WO2019131993A1 - 変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法 - Google Patents

変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法 Download PDF

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Abstract

優れた光学性能を有する変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法を提供する。 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、正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、を有し、変倍に際し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが光軸方向に移動し、第1レンズ群G1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと、負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bと、正の屈折力を有する第1Cレンズ群G1Cと、を有し、第4レンズ群G4は、物体側から順に、少なくとも一部が光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群である前群G4Fと、正の屈折力を有する後群G4Rと、を有し、合焦に際し、第1Bレンズ群G1Bが光軸方向に移動し、所定の条件式による条件を満足する。

Description

変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法

 本発明は、変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法に関する。

 動画用変倍光学系や一眼レフカメラ等の変倍光学系では多様なズーム方式が知られている。フォーカス方式もまた多様であり、構造的にシンプルな方式として第1レンズ群の中にフォーカス群を持つタイプが知られている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1は、さらなる光学性能の向上が要望されているという課題があった。

特開2004-145304号公報

 本発明の第一の態様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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、を有し、変倍に際し、第2レンズ群と第3レンズ群とが光軸方向に移動し、前記第1レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群と、負の屈折力を有する第1Bレンズ群と、正の屈折力を有する第1Cレンズ群と、を有し、前記第4レンズ群は、物体側から順に、少なくとも一部が光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群である前群と、正の屈折力を有する後群と、を有し、合焦に際し、前記第1B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。
0.30 < f1/ft < 0.75
 但し、
 f1:前記第1レンズ群の焦点距離
 ft:望遠端状態における全系の焦点距離

 本発明の第二の態様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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、を有し、変倍に際し、第2レンズ群と第3レンズ群とが光軸方向に移動し、前記第1レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群と、負の屈折力を有する第1Bレンズ群と、正の屈折力を有する第1Cレンズ群と、を有し、前記第4レンズ群は、物体側から順に、少なくとも一部が光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群である前群と、正の屈折力を有する後群と、を有し、合焦に際し、前記第1B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。
-2.00 < fw/f123w < 2.00
0.70 < β3w/β3t < 1.20
 但し、
 fw:広角端状態における全系の焦点距離
 f123w:広角端状態における第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の合成焦点距離
 β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の横倍率
 β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の横倍率

 また、本発明の第一の態様に係る変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、を有する光学系の製造方法であって、変倍に際し、第2レンズ群と第3レンズ群とが光軸方向に移動するように配置し、前記第1レンズ群に、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群と、負の屈折力を有する第1Bレンズ群と、正の屈折力を有する第1Cレンズ群と、を配置し、前記第4レンズ群に、物体側から順に、少なくとも一部が光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群である前群と、正の屈折力を有する後群と、を配置し、合焦に際し、前記第1B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。
0.30 < f1/ft < 0.75
 但し、
 f1:前記第1レンズ群の焦点距離
 ft:望遠端状態における全系の焦点距離

 また、本発明の第二の態様に係る変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、を有する光学系の製造方法であって、変倍に際し、第2レンズ群と第3レンズ群とが光軸方向に移動するように配置し、前記第1レンズ群に、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群と、負の屈折力を有する第1Bレンズ群と、正の屈折力を有する第1Cレンズ群と、を配置し、前記第4レンズ群に、物体側から順に、少なくとも一部が光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群である前群と、正の屈折力を有する後群と、を配置し、合焦に際し、前記第1B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。
-2.00 < fw/f123w < 2.00
0.70 < β3w/β3t < 1.20
 但し、
 fw:広角端状態における全系の焦点距離
 f123w:広角端状態における第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の合成焦点距離
 β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の横倍率
 β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の横倍率

第1の実施形態に対する第1実施例に係る変倍光学系の倍率変換光学群未挿入時の無限遠合焦状態で且つ広角端状態のレンズ構成を示す断面図である。 第1の実施形態に対する第1実施例に係る変倍光学系の倍率変換光学群未挿入時の無限遠合焦状態の諸収差図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。 第1の実施形態に対する第1実施例に係る変倍光学系の倍率変換光学群挿入時の無限遠合焦状態で且つ広角端状態のレンズ構成を示す断面図である。 第1の実施形態に対する第1実施例に係る変倍光学系の倍率変換光学群挿入時の無限遠合焦状態の諸収差図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。 第1の実施形態に対する第2実施例に係る変倍光学系の倍率変換光学群未挿入時の無限遠合焦状態で且つ広角端状態のレンズ構成を示す断面図である。 第1の実施形態に対する第2実施例に係る変倍光学系の倍率変換光学群未挿入時の無限遠合焦状態の諸収差図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。 第2の実施形態に対する第1実施例に係る変倍光学系の倍率変換光学群未挿入時の無限遠合焦状態で且つ広角端状態のレンズ構成を示す断面図である。 第2の実施形態に対する第1実施例に係る変倍光学系の倍率変換光学群未挿入時の無限遠合焦状態の諸収差図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。 第2の実施形態に対する第1実施例に係る変倍光学系の倍率変換光学群挿入時の無限遠合焦状態で且つ広角端状態のレンズ構成を示す断面図である。 第2の実施形態に対する第2実施例に係る変倍光学系の倍率変換光学群未挿入時の無限遠合焦状態で且つ広角端状態のレンズ構成を示す断面図である。 第2の実施形態に対する第2実施例に係る変倍光学系の倍率変換光学群未挿入時の無限遠合焦状態の諸収差図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。 上記変倍光学系を搭載するカメラの断面図である。 上記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1の実施形態)
 以下、好ましい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、本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、正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、を有して構成されている。また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、変倍に際し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが光軸方向に移動する。また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、変倍時に、第1レンズ群G1が像面に対して固定されていることが望ましい。このように構成することでレンズ駆動機構を簡略化でき、球面収差、像面湾曲等の諸収差の変倍時の変動を小さくできるので好ましい。また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、変倍時に、第4レンズ群G4が像面に対して固定されていることが望ましい。このように構成することで、レンズ駆動機構を簡略化でき、球面収差、像面湾曲等の諸収差の変倍時の変動を小さくできるので好ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第1レンズ群G1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと、負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bと、正の屈折力を有する第1Cレンズ群G1Cと、を有し、合焦に際し、第1Bレンズ群G1Bを合焦群とし、この合焦群が光軸方向に移動する。ここで、第1Bレンズ群G1Bは、1つのレンズ成分、特に、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズで構成されることが望ましい。このように構成することで球面収差、色収差等の諸収差を小さくできるので好ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第4レンズ群G4は、物体側から順に、少なくとも一部が光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群である前群G4Fと(図1においては、第4Bレンズ群G4Bを防振群としている)、正の屈折力を有する後群G4Rと、を有する。なお、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、図1に示すように、前群GFは、第4Aレンズ群G4A、第4Bレンズ群G4B及び第4Cレンズ群G4Cで構成され、後群G4Rは、第4Dレンズ群G4Dで構成されている。このように構成することで球面収差、像面湾曲等の諸収差の変倍時の変動を小さくできるので好ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(1-1)を満足することが望ましい。

0.30 < f1/ft < 0.75         (1-1)
 但し、
 f1:第1レンズ群G1の焦点距離
 ft:望遠端状態における全系の焦点距離

 条件式(1-1)は、本実施形態に係る変倍光学系ZLの望遠端状態における焦点距離に対して、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1の焦点距離を規定したものである。第1レンズ群G1の屈折力(パワー)を強く使うことにより長焦点距離レンズのような光線の通り方が可能となる。この条件式(1-1)を満足することにより、第2レンズ群G2以降の光束径を細くすることができる。さらに、上述したように第1レンズ群G1内に合焦群を持つならば、内焦式のカムが不必要となりさらに細い鏡筒にすることが可能である。

 条件式(1-1)の上限値を上回ると、軸外の光束の量が少なくなり波動光学的に結像性能が劣化するため好ましくない。なお、この条件式(1-1)の効果を確実なものとするために、条件式(1-1)の上限値を0.73、更に0.70、0.67、0.63、0.60とすることがより望ましい。

 また、条件式(1-1)の下限値を下回ると、歪曲収差の補正が困難になり、さらに無限距離から至近距離へのフォーカス時の諸収差の変動の補正が困難になり好ましくない。なお、この条件式(1-1)の効果を確実なものとするために、条件式(1-1)の下限値を0.33、更に0.37、0.40、0.43、0.47、0.50、0.53とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(1-2)を満足することが望ましい。

0.42 < f4/ft < 3.00         (1-2)
 但し、
 f4:第4レンズ群G4の焦点距離
 ft:望遠端状態における全系の焦点距離

 条件式(2)は、望遠端状態における無限遠合焦時の全系の焦点距離に対する第4レンズ群G4の焦点距離を規定したものであり、

 条件式(1-2)の上限値を上回ると、第4レンズ群G4の焦点距離が小さくなり、防振時の諸収差、特に偏芯コマおよび像面のかたボケの補正が困難になる。また、後述するように、倍率変換光学群Gxが挿入されるときには、その諸収差がさらに拡大されるので好ましくない。なお、この条件式(1-2)の効果を確実なものとするために、条件式(1-2)の上限値を2.90、更に2.80、2.50、2.00、1.80、1.50、1.30、1.00、0.80とすることがより望ましい。

 条件式(1-2)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1から第3レンズ群G3までの焦点距離が強くなり過ぎ諸収差の悪化を招き、さらに広角端状態から望遠端状態へ変倍するときの、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の移動量の確保も困難になり変倍による収差変動、特に像面湾曲の変動を抑えることが困難になるため好ましくない。なお、この条件式(1-2)の効果を確実なものとするために、条件式(1-2)の下限値を0.45、更に0.48、0.50、0.53、0.55とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(1-3)を満足することが望ましい。

0.40 < (-f1B)/f1 < 1.00     (1-3)
 但し、
 f1:第1レンズ群G1の焦点距離
 f1B:第1レンズ群G1の第1Bレンズ群G1Bの焦点距離

 条件式(1-3)は、第1レンズ群G1の焦点距離に対する第1Bレンズ群G1Bの焦点距離を規定したものであり、屈折力(パワー)が強い第1レンズ群G1において合焦群である第1Bレンズ群G1Bの屈折力(パワー)を適正にするための条件である。至近への合焦における収差変動を単純に抑えるには、正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bで略アフォーカル系を成し、第1Cレンズ群G1Cにマスターの役割を担わせるのがよいが、後述するように、倍率変換光学群Gxが第4レンズ群G4内に入る変倍光学系では、第1レンズ群G1自体が長くなり過ぎるため、構成すること自体が困難である。第1レンズ群G1の屈折力(パワー)を強くしても、その中の屈折力配置を工夫すれば光学全長が短い第1レンズ群G1であっても良好な光学性能が得られる。

 また、合焦によって合焦機構とクリアランスから第1Bレンズ群G1Bのチルト変動が実際には生じる。このチルト変動は像面のかたボケとなり大きな問題となる。

 条件式(1-3)の上限値を上回ると、第1Bレンズ群G1Bのチルト感度が高くなり製品のかたボケ不良を招くため好ましくない。なお、この条件式(1-3)の効果を確実なものとするために、条件式(1-3)の上限値を0.95、更に0.90、0.85、0.80、0.76とすることがより望ましい。

 条件式(1-3)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1全体の総厚(後述するΣ1)が大きくなり、無限遠から至近距離への合焦するときの合焦群の移動量が増大し、軸上色収差も増大するため好ましくない。なお、この条件式(1-3)の効果を確実なものとするために、条件式(1-3)の下限値を0.45、更に0.50、0.55、0.60、0.65とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(1-4)を満足することが望ましい。

0.30 < Σ1/L1 < 1.30         (1-4)
 但し、
 Σ1:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
 L1:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズ面から当該第1レンズ群G1の像側の焦点までの光軸上の距離

 条件式(1-4)は、第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの面頂点から第1レンズ群G1の焦点位置までの距離に対して、第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの面頂点より最も像側のレンズの面頂点までの距離(総厚)を規定したものである。総厚Σ1を短くするには、第1レンズ群G1の後ろ側主平面が第1レンズ群G1の最も物体側の面の近くにあることが望ましい。第1レンズ群G1はトリプレット構造であるので第1Bレンズ群G1Bの屈折力(パワー)を強くすれば、第1レンズ群G1全体の後ろ側主平面と前側主平面の位置を入れ替えることが可能であるが、第1Bレンズ群G1B自身の収差が大きくなり好ましくない。

