WO2015015792A1 - 変倍光学系、光学装置及び変倍光学系の製造方法 - Google Patents

変倍光学系、光学装置及び変倍光学系の製造方法 Download PDF

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WO2015015792A1
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WO
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lens group
optical system
lens
end state
focal length
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芝山 敦史
幸介 町田
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    • G02B15/173Optical 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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
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    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
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    • G02B15/1461Optical 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 more than five groups the first group being positive

Definitions

  • the present invention relates to a variable magnification optical system, an optical device, and a method for manufacturing the variable magnification optical system.
  • variable power optical system suitable for photographic cameras, electronic still cameras, video cameras, etc. in which the focusing lens group has been reduced in weight by the introduction of the inner focus method has been proposed. Has been.
  • variable magnification optical system has a problem that the image size changes greatly during focusing with contrast AF and feels unnatural.
  • the focusing lens group is insufficiently lightened to achieve sufficient quietness during autofocus, and the focusing lens group is heavy.
  • autofocusing is to be performed at high speed, a large motor and actuator are required, and the size of the lens barrel increases.
  • Another object of the present invention is to provide a variable magnification optical system, an optical apparatus, and a method for manufacturing the variable magnification optical system.
  • any of the present invention also realizes high-speed autofocus and quietness at the time of autofocus without increasing the size of the lens barrel by reducing the size and weight of the focusing lens group.
  • Variation optical system, optical apparatus, and variable magnification optical system manufacturing method that satisfactorily suppress aberration variation during zooming from the zoom state to the telephoto end state and aberration variation during focusing from an object at infinity to a short distance object The purpose is to provide.
  • 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, A third lens group having a negative refractive power, a fourth lens group having a positive refractive power, and a fifth lens group, and the first lens is changed upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state;
  • the distance between the lens group and the second lens group changes, the distance between the second lens group and the third lens group changes, and the distance between the third lens group and the fourth lens group changes.
  • the distance between the fourth lens group and the fifth lens group changes, and when focusing from an object at infinity to an object at a short distance, the third lens group moves in the optical axis direction. Satisfied. 1.10 ⁇ f1 / ( ⁇ f2) ⁇ 2.00 However, f1: Focal length of the first lens group f2: Focal length of the second lens group
  • the fifth lens group may have a positive refractive power.
  • the first lens unit may move in the object direction when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the zoom optical system when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group increases, and the third lens group And the distance between the fourth lens group and the fourth lens group may be reduced.
  • the condition of the following expression may be satisfied. 0.990 ⁇ (A ⁇ B) / (C ⁇ D) ⁇ 1.013
  • A f3 ⁇ (1 ⁇ 3w) 2 ⁇ (1 + ⁇ 3w) ⁇ ⁇ bw 2 ⁇ ⁇ ⁇ 3w 2
  • the fourth lens group and the fifth lens group may move in the object direction when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. .
  • the zoom optical system when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the second lens group and the third lens group increases, and the fourth lens group And the distance between the fifth lens group and the fifth lens group may be reduced.
  • the zoom optical system according to the first aspect of the present invention, the following condition may be satisfied. 0.35 ⁇ f3 / f2 ⁇ 0.90
  • f3 focal length of the third lens group
  • the following condition may be satisfied. 3.50 ⁇ f1 / fw ⁇ 5.50
  • fw focal length of the entire system of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • the zoom optical system according to the first aspect of the present invention, the following condition may be satisfied. 0.72 ⁇ f4 / f5 ⁇ 1.45
  • f4 focal length of the fourth lens group
  • f5 focal length of the fifth lens group
  • the following condition may be satisfied. 0.15 ⁇ (D45w ⁇ D45t) / fw ⁇ 0.40
  • D45w the distance between the fourth lens group and the fifth lens group in the wide-angle end state
  • D45t the distance between the fourth lens group and the fifth lens group in the telephoto end state
  • fw the variable power optical system in the wide-angle end state Focal length of the whole system
  • the zoom optical system according to the first aspect of the present invention may further include a sixth lens group having a positive refractive power, and the fifth lens group may have a negative refractive power.
  • the optical device includes the variable magnification optical system according to the first aspect of the present invention.
  • 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 negative refractive power.
  • zooming from the telephoto end state to the telephoto end state the distance between the first lens group and the second lens group changes, the distance between the second lens group and the third lens group changes, and the third lens
  • the distance between the lens group and the fourth lens group is changed, the distance between the fourth lens group and the fifth lens group is changed, and the distance between the fifth lens group and the sixth lens group is changed,
  • the third lens group moves in the direction of the optical axis and satisfies the following condition.
  • ft focal length of the entire variable magnification optical system in the telephoto end state
  • f12t combined focal length of the first lens group and the second lens group in the telephoto end state
  • the first lens unit may move in the object direction when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the zoom optical system when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group increases, and the third lens group And the distance between the fourth lens group and the fourth lens group may be reduced.
  • the fourth lens group and the sixth lens group may move in the object direction when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. .
  • the zoom optical system when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the second lens group and the third lens group increases, and the fourth lens group The distance between the fifth lens group and the fifth lens group may be increased, and the distance between the fifth lens group and the sixth lens group may be decreased.
  • f12w Composite focal length of the first lens group and the second lens group in the telephoto end state
  • f3 Focal length of the third lens group
  • the third lens group may be composed of only one negative lens.
  • the most object side surface of the third lens group may be an aspherical surface.
  • the zoom optical system according to the second aspect of the present invention the following condition may be satisfied. 1.00 ⁇ f4 / fw ⁇ 1.70
  • fw focal length of the entire zoom optical system in the wide-angle end state
  • f4 focal length of the fourth lens group
  • the zoom optical system according to the second aspect of the present invention the following condition may be satisfied. 1.40 ⁇ ( ⁇ f5) / fw ⁇ 2.30
  • fw focal length of the entire zoom optical system in the wide-angle end state
  • f5 focal length of the fifth lens group
  • the zoom optical system according to the second aspect of the present invention the following condition may be satisfied. 1.60 ⁇ f6 / fw ⁇ 2.60
  • fw focal length of the entire zoom optical system in the wide-angle end state
  • f6 focal length of the sixth lens group
  • At least a part of the fifth lens group may be moved so as to have a component in a direction orthogonal to the optical axis.
  • the fourth lens group and the sixth lens group may move together when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the zoom optical system according to the second aspect of the present invention the following condition may be satisfied. 0.80 ⁇ f5 / f3 ⁇ 1.30
  • f3 focal length of the third lens group
  • f5 focal length of the fifth lens group
  • the fifth lens group is composed of a cemented lens in which, in order from the object side, a biconcave lens and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side are cemented. You may do it.
  • the most object side surface of the fifth lens group may be an aspherical surface.
  • the optical apparatus according to the second aspect of the present invention includes the variable magnification optical system according to the second aspect of the present invention.
  • 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 negative refractive power.
  • zooming from the telephoto end state to the telephoto end state the distance between the first lens group and the second lens group changes, the distance between the second lens group and the third lens group changes, and the third lens
  • the distance between the lens group and the fourth lens group is changed, the distance between the fourth lens group and the fifth lens group is changed, and the distance between the fifth lens group and the sixth lens group is changed,
  • the third lens group moves in the direction of the optical axis, and the number of the fifth lens group is small.
  • the optical device according to the third aspect of the present invention includes the variable magnification optical system according to the third aspect of the present invention.
  • the manufacturing method of the variable magnification optical system according to the first aspect of the present invention 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 negative refraction.
  • a variable magnification optical system manufacturing method including a third lens group having a power, a fourth lens group having a positive refractive power, and a fifth lens group, and changing from the wide-angle end state to the telephoto end state
  • the distance between the first lens group and the second lens group changes, the distance between the second lens group and the third lens group changes, and the third lens group and the fourth lens group
  • the distance between the fourth lens group and the fifth lens group is changed so that the third lens group moves to the optical axis when focusing from an object at infinity to a near object. It arrange
  • the fifth lens group may have a positive refractive power.
  • the zoom optical system manufacturing method In the zoom optical system manufacturing method according to the first aspect of the present invention, the following condition may be satisfied. 0.35 ⁇ f3 / f2 ⁇ 0.90 However, f3: focal length of the third lens group
  • 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 negative refractive power.
  • a variable power optical system having a third lens group having a fourth lens group having a positive refractive power, a fifth lens group having a negative refractive power, and a sixth lens group having a positive refractive power.
  • an interval between the first lens group and the second lens group changes, and the second lens group and the third lens group
  • the third lens is arranged so that the distance from the lens group changes, and when focusing from an object at infinity to an object at short distance, Group is arranged to move in the optical axis direction, it is arranged so as to satisfy the condition of following equation.
  • ft focal length of the entire variable magnification optical system in the telephoto end state
  • f12t combined focal length of the first lens group and the second lens group in the telephoto end state
  • f12w Composite focal length of the first lens group and the second lens group in the telephoto end state
  • f3 Focal length of the third lens group
  • the zoom optical system manufacturing method In the zoom optical system manufacturing method according to the second aspect of the present invention, the following condition may be satisfied. 0.80 ⁇ f5 / f3 ⁇ 1.30 However, f3: focal length of the third lens group f5: focal length of the fifth lens group
  • 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 negative refractive power.
  • an interval between the first lens group and the second lens group changes, and the second lens group and the third lens group
  • the third lens is arranged so that the distance from the lens group changes, and when focusing from an object at infinity to an object at short distance
  • the group is arranged so as to move in the optical axis direction, and at least a part of the fifth lens group is arranged so as to move so as to have a component in a direction perpendicular to the optical axis, so that the condition of the following equation is satisfied.
  • f3 focal length of the third lens group
  • f5 focal length of the fifth lens group
  • variable power optical system an optical device, and a variable power zoom that suppress a change in the image size during focusing, and further suppress a variation in aberration during zooming and focusing.
  • An optical system manufacturing method can be provided.
  • variable power optical system, an optical apparatus, and a variable power optical system that satisfactorily suppress aberration fluctuation at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state and aberration fluctuation at the time of focusing from an infinitely distant object
  • the manufacturing method of can be provided.
  • FIG. 2A is a diagram illustrating various aberrations of the variable magnification optical system according to the first example when focusing on infinity.
  • FIG. 2A illustrates a wide-angle end state
  • FIG. 2B illustrates an intermediate focal length state
  • FIG. 2 (c) shows the telephoto end state.
  • FIGS. 3A and 3B are graphs showing various aberrations of the variable magnification optical system according to the first example when focusing at short distance
  • FIG. 3A shows a wide-angle end state
  • FIG. 3B shows an intermediate focal length state
  • FIG. 3 (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating various aberrations of the variable magnification optical system according to the second example when focusing on infinity
  • FIG. 5A illustrates a wide-angle end state
  • FIG. 5B illustrates an intermediate focal length state
  • FIG. 5 (c) shows the telephoto end state
  • FIGS. 6A and 6B are graphs showing various aberrations of the variable magnification optical system according to Example 2 when focusing at short distance
  • FIG. 6A shows a wide-angle end state
  • FIG. 6B shows an intermediate focal length state
  • FIG. 6 (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating various aberrations of the variable magnification optical system according to the third example when focusing on infinity.
  • FIG. 8A illustrates a wide-angle end state
  • FIG. 8B illustrates an intermediate focal length state
  • FIG. 8 (c) shows the telephoto end state.
  • FIGS. 9A and 9B are graphs showing various aberrations of the variable magnification optical system according to the third example when focusing at short distance, in which FIG. 9A shows a wide-angle end state, FIG. 9B shows an intermediate focal length state, and FIG. 9 (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a camera equipped with a variable magnification optical system according to an example to be described later.
  • 5 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a variable magnification optical system according to the first to third examples. It is sectional drawing which shows the lens structure of the variable magnification optical system which concerns on a 4th Example.
  • FIG. 13A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom optical system according to the fourth example when focusing on infinity
  • FIG. 13A illustrates a wide-angle end state
  • FIG. 13B illustrates an intermediate focal length state
  • FIG. 13 (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 13A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom optical system according to the fourth example when focusing on infinity
  • FIG. 13A illustrates a wide-angle end state
  • FIG. 13B illustrates an intermediate focal length state
  • FIG. 13 (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 13 (c) shows the
  • FIG. 14A is a diagram illustrating various aberrations of the variable magnification optical system according to the fourth example when focusing at short distance
  • FIG. 14A illustrates a wide-angle end state
  • FIG. 14B illustrates an intermediate focal length state
  • FIG. 14 (c) shows the telephoto end state.
  • It is sectional drawing which shows the lens structure of the variable magnification optical system which concerns on a 5th Example.
  • FIGS. 16A and 16B are graphs showing various aberrations of the variable magnification optical system according to Example 5 when focusing at infinity
  • FIG. 16A shows a wide-angle end state
  • FIG. 16B shows an intermediate focal length state
  • FIG. 16 (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 17A and 17B are graphs showing various aberrations when the zoom optical system according to the fifth example is in close focus
  • FIG. 17A shows a wide-angle end state
  • FIG. 17B shows an intermediate focal length state
  • FIG. 17 (c) shows the telephoto end state.
  • It is a flowchart for demonstrating the manufacturing method of the variable magnification optical system which concerns on the said 4th and 5th Example.
  • It is sectional drawing which shows the lens structure of the variable magnification optical system which concerns on a 6th Example.
  • FIG. 20A is a diagram illustrating various aberrations at the time of focusing on infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the sixth example.
  • FIG. 20A is a diagram illustrating various aberrations at the time of focusing on infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the sixth example.
  • FIG. 20A illustrates spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, lateral chromatic aberration, and coma aberration. Each aberration diagram is shown, and FIG. 20B is a coma aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur of 0.60 °.
  • FIG. 10 is an aberration diagram of spherical aberration, astigmatism, distortion, lateral chromatic aberration, and coma when focusing on infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system according to the sixth example.
  • FIG. 22A is a diagram illustrating various aberrations at the time of focusing on infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the sixth example.
  • FIG. 22A illustrates spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, lateral chromatic aberration, and coma aberration. Each aberration diagram is shown, and FIG. 22B is a coma aberration diagram when blur correction is performed with respect to rotational blur of 0.20 °.
  • FIG. 23A is an aberration diagram of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, lateral chromatic aberration, and coma aberration when the zooming optical system according to Example 6 focuses at short distance
  • FIG. 23A illustrates the wide-angle end state.
  • FIG. 23B shows an intermediate focal length state
  • FIG. 23C shows a telephoto end state.
  • FIG. 25A is a diagram illustrating various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the seventh example.
  • FIG. 25A illustrates spherical aberration, astigmatism, distortion, lateral chromatic aberration, and coma aberration. Each aberration diagram is shown, and
  • FIG. 25B is a coma aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur of 0.60 °.
  • FIG. 27A is a diagram illustrating various aberrations at the time of focusing on infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the seventh example.
  • FIG. 27A illustrates spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, lateral chromatic aberration, and coma aberration.
  • FIG. 27B is a coma aberration diagram when blur correction is performed with respect to rotational blur of 0.20 °.
  • FIG. 28A is an aberration diagram of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, chromatic aberration of magnification, and coma aberration when the zooming optical system according to Example 7 is in close focus, and FIG. 28A illustrates the wide-angle end state.
  • FIG. 28B shows the intermediate focal length state, and
  • FIG. 28C shows the telephoto end state. It is a flowchart for demonstrating the manufacturing method of the variable magnification optical system which concerns on the said 6th and 7th Example.
  • the variable magnification optical system ZL includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power. And a third lens group G3 having a negative refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a positive refractive power.
  • the zoom optical system ZL when the zoom is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is increased, and the second lens group G2 and the third lens are increased.
  • the distance between the group G3 is changed, the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 is decreased, and the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 is changed to improve the zooming ratio.
  • Aberration correction can be achieved.
  • the zoom optical system ZL increases the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the third lens group G3 and the fourth lens group G4. A reduction ratio of about 5 times or more can be secured. Further, the first lens group G1 is moved in the object direction at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, so that the total lens length in the wide-angle end state is shortened and the first lens group G1 is effective. The diameter can be reduced, and the variable magnification optical system ZL can be reduced in size.
  • This variable magnification optical system ZL is configured to move the third lens group G3 in the optical axis direction when focusing from an infinitely distant object to a close object, thereby changing the image size during focusing. Can be suppressed.
  • f1 Focal length of the first lens group G1
  • f2 Focal length of the second lens group G2
  • Conditional expression (1) defines an appropriate ratio between the focal length of the first lens group G1 and the focal length of the second lens group G2.
  • the variable magnification optical system ZL according to the first embodiment satisfies the conditional expression (1), so that the total lens length and the effective diameter of the first lens group G1 can be reduced, distortion aberration, field curvature, and spherical aberration. Thus, it is possible to perform good correction of various aberrations. If the lower limit value of conditional expression (1) is not reached, the refractive power of the first lens group G1 becomes large, and it becomes difficult to satisfactorily correct various aberrations including spherical aberration. By setting the lower limit of conditional expression (1) to 1.20, the effect of the present application can be made more reliable.
  • conditional expression (1) if the upper limit value of the conditional expression (1) is exceeded, the refractive power of the first lens group G1 becomes small, and it becomes difficult to reduce the total lens length and the effective diameter of the first lens group G1.
  • the upper limit of conditional expression (1) By setting the upper limit of conditional expression (1) to 1.90, the effect of the present application can be made more reliable.
  • the zoom optical system ZL moves the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 in the object direction during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group. It is desirable that the distance between G2 and the third lens group G3 increases and the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 decreases. With this configuration, it is possible to more reliably ensure aberration correction at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state and a zoom ratio of about 5 times or more.
  • Conditional expression (2) defines the change at the wide-angle end of the image size when the third lens group G3 is moved in the optical axis direction to perform focusing (focusing). More specifically, it defines the ratio of the change in focal length when a defocus amount of 1/50 of the maximum image height is given in the wide-angle end state.
  • the variable magnification optical system ZL according to the first embodiment can suppress the change in the image size at the time of focusing in an inconspicuous state by satisfying conditional expression (2). . Regardless of which the upper limit value or lower limit value of the conditional expression (2) is exceeded, the change in the size of the image at the time of focusing increases, making it more noticeable.
  • the lower limit of conditional expression (2) to 0.995, the effect of the present application can be made more reliable. Or the effect of this application can be made more reliable by setting the upper limit of conditional expression (2) to 1.010.
  • variable magnification optical system ZL that suppresses a change in the size of an image during focusing.
  • variable magnification optical system ZL satisfies the following conditional expression (3).
  • Conditional expression (3) defines an appropriate focal length of the third lens group G3 with respect to the focal length of the second lens group G2.
  • the zoom optical system ZL according to the first embodiment satisfies the conditional expression (3), thereby suppressing a change in the image size during focusing and favorably correcting an aberration change during focusing. be able to. If the lower limit value of conditional expression (3) is not reached, the refractive power of the third lens group G3 increases, and the change in the image size during focusing increases. In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the lower limit of conditional expression (3) to 0.41.
  • the refractive power of the third lens group G3 decreases, and the amount of movement of the third lens group G3 at the time of focusing increases. Changes in various aberrations including field curvature increase. In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the upper limit of conditional expression (3) to 0.63.
  • fw focal length of the entire zooming optical system ZL in the wide-angle end state
  • f1 focal length of the first lens group G1
  • Conditional expression (4) defines the focal length of the first lens group G1 with respect to the focal length of the variable magnification optical system ZL in the wide-angle end state.
  • the variable magnification optical system ZL according to the first embodiment satisfies the conditional expression (4), so that the total lens length and the effective diameter of the first lens group G1 can be reduced, distortion aberration, field curvature, and spherical aberration. It is possible to correct various aberrations such as the above. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the refractive power of the first lens group G1 will increase, and it will be difficult to satisfactorily correct various aberrations such as distortion, curvature of field, and spherical aberration.
  • the effect of the present application can be made more reliable.
  • the upper limit value of the conditional expression (4) is exceeded, the refractive power of the first lens group G1 becomes small, and it becomes difficult to reduce the total lens length and the effective diameter of the first lens group G1.
  • the upper limit of conditional expression (4) is 5.10, the effect of the present application can be made more reliable.
  • the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 have a structure that is substantially afocal in the wide-angle end state, and further, the interval between the lens groups. Is changed so as to decrease upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, so that various aberrations are favorably corrected from the wide-angle end state to the telephoto end state. It is desirable that the focal length of each lens group of the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 and the air gap between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 satisfy the following conditions.
