WO2016017723A1 - 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 - Google Patents

変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016017723A1
WO2016017723A1 PCT/JP2015/071579 JP2015071579W WO2016017723A1 WO 2016017723 A1 WO2016017723 A1 WO 2016017723A1 JP 2015071579 W JP2015071579 W JP 2015071579W WO 2016017723 A1 WO2016017723 A1 WO 2016017723A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens group
lens
group
optical system
refractive power
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/071579
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健 上原
Original Assignee
株式会社ニコン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ニコン filed Critical 株式会社ニコン
Priority to JP2016538414A priority Critical patent/JP6477706B2/ja
Priority to EP15827779.8A priority patent/EP3176623A4/en
Priority to CN201580052440.4A priority patent/CN106716215B/zh
Publication of WO2016017723A1 publication Critical patent/WO2016017723A1/ja
Priority to US15/418,753 priority patent/US10261292B2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/143Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
    • G02B15/1431Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive
    • G02B15/143105Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive arranged +-+
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16Optical 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
    • G02B15/163Optical 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16Optical 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
    • G02B15/20Optical 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 an additional movable lens or lens group for varying the objective focal length
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/009Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras having zoom function
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/15Optical 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 compensation by means of only one movement or by means of only linearly related movements, e.g. optical compensation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16Optical 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
    • G02B15/163Optical 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
    • G02B15/167Optical 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/005Diaphragms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/12Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Abstract

 本願の変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群(G1)と、負の屈折力を有する第2レンズ群(G2)と、正の屈折力を有する第3レンズ群(G3)と、を有し、第1レンズ群は、負の屈折力を有する前群(G11)と正の屈折力を有する後群(G12)とを有し、合焦は、前群(G11)を移動することによって行い、第1レンズ群(G1)、第2レンズ群(G2)、又は、第3レンズ群(G3)の少なくとも一部は、防振レンズ群として光軸と直交する方向成分を含む方向に移動する。