 条件式(1-4)の上限値を上回ると、第1Bレンズ群G1Bを通過した軸上光束が略アフォーカルに近くなり第1レンズ群G1が長く大きくなり、第4レンズ群G4に倍率変換光学群Gxが挿入される場合は構成すること自体ができなくなる。なお、この条件式(1-4)の効果を確実なものとするために、条件式(1-4)の上限値を1.20、更に1.10、1.00、0.90、0.80、0.70、0.60とすることがより望ましい。

 条件式(1-4)の下限値を下回ると、第1Bレンズ群G1Bの屈折力(パワー)が強くなり諸収差の劣化及びチルト感度が高くなり好ましくない。なお、この条件式(1-4)の効果を確実なものとするために、条件式(1-4)の下限値を0.33、更に0.37、0.40、0.43、0.47、0.50、0.53とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(1-5)を満足することが望ましい。

0.70 < f1C/f1 < 1.65        (1-5)
 但し、
 f1:第1レンズ群G1の焦点距離
 f1C:第1レンズ群G1の第1Cレンズ群G1Cの焦点距離

 条件式(1-5)は第1レンズ群G1の焦点距離に対する第1Cレンズ群G1Cの焦点距離を規定したものであり、第1レンズ群G1の長さを短くする(大きさを小さくする)ための条件である。正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bでテレ比を稼ぐことにより、第1レンズ群G1を短く小さくすることができる。第1レンズ群G1の屈折力(パワー)をほぼ第1Aレンズ群G1Aと第1Bレンズ群G1Bで担い、正の屈折力を有する第1Cレンズ群G1Cの寄与を少なくすることで達成できる。

 条件式(1-5)の範囲内では、球面収差、像面湾曲等の諸収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(1-5)の効果を確実なものとするために、条件式(1-5)の上限値を1.60、更に1.55、1.50、1.45、1.41とすることがより望ましい。

 また、この条件式(1-5)の効果を確実なものとするために、条件式(1-5)の下限値を0.72、更に0.73、0.74、0.80、0.85、0.90、1.00とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、この変倍光学系ZLの焦点距離を変化させるために、変倍光学系ZLの開口絞りSと像面Iとの間の位置において挿脱される倍率変換光学群Gxを有している。具体的には、図3に示すように、倍率変換光学群Gxは、変倍光学系ZLの第4レンズ群G4の前群G4Fと後群G4Rとの間に挿抜されるように構成されている。そのため、本実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第4レンズ群G4の前群G4Fと後群G4Rとの空気間隔(光軸上の間隔)は、当該第4レンズ群G4における空気間隔のうち最も大きな空気間隔であることが望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(1-6)を満足することが望ましい。

0.15 < Dc/Σ4 < 0.50         (1-6)
 但し、
 Dc:第4レンズ群G4の前群G4Fと後群G4Rとの光軸上の間隔
 Σ4:第4レンズ群G4の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離

 条件式(1-6)は、第4レンズ群G4の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離(第4レンズ群の総厚)に対する前群G4Fと後群G4Rとの光軸上の間隔を規定したものである。

 条件式(1-6)の範囲内では、球面収差、像面湾曲等の諸収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(1-6)の効果を確実なものとするために、条件式(1-6)の上限値を0.45、更に0.42、0.40、0.37とすることがより望ましい。

 また、この条件式(1-6)の効果を確実なものとするために、条件式(1-6)の下限値を0.20、更に0.25、0.30、0.32とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(1-7)を満足することが望ましい。

0.02 < Dc/f4 < 0.50         (1-7)
 但し、
 Dc:第4レンズ群G4の前群G4Fと後群G4Rとの光軸上の間隔
 f4:第4レンズ群G4の焦点距離

 条件式(1-7)は、第4レンズ群の総厚に対する第4レンズ群G4の焦点距離を規定したものである。

 条件式(1-7)の範囲内では、球面収差、像面湾曲等の諸収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(1-7)の効果を確実なものとするために、条件式(1-7)の上限値を0.45、更に0.40、0.35、0.30、0.25とすることがより望ましい。

 また、この条件式(1-7)の効果を確実なものとするために、条件式(1-7)の下限値を0.025、更に0.030、0.050、0.070、0.100、0.120とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(1-8)を満足することが望ましい。

-2.00 < fw/f123w < 2.00     (1-8)
 但し、
 fw:広角端状態における全系の焦点距離
 f123w:広角端状態における第1レンズ群G1、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3の合成焦点距離

 条件式(1-8)は広角端状態における第1レンズ群G1~第3レンズ群G3の合成焦点距離に対する広角端状態における全系の焦点距離を規定したものである。

 条件式(1-8)の範囲内では、球面収差、像面湾曲等の諸収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(1-8)の効果を確実なものとするために、条件式(1-8)の上限値を1.70、更に1.50、1.30、1.10、0.90、0.70、0.55とすることがより望ましい。

 また、この条件式(1-8)の効果を確実なものとするために、条件式(1-8)の下限値を-1.50、更に-1.00、-0.70、-0.50、-0.30、0.00、0.10とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(1-9)を満足することが望ましい。

0.70 < β3w/β3t < 1.20       (1-9)
 但し、
 β3w:広角端状態における第3レンズ群G3の横倍率
 β3t:望遠端状態における第3レンズ群G3の横倍率

 条件式(1-9)は、第3レンズ群G3の広角端状態の横倍率と望遠端状態の横倍率との比を規定したものであり、この条件式(1-9)の条件を満たすことにより、第3レンズ群G3の倍率が変倍により変化しない又は変化が少ない、光線の通り方が不変又は変化が少ないため、第3レンズ群G3をより少ない枚数で構成することが可能となる。第3レンズ群G3において変倍の変化がないということは、その分大きい移動量を持ち十分にコンペンセータを構成できるということを意味する。

 条件式(1-9)の範囲内では、球面収差、像面湾曲等の諸収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(1-9)の効果を確実なものとするために、条件式(1-9)の上限値を1.17、更に1.15、1.13、1.10、1.07、1.05、1.03とすることがより望ましい。

 また、この条件式(1-9)の効果を確実なものとするために、条件式(1-9)の下限値を0.73、更に0.75、0.78、0.80、0.85、0.90とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(1-10)を満足することが望ましい。

-2.00 < β4w < 2.00          (1-10)
 但し、
 β4w:広角端状態における第4レンズ群G4の倍率

 条件式(1-10)は、第4レンズ群G4の倍率により第3レンズ群G3を射出する光束の収斂度合を規定したものである。第1レンズ群G1から第3レンズ群G3までをズーム部、第4レンズ群G4をマスター部とするならば、アフォーカルズームである場合は第3レンズ群G3の横倍率は不変である。第4レンズ群G4に倍率変換光学群Gxを挿脱できるようにするならば、第3レンズ群G3の射出光束を収斂光とし第4レンズ群G4の屈折力(パワー)をより弱く使う方が望ましい。

 第4レンズ群G4の前群G4Fのうち、第4Bレンズ群G4Bは防振群であり、倍率を稼ぐ必要があり、前群G4Fと後群G4Rとの間の大きな空気間隔に倍率変換光学系群Gxが挿入される場合は、倍率変換光学群Gxの後に続く光学系(後群G4R)の横倍率は縮小倍率にするのが好ましい。倍率変換光学群Gxが挿入された前後でバックフォーカスと像面の変動を抑えることができる。しかしながら、カメラの位相差方式のオートフォーカスの検出精度を考慮すると光学系の射出瞳はある程度近付けねばならず結像面に近い最後のレンズ群の倍率は拡大倍率にして周辺光束を跳ね上げねばならず、複雑な構成と成らざるを得ない。

 条件式(1-10)の上限値を上回ると、第3レンズ群G3を射出した後の収斂度合が強くなり第4レンズ群G4が負の屈折力(パワー)を持つこととなりペッツバール像面がプラスに倒れる方向となり好ましくない。なお、この条件式(1-10)の効果を確実なものとするために、条件式(1-10)の上限値を1.70、更に1.50、1.30、1.10、0.90、0.70、0.55とすることがより望ましい。

 条件式(1-10)の下限値を下回ると、第3レンズ群G3を射出した後の発散度合が強くなり第4レンズ群G4が正の屈折力(パワー)を強く持たねばならなくなり、第4Aレンズ群G4Aの屈折力(パワー)を強めねばならず、正レンズ1枚、負レンズ1枚のみでは光学性能を維持することは難しい。なお、この条件式(1-10)の効果を確実なものとするために、条件式(1-10)の下限値を-1.50、更に-1.00、-0.70、-0.50、-0.30、0.00、0.10とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第1Aレンズ群G1Aは、正レンズを有し、第1Aレンズ群G1Aの正レンズの少なくとも1つは、以下に示す条件式(1-11)を満足することが望ましい。

ΔθgF1 ≧ 0.025               (1-11)
 但し、
 ΔθgF1:第1Aレンズ群G1Aの正レンズの媒質の異常分散性

 ここで、異常分散性「ΔθgF」は、部分分散比「θgF≡(ng-nF)/(nF-nC)」の正常分散「θgF=agF+bgF×νd」からの偏差として下式で表される。
 ΔθgF =θgF-(agF+bgF×νd)

 正常分散の基準ガラスから求めた係数「agF=0.648327」、「bgF=-0.0018024」を代入して下式で表される。
 ΔθgF=θgF-(0.648327-0.0018024×νd)

 なお、nC、nF、ngは各々、C線(波長λ=656.3nm)、F線(波長λ=486.1nm)、g線(波長λ=435.8nm)の屈折率であり、νdはd線(波長λ=587.6nm)のアッベ数である。

 以上により、第1Aレンズ群G1Aの正レンズの媒質の異常分散性「ΔθgF1」は、下式で表される。
 ΔθgF1 = θgF1-(0.648327-0.0018024×νd1)

 条件式(1-11)は、第1レンズ群G1の第1Aレンズ群G1Aに含まれる正レンズの媒質の異常分散性を規定したものである。

 条件式(11)の範囲内では、軸上色収差及び倍率色収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(1-11)の効果を確実なものとするために、条件式(1-11)の下限値を0.028、更に0.030、0.032、0.034、0.036、0.038、0.040、0.045、0.050、0.055、0.062とすることがより望ましい。

 また、本実施例に係る変倍光学系ZLにおいて、第1レンズ群G1は、正レンズを有し、第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズは、以下に示す条件式(1-12)を満足することが望ましい。

ΔθgF2 ≧ 0.045               (1-12)
 但し、
 ΔθgF2:第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの媒質の異常分散性
 ここで、前記と同様に、第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの媒質の異常分散性「ΔθgF2」は下式で表される。
 ΔθgF2 = θgF2-(0.648327-0.0018024×νd2)

 条件式(1-12)は、第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの媒質の異常分散性を規定したものである。

 条件式(1-12)の範囲内では、軸上色収差及び倍率色収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(1-12)の効果を確実なものとするために、条件式(1-12)の下限値を0.048、更に0.050、0.053、0.055、0.058、0.060、0.062とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズは、以下に示す条件式(1-13)を満足することが望ましい。

0.17 < f1C/fg1              (1-13)
 但し、
 f1C:第1レンズ群G1の第1Cレンズ群G1Cの焦点距離
 fg1:第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの焦点距離

 条件式(1-13)は、第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの焦点距離に対する第1Cレンズ群G1Cの焦点距離を規定したものである。

 条件式(1-13)の範囲内では、球面収差、像面湾曲等の諸収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(1-13)の効果を確実なものとするために、条件式(1-13)の下限値を0.20、更に0.23、0.25、0.28、0.30、0.40、0.50とすることがより望ましい。

 なお、以上で説明した条件及び構成は、それぞれが上述した効果を発揮するものであり、全ての条件及び構成を満たすものに限定されることはなく、いずれかの条件又は構成、或いは、いずれかの条件又は構成の組み合わせを満たすものでも、上述した効果を得ることが可能である。

 次に、本実施形態に係る変倍光学系ZLを備えた光学機器であるカメラを図12に基づいて説明する。このカメラ1は、撮影レンズ2として本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。

 また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3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、本実施形態では、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本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。

 また、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。

 本実施形態では、4群構成の変倍光学系ZLを示したが、以上の構成条件等は、5群、6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。具体的には、最も像側に、変倍時又は合焦時に像面に対する位置を固定されたレンズ群を追加した構成が考えられる。また、レンズ群とは、変倍時又は合焦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、レンズ成分とは、単レンズ又は複数のレンズが接合された接合レンズをいう。

 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群としても良い。この場合、合焦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(超音波モータ等の)モータ駆動にも適している。特に、第1レンズ群G1の少なくとも一部(第1Bレンズ群G1B)を合焦群とし、その他のレンズは合焦時に像面に対する位置を固定とするのが好ましい。モータにかかる負荷を考慮すると、合焦群は単レンズから構成するのが好ましい。