  • Conditional expression (5) defines an appropriate ratio between the focal length of the fourth lens group G4 and the focal length of the fifth lens group G5.
  • the variable magnification optical system ZL according to the first embodiment can achieve good correction of field curvature, distortion, and spherical aberration by satisfying conditional expression (5). If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the refractive power of the fourth lens group G4 becomes larger than the refractive power of the fifth lens group G5, and it is difficult to correct various aberrations including spherical aberration. It becomes. By setting the lower limit of conditional expression (5) to 0.80, the effect of the present application can be made more reliable.
  • the refractive power of the fourth lens group G4 becomes smaller than the refractive power of the fifth lens group G5, and various aberrations including field curvature are corrected. It becomes difficult.
  • the upper limit of conditional expression (5) to 1.45, the effect of the present application can be made more reliable.
  • D45w Distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 in the wide-angle end state
  • D45t Distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 in the telephoto end state
  • fw Variable magnification optical system in the wide-angle end state Focal length of the entire ZL system
  • Conditional expression (6) defines an appropriate range of the difference in air spacing between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 in the wide-angle end state and the telephoto end state.
  • the zoom optical system ZL according to the first embodiment suppresses a change in curvature of field upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state by satisfying conditional expression (6), and further reduces the total lens length. Downsizing can be realized. If the lower limit value of conditional expression (6) is not reached, the difference in air spacing between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 between the wide-angle end state and the telephoto end state becomes small, and the telephoto end state changes from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • This camera 1 is a so-called mirrorless camera with interchangeable lenses provided with a variable magnification optical system ZL according to the first embodiment as a photographing lens 2.
  • OLPF Optical Low Pass Filter
  • a subject image is formed on the screen.
  • the subject image is photoelectrically converted by the photoelectric conversion element provided in the imaging unit 3 to generate an image of the subject.
  • EVF Electronic view finder
  • an image photoelectrically converted 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.
  • a release button (not shown) is pressed by the photographer, an image photoelectrically converted 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.
  • a single-lens reflex camera that has a quick return mirror in the camera body and observes a subject with a finder optical system is used in the first embodiment. Even when the double optical system ZL is mounted, the same effect as the camera 1 can be obtained.
  • the optical apparatus according to the first embodiment includes the variable magnification optical system ZL having the above-described configuration, thereby suppressing the change in the image size during focusing (focusing).
  • the optical apparatus it is possible to realize an optical apparatus that can satisfactorily suppress aberration fluctuations during zooming and focusing.
  • variable magnification optical system ZL having the five-group configuration is shown, but the above-described configuration conditions and the like can be applied to other group configurations such as the sixth group and the seventh group.
  • a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side or a configuration in which a lens or a lens group is added to the most image side may be used.
  • a lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval that changes during zooming.
  • a focusing lens group that performs focusing from an object at infinity to a short distance object by moving a single lens group, a plurality of lens groups, or a partial lens group in the optical axis direction may be used.
  • the focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor for autofocus (such as an ultrasonic motor).
  • the third lens group G3 is a focusing lens group as described above.
  • the lens group or the partial lens group is moved so as to have a component in the direction perpendicular to the optical axis, or rotated (swinged) in the in-plane direction including the optical axis to prevent image blur caused by camera shake.
  • a vibration lens group may be used.
  • the lens surface may be formed as a spherical or flat surface or an aspherical surface. It is preferable that the lens surface is a spherical surface or a flat surface because lens processing and assembly adjustment are facilitated, and deterioration of optical performance due to errors in processing and assembly adjustment is prevented. Even when the image plane is deviated, it is preferable because there is little deterioration in drawing performance.
  • the lens surface is an aspheric surface, the aspheric surface is an aspheric surface by grinding, a glass mold aspheric surface made of glass with an aspheric shape, or a composite aspheric surface made of resin with an aspheric shape on the glass surface. Any aspherical surface may be used.
  • 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 S is preferably arranged in the vicinity of the fourth lens group G4.
  • the role of the aperture stop may be substituted by a lens frame without providing a member as an aperture stop.
  • Each lens surface may be provided with an antireflection film having high transmittance in a wide wavelength range in order to reduce flare and ghost and achieve high optical performance with high contrast.
  • the zoom optical system ZL of the first embodiment has a zoom ratio of about 5 to 15 times.
  • the lenses are arranged to prepare the first to fifth lens groups G1 to G5, respectively (step S100).
  • the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 changes, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 changes,
  • the third lens group G3 and the fourth lens group G4 are arranged so that the distance between them changes, and the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 changes (step S200).
  • the third lens group G3 is arranged so as to move in the optical axis direction (step S300). Further, the lens groups G1 to G6 are arranged so as to satisfy the conditional expression (1) (step S400).
  • a positive meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12 are joined in order from the object side.
  • a lens and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side are arranged as the first lens group G1, and a negative meniscus aspheric negative lens L21 having a convex surface facing the object side and a biconcave negative lens L22.
  • a biconcave aspheric negative lens L31 to form a third lens group G3, and a negative meniscus lens L41 having a convex surface facing the object side.
  • the lens groups thus prepared are arranged in the above-described procedure to manufacture the variable magnification optical system ZL.
  • variable magnification optical system ZL ZL1 to ZL3
  • W wide-angle end state
  • T telephoto end state
  • the aspherical surface is along the optical axis from the tangent plane of the apex of each aspherical surface to each aspherical surface at height y, where y is the height in the direction perpendicular to the optical axis.
  • the distance (sag amount) is S (y)
  • the radius of curvature of the reference sphere (paraxial radius of curvature) is r
  • the conic constant is K
  • the nth-order aspheric coefficient is An
  • the secondary aspherical coefficient A2 is zero.
  • aspherical surfaces are marked with * on the right side of the surface number.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a variable magnification optical system ZL1 according to the first example.
  • the zoom optical system ZL1 shown in FIG. 1 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 first lens group having a negative refractive power.
  • the third lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power and a fifth lens group G5 having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented positive lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and an object side. It is composed of a positive meniscus lens L13 having a convex surface.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus aspheric negative lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23. Yes.
  • the aspheric negative lens L21 of the second lens group G2 includes an aspheric thin plastic resin layer on the object side lens surface.
  • the third lens group G3 is composed of a biconcave aspheric negative lens L31.
  • the aspheric negative lens L31 of the third lens group G3 has an aspherical object side lens surface.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented positive lens composed of a negative meniscus lens L41 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L42, and a concave surface facing the biconvex positive lens L43 and the object side.
  • the aspheric negative lens L45 of the fourth lens group G4 has an aspheric surface on the object side.
  • the fifth lens group G5 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L51, and a cemented positive lens of a biconvex positive lens L52 and a negative meniscus lens L53 having a concave surface facing the object side. Yes.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2 And the third lens group G3, the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 is decreased, and the air gap between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 is decreased.
  • Each lens group from the first lens group G1 to the fifth lens group G5 moves in the object direction.
  • the aperture stop S is disposed between the third lens group and the fourth lens group, and the aperture stop S moves together with the fourth lens group G4 during zooming.
  • Table 1 below lists values of specifications of the variable magnification optical system ZL1 according to the first example.
  • f in the overall specifications represents the focal length of the entire system
  • FNO represents the F number
  • 2 ⁇ represents the angle of view
  • Ymax represents the maximum image height
  • TL represents the total length.
  • the total length TL represents the distance on the optical axis from the first surface of the lens surface to the image plane I when focusing on infinity.
  • the first column m in the lens data indicates the order (surface number) of the lens surfaces from the object side along the direction in which the light beam travels
  • the second column r indicates the radius of curvature of each lens surface
  • the third column d indicates
  • the curvature radius ⁇ indicates a plane, and the refractive index of air 1.000 is omitted.
  • Surface numbers 1 to 29 shown in Table 1 correspond to numbers 1 to 29 shown in FIG.
  • the lens group focal length indicates the starting surface and focal length of each of the first to fifth lens groups G1 to G5.
  • the focal length f, the radius of curvature r, the surface interval d, and other length units listed in all the following specification values are generally “mm”, but the optical system is proportionally enlarged or proportional. Since the same optical performance can be obtained even if the image is reduced, the present invention is not limited to this.
  • the description of these symbols and the description of the specification table are the same in the following embodiments.
  • variable magnification optical system ZL1 the axial air distance d5 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial air distance between the second lens group G2 and the third lens group G3.
  • d12, the axial air gap d14 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, the axial air gap d24 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5, and the back focus BF are as described above.
  • Table 3 shows the values of the variable interval and the back focus at the respective focal lengths in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto state at the time of focusing at infinity and focusing at a short distance.
  • the back focus BF indicates the distance on the optical axis from the most image side lens surface (the 29th surface in FIG. 1) to the image surface I. This description is the same in the following embodiments.
  • A, B, C, and D are variables shown in the above conditional expression (1), fw is the focal length of the entire system in the wide-angle end state, f1 is the focal length of the first lens group G1, and f2 Is the focal length of the second lens group G2, f3 is the focal length of the third lens group G3, f4 is the focal length of the fourth lens group G4, f5 is the focal length of the fifth lens group G5, and D45w is a wide angle.
  • D45t represents the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 in the telephoto end state, and D45t represents the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 in the telephoto end state, respectively.
  • the description of the above symbols is the same in the following embodiments.
  • variable magnification optical system ZL1 satisfies all the conditional expressions (1) to (6).
  • FIG. 2 shows various aberration diagrams of the zoom optical system ZL1 according to the first example in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state in the infinite focus state.
  • FIG. 3 shows various aberration diagrams in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state.
  • FNO represents an F number
  • NA represents a numerical aperture
  • Y represents an image height.
  • the spherical aberration diagram shows the F-number or numerical aperture value corresponding to the maximum aperture
  • the astigmatism diagram and the distortion diagram show the maximum image height
  • the coma diagram shows the value of each image height. .
  • variable magnification optical system ZL1 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 the imaging performance is excellent even during focusing.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the variable magnification optical system ZL2 according to the second example.
  • the zoom optical system ZL2 shown in FIG. 4 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 first lens group having a negative refractive power.
  • the third lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power and a fifth lens group G5 having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented positive lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L12, and an object side. It is composed of a positive meniscus lens L13 having a convex surface.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus aspheric negative lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23.
  • the aspheric negative lens L21 of the second lens group G2 includes an aspheric thin plastic resin layer on the object side lens surface.
  • the third lens group G3 includes a biconcave aspheric negative lens L31.
  • the aspheric negative lens L31 of the third lens group G3 has an aspherical object side lens surface.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L41, a biconvex positive lens L42, and a cemented positive lens of a negative meniscus lens L43 having a concave surface facing the object side, and both It is composed of a cemented negative lens of a concave negative aspheric lens L44 and a positive meniscus lens L45 having a convex surface facing the object side.
  • the aspheric negative lens L44 of the fourth lens group G4 has an aspheric surface on the object side.
  • the fifth lens group G5 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L51 having a concave surface facing the object side, and a biconvex positive lens L52 and a negative meniscus lens L53 having a concave surface facing the object side. It consists of a positive lens.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2 And the third lens group G3, the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 is decreased, and the air gap between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 is decreased.
  • Each lens group from the first lens group G1 to the fifth lens group G5 moves in the object direction.
  • the aperture stop S is disposed between the third lens group G3 and the fourth lens group G4. The aperture stop S moves together with the fourth lens group G4 during zooming.
  • variable magnification optical system ZL2 the third lens group G3 is moved in the object direction, thereby focusing from a long distance object to a short distance object.
  • Table 5 below lists values of specifications of the variable magnification optical system ZL2 of the second example.
  • the surface numbers 1 to 28 shown in Table 5 correspond to the numbers 1 to 28 shown in FIG.
  • the lens surfaces of the sixth surface, the thirteenth surface, and the twenty-first surface are aspherical.
  • Table 6 below shows the aspheric data, that is, the values of the conic constant K and the aspheric constants A4 to A10.
  • variable magnification optical system ZL2 In the variable magnification optical system ZL2 according to the second example, the axial air distance d5 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial air distance between the second lens group G2 and the third lens group G3. d12, the axial air distance d14 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, the axial air distance d23 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5, and the back focus BF are as described above. In addition, it changes upon zooming. Table 7 below shows the values of the variable interval and the back focus at the respective focal lengths in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto state at the time of focusing at infinity and focusing at a short distance.
  • Table 8 shows values corresponding to the conditional expressions in the variable magnification optical system ZL2 according to the second example.
  • variable magnification optical system ZL2 satisfies all the conditional expressions (1) to (6).
  • FIG. 5 shows various aberration diagrams of the variable magnification optical system ZL2 according to the second example in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state in the infinite focus state.
  • FIG. 6 shows various aberration diagrams in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state. From these various aberration diagrams, the variable magnification optical system ZL2 according to the second example 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 the imaging performance is excellent even during focusing.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the variable magnification optical system ZL3 according to the third example.
  • the zoom optical system ZL3 shown in FIG. 7 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 first lens group having a negative refractive power.
  • the third lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power and a fifth lens group G5 having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented positive lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and an object side. It is composed of a positive meniscus lens L13 having a convex surface.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus aspheric negative lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23.
  • the aspheric negative lens L21 of the second lens group G2 includes an aspheric thin plastic resin layer on the object side lens surface.
  • the third lens group G3 includes a biconcave aspheric negative lens L31.
  • the aspheric negative lens L31 of the third lens group G3 has an aspherical object side lens surface.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented positive lens of a negative meniscus lens L41 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L42, and a biconvex positive lens L43 and the object side. It consists of a cemented positive lens with a negative meniscus lens L44 having a concave surface, and a cemented negative lens with a biconcave aspheric negative lens L45 and a positive meniscus lens L46 with a convex surface facing the object side.
  • the aspheric negative lens L45 of the fourth lens group G4 has an aspheric surface on the object side.
  • the fifth lens group G5 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L51 having a concave surface facing the object side, a positive lens L52 having a biconvex shape, and a cemented positive lens having a negative meniscus lens L53 having a concave surface facing the object side. And a negative meniscus lens L54 having a concave surface facing the object side.
  • variable magnification optical system ZL3 the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2 And the third lens group G3, the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 is decreased, and the air gap between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 is decreased.
  • Each lens group from the first lens group G1 to the fifth lens group G5 moves in the object direction.
  • the aperture stop S is disposed between the third lens group G3 and the fourth lens group G4. The aperture stop S moves together with the fourth lens group G4 during zooming.
  • the third lens group G3 is moved in the object direction, thereby focusing from a long distance object to a short distance object.
  • Table 9 below lists values of specifications of the variable magnification optical system ZL3 of the third example.
  • the surface numbers 1 to 31 shown in Table 9 correspond to the numbers 1 to 31 shown in FIG.
  • the lens surfaces of the sixth surface, the thirteenth surface, and the twenty-second surface are formed in an aspherical shape.
  • Table 10 below shows the aspheric data, that is, the values of the conic constant K and the aspheric constants A4 to A10.
  • variable magnification optical system ZL3 the axial air distance d5 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial air distance between the second lens group G2 and the third lens group G3.
  • d12, the axial air gap d14 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, the axial air gap d24 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5, and the back focus BF are as described above.
  • it changes upon zooming.
  • Table 11 shows the values of the variable interval and the back focus at the respective focal lengths in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto state at the time of focusing on infinity and focusing on a short distance.
  • Table 12 below shows values corresponding to the conditional expressions in the variable magnification optical system ZL3 according to the third example.
  • the zoom optical system ZL3 according to the third example satisfies all the conditional expressions (1) to (6).
  • FIG. 8 shows various aberration diagrams of the variable magnification optical system ZL3 according to the third example in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state in the infinite focus state.
  • FIG. 9 shows various aberration diagrams in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state. From these various aberration diagrams, the variable magnification optical system ZL3 according to the third example 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 the imaging performance is excellent even during focusing.
  • variable magnification optical system ZL includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power.
  • the zoom optical system ZL changes the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2 and the third lens.
  • the distance between the group G3 is changed, the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 is changed, the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 is changed, and the fifth lens group G5 is changed.
  • variable magnification optical system ZL increases the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the third lens group G3 and the fourth lens group. By reducing the interval of G4, a zoom ratio of about 5 times or more can be secured. Further, the first lens group G1 is moved in the object direction at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, so that the total lens length in the wide-angle end state is shortened and the first lens group G1 is effective. The diameter can be reduced, and the variable magnification optical system ZL can be reduced in size.
  • variable magnification optical system ZL moves the fourth lens group G4 and the sixth lens group G6 as a single unit during the magnification change from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • a change in mutual decentration between G4 and the sixth lens group G6 can be suppressed, the occurrence of decentering aberration can be suppressed, and good imaging performance can be obtained.
  • variable magnification optical system ZL moves the third lens group G3 in the optical axis direction when focusing from an object at infinity to an object at a short distance, so that the image size at the time of focusing is adjusted.
  • the change can be suppressed, and the aberration variation such as spherical aberration can be suppressed satisfactorily.
  • variable magnification optical system ZL satisfies the following conditional expression (7).
  • ft focal length of the entire variable magnification optical system ZL in the telephoto end state
  • f12t combined focal length of the first lens group G1 and the second lens group G2 in the telephoto end state
  • Conditional expression (7) defines the combined focal length of the first lens group G1 and the second lens group G2 in the telephoto end state suitable for suppressing aberration fluctuations when focusing from an object at infinity to a near object. Is. If either the upper limit value or the lower limit value of the conditional expression (7) is exceeded, the combined refractive power of the first lens group G1 and the second lens group G2 in the telephoto end state becomes large, and the infinite distance in the telephoto end state The change in spherical aberration at the time of focusing from an object to a close object increases.
  • the effect of this application can be made more reliable by setting the upper limit of conditional expression (7) to 0.06.
  • the lower limit of conditional expression (7) to ⁇ 0.20, the effect of the present application can be made more reliable.
  • the fourth lens group G4 and the sixth lens group G6 move in the object direction.
  • the distance between the lens group G2 and the third lens group G3 increases, the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 increases, and the distance between the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 decreases. It is desirable.
  • This configuration corrects aberrations during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, suppresses aberration fluctuations when focusing from an object at infinity to a close object, and ensures a zoom ratio of about 5 times or more. Can be made more reliable.
  • variable magnification optical system ZL satisfies the following conditional expression (8).
  • f12w Composite focal length of the first lens group G1 and the second lens group G2 in the telephoto end state
  • f3 Focal length of the third lens group G3
  • Conditional expression (8) indicates that the combined focal length of the first lens group G1 and the second lens group G2 in the wide-angle end state suitable for suppressing aberration fluctuation at the time of focusing from an object at infinity to an object at a short distance, and the third It defines the ratio with the focal length of the lens group G3. If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, the refractive power of the third lens group G3 increases, and the change in spherical aberration during focusing from an infinitely distant object to a close object in the telephoto end state increases. . In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the upper limit of conditional expression (8) to 4.50.