Description

変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
 本発明は、変倍光学系、光学装置、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、下記特許文献1がある。しかしながら、従来の変倍光学系は、十分な光学性能を得ることが困難であるという課題があった。
特開平10―3036号公報
 本願の第1態様は、
 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を有し、
 前記第1レンズ群は、負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する後群とを有し、
 合焦は、前記前群を移動することによって行い、
 前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、又は、前記第3レンズ群の少なくとも一部は、防振レンズ群として光軸と直交する方向成分を含む方向に移動する変倍光学系である。
 また本願の第2の態様は、
 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を有し、
 前記第1レンズ群は、負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する後群とを有し、
 合焦は、前記前群を移動することによって行い、
 以下の条件式を満足する変倍光学系である。
 0.20 < df/D1 < 0.50
但し、
df:前記前群を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和
D1:前記第1レンズ群を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和
 また本願の第3の態様は、
 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを有し、
 変倍の際、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1レンズ群は、最も物体側に配置された少なくとも1つのレンズと、前記レンズより像側に配置された合焦群とを有し、
 前記合焦群は、無限遠物体合焦状態のとき負の屈折力を有し、
 前記合焦群が光軸方向へ移動することにより合焦を行う変倍光学系である。
 また本願の第4の態様は、上記第1ないし第3の態様の何れかの変倍光学系を有する光学装置である。
 また本願の第5の態様は、
 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
 前記第1レンズ群が、負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する後群とを有するように配置し、
 合焦は、前記前群を移動することによって行うように配置し、
 前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、又は、前記第3レンズ群の少なくとも一部が、防振レンズ群として光軸と直交する方向成分を含む方向に移動するように配置する変倍光学系の製造方法である。
 また本願の第6の態様は、
 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
 前記第1レンズ群が、負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する後群とを有するように配置し、
 合焦は、前記前群を移動することによって行うように配置し、
 以下の条件式を満足するようにする変倍光学系の製造方法である。
 0.20 < df/D1 < 0.50
但し、
df:前記前群を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和
D1:前記第1レンズ群を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和
 また本願の第7の態様は、
 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
 広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群は光軸方向の位置が固定であり、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するように構成し、
 前記第1レンズ群が、無限遠物体合焦状態のとき負の屈折力を有する合焦群を有するように構成し、
 前記合焦群が光軸方向へ移動することにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行い、前記合焦の際、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズは光軸方向の位置が固定であるように構成する変倍光学系の製造方法である。
図1は本願の第1実施形態及び第2実施形態に共通の第1実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図2A、図2Bは第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態における諸収差図であって、図2Aは無限遠合焦状態における諸収差を示し、図2Bは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を示す。 図3は第1実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における諸収差図である。 図4A、図4Bは第1実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における諸収差図であって、図4Aは無限遠合焦状態における諸収差を示し、図4Bは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を示す。 図5A、図5Bは第1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って、図5Aは広角端状態における諸収差を示し、図5Bは望遠端状態における諸収差を示す。 図6は本願の第1実施形態及び第2実施形態に共通の第2実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図7A、図7Bは第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態における諸収差図であって、図7Aは無限遠合焦状態における諸収差を示し、図7Bは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を示す。 図8は第2実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における諸収差図である。 図9A、図9Bは第2実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における諸収差図であって、図9Aは無限遠合焦状態における諸収差を示し、図9Bは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を示す。 図10A、図10Bは第2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って、図10Aは広角端状態における諸収差を示し、図10Bは望遠端状態における諸収差を示す。 図11は本願の第1実施形態及び第2実施形態に共通の第3実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図12A、図12Bは第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態における諸収差図であって、図12Aは無限遠合焦状態における諸収差を示し、図12Bは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を示す。 図13は第3実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における諸収差図である。 図14A、図14Bは第3実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における諸収差図であって、図14Aは無限遠合焦状態における諸収差を示し、図14Bは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を示す。 図15A、図15Bは第3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って、図15Aは広角端状態における諸収差を示し、図15Bは望遠端状態における諸収差を示す。 図16は本願の第1実施形態及び第2実施形態に共通の第4実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図17A、図17Bは第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態における諸収差図であって、図17Aは無限遠合焦状態における諸収差を示し、図17Bは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を示す。 図18は第4実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における諸収差図である。 図19A、図19Bは第4実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における諸収差図であって、図19Aは無限遠合焦状態における諸収差を示し、図19Bは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を示す。 図20A、図20Bは第4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って、図20Aは広角端状態における諸収差を示し、図20Bは望遠端状態における諸収差を示す。 図21は本願の第1実施形態及び第2実施形態に共通の第5実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図22A、図22Bは第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態における諸収差図であって、図22Aは無限遠合焦状態における諸収差を示し、図22Bは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を示す。 図23は第5実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における諸収差図である。 図24A、図24Bは第5実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における諸収差図であって、図24Aは無限遠合焦状態における諸収差を示し、図24Bは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を示す。 図25A、図25Bは第5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って、図25Aは広角端状態における諸収差を示し、図25Bは望遠端状態における諸収差を示す。 図26は本願の第1実施形態及び第2実施形態に共通の第6実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図27A、図27Bは第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態における諸収差図であって、図27Aは無限遠合焦状態における諸収差を示し、図27Bは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を示す。 図28は第6実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における諸収差図である。 図29A、図29Bは第6実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における諸収差図であって、図29Aは無限遠合焦状態における諸収差を示し、図29Bは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を示す。 図30A、図30Bは第6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って、図30Aは広角端状態における諸収差を示し、図30Bは望遠端状態における諸収差を示す。 図31は本願の第3実施形態に係る第7実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。 図32A、図32B、図32Cは第7実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、図32Aは広角端状態を、図32Bは中間焦点距離状態を、図32Cは望遠端状態をそれぞれ示している。 図33A、図33Bは第7実施例に係る変倍光学系の近距離物体合焦時の諸収差図であり、図33Aは広角端状態を、図33Bは望遠端状態をそれぞれ示している。 図34A、図34Bは第7実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行ったときのメリディオナル横収差図であり、図34Aは広角端状態を、図34Bは望遠端状態をそれぞれ示している。 図35は本願の第3実施形態に係る第8実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。 図36A、図36B、図36Cは第8実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、図36Aは広角端状態を、図36Bは中間焦点距離状態を、図36Cは望遠端状態をそれぞれ示している。 図37A、図37Bは第8実施例に係る変倍光学系の近距離物体合焦時の諸収差図であり、図37Aは広角端状態を、図37Bは望遠端状態をそれぞれ示している。 図38A、図38Bは第8実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行ったときのメリディオナル横収差図であり、図38Aは広角端状態を、図38Bは望遠端状態をそれぞれ示している。 図39は本願の第3実施形態に係る第9実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。 図40A、図40B、図40Cは第9実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、図40Aは広角端状態を、図40Bは中間焦点距離状態を、図40Cは望遠端状態をそれぞれ示している。 図41A、図41Bは第9実施例に係る変倍光学系の近距離物体合焦時の諸収差図であり、図41Aは広角端状態を、図41Bは望遠端状態をそれぞれ示している。 図42A、図42Bは第9実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行ったときのメリディオナル横収差図であり、図42Aは広角端状態を、図42Bは望遠端状態をそれぞれ示している。 図43は本願の第1実施例に係る変倍光学系が搭載された一眼レフカメラの断面を示す。 図44は本願の第1実施形態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。 図45は本願の第2実施形態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。 図46は本願の第3実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
 以下、本願の第1ないし第3実施形態に係る変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態は、発明の理解を容易にするためのものに過ぎず、本願発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を施すことを排除することは意図していない。 
 (第1実施形態)
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を有し、
 前記第1レンズ群は、負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する後群とを有し、変倍のためには不動であり、
 無限遠物体から近距離物体への合焦は、前記前群を物体側へ移動することによって行い、
 前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、又は、前記第3レンズ群の少なくとも一部は、防振レンズ群として光軸と直交する方向成分を含む方向に移動する。
 上記構成により、手ブレ等による結像位置変位の問題に対応可能な光学性能を備えた変倍光学系とすることができる。即ち、本第1実施形態の変倍光学系は、無限遠から最至近距離までの物体距離全般、及び、手ブレ等による結像位置変位の補正時において、収差補正を良好に行うことができる。なお、本願の上記第1、第2の態様においては、本第1実施形態のように、前記第1レンズ群が、変倍の際に、像面に対する位置を固定されているものとしても良い。
 また、本第1実施形態の変倍光学系は、第1レンズ群の焦点距離をf1、前群の焦点距離をf11としたとき、以下の条件式(1-1)を満足することが望ましい。
(1-1) 0.80 < f1/(-f11) < 1.60
 上記条件式(1-1)は、合焦群である前群の焦点距離に対する、適切な第1レンズ群の焦点距離を規定するものである。
 本第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(1-1)の対応値が上限値を上回ると、前群の屈折力が強くなり、合焦時における像面湾曲収差の補正が困難となる。なお、条件式(1-1)の上限値を1.50にすると、本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 一方、本第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(1-1)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群の屈折力が強くなり、合焦時における球面収差の補正が困難となる。また、条件式(1-1)の下限値を0.90とすると本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 また本第1実施形態の変倍光学系は、前記前群の中で最も物体側に配置されたレンズの焦点距離をf1Fとしたとき、以下の条件式(1-2)を満足することが望ましい。
(1-2) 0.80 < f1/(-f1F) < 1.50
 条件式(1-2)は第1レンズ群の最も物体側に配置されるレンズの焦点距離に対する、適切な第1レンズ群の焦点距離を規定するものである。
 本第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(1-2)の対応値が上限値を上回ると、第1レンズ群の最も物体側に配置されるレンズの屈折力が強くなり、合焦時における像面湾曲収差の補正が困難となる。なお、条件式(1-2)の上限値を1.40とすると本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 一方、本第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(1-2)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群の屈折力が強くなり、合焦時における球面収差の補正が困難となる。なお、条件式(1-2)の下限値を0.90とすると本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 また本第1実施形態の変倍光学系は、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、以下の条件式(1-3)を満足することが望ましい。
(1-3) 0.85 < (-f2)/f3 < 1.20
 条件式(1-3)は第2レンズ群の焦点距離に対する、適切な第3レンズ群の焦点距離を規定するものである。
 本第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(1-3)の対応値が上限値を上回ると、第3レンズ群の屈折力が強くなり、変倍時における球面収差、像面湾曲及びコマ収差の補正が困難となる。なお、条件式(1-3)の上限値を1.10とすると本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 一方、本第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(1-3)の対応値が下限値を下回ると、第2レンズ群の屈折力が強くなり、変倍時における球面収差、像面湾曲及びコマ収差の補正が困難となる。なお、条件式(1-3)の下限値を0.90とすると本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 また本第1実施形態の変倍光学系は、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び、前記第3レンズ群の各群が、少なくとも1つの接合レンズを有していることが望ましい。この構成により、変倍時に倍率色収差の変動を良好に補正することができる。
 また本第1実施形態の変倍光学系は、前記第1レンズ群が、少なくとも1つの非球面を有することが望ましい。この構成により、合焦時の球面収差、像面湾曲の変動を良好に補正することができる。なお、第1レンズ群は、後述の実施例のように、前群と後群のそれぞれに非球面を有することが更に望ましい。
 また本第1実施形態の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が広がり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が狭まることが望ましい。この構成により、本変倍光学系の小型化と高変倍化を実現することができる。
 また本第1実施形態の光学装置は、上述した構成の変倍光学系を備えている。これにより、手ブレ等による結像位置変位の問題に対応した光学装置を実現することができる。
 本第1実施形態の変倍光学系の製造方法は、
 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
 前記第1レンズ群が、負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する後群とを有し、変倍のためには不動となるように配置し、
 無限遠物体から近距離物体への合焦は、前記前群を物体側へ移動することによって行うように配置し、
 前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、又は、前記第3レンズ群の少なくとも一部は、防振レンズ群として光軸と直交する方向成分を含む方向に移動するように配置する。
 これにより、手ブレ等による結像位置変位の問題に対応可能な変倍光学系を製造することができる。
 (第2実施形態)
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を有し、
 前記第1レンズ群は、負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する後群とを有し、変倍のためには不動であり、
 無限遠物体から近距離物体への合焦は、前記前群を物体側へ移動することによって行う。
 また、本第2実施形態の変倍光学系は、前記前群を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和をdfとし、前記第1レンズ群を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和をD1としたとき、以下の条件式(2-1)を満足するように構成されている。
(2-1) 0.20 < df/D1 < 0.50 
 条件式(2-1)は合焦群である前群のレンズの光軸上の厚さの総和に対する、第1レンズ群を構成する各レンズの光軸上の厚さの適切な総和を規定するものである。
 本第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(2-1)の対応値が上限値を上回ると、合焦群である前群のレンズ厚の総和が大きくなり、合焦群が大きく、重くなり、全長が増大し、また、合焦スピードの遅延などの合焦性能が低下する。なお、条件式(2-1)の上限値を0.45とすると本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 一方、本第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(2-1)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群のレンズ厚の総和が大きくなり、全長が増大する、また合焦群が適切な大きさを保てなくなり合焦性能が低下する。なお、条件式(2-1)の下限値を0.25とすると本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 以上の構成により、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。なお、本願の上記第1、第2の態様においては、本第2実施形態のように、前記第1レンズ群が、変倍の際に、像面に対する位置を固定されているものとしても良い。
 また、本第2実施形態の変倍光学系は、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記前群の焦点距離をf11としたとき、以下の条件式(2-2)を満足することが望ましい。
(2-2) 0.80 < f1/(-f11) < 1.60
 上記条件式(2-2)は、合焦群である前群の焦点距離に対する、適切な第1レンズ群の焦点距離を規定するものである。
 本第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(2-2)の対応値が上限値を上回ると、前群の屈折力が強くなり、合焦時における像面湾曲収差の補正が困難となる。なお、条件式(2-2)の上限値を1.50にすると、本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 一方、本第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(2-2)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群の屈折力が強くなり、合焦時における球面収差の補正が困難となる。また、条件式(2-2)の下限値を0.90とすると本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 また本第2実施形態の変倍光学系は、前記前群の中で最も物体側に配置されたレンズの焦点距離をf1Fとしたとき、以下の条件式(2-3)を満足することが望ましい。
(2-3) 0.80 < f1/(-f1F) < 1.50
 条件式(2-3)は第1レンズ群の最も物体側に配置されるレンズの焦点距離に対する、適切な第1レンズ群の焦点距離を規定するものである。
 本第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(2-3)の対応値が上限値を上回ると、第1レンズ群の最も物体側に配置されるレンズの屈折力が強くなり、合焦時における像面湾曲収差の補正が困難となる。なお、条件式(2-3)の上限値を1.40とすると本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 一方、本第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(2-3)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群の屈折力が強くなり、合焦時における球面収差の補正が困難となる。なお、条件式(2-3)の下限値を0.90とすると本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 また本第2実施形態の変倍光学系は、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、以下の条件式(2-4)を満足することが望ましい。
(2-4) 0.85 < (-f2)/f3 < 1.20
 条件式(2-4)は第2レンズ群の焦点距離に対する、適切な第3レンズ群の焦点距離を規定するものである。
 本第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(2-4)の対応値が上限値を上回ると、第3レンズ群の屈折力が強くなり、変倍時における球面収差、像面湾曲及びコマ収差の補正が困難となる。なお、条件式(2-4)の上限値を1.10とすると本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 一方、本第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(2-4)の対応値が下限値を下回ると、第2レンズ群の屈折力が強くなり、変倍時における球面収差、像面湾曲及びコマ収差の補正が困難となる。なお、条件式(2-4)の下限値を0.90とすると本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。
 また本第2実施形態の変倍光学系は、前記第3レンズ群の少なくとも一部は、防振レンズ群として光軸と直交する方向成分を含む方向に移動することが望ましい。この構成により、手ブレ等による結像位置変位の補正時において、収差補正を良好に行うことができる。
 また本第2実施形態の変倍光学系は、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び、前記第3レンズ群の各群が、少なくとも1つの接合レンズを有していることが望ましい。この構成により、変倍時に倍率色収差の変動を良好に補正することができる。
 また本第2実施形態の変倍光学系は、前記第1レンズ群は、少なくとも1つの非球面を有することが望ましい。この構成により、合焦時の球面収差、像面湾曲の変動を良好に補正することができる。なお、第1レンズ群は、後述の実施例のように、前群と後群のそれぞれに非球面を有することが更に望ましい。
 また本第2実施形態の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が広がり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が狭まることが望ましい。この構成により、本変倍光学系の小型化と高変倍化を実現することができる。 
 また本第2実施形態の光学装置は、上述した構成の変倍光学系を備えている。これにより、手ブレ等による結像位置変位の問題に対応した光学装置を実現することができる。
 本第2実施形態の変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
 前記第1レンズ群が、負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する後群とを有し、変倍のためには不動となるように配置し、
 無限遠物体から近距離物体への合焦は、前記前群を物体側へ移動することによって行うように配置し、
 前記前群を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和をdfとし、前記第1レンズ群を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和をD1としたとき、以下の条件式(2-1)を満足するようにする。
(2-1) 0.20 < df/D1 < 0.50
 これにより、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。
 (第3実施形態)
 本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群は光軸方向の位置が固定であり、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する。
 このような構成により、本第3実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍を実現し、変倍に伴う諸収差、特に像面湾曲や球面収差を良好に補正することができる。
 本第3実施形態に係る変倍光学系は、このような構成のもと、前記第1レンズ群は、無限遠物体合焦状態のとき負の屈折力を有する合焦群を有し、前記合焦群が光軸方向へ移動することにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行い、前記合焦の際、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズは光軸方向の位置が固定である。
 このような構成により、本第3実施形態に係る変倍光学系は、変倍光学系の全長の増大を抑えて小型化を実現することできる。また、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般に亘り、諸収差を良好に補正することができる。特に、像面湾曲を良好に補正することができる。なお、本願の上記第3の態様においては、本第3実施形態のように、前記最も物体側に配置された少なくとも1つのレンズが、合焦の際、像面に対する位置を固定されていても良い。また、本願の上記第3の態様においては、本第3実施形態のように、前記第1レンズ群が、変倍の際、像面に対する位置を固定されていても良い。
 また、本第3実施形態に係る変倍光学系は、前記第1レンズ群が、前記合焦群の像側に、正の屈折力を有する部分レンズ群を有していることが好ましい。
 このような構成により、無限遠物体から近距離物体への合焦時の像面湾曲および球面収差を良好に補正することができる。
 また、本第3実施形態に係る変倍光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群は物体側へ移動することが好ましい。
 このような構成により、無限遠物体から近距離物体への合焦時の像面湾曲および球面収差をさらに良好に補正することができる。
 また、本第3実施形態に係る変倍光学系は、次の条件式(3-1)を満足することが好ましい。
 (3-1) 0.7 < f1/(-f1n) < 1.2
 ただし、
 f1:前記第1レンズ群の焦点距離
 f1n:前記合焦群の無限遠物体合焦状態における焦点距離
 条件式(3-1)は、前記合焦群の無限遠物体合焦状態における焦点距離に対する前記第1レンズ群の焦点距離の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式(3-1)を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦時における像面湾曲と球面収差を良好に補正することができる。
 条件式(3-1)の対応値が上限値を上回ると、前記合焦群の無限遠物体合焦状態での屈折力が強くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦時における像面湾曲の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本第3実施形態の効果を確実にするために、条件式(3-1)の上限値を1.1にすることが好ましい。
 本第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(3-1)の対応値が下限値を下回ると、前記第1レンズ群の屈折力が強くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦時における球面収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本第3実施形態の効果を確実にするために、条件式(3-1)の下限値を0.8にすることが好ましい。
 また、本第3実施形態に係る変倍光学系は、次の条件式(3-2)を満足することが好ましい。
 (3-2) 0.4 < |f1/f1F| <0.8
 ただし、
 f1:前記第1レンズ群の焦点距離
 f1F:前記第1レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離
 条件式(3-2)は、前記第1レンズ群の最も物体側に配置されるレンズの焦点距離に対する前記第1レンズ群の焦点距離の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式(3-2)を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦時における像面湾曲と球面収差を良好に補正することができる。
 本第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(3-2)の対応値が上限値を上回ると、前記第1レンズ群の最も物体側に配置されるレンズの屈折力が強くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦時における像面湾曲の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本第3実施形態の効果を確実にするために、条件式(3-2)の上限値を0.7にすることが好ましい。
 本第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(3-2)の対応値が下限値を下回ると、前記第1レンズ群の屈折力が強くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦時における球面収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本第3実施形態の効果を確実にするために、条件式(3-2)の下限値を0.5にすることが好ましい。
 また、本第3実施形態に係る変倍光学系は、次の条件式(3-3)を満足することが好ましい。
 (3-3) 2.0 < (-f1n)/f1p < 3.0
 ただし、
 f1n:前記合焦群の無限遠物体合焦状態における焦点距離
 f1p:前記部分レンズ群の焦点距離
 条件式(3-3)は、前記合焦群の像側に配置された前記部分レンズ群の焦点距離に対する前記合焦群の無限遠物体合焦状態における焦点距離の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式(3-3)を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦時における像面湾曲と球面収差を良好に補正することができる。
 本第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(3-3)の対応値が上限値を上回ると、前記部分レンズ群の屈折力が強くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦時における球面収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本第3実施形態の効果を確実にするために、条件式(3-3)の上限値を2.8にすることが好ましい。
 本第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(3-3)の対応値が下限値を下回ると、前記合焦群の無限遠物体合焦状態での屈折力が強くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦時における像面湾曲の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本第3実施形態の効果を確実にするために、条件式(3-3)の下限値を2.2にすることが好ましい。
 また、本第3実施形態に係る変倍光学系は、次の条件式(3-4)を満足することが好ましい。
 (3-4) 1.7 < f1/f3 < 2.2
 ただし、
 f1:前記第1レンズ群の焦点距離
 f3:前記第3レンズ群の焦点距離
 条件式(3-4)は、前記第3レンズ群の焦点距離に対する前記第1レンズ群の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式(3-4)を満足することにより、諸収差を良好に補正することができる。特に変倍時における球面収差、コマ収差、像面湾曲を良好に補正することができる。
 本第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(3-4)の対応値が上限値を上回ると、前記第3レンズ群の屈折力が強くなり、変倍時における球面収差、コマ収差、像面湾曲の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本第3実施形態の効果を確実にするために、条件式(3-4)の上限値を2.1にすることが好ましい。
 本第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(3-4)の対応値が下限値を下回ると、前記第1レンズ群の屈折力が強くなり、変倍時における球面収差、像面湾曲の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本第3実施形態の効果を確実にするために、条件式(3-4)の下限値を1.8にすることが好ましい。
 また、本第3実施形態に係る変倍光学系は、前記第3レンズ群の少なくとも一部のレンズを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることによって像ブレ発生時の像面補正を行うことが好ましい。
 このような構成により、手ぶれ等による結像位置の変位の補正、すなわち防振を行い、且つ防振時の諸収差の変動を良好に補正することができる。
 また、本第3実施形態に係る変倍光学系は、前記合焦群は、正の屈折力を有する第1部分群と、負の屈折力を有する第2部分群とを有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記第1部分群と前記第2部分群との間隔が変化することが好ましい。
 このような構成により、無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差および像面湾曲の変動を良好に補正することができる。
 また、本第3実施形態に係る変倍光学系は、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とは、それぞれ、少なくとも1つの接合レンズを有していることが好ましい。
 このような構成により、変倍時の倍率色収差の変動を良好に補正することができる。
 また、本第3実施形態に係る変倍光学系は、前記第1レンズ群は、少なくとも一つの非球面を含むことが好ましい。
 このような構成により、無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差、像面湾曲の変動を良好に補正することができる。
 また、本第3実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は減少することが好ましい。
 このような構成により、光学系の小型化と高変倍化を実現することができる。
 また、本第3実施形態に係る光学装置は、上述した構成の変倍光学系を有する。これにより、小型で高い光学性能を備えた光学装置を実現することができる。
 また、本第3実施形態に係る変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群は光軸方向の位置が固定であり、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するように構成し、前記第1レンズ群が、無限遠物体合焦状態のとき負の屈折力を有する合焦群を有するように構成し、前記合焦群が光軸方向へ移動することにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行い、前記合焦の際、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズは光軸方向の位置が固定であるように構成する。
 以下、本願の数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
 (第1実施例) 
 図1は、本願の第1実施形態及び第2実施形態に共通する第1実施例に係る変倍光学系の構成を示す、広角端状態でのレンズ断面図である。
 本第1実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。
 第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、両凹レンズL13とからなり負の屈折力を有する前群G11、及び、両凸レンズL14と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15と両凸レンズL16の接合レンズとからなり正の屈折力を有する後群G12からなる。負メニスカスレンズL11は、像側の面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。両凹レンズL13は、物体側の面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。両凸レンズL14の物体側の面は非球面を形成している。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹レンズL21と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22との接合レンズと、両凹レンズL23とからなる。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に両凸レンズL31と、両凸レンズL32と両凹レンズL33の接合レンズと、両凸レンズL34と両凹レンズL35との接合レンズと、両凹レンズL36と、両凸レンズL37と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL38と、からなる。
 手ブレ等による結像位置変位の補正は、両凸レンズL34、両凹レンズL35、及び、両凹レンズL36を防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向成分を含む方向に移動させることにより行う。
 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は不動であり、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が広がり、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が狭まるように、第2レンズ群G2が像側へ移動し、第3レンズ群G3が物体側へ移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第3レンズ群G3とともに物体側に移動する。
 無限遠物体から近距離物体への合焦は、第1レンズ群G1内の前群G11、即ち、負メニスカスレンズL11、正メニスカスレンズL12、及び、両凹レンズL13を物体側に繰り出すことによって行う。
 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、ブレ補正用の防振レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本第1実施例においては、広角端状態における防振係数が-0.94、望遠端状態における防振係数は-1.33である。
 以下の表1に本第1実施例に係る変倍光学系の諸元値を示す。 
 [面データ]において、「m」は光軸に沿って物体側から数えたレンズ面の順番(面番号)を、「r」は曲率半径を、「d」は間隔、つまり、第n面(nは整数)と第n+1面との間隔を、「nd」はd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率を、「νd」はd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数を示している。また、「OP」は物体面を、「dn」は第n面と第n+1面の可変の面間隔を、「BF」はバックフォーカスを、「I」は像面を示している。なお、曲率半径「r」において「∞」は平面を示し、空気の屈折率nd=1.000000の記載は省略している。また、非球面には面番号に「*」を付して曲率半径rの欄には近軸曲率半径を示している。本第1実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d13、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d18、及び、バックフォーカスBfは、変倍に際して変化する。
 [非球面データ]には、[面データ]に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の非球面係数及び円錐定数を示す。
 x=(h/r)/[1+{1-κ(h/r)1/2] 
   +A4h+A6h+A8h+A10h10
 ここで、「x」は光軸から垂直方向の高さ「h」における各非球面の頂点の接平面から光軸方向に沿った距離(サグ量)、「κ」は円錐定数、「A4」,「A6」,「A8」,「A10」は非球面係数、「r」は基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)とする。また、「E-n」(n:整数)は「×10-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10-5」を示す。 
 [各種データ]において、「f」は焦点距離を、「FNO」はFナンバーを、「ω」は半画角(単位は「°」)を、「Y」は最大像高を、「TL」は光学系全長(レンズ面の第1面から像面Iまでの光軸上の距離)を示している。また、「W」は広角端状態、「T」は望遠端状態を示している。
 [無限遠撮影時の可変間隔データ]及び[最短距離撮影時の可変間隔データ]において、「dn」は第n面と第n+1面の可変の面間隔を、「W」は広角端を、「M」は中間焦点距離を、「T」は望遠端を、「BF」はバックフォーカスを示している。また、[最短距離撮影時の可変間隔データ]において、「β」は最大撮影倍率を、「R」は最短撮影距離を示している。
 [レンズ群データ]には、各レンズ群の始面と焦点距離を示している。「ST」は始面を、「f」は焦点距離を示している。
 [条件式対応値]には、本実施例に係る撮影レンズの各条件式の対応値を示している。
 ここで、表1に掲載されている焦点距離fや曲率半径r、及びその他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。 
 なお、以上に述べた表1の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。 
(表1)第1実施例
[面データ]
 m           r       d        nd         νd 
 OP          ∞    ∞
 1       70.34    2.53    1.58913     61.22
 2       36.50    0.20    1.56093     36.64
 3*        32.34   14.72
 4         49.41    6.00    1.78472     25.64
 5        157.24    5.73     
 6*      -102.97    0.20    1.56093     36.64
 7       -101.81    1.80    1.80100     34.92
 8        180.44    2.10      
               
