WO2020157801A1 - 変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法 - Google Patents

変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法 Download PDF

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WO2020157801A1
WO2020157801A1 PCT/JP2019/002742 JP2019002742W WO2020157801A1 WO 2020157801 A1 WO2020157801 A1 WO 2020157801A1 JP 2019002742 W JP2019002742 W JP 2019002742W WO 2020157801 A1 WO2020157801 A1 WO 2020157801A1
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WO
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lens
lens group
optical system
variable power
conditional expression
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PCT/JP2019/002742
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English (en)
French (fr)
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啓介 坪野谷
Original Assignee
株式会社ニコン
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical 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
    • G02B15/143—Optical 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
    • G02B15/1435—Optical 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 negative
    • G02B15/143507—Optical 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 negative arranged -++
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical 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
    • G02B15/16—Optical 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
    • G02B15/20—Optical 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

Definitions

  • the present invention relates to a variable power optical system, an optical device, and a manufacturing method of the variable power optical system.
  • variable power optical system In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group, The distance between adjacent lens groups changes during zooming, Upon focusing, the first lens group and the second lens group move along the optical axis, This variable power optical system satisfies the following conditional expression. (1) 1.00 ⁇ (-f1)/f2 ⁇ 3.00 However, f1: focal length of the first lens group f2: focal length of the second lens group
  • variable power optical system A method for manufacturing a variable power optical system having, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group, At the time of zooming, it is configured so that the distance between adjacent lens groups changes. Upon focusing, the first lens group and the second lens group are configured to move along the optical axis, This is a method of manufacturing a variable power optical system that satisfies the following conditional expression. (1) 1.00 ⁇ (-f1)/f2 ⁇ 3.00 However, f1: focal length of the first lens group f2: focal length of the second lens group
  • 1A, 1B, and 1C are cross-sectional views of the variable power optical system according to Example 1 in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • 2A and 2B are aberration diagrams of the variable power optical system according to Example 1 upon focusing on an object at infinity in the wide-angle end state and the telephoto end state, respectively.
  • FIGS. 3A and 3B are aberration diagrams of the variable power optical system according to Example 1 upon focusing on a short-distance object in the wide-angle end state and the telephoto end state, respectively.
  • FIG. 4A, 4B, and 4C are cross-sectional views of the variable power optical system according to the second example in a wide-angle end state, an intermediate focal length state, and a telephoto end state, respectively.
  • 5A and 5B are graphs showing various aberrations of the variable power optical system according to Example 2 upon focusing on an object at infinity in the wide-angle end state and the telephoto end state, respectively.
  • FIG. 6A and FIG. 6B are aberration diagrams of the variable power optical system according to Example 2 upon focusing on a short-distance object in the wide-angle end state and the telephoto end state, respectively.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a camera including a variable power optical system.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the outline of the method for manufacturing the variable power optical system.
  • variable power optical system of the present embodiment includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group. At this time, the distance between the adjacent lens groups changes, and at the time of focusing, the first lens group and the second lens group move along the optical axis, and the following conditional expression (1) is satisfied.
  • f1 focal length of the first lens group
  • f2 focal length of the second lens group
  • the variable power optical system of the present embodiment includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group. At this time, the distance between the adjacent lens groups changes. With this configuration, the variable power optical system of the present embodiment realizes variable power, and various aberrations can be corrected well.
  • variable power optical system of the present embodiment the first lens group and the second lens group move along the optical axis when focusing. With this configuration, the variable power optical system of the present embodiment can secure a sufficient variable power ratio.
  • Conditional expression (1) is a conditional expression for defining an appropriate range for the ratio of the focal length of the first lens group and the focal length of the second lens group.
  • the relationship between the focal length of the first lens group and the focal length of the second lens group becomes unsuitable, so spherical aberration and coma are reduced. It becomes difficult to suppress the occurrence of aberration.