  • the combined refractive power of the first lens group G1 and the second lens group G2 in the wide-angle end state becomes large, and a short distance from an infinite object in the wide-angle end state Variations in various aberrations such as field curvature during focusing on an object increase. Further, the refractive power of the third lens group G3 is reduced, and the amount of movement of the third lens group G3 for zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state or focusing from an infinite object to a close object is increased. However, the optical system becomes large. In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the lower limit of conditional expression (8) to 2.50.
  • the third lens group G3 is composed of one negative lens.
  • the third lens group G3, which is a focusing lens group is reduced in weight, and high-speed autofocus and quietness during autofocus can be achieved without increasing the size of the lens barrel.
  • the most object side surface of the third lens group G3 is an aspherical surface.
  • variable magnification optical system ZL satisfies the following conditional expression (9).
  • Conditional expression (9) defines an appropriate focal length of the first lens group G1 with respect to the focal length of the variable magnification optical system ZL in the telephoto end state.
  • the variable magnification optical system ZL according to the second embodiment satisfies the conditional expression (9), thereby achieving both a reduction in the overall length of the lens and good correction of curvature of field, distortion, and spherical aberration. Can do. If the lower limit of conditional expression (9) is not reached, the refractive power of the first lens group G1 will increase, making it difficult to correct various aberrations including spherical aberration. In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the lower limit of conditional expression (9) to 0.55.
  • the fourth lens group G4, the fifth lens group G5, and the sixth lens group G6 have a convergent, divergent, and convergent structure. It has a structure that corrects various aberrations well from the wide-angle end state to the telephoto end state by changing the interval. It is desirable that the focal lengths of the lens groups of the fourth lens group G4 to the sixth lens group G6 satisfy the following conditions.
  • variable magnification optical system ZL satisfies the following conditional expression (10).
  • f4 focal length of the fourth lens group G4
  • fw focal length of the entire variable magnification optical system ZL in the wide-angle end state
  • Conditional expression (10) defines an appropriate focal length of the fourth lens group G4 with respect to the focal length of the variable magnification optical system ZL in the wide-angle end state.
  • the variable magnification optical system ZL according to the second embodiment satisfies the conditional expression (10), thereby achieving both a reduction in the overall length of the lens and good correction of curvature of field, distortion, and spherical aberration. Can do. If the lower limit of conditional expression (10) is not reached, the refractive power of the fourth lens group G4 becomes large, and it becomes difficult to correct various aberrations including spherical aberration. In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the lower limit of conditional expression (10) to 1.20.
  • conditional expression (10) if the upper limit value of conditional expression (10) is exceeded, the refractive power of the fourth lens group G4 becomes small, and it becomes difficult to reduce the total length of the lens. In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the upper limit of conditional expression (10) to 1.50.
  • variable magnification optical system ZL satisfies the following conditional expression (11).
  • f5 focal length of the fifth lens group G5
  • fw focal length of the entire zoom optical system ZL in the wide-angle end state
  • Conditional expression (11) defines an appropriate focal length of the fifth lens group G5 with respect to the focal length of the variable magnification optical system ZL in the wide-angle end state.
  • the zoom optical system ZL according to the second embodiment can satisfactorily correct field curvature, distortion, and spherical aberration by satisfying conditional expression (11). If the lower limit of conditional expression (11) is not reached, the refractive power of the fifth lens group G5 becomes large, and it becomes difficult to correct various aberrations including spherical aberration. In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the lower limit of conditional expression (11) to 1.60.
  • the refractive power of the fifth lens group G5 becomes small, and together with the fourth lens group G4 and the sixth lens group G6, due to the structure of convergence, divergence, and convergence.
  • the effect of properly correcting various aberrations is reduced, and it is possible to suppress changes in curvature of field, distortion, and spherical aberration during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end Ueda, and maintain good aberration correction. It becomes difficult.
  • the effect of this application can be made more reliable by setting the upper limit of conditional expression (11) to 2.20.
  • variable magnification optical system ZL satisfies the following conditional expression (12).
  • f6 focal length of the sixth lens group G6
  • fw focal length of the entire zoom optical system ZL in the wide-angle end state
  • Conditional expression (12) defines an appropriate focal length of the sixth lens group G6 with respect to the focal length of the variable magnification optical system ZL in the wide-angle end state.
  • the zoom optical system ZL according to the second embodiment can satisfactorily correct various aberrations including spherical aberration by satisfying conditional expression (12). If the lower limit of conditional expression (12) is not reached, the refractive power of the sixth lens group G6 becomes large, and it becomes difficult to correct various aberrations including spherical aberration. In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the lower limit of conditional expression (12) to 1.70.
  • the refractive power of the sixth lens group G6 becomes small, and together with the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5, due to the structure of convergence, divergence, and convergence.
  • the effect of satisfactorily correcting various aberrations is reduced, and changes in curvature of field, distortion, and spherical aberration during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state are suppressed, and good aberration correction can be maintained. It becomes difficult.
  • the effect of this application can be made more reliable by setting the upper limit of conditional expression (12) to 2.40.
  • variable magnification optical system ZL moves the at least part of the fifth lens group G5 so as to have a component in a direction orthogonal to the optical axis. It is desirable to correct the displacement. With this configuration, it is possible to effectively correct the displacement of the imaging position due to camera shake or the like.
  • the camera which is an optical device including the variable magnification optical system ZL according to the second embodiment, is shown in FIG. 10, and since the configuration has already been described, the description thereof is omitted.
  • the optical device according to the second embodiment includes the variable magnification optical system ZL having the above-described configuration, thereby suppressing a change in the size of the image during focusing (focusing).
  • An optical device that can satisfactorily suppress aberration fluctuations during focusing can be realized.
  • variable magnification optical system ZL having a six-group configuration is shown, but the above-described configuration conditions and the like can be applied to other group configurations such as the seventh group and the eighth group. Further, a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side, or a configuration in which a lens or a lens group is added to the most image side may be used.
  • the lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval that changes during zooming.
  • the focusing lens group may be a focusing lens group that performs focusing from an object at infinity to a short distance object by moving a single lens group, a plurality of lens groups, or a partial lens group in the optical axis direction.
  • the focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor for autofocus (such as an ultrasonic motor).
  • the third lens group G3 is a focusing lens group as described above.
  • an anti-vibration lens group may be used.
  • the lens surface may be formed of a spherical surface, a flat surface, or an aspheric surface. It is preferable that the lens surface is a spherical surface or a flat surface because lens processing and assembly adjustment are facilitated, and deterioration of optical performance due to errors in processing and assembly adjustment is prevented. Further, even when the image plane is deviated, it is preferable because there is little deterioration in drawing performance.
  • the aspheric surface is an aspheric surface by grinding, a glass mold aspheric surface made of glass with an aspheric shape, or a composite aspheric surface made of resin with an aspheric shape on the glass surface. Any aspherical surface may be used.
  • 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 S is preferably arranged in the vicinity of the fourth lens group G4.
  • the role of the aperture stop may be substituted by a lens frame without providing a member as an aperture stop.
  • each lens surface may be provided with an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength range in order to reduce flare and ghost and achieve high optical performance with high contrast.
  • the zoom optical system ZL of the second embodiment has a zoom ratio of about 5 to 15 times.
  • the first to sixth lens groups G1 to G6 are prepared by arranging each lens (step S100). Further, upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 changes, and the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 changes. The distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 changes, the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 changes, and the distance between the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 changes. It arrange
  • the third lens group G3 is arranged so as to move in the optical axis direction when focusing from an object at infinity to a near object (step S300). Furthermore, the lens groups G1 to G6 are arranged so as to satisfy the conditional expression (7) (step S400).
  • a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12 are joined.
  • a lens and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side are arranged to form the first lens group G1, an aspheric negative lens L21 having a negative meniscus lens shape having a convex surface facing the object side, and a biconcave negative lens.
  • a fourth lens is arranged by arranging a cemented positive lens in which L41 and a biconvex positive lens L42 are cemented, and a cemented positive lens in which a biconvex positive lens L43 and a biconcave negative lens L44 are cemented.
  • the fifth lens group G5 is formed by arranging a cemented negative lens in which a biconcave lens-shaped aspherical negative lens L51 and a positive meniscus lens L52 having a convex surface facing the object side are disposed, and the concave surface is directed to the object side.
  • a positive meniscus lens L61 and a cemented positive lens in which a biconvex positive lens L62 and a negative meniscus lens L63 having a concave surface facing the object side are arranged to form a sixth lens group G6.
  • the lens groups thus prepared are arranged in the above-described procedure to manufacture the variable magnification optical system ZL.
  • variable magnification optical system ZL ZL1, ZL2
  • W wide-angle end state
  • T telephoto end state
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of the variable magnification optical system ZL1 according to the fourth example.
  • the zoom optical system ZL1 shown in FIG. 12 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 first lens group having a negative refractive power.
  • the third lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power, a fifth lens group G5 having a negative refractive power, and a sixth lens group G6 having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented positive lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and an object side. It is composed of a positive meniscus lens L13 having a convex surface.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus aspheric negative lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23. It is configured.
  • the aspheric negative lens L21 of the second lens group G2 includes an aspheric thin plastic resin layer on the object side lens surface.
  • the third lens group G3 is composed of a biconcave aspherical negative lens L31.
  • the aspheric negative lens L31 of the third lens group G3 has an aspherical object side lens surface.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented positive lens of a negative meniscus lens L41 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L42, and a biconvex positive lens L43 and an object. It is composed of a cemented positive lens with a negative meniscus lens L44 having a concave surface on the side.
  • the fifth lens group G5 includes, in order from the object side, a cemented negative lens of a biconcave aspherical negative lens L51 and a positive meniscus lens L52 having a convex surface facing the object.
  • the aspheric negative lens L51 of the fifth lens group G5 has an aspheric object side lens surface.
  • the sixth lens group G6 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L61 having a concave surface facing the object side, and a biconvex positive lens L62 and a negative meniscus lens L63 having a concave surface facing the object side. It consists of a positive lens.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2 And the third lens group G3 increase, the third lens group G3 and the fourth lens group G4 decrease, the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 increase,
  • Each lens group from the first lens group G1 to the sixth lens group G6 moves in the object direction so that the air gap between the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 decreases.
  • the aperture stop S is disposed between the third lens group G3 and the fourth lens group G4. The aperture stop S moves together with the fourth lens group G4 during zooming. Further, the fourth lens group G4 and the sixth lens group G6 move together during zooming.
  • the third lens group G3 is moved in the object direction, thereby focusing from a long distance object to a short distance object.
  • the displacement of the imaging position due to camera shake or the like is corrected by moving the fifth lens group G5 so as to have a component in a direction orthogonal to the optical axis. To do.
  • f in the overall specifications represents the focal length of the entire system
  • FNO represents the F number
  • 2 ⁇ represents the angle of view
  • Ymax represents the maximum image height
  • TL represents the total length.
  • the total length TL represents the distance on the optical axis from the first surface of the lens surface to the image plane I when focusing on infinity.
  • the first column m indicates the order (surface number) of the lens surfaces from the object side along the traveling direction of the light beam
  • the second column r indicates the curvature radius of each lens surface
  • d is the distance on the optical axis from each optical surface to the next optical surface (surface interval).
  • the surface numbers 1 to 29 shown in Table 13 correspond to the numbers 1 to 29 shown in FIG.
  • the lens group focal length indicates the start surface and focal length of each of the first to sixth lens groups G1 to G6.
  • the focal length f, the radius of curvature r, the surface interval d, and other length units listed in all the following specification values are generally “mm”, but the optical system is proportionally enlarged or proportional. Since the same optical performance can be obtained even if the image is reduced, the present invention is not limited to this.
  • the description of these symbols and the description of the specification table are the same in the following embodiments.
  • the lens surfaces of the sixth surface, the thirteenth surface, and the twenty-second surface are aspherical.
  • Table 14 below shows the aspheric data, that is, the values of the conic constant K and the aspheric constants A4 to A10.
  • variable magnification optical system ZL1 the axial air distance d5 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial air distance between the second lens group G2 and the third lens group G3.
  • the axial air distance d24 from G6 and the back focus BF change during zooming.
  • Table 15 below shows the values of the variable interval and the back focus at the respective focal lengths in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto state at the time of focusing at infinity and focusing at a short distance.
  • the back focus BF indicates the distance on the optical axis from the most image side lens surface (the 29th surface in FIG. 12) to the image surface I. This description is the same in the following embodiments.
  • Table 16 below shows values corresponding to the conditional expressions in the variable magnification optical system ZL1 according to the fourth example.
  • Table 16 the values of the focal lengths in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto state are shown for the combined focal length f12 of the first lens group G1 and the second lens group G2.
  • fw is the focal length of the entire zooming optical system ZL1 in the wide-angle end state
  • ft is the focal length of the entire zooming optical system ZL1 in the telephoto end state
  • f1 is the focal length of the first lens group G1.
  • F12w is a combined focal length of the first lens group G1 and the second lens group G2 in the wide-angle end state
  • f12t is a combined focal length of the first lens group G1 and the second lens group G2 in the telephoto end state
  • f3 represents the focal length of the third lens group G3
  • f4 represents the focal length of the fourth lens group G4
  • f5 represents the focal length of the fifth lens group G5
  • f6 represents the focal length of the sixth lens group G6.
  • the zoom optical system ZL1 according to the fourth example satisfies all the conditional expressions (7) to (12).
  • FIG. 14 shows various aberration diagrams in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state.
  • FNO represents an F number
  • NA represents a numerical aperture
  • Y represents an image height.
  • the spherical aberration diagram shows the F-number or numerical aperture value corresponding to the maximum aperture
  • the astigmatism diagram and the distortion diagram show the maximum image height
  • the coma diagram shows the value of each image height.
  • variable magnification optical system ZL1 has excellent imaging performance with excellent correction of various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state, and further at a short distance. It can be seen that the imaging performance is excellent even during focusing.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of the variable magnification optical system ZL2 according to the fifth example.
  • the zoom optical system ZL2 shown in FIG. 15 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 first lens group having a negative refractive power.
  • the third lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power, a fifth lens group G5 having a negative refractive power, and a sixth lens group G6 having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented negative lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a biconvex shape.
  • Positive lens L13 The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens-shaped negative lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. It consists of a cemented negative lens with L23 and a biconvex positive lens L24.
  • the aspheric negative lens L21 of the second lens group G2 includes an aspheric thin plastic resin layer on the object side lens surface.
  • the third lens group G3 is composed of a biconcave aspherical negative lens L31.
  • the aspheric negative lens L31 of the third lens group G3 has an aspherical object side lens surface.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L41, and a cemented positive lens of a biconvex positive lens L42 and a negative meniscus lens L43 having a concave surface facing the object side. Has been.
  • the fifth lens group G5 includes, in order from the object side, a cemented negative lens of a biconcave aspherical negative lens L51 and a positive meniscus lens L52 having a convex surface facing the object.
  • the aspheric negative lens L51 of the fifth lens group G5 has an aspheric object side lens surface.
  • the sixth lens group G6 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L61 having a concave surface facing the object side, a biconvex positive lens L62, and a biconvex positive lens L63 and a concave surface facing the object side. Further, it is composed of a cemented negative lens with a negative meniscus lens L64.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2 And the third lens group G3 increase, the third lens group G3 and the fourth lens group G4 decrease, the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 increase,
  • Each lens group from the first lens group G1 to the sixth lens group G6 moves in the object direction so that the air gap between the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 decreases.
  • the aperture stop S is disposed between the third lens group G3 and the fourth lens group G4. The aperture stop S moves together with the fourth lens group G4 during zooming. Further, the fourth lens group G4 and the sixth lens group G6 move together during zooming.
  • variable magnification optical system ZL2 the third lens group G3 is moved in the object direction, thereby focusing from a long distance object to a short distance object.
  • the displacement of the imaging position due to camera shake or the like is corrected by moving the fifth lens group G5 so as to have a component in a direction orthogonal to the optical axis. To do.
  • Table 17 below lists values of specifications of the variable magnification optical system ZL2 of the fifth example.
  • the surface numbers 1 to 31 shown in Table 17 correspond to the numbers 1 to 31 shown in FIG.
  • the lens surfaces of the sixth surface, the fourteenth surface, and the twenty-second surface are formed in an aspherical shape.
  • Table 18 below shows the aspheric data, that is, the values of the conic constant K and the aspheric constants A4 to A10.
  • variable magnification optical system ZL2 the axial air distance d5 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial air distance between the second lens group G2 and the third lens group G3. d13, the axial air gap d15 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, the axial air gap d21 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5, the fifth lens group G5 and the sixth lens group As described above, the axial air distance d24 from G6 and the back focus BF change during zooming. Table 19 below shows the values of the variable interval and the back focus at the respective focal lengths in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto state at the time of focusing at infinity and focusing at a short distance.
  • Table 20 below shows values corresponding to the conditional expressions in the variable magnification optical system ZL2 according to the fifth example.
  • the zoom optical system ZL2 according to the fifth example satisfies all the conditional expressions (7) to (12).
  • FIG. 16 shows various aberration diagrams of the zoom optical system ZL2 according to the fifth example in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state in the infinite focus state.
  • FIG. 17 shows various aberration diagrams in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state. From these aberration diagrams, the variable magnification optical system ZL2 according to the fifth example has excellent imaging performance with excellent correction of various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state, and further at a short distance. It can be seen that the imaging performance is excellent even during focusing.
  • variable magnification optical system ZL includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power.
  • variable magnification optical system ZL increases the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the third lens group G3 and the fourth lens group. By reducing the interval of G4, a zoom ratio of about 5 times or more can be secured. Further, the first lens group G1 is moved in the object direction at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, so that the total lens length in the wide-angle end state is shortened and the first lens group G1 is effective. The diameter can be reduced, and the variable magnification optical system ZL can be reduced in size.
  • variable magnification optical system ZL moves the fourth lens group G4 and the sixth lens group G6 as a single unit during the magnification change from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • a change in mutual decentration between G4 and the sixth lens group G6 can be suppressed, the occurrence of decentering aberration can be suppressed, and good imaging performance can be obtained.
  • variable magnification optical system ZL moves the third lens group G3 in the optical axis direction when focusing from an object at infinity to an object at a short distance, so that the image size at the time of focusing is adjusted.
  • the change can be suppressed, and the aberration variation such as spherical aberration can be suppressed satisfactorily.
  • variable magnification optical system ZL corrects the displacement of the imaging position due to camera shake or the like by moving at least a part of the fifth lens group G5 so as to have a component in a direction orthogonal to the optical axis. It is configured to perform (vibration isolation).
  • variable magnification optical system ZL satisfies the following conditional expression (13).
  • Conditional expression (13) defines the ratio of the focal lengths of the third lens group G3 and the fifth lens group G5, which are suitable for suppressing aberration fluctuations and suppressing enlargement during image stabilization. If the upper limit of conditional expression (13) is exceeded, the refractive power of the fifth lens group G5 becomes weak, the amount of shift of the fifth lens group G5 necessary for camera shake correction increases, and the shift of the fifth lens group G5 It becomes difficult to simultaneously correct the fluctuation of the decentered image plane in the wide-angle end state at the time of decentering and the decentered coma aberration in the telephoto end state.
  • the refractive power of the third lens group G3 becomes strong, and the change in spherical aberration at the time of focusing from an infinitely distant object to a close object in the telephoto end state increases.
  • the effect of this application can be made more reliable by setting the upper limit of conditional expression (13) to 1.15.
  • the refractive power of the third lens group G3 becomes weak and it becomes difficult to ensure a predetermined zoom ratio. In order to compensate for this, if the refractive power of the second lens group G2 is increased, correction of field curvature and astigmatism in the wide-angle end state becomes difficult, which is not preferable.
  • the effect of this application can be made more reliable by setting the lower limit of conditional expression (13) to 0.95.
  • the fourth lens group G4 and the sixth lens group G6 move in the object direction.
  • the distance between the lens group G2 and the third lens group G3 increases, the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 increases, and the distance between the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 decreases. It is desirable.
  • This configuration corrects aberrations during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, suppresses aberration fluctuations when focusing from an object at infinity to a close object, and ensures a zoom ratio of about 5 times or more. Can be made more reliable.
  • variable magnification optical system ZL satisfies the following conditional expression (14).
  • f12w Composite focal length of the first lens group G1 and the second lens group G2 in the telephoto end state