 9*        61.54    7.00    1.62299     58.12
 10      -121.25    0.10     
 11       120.77    1.84    1.79504     28.69
 12        35.19    7.50    1.56883     56.00
 13      -704.94    d13      
                
 14      -198.05    1.45    1.69680     55.52
 15        49.36    4.50    1.80809     22.74
 16       138.27    1.80     
 17      -109.88    1.45    1.59319     67.90
 18       114.98    d18      
                
 19          ∞     1.50        開口絞りS   
 20        54.48    4.00    1.49782     82.57
 21       -85.93    0.10    
 22       44.15    5.00    1.49782     82.57
 23       -71.82    1.41    1.90200     25.26
 24       189.20   17.05     
 25        63.27    4.50    1.90200     25.26
 26       -48.56    1.50    1.74100     52.77
 27        93.81    5.05     
 28      -250.30    1.50    2.00069     25.46
 29        42.44    4.83     
 30        65.08    4.50    1.85026     32.35
 31       -84.56    9.69     
 32       -28.63    1.41    1.79504     28.69
 33       -55.17     BF   
 I      ∞   
 
[非球面データ]
第3面
κ = 0.0000
A4 = 1.55202E-06
A6 =-5.26700E-11
A8 = 6.34965E-13
A10=-8.42324E-16
第6面
κ = 0.0000
A4 =-2.55136E-07
A6 =-3.30788E-10
A8 = 8.73814E-13
A10=-1.04795E-15
第9面
κ = 0.0000
A4 =-3.88347E-07
A6 = 8.44413E-11
A8 =-3.63953E-13
A10= 3.73708E-16
 
[各種データ]
         W        T
f   =  71.8  ~ 171.0
FNO =   4.5  ~   5.85
Y   =  21.60 ~  21.60
2ω =  33.5  ~  14.1
TL  = 220.33 ~ 220.33
 
[無限遠撮影時の可変間隔データ]                           
         W       M         T
f      71.8     105.0      171.0
d8      2.10      2.10       2.10
d13     2.88    15.99      29.18 
d18    50.68     28.98       1.67
BF     45.82     54.42      68.54 
 
[最短距離撮影時の可変間隔データ]
         W       M         T
β     -0.33     -0.48   -0.78
d8     44.68     44.68      44.68
d13     2.88    15.99      29.18 
d18    50.68     28.98       1.67
BF     45.82     54.42      68.54 
R   370.00  370.00   370.00
 
[レンズ群データ]
      ST      f
G1    1     130.50   
G2   14     -55.70
G3      20      56.00
 
[条件式対応値]
(1-1)f1/(-f11)= 1.35
(1-2)f1/(-f1F)= 1.24
(1-3)(-f2)/f3 = 0.99
(2-1)df/D1    =  0.40
(2-2)f1/(-f11)=  1.35
(2-3)f1/(-f1F)=  1.24
(2-4)(-f2)/f3 =  0.99
 
 図2Aは、本第1実施例の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図2Bは、本第1実施例の広角端状態における無限遠合焦時に像ブレ補正(防振レンズ群のシフト量=0.52)を行った時の収差図である。図3は本第1実施例の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。図4Aは、本第1実施例の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図4Bは、本第1実施例の望遠端状態における無限遠合焦時に像ブレ補正(防振レンズ群のシフト量=0.57)を行った時の収差図である。図5Aは、本第1実施例の広角端状態における近距離合焦時の諸収差図である。図5Bは、本第1実施例の望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
 図2Aないし図5Bの収差図において、「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(波長λ=587.6nm)、「g」はg線(波長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、本第1実施例と同様の符号を用いる。
 上記収差図より、本第1実施例に係る変倍光学系は、球面収差、コマ収差を含め諸収差が良好に補正されていることがわかる。
 (第2実施例)
 図6は、本願の第1実施形態及び第2実施形態に共通する第2実施例に係る変倍光学系の構成を示す、広角端状態でのレンズ断面図である。
 本第2実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。
 第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、両凹レンズL13とからなり負の屈折力を有する前群G11、及び、両凸レンズL14と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15と両凸レンズL16との接合レンズとからなり正の屈折力を有する後群G12からなる。負メニスカスレンズL11は、像側の面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。両凹レンズL13は、物体側の面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。両凸レンズL14の物体側の面は非球面を形成している。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹レンズL21と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22との接合レンズと、両凹レンズL23とからなる。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に両凸レンズL31と、両凸レンズL32と両凹レンズL33の接合レンズと、両凸レンズL34と両凹レンズL35との接合レンズと、両凹レンズL36と、両凸レンズL37と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL38と、からなる。
 手ブレ等による結像位置変位の補正は、両凸レンズL34、両凹レンズL35、及び、両凹レンズL36を防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向成分を含む方向に移動させることにより行う。
 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は不動であり、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が広がり、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が狭まるように、第2レンズ群G2が像側へ移動し、第3レンズ群G3が物体側へ移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第3レンズ群G3とともに物体側に移動する。
 無限遠物体から近距離物体への合焦は、第1レンズ群G1内の前群G11、即ち、負メニスカスレンズL11、正メニスカスレンズL12、及び、両凹レンズL13を物体側に繰り出すことによって行う。
 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ためには、ブレ補正用の防振レンズ群を(f・tanθ/K)だけ光軸と直交方向に移動させればよい。本第2実施例においては、広角端状態における防振係数が-0.94、望遠端状態における防振係数は-1.34である。
 以下の表2に本第2実施例に係る変倍光学系の諸元値を示す。
(表2)第2実施例
[面データ]
m         r       d       nd         νd
OP          ∞   ∞
1          64.50   2.36    1.51680     63.88 
2          32.00   0.19    1.56093     36.64 
3*         28.59  12.39     
4          45.02   6.00    1.80518     25.45 
5         112.67   5.97     
6*        -95.82   0.19    1.56093     36.64 
7         -94.75   1.68    1.80100     34.92 
8         191.76   2.30     
                
9*         64.36   6.73    1.62299     58.12 
10       -121.25   0.10     
11         97.56   1.77    1.79504     28.69 
12         32.56   7.21    1.56883     56.00 
13       -431.72   d13      
                
14       -176.72   1.45    1.69680     55.52 
15         47.36   4.50    1.80809     22.74 
16        123.31   1.80     
17       -114.50   1.45    1.59319     67.90 
18        125.80   d18      
               
19           ∞    1.50      開口絞りS     
20         51.24   4.00    1.49782     82.57 
21       -101.77   0.10     
22         48.37   5.00    1.49782     82.57 
23        -69.00   1.41    1.90200     25.26 
24        261.08  19.91    
25         70.21   4.50    1.90200     25.26 
26        -42.61   1.50    1.74100     52.76 
27        140.69   3.55    
28       -218.41   1.50    2.00069     25.46 
29         42.18   2.67     
30         61.25   4.50    1.85026     32.35 
31        -89.36   9.97    
32        -27.54   1.41    1.79504     28.69 
33        -52.33   BF   
I       ∞
 