 また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に直交方向の変位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、手振れによって生じる像ブレを補正する防振群としてもよい。特に、第4レンズ群G4の少なくとも一部(第4Bレンズ群G4B)を防振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防げるので好ましい。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。

 開口絞りSは、第4レンズ群G4の物体側(第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間)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よい。

 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よい。

 また、本実施形態の変倍光学系ZLは、変倍比が1.5~5.0倍程度である。

 以下、本実施形態に係る変倍光学系ZLの製造方法の概略を、図13を参照して説明する。

 まず、各レンズを配置して変倍光学系ZLの各レンズ群を準備する(ステップS100)。また、変倍に際し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが光軸方向に移動するように配置する(ステップS200)。また、第1レンズ群G1に、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと、負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bと、正の屈折力を有する第1Cレンズ群G1Cと、を配置する(ステップS300)。また、第4レンズ群G4に、物体側から順に、少なくとも一部が光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群である前群G4Fと、正の屈折力を有する後群G4Rと、を配置する(ステップS400)。また、合焦に際し、第1Bレンズ群G1Bが光軸方向に移動するように配置する(ステップS500)。そして、所定の条件式(例えば、上述した条件式(1))による条件を満足するように変倍光学系ZLを配置する(ステップS600)。

 具体的には、本実施形態では、例えば図1に示すように、変倍光学系ZLとして、物体側から順に、両凸正レンズL11、両凸正レンズL12、両凹負レンズL13、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15とを接合した接合レンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL16と両凹負レンズL17とを接合した接合レンズ、及び、物体側のレンズ面が平面の平凸正レンズL18を配置して第1レンズ群G1とし、物体側のレンズ面が平面の平凹負レンズL21、両凹負レンズL22と両凸正レンズL23とを接合した接合レンズ、及び、像側のレンズ面が平面の平凹負レンズL24を配置して第2レンズ群G2とし、両凸正レンズL31、及び、両凸正レンズL32と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33とを接合した接合レンズを配置して第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と両凸正レンズL42とを接合した接合レンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL43と両凹負レンズL44とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL45、両凸正レンズL46と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL47とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL48、両凸正レンズL49と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL410とを接合した接合レンズ、光学フィルターFL1、像側のレンズ面が平面の平凸正レンズL411、及び、両凹負レンズL412を配置して第4レンズ群G4とする。なお、開口絞りSは、第4レンズ群G4の物体側に配置する。

 そして、このようにして準備した各レンズ群を上述した手順で配置して変倍光学系ZLを製造する。

 以上のような構成とすると、焦点距離がある程度長い変倍光学系ZLにおいて、レンズの大きさ軽さだけではなく機構部の部材を含めて製品として取り回しのし易い細さや重量を持たせることを主眼とし、さらに安定した高い結像性能を持つ変倍光学系ZL、この変倍光学系ZLを有する光学機器及び変倍光学系ZLの製造方法を提供することができる。

(第2の実施形態)
 以下、好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図7に示すように、本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、正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、を有して構成されている。また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、変倍に際し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが光軸方向に移動する。また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、変倍時に、第1レンズ群G1が像面に対して固定されていることが望ましい。また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、変倍時に、第4レンズ群G4が像面に対して固定されていることが望ましい。このように構成することでレンズ駆動機構を簡略化でき、球面収差、像面湾曲等の諸収差の変倍時の変動を小さくできるので好ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第1レンズ群G1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと、負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bと、正の屈折力を有する第1Cレンズ群G1Cと、を有し、合焦に際し、第1Bレンズ群G1Bを合焦群とし、この合焦群が光軸方向に移動する。ここで、第1Bレンズ群G1Bは、1つのレンズ成分、特に、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズで構成されることが望ましい。このように構成することで球面収差、色収差等の諸収差を小さくできるので好ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第4レンズ群G4は、物体側から順に、少なくとも一部が光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群である前群G4Fと(図7においては、第4Bレンズ群G4Bを防振群としている)、正の屈折力を有する後群G4Rと、を有する。なお、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、図7に示すように、前群GFは、第4Aレンズ群G4A、第4Bレンズ群G4B及び第4Cレンズ群G4Cで構成され、後群G4Rは、第4Dレンズ群G4Dで構成されている。このように構成することで球面収差、像面湾曲等の諸収差の変倍時の変動を小さくできるので好ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、この変倍光学系ZLの焦点距離を変化させるために、図10に示すように、変倍光学系ZLの開口絞りSと像面Iとの間の位置において倍率変換光学群Gxを挿脱可能に構成されている。具体的には、倍率変換光学群Gxは、変倍光学系ZLの第4レンズ群G4の前群G4Fと後群G4Rとの間に挿抜されるように構成されている。そのため、本実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第4レンズ群G4の前群G4Fと後群G4Rとの空気間隔(光軸上の間隔)は、当該第4レンズ群G4における空気間隔のうち最も大きな空気間隔であることが望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(2-1)を満足することが望ましい。

-2.00 < fw/f123w < 2.00     (2-1)
 但し、
 fw:広角端状態における全系の焦点距離
 f123w:広角端状態における第1レンズ群G1、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3の合成焦点距離

 条件式(2-1)は広角端状態における第1レンズ群G1~第3レンズ群G3の合成焦点距離に対する広角端状態における全系の焦点距離を規定したものである。

 条件式(2-1)の範囲内では、球面収差、像面湾曲等の諸収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(2-1)の効果を確実なものとするために、条件式(2-1)の上限値を1.70、更に1.50、1.30、1.10、0.90、0.70、0.55とすることがより望ましい。

 また、この条件式(2-1)の効果を確実なものとするために、条件式(2-1)の下限値を-1.50、更に-1.00、-0.70、-0.50、-0.30、0.00、0.10とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(2-2)を満足することが望ましい。

0.70 < β3w/β3t < 1.20       (2-2)
 但し、
 β3w:広角端状態における第3レンズ群G3の横倍率
 β3t:望遠端状態における第3レンズ群G3の横倍率

 条件式(2-2)は、第3レンズ群G3の広角端状態の横倍率と望遠端状態の横倍率との比を規定したものであり、この条件式(2-2)の条件を満たすことにより、第3レンズ群G3の倍率が変倍により変化しない又は変化が少ない、光線の通り方が不変又は変化が少ないため、第3レンズ群G3をより少ない枚数で構成することが可能となる。第3レンズ群G3において変倍の変化がないということは、その分大きい移動量を持ち十分にコンペンセータを構成できるということを意味する。

 条件式(2-2)の範囲内では、球面収差、像面湾曲等の諸収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(2-2)の効果を確実なものとするために、条件式(2-2)の上限値を1.17、更に1.15、1.13、1.10、1.07、1.05、1.03とすることがより望ましい。

 また、この条件式(2-2)の効果を確実なものとするために、条件式(2-2)の下限値を0.73、更に0.75、0.78、0.80、0.85、0.90とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(2-3)を満足することが望ましい。

-2.00 < β4w < 2.00          (2-3)
 但し、
 β4w:広角端状態における第4レンズ群G4の倍率

 条件式(2-3)は、第4レンズ群G4の倍率により第3レンズ群G3を射出する光束の収斂度合を規定したものである。第1レンズ群G1から第3レンズ群G3までをズーム部、第4レンズ群G4をマスター部とするならば、アフォーカルズームである場合は第3レンズ群G3の横倍率は不変である。第4レンズ群G4に倍率変換光学群Gxを挿脱できるようにするならば、第3レンズ群G3の射出光束を収斂光とし第4レンズ群G4の屈折力(パワー)をより弱く使う方が望ましい。

 第4レンズ群G4の前群G4Fのうち、第4Bレンズ群G4Bは防振群であり、倍率を稼ぐ必要があり、前群G4Fと後群G4Rとの間の大きな空気間隔に倍率変換光学群Gxが挿入される場合は、倍率変換光学群Gxの後に続く光学系(後群G4R)の横倍率は縮小倍率にするのが好ましい。倍率変換光学群Gxが挿入された前後でバックフォーカスと像面の変動を抑えることができる。しかしながら、カメラの位相差方式のオートフォーカスの検出精度を考慮すると光学系の射出瞳はある程度近付けねばならず結像面に近い最後のレンズ群の倍率は拡大倍率にして周辺光束を跳ね上げねばならず、複雑な構成と成らざるを得ない。

 条件式(2-3)の上限値を上回ると、第3レンズ群G3を射出した後の収斂度合が強くなり第4レンズ群G4が負の屈折力(パワー)を持つこととなりペッツバール像面がプラスに倒れる方向となり好ましくない。なお、この条件式(2-3)の効果を確実なものとするために、条件式(2-3)の上限値を1.70、更に1.50、1.30、1.10、0.90、0.70、0.55とすることがより望ましい。

 条件式(2-3)の下限値を下回ると、第3レンズ群G3を射出した後の発散度合が強くなり第4レンズ群G4が正の屈折力(パワー)を強く持たねばならなくなり、第4Aレンズ群G4Aの屈折力(パワー)を強めねばならず、正レンズ1枚、負レンズ1枚のみでは光学性能を維持することは難しい。なお、この条件式(2-3)の効果を確実なものとするために、条件式(2-3)の下限値を-1.50、更に-1.00、-0.70、-0.50、-0.30、0.00、0.10とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(2-4)を満足することが望ましい。

0.30 < f1/ft < 0.59         (2-4)
 但し、
 f1:第1レンズ群G1の焦点距離
 ft:望遠端状態における全系の焦点距離

 条件式(2-4)は、本実施形態に係る変倍光学系ZLの望遠端状態における焦点距離に対して、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1の焦点距離を規定したものである。第1レンズ群G1の屈折力(パワー)を強く使うことにより長焦点距離レンズのような光線の通り方が可能となる。この条件式(2-4)を満足することにより、第2レンズ群G2以降の光束径を細くすることができる。さらに、上述したように第1レンズ群G1内に合焦群を持つならば、内焦式のカムが不必要となりさらに細い鏡筒にすることが可能である。

 条件式(2-4)の上限値を上回ると、軸外の光束の量が少なくなり波動光学的に結像性能が劣化するため好ましくない。なお、この条件式(2-4)の効果を確実なものとするために、条件式(2-4)の上限値を0.73、更に0.70、0.67、0.63、0.60とすることがより望ましい。

 また、条件式(2-4)の下限値を下回ると、歪曲収差の補正が困難になり、さらに無限距離から至近距離へのフォーカス時の諸収差の変動の補正が困難になり好ましくない。なお、この条件式(2-4)の効果を確実なものとするために、条件式(2-4)の下限値を0.33、更に0.37、0.40、0.43、0.47、0.50、0.53とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(2-5)を満足することが望ましい。

0.42 < f4/ft < 3.00         (2-5)
 但し、
 f4:第4レンズ群G4の焦点距離
 ft:望遠端状態における全系の焦点距離

 条件式(2-5)は、望遠端状態における無限遠合焦時の全系の焦点距離に対する第4レンズ群G4の焦点距離を規定したものであり、

 条件式(2-5)の上限値を上回ると、第4レンズ群G4の焦点距離が小さくなり、防振時の諸収差、特に偏芯コマおよび像面のかたボケの補正が困難になる。また、倍率変換光学群Gxが挿入されるときには、その諸収差がさらに拡大されるので好ましくない。なお、この条件式(2-5)の効果を確実なものとするために、条件式(2-5)の上限値を2.90、更に2.80、2.50、2.00、1.80、1.50、1.30、1.00、0.80とすることがより望ましい。

 条件式(2-5)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1から第3レンズ群G3までの焦点距離が強くなり過ぎ諸収差の悪化を招き、さらに広角端状態から望遠端状態へ変倍するときの、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の移動量の確保も困難になり変倍による収差変動、特に像面湾曲の変動を抑えることが困難になるため好ましくない。なお、この条件式(2-5)の効果を確実なものとするために、条件式(2-5)の下限値を0.45、更に0.48、0.50、0.53、0.55とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(2-6)を満足することが望ましい。

0.40 < (-f1B)/f1 < 1.00     (2-6)
 但し、
 f1:第1レンズ群G1の焦点距離
 f1B:第1レンズ群G1の第1Bレンズ群G1Bの焦点距離

 条件式(2-6)は、第1レンズ群G1の焦点距離に対する第1Bレンズ群G1Bの焦点距離を規定したものであり、屈折力(パワー)が強い第1レンズ群G1において合焦群である第1Bレンズ群G1Bの屈折力(パワー)を適正にするための条件である。至近への合焦における収差変動を単純に抑えるには、正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bで略アフォーカル系を成し、第1Cレンズ群G1Cにマスターの役割を担わせるのがよいが、倍率変換光学群Gxが第4レンズ群G4内に入る変倍光学系では、第1レンズ群G1自体が長くなり過ぎるため、構成すること自体が困難である。第1レンズ群G1の屈折力(パワー)を強くしても、その中の屈折力配置を工夫すれば光学全長が短い第1レンズ群G1であっても良好な光学性能が得られる。