  • the upper limit values of the conditional expression (1) are set to 2.80, 2.70, 2.60, 2.50, 2.40, 2.30, 2. It is preferably 20, 2.10, 2.08, and more preferably 2.05.
  • the lower limit value of the conditional expression (1) is set to 1.20, 1.30, 1.40, 1.50, 1.60, 1.70, and further 1. It is preferably 0.71.
  • variable power optical system of the present embodiment can favorably correct various aberrations such as spherical aberration and coma.
  • variable power optical system of the present embodiment includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group. At this time, the distance between adjacent lens groups changes, and the first lens group and the second lens group each have one or more convex air lenses.
  • the variable power optical system of the present embodiment includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group. At this time, the distance between the adjacent lens groups changes. With this configuration, the variable power optical system of the present embodiment realizes variable power, and various aberrations can be corrected well.
  • each of the first lens group and the second lens group has one or more convex air lenses.
  • the air lens refers to a lens formed by an air portion between adjacent lenses.
  • variable power optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (2).
  • f1 focal length of the first lens group
  • fw focal length of the variable power optical system in the wide-angle end state
  • Conditional expression (2) is a conditional expression for defining an appropriate range for the ratio of the focal length of the first lens group and the focal length of the variable power optical system in the wide-angle end state.
  • the variable power optical system of the present embodiment can satisfactorily correct various aberrations such as spherical aberration and coma by satisfying conditional expression (2).
  • the range of the conditional expression (2) of the variable power optical system of the present embodiment is deviated, the relationship between the focal length of the variable power optical system and the focal length of the first lens group in the wide-angle end state becomes unsuitable. It becomes difficult to satisfactorily correct various aberrations such as aberration and coma.
  • the upper limit of conditional expression (2) is set to 3.30, 3.20, 3.15, 3.10, 3.05, and 3.00. It is preferable.
  • the lower limit of conditional expression (2) is set to 2.70, 2.75, 2.80, 2.85, 2.90, and further 2.92. It is preferable.
  • variable power optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (3).
  • FN® F number of the variable power optical system
  • Conditional expression (3) is a conditional expression for defining an appropriate range of the F number of the variable power optical system.
  • the variable power optical system of the present embodiment can realize an optical system capable of excellent photographing even in a dark place over the entire zoom range.
  • the corresponding value of the conditional expression (3) of the variable power optical system of the present embodiment exceeds the upper limit value, the brightness is insufficient and it becomes impossible to provide high image quality in a dark place.
  • the upper limit value of the conditional expression (3) is set to 1.38, 1.35, 1.33, 1.30, 1.28, 1.25, and further 1. .24 is preferable.
  • the second lens group has a first positive lens closest to the object side and satisfies the following conditional expression (4). (4) 1.50 ⁇ f21/f2 ⁇ 4.50
  • f21 focal length of the first positive lens
  • f2 focal length of the second lens group
  • variable power optical system of the present embodiment since the second lens group has the first positive lens closest to the object side, radial enlargement can be prevented and coma can be corrected well.
  • the conditional expression (4) is a conditional expression for defining an appropriate range for the ratio of the focal length of the first positive lens and the focal length of the second lens group.
  • the range of the conditional expression (4) of the variable power optical system of the present embodiment is exceeded, the relationship between the focal length of the first positive lens and the focal length of the second lens group becomes unsuitable, so spherical aberration and coma are reduced. Aberrations occur, making correction difficult and enlarging the optical system.
  • the upper limit of conditional expression (4) is set to 4.30, 4.20, 4.10, 4.00, 3.90, and further 3.80. It is preferable.
  • the lower limit values of conditional expression (4) are set to 1.70, 1.80, 1.90, 2.00, 2.10, and 2.20. It is preferable.
  • the second lens group has a first positive lens and a second positive lens in order from the most object side, and the following conditional expression (5) is satisfied. Is desirable. (5) 1.00 ⁇ f22/f2 ⁇ 3.50 However, f22: focal length of the second positive lens f2: focal length of the second lens group
  • the second lens group has the first positive lens and the second positive lens in order from the most object side, so that it is possible to excellently correct aberrations even with a large aperture.