 [非球面データ]
第3面
κ = 0.0000
A4 = 2.78394E-06
A6 = 3.83490E-10
A8 = 1.24228E-12
A10=-6.16341E-16
第6面
κ = 0.0000
A4 = 5.42957E-08
A6 =-1.08796E-09
A8 = 2.99096E-12
A10=-2.98655E-15
第9面 
κ = 0.0000
A4 =-4.04698E-07
A6 = 6.63868E-10
A8 =-1.71365E-12
A10= 1.67413E-15
 
[各種データ] 
         W        T
f   =  71.8  ~ 171.0
FNO =   4.52 ~   5.88
Y   =  21.60 ~  21.60
2ω =  33.5  ~  14.1
TL  = 219.60 ~ 219.60
 
[無限遠撮影時の可変間隔データ]
       W     M        T
f     71.8     105.0      171.0
d8     2.30      2.30       2.30
d13    3.50     16.52      28.62 
d18   51.25     29.90       2.92
BF    47.26     55.59      70.46 
 
[最短距離撮影時の可変間隔データ]
        W        M         T
β    -0.33     -0.48      -0.77
d8    38.66     38.66      38.66
d13    3.50     16.52      28.62 
d18   51.25     29.90       2.92
BF    47.26     55.59      70.46 
R   370.00    370.00     370.00
 
[レンズ群データ] 
       ST        f 
G1      1      127.46
G2     14      -54.47
G3     20       55.76
 
[条件式対応値] 
(1-1)f1/(-f11)= 1.43
(1-2)f1/(-f1F)= 1.27
(1-3)(-f2)/f3  = 0.98
(2-1)df/D1    =  0.40
(2-2)f1/(-f11)=  1.43
(2-3)f1/(-f1F)=  1.27
(2-4)(-f2)/f3  =  0.98
 
 図7Aは、本第2実施例の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図7Bは、本第2実施例の広角端状態における無限遠合焦時に像ブレ補正(防振レンズ群のシフト量=0.52)を行った時の収差図である。図8は本第2実施例の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。図9Aは、本第2実施例の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図9Bは、本第2実施例の望遠端状態における無限遠合焦時に像ブレ補正(防振レンズ群のシフト量=0.56)を行った時の収差図である。図10Aは、本第2実施例の広角端状態における近距離合焦時の諸収差図である。図10Bは、本第2実施例の望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
 上記収差図より、本第2実施例に係る変倍光学系は、球面収差、コマ収差等を含め諸収差が良好に補正されていることがわかる。
(第3実施例)
 図11は、本願の第1実施形態及び第2実施形態に共通する第3実施例に係る変倍光学系の構成を示す。
 本第3実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。
 第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、両凹レンズL13とからなり負の屈折力を有する前群G11、及び、両凸レンズL14と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15と両凸レンズL16との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL17とからなり正の屈折力を有する後群G12からなる。負メニスカスレンズL11は、像側の面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。両凹レンズL13は、物体側の面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。両凸レンズL14の物体側の面は非球面を形成している。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹レンズL21と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22との接合レンズと、両凹レンズL23とからなる。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31と、両凸レンズL32と両凹レンズL33の接合レンズと、両凸レンズL34と両凹レンズL35との接合レンズと、両凹レンズL36と、両凸レンズL37と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL38と、からなる。
 手ブレ等による結像位置変位の補正は、両凸レンズL34、両凹レンズL35、及び、両凹レンズL36を防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向成分を含む方向に移動させることにより行う。
 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は不動であり、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が広がり、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が狭まるように、第2レンズ群G2が像側へ移動し、第3レンズ群G3が物体側へ移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第3レンズ群G3とともに物体側に移動する。
 無限遠物体から近距離物体への合焦は、第1レンズ群G1内の前群G11、即ち、負メニスカスレンズL11、正メニスカスレンズL12、及び、両凹レンズL13を物体側に繰り出すことによって行う。
 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ためには、ブレ補正用の防振レンズ群を(f・tanθ/K)だけ光軸と直交方向に移動させればよい。本第3実施例においては、広角端状態における防振係数が-0.81、望遠端状態における防振係数は-1.20である。
 以下の表3に本第3実施例に係る変倍光学系の諸元値を示す。
(表3)第3実施例
[面データ]
m           r      d        nd        νd
OP        ∞    ∞
1          70.59   2.53    1.58913     61.22 
2          35.80   0.20    1.56093     36.78 
3*         32.34  13.45   
4          51.31   6.00    1.80518     25.45 
5         133.67   5.73     
6*       -102.97   0.20    1.56093     36.78 
7        -101.81   1.80    1.80100     34.92 
8         314.43   2.00     
                
9*         65.70   7.00    1.62299     58.12 
10       -159.47   0.10    
11         95.49   1.84    1.79504     28.69 
12         35.52   8.00    1.51680     63.88 
13       -596.08   0.10     
14        150.69   3.57    1.62299     58.12 
15        237.23   d15     
              
16       -133.64   1.45    1.69680     55.52 
17         42.32   4.03    1.80809     22.74 
18        113.97   3.00     
19       -135.12   1.45    1.62299     58.12 
20        132.60   d20      
        
21           ∞    1.50        開口絞りS     
22         55.88   4.00    1.49782     82.57 
23       -101.43   0.10     
24         48.32   5.00    1.49782     82.57 
25        -80.11   1.41    1.90200     25.26 
26        387.10  23.70    
27         66.04   5.00    1.80518     25.45 
28        -43.70   1.50    1.62299     58.12 
29        195.07   5.82    
30        -81.08   1.74    1.90200     25.26 
31         41.28   3.64     
32         66.09   4.50    1.80440     39.61 
33        -60.85   2.00     
34        -29.96   1.41    1.74400     44.80 
35        -65.07    BF    
I      ∞
 
[非球面データ]
第3面
κ = 0.0000
A4 = 1.69981E-06
A6 = 1.44951E-10
A8 = 5.11281E-13
A10=-5.63056E-16
第6面
κ = 0.0000
A4 =-1.45599E-07
A6 =-1.50651E-10
A8 = 4.23395E-13
A10=-5.60943E-16
第9面
κ = 0.0000
A4 =-5.37885E-08
A6 = 6.06753E-11
A8 =-1.91968E-13
A10= 2.00142E-16
 
[各種データ]
         W         T
f   =   71.8  ~ 171.0
FNO =    4.48 ~   5.69
Y   =   21.60 ~  21.60
2ω =   33.5  ~  14.1
TL  = 222.64 ~ 222.64
 
[無限遠撮影時の可変間隔データ]
       W    M        T
f      71.8     105.0      171.0
d8      2.00      2.00       2.00
d15     3.50     16.52      28.62 
d20    51.25     29.90       2.92
BF     47.26     55.59      70.46 
 
[最短距離撮影時の可変間隔データ]
     W     M      T
β   -0.33     -0.49    -0.79
d8     50.40     50.40      50.40
d15     3.50     16.52      28.62 
d20    51.25     29.90       2.92
BF     47.26     55.59      70.46 
R   370.00    370.00     370.00
 
[レンズ群データ]
       ST      f
G1    1       121.26
G2   16       -51.36
G3     22        55.48
 
[条件式対応値]
(1-1)f1/(-f11)= 1.19
(1-2)f1/(-f1F)= 1.16
(1-3)(-f2)/f3  = 0.93
(2-1)df/D1    =  0.34
(2-2)f1/(-f11)=  1.19
(2-3)f1/(-f1F)=  1.16
(2-4)(-f2)/f3  =  0.93
 
 図12Aは、本第3実施例の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図12Bは、本第3実施例の広角端状態における無限遠合焦時に像ブレ補正(防振レンズ群のシフト量=0.61)を行った時の収差図である。図13は本第3実施例の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。図14Aは、本第3実施例の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図14Bは、本第3実施例の望遠端状態における無限遠合焦時に像ブレ補正(防振レンズ群のシフト量=0.63)を行った時の収差図である。図15Aは、本第3実施例の広角端状態における近距離合焦時の諸収差図である。図15Bは、本第3実施例の望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
 上記収差図より、本第3実施例に係る変倍光学系は、球面収差、コマ収差等を含め諸収差が良好に補正されていることがわかる。
 (第4実施例)
 図16は、本願の第1実施形態及び第2実施形態に共通する第4実施例に係る変倍光学系の構成を示す。
 本第4実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。
 第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、両凹レンズL13とからなり負の屈折力を有する前群G11、及び、両凸レンズL14と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15と両凸レンズL16との接合レンズとからなり正の屈折力を有する後群G12からなる。負メニスカスレンズL11は、像側の面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。両凹レンズL13は、物体側の面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。両凸レンズL14の物体側の面は非球面を形成している。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹レンズL21と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22との接合レンズと、両凹レンズL23とからなる。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31と、両凸レンズL32と両凹レンズL33の接合レンズと、両凸レンズL34と両凹レンズL35との接合レンズと、両凹レンズL36と、両凸レンズL37と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL38と、からなる。
 手ブレ等による結像位置変位の補正は、両凸レンズL14、負メニスカスレンズL15、及び、両凸レンズL16を防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向成分を含む方向に移動させることにより行う。
 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は不動であり、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が広がり、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が狭まるように、第2レンズ群G2が像側へ移動し、第3レンズ群G3が物体側へ移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第3レンズ群G3とともに物体側に移動する。
 無限遠物体から近距離物体への合焦は、第1レンズ群G1内の前群G11、即ち、負メニスカスレンズL11、正メニスカスレンズL12、及び、両凹レンズL13を物体側に繰り出すことによって行う。
 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ためには、ブレ補正用の防振レンズ群を(f・tanθ/K)だけ光軸と直交方向に移動させればよい。本第4実施例においては、広角端状態における防振係数が1.28、望遠端状態における防振係数が3.05である。
 以下の表4に本第4実施例に係る変倍光学系の諸元値を示す。
(表4)第4実施例
[面データ]
m          r      d        nd        νd
OP      ∞   ∞
1         70.29   2.53    1.58913     61.22 
2         36.50   0.20    1.56093     36.64 
3*        32.34  13.84    
4         49.85   6.00    1.78472     25.64 
5        160.84   5.95    
6*      -102.97   0.20    1.56093     36.64 
7       -101.81   1.80    1.80100     34.92 
8        181.76   2.10    
               
9*        63.72   7.00    1.62299     58.12 
10      -118.25   0.10    
11       110.60   1.84    1.79504     28.69 
12        34.50   7.50    1.56883     56.00 
13     -1145.44   d13     
               
14      -214.52   1.45    1.69680     55.52 
15        48.73   4.50    1.80809     22.74 
16       128.20   1.80     
17      -105.54   1.45    1.59319     67.90 
18       127.16   d18     
               
19          ∞   1.50        開口絞りS     
20        53.73   4.00    1.49782     82.57 
21      -87.39   0.10     
22        46.05   5.00    1.49782     82.57 
23       -67.33   1.41    1.90200     25.26 
24       218.68  16.82    
25        63.38   4.50    1.90200     25.26 
26       -46.65   1.50    1.74100     52.76 
27       106.75   5.03    
28      -215.29   1.50    2.00069     25.46 
29        42.88   4.93    
30        74.24   4.50    1.85026     32.35 
31       -76.50   9.75    
32       -28.93   1.41    1.79504     28.69 
33       -56.04   BF    
I      ∞
 
[非球面データ]
第3面
κ = 0.0000
A4 = 1.69021E-06
A6 = 5.54096E-12
A8 = 7.83798E-13
A10=-6.49343E-16
第6面
κ = 0.0000
A4 =-1.58234E-08
A6 =-6.54320E-10
A8 = 1.68055E-12
A10=-1.66708E-15
第9面
κ = 0.0000
A4 =-4.30423E-07
A6 = 3.77549E-10
A8 =-9.17482E-13
A10= 8.05198E-16
 
[各種データ]
     W        T
f   =  71.8  ~ 171.0
FNO =   4.49 ~   5.81
Y   =  21.60 ~  21.60
2ω=   33.5  ~  14.1
TL  = 220.78 ~ 220.78
 
[無限遠撮影時の可変間隔データ]
      W     M      T
f     71.8     105.0     171.0
d8     2.10      2.10      2.10
d13    3.00     16.35     29.63 
d18   51.61     29.73      2.26
BF    45.96     54.49     68.68  
 
[最短距離撮影時の可変間隔データ]
      W      M     T
β   -0.33     -0.48     -0.78
d8    44.68     44.68     44.68
d13    3.00     16.35     29.63 
d18   51.61     29.73      2.26
BF    45.96     54.49     68.68  
R   370.00    370.00    370.00
 
[レンズ群データ]
     ST     f
G1   1      133.00
G2   14      -56.11
G3     20       56.27
 