 また、合焦によって合焦機構とクリアランスから第1Bレンズ群G1Bのチルト変動が実際には生じる。このチルト変動は像面のかたボケとなり大きな問題となる。

 条件式(2-6)の上限値を上回ると、第1Bレンズ群G1Bのチルト感度が高くなり製品のかたボケ不良を招くため好ましくない。なお、この条件式(2-6)の効果を確実なものとするために、条件式(2-6)の上限値を0.95、更に0.90、0.85、0.80、0.76とすることがより望ましい。

 条件式(2-6)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1全体の総厚(後述するΣ1)が大きくなり、無限遠から至近距離への合焦するときの合焦群の移動量が増大し、軸上色収差も増大するため好ましくない。なお、この条件式(2-6)の効果を確実なものとするために、条件式(2-6)の下限値を0.45、更に0.50、0.55、0.60、0.65とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(2-7)を満足することが望ましい。

0.30 < Σ1/L1 < 1.30         (2-7)
 但し、
 Σ1:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
 L1:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズ面から当該第1レンズ群G1の像側の焦点までの光軸上の距離

 条件式(2-7)は、第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの面頂点から第1レンズ群G1の焦点位置までの距離に対して、第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの面頂点より最も像側のレンズの面頂点までの距離(総厚)を規定したものである。総厚Σ1を短くするには、第1レンズ群G1の後ろ側主平面が第1レンズ群G1の最も物体側の面の近くにあることが望ましい。第1レンズ群G1はトリプレット構造であるので第1Bレンズ群G1Bの屈折力(パワー)を強くすれば、第1レンズ群G1全体の後ろ側主平面と前側主平面の位置を入れ替えることが可能であるが、第1Bレンズ群G1B自身の収差が大きくなり好ましくない。

 条件式(2-7)の上限値を上回ると、第1Bレンズ群G1Bを通過した軸上光束が略アフォーカルに近くなり第1レンズ群G1が長く大きくなり、第4レンズ群G4に倍率変換光学群Gxが挿入される場合は構成すること自体ができなくなる。なお、この条件式(2-7)の効果を確実なものとするために、条件式(2-7)の上限値を1.20、更に1.10、1.00、0.90、0.80、0.70、0.60とすることがより望ましい。

 条件式(2-7)の下限値を下回ると、第1Bレンズ群G1Bの屈折力(パワー)が強くなり諸収差の劣化及びチルト感度が高くなり好ましくない。なお、この条件式(2-7)の効果を確実なものとするために、条件式(2-7)の下限値を0.33、更に0.37、0.40、0.43、0.47、0.50、0.53とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(2-8)を満足することが望ましい。

0.70 < f1C/f1 < 1.65        (2-8)
 但し、
 f1:第1レンズ群G1の焦点距離
 f1C:第1レンズ群G1の第1Cレンズ群G1Cの焦点距離

 条件式(2-8)は第1レンズ群G1の焦点距離に対する第1Cレンズ群G1Cの焦点距離を規定したものであり、第1レンズ群G1の長さを短くする(大きさを小さくする)ための条件である。正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bでテレ比を稼ぐことにより、第1レンズ群G1を短く小さくすることができる。第1レンズ群G1の屈折力(パワー)をほぼ第1Aレンズ群G1Aと第1Bレンズ群G1Bで担い、正の屈折力を有する第1Cレンズ群G1Cの寄与を少なくすることで達成できる。

 条件式(2-8)の範囲内では、球面収差、像面湾曲等の諸収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(2-8)の効果を確実なものとするために、条件式(2-8)の上限値を1.60、更に1.55、1.50、1.45、1.41とすることがより望ましい。

 また、この条件式(2-8)の効果を確実なものとするために、条件式(2-8)の下限値を0.72、更に0.73、0.74、0.80、0.85、0.90、1.00とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(2-9)を満足することが望ましい。

0.15 < Dc/Σ4 < 0.50         (2-9)
 但し、
 Dc:第4レンズ群G4の前群G4Fと後群G4Rとの光軸上の間隔
 Σ4:第4レンズ群G4の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離

 条件式(2-9)は、第4レンズ群G4の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離(第4レンズ群の総厚)に対する前群G4Fと後群G4Rとの光軸上の間隔を規定したものである。

 条件式(2-9)の範囲内では、球面収差、像面湾曲等の諸収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(2-9)の効果を確実なものとするために、条件式(2-9)の上限値を0.45、更に0.42、0.40、0.37とすることがより望ましい。

 また、この条件式(2-9)の効果を確実なものとするために、条件式(2-9)の下限値を0.20、更に0.25、0.30、0.32とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(2-10)を満足することが望ましい。

0.02 < Dc/f4 < 0.50         (2-10)
 但し、
 Dc:第4レンズ群G4の前群G4Fと後群G4Rとの光軸上の間隔
 f4:第4レンズ群G4の焦点距離

 条件式(2-10)は、第4レンズ群の総厚に対する第4レンズ群G4の焦点距離を規定したものである。

 条件式(2-10)の範囲内では、球面収差、像面湾曲等の諸収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(2-10)の効果を確実なものとするために、条件式(2-10)の上限値を0.45、更に0.40、0.35、0.30、0.25とすることがより望ましい。

 また、この条件式(2-10)の効果を確実なものとするために、条件式(2-10)の下限値を0.025、更に0.030、0.050、0.070、0.100、0.120とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第1Aレンズ群G1Aは、正レンズを有し、第1Aレンズ群G1Aの正レンズの少なくとも1つは、以下に示す条件式(2-11)を満足することが望ましい。

ΔθgF1 ≧ 0.025               (2-11)
 但し、
 ΔθgF1:第1Aレンズ群G1Aの正レンズの媒質の異常分散性

 ここで、異常分散性「ΔθgF」は、部分分散比「θgF≡(ng-nF)/(nF-nC)」の正常分散「θgF=agF+bgF×νd」からの偏差として下式で表される。
 ΔθgF =θgF-(agF+bgF×νd)

 正常分散の基準ガラスから求めた係数「agF=0.648327」、「bgF=-0.0018024」を代入して下式で表される。
 ΔθgF=θgF-(0.648327-0.0018024×νd)

 なお、nC、nF、ngは各々、C線(波長λ=656.3nm)、F線(波長λ=486.1nm)、g線(波長λ=435.8nm)の屈折率であり、νdはd線(波長λ=587.6nm)のアッベ数である。

 以上により、第1Aレンズ群G1Aの正レンズの媒質の異常分散性「ΔθgF1」は、下式で表される。
 ΔθgF1 = θgF1-(0.648327-0.0018024×νd1)

 条件式(2-11)は、第1レンズ群G1の第1Aレンズ群G1Aに含まれる正レンズの媒質の異常分散性を規定したものである。

 条件式(2-11)の範囲内では、軸上色収差及び倍率色収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(12-1)の効果を確実なものとするために、条件式(2-11)の下限値を0.028、更に0.030、0.032、0.034、0.036、0.038、0.040、0.045、0.050、0.055、0.062とすることがより望ましい。

 また、本実施例に係る変倍光学系ZLにおいて、第1レンズ群G1は、正レンズを有し、第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズは、以下に示す条件式(2-12)を満足することが望ましい。

ΔθgF2 ≧ 0.045               (2-12)
 但し、
 ΔθgF2:第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの媒質の異常分散性
 ここで、前記と同様に、第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの媒質の異常分散性「ΔθgF2」は下式で表される。
 ΔθgF2 = θgF2-(0.648327-0.0018024×νd2)

 条件式(2-12)は、第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの媒質の異常分散性を規定したものである。

 条件式(2-12)の範囲内では、軸上色収差及び倍率色収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(2-12)の効果を確実なものとするために、条件式(2-12)の下限値を0.048、更に0.050、0.053、0.055、0.058、0.060、0.062とすることがより望ましい。

 また、本実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズは、以下に示す条件式(2-13)を満足することが望ましい。

0.17 < f1C/fg1              (2-13)
 但し、
 f1C:第1レンズ群G1の第1Cレンズ群G1Cの焦点距離
 fg1:第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの焦点距離

 条件式(2-13)は、第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの焦点距離に対する第1Cレンズ群G1Cの焦点距離を規定したものである。

 条件式(2-13)の範囲内では、球面収差、像面湾曲等の諸収差を小さくできるので好ましい。なお、この条件式(2-13)の効果を確実なものとするために、条件式(2-13)の下限値を0.20、更に0.23、0.25、0.28、0.30、0.40、0.50とすることがより望ましい。

 なお、以上で説明した条件及び構成は、それぞれが上述した効果を発揮するものであり、全ての条件及び構成を満たすものに限定されることはなく、いずれかの条件又は構成、或いは、いずれかの条件又は構成の組み合わせを満たすものでも、上述した効果を得ることが可能である。

 次に、本実施形態に係る変倍光学系ZLを備えた光学機器であるカメラを図12に基づいて説明する。このカメラ1は、撮影レンズ2として本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。

 また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3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、本実施形態では、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本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。

 また、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。

 本実施形態では、4群構成の変倍光学系ZLを示したが、以上の構成条件等は、5群、6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。具体的には、最も像側に、変倍時又は合焦時に像面に対する位置を固定されたレンズ群を追加した構成が考えられる。また、レンズ群とは、変倍時又は合焦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、レンズ成分とは、単レンズ又は複数のレンズが接合された接合レンズをいう。

 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群としても良い。この場合、合焦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(超音波モータ等の)モータ駆動にも適している。特に、第1レンズ群G1の少なくとも一部(第1Bレンズ群G1B)を合焦群とし、その他のレンズは合焦時に像面に対する位置を固定とするのが好ましい。モータにかかる負荷を考慮すると、合焦群は単レンズから構成するのが好ましい。

 また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に直交方向の変位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、手振れによって生じる像ブレを補正する防振群としてもよい。特に、第4レンズ群G4の少なくとも一部(第4Bレンズ群G4B)を防振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防げるので好ましい。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。

 開口絞りSは、第4レンズ群G4の中、又は、第4レンズ群G4の物体側(第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間)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よい。

 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よい。

 また、本実施形態の変倍光学系ZLは、変倍比が1.5~5.0倍程度である。

 以下、本実施形態に係る変倍光学系ZLの製造方法の概略を、図13を参照して説明する。

 まず、各レンズを配置して変倍光学系ZLの各レンズ群を準備する(ステップS100)。また、変倍に際し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが光軸方向に移動するように配置する(ステップS200)。また、第1レンズ群G1に、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと、負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bと、正の屈折力を有する第1Cレンズ群G1Cと、を配置する(ステップS300)。また、第4レンズ群G4に、物体側から順に、少なくとも一部が光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群である前群G4Fと、正の屈折力を有する後群G4Rと、を配置する(ステップS400)。また、合焦に際し、第1Bレンズ群G1Bが光軸方向に移動するように配置する(ステップS500)。そして、所定の条件式(例えば、上述した条件式(1)及び条件式(2))による条件を満足するように変倍光学系ZLを配置する(ステップS600)。

 具体的には、本実施形態では、例えば図7に示すように、変倍光学系ZLとして、物体側から順に、両凸正レンズL11、両凸正レンズL12、両凹負レンズL13、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15とを接合した接合レンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL16と両凹負レンズL17とを接合した接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL18を配置して第1レンズ群G1とし、両凹負レンズL21、両凹負レンズL22と両凸正レンズL23とを接合した接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24を配置して第2レンズ群G2とし、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31、及び、両凸正レンズL32と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33とを接合した接合レンズを配置して第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と両凸正レンズL42とを接合した接合レンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL43と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL45、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL46と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL47とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL48、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL49と両凸正レンズL410とを接合した接合レンズ、光学フィルターFL1、両凸正レンズL411、及び、両凹負レンズL412を配置して第4レンズ群G4とする。なお、開口絞りSは、第4レンズ群G4の物体側に配置する。

 そして、このようにして準備した各レンズ群を上述した手順で配置して変倍光学系ZLを製造する。

 以上のような構成とすると、焦点距離がある程度長い変倍光学系ZLにおいて、レンズの大きさ軽さだけではなく機構部の部材を含めて製品として取り回しのし易い細さや重量を持たせることを主眼とし、さらに安定した高い結像性能を持つ変倍光学系ZL、この変倍光学系ZLを有する光学機器及び変倍光学系ZLの製造方法を提供することができる。