  • f3 Focal length of the third lens group G3
  • Conditional expression (14) indicates that the combined focal length of the first lens group G1 and the second lens group G2 in the wide-angle end state suitable for suppressing aberration fluctuation at the time of focusing from an object at infinity to an object at a short distance, and the third It defines the ratio with the focal length of the lens group G3.
  • the upper limit of conditional expression (14) is exceeded, the refractive power of the third lens group G3 increases, and the change in spherical aberration during focusing from an infinitely distant object to a close object in the telephoto end state increases. .
  • the effect of this application can be made more reliable by setting the upper limit of conditional expression (14) to 4.50.
  • the combined refractive power of the first lens group G1 and the second lens group G2 in the wide-angle end state becomes large, and a short distance from an object at infinity in the wide-angle end state Variations in various aberrations such as field curvature during focusing on an object increase. Further, the refractive power of the third lens group G3 is reduced, and the amount of movement of the third lens group G3 for zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state or focusing from an infinite object to a close object is increased. However, the optical system becomes large. In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the lower limit of conditional expression (14) to 2.50.
  • the third lens group G3 is composed of one negative lens.
  • the third lens group G3, which is a focusing lens group is reduced in weight, and high-speed autofocus and quietness during autofocus can be achieved without increasing the size of the lens barrel.
  • the most object side surface of the third lens group G3 is an aspherical surface.
  • the variable magnification optical system ZL corrects the displacement of the imaging position by moving at least a part of the fifth lens group G5 so as to have a component in a direction orthogonal to the optical axis.
  • the fifth lens group G5 is composed of a cemented lens in which, in order from the object side, a biconcave lens and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side are cemented, aberration fluctuations during image stabilization can be suppressed satisfactorily. be able to. Further, by configuring the fifth lens group G5 so that the most object-side surface is an aspherical surface, it is possible to satisfactorily suppress aberration fluctuations during image stabilization.
  • variable magnification optical system ZL satisfies the following conditional expression (15).
  • Conditional expression (15) defines an appropriate focal length of the first lens group G1 with respect to the focal length of the variable magnification optical system ZL in the telephoto end state.
  • the variable magnification optical system ZL according to the third embodiment satisfies the conditional expression (15), thereby achieving both a reduction in the total lens length and good correction of curvature of field, distortion, and spherical aberration. Can do. If the lower limit of conditional expression (15) is not reached, the refractive power of the first lens group G1 becomes large, and it becomes difficult to correct various aberrations including spherical aberration. In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the lower limit of conditional expression (15) to 0.55.
  • the refractive power of the first lens group G1 will be small, and it will be difficult to reduce the total lens length.
  • the effect of this application can be made more reliable by setting the upper limit of conditional expression (15) to 0.80.
  • the fourth lens group G4, the fifth lens group G5, and the sixth lens group G6 have a convergent, divergent, and convergent structure. It has a structure that corrects various aberrations well from the wide-angle end state to the telephoto end state by changing the interval. It is desirable that the focal lengths of the lens groups of the fourth lens group G4 to the sixth lens group G6 satisfy the following conditions.
  • variable magnification optical system ZL satisfies the following conditional expression (16).
  • f4 focal length of the fourth lens group G4
  • fw focal length of the entire variable magnification optical system ZL in the wide-angle end state
  • Conditional expression (16) defines an appropriate focal length of the fourth lens group G4 with respect to the focal length of the variable magnification optical system ZL in the wide-angle end state.
  • the variable magnification optical system ZL according to the third embodiment satisfies the conditional expression (16) to achieve both a reduction in the overall lens length and good correction of curvature of field, distortion, and spherical aberration. Can do. If the lower limit of conditional expression (16) is not reached, the refractive power of the fourth lens group G4 increases, and it becomes difficult to correct various aberrations including spherical aberration. In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the lower limit of conditional expression (16) to 1.20.
  • variable magnification optical system ZL satisfies the following conditional expression (17).
  • f5 focal length of the fifth lens group G5
  • fw focal length of the entire zoom optical system ZL in the wide-angle end state
  • Conditional expression (17) defines an appropriate focal length of the fifth lens group G5 with respect to the focal length of the variable magnification optical system ZL in the wide-angle end state.
  • the zoom optical system ZL according to the third embodiment can satisfactorily correct field curvature, distortion, and spherical aberration by satisfying conditional expression (17). If the lower limit value of conditional expression (17) is not reached, the refractive power of the fifth lens group G5 becomes large, and it becomes difficult to correct various aberrations including spherical aberration. In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the lower limit of conditional expression (17) to 1.60.
  • the refractive power of the fifth lens group G5 becomes small, and together with the fourth lens group G4 and the sixth lens group G6, due to the structure of convergence, divergence, and convergence.
  • the effect of properly correcting various aberrations is reduced, and it is possible to suppress changes in curvature of field, distortion, and spherical aberration during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end Ueda, and maintain good aberration correction. It becomes difficult.
  • the effect of this application can be made more reliable by setting the upper limit of conditional expression (17) to 2.20.
  • variable magnification optical system ZL satisfies the following conditional expression (18).
  • f6 focal length of the sixth lens group G6
  • fw focal length of the entire zoom optical system ZL in the wide-angle end state
  • Conditional expression (18) defines an appropriate focal length of the sixth lens group G6 with respect to the focal length of the variable magnification optical system ZL in the wide-angle end state.
  • the zoom optical system ZL according to the third embodiment can satisfactorily correct various aberrations including spherical aberration by satisfying conditional expression (18). If the lower limit of conditional expression (18) is not reached, the refractive power of the sixth lens group G6 increases, making it difficult to correct various aberrations including spherical aberration. In addition, the effect of this application can be made more reliable by setting the lower limit of conditional expression (18) to 1.70.
  • the refractive power of the sixth lens group G6 becomes small, and together with the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5, due to the structure of convergence, divergence, and convergence.
  • the effect of satisfactorily correcting various aberrations is reduced, and changes in curvature of field, distortion, and spherical aberration during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state are suppressed, and good aberration correction can be maintained. It becomes difficult.
  • the effect of this application can be made more reliable by setting the upper limit of conditional expression (18) to 2.40.
  • the camera which is an optical device including the variable magnification optical system ZL according to the third embodiment, is shown in FIG. 10 and the configuration thereof has already been described.
  • the optical apparatus includes the variable magnification optical system ZL having the above-described configuration, thereby suppressing a change in the image size during focusing (focusing), and at the time of zooming, and An optical device that can satisfactorily suppress aberration fluctuations during focusing can be realized.
  • variable magnification optical system ZL having a six-group configuration is shown, but the above-described configuration conditions and the like can be applied to other group configurations such as the seventh group and the eighth group. Further, a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side, or a configuration in which a lens or a lens group is added to the most image side may be used.
  • the lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval that changes during zooming.
  • the focusing lens group may be a focusing lens group that performs focusing from an object at infinity to a short distance object by moving a single lens group, a plurality of lens groups, or a partial lens group in the optical axis direction.
  • the focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor for autofocus (such as an ultrasonic motor).
  • the third lens group G3 is a focusing lens group as described above.
  • an anti-vibration lens group may be used.
  • the lens surface may be formed of a spherical surface, a flat surface, or an aspheric surface. It is preferable that the lens surface is a spherical surface or a flat surface because lens processing and assembly adjustment are facilitated, and deterioration of optical performance due to errors in processing and assembly adjustment is prevented. Further, even when the image plane is deviated, it is preferable because there is little deterioration in drawing performance.
  • the aspheric surface is an aspheric surface by grinding, a glass mold aspheric surface made of glass with an aspheric shape, or a composite aspheric surface made of resin with an aspheric shape on the glass surface. Any aspherical surface may be used.
  • 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 S is preferably arranged in the vicinity of the fourth lens group G4.
  • the role of the aperture stop may be substituted by a lens frame without providing a member as an aperture stop.
  • each lens surface may be provided with an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength range in order to reduce flare and ghost and achieve high optical performance with high contrast.
  • the zoom optical system ZL of the third embodiment has a zoom ratio of about 5 to 15 times.
  • the first to sixth lens groups G1 to G6 are prepared by arranging each lens (step S100). Further, upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 changes, and the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 changes. The distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 changes, the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 changes, and the distance between the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 changes. It arrange
  • the third lens group G3 is arranged so as to move in the optical axis direction when focusing from an object at infinity to a near object (step S300). Further, at least a part of the fifth lens group G5 is arranged so as to move so as to have a component in a direction orthogonal to the optical axis (step S400). Furthermore, the lens groups G1 to G6 are arranged so as to satisfy the conditional expression (13) (step S500).
  • a positive meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12 are cemented.
  • a lens and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side are arranged to form the first lens group G1, an aspheric negative lens L21 having a negative meniscus lens shape having a convex surface facing the object side, and a biconcave negative lens.
  • a fourth lens is arranged by arranging a cemented positive lens in which L41 and a biconvex positive lens L42 are cemented, and a cemented positive lens in which a biconvex positive lens L43 and a biconcave negative lens L44 are cemented.
  • the fifth lens group G5 is formed by arranging a cemented negative lens in which a biconcave lens-shaped aspherical negative lens L51 and a positive meniscus lens L52 having a convex surface facing the object side are disposed, and the concave surface is directed to the object side.
  • a positive meniscus lens L61 and a cemented positive lens in which a biconvex positive lens L62 and a negative meniscus lens L63 having a concave surface facing the object side are arranged to form a sixth lens group G6.
  • the lens groups thus prepared are arranged in the above-described procedure to manufacture the variable magnification optical system ZL.
  • variable magnification optical system ZL ZL1, ZL2
  • W wide-angle end state
  • T telephoto end state
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of the variable magnification optical system ZL1 according to the sixth example.
  • the variable magnification optical system ZL1 shown in FIG. 19 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 first lens group having a negative refractive power.
  • the third lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power, a fifth lens group G5 having a negative refractive power, and a sixth lens group G6 having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented positive lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and an object side. It is composed of a positive meniscus lens L13 having a convex surface.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus aspheric negative lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23. It is configured.
  • the aspheric negative lens L21 of the second lens group G2 includes an aspheric thin plastic resin layer on the object side lens surface.
  • the third lens group G3 is composed of a biconcave aspherical negative lens L31.
  • the aspheric negative lens L31 of the third lens group G3 has an aspherical object side lens surface.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented positive lens of a negative meniscus lens L41 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L42, and a biconvex positive lens L43 and an object. It is composed of a cemented positive lens with a negative meniscus lens L44 having a concave surface on the side.
  • the fifth lens group G5 includes, in order from the object side, a cemented negative lens of a biconcave aspherical negative lens L51 and a positive meniscus lens L52 having a convex surface facing the object.
  • the aspheric negative lens L51 of the fifth lens group G5 has an aspheric object side lens surface.
  • the sixth lens group G6 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L61 having a concave surface facing the object side, and a biconvex positive lens L62 and a negative meniscus lens L63 having a concave surface facing the object side. It consists of a positive lens.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2 And the third lens group G3 increase, the third lens group G3 and the fourth lens group G4 decrease, the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 increase,
  • Each lens group from the first lens group G1 to the sixth lens group G6 moves in the object direction so that the air gap between the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 decreases.
  • the aperture stop S is disposed between the third lens group G3 and the fourth lens group G4. The aperture stop S moves together with the fourth lens group G4 during zooming. Further, the fourth lens group G4 and the sixth lens group G6 move together during zooming.
  • the third lens group G3 is moved in the object direction, thereby focusing from a long distance object to a short distance object.
  • the displacement of the imaging position due to camera shake or the like is corrected by moving the fifth lens group G5 so as to have a component in a direction orthogonal to the optical axis. To do.
  • the focal length of the entire system is f and the image stabilization coefficient (ratio of image movement amount on the imaging surface to the movement amount of the moving lens group in shake correction) is K
  • the rotational shake at angle ⁇ is corrected.
  • the moving lens group for blur correction may be moved in the direction orthogonal to the optical axis by (f ⁇ tan ⁇ ) / K.
  • the image stabilization coefficient is 1.27 and the focal length is 18.5 mm, in order to correct the rotational blur of 0.60 °.
  • the amount of movement of the fifth lens group G5 is 0.15 mm.
  • variable magnification optical system ZL1 since the image stabilization coefficient is 2.25 and the focal length is 137.1 mm, the rotational blur of 0.20 ° is corrected.
  • the amount of movement of the fifth lens group is 0.21 mm.
  • f is the focal length of the entire system
  • FNO is the F number
  • 2 ⁇ is the angle of view
  • Ymax is the maximum image height
  • TL is the total length.
  • the total length TL represents the distance on the optical axis from the first surface of the lens surface to the image plane I when focusing on infinity.
  • the first column m indicates the order (surface number) of the lens surfaces from the object side along the traveling direction of the light beam
  • the second column r indicates the curvature radius of each lens surface
  • d is the distance on the optical axis from each optical surface to the next optical surface (surface interval).
  • the surface numbers 1 to 29 shown in Table 21 correspond to the numbers 1 to 29 shown in FIG.
  • the lens group focal length indicates the start surface and focal length of each of the first to sixth lens groups G1 to G6.
  • the focal length f, the radius of curvature r, the surface interval d, and other length units listed in all the following specification values are generally “mm”, but the optical system is proportionally enlarged or proportional. Since the same optical performance can be obtained even if the image is reduced, the present invention is not limited to this.
  • the description of these symbols and the description of the specification table are the same in the following embodiments.
  • the lens surfaces of the sixth surface, the thirteenth surface, and the twenty-second surface are formed in an aspherical shape.
  • Table 22 below shows aspherical data, that is, the values of the conical constant K and the aspherical constants A4 to A10.
  • variable magnification optical system ZL1 the axial air distance d5 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial air distance between the second lens group G2 and the third lens group G3.
  • the axial air distance d24 from G6 and the back focus BF change during zooming.
  • Table 23 shows the values of the variable interval and the back focus at the respective focal lengths in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto state at the time of focusing on infinity and focusing on a short distance.
  • the back focus BF indicates the distance on the optical axis from the most image side lens surface (the 29th surface in FIG. 19) to the image surface I. This description is the same in the following embodiments.
  • Table 24 shows values corresponding to the conditional expressions in the variable magnification optical system ZL1 according to the sixth example.
  • Table 24 with respect to the combined focal length f12 of the first lens group G1 and the second lens group G2, the values of the focal lengths in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto state are shown.
  • fw is the focal length of the entire zooming optical system ZL1 in the wide-angle end state
  • ft is the focal length of the entire zooming optical system ZL1 in the telephoto end state
  • f1 is the focal length of the first lens group G1.
  • F12w is the combined focal length of the first lens group G1 and the second lens group G2 in the wide-angle end state
  • f3 is the focal length of the third lens group G3
  • f4 is the focal length of the fourth lens group G4
  • f5 represents the focal length of the fifth lens group G5
  • f6 represents the focal length of the sixth lens group G6.
  • the zoom optical system ZL1 according to the sixth example satisfies all the conditional expressions (13) to (18).
  • FIG. 20A shows various aberration diagrams of the zoom optical system ZL1 according to the sixth example in the infinite focus state in the wide-angle end state.
  • Various aberrations in the infinite focus state in the intermediate focal length state are shown in FIG.
  • An aberration diagram is shown in FIG. 21, and various aberration diagrams in the infinitely focused state in the telephoto end state are shown in FIG.
  • FIG. 20B shows a coma aberration diagram when blur correction is performed in the wide-angle end state and the infinity in-focus state of the variable magnification optical system ZL1 of the sixth example.
  • FIG. 22B shows a coma aberration diagram when blur correction is performed in the in-focus state.
  • FIG. 23A to 23C show various aberration diagrams in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state when the zooming optical system ZL1 of the sixth example is in close focus.
  • FNO represents an F number
  • NA represents a numerical aperture
  • Y represents an image height.
  • the spherical aberration diagram shows the F-number or numerical aperture value corresponding to the maximum aperture
  • the astigmatism diagram and the distortion diagram show the maximum image height
  • the coma diagram shows the value of each image height.
  • variable magnification optical system ZL1 In the astigmatism diagram, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane. Note that the same reference numerals as in this example are also used in the aberration diagrams of the examples shown below. From these various aberration diagrams, the variable magnification optical system ZL1 according to the sixth example has excellent imaging performance with excellent correction of various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that the imaging performance is excellent even during focusing.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration of the variable magnification optical system ZL2 according to the seventh example.
  • the zoom optical system ZL2 shown in FIG. 24 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 first lens group having a negative refractive power.
  • the third lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power, a fifth lens group G5 having a negative refractive power, and a sixth lens group G6 having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented negative lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a biconvex shape.
  • Positive lens L13 The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens-shaped negative lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. It consists of a cemented negative lens with L23 and a biconvex positive lens L24.
  • the aspheric negative lens L21 of the second lens group G2 includes an aspheric thin plastic resin layer on the object side lens surface.
  • the third lens group G3 is composed of a biconcave aspherical negative lens L31.
  • the aspheric negative lens L31 of the third lens group G3 has an aspherical object side lens surface.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L41, and a cemented positive lens of a biconvex positive lens L42 and a negative meniscus lens L43 having a concave surface facing the object side. Has been.
  • the fifth lens group G5 includes, in order from the object side, a cemented negative lens of a biconcave aspherical negative lens L51 and a positive meniscus lens L52 having a convex surface facing the object.
  • the aspheric negative lens L51 of the fifth lens group G5 has an aspheric object side lens surface.
  • the sixth lens group G6 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L61 having a concave surface facing the object side, a biconvex positive lens L62, and a biconvex positive lens L63 and a concave surface facing the object side. Further, it is composed of a cemented negative lens with a negative meniscus lens L64.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2 And the third lens group G3 increase, the third lens group G3 and the fourth lens group G4 decrease, the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 increase,
  • Each lens group from the first lens group G1 to the sixth lens group G6 moves in the object direction so that the air gap between the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 decreases.
  • the aperture stop S is disposed between the third lens group G3 and the fourth lens group G4. The aperture stop S moves together with the fourth lens group G4 during zooming. Further, the fourth lens group G4 and the sixth lens group G6 move together during zooming.
  • variable magnification optical system ZL2 the third lens group G3 is moved in the object direction, thereby focusing from a long distance object to a short distance object.
  • the displacement of the imaging position due to camera shake or the like is corrected by moving the fifth lens group G5 so as to have a component in a direction orthogonal to the optical axis.
  • the image stabilization coefficient is 1.37 and the focal length is 18.5 mm, so that the rotational blur of 0.60 ° is corrected.
  • the moving amount of the fifth lens group G5 is 0.14 mm.
  • the image stabilization coefficient is 2.46 and the focal length is 137.2 mm, the rotation blur of 0.20 ° is corrected.
  • the amount of movement of the fifth lens group is 0.19 mm.
  • Table 25 below lists values of specifications of the variable magnification optical system ZL2 of the seventh example.
  • the surface numbers 1 to 31 shown in Table 25 correspond to the numbers 1 to 31 shown in FIG.
  • the lens surfaces of the sixth surface, the fourteenth surface, and the twenty-second surface are formed in an aspherical shape.
  • Table 26 below shows the aspheric data, that is, the values of the conic constant K and the aspheric constants A4 to A10.
  • variable magnification optical system ZL2 the axial air distance d5 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial air distance between the second lens group G2 and the third lens group G3. d13, the axial air gap d15 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, the axial air gap d21 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5, the fifth lens group G5 and the sixth lens group As described above, the axial air distance d24 from G6 and the back focus BF change during zooming. Table 27 below shows the values of the variable interval and the back focus at the respective focal lengths in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto state at the time of focusing at infinity and focusing at a short distance.
  • Table 28 shows values corresponding to the conditional expressions in the variable magnification optical system ZL2 according to the seventh example.
  • the zoom optical system ZL2 according to the seventh example satisfies all the conditional expressions (13) to (18).
  • FIG. 25A shows various aberration diagrams of the variable magnification optical system ZL2 according to the seventh example in the infinite focus state in the wide-angle end state, and shows various infinite focus states in the intermediate focal length state.
  • An aberration diagram is shown in FIG. 26, and various aberration diagrams in the infinite focus state in the telephoto end state are shown in FIG.
  • FIG. 25B shows a coma aberration diagram when blur correction is performed in the wide-angle end state and the infinity in-focus state of the variable magnification optical system ZL2 of the seventh example.
  • FIG. 27B shows a coma aberration diagram when blur correction is performed in the in-focus state.
  • variable magnification optical system ZL2 according to the seventh example has excellent imaging performance with excellent correction of various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that the imaging performance is excellent even during focusing.
  • each of the above embodiments shows a specific example of the present invention, and the present invention is not limited to these.