[条件式対応値]
(1-1)f1/(-f11)= 1.38
(1-2)f1/(-f1F)= 1.26
(1-3)(-f2)/f3 = 1.00
(2-1)df/D1    =  0.40
(2-2)f1/(-f11)=  1.38
(2-3)f1/(-f1F)=  1.26
(2-4)(-f2)/f3 =  1.00
 
 図17Aは、本第4実施例の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図17Bは、本第4実施例の広角端状態における無限遠合焦時に像ブレ補正(防振レンズ群のシフト量=0.38)を行った時の収差図である。図18は本第4実施例の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。図19Aは、本第4実施例の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図19Bは、本第4実施例の望遠端状態における無限遠合焦時に像ブレ補正(防振レンズ群のシフト量=0.25)を行った時の収差図である。図20Aは、本第4実施例の広角端状態における近距離合焦時の諸収差図である。図20Bは、本第4実施例の望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
 上記収差図より、本第4実施例に係る変倍光学系は、球面収差、コマ収差等を含め諸収差が良好に補正されていることがわかる。
 (第5実施例)
 図21は、本願の第1実施形態及び第2実施形態に共通する第5実施例に係る変倍光学系の構成を示す。
 本第5実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。
 第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、両凹レンズL13とからなり負の屈折力を有する前群G11、及び、両凸レンズL14と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15と両凸レンズL16との接合レンズとからなり正の屈折力を有する後群G12からなる。負メニスカスレンズL11は、像側の面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。両凹レンズL13は、物体側の面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。両凸レンズL14の物体側の面は非球面を形成している。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹レンズL21と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22との接合レンズと、両凹レンズL23とからなる。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31と、両凸レンズL32と両凹レンズL33の接合レンズと、両凸レンズL34と両凹レンズL35との接合レンズと、両凹レンズL36と、両凸レンズL37と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL38と、からなる。
 手ブレ等による結合位置変位の補正は、両凸レンズL34、両凹レンズL35、及び、両凹レンズL36を防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向成分を含む方向に移動させることにより行う。
 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は不動であり、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が広がり、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が狭まるように、第2レンズ群G2が像側へ移動し、第3レンズ群G3が物体側へ移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第3レンズ群G3とともに物体側に移動する。
 無限遠物体から近距離物体への合焦は、第1レンズ群G1内の前群G11、即ち、負メニスカスレンズL11、正メニスカスレンズL12、及び、両凹レンズL13を物体側に繰り出すことによって行う。
 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ためには、ブレ補正用の防振レンズ群を(f・tanθ/K)だけ光軸と直交方向に移動させればよい。本第5実施例においては、広角端状態における防振係数が-1.51、望遠端状態における防振係数が-2.04である。
 以下の表5に本第5実施例に係る変倍光学系の諸元値を示す。
(表5)第5実施例
[面データ]
m           r      d        nd        νd
OP       ∞   ∞
1          58.37   1.77    1.58913    61.22 
2          25.55   0.14    1.56093    36.64 
3*         22.64  10.45   
4          33.65   4.20    1.78472    25.64 
5         108.02   5.95  
6*        -72.08   0.14    1.56093    36.64 
7         -71.27   1.26    1.80100    34.92 
8         110.38   2.30   
               
9*         44.75   4.90    1.62299    58.12 
10        -86.43   0.07   
11         68.16   1.29    1.79504    28.69 
12         22.79   5.25    1.56883    56.00 
13       -263.29   d13    
               
14       -113.39   1.01    1.69680    55.52 
15         33.66   3.15    1.80809    22.74 
16         86.78   1.26     
17        -92.18   1.01    1.59319    67.90 
18         88.17   d18      
                
19           ∞    1.05       開口絞りS     
20         32.69   2.80    1.49782    82.57 
21        -76.88   0.07    
22         34.97   3.50    1.49782    82.57 
23        -47.10   0.99    1.90200    25.26 
24        171.30  12.37     
25         45.45   3.15    1.90200    25.26 
26        -29.37   1.05    1.74100    52.77 
27         75.50   2.46     
28       -142.87   1.05    2.00069    25.46 
29         28.85   2.52   
30         41.95   3.15    1.85026    32.35 
31        -51.42   5.44   
32        -19.72   0.99    1.79504    28.69 
33        -41.86    BF      
I       ∞
 
[非球面データ]
第3面
κ = 0.0000
A4 = 4.66545E-06
A6 = 2.95477E-10
A8 =-1.58425E-12
A10= 3.14972E-16
第6面
κ = 0.0000
A4 =-6.85860E-07
A6 =-9.09798E-10
A8 =-7.61112E-12
A10= 1.75584E-14
第9面
κ = 0.0000
A4 =-9.29035E-07
A6 =-1.42403E-10
A8 = 3.68200E-12
A10=-6.17569E-15
 
[各種データ]
        W         T
f   = 51.6   ~ 120.0
FNO =  4.50  ~   5.68
Y   = 14.25  ~  14.25
2ω = 31.9   ~  13.77
TL  =161.31  ~ 161.31
 
[無限遠撮影時の可変間隔データ]                           
        W     M       T
f      51.6      75.0      120.0
d8      2.30      2.30       2.30
d13     3.13     11.86      20.49 
d18    34.86     19.77       0.98
BF     38.56     44.93      55.08 
 
[最短距離撮影時の可変間隔データ]                           
         W     M       T
β   -0.39     -0.56   -0.90
d8     27.65     27.65      27.65
d13     3.13     11.86      20.49 
d18    34.86     19.77       0.98
BF     38.56     44.93      55.08 
R    370.00    370.00     370.00
 
[レンズ群データ]
    ST        f
G1   1      85.58
G2   14     -38.79
G3     20      40.84
 
[条件式対応値]
(1-1)f1/(-f11)= 1.47
(1-2)f1/(-f1F)= 1.32
(1-3)(-f2)/f3  = 0.95
(2-1)df/D1    =  0.40
(2-2)f1/(-f11)=  1.47
(2-3)f1/(-f1F)=  1.32
(2-4)(-f2)/f3  =  0.95
 
 図22Aは、本第5実施例の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図22Bは、本第5実施例の広角端状態における無限遠合焦時に像ブレ補正(防振レンズ群のシフト量=0.38)を行った時の収差図である。図23は本第5実施例の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。図24Aは、本第5実施例の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図24Bは、本第5実施例の望遠端状態における無限遠合焦時に像ブレ補正(防振レンズ群のシフト量=0.25)を行った時の収差図である。図25Aは、本第5実施例の広角端状態における近距離合焦時の諸収差図である。図25Bは、本第5実施例の望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
 上記収差図より、本第5実施例に係る変倍光学系は、球面収差、コマ収差等を含め諸収差が良好に補正されていることがわかる。
 (第6実施例)
 図26は、本願の第1実施形態及び第2実施形態に共通する第6実施例に係る変倍光学系の構成を示す。
 本第6実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。
 第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、両凹レンズL13とからなり負の屈折力を有する前群G11、及び、両凸レンズL14と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15と両凸レンズL16との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL17とからなり正の屈折力を有する後群G12からなる。負メニスカスレンズL11は、像側の面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。両凹レンズL13は、物体側の面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。両凸レンズL14の物体側の面は非球面を形成している。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹レンズL21と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23とからなる。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31と、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33の接合レンズと、両凸レンズL34と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL35と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL36と、からなる。
 手ブレ等による結合位置変位の補正は、後群G12、即ち、両凸レンズL14、負メニスカスレンズL15、両凸レンズL16、及び、正メニスカスレンズL17を防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向成分を含む方向に移動させることにより行う。
 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は不動であり、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が広がり、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が狭まるように、第2レンズ群G2が像側へ移動し、第3レンズ群G3が物体側へ移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第3レンズ群G3とともに物体側に移動する。
 無限遠物体から近距離物体への合焦は、第1レンズ群G1内の前群G11、即ち、負メニスカスレンズL11、正メニスカスレンズL12、及び、両凹レンズL13を物体側に繰り出すことによって行う。
 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ためには、ブレ補正用の防振レンズ群を(f・tanθ/K)だけ光軸と直交方向に移動させればよい。本第6実施例においては、広角端状態における防振係数が1.43、望遠端状態における防振係数が3.42である。
 以下の表6に本第6実施例に係る変倍光学系の諸元値を示す。
(表6)第6実施例
[面データ]
m       r      d        nd        νd
OP      ∞   ∞
1       68.60   2.53    1.58913     61.22 
2       35.80   0.20    1.56093     36.78 
3*      32.34  13.85    
4       52.37   6.00    1.80518     25.45 
5      144.78   5.73    
6*    -102.97   0.20    1.56093     36.78 
7     -101.81   1.80    1.80100     34.92 
8      280.66   1.14    
                
9*      57.06   7.00    1.62299     58.12 
10    -203.38   0.10    
11     110.95   1.84    1.79504     28.69 
12      33.46   9.27    1.51680     63.88 
13    -307.44   0.10    
14     105.46   3.57    1.67003     47.14 
15     266.50   d15      
                
16    -107.44   1.45    1.69680     55.52 
17      28.18   4.03    1.80809     22.74 
18      55.52   3.00     
19     -97.19   1.45    1.62299     58.12 
20  -1286.06   d20      
                
21        ∞    1.50        開口絞りS     
22     139.85   3.23    1.49782     82.57 
23     -81.58   0.10    
24      40.98   6.05    1.49782     82.57 
25     -86.02   1.41    1.90200     25.28 
26  -1151.85  38.13    
27     369.17   3.73    1.75520     27.57 
28     -93.42   4.11   
29      86.11   3.02    1.51680     63.88 
30     203.60   2.98   
31     -33.74   1.41    1.77250     49.62 
32    -564.45    BF   
I    ∞
 
[非球面データ]
第3面
κ = 0.0000
A4 = 1.74289E-06
A6 = 2.00431E-10
A8 = 5.51463E-13
A10=-4.96767E-16
第6面
κ = 0.0000
A4 =-3.26357E-08
A6 =-1.38284E-10
A8 = 4.82201E-13
A10=-5.68295E-16
第9面
κ = 0.0000
A4 = 1.19375E-07
A6 = 1.02375E-10
A8 =-1.30460E-13
A10= 6.50329E-17
 
[各種データ]
         W        T
f   =  51.6  ~ 120.0
FNO =   4.50 ~   5.79
Y   =  21.60 ~  21.60
2ω =  33.5  ~  14.1
TL  = 213.54 ~ 213.54
 
[無限遠合焦時の可変間隔データ]
      W     M      T
f    71.8     105.0       171.0
d8    1.14      1.14        1.14
d15   3.41     11.93       21.27 
d20  41.25     23.90        1.45
BF   39.96     48.79       61.90 
 
[最短距離撮影時の可変間隔データ]
      W     M      T
β  -0.32     -0.46     -0.75
d8   47.89     47.89       47.89
d15   3.41     11.93       21.27 
d20  41.25     23.90        1.45
BF   39.96     48.79       61.90 
R  370.00    370.00      370.00
 
[レンズ群データ]
     ST       f
G1       1   97.31                  
G2      16   -42.52                     
G3      22   48.47
 
[条件式対応値]
(1-1)f1/(-f11)= 0.94
(1-2)f1/(-f1F)= 0.90
(1-3)(-f2)/f3 = 0.88
(2-1)df/D1    = 0.33
(2-2)f1/(-f11)= 0.94
(2-3)f1/(-f1F)= 0.90
(2-4)(-f2)/f3 = 0.88
 