(第1の実施形態)
 以下、第1の実施形態に係る本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図1、図3、及び図5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、図1及び図5における変倍光学系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~G4の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。

[第1実施例]
 図1及び図3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、正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、から構成されている。

 第1レンズ群G1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと、負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bと、正の屈折力を有する第1Cレンズ群G1Cと、から構成されている。

 第1Aレンズ群G1Aは、物体側から順に、両凸正レンズL11、両凸正レンズL12、両凹負レンズL13、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15とを接合した接合レンズで構成されている。

 第1Bレンズ群G1B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L16と両凹負レンズL17とを接合した接合レンズで構成されている。

 第1Cレンズ群G1Cは、物体側のレンズ面が平面である平凸正レンズL18で構成されている。

 第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側のレンズ面が平面である平凹正レンズL21、両凹負レンズL22と両凸正レンズL23とを接合した接合レンズ、及び、像側のレンズ面が平面である平凹負レンズL24で構成されている。

 第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸正レンズL31、及び、両凸正レンズL32と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33とを接合した接合レンズで構成されている。

 第4レンズ群G4は、物体側から順に、正の屈折力を有する第4Aレンズ群G4Aと、負の屈折力を有する第4Bレンズ群G4Bと、正の屈折力を有する第4Cレンズ群G4Cと、正の屈折力を有する第4Dレンズ群G4Dとから構成されている。ここで、第4Aレンズ群G4A、第4Bレンズ群G4B及び第4Cレンズ群G4Cが前群G4Fを構成し、第4Dレンズ群G4Dが後群G4Rを構成している。

 第4Aレンズ群G4A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と両凸正レンズL42とを接合した接合レンズで構成されている。

 第4Bレンズ群G4B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L43と両凹負レンズL44とを接合した接合レンズ、及び、両凹負レンズL45で構成されている。

 第4Cレンズ群G4Cは、物体側から順に、両凸正レンズL46と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL47とを接合した接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL48で構成されている。

 第4Dレンズ群G4Dは、物体側から順に、両凸正レンズL49と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL410とを接合した接合レンズ、像側のレンズ面が平面である平凸正レンズL411、及び、両凹負レンズL412で構成されている。

 この変倍光学系ZL1において、開口絞りSは、第4レンズ群G4の物体側(第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間)に配置されている。また、第4Dレンズ群G4Dの中(両凸正レンズL49と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL410とを接合した接合レンズと、像側のレンズ面が平面である平凸正レンズL411との間)に光学フィルターFL1が配置されており、第4レンズ群G4と像面Iとの間に光学フィルターFL2が配置されている。

 また、この変倍光学系ZL1において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1及び第4レンズ群G4は不動であり(像面Iに対して固定され)、第2レンズ群G2は、光軸方向(像側)に移動し、第3レンズ群G3は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するために、光軸方向に(像側に凸状の軌跡を描いて)移動する。

 また、この変倍光学系ZL1において、無限遠から近距離物体への合焦は、第1レンズ群G1内の負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bを合焦群とし、この第1Bレンズ群G1Bを像方向に移動させることによって行う。

 また、この変倍光学系ZL1において、手ぶれ発生時の像位置の補正(防振)は、第4Bレンズ群G4Bを防振群として光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより像面上の像ぶれ補正を行う。

 また、この変倍光学系ZL1は、変倍光学系ZL1の全系の焦点距離範囲を変化させるために、第4レンズ群G4を構成する前群G4Fと後群G4Rとの間(第4Cレンズ群G4Cと第4Dレンズ群G4Dの間)において挿脱可能な倍率変換光学群Gxを有している。

 倍率変換光学群Gxは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズLx1、両凸正レンズLx2と両凹負レンズLx3とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLx4と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズLx5とを接合した接合レンズ、両凹負レンズLx6、両凸正レンズLx7と両凹負レンズLx8とを接合した接合レンズで構成されている。

 以下の表1に、図1に対応する倍率変換光学群Gxが挿入されていないときの変倍光学系ZL1の諸元の値を掲げる。この表1の全体諸元において、fは変倍光学系ZL1の全系の焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角[°]、Yは最大像高、TLは全長、及び、BFはバックフォーカスの値を、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態毎に表している。ここで、全長TLは、無限合焦時の最も物体側のレンズ面(第1面)から像面Iまでの光軸上の距離(実距離及び空気換算長)を示している。また、バックフォーカスBFは、無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面(第49面)から像面Iまでの光軸上の距離(空気換算長)を示している。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nd及び第5欄νdは、d線(λ=587.6nm)に対する屈折率及びアッベ数を示している。また、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、レンズ群焦点距離は各レンズ群の始面の面番号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)第1実施例(倍率変換光学群未挿入時)
[全体諸元]
          広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f        = 183.600    300.000     392.000
FNO      =  4.082     4.083      4.085
ω[°]     =  6.787     4.091      3.112
Y        =  21.6     21.6      21.6
TL(実距離)  = 389.811    389.811     381.811
TL(空気換算長)= 389.129    389.129     381.129
BF(空気換算長)=  53.409    53.409     53.409

[レンズデータ]
m    r      d    nd   νd
物面   ∞
 1   187.63100  12.850  1.43384  95.24
 2  -1369.38670   0.200
 3   131.46280  17.000  1.49782  82.57
 4   -452.91620   2.000
 5   -436.79520   4.500  1.74950  35.33
 6   601.85700  29.883
 7    97.11400   3.500  1.77250  49.62
 8    56.03280  13.900  1.49782  82.57
 9   497.12390   7.364
10   -329.20900   3.500  1.80610  33.27
11   -156.14630   3.000  1.48749  70.32
12    79.13050  28.015
13    0.00000   4.300  1.72916  54.61
14   -182.95440   D1
15    0.00000   2.000  1.88100  40.14
16    59.70290   4.237
17   -88.83170   2.000  1.49782  82.57
18    65.44280   5.000  1.78472  25.71
19   -338.95290   1.745
20   -71.44080   2.000  1.49782  82.57
21    0.00000   D2
22   195.48250   4.500  1.56883  56.00
23   -105.02730   0.100
24   230.27940   5.200  1.49782  82.57
25   -70.92610   2.000  1.92119  23.96
26   -158.85560   D3
27    0.00000   7.042           開口絞りS
28    94.31720   1.800  1.95375  32.33
29    41.48400   5.800  1.59319  67.90
30   -381.00910   4.000
31   -479.76020   4.000  1.80809  22.74
32   -70.04550   1.800  1.49782  82.57
33   988.84400   1.494
34   -112.82940   1.800  1.83400  37.18
35   146.09070   4.974
36   215.49090   4.200  1.69895  30.06
37   -61.99000   1.800  1.95375  32.33
38   -385.90720   0.100
39    66.87560   3.400  1.54814  45.78
40   221.36370  39.558
41   340.03060   6.900  1.80610  40.97
42   -42.86090   2.100  1.95375  32.33
43   -86.94720   5.542
44    0.00000   1.500  1.51680  63.88
45    0.00000   5.608
46    80.60440   4.100  1.49782  82.57
47    0.00000  12.800
48   -75.31480   1.900  2.00100  29.12
49   191.29370  51.990
50    0.00000   2.000  1.51680  63.88
51    0.00000   0.100
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    219.251
第1Aレンズ群  1    156.202
第1Bレンズ群  10   -151.671
第1Cレンズ群  13    250.911
第2レンズ群   15    -46.786
第3レンズ群   22    97.736
第4レンズ群   27    277.352
第4Aレンズ群  27    329.439
第4Bレンズ群  31    -92.317
第4Cレンズ群  36    136.044
第4Dレンズ群  41    287.279

 この変倍光学系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D1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D2、及び、第3レンズ群G3と開口絞りSとの軸上空気間隔D3は、変倍に際して変化する。次の表2に、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の各焦点距離状態における可変間隔を示す。

(表2)
    広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
D1    2.100     24.430    31.667
D2   42.924     19.168     2.000
D3    9.686     11.112    21.042

 以下の表3に、図3に対応する倍率変換光学群Gxが挿入されているときの変倍光学系ZL1の諸元の値を掲げる。この表3において、倍率変換光学群Gxに関するレンズデータは、変倍光学系ZL1の倍率変換光学群Gxを光路中に挿入する物体側直前のレンズ面から示している。すなわち、物面及び第1面から第39面までのレンズデータは、表1に示す倍率変換光学群Gx未挿入時のレンズデータと同一であるので表3においては省略している。また、レンズ群焦点距離も、倍率変換光学群Gxより物体側は表1に示す焦点距離と同一であるので第1レンズ群G1~第3レンズ群G3は省略する。以降の実施例においても同様である。

(表3)第1実施例(倍率変換光学群挿入時)
[全体諸元]
          広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f        = 256.702    419.611     548.556
FNO      =  5.715     5.719      5.723
ω[°]     =  4.757     2.889      2.204
Y        =  21.6     21.6      21.6
TL(実距離)  = 389.689    389.734     381.784
TL(空気換算長)= 389.008    389.052     381.008
BF(空気換算長)=  53.436    53.480     53.436

[レンズデータ]
m    r      d    nd   νd
40   221.36370   2.570
41    31.41290   5.800  1.51742  52.20
42   306.61800   1.178
43    77.98440   4.500  1.72047  34.71
44   -77.98440   1.500  2.00100  29.12
45   6385.35810   1.316
46   107.28170   1.500  2.00100  29.12
47    18.51190   5.300  1.67270  32.12
48   144.18680   2.902
49   -332.69370   1.200  1.83481  42.73
50    32.12040   2.000
51    34.02200   4.200  1.72047  34.71
52   -45.71480   1.200  1.61800  63.34
53    45.71480   4.392
54   340.03060   6.900  1.80610  40.97
55   -42.86090   2.100  1.95375  32.33
56   -86.94720   5.542
57    0.00000   1.500  1.51680  63.88
58    0.00000   5.608
59    80.60440   4.100  1.49782  82.57
60    0.00000  12.800
61   -75.31480   1.900  2.00100  29.12
62   191.29370  54.117
63    0.00000   2.000  1.51680  63.88
64    0.00000   0.100
像面   ∞

[レンズ群焦点距離]
 レンズ群   始面  焦点距離
第4レンズ群   27   -814.181
第4Aレンズ群  27    329.439
第4Bレンズ群  31    -92.317
第4Cレンズ群  36    136.044
倍率変換光学群  41   -360.176
第4Dレンズ群  55    287.271

 この変倍光学系ZL1に倍率変換光学群Gxが挿入されている場合において、変倍時に変化する第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D2、及び、第3レンズ群G3と開口絞りSとの軸上空気間隔D3は、表2と同一である。

 次の表4に、この変倍光学系ZL1における各条件式対応値を示す。この表4において、fwは変倍光学系ZL1の広角端状態における全系の焦点距離を、ftは変倍光学系ZL1の望遠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、f1Bは第1Bレンズ群G1Bの焦点距離を、f1Cは第1Cレンズ群G1Cの焦点距離を、f4は第4レンズ群G4の焦点距離を、Σ1は第1レンズ群G1の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離(総厚)を、L1は第1レンズ群G1の最も物体側のレンズ面から当該第1レンズ群G1の像側の焦点までの光軸上の距離を、Σ4は第4レンズ群G4の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離(総厚)を、Dcは第4レンズ群G4の前群G4Fと後群G4Rとの光軸上の間隔を、f123wは広角端状態における第1レンズ群G1、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3の合成焦点距離を、β3wは広角端状態における第3レンズ群G3の横倍率を、β3tは望遠端状態における第3レンズ群G3の横倍率を、β4wは広角端状態における第4レンズ群G4の倍率を、ΔθgF1は第1Aレンズ群G1Aの正レンズの異常分散性を、ΔθgF2は第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの異常分散性を、fg1は第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの焦点距離を、それぞれ表している。なお、第1Aレンズ群G1Aは、2つの正レンズを有しているため、ΔθgF1の値は、物体側から順にカンマで区切って表示する。この符号の説明は、以降の実施例においても同様である。

(表4)
f123w=420.699
Σ1=130.012
L1=240.423
Σ4=115.176
Dc=39.558
β3w=-2.383
β3t=-2.500
β4w=0.436
ΔθgF1=0.0649, 0.0391
ΔθgF2=0.0649
fg1=381.320

[条件式対応値]
(1-1)f1/ft=0.559
(1-2)f4/ft=0.708
(1-3)(-f1B)/f1=0.692
(1-4)Σ1/L1=0.541
(1-5)f1C/f1=1.144
(1-6)Dc/Σ4=0.343
(1-7)Dc/f4=0.143
(1-8)fw/f123w=0.436
(1-9)β3w/β3t=0.953
(1-10)β4w=0.436
(1-11)ΔθgF1=0.0649, 0.0391
(1-12)ΔθgF2=0.0649
(1-13)f1C/fg1=0.658