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Abstract

カメラ(1)等の光学装置に用いられる変倍光学系(ZL)は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、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に際し、各レンズ群の間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第3レンズ群が光軸方向に移動する。

Description

変倍光学系、光学装置及び変倍光学系の製造方法
 本発明は、変倍光学系、光学装置及び変倍光学系の製造方法に関する。
 従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。近年の電子スチルカメラ、ビデオカメラでは、合焦用レンズ群を移動させて撮像素子からの信号を利用し画像のコントラストでピントあわせを行う、いわゆるコントラストAFが一般的になっている。
特開2007-093975号公報
 また、上記公報に開示のように、従来、インナーフォーカス方式の導入で、合焦用レンズ群の軽量化がなされた写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている。
 しかしながら従来の変倍光学系は、コントラストAFでのピントあわせ時に像の大きさの変化が大きく、不自然に感じるという課題があった。 
 また、従来の変倍光学系において、オートフォーカス時の十分な静粛性を実現するためには合焦用レンズ群の軽量化が不十分であり、また、合焦用レンズ群の重量が大きいために、高速にオートフォーカスを行おうとすると、大きなモータやアクチュエータが必要となり、鏡筒が大型化してしまうという課題があった。
 いずれかの本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ピントあわせの際の像の大きさの変化を抑え、さらに、変倍時、ならびに合焦時の収差変動を良好に抑えた変倍光学系、光学装置及び変倍光学系の製造方法を提供することを目的とする。
 いずれかの本発明はまた、合焦用レンズ群を小型軽量化することで、鏡筒を大型化することなく高速なオートフォーカス、及びこのオートフォーカス時の静粛性を実現し、さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動、並びに無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えた変倍光学系、光学装置及び変倍光学系の製造方法を提供することを目的とする。
 前記課題を解決するために、第1の本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、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に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第3レンズ群が光軸方向に移動し、次式の条件を満足する。
1.10 < f1/(-f2) < 2.00
 但し、
  f1:前記第1レンズ群の焦点距離
  f2:前記第2レンズ群の焦点距離
 上記第1の本発明に係る変倍光学系において、前記第5レンズ群が正の屈折力を有するようにしても良い。
 上記第1の本発明に係る変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群が物体方向に移動するようにしても良い。
 上記第1の本発明に係る変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少するようにしても良い。
 上記第1の本発明に係る変倍光学系において、好ましくは、次式の条件を満足するようにしても良い。
0.990 < (A×B)/(C×D) < 1.013
 但し、
  A=f3×(1-β3w)2×(1+β3w)×βbw2-Δ×β3w2
  B=fbw×(1-βbw)+Δ
  C=f3×(1-β3w)2×(1+β3w)×βbw2-Δ×β3w
  D=fbw×(1-βbw)+Δ/βbw
  Δ=Ymax/50
  β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の結像倍率
  βbw:広角端状態における前記第4レンズ群以降のレンズ群の合成結像倍率
  Ymax:最大像高
  f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  fbw:広角端状態における前記第4レンズ群以降のレンズ群の合成焦点距離
 上記第1の本発明に係る変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群とが物体方向に移動するようにしても良い。
 上記第1の本発明に係る変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が減少するようにしても良い。
 上記第1の本発明に係る変倍光学系において、次式の条件を満足するようにしても良い。
0.35 < f3/f2 < 0.90
 但し、
  f3:前記第3レンズ群の焦点距離
 上記第1の本発明に係る変倍光学系において、次式の条件を満足するようにしても良い。
3.50 < f1/fw < 5.50
 但し、
  fw:広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
 上記第1の本発明に係る変倍光学系において、次式の条件を満足するようにしても良い。
0.72 < f4/f5 < 1.45
 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
 上記第1の本発明に係る変倍光学系において、次式の条件を満足するようにしても良い。
0.15 < (D45w-D45t)/fw < 0.40
 但し、
  D45w:広角端状態における前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔
  D45t:望遠端状態における前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔
  fw:広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
 上記第1の本発明に係る変倍光学系において、正の屈折力を有する第6レンズ群をさらに有し、前記第5レンズ群が負の屈折力を有するようにしても良い。
 第1の本発明に係る光学装置は、上記第1の本発明に係る変倍光学系を備えて構成される。
 次に、第2の本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群と、を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第3レンズ群が光軸方向に移動し、次式の条件を満足する。
-0.25 < ft/f12t < 0.10
 但し、
  ft:望遠端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
  f12t:望遠端状態における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成焦点距離
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群が物体方向に移動するようにしても良い。
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少するようにしても良い。
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第4レンズ群と前記第6レンズ群とが物体方向に移動するようにしても良い。
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が増大し、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が減少するようにしても良い。
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、次式の条件を満足するようにしても良い。
2.00 < f12w/f3 < 5.00
 但し、
  f12w:望遠端状態における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成焦点距離
  f3:前記第3レンズ群の焦点距離
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、前記第3レンズ群が1枚の負レンズのみで構成されるようにしても良い。
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、前記第3レンズ群の最も物体側の面が非球面であるようにしても良い。
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、次式の条件を満足するようにしても良い。
0.45 < f1/ft < 0.90
 但し、
  f1:前記第1レンズ群の焦点距離
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、次式の条件を満足するようにしても良い。
1.00 < f4/fw < 1.70
 但し、
  fw:広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
  f4:前記第4レンズ群の焦点距離
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、次式の条件を満足するようにしても良い。
1.40 < (-f5)/fw < 2.30
 但し、
  fw:広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
  f5:前記第5レンズ群の焦点距離
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、次式の条件を満足するようにしても良い。
1.60 < f6/fw < 2.60
 但し、
  fw:広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
  f6:前記第6レンズ群の焦点距離
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、前記第5レンズ群の少なくとも一部を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させるようにしても良い。
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第4レンズ群と前記第6レンズ群とが一体に移動するようにしても良い。
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、次式の条件を満足するようにしても良い。
0.80 < f5/f3 < 1.30
 但し、
  f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  f5:前記第5レンズ群の焦点距離
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、前記第5レンズ群は、物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが接合された接合レンズで構成されるようにしても良い。
 上記第2の本発明に係る変倍光学系において、前記第5レンズ群の最も物体側の面が非球面であるようにしても良い。
 第2の本発明に係る光学装置は、上記第2の本発明に係る変倍光学系を備えて構成される。
 次に、第3の本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群と、を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第3レンズ群が光軸方向に移動し、前記第5レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、次式の条件を満足する。
0.80 < f5/f3 < 1.30
 但し、
  f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  f5:前記第5レンズ群の焦点距離
 第3の本発明に係る光学装置は、上記第3の本発明に係る変倍光学系を備えて構成される。
 さらに、第1の本発明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、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、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、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するように配置し、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第3レンズ群が光軸方向に移動するように配置し、次式の条件を満足するように配置する。
1.10 < f1/(-f2) < 2.00
 但し、
  f1:前記第1レンズ群の焦点距離
  f2:前記第2レンズ群の焦点距離
 上記第1の本発明に係る変倍光学系の製造方法において、前記第5レンズ群が正の屈折力を有するようにしても良い。
 上記第1の本発明に係る変倍光学系の製造方法において、次式の条件を満足するようにしても良い。
0.35 < f3/f2 < 0.90
 但し、
  f3:前記第3レンズ群の焦点距離
 第2の本発明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、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化するように配置し、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第3レンズ群が光軸方向に移動するように配置し、次式の条件を満足するように配置する。
-0.25 < ft/f12t < 0.10
 但し、
  ft:望遠端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
  f12t:望遠端状態における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成焦点距離
 上記第2の本発明に係る変倍光学系の製造方法において、次式の条件を満足するようにしても良い。
2.00 < f12w/f3 < 5.00
 但し、
  f12w:望遠端状態における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成焦点距離
  f3:前記第3レンズ群の焦点距離
 上記第2の本発明に係る変倍光学系の製造方法において、次式の条件を満足するようにしても良い。
0.45 < f1/ft < 0.90
 但し、
  f1:前記第1レンズ群の焦点距離
 上記第2の本発明に係る変倍光学系の製造方法において、次式の条件を満足するようにしても良い。
0.80 < f5/f3 < 1.30
 但し、
  f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  f5:前記第5レンズ群の焦点距離
 第3の本発明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、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化するように配置し、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第3レンズ群が光軸方向に移動するように配置し、前記第5レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動するように配置し、次式の条件を満足するように配置する。
0.80 < f5/f3 < 1.30
 但し、
  f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  f5:前記第5レンズ群の焦点距離
 いずれかの本発明によれば、ピントあわせの際の像の大きさの変化を抑え、さらに、変倍時及び合焦時の収差変動を良好に抑えた変倍光学系、光学装置及び変倍光学系の製造方法を提供することができる。
 また、いずれかの本発明によれば、合焦用レンズ群を小型軽量化することで、鏡筒を大型化することなく高速なオートフォーカス、及びこのオートフォーカス時の静粛性を実現し、さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動、並びに無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えた変倍光学系、光学装置及び変倍光学系の製造方法を提供することができる。
第1の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第1の実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、図2(a)は広角端状態を示し、図2(b)は中間焦点距離状態を示し、図2(c)は望遠端状態を示す。 第1の実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時の諸収差図であり、図3(a)は広角端状態を示し、図3(b)は中間焦点距離状態を示し、図3(c)は望遠端状態を示す。 第2の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第2の実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、図5(a)は広角端状態を示し、図5(b)は中間焦点距離状態を示し、図5(c)は望遠端状態を示す。 第2の実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時の諸収差図であり、図6(a)は広角端状態を示し、図6(b)は中間焦点距離状態を示し、図6(c)は望遠端状態を示す。 第3の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第3の実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、図8(a)は広角端状態を示し、図8(b)は中間焦点距離状態を示し、図8(c)は望遠端状態を示す。 第3の実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時の諸収差図であり、図9(a)は広角端状態を示し、図9(b)は中間焦点距離状態を示し、図9(c)は望遠端状態を示す。 後述する実施例に係る変倍光学系を搭載するカメラの概略断面図を示す。 上記第1~第3実施例に係る変倍光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。 第4の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第4の実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、図13(a)は広角端状態を示し、図13(b)は中間焦点距離状態を示し、図13(c)は望遠端状態を示す。 第4の実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時の諸収差図であり、図14(a)は広角端状態を示し、図14(b)は中間焦点距離状態を示し、図14(c)は望遠端状態を示す。 第5の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第5の実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、図16(a)は広角端状態を示し、図16(b)は中間焦点距離状態を示し、図16(c)は望遠端状態を示す。 第5の実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時の諸収差図であり、図17(a)は広角端状態を示し、図17(b)は中間焦点距離状態を示し、図17(c)は望遠端状態を示す。 上記第4および第5実施例に係る変倍光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。 第6の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第6の実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図20(a)は球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図を示し、図20(b)は0.60°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第6の実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図である。 第6の実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図22(a)は球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図を示し、図22(b)は0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第6の実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図であり、図23(a)は広角端状態を示し、図23(b)は中間焦点距離状態を示し、図23(c)は望遠端状態を示す。 第7の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第7の実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図25(a)は球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図を示し、図25(b)は0.60°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第7の実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図である。 第7の実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図27(a)は球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図を示し、図27(b)は0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第7の実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図であり、図28(a)は広角端状態を示し、図28(b)は中間焦点距離状態を示し、図28(c)は望遠端状態を示す。 上記第6および第7実施例に係る変倍光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。
 以下、本発明の第1の実施形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、を有して構成されている。また、この変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔を変化させることで変倍時の良好な収差補正を図ることができる。
 この変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔を増大させ、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔を減少させることで、5倍程度以上の変倍比を確保することができる。さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1を物体方向に移動させる構成とすることで、広角端状態でのレンズ全長の短縮と、第1レンズ群G1の有効径の縮小ができ、変倍光学系ZLの小型化を図ることができる。
 この変倍光学系ZLは、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第3レンズ群G3を光軸方向に移動させる構成とすることで、ピントあわせの際の像の大きさの変化を抑えることができる。
 この変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(1)を満足することが望ましい。
1.10 < f1/(-f2) < 2.00        (1)
 但し、
  f1:第1レンズ群G1の焦点距離
  f2:第2レンズ群G2の焦点距離
 条件式(1)は、第1レンズ群G1の焦点距離と第2レンズ群G2の焦点距離との適正な比率を規定するものである。第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(1)を満足することにより、レンズ全長および第1レンズ群G1の有効径の小型化と、歪曲収差、像面湾曲、球面収差等の諸収差の良好な補正を行うことができる。この条件式(1)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の屈折力が大きくなり、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することが困難となる。条件式(1)の下限値を1.20に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式(1)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の屈折力が小さくなり、レンズ全長およびの第1レンズ群G1の有効径の小型化が困難となる。条件式(1)の上限値を1.90に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5とが物体方向に移動し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少することが望ましい。この構成により、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差補正と、5倍程度以上の変倍比の確保を、より確実なものとすることができる。
 この変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(2)を満足することが望ましい。
0.990 < (A×B)/(C×D) < 1.013   (2)
 但し、
  A=f3×(1-β3w)2×(1+β3w)×βbw2-Δ×β3w2
  B=fbw×(1-βbw)+Δ
  C=f3×(1-β3w)2×(1+β3w)×βbw2-Δ×β3w
  D=fbw×(1-βbw)+Δ/βbw
  Δ=Ymax/50
  β3w:広角端状態における第3レンズ群G3の結像倍率
  βbw:広角端状態における第4レンズ群G4以降のレンズ群の合成結像倍率
  Ymax:最大像高
  f3:第3レンズ群G3の焦点距離
  fbw:広角端状態における第4レンズ群G4以降のレンズ群の合成焦点距離
 条件式(2)は、第3レンズ群G3を光軸方向に移動させて合焦(ピントあわせ)を行う際の像の大きさの、広角端における変化を規定するものである。さらに詳細に言えば、広角端状態において、最大像高の1/50の量のデフォーカスを与えた場合の焦点距離の変化の比率を規定するものである。第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(2)を満足することにより、広角端状態における、合焦の際の像の大きさの変化を目立たない程度に抑えることができる。この条件式(2)の上限値及び下限値のいずれを越えても、合焦の際の像の大きさの変化が増大し、目立ちやすくなる。条件式(2)の下限値を0.995に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。あるいは、条件式(2)の上限値を1.010に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 以上の構成により、合焦(ピントあわせ)の際の像の大きさの変化を抑えた変倍光学系ZLを実現することができる。
 この変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(3)を満足することが望ましい。
0.35 < f3/f2 < 0.90           (3)
 但し、
  f2:第2レンズ群G2の焦点距離
  f3:第3レンズ群G3の焦点距離
 条件式(3)は、第2レンズ群G2の焦点距離に対する第3レンズ群G3の適正な焦点距離を規定するものである。第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(3)を満足することにより、ピントあわせの際の像の大きさの変化を抑え、合焦時の収差変化を良好に補正することができる。この条件式(3)の下限値を下回ると、第3レンズ群G3の屈折力が大きくなり、ピントあわせの際の像の大きさの変化が増大する。なお、条件式(3)の下限値を0.41に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式(3)の上限値を上回ると、第3レンズ群G3の屈折力が小さくなり、合焦時の第3レンズ群G3の移動量が増大し、その結果、合焦時の像面湾曲をはじめとする諸収差の変化が増大する。なお、条件式(3)の上限値を0.63に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 この変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(4)を満足することが望ましい。
3.50 < f1/fw < 5.50           (4)
 但し、
  fw:広角端状態における変倍光学系ZLの全系の焦点距離
  f1:第1レンズ群G1の焦点距離
 条件式(4)は、広角端状態における変倍光学系ZLの焦点距離に対する、第1レンズ群G1の焦点距離を規定するものである。第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(4)を満足することにより、レンズ全長および第1レンズ群G1の有効径の小型化と、歪曲収差、像面湾曲、球面収差等の諸収差の良好な補正をおこなうことができる。この条件式(4)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の屈折力が大きくなり、歪曲収差、像面湾曲、球面収差等の諸収差を良好に補正することが困難となる。条件式(4)の下限値を3.80に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式(4)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の屈折力が小さくなり、レンズ全長および第1レンズ群G1の有効径の小型化が困難となる。条件式(4)の上限値を5.10に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 ところで、第1の実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5は広角端状態で略アフォーカルとなるような構造を持ち、さらに、各レンズ群の間隔を、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して減少するよう変化させることにより、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正する構造を有している。これらの第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5の各レンズ群の焦点距離、および、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔は、以下の条件を満足することが望ましい。
 この変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(5)を満足することが望ましい。
0.72 < f4/f5 < 1.45           (5)
 但し、
  f4:第4レンズ群G4の焦点距離
  f5:第5レンズ群G5の焦点距離
 条件式(5)は、第4レンズ群G4の焦点距離と第5レンズ群G5の焦点距離との適正な比率を規定するものである。第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(5)を満足することにより、像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の良好な補正を実現することができる。この条件式(5)の下限値を下回ると、第4レンズ群G4の屈折力が第5レンズ群G5の屈折力に比べて大きくなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式(5)の下限値を0.80に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式(5)の上限値を上回ると、第4レンズ群G4の屈折力が第5レンズ群G5の屈折力に比べて小さくなり、像面湾曲をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式(5)の上限値を1.45に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 この変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(6)を満足することが望ましい。
0.15 < (D45w-D45t)/fw < 0.40  (6)
 但し、
  D45w:広角端状態における第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔
  D45t:望遠端状態における第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔
  fw:広角端状態における変倍光学系ZLの全系の焦点距離
 条件式(6)は、広角端状態と望遠端状態での第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔の差の適正な範囲を規定するものである。第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(6)を満足することにより、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の像面湾曲の変化を抑え、さらにレンズ全長の小型化を実現することができる。この条件式(6)の下限値を下回ると、広角端状態と望遠端状態での第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔の差が小さくなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の像面湾曲の変化を良好に補正することが困難となる。条件式(6)の下限値を0.15に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。この条件式(6)の上限値を上回ると、広角端状態と望遠端状態での第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔の変化が大きくなり、広角端状態でのレンズ全長が増大する。条件式(6)の上限値を0.34に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 次に、第1の実施形態に係る変倍光学系ZLを備えた光学装置であるカメラを図10に基づいて説明する。このカメラ1は、撮影レンズ2として第1の実施形態に係る変倍光学系ZLを備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。本カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、不図示のOLPF(Optical low pass filter:光学ローパスフィルタ)を介して撮像部3の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部3に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられたEVF(Electronic view finder:電子ビューファインダ)4に表示される。これにより撮影者は、EVF4を介して被写体を観察することができる。
 撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。なお、第1の実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに第1の実施形態に係る変倍光学系ZLを搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
 このように、第1の実施形態に係る光学装置は、上述した構成の変倍光学系ZLを備えていることにより、合焦(ピントあわせ)の際の像の大きさの変化を抑え、さらに、変倍時、ならびに合焦時の収差変動を良好に抑えた光学装置を実現することができる。
 なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
 第1の実施形態では、5群構成の変倍光学系ZLを示したが、以上の構成条件等は、6群、7群等の他の群構成にも適用可能である。最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
 単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。特に、前述のように第3レンズ群G3を合焦レンズ群とするのが好ましい。
 レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第4レンズ群G4の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
 レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を妨げるので好ましい。像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしても良い。
 開口絞りSは、第4レンズ群G4の近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
 各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。
 第1の実施形態の変倍光学系ZLは、変倍比が5~15倍程度である。
 以下、第1の実施形態に係る変倍光学系ZLの製造方法の概略を、図11を参照して説明する。まず、各レンズを配置して第1~第5レンズ群G1~G5をそれぞれ準備する(ステップS100)。広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するように配置する(ステップS200)。無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第3レンズ群G3が光軸方向に移動するように配置する(ステップS300)。さらに、各レンズ群G1~G6が、前述の条件式(1)を満足するように配置する(ステップS400)。
 具体的には、第1の実施形態では、例えば図1に示すように、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13を配置して第1レンズ群G1とし、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面負レンズL21、両凹形状の負レンズL22及び両凸形状の正レンズL23を配置して第2レンズ群G2とし、両凹形状の非球面負レンズL31を配置して第3レンズ群G3とし、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と両凸形状の正レンズL42とを接合した接合正レンズ、両凸形状の正レンズL43と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44とを接合した接合正レンズ、及び、両凹形状の非球面負レンズL45と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL46とを接合した接合負レンズを配置して第4レンズ群G4とし、両凸形状の正レンズL51、及び、両凸形状の正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53とを接合した接合正レンズを配置して第5レンズ群G5とする。このように準備した各レンズ群を上述の手順で配置して変倍光学系ZLを製造する。
 以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図1、図4及び図7は、各実施例に係る変倍光学系ZL(ZL1~ZL3)の構成及び屈折力配分を示す断面図である。また、これらの変倍光学系ZL1~ZL3の断面図の下部には、広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際の各レンズ群G1~G5の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。
 以下に記載する全ての実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐定数をKとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(a)で表される。なお、以降の実施例において、「E-n」は「×10-n」を示す。
S(y)=(y2/r)/{1+(1-K×y2/r21/2
     +A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10      (a)
 以下に記載する全ての実施例において、2次の非球面係数A2は0である。また、以下に記載する全ての実施例の表中において、非球面には面番号の右側に*印を付している。
[第1実施例]
 図1は、第1実施例に係る変倍光学系ZL1の構成を示す図である。この図1に示す変倍光学系ZL1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、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。
 この変倍光学系ZL1において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面負レンズL21、両凹形状の負レンズL22、及び、両凸形状の正レンズL23から構成されている。この第2レンズ群G2の非球面負レンズL21は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。第3レンズ群G3は、両凹形状の非球面負レンズL31から構成されている。この第3レンズ群G3の非球面負レンズL31は、物体側レンズ面が非球面形状である。第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と両凸形状の正レンズL42との接合正レンズ、両凸形状の正レンズL43と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44との接合正レンズ、及び、両凹形状の非球面負レンズL45と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL46との接合負レンズから構成されている。この第4レンズ群G4の非球面負レンズL45は、物体側レンズ面が非球面形状である。第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL51、及び、両凸形状の正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合正レンズから構成されている。
 この第1実施例に係る変倍光学系ZL1では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が減少するように、第1レンズ群G1から第5レンズ群G5の各レンズ群が物体方向へ移動する。開口絞りSは第3レンズ群と第4レンズ群との間に配置されており、この開口絞りSは、変倍に際し第4レンズ群G4とともに移動する。
 この第1実施例に係る変倍光学系ZL1では、第3レンズ群G3を物体方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。 
 以下の表1に、第1実施例に係る変倍光学系ZL1の諸元の値を掲げる。この表1において、全体諸元におけるfは全系の焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは画角、Ymaxは最大像高、及び、TLは全長をそれぞれ表している。ここで、全長TLは、無限遠合焦時のレンズ面の第1面から像面Iまでの光軸上の距離を表している。レンズデータにおける第1欄mは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序(面番号)を、第2欄rは、各レンズ面の曲率半径を、第3欄dは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離(面間隔)を、第4欄νd及び第5欄ndは、d線(λ=587.6nm)に対するアッベ数及び屈折率を示している。曲率半径∞は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。表1に示す面番号1~29は、図1に示す番号1~29に対応している。レンズ群焦点距離は第1~第5レンズ群G1~G5の各々の始面と焦点距離を示している。
 ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
(表1)
[全体諸元]
変倍比=7.41
     広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f   =  18.5  ~    69.8   ~ 137.1
FNO =  3.60 ~    5.48  ~  5.92
2ω  =  78.1  ~    22.67  ~  11.62
Ymax=  14.25 ~    14.25  ~  14.25
TL  = 138.32 ~   181.60  ~ 200.88
[レンズデータ]
m      r   d    nd   νd
物面     ∞
1    211.4444 2.000  1.846660  23.78
2     65.7391 8.100  1.593190  67.90
3    -279.8993 0.100
4     52.3714 5.642  1.816000  46.62
5    145.4440  d5
6*    200.0000 0.150  1.553890  38.23
7    209.8495 1.200  1.772499  49.61
8     13.1450 7.067
9    -44.1409 1.000  1.882997  40.76
10     73.4990 0.972
11     33.3323 5.131  1.846660  23.78
12    -33.7584  d12
13*    -30.5788 1.000  1.816000  46.62
14     91.7167  d14
15      ∞   0.400           開口絞りS
16     23.1362 1.000  1.902650  35.70
17     16.0830 4.400  1.528284  56.95
18    -34.2215 0.100
19     21.5394 4.256  1.497820  82.51
20    -30.0815 1.000  1.903660  31.27
21    -404.9013 2.791
22*    -56.4055 1.000  1.729157  54.66
23     14.6457 2.576  1.850260  32.35
24     30.4317  d24
25    306.4339 3.550  1.487490  70.40
26    -29.9125 0.100
27     62.6797 7.421  1.487490  70.40
28    -15.5000 1.301  1.882997  40.76
29    -34.7471  BF
像面     ∞
 
[レンズ群焦点距離]
 レンズ群   始面  焦点距離
第1レンズ群   1    80.000
第2レンズ群   6   -54.309
第3レンズ群   13   -28.001
第4レンズ群   16    41.026
第5レンズ群   25    39.356
 この第1実施例に係る変倍光学系ZL1おいて、第6面、第13面、及び、第22面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表2に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A10の値を示す。
(表2)
[非球面データ]
     K     A4     A6     A8     A10
第6面  22.2541  2.37311E-06 -3.87675E-09 -4.25245E-11 9.37969E-14
第13面 -0.1061  9.88612E-07 -4.78288E-08 1.14604E-09 -6.39255E-12
第22面 0.5764  4.90141E-06 6.98139E-08 -4.01292E-10 0.00000E+00
 この第1実施例に係る変倍光学系ZL1において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d14、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d24、及び、バックフォーカスBFは、上述したように、変倍に際して変化する。次の表3に無限遠合焦時及び近距離合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠状態の各焦点距離における可変間隔及びバックフォーカスの値を示す。なお、バックフォーカスBFは、最も像側のレンズ面(図1における第29面)から像面Iまでの光軸上の距離を示している。この説明は以降の実施例においても同様である。
(表3)
[可変間隔データ]
      無限遠合焦状態         近距離合焦状態
    広角端  中間  望遠端    広角端  中間  望遠端
f    18.5   69.8  137.1     18.5  69.8   137.1
d5   1.500  26.470  40.393    1.500  26.470  40.393
d12   2.800  4.647  7.254    2.397  4.325  6.749
d14  24.136  7.594  3.000    24.539  7.917  3.505
d24   9.609  5.561  5.000    9.609  5.561  5.000
BF   38.02  75.07  82.97     38.02  75.07  82.97
 次の表4に、この第1実施例に係る変倍光学系ZL1における各条件式対応値を示す。なお、この表4において、第4レンズ群G4以降のレンズ群の合成焦点距離fb、第3レンズ群G3の結像倍率β3、及び、第4レンズ群G4以降のレンズ群の合成結像倍率βbのそれぞれについて、広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠状態の各焦点距離の値を示している。また、A、B、C、Dは上述の条件式(1)で示した変数であり、fwは広角端状態における全系の焦点距離を、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を、f2は第2レンズ群G2の焦点距離を、f3は第3レンズ群G3の焦点距離を、f4は第4レンズ群G4の焦点距離を、f5は第5レンズ群G5の焦点距離を、D45wは広角端状態における第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔を、D45tは望遠端状態における第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔をそれぞれ表している。以上の符号の説明は以降の実施例においても同様である。
(表4)
    広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
fb   32.415     29.979     29.670
β3    0.1334     0.0616    -0.0603
βb   -1.0824    -2.3284    -2.6091
[条件式対応値]
(1)f1/(-f2)=1.437
(2)(A×B)/(C×D)=1.0070
(3)f3/f2   =0.516
(4)f1/fw   =4.325
(5)f4/f5   =1.042
(6)(D45w-D45t)/fw=0.249
 このように、この第1実施例に係る変倍光学系ZL1は、上記条件式(1)~(6)を全て満足している。
 この第1実施例に係る変倍光学系ZL1の、無限遠合焦状態での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態における諸収差図を図2に示し、近距離合焦状態での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態における諸収差図を図3に示す。各収差図において、FNOはFナンバー、NAは開口数、Yは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。これらの諸収差図より、この第1実施例に係る変倍光学系ZL1は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
[第2実施例]
 図4は、第2実施例に係る変倍光学系ZL2の構成を示す図である。この図4に示す変倍光学系ZL2は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、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。
 この変倍光学系ZL2において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面負レンズL21、両凹形状の負レンズL22、及び、両凸形状の正レンズL23から構成されている。この第2レンズ群G2の非球面負レンズL21は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。また、第3レンズ群G3は、両凹形状の非球面負レンズL31から構成されている。この第3レンズ群G3の非球面負レンズL31は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL41、両凸形状の正レンズL42と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43との接合正レンズ、及び、両凹形状の負非球面レンズL44と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL45との接合負レンズから構成されている。この第4レンズ群G4の非球面負レンズL44は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第5レンズ群G5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L51、及び、両凸形状の正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合正レンズから構成されている。
 この第2実施例に係る変倍光学系ZL2では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が減少するように、第1レンズ群G1から第5レンズ群G5の各レンズ群が物体方向へ移動する。なお、開口絞りSは第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置されており、この開口絞りSは、変倍に際し第4レンズ群G4とともに移動する。
 また、この第2実施例に係る変倍光学系ZL2では、第3レンズ群G3を物体方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。
 以下の表5に、第2実施例の変倍光学系ZL2の諸元の値を掲げる。なお、表5に示す面番号1~28は、図4に示す番号1~28に対応している。
(表5)
[全体諸元]
変倍比=7.42
     広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f   =  18.5  ~    70.5   ~ 137.2
FNO =  3.58 ~    5.44  ~  5.85
2ω  =  78.1  ~    22.42  ~  11.57
Ymax=  14.25 ~    14.25  ~  14.25
TL  = 139.32 ~   181.02  ~ 199.97
 