 図27Aは、本第6実施例の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図27Bは、本第6実施例の広角端状態における無限遠合焦時に像ブレ補正(防振レンズ群のシフト量=0.24)を行った時の収差図である。図28は本第6実施例の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。図29Aは、本第6実施例の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図29Bは、本第6実施例の望遠端状態における無限遠合焦時に像ブレ補正(防振レンズ群のシフト量=0.16)を行った時の収差図である。図30Aは、本第6実施例の広角端状態における近距離合焦時の諸収差図である。図30Bは、本第6実施例の望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
 上記収差図より、本第6実施例に係る変倍光学系は、球面収差、コマ収差等を含め諸収差が良好に補正されていることがわかる。
 (第7実施例)
 図31は、本願の第3実施形態に係る第7実施例に係る変倍光学系ZL1のレンズ構成を示す断面図である。
 図31に示すように、本実施例に係る変倍光学系ZL1は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。
 第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、無限遠物体合焦時に負の屈折力を有する合焦群Gnと、正の屈折力を有する部分レンズ群Gpとから構成されている。負メニスカスレンズL1は、像側のレンズ面の表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面レンズである。
 合焦群Gnは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群Gn1と、負の屈折力を有する第2部分群Gn2とから構成されている。
 第1部分群Gn1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とから構成されている。負メニスカスレンズL2は、像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 第2部分群Gn2は、両凹レンズL4から構成されている。両凹レンズL4は、像側のレンズ面の表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面レンズである。
 部分レンズ群Gpは、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズL5と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL6と両凸レンズL7との接合レンズとから構成されている。両凸レンズL5は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹レンズL8と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9との接合レンズと、両凹レンズL10とから構成されている。
 第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、開口絞りSと、両凸レンズL11と、両凸レンズL12と両凹レンズL13との接合レンズと、両凸レンズL14と両凹レンズL15との接合レンズと、両凹レンズL16と、両凸レンズL17と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL18とから構成されている。開口絞りSは、第3レンズ群G3の最も物体側に配置され、第3レンズ群G3と一体で構成されている。
 像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
 以上の構成のもと、本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への変倍の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、および第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔がそれぞれ変化するように、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが像面Iに対して光軸に沿って移動する。詳細には、変倍の際、第1レンズ群G1は像面Iに対して固定であり、第2レンズ群G2は像側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動する。これにより、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔は増大し、第2レンズ群G3と第3レンズ群G3との間隔は減少する。開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第3レンズ群G3と共に移動する。
 また、本実施例に係る変倍光学系ZL1は、合焦群Gnが光軸に沿って物体側へ移動することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。詳細には、合焦群Gnの第1部分群Gn1と第2部分群Gn2とがそれぞれ物体側へ移動することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。第1部分群Gn1と第2部分群Gn2との物体側への移動は、第1部分群Gn1が速く移動し、第2部分群Gn2は第1部分群Gn1の後を追うように移動する。したがって、第1部分群Gn1と第2部分群Gn2とが物体側へ移動しているとき、第1部分群Gn1と第2部分群Gn2と間隔は増大する。なお、合焦の際、第1レンズ群G1の最も物体側に配置された負メニスカスレンズL1は、光軸方向の位置は固定である。
 また、本実施例に係る変倍光学系ZL1は、第3レンズ群G3中の両凸レンズL14と両凹レンズL15との接合レンズと、両凹レンズL16とを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含む方向に移動させることにより像ブレ発生時の像面補正、すなわち防振を行っている。
 ここで、本実施例に係る変倍光学系ZL1全系の焦点距離をfとし、ブレ補正時の防振レンズ群の移動量に対する像面I上での像の移動量の比をKとするとき(以下、この比のことを防振係数Kという。)、角度θの回転ブレを補正するには、防振レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交する方向にシフトさせれば良い。
 本実施例に係る変倍光学系ZL1は、広角端状態においては、防振係数Kは1.27であり、焦点距離は71.8(mm)(下記表7参照)であるので、0.385°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.38(mm)である。また、望遠端状態においては、防振係数Kは1.73であり、焦点距離は171.0(mm)(下記表7参照)であるので、0.255°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.44(mm)である。
(表7)第7実施例
[面データ]
m            r        d         nd        νd
OP          ∞
1          54.01     2.36     1.48749     70.32
2          40.00     0.19     1.56093     36.64
3*         36.40      d3
4          55.87     2.50     1.74400     44.80
5*         45.63    12.66
6          44.51     4.50     1.72825     28.38
7         103.98      d7
8         -74.23     1.40     1.69680     55.52
9         125.88     0.20     1.56093     36.64
10*        91.78      d10
11*        72.23     6.73     1.58913     61.22
12        -92.51     0.10
13        132.89     1.77     1.75520     27.57
14         40.03     7.21     1.58913     61.22
15       -180.01      d15
 
16       -159.95     1.45     1.69680     55.52
17         49.77     4.50     1.80809     22.74
18        117.07     1.91
19       -133.13     1.45     1.59319     67.90
20        186.48      d20
 
21          ∞       1.50         開口絞りS
22         47.15     5.00     1.49782     82.57
23       -116.11     0.10
24         50.48     5.00     1.49782     82.57
25        -67.03     1.41     1.90200     25.25
26        238.19    15.27
27         71.21     4.50     1.90200     25.25
28        -41.78     1.50     1.74100     52.76
29         99.32     4.44
30       -175.75     1.50     2.00069     25.46
31         45.46     4.11
32         81.22     4.50     1.85026     32.35
33        -76.78    10.21
34        -26.66     1.41     1.79504     28.69
35        -40.81      BF
I           ∞
 
[非球面データ]
第3面
κ = 0.0000
A4 = 1.62424E-06
A6 = 3.44036E-10
A8 = 2.16092E-13
A10=-1.37533E-17
第5面
κ = 0.0000
A4 = 7.32547E-07
A6 = 3.50074E-11
A8 =-4.42038E-13
A10= 2.50901E-16
第10面
κ = 0.0000
A4 = 3.60670E-07
A6 = 1.59305E-10
A8 = 3.46119E-13
A10= 1.24755E-15
第11面
κ = 0.0000
A4 =-8.49336E-07
A6 = 3.10654E-10
A8 =-8.73527E-14
A10=-2.93577E-16
 
[各種データ]
         W          T
f   =  71.8   ~  171.0
FNO =   4.5   ~    5.69
Y   =  21.6   ~   21.6
2ω =  32.8   ~   14.1
TL  = 272.19  ~  272.19
BF  =  60.99  ~   87.06
 
[無限遠撮影時の可変間隔データ]
            W         M          T
 f        71.8      105.0      171.0
 d3       27.03      27.03      27.03
 d7        9.82       9.82       9.82
 d10       3.00       3.00       3.00
 d15       2.50      16.28      30.46
 d20      59.50      35.66       5.50
 BF       60.99      71.06      87.06
 
[最短距離撮影時の可変間隔データ]
          W          M          T
β      -0.29      -0.43      -0.70
d3       4.58       4.58       4.58
d7       9.82       9.82       9.82
d10     25.45      25.45      25.45
d15      2.50      16.28      30.46
d20     59.50      35.66       5.50
BF      60.99      71.06      87.06
R      428.00     428.00     428.00
 
[レンズ群データ]
        ST      f
G1       1    124.25
G2      16    -58.98
G3      21     64.46
 
[各条件式対応値]
(3-1)f1/(-f1n)  = 0.99
(3-2)|f1/f1F|    = 0.54
(3-3)(-f1n)/f1p= 2.34
(3-4)f1/f3          = 1.93
 
 図32A、図32B、図32Cは、第7実施例に係る変倍光学系ZL1の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、図32Aは広角端状態を、図32Bは中間焦点距離状態を、図32Cは望遠端状態をそれぞれ示している。
 図33A、図33Bは、第7実施例に係る変倍光学系ZL1の近距離物体合焦時の諸収差図であり、図33Aは広角端状態を、図33Bは望遠端状態をそれぞれ示している。
 図34A、図34Bは、第7実施例に係る変倍光学系ZL1の無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行ったときのメリディオナル横収差図であり、図34
Aは広角端状態を、図34Bは望遠端状態をそれぞれ示している。
 各収差図において、FNOはFナンバーを、NAは第1レンズ群に入射する光線の開口数を、Yは像高をそれぞれ示している。また、図中のdはd線(波長λ=587.6nm)での収差曲線を示し、gはg線(波長λ=435.8nm)での収差曲線を示し、記載のないものはd線での収差曲線を示す。球面収差図では最大口径に対応するFナンバーの値を示し、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ている。非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。コマ収差を示す収差図において、実線はd線およびg線に対するメリディオナルコマ収差を表し、破線はメリディオナルコマ収差を表している。なお、以下に示す各実施例の諸収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
 各収差図から明らかなように、第7実施例に係る変倍光学系ZL1は、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般において、広角端状態から望遠端状態に亘り諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することがわかる。
 (第8実施例)
 図35は、本願の第3実施形態に係る第8実施例に係る変倍光学系ZL2のレンズ構成を示す断面図である。
 図35に示すように、本実施例に係る変倍光学系ZL2は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。
 第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、無限遠物体合焦時に負の屈折力を有する合焦群Gnと、正の屈折力を有する部分レンズ群Gpとから構成されている。負メニスカスレンズL1は、像側のレンズ面の表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面レンズである。
 合焦群Gnは、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、両凹レンズL4とから構成されている。負メニスカスレンズL2は、像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。両凹レンズL4は、像側のレンズ面の表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面レンズである。
 部分レンズ群Gpは、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズL5と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL6と両凸レンズL7との接合レンズとから構成されている。両凸レンズL5は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹レンズL8と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9との接合レンズと、両凹レンズL10とから構成されている。
 第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、開口絞りSと、両凸レンズL11と、両凸レンズL12と両凹レンズL13との接合レンズと、両凸レンズL14と両凹レンズL15との接合レンズと、両凹レンズL16と、両凸レンズL17と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL18とから構成されている。開口絞りSは、第3レンズ群G3の最も物体側に配置され、第3レンズ群G3と一体で構成されている。
 像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
 以上の構成のもと、本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への変倍の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、および第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔がそれぞれ変化するように、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが像面Iに対して光軸に沿って移動する。詳細には、変倍の際、第1レンズ群G1は像面Iに対して固定であり、第2レンズ群G2は像側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動する。これにより、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔は増大し、第2レンズ群G3と第3レンズ群G3との間隔は減少する。開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第3レンズ群G3と共に移動する。
 また、本実施例に係る変倍光学系ZL2は、合焦群Gnが光軸に沿って物体側へ移動することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。なお、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第1レンズ群G1の最も物体側に配置された負メニスカスレンズL1は、光軸方向の位置は固定である。
 また、本実施例に係る変倍光学系ZL2は、第3レンズ群G3中の両凸レンズL14と両凹レンズL15との接合レンズと、両凹レンズL16とを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含む方向に移動させることにより像ブレ発生時の像面補正、すなわち防振を行っている。
 ここで、本実施例に係る変倍光学系ZL2全系の焦点距離をfとし、ブレ補正時の防振係数をKとするとき、角度θの回転ブレを補正するには、防振レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交する方向にシフトさせれば良い。
 本実施例に係る変倍光学系ZL2は、広角端状態においては、防振係数Kは1.11であり、焦点距離は71.8(mm)(下記表8参照)であるので、0.390°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.44(mm)である。また、望遠端状態においては、防振係数Kは1.54であり、焦点距離は171.0(mm)(下記表8参照)であるので、0.253°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.49(mm)である。
 以下の表8に、本実施例に係る変倍光学系ZL2の諸元の値を掲げる。
 (表8)第8実施例
 [面データ]
m           r        d         nd        νd
OP         ∞
1         53.10     2.36     1.48749     70.32
2         40.00     0.19     1.56093     36.64
3*        36.70      d3
4         68.73     2.50     1.74400     44.80
5*        50.61     6.56
6         39.33     4.50     1.72825     28.38
7         79.54     8.75
8        -74.05     1.40     1.69680     55.52
9        165.90     0.20     1.56093     36.64
10*      104.70      d10
11*       70.45     6.73     1.61800     63.34
12      -139.91     0.10
13       164.14     1.77     1.75520     27.57
14        43.36     7.21     1.58913     61.22
15      -111.36      d15
 
16      -173.36     1.45     1.69680     55.52
17        50.94     4.50     1.80809     22.74
18       132.14     1.81
19      -141.02     1.45     1.59319     67.90
20       130.34      d20
 
21         ∞       1.50         開口絞りS
22        46.43     4.00     1.49782     82.57
23      -106.59     0.10
24        52.63     5.00     1.49782     82.57
25       -61.80     1.41     1.90200     25.25
26       273.76    14.27
27        73.00     4.50     1.90200     25.25
28       -42.20     1.50     1.74100     52.76
29        96.62     4.50
30      -236.86     1.50     2.00069     25.46
31        47.98     4.00
32        85.33     4.50     1.85026     32.35
33       -83.25    10.91
34       -25.95     1.41     1.79504     28.69
35       -40.90     BF
I           ∞
 
[非球面データ]
第3面
κ = 0.0000
A4 = 1.21122E-06
A6 = 2.87057E-10
A8 =-6.16926E-14
A10= 5.34937E-17
第5面
κ = 0.0000
A4 = 9.07075E-07
A6 =-2.46095E-10
A8 = 1.64371E-13
A10=-5.32477E-16
第10面
κ = 0.0000
A4 = 8.90876E-07
A6 = 5.06704E-10
A8 =-7.79450E-14
A10=-8.57340E-16
第11面
κ = 0.0000
A4 =-8.59935E-07
A6 = 1.93576E-10
A8 =-6.89609E-14
A10=-9.77162E-17
 