 このように、この変倍光学系ZL1は、上記条件式(1-1)~(1-13)を全て満足している。

 この変倍光学系ZL1に倍率変換光学群Gxが挿入されていないときの、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態および望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を図2に示し、変倍光学系ZL1に倍率変換光学群Gxが挿入されているときの、無限遠合焦時の広角端状態および望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を図4に示す。各収差図において、FNOはFナンバー、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、横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)、FはF線(λ=486.1nm)、CはC線(λ=656.3nm)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。また、以降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。これらの各収差図より、この変倍光学系ZL1は、倍率変換光学群Gxが挿入されていないときも、挿入されているときも、広角端状態から望遠端状態にわたって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5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、正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、から構成されている。

 第1レンズ群G1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと、負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bと、正の屈折力を有する第1Cレンズ群G1Cと、から構成されている。

 第1Aレンズ群G1Aは、物体側から順に、両凸正レンズL11、両凸正レンズL12、両凹負レンズL13、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15とを接合した接合レンズで構成されている。

 第1Bレンズ群G1B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L16と両凹負レンズL17とを接合した接合レンズで構成されている。

 第1Cレンズ群G1Cは、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL18で構成されている。

 第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹負レンズL21、両凹負レンズL22と両凸正レンズL23とを接合した接合レンズ、及び、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24で構成されている。

 第3レンズ群G3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L31、及び、両凸正レンズL32と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33とを接合した接合レンズで構成されている。

 第4レンズ群G4は、物体側から順に、正の屈折力を有する第4Aレンズ群G4Aと、負の屈折力を有する第4Bレンズ群G4Bと、正の屈折力を有する第4Cレンズ群G4Cと、正の屈折力を有する第4Dレンズ群G4Dとから構成されている。ここで、第4Aレンズ群G4A、第4Bレンズ群G4B及び第4Cレンズ群G4Cが前群G4Fを構成し、第4Dレンズ群G4Dが後群G4Rを構成している。

 第4Aレンズ群G4A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と両凸正レンズL42とを接合した接合レンズで構成されている。

 第4Bレンズ群G4B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とを接合した接合レンズ、及び、両凹負レンズL45で構成されている。

 第4Cレンズ群G4C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L46と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL47とを接合した接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL48で構成されている。

 第4Dレンズ群G4D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L49と両凸正レンズL410とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL411、及び、両凹負レンズL412で構成されている。

 この変倍光学系ZL2において、開口絞りSは、第4レンズ群G4の物体側(第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間)に配置されている。また、第4Dレンズ群G4Dの中(物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL49と両凸正レンズL410とを接合した接合レンズと、両凸正レンズL411との間)に光学フィルターFL1が配置されており、第4レンズ群G4と像面Iとの間に光学フィルターFL2が配置されている。

 また、この変倍光学系ZL2において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1及び第4レンズ群G4は不動であり(像面Iに対して固定され)、第2レンズ群G2は、光軸方向(像側)に移動し、第3レンズ群G3は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するために、光軸方向に(像側に凸状の軌跡を描いて)移動する。

 また、この変倍光学系ZL2において、無限遠から近距離物体への合焦は、第1レンズ群G1内の負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bを合焦群とし、この第1Bレンズ群G1Bを像方向に移動させることによって行う。

 また、この変倍光学系ZL2において、手ぶれ発生時の像位置の補正(防振)は、第4Bレンズ群G4Bを防振群として光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより像面上の像ぶれ補正を行う。

 また、この変倍光学系ZL2は、変倍光学系ZL2の全系の焦点距離範囲を変化させるために、第4レンズ群G4を構成する前群G4Fと後群G4Rとの間(第4Cレンズ群G4Cと第4Dレンズ群G4Dの間)において、第1実施例で示した倍率変換光学群Gxを挿脱可能に構成されている。

 以下の表5に、図5に対応する倍率変換光学群Gxが挿入されていないときの変倍光学系ZL2の諸元の値を掲げる。

(表5)第2実施例(倍率変換光学群未挿入時)
[全体諸元]
          広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f        = 183.329    299.589     391.529
FNO      =  4.081     4.083      4.084
ω[°]     =  6.756     4.082      3.109
Y        =  21.6     21.6      21.6
TL(実距離)  = 391.670    391.693     391.719
TL(空気換算長)= 390.989    391.012     391.151
BF(空気換算長)=  52.881    52.904     53.043

[レンズデータ]
m    r      d    nd   νd
物面   ∞
 1   195.86860  11.891  1.43385  95.23
 2  -1464.91720   0.100
 3   137.99630  15.377  1.49782  82.57
 4   -451.66690   2.000
 5   -439.48160   4.500  1.72047  34.71
 6   681.80320  35.526
 7    96.87320   3.500  1.77250  49.62
 8    55.47360  11.565  1.49782  82.57
 9   743.76790   6.708
10   -390.58260   3.471  1.79504  28.69
11   -169.67530   3.000  1.51680  63.88
12    87.25780  27.346
13  -1210.24780   3.298  1.72916  54.61
14   -197.18840   D1
15  -1431.36750   2.000  1.88100  40.14
16    63.40260   3.694
17   -91.25210   2.000  1.49782  82.57
18    68.81440   5.000  1.79585  24.55
19   -434.83490   1.644
20   -74.64730   2.000  1.49782  82.57
21  -1247.34830   D2
22  -1274.22840   2.581  1.69680  55.52
23   -228.17970   0.100
24   129.69780   6.200  1.49782  82.57
25   -57.46210   2.000  1.90200  25.26
26   -92.89130   D3
27    0.00000   6.500           開口絞りS
28   106.07700   1.800  1.95375  32.32
29    47.79910   5.600  1.58313  59.42
30   -231.21880   4.282
31   -152.17430   4.500  1.81482  22.95
32   -46.84270   1.800  1.63693  31.15
33   -118.43900   0.473
34   -88.58490   1.800  1.72636  54.76
35   128.42700   5.038
36   105.91330   1.800  1.90366  31.31
37    45.84410   4.907  1.69564  56.60
38   713.94380   0.100
39    64.36530   3.006  1.82884  27.32
40   113.47470  41.336
41   157.46610   2.000  1.82358  39.89
42    76.92590   5.014  1.64512  36.77
43   -221.70880   6.500
44    0.00000   1.500  1.51680  63.88
45    0.00000   6.500
46   143.52740   6.319  1.49782  82.57
47   -82.12030  11.094
48   -55.38040   2.000  2.00100  29.13
49   1758.36200  51.449
50    0.00000   2.000  1.51680  63.88
51    0.00000   0.113
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    230.999
第1Aレンズ群  1    153.981
第1Bレンズ群  10   -157.734
第1Cレンズ群  13    322.628
第2レンズ群   15    -48.286
第3レンズ群   22    111.573
第4レンズ群   28    212.689
第4Aレンズ群  28    263.775
第4Bレンズ群  31    -98.906
第4Cレンズ群  36    114.604
第4Dレンズ群  41   1045.320

 この変倍光学系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D1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D2、及び、第3レンズ群G3と開口絞りSとの軸上空気間隔D3は、変倍に際して変化する。次の表6に、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の各焦点距離状態における可変間隔を示す。

(表6)
    広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
D1    2.101     26.757    35.180
D2   43.436     19.982     2.502
D3   13.203     12.000    21.057

 次の表7に、この変倍光学系ZL2における各条件式対応値を示す。なお、第1Aレンズ群G1Aは、2つの正レンズを有しているため、ΔθgF1の値は、物体側から順にカンマで区切って表示する。

(表7)
f123w=665.574
Σ1=128.282
L1=245.040
Σ4=117.369
Dc=41.336
β3w=-3.776
β3t=-3.852
β4w=0.275
ΔθgF1=0.0619, 0.0391
ΔθgF2=0.0619
fg1=399.090

[条件式対応値]
(1-1)f1/ft=0.589
(1-2)f4/ft=0.543
(1-3)(-f1B)/f1=0.672
(1-4)Σ1/L1=0.524
(1-5)f1C/f1=1.397
(1-6)Dc/Σ4=0.352
(1-7)Dc/f4=0.194
(1-8)fw/f123w=0.276
(1-9)β3w/β3t=0.980
(1-10)β4w=0.275
(1-11)ΔθgF1=0.0619, 0.0391
(1-12)ΔθgF2=0.0619
(1-13)f1C/fg1=0.808

 このように、この変倍光学系ZL2は、上記条件式(1-1)~(1-13)を全て満足している。

 この変倍光学系ZL2に倍率変換光学群Gxが挿入されていないときの、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態および望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を図6に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ZL2は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。

(第2の実施形態)
 以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図7及び図10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、図7及び図10における変倍光学系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~G4の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。

[第1実施例]
 図7及び図9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、正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、から構成されている。

 第1レンズ群G1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと、負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bと、正の屈折力を有する第1Cレンズ群G1Cと、から構成されている。

 第1Aレンズ群G1Aは、物体側から順に、両凸正レンズL11、両凸正レンズL12、両凹負レンズL13、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15とを接合した接合レンズで構成されている。

 第1Bレンズ群G1B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L16と両凹負レンズL17とを接合した接合レンズで構成されている。

 第1Cレンズ群G1Cは、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL18で構成されている。

 第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹負レンズL21、両凹負レンズL22と両凸正レンズL23とを接合した接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24で構成されている。

 第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31、及び、両凸正レンズL32と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33とを接合した接合レンズで構成されている。

 第4レンズ群G4は、物体側から順に、正の屈折力を有する第4Aレンズ群G4Aと、負の屈折力を有する第4Bレンズ群G4Bと、正の屈折力を有する第4Cレンズ群G4Cと、正の屈折力を有する第4Dレンズ群G4Dとから構成されている。ここで、第4Aレンズ群G4A、第4Bレンズ群G4B及び第4Cレンズ群G4Cが前群G4Fを構成し、第4Dレンズ群G4Dが後群G4Rを構成している。

 第4Aレンズ群G4A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と両凸正レンズL42とを接合した接合レンズで構成されている。

 第4Bレンズ群G4B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とを接合した接合レンズ、及び、両凹負レンズL45で構成されている。

 第4Cレンズ群G4C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L46と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL47とを接合した接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL48で構成されている。

 第4Dレンズ群G4D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L49と両凸正レンズL410とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL411、及び、両凹負レンズL412で構成されている。

 この変倍光学系ZL1において、開口絞りSは、第4レンズ群G4の物体側(第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間)に配置されている。また、第4Dレンズ群G4Dの中(物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL49と両凸正レンズL410とを接合した接合レンズと、両凸正レンズL411との間)に光学フィルターFL1が配置されており、第4レンズ群G4と像面Iとの間に光学フィルターFL2が配置されている。

 また、この変倍光学系ZL1において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1及び第4レンズ群G4は不動であり(像面Iに対して固定され)、第2レンズ群G2は、光軸方向(像側)に移動し、第3レンズ群G3は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するために、光軸方向に(像側に凸状の軌跡を描いて)移動する。

 また、この変倍光学系ZL1において、無限遠から近距離物体への合焦は、第1レンズ群G1内の負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bを合焦群とし、この第1Bレンズ群G1Bを像方向に移動させることによって行う。

 また、この変倍光学系ZL1において、手ぶれ発生時の像位置の補正(防振)は、第4Bレンズ群G4Bを防振群として光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより像面上の像ぶれ補正を行う。

 また、この変倍光学系ZL1は、変倍光学系ZL1の全系の焦点距離範囲を変化させるために、第4レンズ群G4を構成する前群G4Fと後群G4Rとの間(第4Cレンズ群G4Cと第4Dレンズ群G4Dの間)において挿脱可能な倍率変換光学群Gxを有している。

 倍率変換光学群Gxは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズLx1、両凸正レンズLx2と両凹負レンズLx3とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLx4と両凸正レンズLx5と両凹負レンズLx6とを接合した接合レンズ、両凸正レンズLx7と両凹負レンズLx8とを接合した接合レンズで構成されている。