[レンズデータ]
m      r   d    nd   νd
物面     ∞
1    215.0175 2.000  1.846660  23.78
2     64.9243 8.100  1.593190  67.90
3    -376.0612 0.100
4     53.5780 5.984  1.816000  46.62
5    179.2635  d5
6*    200.0000 0.150  1.553890  38.23
7    300.6098 1.200  1.772499  49.61
8     13.3131 6.828
9    -69.6142 1.000  1.882997  40.76
10     52.3687 1.331
11     34.6867 5.185  1.846660  23.78
12    -34.7377  d12
13*    -38.0000 1.000  1.816000  46.62
14     57.9782  d14
15      ∞   0.400           開口絞りS
16     29.8741 3.478  1.541617  63.72
17    -32.8953 0.100
18     23.2358 3.970  1.497820  82.51
19    -24.0338 1.000  1.903660  31.27
20    -927.0383 4.133
21*    -59.0463 1.000  1.729157  54.66
22     13.2866 2.719  1.850260  32.35
23     29.1334  d23
24    -248.1379 3.288  1.563839  60.68
25    -29.4441 0.100
26     49.5575 7.799  1.487490  70.40
27    -16.1456 1.301  1.902650  35.70
28    -34.4375  BF
像面     ∞
 
[レンズ群焦点距離]
 レンズ群   始面  焦点距離
第1レンズ群   1    79.998
第2レンズ群   6   -60.013
第3レンズ群   13   -28.000
第4レンズ群   16    42.588 
第5レンズ群   24    36.790
 この第2実施例に係る変倍光学系ZL2おいて、第6面、第13面、及び、第21面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表6に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A10の値を示す。
(表6)
[非球面データ]
     K     A4     A6     A8    A10
第6面  22.2541 -3.64184E-06 8.39882E-09 -3.74047E-11 7.81914E-14
第13面 -1.9332  5.71903E-06 1.09072E-08 1.92007E-10 2.33529E-13
第21面 0.5764  5.28102E-06 3.16504E-08 -2.35183E-10 0.00000E+00
 この第2実施例に係る変倍光学系ZL2において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d14、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d23、及び、バックフォーカスBFは、上述したように、変倍に際して変化する。次の表7に無限遠合焦時及び近距離合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠状態の各焦点距離における可変間隔及びバックフォーカスの値を示す。
(表7)
[可変間隔データ]
      無限遠合焦状態         近距離合焦状態
    広角端  中間  望遠端    広角端  中間  望遠端
f   18.5   70.5  137.2     18.5  70.5  137.2
d5   1.500  26.692  40.261    1.500  26.692  40.261
d12   2.837  4.356  7.527    2.416  4.012  6.987
d14  24.771  7.722  3.000    25.192  8.065  3.541
d23  10.025  5.509  5.000    10.025  5.509  5.000
BF   38.02  74.58  82.02    38.02  74.58  82.02
 次の表8に、この第2実施例に係る変倍光学系ZL2における各条件式対応値を示す。
(表8)
    広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
fb   33.565     30.604     30.303
β3    0.1117     0.0349    -0.0925
βb   -1.0548    -2.2679    -2.5273
[条件式対応値]
(1)f1/(-f2)=1.333
(2)(A×B)/(C×D)=1.0070
(3)f3/f2   =0.467
(4)f1/fw   =4.324
(5)f4/f5   =1.158
(6)(D45w-D45t)/fw=0.272
 このように、この第2実施例に係る変倍光学系ZL2は、上記条件式(1)~(6)を全て満足している。
 この第2実施例に係る変倍光学系ZL2の、無限遠合焦状態での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態における諸収差図を図5に示し、近距離合焦状態での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態における諸収差図を図6に示す。これらの諸収差図より、この第2実施例に係る変倍光学系ZL2は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
[第3実施例]
 図7は、第3実施例に係る変倍光学系ZL3の構成を示す図である。この図7に示す変倍光学系ZL3は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、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。
 この変倍光学系ZL3において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面負レンズL21、両凹形状の負レンズL22、及び、両凸形状の正レンズL23から構成されている。この第2レンズ群G2の非球面負レンズL21は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。また、第3レンズ群G3は、両凹形状の非球面負レンズL31から構成されている。この第3レンズ群G3の非球面負レンズL31は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と両凸形状の正レンズL42との接合正レンズ、両凸形状の正レンズL43と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44との接合正レンズ、及び、両凹形状の非球面負レンズL45と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL46との接合負レンズから構成されている。この第4レンズ群G4の非球面負レンズL45は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第5レンズ群G5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L51、両凸形状の正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合正レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL54から構成されている。
 この第3実施例に係る変倍光学系ZL3では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が減少するように、第1レンズ群G1から第5レンズ群G5の各レンズ群が物体方向へ移動する。なお、開口絞りSは第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置されており、この開口絞りSは、変倍に際し第4レンズ群G4とともに移動する。
 また、この第3実施例に係る変倍光学系ZL3では、第3レンズ群G3を物体方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。 
 以下の表9に、第3実施例の変倍光学系ZL3の諸元の値を掲げる。なお、表9に示す面番号1~31は、図7に示す番号1~31に対応している。
(表9)
[全体諸元]
変倍比=7.41
     広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f   =  18.5  ~    69.5   ~ 137.1
FNO =  3.53 ~    5.63  ~  5.88
2ω  =  78.1  ~    22.81  ~  11.60
Ymax=  14.25 ~    14.25  ~  14.25
TL  = 138.31 ~   183.34  ~ 201.92
 
[レンズデータ]
m      r   d    nd   νd
物面     ∞
1    240.0000 2.000  1.846660  23.78
2     67.9585 8.100  1.593190  67.90
3    -228.3587 0.100
4     50.9478 5.604  1.816000  46.62
5    130.7206  d5
6*    200.0000 0.150  1.553890  38.23
7    220.2039 1.200  1.772499  49.61
8     13.0490 7.071
9    -46.1818 1.000  1.882997  40.76
10     66.5635 1.055
11     35.4681 5.226  1.846660  23.78
12    -30.8403  d12
13*    -28.9787 1.000  1.816000  46.62
14    109.6730  d14
15      ∞   0.400           開口絞りS
16     24.8684 1.000  1.902650  35.70
17     16.7163 4.400  1.562857  53.65
18    -34.2463 0.100 
19     18.0955 4.364  1.497820  82.51
20    -31.4489 1.000  1.903660  31.27
21     91.7396 2.500
22*    -86.5271 1.000  1.729157  54.66
23     12.5188 2.748  1.850260  32.35
24     24.8338  d24
25    -402.7374 3.237  1.626788  59.07
26    -29.3596 0.100
27     38.7545 7.834  1.487490  70.40
28    -15.5000 1.301  1.882997  40.76
29    -27.6430 0.263
30    -40.1683 1.000  1.882997  40.76
31    -74.5264  BF
像面     ∞
 
[レンズ群焦点距離]
 レンズ群   始面  焦点距離
第1レンズ群   1    80.000
第2レンズ群   6   -59.191
第3レンズ群   13   -28.000
第4レンズ群   16    46.114
第5レンズ群   25    34.271
 この第3実施例に係る変倍光学系ZL3おいて、第6面、第13面、及び、第22面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表10に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A10の値を示す。
(表10)
[非球面データ]
     K     A4     A6    A8     A10
第6面  22.2541  2.52148E-06 -8.96525E-09 -3.86729E-11 1.20386E-13
第13面 -0.0609  1.13314E-06 -1.25083E-09 4.17478E-10 -1.62820E-12
第22面 0.5764  5.81857E-06 6.67215E-08 -4.14394E-10 0.00000E+00
 この第3実施例に係る変倍光学系ZL3において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d14、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d24、及び、バックフォーカスBFは、上述したように、変倍に際して変化する。次の表11に無限遠合焦時及び近距離合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠状態の各焦点距離における可変間隔及びバックフォーカスの値を示す。
(表11)
[可変間隔データ]
      無限遠合焦状態         近距離合焦状態
    広角端  中間  望遠端    広角端  中間  望遠端
f    18.5   69.5  137.1     18.5  69.5  137.1
d5   1.500  24.534  40.460     1.500 24.534  40.460
d12   2.808  4.059  7.370    2.401  3.766  6.851
d14  23.985  7.275  3.000    24.392  7.569  3.519
d23   8.253  5.298  5.000    8.253  5.298  5.000
BF   38.01  78.42  82.34    38.01  78.42  82.34
 次の表12に、この第3実施例に係る変倍光学系ZL3における各条件式対応値を示す。
(表12)
    広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
fb   31.872     30.080     29.910
β3    0.1149     0.0515    -0.0829
βb   -1.0734    -2.4362    -2.5771
[条件式対応値]
(1)f1/(-f2)=1.352
(2)(A×B)/(C×D)=1.0073
(3)f3/f2   =0.473
(4)f1/fw   =4.325
(5)f4/f5   =1.346
(6)(D45w-D45t)/fw=0.176
 このように、この第3実施例に係る変倍光学系ZL3は、上記条件式(1)~(6)を全て満足している。
 この第3実施例に係る変倍光学系ZL3の、無限遠合焦状態での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態における諸収差図を図8に示し、近距離合焦状態での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態における諸収差図を図9に示す。これらの諸収差図より、この第3実施例に係る変倍光学系ZL3は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
 次に、本発明の第2の実施形態について図面を参照して説明する。図12に示すように、第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6と、を有して構成されている。また、この変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔を変化させ、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔を変化させ、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔を変化させ、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔を変化させ、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔を変化させることで変倍時の良好な収差補正を図ることができる。
 このような変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔を増大させ、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔を縮小させることで、5倍程度以上の変倍比を確保することができる。さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1を物体方向に移動させる構成とすることで、広角端状態でのレンズ全長の短縮と、第1レンズ群G1の有効径の縮小ができ、変倍光学系ZLの小型化を図ることができる。
 また、このような変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第4レンズ群G4と前記第6レンズ群G6とを一体に移動させることで、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6の相互偏芯の変化を抑えることができ、偏芯収差の発生を抑制でき良好な結像性能を得られる。
 また、このような変倍光学系ZLは、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第3レンズ群G3を光軸方向に移動させることで、ピント合わせの際の像の大きさの変化を抑えることができ、また、球面収差等の収差変動を良好に抑えることができる。
 また、このような変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(7)を満足することが望ましい。
-0.25 < ft/f12t < 0.10        (7)
 但し、
  ft:望遠端状態における変倍光学系ZLの全系の焦点距離
  f12t:望遠端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成焦点距離
 条件式(7)は、無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動の抑制に適した望遠端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成焦点距離を規定するものである。この条件式(7)の上限値及び下限値のいずれを超えても、望遠端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成屈折力が大きくなり、望遠端状態での無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差の変化が増大する。なお、条件式(7)の上限値を0.06に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。あるいは、条件式(7)の下限値を-0.20に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 また、第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6とが物体方向に移動し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間隔が増大し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が減少することが望ましい。この構成により、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差補正と、無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動の抑制と、5倍程度以上の変倍比の確保とを、より確実なものとすることができる。
 また、このような変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(8)を満足することが望ましい。
2.00 < f12w/f3 < 5.00         (8)
 但し、
  f12w:望遠端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成焦点距離
  f3:第3レンズ群G3の焦点距離
 条件式(8)は、無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動の抑制に適した広角端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成焦点距離と第3レンズ群G3の焦点距離との比を規定するものである。この条件式(8)の上限値を上回ると、第3レンズ群G3の屈折力が大きくなり、望遠端状態での無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差の変化が増大する。なお、条件式(8)の上限値を4.50に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式(8)の下限値を下回ると、広角端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成屈折力が大きくなり、広角端状態での無限遠物体から近距離物体への合焦時の像面湾曲をはじめとする諸収差の変動が増大する。さらに、第3レンズ群G3の屈折力が小さくなり、広角端状態から望遠端状態への変倍や無限遠物体から近距離物体への合焦のための第3レンズ群G3の移動量が増大し、光学系が大型化してしまう。なお、条件式(8)の下限値を2.50に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 また第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、第3レンズ群G3が1枚の負レンズで構成されていることが望ましい。この構成により、合焦用レンズ群である第3レンズ群G3が軽量化され、鏡筒を大型化することなく高速なオートフォーカス、及びこのオートフォーカス時の静粛性を実現することができる。
 また第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、第3レンズ群G3の最も物体側の面が非球面であることが望ましい。この構成により、合焦用レンズ群である第3レンズ群G3の軽量化と無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動の抑制が両立でき、鏡筒を大型化することなく高速なオートフォーカス、及びこのオートフォーカス時の静粛性を実現することができる。
 また、このような変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(9)を満足することが望ましい。
0.45 < f1/ft < 0.90           (9)
 但し、
  ft:望遠端状態における変倍光学系ZLの全系の焦点距離
  f1:第1レンズ群G1の焦点距離
 条件式(9)は、望遠端状態における変倍光学系ZLの焦点距離に対する第1レンズ群G1の適正な焦点距離を規定するものである。第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(9)を満足することにより、レンズ全長の小型化と、像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の良好な補正を両立することができる。この条件式(9)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の屈折力が大きくなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、条件式(9)の下限値を0.55に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、条件式(9)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の屈折力が小さくなり、レンズ全長の小型化が困難となる。なお、条件式(9)の上限値を0.80に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 ところで、第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5、第6レンズ群G6は収斂、発散、収斂の構造を持ち、さらに、各レンズ群の間隔を変化させることによって広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正する構造を有している。このような第4レンズ群G4から第6レンズ群G6の各レンズ群の焦点距離は、以下の条件を満足することが望ましい。
 まず、このような変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(10)を満足することが望ましい。
1.00 < f4/fw < 1.70           (10)
 但し、
  f4:第4レンズ群G4の焦点距離
  fw:広角端状態における変倍光学系ZLの全系の焦点距離
 条件式(10)は、広角端状態における変倍光学系ZLの焦点距離に対する第4レンズ群G4の適正な焦点距離を規定するものである。第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(10)を満足することにより、レンズ全長の小型化と、像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の良好な補正を両立することができる。この条件式(10)の下限値を下回ると、第4レンズ群G4の屈折力が大きくなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、条件式(10)の下限値を1.20に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式(10)の上限値を上回ると、第4レンズ群G4の屈折力が小さくなり、レンズ全長の小型化が困難となる。なお、条件式(10)の上限値を1.50に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 また、このような変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(11)を満足することが望ましい。
1.40 < (-f5)/fw < 2.30        (11)
 但し、
  f5:第5レンズ群G5の焦点距離
  fw:広角端状態における変倍光学系ZLの全系の焦点距離
 条件式(11)は、広角端状態における変倍光学系ZLの焦点距離に対する第5レンズ群G5の適正な焦点距離を規定するものである。第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(11)を満足することにより、像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の良好な補正をおこなうことができる。この条件式(11)の下限値を下回ると、第5レンズ群G5の屈折力が大きくなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、条件式(11)の下限値を1.60に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式(11)の上限値を上回ると、第5レンズ群G5の屈折力が小さくなり、第4レンズ群G4及び第6レンズ群G6とあわせて、収斂、発散、収斂の構造によって諸収差を良好に補正する効果が減少し、広角端状態から望遠端上田への変倍の際の像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の変化を抑え、良好な収差補正を維持することが困難となる。なお、条件式(11)の上限値を2.20に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 また、このような変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(12)を満足することが望ましい。
1.60 < f6/fw < 2.60           (12)
 但し、
  f6:第6レンズ群G6の焦点距離
  fw:広角端状態における変倍光学系ZLの全系の焦点距離
 条件式(12)は、広角端状態における変倍光学系ZLの焦点距離に対する第6レンズ群G6の適正な焦点距離を規定するものである。第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(12)を満足することにより、球面収差をはじめとする諸収差の良好な補正をおこなうことができる。この条件式(12)の下限値を下回ると、第6レンズ群G6の屈折力が大きくなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、条件式(12)の下限値を1.70に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式(12)の上限値を上回ると、第6レンズ群G6の屈折力が小さくなり、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5とあわせて、収斂、発散、収斂の構造によって諸収差を良好に補正する効果が減少し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の変化を抑え、良好な収差補正を維持することが困難となる。なお、条件式(12)の上限値を2.40に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 また第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、第5レンズ群G5の少なくとも一部を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって、手ブレ等による結像位置の変位を補正することが望ましい。この構成により、効果的に手ブレ等による結像位置の変位を補正することができる。
 第2の実施形態に係る変倍光学系ZLを備えた光学装置であるカメラは図10に示すものであり、その構成は既に説明したので、説明を省略する。
 第2の実施形態に係る光学装置は、上述した構成の変倍光学系ZLを備えることにより、合焦(ピントあわせ)の際の像の大きさの変化を抑え、さらに、変倍時、ならびに合焦時の収差変動を良好に抑えた光学装置を実現することができる。
 なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
 第2の実施形態では、6群構成の変倍光学系ZLを示したが、以上の構成条件等は、7群、8群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
 また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。特に、前述のように第3レンズ群G3を合焦レンズ群とするのが好ましい。
 また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、前述のように第5レンズ群G5の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
 また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を妨げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしても良い。
 開口絞りSは、第4レンズ群G4の近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
 さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。
 また、第2の実施形態の変倍光学系ZLは、変倍比が5~15倍程度である。
 以下、第2の実施形態に係る変倍光学系ZLの製造方法の概略を、図18を参照して説明する。まず、各レンズを配置して第1~第6レンズ群G1~G6をそれぞれ準備する(ステップS100)。また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が変化するように配置する(ステップS200)。また、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第3レンズ群G3が光軸方向に移動するように配置する(ステップS300)。さらにまた、各レンズ群G1~G6が、前述の条件式(7)を満足するように配置する(ステップS400)。
 具体的には、第2の実施形態では、例えば図12に示すように、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13を配置して第1レンズ群G1とし、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL21、両凹形状の負レンズL22及び両凸形状の正レンズL23を配置して第2レンズ群G2とし、両凹レンズ形状の非球面負レンズL31を配置して第3レンズ群G3とし、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と両凸形状の正レンズL42とを接合した接合正レンズ、及び、両凸形状の正レンズL43と両凹形状の負レンズL44とを接合した接合正レンズを配置して第4レンズ群G4とし、両凹レンズ形状の非球面負レンズL51と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL52とを接合した接合負レンズを配置して第5レンズ群G5とし、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL61、及び、両凸形状の正レンズL62と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL63とを接合した接合正レンズを配置して第6レンズ群G6とする。このように準備した各レンズ群を上述の手順で配置して変倍光学系ZLを製造する。
 以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図12及び図15は、各実施例に係る変倍光学系ZL(ZL1,ZL2)の構成及び屈折力配分を示す断面図である。また、これらの変倍光学系ZL1,ZL2の断面図の下部には、広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際の各レンズ群G1~G6の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。
[第4実施例]
 図12は、第4実施例に係る変倍光学系ZL1の構成を示す図である。この図12に示す変倍光学系ZL1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。
 この変倍光学系ZL1において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL21、両凹形状の負レンズL22、及び、両凸形状の正レンズL23から構成されている。この第2レンズ群G2の非球面負レンズL21は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。また、第3レンズ群G3は、両凹レンズ形状の非球面負レンズL31から構成されている。この第3レンズ群G3の非球面負レンズL31は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と両凸形状の正レンズL42との接合正レンズ、及び、両凸形状の正レンズL43と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44との接合正レンズから構成されている。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凹レンズ形状の非球面負レンズL51と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL52との接合負レンズから構成されている。この第5レンズ群G5の非球面負レンズL51は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第6レンズ群G6は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL61、及び、両凸形状の正レンズL62と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL63との接合正レンズから構成されている。
 この第4実施例に係る変倍光学系ZL1では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が増大し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6の空気間隔が減少するように、第1レンズ群G1から第6レンズ群G6の各レンズ群が物体方向へ移動する。なお、開口絞りSは第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置されており、この開口絞りSは、変倍に際し第4レンズ群G4とともに移動する。また、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6とは、変倍に際し一体に移動する。
 また、この第4実施例に係る変倍光学系ZL1では、第3レンズ群G3を物体方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。
 また、この第4実施例に係る変倍光学系ZL1では、第5レンズ群G5を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって、手ブレ等による結像位置の変位を補正する。
 以下の表13に、第4実施例に係る変倍光学系ZL1の諸元の値を掲げる。この表13において、全体諸元におけるfは全系の焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは画角、Ymaxは最大像高、及び、TLは全長をそれぞれ表している。ここで、全長TLは、無限遠合焦時のレンズ面の第1面から像面Iまでの光軸上の距離を表している。また、レンズデータにおける第1欄mは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序(面番号)を、第2欄rは、各レンズ面の曲率半径を、第3欄dは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離(面間隔)を、第4欄νd及び第5欄ndは、d線(λ=587.6nm)に対するアッベ数及び屈折率を示している。また、曲率半径∞は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、表13に示す面番号1~29は、図12に示す番号1~29に対応している。また、レンズ群焦点距離は第1~第6レンズ群G1~G6の各々の始面と焦点距離を示している。
 ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
(表13)
[全体諸元]
変倍比=7.41
     広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f   =  18.5  ~    69.8   ~ 137.1
FNO =  3.37 ~    5.35  ~  5.87
2ω  =  78.0  ~    22.27  ~  11.45
Ymax=  14.25 ~    14.25  ~  14.25
TL  = 140.30 ~   182.76  ~ 206.23
 