[各種データ]
         W         T
f   =  71.8   ~  171.0
FNO =   4.5   ~    5.88
Y   =  21.6   ~   21.6
2ω =  32.9   ~   14.1
TL  = 265.75  ~  265.75
BF  =  57.95  ~   85.38
 
[無限遠撮影時の可変間隔データ]
          W          M          T
f        71.8      105.0      171.0
d3       29.77      29.77      29.77
d10       2.78       2.78       2.78
d15       4.17      19.29      30.21
d20      60.51      37.03       7.04
BF       57.95      66.31      85.38
 
[最短距離撮影時の可変間隔データ]
           W          M          T
β       -0.30      -0.43      -0.71
d3        5.65       5.65       5.65
d10      26.90      26.90      26.90
d15       4.17      19.29      30.21
d20      60.51      37.03       7.04
BF       57.95      66.31      85.38
R       420.00     420.00     420.00
 
[レンズ群データ]
        ST       f
G1       1     124.87
G2      16     -58.84
G3      21      62.88
 
[各条件式対応値]
(3-1)f1/(-f1n)  = 1.02
(3-2)|f1/f1F|    = 0.51
(3-3)(-f1n)/f1p= 2.28
(3-4)f1/f3          = 1.99
 
 図36A、図36B、図36Cは、第8実施例に係る変倍光学系ZL2の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、図36Aは広角端状態を、図36Bは中間焦点距離状態を、図36Cは望遠端状態をそれぞれ示している。
 図37A、図37Bは、第8実施例に係る変倍光学系ZL2の近距離物体合焦時の諸収差図であり、図37Aは広角端状態を、図37Bは望遠端状態をそれぞれ示している。
 図38A、図38Bは、第8実施例に係る変倍光学系ZL2の無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行ったときのメリディオナル横収差図であり、図38Aは広角端状態を、図38Bは望遠端状態をそれぞれ示している。
 各収差図から明らかなように、第8実施例に係る変倍光学系ZL2は、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般において、広角端状態から望遠端状態に亘り諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することがわかる。
 (第9実施例)
 図39は、本願の第3実施形態に係る第9実施例に係る変倍光学系ZL3のレンズ構成を示す断面図である。
 図39に示すように、本実施例に係る変倍光学系ZL3は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。
 第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、無限遠物体合焦時に負の屈折力を有する合焦群Gnと、正の屈折力を有する部分レンズ群Gpとから構成されている。負メニスカスレンズL1は、像側のレンズ面の表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面レンズである。
 合焦群Gnは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群Gn1と、負の屈折力を有する第2部分群Gn2とから構成されている。
 第1部分群Gn1は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2から構成されている。
 第2部分群Gn2は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と両凹レンズL4との接合レンズから構成されている。正メニスカスレンズL3は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 部分レンズ群Gpは、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズL5と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL6と両凸レンズL7との接合レンズとから構成されている。両凸レンズL5は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹レンズL8と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9との接合レンズと、両凹レンズL10とから構成されている。
 第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、開口絞りSと、両凸レンズL11と、両凸レンズL12と両凹レンズL13との接合レンズと、両凸レンズL14と両凹レンズL15との接合レンズと、両凹レンズL16と、両凸レンズL17と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL18とから構成されている。開口絞りSは、第3レンズ群G3の最も物体側に配置され、第3レンズ群G3と一体で構成されている。
 像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
 以上の構成のもと、本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への変倍の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、および第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔がそれぞれ変化するように、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが像面Iに対して光軸に沿って移動する。詳細には、変倍の際、第1レンズ群G1は像面Iに対して固定であり、第2レンズ群G2は像側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動する。これにより、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔は増大し、第2レンズ群G3と第3レンズ群G3との間隔は減少する。開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第3レンズ群G3と共に移動する。
 また、本実施例に係る変倍光学系ZL3は、合焦群Gnが光軸に沿って物体側へ移動することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。詳細には、合焦群Gnの第1部分群Gn1と第2部分群Gn2とがそれぞれ物体側へ移動することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。第1部分群Gn1と第2部分群Gn2との物体側への移動は、第1部分群Gn1が速く移動し、第2部分群Gn2は第1部分群Gn1の後を追うように移動する。したがって、第1部分群Gn1と第2部分群Gn2とが物体側へ移動しているとき、第1部分群Gn1と第2部分群Gn2と間隔は増大する。なお、合焦の際、第1レンズ群G1の最も物体側に配置された負メニスカスレンズL1は、光軸方向の位置は固定である。
 また、本実施例に係る変倍光学系ZL3は、第3レンズ群G3中の両凸レンズL14と両凹レンズL15との接合レンズと、両凹レンズL16とを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含む方向に移動させることにより像ブレ発生時の像面補正、すなわち防振を行っている。
 ここで、本実施例に係る変倍光学系ZL3全系の焦点距離をfとし、ブレ補正時の防振係数をKとするとき、角度θの回転ブレを補正するには、防振レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交する方向にシフトさせれば良い。
 本実施例に係る変倍光学系ZL3は、広角端状態においては、防振係数Kは1.25であり、焦点距離は71.8(mm)(下記表9参照)であるので、0.389°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.39(mm)である。また、望遠端状態においては、防振係数Kは1.71であり、焦点距離は171.0(mm)(下記表9参照)であるので、0.252°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.44(mm)である。
 以下の表9に、本実施例に係る変倍光学系ZL3の諸元の値を掲げる。
(表9)第9実施例
[面データ]
m           r         d        nd        νd
OP          ∞
1         63.21     2.36     1.48749     70.32
2         40.00     0.19     1.56093     36.64
3*        36.40      d3
4         42.65     6.00     1.72825     28.38
5         74.29      d5
6*       -68.89     2.30     1.58313     59.53
7        -58.56     1.40     1.69680     55.52
8        103.87      d8
9*        71.60     6.73     1.58913     61.22
10       -89.37     0.10
11       119.61     1.77     1.75520     27.57
12        39.18     7.21     1.58913     61.22
13      -195.01     d13
 
14      -153.15     1.45     1.69680     55.52
15        46.57     4.50     1.80809     22.74
16       105.28     1.94
17      -145.39     1.45     1.59319     67.90
18       188.93      d18
 
19          ∞      1.50    開口絞りS
20        50.87     5.00     1.49782     82.57
21      -101.93     0.10
22        49.01     5.00     1.49782     82.57
23       -66.62     1.41     1.90200     25.26
24       263.75    15.59
25        76.65     4.50     1.90200     25.26
26       -41.58     1.50     1.74100     52.76
27       101.88     4.47
28      -168.59     1.50     2.00069     25.46
29        48.53     4.00
30        92.68     4.50     1.85026     32.35
31       -75.95    11.53
32       -26.71     1.41     1.79504     28.69
33       -39.62      BF
I          ∞
 
[非球面データ]
第3面
κ = 0.0000
A4 = 9.50891E-07
A6 =-1.31378E-10
A8 =-3.84583E-14
A10=-1.22939E-16
第6面
κ = 0.0000
A4 =-7.25088E-07
A6 =-2.48121E-10
A8 = 1.08360E-12
A10=-6.73072E-16
第9面
κ = 0.0000
A4 =-8.71221E-07
A6 = 2.23342E-10
A8 =-2.83237E-13
A10= 1.73835E-16
 
[各種データ]
         W          T
f   =  71.8   ~  171.0
FNO =   4.5   ~    5.88
Y   =  21.6   ~   21.6
2ω =  32.9   ~   14.1
TL  = 261.14  ~  261.14
BF  =  59.18  ~   85.46
 
[無限遠撮影時の可変間隔データ]
          W          M          T
f        71.8      105.0      171.0
d3       30.00      30.00      30.00
d5        8.41       8.41       8.41
d8        6.20       6.20       6.20
d13       3.00      16.15      29.49
d18      54.94      31.73       2.20
BF       59.18      69.34      85.46
 
 [最短距離撮影時の可変間隔データ]
           W          M          T
β      -0.33      -0.48      -0.78
d3       8.78       8.78       8.78
d5       6.29       6.29       6.29
d8      29.55      29.55      29.55
d13      3.00      16.15      29.49
d18     54.94      31.73       2.20
BF      59.18      69.34      85.46
R      400.00     400.00     400.00
 
[レンズ群データ]
         ST       f
 G1       1     116.90
 G2      14     -57.60
 G3      19      63.16
 
[各条件式対応値]
(3-1)f1/(-f1n)  = 0.83
(3-2)|f1/f1F|    = 0.66
(3-3)(-f1n)/f1p= 2.71
(3-4)f1/f3          = 1.85
 
 図40A、図40B、図40Cは、第9実施例に係る変倍光学系ZL3の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、図40Aは広角端状態を、図40Bは中間焦点距離状態を、図40Cは望遠端状態をそれぞれ示している。
 図41A、図41Bは、第9実施例に係る変倍光学系ZL3の近距離物体合焦時の諸収差図であり、図41Aは広角端状態を、図41Bは望遠端状態をそれぞれ示している。
 図42A、図42Bは、第9実施例に係る変倍光学系ZL3の無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行ったときのメリディオナル横収差図であり、図42Aは広角端状態を、図42Bは望遠端状態をそれぞれ示している。
 各収差図から明らかなように、第9実施例に係る変倍光学系ZL3は、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般において、広角端状態から望遠端状態に亘り諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することがわかる。
 以上説明したように、上記各実施例によれば、小型で高い光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。なお、上記各実施例は本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本発明の変倍光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。 
 なお、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本願の光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
 本願の変倍光学系の数値実施例として3群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成(例えば、4群、5群等)の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本願の変倍光学系の最も物体側や最も像面側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、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、本願の変倍光学系は、無限遠物点からから近距離物点への合焦を行うために、レンズ群の一部、1つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。特に、第1レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。また、斯かる合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。
 また、本願の変倍光学系において、レンズ系のブレを検出するブレ検出系と駆動手段とをレンズ系に組合せ、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動(揺動)させることにより、手ブレ等によって生じる像ブレを補正する構成とすることもできる。第1実施形態及び第2実施形態においては、特に、第1レンズ群G1又は第3レンズ群G3の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。
 また、本願の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしてもよい。 
 第1実施形態及び第2実施形態に係る変倍光学系において、開口絞りSは、第3レンズ群G3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、レンズ枠でその役割を代用しても良い。また、第3実施形態に係る変倍光学系において、開口絞りは第3レンズ群の最も物体側に配置されているが、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。
 また、本願の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。 
 なお、本願の変倍光学系は、広角端状態における焦点距離が35mm換算で60~80mm程度であり、望遠端状態における焦点距離が35mm換算で150~200mm程度である。また、本願の変倍光学系は、変倍比が1.5~4倍程度である。さらに、本願の変倍光学系は、いずれかの焦点距離状態における最大撮影倍率βが-0.5倍以上-1.0倍以下であり、近距離撮影と変倍とを両立することができる。
 次に、本願の変倍光学系を備えたカメラを図43に基づいて説明する。図43は、本願の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。本カメラ1は、撮影レンズ2として上記第1実施例に係る変倍光学系を備えたデジタル一眼レフカメラである。
 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、クイックリターンミラー3を介して焦点板4に結像される。そして焦点板4に結像されたこの光は、ペンタプリズム5中で複数回反射されて接眼レンズ6へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼レンズ6を介して正立像として観察することができる。
 また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー3が光路外へ退避し、不図示の被写体からの光は撮像素子7へ到達する。これにより被写体からの光は、前記撮像素子7によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
 ここで、本カメラ1に撮影レンズ2として搭載した上記第1実施例に係る変倍光学系は、上述のように、無限遠から最至近距離までの物体距離全般、及び、手ブレ等による結像位置変位の補正時において収差補正を良好に行うことができ、手ブレ等による結像位置変位の問題に対応可能な光学性能を備えている。したがって、上記第1実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ2として搭載した本カメラ1は、手ブレ等による結像位置変位の問題に対応し、高性能な撮影を実現することができる。また、本カメラ1に撮影レンズ2として搭載した上記第1実施例に係る変倍光学系は、上述のように、小型で、球面収差、コマ収差を含め諸収差が良好に補正され、高い光学性能を備えている。したがって、上記第1実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ2として搭載した本カメラ1は、小型で、諸収差が良好に補正された高性能な撮影を実現することができる。なお、上記第2実施例、上記第3実施例、上記第4実施例、上記第5実施例、及び、上記第6実施例のいずれかに係る変倍光学系を撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。また、上記第7実施例、上記第8実施例、及び上記第9実施例のいずれかに係る変倍光学系を撮影レンズ2として搭載されたカメラを構成することもできる。上記第7から第9実施例は、小型で高い光学性能を有する変倍光学系である。したがって本カメラは、小型化と高い光学性能を実現することができる。
 次に、本願の第1実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を図44に基づいて説明する。
 図44に示す本願の第1実施形態に係る変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、を有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップS11ないしS13を含むものである。
 すなわち、ステップS11として、第1レンズ群G1が、負の屈折力を有する前群G11と正の屈折力を有する後群G12とを有し、変倍のためには不動となるように配置する。ステップS12として、無限遠物体から近距離物体への合焦は、前群G11を物体側へ移動することによって行うように配置する。ステップS13として、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、又は、第3レンズ群G3の少なくとも一部が、防振レンズ群として光軸と直交する方向成分を含む方向に移動するように配置する。
 以上の製造方法によれば、手ブレ等による結像位置変位の問題に対応可能な変倍光学系を製造することができる。
 次に、本願の第2実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を図45に基づいて説明する。
 図45に示す本願の第2実施形態に係る変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、を有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップS21ないしS23を含むものである。
 すなわち、ステップS21として、第1レンズ群G1が、負の屈折力を有する前群G11と正の屈折力を有する後群G12とを有し、変倍のためには不動となるように配置する。ステップS22として、無限遠物体から近距離物体への合焦は、前群G11を物体側へ移動することによって行うように配置する。ステップS23として、前群G11を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和をdf、第1レンズ群G1を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和をD1としたとき、以下の条件式(2-1)を満足するようにする。
(2-1) 0.20 < df/D1 < 0.50
 以上の製造方法によれば、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。
 最後に、本願の第3実施形態に係る変倍光学系の製造方法について説明する。図46は、第3実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
 第3実施形態に係る光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、図46に示すように、以下の各ステップS31~S33を含むものである。
 ステップS31:広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群は光軸方向の位置が固定であり、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するように構成する。
 ステップS32:前記第1レンズ群が、無限遠物体合焦状態のとき負の屈折力を有する合焦群を有するように構成する。
 ステップS33:前記合焦群が光軸方向へ移動することにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行い、前記合焦の際、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズは光軸方向の位置が固定であるように構成する。
 斯かる本願の変倍光学系の製造方法によれば、小型で高い結像性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
ZL1、ZL2、ZL3 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
G11  第1レンズ群中の前群
G12  第1レンズ群中の後群
Gn  合焦レンズ群
Gp  部分レンズ群
Gn1 第1部分群
Gn2 第2部分群
I      像面 
S      開口絞り 
1   カメラ、光学装置
2   撮影レンズ
3   クイックリターンミラー
4   焦点板
5   ペンタプリズム
6   接眼レンズ
7   撮像素子