 以下の表8に、図7に対応する倍率変換光学群Gxが挿入されていないときの変倍光学系ZL1の諸元の値を掲げる。この表8の全体諸元において、fは変倍光学系ZL1の全系の焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角[°]、Yは最大像高、TLは全長、及び、BFはバックフォーカスの値を、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態毎に表している。ここで、全長TLは、無限合焦時の最も物体側のレンズ面(第1面)から像面Iまでの光軸上の距離(実距離及び空気換算長)を示している。また、バックフォーカスBFは、無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面(第55面)から像面Iまでの光軸上の距離(空気換算長)を示している。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nd及び第5欄νdは、d線(λ=587.6nm)に対する屈折率及びアッベ数を示している。また、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、レンズ群焦点距離は各レンズ群の始面の面番号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8)第1実施例(倍率変換光学群未挿入時)
[全体諸元]
          広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f        = 183.600    300.000     392.000
FNO      =  4.080     4.082      4.084
ω[°]     =  6.759     4.083      3.109
Y        =  21.6     21.6      21.6
TL(実距離)  = 392.281    392.304     392.330
TL(空気換算長)= 391.600    391.622     391.648
BF(空気換算長)=  52.841    52.863     52.889

[レンズデータ]
m    r      d    nd   νd
物面   ∞
 1   198.0259   11.850  1.43385  95.23
 2  -1464.9172   0.100
 3   141.3247   15.858  1.49782  82.57
 4   -451.6669   2.000
 5   -436.1425   4.500  1.72047  34.71
 6   686.4107   35.459
 7    96.8943   3.500  1.77250  49.62
 8    56.0632   12.399  1.49782  82.57
 9   788.4091   5.759
10    0.0000   1.225
11   -373.4183   3.472  1.79504  28.69
12   -166.3535   3.000  1.51680  63.88
13    86.8670   27.415
14  -1047.0332   3.377  1.72916  54.61
15   -184.9804    D1
16    0.0000   0.100
17  -1455.4455   2.000  1.88100  40.14
18    64.7409   3.758
19   -87.1220   2.000  1.49782  82.57
20    73.6777   5.000  1.80379  23.82
21   -451.9931   1.586
22   -78.0512   2.000  1.49782  82.57
23  -1296.7699    D2
24  -1209.0180   2.598  1.69680  55.52
25   -222.8133   0.100
26   124.1938   6.329  1.49782  82.57
27   -56.9857   2.000  1.90200  25.26
28   -92.1981    D3
29    0.0000   0.100
30    0.0000   2.500
31    0.0000   6.500           開口絞りS
32   105.6783   1.800  1.95375  32.32
33    46.7108   5.600  1.58313  59.42
34   -265.4976   4.217
35   -181.4373   4.500  1.81511  23.33
36   -47.1671   1.800  1.63288  31.50
37   -146.3978   0.688
38   -90.8101   1.800  1.72567  54.80
39   125.6406   5.055
40    0.0000   0.000
41   102.4305   1.800  1.90366  31.31
42    48.7930   4.638  1.68991  56.97
43   535.9605   0.100
44    69.7174   3.036  1.81945  28.67
45   137.3015   0.000
46    0.0000   41.203
47   183.2421   2.000  1.80592  41.79
48    94.4094   4.599  1.62730  37.62
49   -220.1376   6.500
50    0.0000   1.500  1.51680  63.88
51    0.0000   6.500
52   138.3104   6.081  1.49782  82.57
53   -85.2412   11.802
54   -56.5492   2.000  2.00100  29.13
55   4513.6484   10.827
56    0.0000   40.582
57    0.0000   2.000  1.51680  63.88
58    0.0000   0.114
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    231.443
第1Aレンズ群  1    154.931
第1Bレンズ群  11   -155.552
第1Cレンズ群  14    307.619
第2レンズ群   17    -48.502
第3レンズ群   24    108.864
第4レンズ群   32    226.617
第4Aレンズ群  32    300.682
第4Bレンズ群  35    -98.707
第4Cレンズ群  41    110.762
第4Dレンズ群  47   1095.700

 この変倍光学系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D1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D2、及び、第3レンズ群G3と開口絞りSとの軸上空気間隔D3は、変倍に際して変化する。次の表9に、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の各焦点距離状態における可変間隔を示す。

(表9)
    広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
D1    2.000     26.918    35.309
D2   43.410     19.932     2.513
D3    9.648      8.208    17.235

 以下の表10に、図9に対応する倍率変換光学群Gxが挿入されいるときの変倍光学系ZL1の諸元の値を掲げる。この表10において、倍率変換光学群Gxに関するレンズデータは、変倍光学系ZL1の倍率変換光学群Gxを光路中に挿入する物体側直前のレンズ面から示している。すなわち、物面及び第1面から第45面までのレンズデータは、表8に示す倍率変換光学群Gx未挿入時のレンズデータと同一であるので表10においては省略している。また、レンズ群焦点距離も、倍率変換光学群Gxより物体側は表8に示す焦点距離と同一であるので第1レンズ群G1~第3レンズ群G3は省略する。以降の実施例においても同様である。

(表10)第1実施例(倍率変換光学群挿入時)
[全体諸元]
          広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f        = 257.052    420.020     548.825
FNO      =  5.712     5.713      5.714
ω[°]     =  4.746     2.887      2.204
Y        =  21.6     21.6      21.6
TL(実距離)  = 392.268    392.268     392.268
TL(空気換算長)= 391.586    391.586     391.586
BF(空気換算長)=  52.827    52.827     52.827

[レンズデータ]
m    r      d    nd   νd
46    0.0000   2.000
47    33.0072   6.063  1.54814  45.78
48   1881.1890   0.182
49   117.8046   5.265  1.78605  40.63
50   -47.2807   1.500  1.80610  33.27
51    87.8911   2.955
52    80.5985   1.000  2.00100  29.13
53    19.1960   7.172  1.72047  34.71
54   -59.3215   1.000  1.88300  40.66
55    28.7224   0.524
56    29.1698   7.235  1.72047  34.71
57   -23.1399   1.000  1.72916  54.61
58    48.8254   5.308
59   183.2421   2.000  1.80592  41.79
60    94.4094   4.599  1.62730  37.62
61   -220.1376   6.500
62    0.0000   1.500  1.51680  63.88
63    0.0000   6.500
64   138.3104   6.081  1.49782  82.57
65   -85.2412   11.802
66   -56.5492   2.000  2.00100  29.13
67   4513.6484   10.827
68    0.0000   40.582
69    0.0000   2.000  1.51680  63.88
70    0.0000   0.100
像面   ∞

[レンズ群焦点距離]
 レンズ群   始面  焦点距離
第4レンズ群   32   2424.080
第4Aレンズ群  32    300.682
第4Bレンズ群  35    -98.707
第4Cレンズ群  41    110.762
倍率変換光学群  47   -231.698
第4Dレンズ群  59   1095.700

 この変倍光学系ZL1に倍率変換光学群Gxが挿入されている場合において、変倍時に変化する第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D2、及び、第3レンズ群G3と開口絞りSとの軸上空気間隔D3は、表9と同一である。

 次の表11に、この変倍光学系ZL1における各条件式対応値を示す。この表11において、fwは変倍光学系ZL1の広角端状態における全系の焦点距離を、ftは変倍光学系ZL1の望遠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、f1Bは第1Bレンズ群G1Bの焦点距離を、f1Cは第1Cレンズ群G1Cの焦点距離を、f4は第4レンズ群G4の焦点距離を、Σ1は第1レンズ群G1の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離(総厚)を、L1は第1レンズ群G1の最も物体側のレンズ面から当該第1レンズ群G1の像側の焦点までの光軸上の距離を、Σ4は第4レンズ群G4の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離(総厚)を、Dcは第4レンズ群G4の前群G4Fと後群G4Rとの光軸上の間隔を、f123wは広角端状態における第1レンズ群G1、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3の合成焦点距離を、β3wは広角端状態における第3レンズ群G3の横倍率を、β3tは望遠端状態における第3レンズ群G3の横倍率を、β4wは広角端状態における第4レンズ群G4の倍率を、ΔθgF1は第1Aレンズ群G1Aの正レンズの異常分散性を、ΔθgF2は第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの異常分散性を、fg1は第1レンズ群G1の最も物体側の正レンズの焦点距離を、それぞれ表している。なお、第1Aレンズ群G1Aは、2つの正レンズを有しているため、ΔθgF1の値は、物体側から順にカンマで区切って表示する。この符号の説明は、以降の実施例においても同様である。

(表11)
f123w=589.734
Σ1=129.914
L1=247.444
Σ4=117.218
Dc=41.203
β3w=-3.354
β3t=-3.428
β4w=0.311
ΔθgF1=0.0649, 0.0391
ΔθgF2=0.0649
fg1=402.950

[条件式対応値]
(2-1)fw/f123w=0.311
(2-2)β3w/β3t=0.978
(2-3)β4w=0.311
(2-4)f1/ft=0.590
(2-5)f4/ft=0.578
(2-6)(-f1B)/f1=0.672
(2-7)Σ1/L1=0.525
(2-8)f1C/f1=1.329
(2-9)Dc/Σ4=0.352
(2-10)Dc/f4=0.182
(2-11)ΔθgF1=0.0649, 0.0391
(2-12)ΔθgF2=0.0649
(2-13)f1C/fg1=0.763

 このように、この変倍光学系ZL1は、上記条件式(2-1)~(2-13)を全て満足している。

 この変倍光学系ZL1に倍率変換光学群Gxが挿入されていないときの、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態および望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を図8に示す。各収差図において、FNOはFナンバー、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、横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)、FはF線(λ=486.1nm)、CはC線(λ=656.3nm)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。また、以降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。これらの各収差図より、この変倍光学系ZL1は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。

[第2実施例]
 図10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、正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、から構成されている。

 第1レンズ群G1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと、負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bと、正の屈折力を有する第1Cレンズ群G1Cと、から構成されている。

 第1Aレンズ群G1Aは、物体側から順に、両凸正レンズL11、両凸正レンズL12、両凹負レンズL13、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15とを接合した接合レンズで構成されている。

 第1Bレンズ群G1B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L16と両凹負レンズL17とを接合した接合レンズで構成されている。

 第1Cレンズ群G1Cは、両凸正レンズL18で構成されている。

 第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側のレンズ面が平面である平凹負レンズL21、両凹負レンズL22と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とを接合した接合レンズ、及び、両凹負レンズL24で構成されている。

 第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸正レンズL31、及び、両凸正レンズL32と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33とを接合した接合レンズで構成されている。

 第4レンズ群G4は、物体側から順に、正の屈折力を有する第4Aレンズ群G4Aと、負の屈折力を有する第4Bレンズ群G4Bと、正の屈折力を有する第4Cレンズ群G4Cと、正の屈折力を有する第4Dレンズ群G4Dとから構成されている。ここで、第4Aレンズ群G4A、第4Bレンズ群G4B及び第4Cレンズ群G4Cが前群G4Fを構成し、第4Dレンズ群G4Dが後群G4Rを構成している。

 第4Aレンズ群G4Aは、物体側から順に、像側のレンズ面が平面である平凹負レンズL41、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL42と両凸正レンズL43とを接合した接合レンズで構成されている。

 第4Bレンズ群G4B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L44と両凹負レンズL45とを接合した接合レンズ、及び、両凹負レンズL46で構成されている。

 第4Cレンズ群G4Cは、物体側から順に、両凸正レンズL47、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL48で構成されている。

 第4Dレンズ群G4Dは、物体側から順に、両凸正レンズL49、両凹負レンズL410、及び、両凸正レンズL411で構成されている。

 この変倍光学系ZL2において、開口絞りSは、第4レンズ群G4の第4Aレンズ群G4Aの中(像側のレンズ面が平面である平凹負レンズL41と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL42と両凸正レンズL43とを接合した接合レンズとの間)に配置されている。また、第4Dレンズ群G4Dの中(両凸正レンズL49と両凹負レンズL410との間)に光学フィルターFL1が配置されており、第4レンズ群G4と像面Iとの間に光学フィルターFL2が配置されている。

 また、この変倍光学系ZL2において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1及び第4レンズ群G4は不動であり(像面Iに対して固定され)、第2レンズ群G2は、光軸方向(像側)に移動し、第3レンズ群G3は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するために、光軸方向に(像側に凸状の軌跡を描いて)移動する。

 また、この変倍光学系ZL2において、無限遠から近距離物体への合焦は、第1レンズ群G1内の負の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bを合焦群とし、この第1Bレンズ群G1Bを像方向に移動させることによって行う。

 また、この変倍光学系ZL2において、手ぶれ発生時の像位置の補正(防振)は、第4Bレンズ群G4Bを防振群として光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより像面上の像ぶれ補正を行う。

 また、この変倍光学系ZL2は、変倍光学系ZL2の全系の焦点距離範囲を変化させるために、第4レンズ群G4を構成する前群G4Fと後群G4Rとの間(第4Cレンズ群G4Cと第4Dレンズ群G4Dの間)において、第1実施例で示した倍率変換光学群Gxを挿脱可能に構成されている。