[レンズデータ]
m      r   d    nd   νd
物面     ∞
1    219.5586 2.000  1.846660  23.78
2     76.5672 8.100  1.593190  67.90
3    -193.1433 0.100
4     62.9929 4.369  1.816000  46.62
5    135.2434  d5
6*    200.0000 0.150  1.553890  38.23
7    264.2433 1.200  1.772499  49.61
8     14.5524 6.639
9    -55.9960 1.000  1.882997  40.76
10     70.0778 1.368
11     34.2278 4.994  1.846660  23.78
12    -40.2215  d12
13*    -38.0000 1.000  1.816000  46.62
14     73.1158  d14
15      ∞   0.400           開口絞りS
16     31.3375 1.000  2.000690  25.45
17     17.5382 4.020  1.696797  55.52
18    -45.2689 0.100
19     25.2062 3.378  1.530784  53.99
20    -50.1174 1.000  1.902650  35.70
21    221.7499  d21
22*    -49.6292 1.000  1.729157  54.66
23     14.2070 2.838  1.850260  32.35
24     37.8185  d24
25    -987.2356 4.223  1.497820  82.51
26    -22.6220 0.100
27     42.2054 7.527  1.487490  70.40
28    -17.4688 1.301  1.882997  40.76
29    -69.1566  BF
像面     ∞
 
[レンズ群焦点距離]
 レンズ群   始面  焦点距離
第1レンズ群   1    93.305
第2レンズ群   6   -59.998
第3レンズ群   13   -30.519
第4レンズ群   15    25.075
第5レンズ群   22   -34.507
第6レンズ群   25    40.427
 この第4実施例に係る変倍光学系ZL1おいて、第6面、第13面、及び、第22面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表14に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A10の値を示す。
(表14)
[非球面データ]
      K     A4     A6     A8     A10
第6面  22.2541  2.73433E-06 -3.40694E-08 8.73889E-11 -1.04437E-13
第13面 0.0119  1.07136E-06 1.36110E-08 9.05198E-11 -2.63445E-13
第22面 0.5764  2.56475E-06 -5.34939E-09 1.12941E-10 0.00000E+00
 この第4実施例に係る変倍光学系ZL1において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d14、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d21、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との軸上空気間隔d24、及び、バックフォーカスBFは、上述したように、変倍に際して変化する。次の表15に無限遠合焦時及び近距離合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠状態の各焦点距離における可変間隔及びバックフォーカスの値を示す。なお、バックフォーカスBFは、最も像側のレンズ面(図12における第29面)から像面Iまでの光軸上の距離を示している。この説明は以降の実施例においても同様である。
(表15)
[可変間隔データ]
      無限遠合焦状態         近距離合焦状態
    広角端  中間  望遠端    広角端  中間  望遠端
f    18.5   69.8  137.1     18.5  69.8  137.1
d5   1.500  28.674  46.349    1.500  28.674  46.349
d12   2.962  4.304  7.318    2.481  3.970  6.822
d14  26.115  7.463  3.000    26.596  7.797  3.496
d21   2.500  7.495  8.806    2.500  7.495  8.806
d24  11.306  6.311  5.000    11.306  6.311  5.000
BF   38.11  70.71  77.95    38.11  70.71  77.95
 次の表16に、この第4実施例に係る変倍光学系ZL1における各条件式対応値を示す。なお、この表16において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成焦点距離f12について、広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠状態の各焦点距離の値を示している。また、fwは広角端状態における変倍光学系ZL1の全系の焦点距離を、ftは望遠端状態における変倍光学系ZL1の全系の焦点距離を、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を、f12wは広角端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成焦点距離を、f12tは望遠端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成焦点距離を、f3は第3レンズ群G3の焦点距離を、f4は第4レンズ群G4の焦点距離を、f5は第5レンズ群G5の焦点距離を、f6は第6レンズ群G6の焦点距離を、それぞれ表している。以上の符号の説明は以降の実施例においても同様である。
(表16)
    広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f12  -131.84    -366.17    2345.12
[条件対応値]
(7)ft/f12t=0.058
(8)f12w/f3=4.320
(9)f1/ft=0.680
(10)f4/fw=1.355
(11)(-f5)/fw=1.865
(12)f6/fw=2.185
 このように、この第4実施例に係る変倍光学系ZL1は、上記条件式(7)~(12)を全て満足している。
 この第4実施例に係る変倍光学系ZL1の、無限遠合焦状態での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態における諸収差図を図13に示し、近距離合焦状態での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態における諸収差図を図14に示す。各収差図において、FNOはFナンバー、NAは開口数、Yは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。これらの諸収差図より、この第4実施例に係る変倍光学系ZL1は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
[第5実施例]
 図15は、第5実施例に係る変倍光学系ZL2の構成を示す図である。この図15に示す変倍光学系ZL2は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。
 この変倍光学系ZL2において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合負レンズ、及び、両凸形状の正レンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL21、両凹形状の負レンズL22と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23との接合負レンズ、及び、両凸形状の正レンズL24から構成されている。この第2レンズ群G2の非球面負レンズL21は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。また、第3レンズ群G3は、両凹レンズ形状の非球面負レンズL31から構成されている。この第3レンズ群G3の非球面負レンズL31は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL41、及び、両凸形状の正レンズL42と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43との接合正レンズから構成されている。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凹レンズ形状の非球面負レンズL51と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL52との接合負レンズから構成されている。この第5レンズ群G5の非球面負レンズL51は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第6レンズ群G6は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL61、両凸形状の正レンズL62、及び、両凸形状の正レンズL63と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL64との接合負レンズから構成されている。
 この第5実施例に係る変倍光学系ZL2では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が増大し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6の空気間隔が減少するように、第1レンズ群G1から第6レンズ群G6の各レンズ群が物体方向へ移動する。なお、開口絞りSは第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置されており、この開口絞りSは、変倍に際し第4レンズ群G4とともに移動する。また、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6とは、変倍に際し一体に移動する。
 また、この第5実施例に係る変倍光学系ZL2では、第3レンズ群G3を物体方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。
 また、この第5実施例に係る変倍光学系ZL2では、第5レンズ群G5を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって、手ブレ等による結像位置の変位を補正する。
 以下の表17に、第5実施例の変倍光学系ZL2の諸元の値を掲げる。なお、表17に示す面番号1~31は、図15に示す番号1~31に対応している。
(表17)
[全体諸元]
変倍比=7.42
     広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f   =  18.5  ~    69.5   ~ 137.2
FNO =  3.23 ~    5.27  ~  5.94
2ω  =  78.1  ~    22.37  ~  11.44
Ymax=  14.25 ~    14.25  ~  14.25
TL  = 147.44 ~   186.83  ~ 213.32
 
[レンズデータ]
m      r   d    nd   νd
物面     ∞
1    240.0000 2.000  1.800999  34.96
2     52.7117 8.100  1.497820  82.51
3    -443.0237 0.100
4     64.5223 6.447  1.696797  55.52
5    -936.2592  d5
6*    500.0000 0.150  1.553890  38.23
7    822.4858 1.200  1.772499  49.61
8     18.2758 5.256 
9    -165.4567 1.000  1.816000  46.62
10     19.8601 3.118  1.622049  36.15
11     32.0132 1.000
12     29.4566 4.897  1.846660  23.78
13    -55.0484  d13
14*    -49.4019 1.000  1.816000  46.62
15     61.9839  d15
16      ∞   0.400           開口絞りS
17     48.3794 3.113  1.639999  60.09
18    -39.1683 0.100
19     26.2287 4.086  1.487490  70.40
20    -26.5392 1.000  1.846660  23.78
21    -148.2799  d21
22*    -42.1109 1.000  1.729157  52.66
23     16.2392 2.676  1.850260  31.35
24     40.3742  d24
25    -302.1886 4.124  1.497820  82.51
26    -25.5978 0.100
27    141.8594 2.868  1.557443  45.43
28    -91.1593 0.100
29     62.4497 6.548  1.487490  70.40
30    -19.7577 1.301  1.834807  44.72
31    -154.3786  BF
像面     ∞
 
[レンズ群焦点距離]
 レンズ群   始面  焦点距離
第1レンズ群   1    96.473
第2レンズ群   6   -50.028
第3レンズ群   14   -33.555
第4レンズ群   16    24.677
第5レンズ群   22   -31.897
第6レンズ群   25    39.477
 この第5実施例に係る変倍光学系ZL2おいて、第6面、第14面、及び、第22面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表18に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A10の値を示す。
(表18)
[非球面データ]
     K     A4     A6     A8     A10
第6面  1.0000  2.02178E-06 -1.91245E-08 5.41632E-11 -7.16953E-14
第14面 1.0000  6.73106E-06 1.51641E-08 -6.05979E-11 0.00000E+00
第22面 1.0000  6.96942E-06 4.75469E-10 2.28841E-11 0.00000E+00
 この第5実施例に係る変倍光学系ZL2において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d15、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d21、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との軸上空気間隔d24、及び、バックフォーカスBFは、上述したように、変倍に際して変化する。次の表19に無限遠合焦時及び近距離合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠状態の各焦点距離における可変間隔及びバックフォーカスの値を示す。
(表19)
[可変間隔データ]
      無限遠合焦状態         近距離合焦状態
    広角端  中間  望遠端    広角端  中間  望遠端
f    18.5   69.5  137.2     18.5  69.5  137.2
d5   1.500  27.643  46.848    1.500  27.643  46.848
d13   3.056  4.300  7.199    2.535  3.977  6.751
d15  27.000  7.501  3.000    27.521  7.823  3.448
d21   2.500  9.585  11.183    2.500  9.585  11.183
d24  13.683  6.598  5.000    13.683  6.598  5.000
BF   38.02  69.51  78.41    38.02  69.51  78.41
 次の表20に、この第5実施例に係る変倍光学系ZL2における各条件式対応値を示す。
(表20)
    広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f12   -93.11    -187.87    -744.06
[条件式対応値]
(7)ft/f12t=-0.184
(8)f12w/f3=2.775
(9)f1/ft=0.703
(10)f4/fw=1.334
(11)(-f5)/fw=1.724
(12)f6/fw=2.134
 このように、この第5実施例に係る変倍光学系ZL2は、上記条件式(7)~(12)を全て満足している。
 この第5実施例に係る変倍光学系ZL2の、無限遠合焦状態での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態における諸収差図を図16に示し、近距離合焦状態での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態における諸収差図を図17に示す。これらの諸収差図より、この第5実施例に係る変倍光学系ZL2は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
 以下、本発明の第3の実施形態について図面を参照して説明する。図19に示すように、第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6と、を有して構成されている。また、この変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔を変化させ、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔を変化させ、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔を変化させ、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔を変化させ、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔を変化させることで変倍時の良好な収差補正を図ることができる。
 このような変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔を増大させ、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔を縮小させることで、5倍程度以上の変倍比を確保することができる。さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1を物体方向に移動させる構成とすることで、広角端状態でのレンズ全長の短縮と、第1レンズ群G1の有効径の縮小ができ、変倍光学系ZLの小型化を図ることができる。
 また、このような変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第4レンズ群G4と前記第6レンズ群G6とを一体に移動させることで、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6の相互偏芯の変化を抑えることができ、偏芯収差の発生を抑制でき良好な結像性能を得られる。
 また、このような変倍光学系ZLは、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第3レンズ群G3を光軸方向に移動させることで、ピント合わせの際の像の大きさの変化を抑えることができ、また、球面収差等の収差変動を良好に抑えることができる。
 また、このような変倍光学系ZLは、第5レンズ群G5の少なくとも一部を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって、手ブレ等による結像位置の変位を補正する(防振する)ように構成されている。
 また、このような変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(13)を満足することが望ましい。
0.80 < f5/f3 < 1.30           (13)
 但し、
  f3:第3レンズ群G3の焦点距離
  f5:第5レンズ群G5の焦点距離
 条件式(13)は、防振時の収差変動抑制と大型化の抑制に適した第3レンズ群G3と第5レンズ群G5との焦点距離の比を規定するものである。この条件式(13)の上限値を上回ると、第5レンズ群G5の屈折力が弱くなり、手ブレ補正に必要な第5レンズ群G5のシフト量が大きくなり、第5レンズ群G5のシフト偏芯時の広角端状態における偏芯像面倒れの変動と望遠端状態における偏芯コマ収差を同時に補正することが困難となる。また、第3レンズ群G3の屈折力が強くなり、望遠端状態での無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差の変化が増大する。なお、条件式(13)の上限値を1.15に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式(13)の下限値を下回ると、第3レンズ群G3の屈折力が弱くなり、所定の変倍比の確保が困難となる。これを補うために第2レンズ群G2の屈折力を強くすると広角端状態における像面湾曲及び非点収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、条件式(13)の下限値を0.95に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 また、第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6とが物体方向に移動し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間隔が増大し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が減少することが望ましい。この構成により、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差補正と、無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動の抑制と、5倍程度以上の変倍比の確保とを、より確実なものとすることができる。
 また、このような変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(14)を満足することが望ましい。
2.00 < f12w/f3 < 5.00         (14)
 但し、
  f12w:望遠端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成焦点距離
  f3:第3レンズ群G3の焦点距離
 条件式(14)は、無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動の抑制に適した広角端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成焦点距離と第3レンズ群G3の焦点距離との比を規定するものである。この条件式(14)の上限値を上回ると、第3レンズ群G3の屈折力が大きくなり、望遠端状態での無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差の変化が増大する。なお、条件式(14)の上限値を4.50に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式(14)の下限値を下回ると、広角端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成屈折力が大きくなり、広角端状態での無限遠物体から近距離物体への合焦時の像面湾曲をはじめとする諸収差の変動が増大する。さらに、第3レンズ群G3の屈折力が小さくなり、広角端状態から望遠端状態への変倍や無限遠物体から近距離物体への合焦のための第3レンズ群G3の移動量が増大し、光学系が大型化してしまう。なお、条件式(14)の下限値を2.50に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 また第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、第3レンズ群G3が1枚の負レンズで構成されていることが望ましい。この構成により、合焦用レンズ群である第3レンズ群G3が軽量化され、鏡筒を大型化することなく高速なオートフォーカス、及びこのオートフォーカス時の静粛性を実現することができる。
 また第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、第3レンズ群G3の最も物体側の面が非球面であることが望ましい。この構成により、合焦用レンズ群である第3レンズ群G3の軽量化と無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動の抑制が両立でき、鏡筒を大型化することなく高速なオートフォーカス、及びこのオートフォーカス時の静粛性を実現することができる。
 また第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、第5レンズ群G5の少なくとも一部を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって結像位置の変位を補正しているが、この第5レンズ群G5を物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを接合した接合レンズから構成することにより、防振時の収差変動を良好に抑えることができる。また、この第5レンズ群G5の最も物体側の面が非球面であるように構成することにより、防振時の収差変動を良好に抑えることができる。
 また、このような変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(15)を満足することが望ましい。
0.45 < f1/ft < 0.90           (15)
 但し、
  ft:望遠端状態における変倍光学系ZLの全系の焦点距離
  f1:第1レンズ群G1の焦点距離
 条件式(15)は、望遠端状態における変倍光学系ZLの焦点距離に対する第1レンズ群G1の適正な焦点距離を規定するものである。第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(15)を満足することにより、レンズ全長の小型化と、像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の良好な補正を両立することができる。この条件式(15)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の屈折力が大きくなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、条件式(15)の下限値を0.55に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、条件式(15)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の屈折力が小さくなり、レンズ全長の小型化が困難となる。なお、条件式(15)の上限値を0.80に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 ところで、第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5、第6レンズ群G6は収斂、発散、収斂の構造を持ち、さらに、各レンズ群の間隔を変化させることによって広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正する構造を有している。このような第4レンズ群G4から第6レンズ群G6の各レンズ群の焦点距離は、以下の条件を満足することが望ましい。
 まず、このような変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(16)を満足することが望ましい。
1.00 < f4/fw < 1.70           (16)
 但し、
  f4:第4レンズ群G4の焦点距離
  fw:広角端状態における変倍光学系ZLの全系の焦点距離
 条件式(16)は、広角端状態における変倍光学系ZLの焦点距離に対する第4レンズ群G4の適正な焦点距離を規定するものである。第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(16)を満足することにより、レンズ全長の小型化と、像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の良好な補正を両立することができる。この条件式(16)の下限値を下回ると、第4レンズ群G4の屈折力が大きくなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、条件式(16)の下限値を1.20に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式(16)の上限値を上回ると、第4レンズ群G4の屈折力が小さくなり、レンズ全長の小型化が困難となる。なお、条件式(16)の上限値を1.50に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 また、このような変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(17)を満足することが望ましい。
1.40 < (-f5)/fw < 2.30        (17)
 但し、
  f5:第5レンズ群G5の焦点距離
  fw:広角端状態における変倍光学系ZLの全系の焦点距離
 条件式(17)は、広角端状態における変倍光学系ZLの焦点距離に対する第5レンズ群G5の適正な焦点距離を規定するものである。第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(17)を満足することにより、像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の良好な補正をおこなうことができる。この条件式(17)の下限値を下回ると、第5レンズ群G5の屈折力が大きくなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、条件式(17)の下限値を1.60に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式(17)の上限値を上回ると、第5レンズ群G5の屈折力が小さくなり、第4レンズ群G4及び第6レンズ群G6とあわせて、収斂、発散、収斂の構造によって諸収差を良好に補正する効果が減少し、広角端状態から望遠端上田への変倍の際の像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の変化を抑え、良好な収差補正を維持することが困難となる。なお、条件式(17)の上限値を2.20に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 また、このような変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(18)を満足することが望ましい。
1.60 < f6/fw < 2.60           (18)
 但し、
  f6:第6レンズ群G6の焦点距離
  fw:広角端状態における変倍光学系ZLの全系の焦点距離
 条件式(18)は、広角端状態における変倍光学系ZLの焦点距離に対する第6レンズ群G6の適正な焦点距離を規定するものである。第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、条件式(18)を満足することにより、球面収差をはじめとする諸収差の良好な補正をおこなうことができる。この条件式(18)の下限値を下回ると、第6レンズ群G6の屈折力が大きくなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、条件式(18)の下限値を1.70に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式(18)の上限値を上回ると、第6レンズ群G6の屈折力が小さくなり、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5とあわせて、収斂、発散、収斂の構造によって諸収差を良好に補正する効果が減少し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の変化を抑え、良好な収差補正を維持することが困難となる。なお、条件式(18)の上限値を2.40に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
 第3の実施形態に係る変倍光学系ZLを備えた光学装置であるカメラは図10に示すものであり、その構成は既に説明したので、説明を省略する。
 第3の実施形態に係る光学装置は、上述した構成の変倍光学系ZLを備えることにより、合焦(ピントあわせ)の際の像の大きさの変化を抑え、さらに、変倍時、ならびに合焦時の収差変動を良好に抑えた光学装置を実現することができる。
 なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
 第3の実施形態では、6群構成の変倍光学系ZLを示したが、以上の構成条件等は、7群、8群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
 また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。特に、前述のように第3レンズ群G3を合焦レンズ群とするのが好ましい。
 また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、前述のように第5レンズ群G5の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
 また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を妨げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしても良い。
 開口絞りSは、第4レンズ群G4の近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
 さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。
 また、第3の実施形態の変倍光学系ZLは、変倍比が5~15倍程度である。
 以下、第3の実施形態に係る変倍光学系ZLの製造方法の概略を、図29を参照して説明する。まず、各レンズを配置して第1~第6レンズ群G1~G6をそれぞれ準備する(ステップS100)。また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が変化するように配置する(ステップS200)。また、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第3レンズ群G3が光軸方向に移動するように配置する(ステップS300)。また、第5レンズ群G5の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動するように配置する(ステップS400)。さらにまた、各レンズ群G1~G6が、前述の条件式(13)を満足するように配置する(ステップS500)。
 具体的には、第3の実施形態では、例えば図19に示すように、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13を配置して第1レンズ群G1とし、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL21、両凹形状の負レンズL22及び両凸形状の正レンズL23を配置して第2レンズ群G2とし、両凹レンズ形状の非球面負レンズL31を配置して第3レンズ群G3とし、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と両凸形状の正レンズL42とを接合した接合正レンズ、及び、両凸形状の正レンズL43と両凹形状の負レンズL44とを接合した接合正レンズを配置して第4レンズ群G4とし、両凹レンズ形状の非球面負レンズL51と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL52とを接合した接合負レンズを配置して第5レンズ群G5とし、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL61、及び、両凸形状の正レンズL62と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL63とを接合した接合正レンズを配置して第6レンズ群G6とする。このように準備した各レンズ群を上述の手順で配置して変倍光学系ZLを製造する。
 以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図19及び図24は、各実施例に係る変倍光学系ZL(ZL1,ZL2)の構成及び屈折力配分を示す断面図である。また、これらの変倍光学系ZL1,ZL2の断面図の下部には、広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際の各レンズ群G1~G6の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。
[第6実施例]
 図19は、第6実施例に係る変倍光学系ZL1の構成を示す図である。この図19に示す変倍光学系ZL1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。
 この変倍光学系ZL1において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL21、両凹形状の負レンズL22、及び、両凸形状の正レンズL23から構成されている。この第2レンズ群G2の非球面負レンズL21は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。また、第3レンズ群G3は、両凹レンズ形状の非球面負レンズL31から構成されている。この第3レンズ群G3の非球面負レンズL31は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と両凸形状の正レンズL42との接合正レンズ、及び、両凸形状の正レンズL43と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44との接合正レンズから構成されている。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凹レンズ形状の非球面負レンズL51と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL52との接合負レンズから構成されている。この第5レンズ群G5の非球面負レンズL51は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第6レンズ群G6は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL61、及び、両凸形状の正レンズL62と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL63との接合正レンズから構成されている。
 この第6実施例に係る変倍光学系ZL1では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が増大し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6の空気間隔が減少するように、第1レンズ群G1から第6レンズ群G6の各レンズ群が物体方向へ移動する。なお、開口絞りSは第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置されており、この開口絞りSは、変倍に際し第4レンズ群G4とともに移動する。また、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6とは、変倍に際し一体に移動する。
 また、この第6実施例に係る変倍光学系ZL1では、第3レンズ群G3を物体方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。
 また、この第6実施例に係る変倍光学系ZL1では、第5レンズ群G5を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって、手ブレ等による結像位置の変位を補正する。
 なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比)がKのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。この第6実施例に係る変倍光学系ZL1の広角端状態においては、防振係数1.27であり、焦点距離は18.5mmであるので、0.60°の回転ブレを補正するためにの第5レンズ群G5の移動量は0.15mmである。また、第6実施例に係る変倍光学系ZL1の望遠端状態においては、防振係数2.25であり、焦点距離は137.1mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための第5レンズ群の移動量は0.21mmである。
 以下の表21に、第6実施例に係る変倍光学系ZL1の諸元の値を掲げる。この表21において、全体諸元におけるfは全系の焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは画角、Ymaxは最大像高、及び、TLは全長をそれぞれ表している。ここで、全長TLは、無限遠合焦時のレンズ面の第1面から像面Iまでの光軸上の距離を表している。また、レンズデータにおける第1欄mは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序(面番号)を、第2欄rは、各レンズ面の曲率半径を、第3欄dは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離(面間隔)を、第4欄νd及び第5欄ndは、d線(λ=587.6nm)に対するアッベ数及び屈折率を示している。また、曲率半径∞は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、表21に示す面番号1~29は、図19に示す番号1~29に対応している。また、レンズ群焦点距離は第1~第6レンズ群G1~G6の各々の始面と焦点距離を示している。
 ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
(表21)
[全体諸元]
変倍比=7.41
     広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f   =  18.5  ~    69.8   ~ 137.1
FNO =  3.37 ~    5.35  ~  5.87
2ω  =  78.0  ~    22.27  ~  11.45
Ymax=  14.25 ~    14.25  ~  14.25
TL  = 140.30 ~   182.76  ~ 206.23
 