Claims (21)

  1.  物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を有し、
     前記第1レンズ群は、負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する後群とを有し、
     合焦は、前記前群を移動することによって行い、
     前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、又は、前記第3レンズ群の少なくとも一部は、防振レンズ群として光軸と直交する方向成分を含む方向に移動する変倍光学系。
  2.  物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を有し、
     前記第1レンズ群は、負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する後群とを有し、
     合焦は、前記前群を移動することによって行い、
     以下の条件式を満足する変倍光学系。
     0.20 < df/D1 < 0.50
    但し、
    df:前記前群を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和
    D1:前記第1レンズ群を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和
  3.  前記第1レンズ群は、変倍の際に、像面に対する位置を固定されている請求項1または2に記載の変倍光学系。
  4.  以下の条件式を満足する請求項1ないし3のいずれか一項に記載の変倍光学系。
     0.80 < f1/(-f11) < 1.60
    但し、
    f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
    f11:前記前群の焦点距離
  5.  以下の条件式を満足する請求項1ないし4のいずれか一項に記載の変倍光学系。
     0.80 < f1/(-f1F) < 1.50
    但し、
    f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
    f1F:前記前群の中で最も物体側に配置されたレンズの焦点距離
  6.  以下の条件式を満足する請求項1ないし5のいずれか一項に記載の変倍光学系。
     0.85 < (-f2)/f3 < 1.20
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  7.  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レンズ群の間隔が広がり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が狭まる請求項1ないし6のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  8.  光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを有し、
     変倍の際、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1レンズ群は、最も物体側に配置された少なくとも1つのレンズと、前記レンズより像側に配置された合焦群とを有し、
     前記合焦群は、無限遠物体合焦状態のとき負の屈折力を有し、
     前記合焦群が光軸方向へ移動することにより合焦を行う変倍光学系。
  9.  前記最も物体側に配置された少なくとも1つのレンズは、合焦の際、像面に対する位置を固定されている請求項8に記載の変倍光学系。
  10.  前記第1レンズ群は、変倍の際、像面に対する位置を固定されている請求項8または9に記載の変倍光学系。
  11.  前記第1レンズ群は、前記合焦群の像側に、正の屈折力を有する像側部分レンズ群を有しており、
     前記像側部分レンズ群は、合焦の際、像面に対する位置を固定されている請求項10に記載の変倍光学系。
  12.  次の条件式を満足する請求項1から11の何れか一項に記載の変倍光学系。
      0.7 < f1/(-f1n) < 1.2
     ただし、
     f1:前記第1レンズ群の焦点距離
     f1n:前記合焦群の無限遠物体合焦状態における焦点距離
  13.  次の条件式を満足する請求項1から12の何れか一項に記載の変倍光学系。
      0.4 < |f1/f1F| <0.8
     ただし、
     f1:前記第1レンズ群の焦点距離
     f1F:前記第1レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離
  14.  次の条件式を満足する請求項11から13の何れか一項に記載の変倍光学系。
      2.0 < (-f1n)/f1p < 3.0
     ただし、
     f1n:前記合焦群の無限遠物体合焦状態における焦点距離
     f1p:前記後側部分レンズ群の焦点距離
  15.  次の条件式を満足する請求項11から14の何れか一項に記載の変倍光学系。
      1.7 < f1/f3 < 2.2
     ただし、
     f1:前記第1レンズ群の焦点距離
     f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  16.  前記合焦群は、正の屈折力を有する第1部分群と、負の屈折力を有する第2部分群とを有し、合焦の際、前記第1部分群と前記第2部分群との間隔が変化する請求項11から15の何れか一項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の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は減少する請求項11から16の何れか一項に記載の変倍光学系。
  18.  請求項1から17の何れか一項に記載の変倍光学系を有する光学装置。
  19.  物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
     前記第1レンズ群が、負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する後群とを有するように配置し、
     合焦は、前記前群を移動することによって行うように配置し、
     前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、又は、前記第3レンズ群の少なくとも一部が、防振レンズ群として光軸と直交する方向成分を含む方向に移動するように配置する変倍光学系の製造方法。
  20.  物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
     前記第1レンズ群が、負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する後群とを有するように配置し、
     合焦は、前記前群を移動することによって行うように配置し、
     以下の条件式を満足するようにする変倍光学系の製造方法。
     0.20 < df/D1 < 0.50
    但し、
    df:前記前群を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和
    D1:前記第1レンズ群を構成する各レンズの光軸上の厚さの総和
  21.  光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と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の際、前記第1レンズ群は光軸方向の位置が固定であり、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するように構成し、
     前記第1レンズ群が、無限遠物体合焦状態のとき負の屈折力を有する合焦群を有するように構成し、
     前記合焦群が光軸方向へ移動することにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行い、前記合焦の際、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズは光軸方向の位置が固定であるように構成する変倍光学系の製造方法。
PCT/JP2015/071579 2014-07-30 2015-07-30 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 WO2016017723A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016538414A JP6477706B2 (ja) 2014-07-30 2015-07-30 変倍光学系、光学装置
EP15827779.8A EP3176623A4 (en) 2014-07-30 2015-07-30 Variable power optical system, optical device, and method for producing variable power optical system
CN201580052440.4A CN106716215B (zh) 2014-07-30 2015-07-30 变倍光学系统及光学装置
US15/418,753 US10261292B2 (en) 2014-07-30 2017-01-29 Variable power optical system, optical device, and method for producing variable power optical system

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-154835 2014-07-30
JP2014-154834 2014-07-30
JP2014154836 2014-07-30
JP2014154835 2014-07-30
JP2014154834 2014-07-30
JP2014-154836 2014-07-30

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/418,753 Continuation US10261292B2 (en) 2014-07-30 2017-01-29 Variable power optical system, optical device, and method for producing variable power optical system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016017723A1 true WO2016017723A1 (ja) 2016-02-04

Family

ID=55217620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/071579 WO2016017723A1 (ja) 2014-07-30 2015-07-30 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10261292B2 (ja)
EP (1) EP3176623A4 (ja)
JP (1) JP6477706B2 (ja)
CN (1) CN106716215B (ja)
WO (1) WO2016017723A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109507783A (zh) * 2017-09-14 2019-03-22 富士胶片株式会社 成像镜头及摄像装置
TWI679448B (zh) * 2017-03-29 2019-12-11 鴻海精密工業股份有限公司 超廣角鏡頭

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7048521B2 (ja) * 2019-01-31 2022-04-05 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
WO2020233816A1 (en) * 2019-05-23 2020-11-26 Huawei Technologies Co., Ltd. Optical zoom system and camera for a mobile device
CN113406778B (zh) * 2020-03-16 2022-12-06 华为技术有限公司 变焦镜头、摄像头模组及移动终端

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05100166A (ja) * 1991-10-04 1993-04-23 Nikon Corp 小型のズームレンズ
JPH09152551A (ja) * 1995-11-28 1997-06-10 Nikon Corp ズームレンズ
JPH103036A (ja) * 1996-06-14 1998-01-06 Nikon Corp 極近接撮影が可能なズームレンズ
JP2005275435A (ja) * 1997-09-02 2005-10-06 Konica Minolta Holdings Inc ズームレンズ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05303035A (ja) * 1992-04-27 1993-11-16 Nikon Corp 内焦超望遠ズームレンズ
US5717527A (en) 1995-11-28 1998-02-10 Nikon Corporation Zoom lens
JPH1090599A (ja) * 1996-09-12 1998-04-10 Nikon Corp 防振機能を備えたズームレンズ
JP3767155B2 (ja) 1997-09-02 2006-04-19 コニカミノルタホールディングス株式会社 ズームレンズ
JP2003329928A (ja) * 2002-05-09 2003-11-19 Pentax Corp ズームレンズ系

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05100166A (ja) * 1991-10-04 1993-04-23 Nikon Corp 小型のズームレンズ
JPH09152551A (ja) * 1995-11-28 1997-06-10 Nikon Corp ズームレンズ
JPH103036A (ja) * 1996-06-14 1998-01-06 Nikon Corp 極近接撮影が可能なズームレンズ
JP2005275435A (ja) * 1997-09-02 2005-10-06 Konica Minolta Holdings Inc ズームレンズ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3176623A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI679448B (zh) * 2017-03-29 2019-12-11 鴻海精密工業股份有限公司 超廣角鏡頭
CN109507783A (zh) * 2017-09-14 2019-03-22 富士胶片株式会社 成像镜头及摄像装置
CN109507783B (zh) * 2017-09-14 2022-04-08 富士胶片株式会社 成像镜头及摄像装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106716215A (zh) 2017-05-24
US20170176727A1 (en) 2017-06-22
EP3176623A4 (en) 2018-06-13
JPWO2016017723A1 (ja) 2017-04-27
US10261292B2 (en) 2019-04-16
EP3176623A1 (en) 2017-06-07
CN106716215B (zh) 2019-08-13
JP6477706B2 (ja) 2019-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5581730B2 (ja) 変倍光学系、光学装置
JP5176410B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の変倍方法
JP5742100B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP5822659B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5321608B2 (ja) 変倍光学系、光学装置
JP5557092B2 (ja) ズームレンズ、光学機器、およびズームレンズの製造方法
JP6477706B2 (ja) 変倍光学系、光学装置
CN107209351B (zh) 变倍光学系统以及光学装置
JP6806238B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法
CN111492292A (zh) 变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法
JP6787485B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法
JP2010191199A (ja) ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法
WO2018185868A1 (ja) 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法
JP6182868B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP6299261B2 (ja) 光学系及び光学装置
JP6264924B2 (ja) 変倍光学系、及び光学装置
JP7063340B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法
JP6507471B2 (ja) 光学系、及び光学装置
JP7095706B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法
JP6806239B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法
JP6102269B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP6098176B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP5906759B2 (ja) ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法
WO2015136988A1 (ja) ズームレンズ、光学装置、ズームレンズの製造方法
JP7243884B2 (ja) 変倍光学系、これを用いた光学機器および撮像機器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15827779

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016538414

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015827779

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015827779

Country of ref document: EP