 以下の表12に、変倍光学系ZL2の諸元の値を掲げる。

(表12)第2実施例
[全体諸元]
          広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f        = 183.600    300.000     392.000
FNO      =  4.080     4.083      4.083
ω[°]     =  6.791     4.102      3.128
Y        =  21.6     21.6      21.6
TL(実距離)  = 392.318    392.341     392.366
TL(空気換算長)= 391.637    391.659     391.685
BF(空気換算長)=  71.210    71.233     71.258

[レンズデータ]
m    r      d    nd   νd
物面   ∞
 1   174.2420   13.000  1.43385  95.23
 2  -1755.2853   0.100
 3   141.9727   15.600  1.49782  82.57
 4   -451.6669   2.000
 5   -435.1570   4.500  1.72047  34.71
 6   699.0581   33.798
 7   101.0648   3.750  1.77250  49.62
 8    56.2267   11.250  1.49782  82.57
 9   407.6933   5.480
10    0.0000   1.197
11   -382.1797   3.477  1.84666  23.78
12   -168.0700   2.900  1.55298  55.07
13    76.3440   25.353
14   110.4281   6.300  1.58687  64.71
15   -256.9002    D1
16    0.0000   0.100
17    0.0000   2.000  1.72672  54.74
18    59.2860   5.061
19   -90.4254   1.900  1.49782  82.57
20    71.4561   4.800  1.80809  22.76
21   386.0108   2.960
22   -75.0837   1.900  1.49782  82.57
23   482.1351    D2
24   149.0354   6.000  1.49782  82.57
25   -83.5867   0.100
26   113.3806   7.500  1.69680  55.52
27   -63.7542   1.800  1.80809  22.76
28   -668.2260    D3
29   -99.6201   2.300  1.67517  28.35
30    0.0000   2.000
31    0.0000   14.543           開口絞りS
32   111.7258   1.800  1.95375  32.32
33    48.9368   6.000  1.61817  62.52
34   -146.9336   0.000
35    0.0000   4.313
36   -412.9892   5.300  1.80931  22.78
37   -44.3995   1.600  1.74400  44.72
38    96.4910   2.100
39   -308.6142   1.600  1.49782  82.57
40   226.5402   4.000
41   236.5802   3.300  1.80809  22.76
42   -351.2839   0.500
43    85.8041   3.300  1.80809  22.74
44   200.4899   0.000
45    0.0000   36.995
46    88.7399   5.000  1.70119  50.11
47   -97.1262   3.386
48    0.0000   1.500  1.51680  63.88
49    0.0000   3.500
50   -75.5813   2.000  1.92119  23.96
51    53.6444   1.050
52    50.9392   5.200  1.52551  49.46
53   -220.5045   5.500
54    0.0000   23.696
55    0.0000   40.582
56    0.0000   2.000  1.51680  63.88
57    0.0000   0.114
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    176.944
第1Aレンズ群  1    164.680
第1Bレンズ群  10   -129.192
第1Cレンズ群  14    132.438
第2レンズ群   17    -40.463
第3レンズ群   24    67.727
第4レンズ群   29   1057.340
第4Aレンズ群  29  -10685.700
第4Bレンズ群  36    -82.225
第4Cレンズ群  41    89.681
第4Dレンズ群  46   1236.930

 この変倍光学系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D1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D2、及び、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔D3は、変倍に際して変化する。次の表13に、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の各焦点距離状態における可変間隔を示す。

(表13)
    広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
D1    2.000     17.350    21.795
D2   39.066     16.588     2.000
D3    5.248     12.376    22.519

 次の表14に、この変倍光学系ZL2における各条件式対応値を示す。なお、第1Aレンズ群G1Aは、2つの正レンズを有しているため、ΔθgF1の値は、物体側から順にカンマで区切って表示する。

(表14)
f123w=180.126
Σ1=128.705
L1=223.105
Σ4=111.286
Dc=36.995
β3w=-1.160
β3t=-1.411
β4w=1.018
ΔθgF1=0.0619, 0.0391
ΔθgF2=0.0619
fg1=366.100

[条件式対応値]
(2-1)fw/f123w=1.109
(2-2)β3w/β3t=0.822
(2-3)β4w=1.018
(2-4)f1/ft=0.451
(2-5)f4/ft=2.697
(2-6)(-f1B)/f1=0.730
(2-7)Σ1/L1=0.577
(2-8)f1C/f1=0.748
(2-9)Dc/Σ4=0.332
(2-10)Dc/f4=0.035
(2-11)ΔθgF1=0.0619, 0.0391
(2-12)ΔθgF2=0.0619
(2-13)f1C/fg1=0.362

 このように、この変倍光学系ZL2は、上記条件式(2-1)~(2-13)を全て満足している。

 この変倍光学系ZL2に倍率変換光学群Gxが挿入されていないときの、無限遠合焦時の広角端状態および望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を図11に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ZL2は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。

1 カメラ(光学機器)  ZL(ZL1~ZL2) 変倍光学系
G1 第1レンズ群  G1A 第1Aレンズ群 G1B 第1Bレンズ群
G1C 第1C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  G4F 前群  G4R 後群
Gx 倍率変換光学群

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、
     正の屈折力を有する第4レンズ群と、を有し、
     変倍に際し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸方向に移動し、
     前記第1レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群と、負の屈折力を有する第1Bレンズ群と、正の屈折力を有する第1Cレンズ群と、を有し、
     前記第4レンズ群は、物体側から順に、少なくとも一部が光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群である前群と、正の屈折力を有する後群と、を有し、
     合焦に際し、前記第1B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。
    0.30 < f1/ft < 0.75
     但し、
     f1:前記第1レンズ群の焦点距離
     ft:望遠端状態における全系の焦点距離
  2.  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。
    -2.00 < fw/f123w < 2.00
     但し、
     fw:広角端状態における全系の焦点距離
     f123w:広角端状態における前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の合成焦点距離
  3.  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。
    0.70 < β3w/β3t < 1.20
    但し、
     β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の横倍率
     β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の横倍率
  4.  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、
     正の屈折力を有する第4レンズ群と、を有し、
     変倍に際し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸方向に移動し、
     前記第1レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群と、負の屈折力を有する第1Bレンズ群と、正の屈折力を有する第1Cレンズ群と、を有し、
     前記第4レンズ群は、物体側から順に、少なくとも一部が光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群である前群と、正の屈折力を有する後群と、を有し、
     合焦に際し、前記第1B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。
    -2.00 < fw/f123w < 2.00
    0.70 < β3w/β3t < 1.20
     但し、
     fw:広角端状態における全系の焦点距離
     f123w:広角端状態における第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の合成焦点距離
     β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の横倍率
     β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の横倍率
  5.  前記第1Bレンズ群は、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズからなることを特徴とする請求項1または4に記載の変倍光学系。
  6.  変倍時に、前記第1レンズ群が像面に対して固定されていることを特徴とする請求項1または4に記載の変倍光学系。
  7.  変倍時に、前記第4レンズ群が像面に対して固定されていることを特徴とする請求項1または4に記載の変倍光学系。
  8.  前記第4レンズ群の前記前群と前記後群との空気間隔は、当該第4レンズ群における空気間隔のうち最も大きな空気間隔であることを特徴とする請求項1または4に記載の変倍光学系。
  9.  前記最も大きな空気間隔に倍率変換光学群を挿脱可能な構成であることを特徴とする請求項8に記載の変倍光学系。
  10.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項1または4に記載の変倍光学系。
    0.42 < f4/ft < 3.00
     但し、
     f4:前記第4レンズ群の焦点距離
     ft:望遠端状態における全系の焦点距離
  11.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項1または4に記載の変倍光学系。
    0.40 < (-f1B)/f1 < 1.00
     但し、
     f1:前記第1レンズ群の焦点距離
     f1B:前記第1レンズ群の前記第1Bレンズ群の焦点距離
  12.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項1または4に記載の変倍光学系。
    0.30 < Σ1/L1 < 1.30
     但し、
     Σ1:前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
     L1:前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から当該第1レンズ群の像側の焦点までの光軸上の距離
  13.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項1または4に記載の変倍光学系。
    0.70 < f1C/f1 < 1.65
     但し、
     f1:前記第1レンズ群の焦点距離
     f1C:前記第1レンズ群の前記第1Cレンズ群の焦点距離
  14.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項1または4に記載の変倍光学系。
    0.15 < Dc/Σ4 < 0.50
     但し、
     Dc:前記第4レンズ群の前記前群と前記後群との光軸上の間隔
     Σ4:前記第4レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
  15.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項1または4に記載の変倍光学系。
    0.02 < Dc/f4 < 0.50
     但し、
     Dc:前記第4レンズ群の前記前群と前記後群との光軸上の間隔
     f4:前記第4レンズ群の焦点距離
  16.  次式の条件を満足することを特徴とする請求項1または4に記載の変倍光学系。
    -2.00 < β4w < 2.00
     但し、
     β4w:広角端状態における前記第4レンズ群の倍率
  17.  前記第1Aレンズ群は、正レンズを有し、前記正レンズの少なくとも1つは、次式の条件を満足することを特徴とする請求項1または4に記載の変倍光学系。
    ΔθgF1 ≧ 0.025
     但し、
     ΔθgF1:前記第1Aレンズ群の正レンズの媒質の異常分散性
     ここで、ΔθgF1=θgF1-(0.648327-0.0018024×νd1)とする。
     但し、
     θgF1≡(ng-nF)/(nF-nC):前記第1Aレンズ群の正レンズの媒質の部分分散比
     ng:前記第1Aレンズ群の正レンズの媒質のg線に対する屈折率
     nF:前記第1Aレンズ群の正レンズの媒質のF線に対する屈折率
     nC:前記第1Aレンズ群の正レンズの媒質のC線に対する屈折率
     νd:前記第1Aレンズ群の正レンズの媒質のd線に対するアッベ数
  18.  前記第1レンズ群は、正レンズを有し、前記第1レンズ群の最も物体側の正レンズは、次式の条件を満足することを特徴とする請求項1または4に記載の変倍光学系。
    ΔθgF2 ≧ 0.045
    0.17 < f1C/fg1
     但し、
     ΔθgF2:前記第1レンズ群の最も物体側の正レンズの媒質の異常分散性
     f1C:前記第1レンズ群の第1Cレンズ群の焦点距離
     fg1:前記第1レンズ群の最も物体側の正レンズの焦点距離
     ここで、ΔθgF2=θgF2-(0.648327-0.0018024×νd2)とする。
     但し、
     θgF2≡(ng-nF)/(nF-nC):前記第1レンズ群の最も物体側の正レンズの媒質の部分分散比
     ng:前記第1レンズ群の最も物体側の正レンズの媒質のg線に対する屈折率
     nF:前記第1レンズ群の最も物体側の正レンズの媒質のF線に対する屈折率
     nC:前記第1レンズ群の最も物体側の正レンズの媒質のC線に対する屈折率
     νd:前記第1レンズ群の最も物体側の正レンズの媒質のd線に対するアッベ数
  19.  請求項1または4に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学機器。
  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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
     変倍に際し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸方向に移動するように配置し、
     前記第1レンズ群に、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群と、負の屈折力を有する第1Bレンズ群と、正の屈折力を有する第1Cレンズ群と、を配置し、
     前記第4レンズ群に、物体側から順に、少なくとも一部が光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群である前群と、正の屈折力を有する後群と、を配置し、
     合焦に際し、前記第1B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。
    0.30 < f1/ft < 0.75
     但し、
     f1:前記第1レンズ群の焦点距離
     ft:望遠端状態における全系の焦点距離
  21.  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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
     変倍に際し、第2レンズ群と第3レンズ群とが光軸方向に移動するように配置し、
     前記第1レンズ群に、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群と、負の屈折力を有する第1Bレンズ群と、正の屈折力を有する第1Cレンズ群と、を配置し、
     前記第4レンズ群に、物体側から順に、少なくとも一部が光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群である前群と、正の屈折力を有する後群と、を配置し、
     合焦に際し、前記第1B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。
    -2.00 < fw/f123w < 2.00
    0.70 < β3w/β3t < 1.20
     但し、
     fw:広角端状態における全系の焦点距離
     f123w:広角端状態における第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の合成焦点距離
     β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の横倍率
     β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の横倍率
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05303035A (ja) * 1992-04-27 1993-11-16 Nikon Corp 内焦超望遠ズームレンズ
JP2004145304A (ja) * 2002-10-04 2004-05-20 Nikon Corp 大口径比内焦式望遠ズームレンズ
JP2015230449A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Patent Citations (3)

* 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
JP2004145304A (ja) * 2002-10-04 2004-05-20 Nikon Corp 大口径比内焦式望遠ズームレンズ
JP2015230449A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

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