[レンズデータ]
m      r   d    nd   νd
物面     ∞
1    219.5586 2.000  1.846660  23.78
2     76.5672 8.100  1.593190  67.90
3    -193.1433 0.100
4     62.9929 4.369  1.816000  46.62
5    135.2434  d5
6*    200.0000 0.150  1.553890  38.23
7    264.2433 1.200  1.772499  49.61
8     14.5524 6.639
9    -55.9960 1.000  1.882997  40.76
10     70.0778 1.368
11     34.2278 4.994  1.846660  23.78
12    -40.2215  d12
13*    -38.0000 1.000  1.816000  46.62
14     73.1158  d14
15      ∞   0.400           開口絞りS
16     31.3375 1.000  2.000690  25.45
17     17.5382 4.020  1.696797  55.52
18    -45.2689 0.100
19     25.2062 3.378  1.530784  53.99
20    -50.1174 1.000  1.902650  35.70
21    221.7499  d21
22*    -49.6292 1.000  1.729157  54.66
23     14.2070 2.838  1.850260  32.35
24     37.8185  d24
25    -987.2356 4.223  1.497820  82.51
26    -22.6220 0.100
27     42.2054 7.527  1.487490  70.40
28    -17.4688 1.301  1.882997  40.76
29    -69.1566  BF
像面     ∞
 
[レンズ群焦点距離]
 レンズ群   始面  焦点距離
第1レンズ群   1    93.305
第2レンズ群   6   -59.998
第3レンズ群   13   -30.519
第4レンズ群   15    25.075
第5レンズ群   22   -34.507
第6レンズ群   25    40.427
 この第6実施例に係る変倍光学系ZL1おいて、第6面、第13面、及び、第22面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表22に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A10の値を示す。
(表22)
[非球面データ]
     K     A4     A6     A8     A10
第6面  22.2541  2.73433E-06 -3.40694E-08 8.73889E-11 -1.04437E-13
第13面 0.0119  1.07136E-06 1.36110E-08 9.05198E-11 -2.63445E-13
第22面 0.5764  2.56475E-06 -5.34939E-09 1.12941E-10 0.00000E+00
 この第6実施例に係る変倍光学系ZL1において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d14、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d21、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との軸上空気間隔d24、及び、バックフォーカスBFは、上述したように、変倍に際して変化する。次の表23に無限遠合焦時及び近距離合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠状態の各焦点距離における可変間隔及びバックフォーカスの値を示す。なお、バックフォーカスBFは、最も像側のレンズ面(図19における第29面)から像面Iまでの光軸上の距離を示している。この説明は以降の実施例においても同様である。
(表23)
[可変間隔データ]
      無限遠合焦状態         近距離合焦状態
    広角端  中間  望遠端    広角端  中間  望遠端
f    18.5   69.8  137.1     18.5  69.8  137.1
d5   1.500  28.674  46.349    1.500  28.674  46.349
d12   2.962  4.304  7.318    2.481  3.970  6.822
d14  26.115  7.463  3.000    26.596  7.797  3.496
d21   2.500  7.495  8.806    2.500  7.495  8.806
d24  11.306  6.311  5.000    11.306  6.311  5.000
BF   38.11  70.71  77.95    38.11  70.71  77.95
 次の表24に、この第6実施例に係る変倍光学系ZL1における各条件式対応値を示す。なお、この表24において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成焦点距離f12について、広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠状態の各焦点距離の値を示している。また、fwは広角端状態における変倍光学系ZL1の全系の焦点距離を、ftは望遠端状態における変倍光学系ZL1の全系の焦点距離を、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を、f12wは広角端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成焦点距離を、f3は第3レンズ群G3の焦点距離を、f4は第4レンズ群G4の焦点距離を、f5は第5レンズ群G5の焦点距離を、f6は第6レンズ群G6の焦点距離を、それぞれ表している。以上の符号の説明は以降の実施例においても同様である。
(表24)
    広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f12  -131.84    -366.17    2345.12
[条件対応値]
(13)f5/f3=1.131
(14)f12w/f3=4.320
(15)f1/ft=0.680
(16)f4/fw=1.355
(17)(-f5)/fw=1.865
(18)f6/fw=2.185
 このように、この第6実施例に係る変倍光学系ZL1は、上記条件式(13)~(18)を全て満足している。
 この第6実施例に係る変倍光学系ZL1の、広角端状態での無限遠合焦状態の諸収差図を図20(a)に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の諸収差図を図21に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の諸収差図を図22(a)に示す。また、第6実施例の変倍光学系ZL1の広角端状態で且つ無限遠合焦状態においてブレ補正を行ったときのコマ収差図を図20(b)に示し、望遠端状態で且つ無限遠合焦状態においてブレ補正を行ったときのコマ収差図を図22(b)に示す。また、第6実施例の変倍光学系ZL1の近距離合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の諸収差図を図23(a)~(c)に示す。各収差図において、FNOはFナンバー、NAは開口数、Yは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。これらの諸収差図より、この第6実施例に係る変倍光学系ZL1は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
[第7実施例]
 図24は、第7実施例に係る変倍光学系ZL2の構成を示す図である。この図24に示す変倍光学系ZL2は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。
 この変倍光学系ZL2において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合負レンズ、及び、両凸形状の正レンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL21、両凹形状の負レンズL22と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23との接合負レンズ、及び、両凸形状の正レンズL24から構成されている。この第2レンズ群G2の非球面負レンズL21は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。また、第3レンズ群G3は、両凹レンズ形状の非球面負レンズL31から構成されている。この第3レンズ群G3の非球面負レンズL31は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL41、及び、両凸形状の正レンズL42と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43との接合正レンズから構成されている。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凹レンズ形状の非球面負レンズL51と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL52との接合負レンズから構成されている。この第5レンズ群G5の非球面負レンズL51は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第6レンズ群G6は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL61、両凸形状の正レンズL62、及び、両凸形状の正レンズL63と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL64との接合負レンズから構成されている。
 この第7実施例に係る変倍光学系ZL2では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が増大し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6の空気間隔が減少するように、第1レンズ群G1から第6レンズ群G6の各レンズ群が物体方向へ移動する。なお、開口絞りSは第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置されており、この開口絞りSは、変倍に際し第4レンズ群G4とともに移動する。また、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6とは、変倍に際し一体に移動する。
 また、この第7実施例に係る変倍光学系ZL2では、第3レンズ群G3を物体方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。
 また、この第7実施例に係る変倍光学系ZL2では、第5レンズ群G5を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって、手ブレ等による結像位置の変位を補正する。この第7実施例に係る変倍光学系ZL2の広角端状態においては、防振係数1.37であり、焦点距離は18.5mmであるので、0.60°の回転ブレを補正するための第5レンズ群G5の移動量は0.14mmである。また第7実施例に係る変倍光学系ZL2の望遠端状態においては、防振係数2.46であり、焦点距離は137.2mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための第5レンズ群の移動量は0.19mmである。
 以下の表25に、第7実施例の変倍光学系ZL2の諸元の値を掲げる。なお、表25に示す面番号1~31は、図24に示す番号1~31に対応している。
(表25)
[全体諸元]
変倍比=7.42
     広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f   =  18.5  ~    69.5   ~ 137.2
FNO =  3.23 ~    5.27  ~  5.94
2ω  =  78.1  ~    22.37  ~  11.44
Ymax=  14.25 ~    14.25  ~  14.25
TL  = 147.44 ~   186.83  ~ 213.32
 
[レンズデータ]
m      r   d    nd   νd
物面     ∞
1    240.0000 2.000  1.800999  34.96
2     52.7117 8.100  1.497820  82.51
3    -443.0237 0.100
4     64.5223 6.447  1.696797  55.52
5    -936.2592  d5
6*    500.0000 0.150  1.553890  38.23
7    822.4858 1.200  1.772499  49.61
8     18.2758 5.256 
9    -165.4567 1.000  1.816000  46.62
10     19.8601 3.118  1.622049  36.15
11     32.0132 1.000
12     29.4566 4.897  1.846660  23.78
13    -55.0484  d13
14*    -49.4019 1.000  1.816000  46.62
15     61.9839  d15
16      ∞   0.400           開口絞りS
17     48.3794 3.113  1.639999  60.09
18    -39.1683 0.100
19     26.2287 4.086  1.487490  70.40
20    -26.5392 1.000  1.846660  23.78
21    -148.2799  d21
22*    -42.1109 1.000  1.729157  52.66
23     16.2392 2.676  1.850260  31.35
24     40.3742  d24
25    -302.1886 4.124  1.497820  82.51
26    -25.5978 0.100
27    141.8594 2.868  1.557443  45.43
28    -91.1593 0.100
29     62.4497 6.548  1.487490  70.40
30    -19.7577 1.301  1.834807  44.72
31    -154.3786  BF
像面     ∞
 
[レンズ群焦点距離]
 レンズ群   始面  焦点距離
第1レンズ群   1    96.473
第2レンズ群   6   -50.028
第3レンズ群   14   -33.555
第4レンズ群   16    24.677
第5レンズ群   22   -31.897
第6レンズ群   25    39.477
 この第7実施例に係る変倍光学系ZL2おいて、第6面、第14面、及び、第22面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表26に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A10の値を示す。
(表26)
[非球面データ]
     K     A4     A6     A8     A10
第6面  1.0000  2.02178E-06 -1.91245E-08 5.41632E-11 -7.16953E-14
第14面 1.0000  6.73106E-06 1.51641E-08 -6.05979E-11 0.00000E+00
第22面 1.0000  6.96942E-06 4.75469E-10 2.28841E-11 0.00000E+00
 この第7実施例に係る変倍光学系ZL2において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d15、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d21、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との軸上空気間隔d24、及び、バックフォーカスBFは、上述したように、変倍に際して変化する。次の表27に無限遠合焦時及び近距離合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠状態の各焦点距離における可変間隔及びバックフォーカスの値を示す。
(表27)
[可変間隔データ]
      無限遠合焦状態         近距離合焦状態
    広角端  中間  望遠端    広角端  中間  望遠端
f    18.5   69.5  137.2     18.5  69.5  137.2
d5   1.500  27.643  46.848    1.500  27.643  46.848
d13   3.056  4.300  7.199    2.535  3.977  6.751
d15  27.000  7.501  3.000    27.521  7.823  3.448
d21   2.500  9.585  11.183    2.500  9.585  11.183
d24  13.683  6.598  5.000    13.683  6.598  5.000
BF   38.02   69.51  78.41    38.02  69.51  78.41
 次の表28に、この第7実施例に係る変倍光学系ZL2における各条件式対応値を示す。
(表28)
    広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f12   -93.11    -187.87    -744.06
[条件式対応値]
(13)f5/f3=0.951
(14)f12w/f3=2.775
(15)f1/ft=0.703
(16)f4/fw=1.334
(17)(-f5)/fw=1.724
(18)f6/fw=2.134
 このように、この第7実施例に係る変倍光学系ZL2は、上記条件式(13)~(18)を全て満足している。
 この第7実施例に係る変倍光学系ZL2の、広角端状態での無限遠合焦状態の諸収差図を図25(a)に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の諸収差図を図26に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の諸収差図を図27(a)に示す。また、第7実施例の変倍光学系ZL2の広角端状態で且つ無限遠合焦状態においてブレ補正を行ったときのコマ収差図を図25(b)に示し、望遠端状態で且つ無限遠合焦状態においてブレ補正を行ったときのコマ収差図を図27(b)に示す。また、第7実施例の変倍光学系ZL2の近距離合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の諸収差図を図28(a)~(c)に示す。これらの諸収差図より、この第7実施例に係る変倍光学系ZL2は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
 ここで、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。
1 カメラ(光学装置)  ZL(ZL1,ZL2) 変倍光学系
G1 第1レンズ群  G2 第2レンズ群  G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群  G5 第5レンズ群  G6 第6レンズ群

Claims (41)

  1.  物体側から順に、
     正の屈折力を有する第1レンズ群と、
     負の屈折力を有する第2レンズ群と、
     負の屈折力を有する第3レンズ群と、
     正の屈折力を有する第4レンズ群と、
     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に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
     無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第3レンズ群が光軸方向に移動し、
     次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
    1.10 < f1/(-f2) < 2.00
     但し、
      f1:前記第1レンズ群の焦点距離
      f2:前記第2レンズ群の焦点距離
  2.  前記第5レンズ群が正の屈折力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。
  3.  広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群が物体方向に移動することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  4.  広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  5.  次式の条件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。
    0.990 < (A×B)/(C×D) < 1.013
     但し、
      A=f3×(1-β3w)2×(1+β3w)×βbw2-Δ×β3w2
      B=fbw×(1-βbw)+Δ
      C=f3×(1-β3w)2×(1+β3w)×βbw2-Δ×β3w
      D=fbw×(1-βbw)+Δ/βbw
      Δ=Ymax/50
      β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の結像倍率
      βbw:広角端状態における前記第4レンズ群以降のレンズ群の合成結像倍率
      Ymax:最大像高
      f3:前記第3レンズ群の焦点距離
      fbw:広角端状態における前記第4レンズ群以降のレンズ群の合成焦点距離
  6.  広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群とが物体方向に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。
  7.  広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増大し、前記第4レンズ群と前記第5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。
  8.  次式の条件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。
    0.35 < f3/f2 < 0.90
     但し、
      f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  9.  次式の条件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。
    3.50 < f1/fw < 5.50
     但し、
      fw:広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
  10.  次式の条件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。
    0.72 < f4/f5 < 1.45
     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
  11.  次式の条件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。
    0.15 < (D45w-D45t)/fw < 0.40
     但し、
      D45w:広角端状態における前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔
      D45t:望遠端状態における前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔
      fw:広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
  12.  正の屈折力を有する第6レンズ群をさらに有し、前記第5レンズ群が負の屈折力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。
  13.  請求項1に記載の変倍光学系を備えたことを特徴とする光学装置。
  14.  物体側から順に、
     正の屈折力を有する第1レンズ群と、
     負の屈折力を有する第2レンズ群と、
     負の屈折力を有する第3レンズ群と、
     正の屈折力を有する第4レンズ群と、
     負の屈折力を有する第5レンズ群と、
     正の屈折力を有する第6レンズ群と、を有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化し、
     無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第3レンズ群が光軸方向に移動し、
     次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
    -0.25 < ft/f12t < 0.10
     但し、
      ft:望遠端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
      f12t:望遠端状態における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成焦点距離
  15.  広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群が物体方向に移動することを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
  16.  広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
  17.  広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第4レンズ群と前記第6レンズ群とが物体方向に移動することを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
  18.  広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が増大し、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
  19.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
    2.00 < f12w/f3 < 5.00
     但し、
      f12w:望遠端状態における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成焦点距離
      f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  20.  前記第3レンズ群が1枚の負レンズのみで構成されていることを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
  21.  前記第3レンズ群の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
  22.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
    0.45 < f1/ft < 0.90
     但し、
      f1:前記第1レンズ群の焦点距離
  23.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
    1.00 < f4/fw < 1.70
     但し、
      fw:広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
      f4:前記第4レンズ群の焦点距離
  24.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
    1.40 < (-f5)/fw < 2.30
     但し、
      fw:広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
      f5:前記第5レンズ群の焦点距離
  25.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
    1.60 < f6/fw < 2.60
     但し、
      fw:広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
      f6:前記第6レンズ群の焦点距離
  26.  前記第5レンズ群の少なくとも一部を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
  27.  広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第4レンズ群と前記第6レンズ群とが一体に移動することを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
  28.   次式の条件を満足することを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
    0.80 < f5/f3 < 1.30
     但し、
      f3:前記第3レンズ群の焦点距離
      f5:前記第5レンズ群の焦点距離
  29.  前記第5レンズ群は、物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが接合された接合レンズで構成されることを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
  30.  前記第5レンズ群の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする請求項14に記載の変倍光学系。
  31.  請求項14に記載の変倍光学系を備えたことを特徴とする光学装置。
  32.  物体側から順に、
     正の屈折力を有する第1レンズ群と、
     負の屈折力を有する第2レンズ群と、
     負の屈折力を有する第3レンズ群と、
     正の屈折力を有する第4レンズ群と、
     負の屈折力を有する第5レンズ群と、
     正の屈折力を有する第6レンズ群と、を有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化し、
     無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第3レンズ群が光軸方向に移動し、
     前記第5レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、
     次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
    0.80 < f5/f3 < 1.30
     但し、
      f3:前記第3レンズ群の焦点距離
      f5:前記第5レンズ群の焦点距離
  33.  請求項32に記載の変倍光学系を備えたことを特徴とする光学装置。
  34.  物体側から順に、
     正の屈折力を有する第1レンズ群と、
     負の屈折力を有する第2レンズ群と、
     負の屈折力を有する第3レンズ群と、
     正の屈折力を有する第4レンズ群と、
     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、
     広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するように配置し、
     無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第3レンズ群が光軸方向に移動するように配置し、
     次式の条件を満足するように配置することを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    1.10 < f1/(-f2) < 2.00
     但し、
      f1:前記第1レンズ群の焦点距離
      f2:前記第2レンズ群の焦点距離
  35.  前記第5レンズ群が正の屈折力を有することを特徴とする請求項34に記載の変倍光学系の製造方法。
  36.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項34に記載の変倍光学系の製造方法。
    0.35 < f3/f2 < 0.90
     但し、
      f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  37.  物体側から順に、
     正の屈折力を有する第1レンズ群と、
     負の屈折力を有する第2レンズ群と、
     負の屈折力を有する第3レンズ群と、
     正の屈折力を有する第4レンズ群と、
     負の屈折力を有する第5レンズ群と、
     正の屈折力を有する第6レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
     広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化するように配置し、
     無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第3レンズ群が光軸方向に移動するように配置し、
     次式の条件を満足するように配置することを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    -0.25 < ft/f12t < 0.10
     但し、
      ft:望遠端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
      f12t:望遠端状態における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成焦点距離
  38.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項37に記載の変倍光学系の製造方法。
    2.00 < f12w/f3 < 5.00
     但し、
      f12w:望遠端状態における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成焦点距離
      f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  39.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項37に記載の変倍光学系の製造方法。
    0.45 < f1/ft < 0.90
     但し、
      f1:前記第1レンズ群の焦点距離
  40.   次式の条件を満足することを特徴とする請求項37に記載の変倍光学系の製造方法。
    0.80 < f5/f3 < 1.30
     但し、
      f3:前記第3レンズ群の焦点距離
      f5:前記第5レンズ群の焦点距離
  41.  物体側から順に、
     正の屈折力を有する第1レンズ群と、
     負の屈折力を有する第2レンズ群と、
     負の屈折力を有する第3レンズ群と、
     正の屈折力を有する第4レンズ群と、
     負の屈折力を有する第5レンズ群と、
     正の屈折力を有する第6レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
     広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化するように配置し、
     無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第3レンズ群が光軸方向に移動するように配置し、
     前記第5レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動するように配置し、
     次式の条件を満足するように配置することを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    0.80 < f5/f3 < 1.30
     但し、
      f3:前記第3レンズ群の焦点距離
      f5:前記第5レンズ群の焦点距離
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