  • Conditional expression (5) is a conditional expression for defining an appropriate range for the ratio of the focal length of the second positive lens and the focal length of the second lens group.
  • the variable power optical system of the present embodiment can favorably correct spherical aberration and coma by satisfying conditional expression (5).
  • the range of the conditional expression (5) of the variable power optical system of the present embodiment is exceeded, the relationship between the focal length of the second positive lens and the focal length of the second lens group becomes unsuitable, so spherical aberration and coma are reduced. It becomes difficult to correct the aberration, or the optical system becomes huge.
  • the upper limit values of the conditional expression (5) are set to 3.30, 3.20, 3.10, 3.00, 2.90, 2.80, 2. 70, 2.60, 2.50, 2.40, 2.30, and more preferably 2.25.
  • the lower limit of conditional expression (5) is set to 1.20, 1.25, 1.30, 1.35, 1.40, and further 1.45. It is preferable.
  • the second lens group has a first positive lens and a second positive lens in order from the most object side, and the following conditional expression (6) is satisfied. Is desirable. (6) 0.50 ⁇ f2F/f2 ⁇ 2.00 However, f2F: Composite focal length of the first positive lens and the second positive lens f2: Focal length of the second lens group
  • the second lens group has the first positive lens and the second positive lens in order from the object side, so that good aberration correction is possible even with a large aperture.
  • Conditional expression (6) is a conditional expression for defining an appropriate range for the ratio of the combined focal length of the first positive lens and the second positive lens and the focal length of the second lens group.
  • the variable power optical system according to the present embodiment is small in size and can satisfactorily correct aberrations by satisfying conditional expression (6).
  • the range of conditional expression (6) of the variable power optical system of the present embodiment is exceeded, the relationship between the combined focal length of the first positive lens and the second positive lens and the focal length of the second lens group is not appropriate. Since it disappears, the optical system becomes huge, and it becomes difficult to correct spherical aberration and coma.
  • the upper limit values of the conditional expression (6) are set to 1.80, 1.70, 1.60, 1.50, 1.40, 1.30, 1. It is preferably 20 and more preferably 1.15.
  • the lower limit of conditional expression (6) is set to 0.70, 0.80, 0.90, 0.95, 1.00, and 1.05. It is preferable.
  • the second lens group includes an a-th positive lens, an a-th negative lens, a b-th negative lens, and a b-th positive lens which are sequentially arranged from the object side.
  • An air lens formed by the surfaces of the a-th negative lens and the b-th negative lens facing each other has a biconvex shape, and at least one is provided on the object side of the partial lens group. It is desirable to have a positive lens and satisfy the following conditional expression (7). (7) 0.50 ⁇ f2A/f2 ⁇ 2.00 However, f2A: composite focal length of all the positive lenses arranged on the object side of the partial lens group f2: focal length of the second lens group
  • the second lens group is a partial lens including an a-th positive lens, an a-th negative lens, a b-th negative lens, and a b-th positive lens that are sequentially arranged from the object side.
  • the air lens formed of the surfaces of the a-th negative lens and the b-th negative lens facing each other having a group has a biconvex shape, so that spherical aberration and coma aberration can be achieved while having an effect of correcting field curvature. Can be satisfactorily corrected.
  • the variable power optical system of the present embodiment has at least one positive lens on the object side of the partial lens group, so that spherical aberration can be corrected more effectively.
  • conditional expression (7) is a conditional expression for defining an appropriate range for the ratio of the combined focal length of all the positive lenses arranged on the object side of the partial lens group and the focal length of the second lens group. is there.
  • the variable power optical system of the present embodiment is small in size and can satisfactorily correct aberrations by satisfying conditional expression (7).
  • conditional expression (7) of the variable power optical system of the present embodiment If the range of conditional expression (7) of the variable power optical system of the present embodiment is exceeded, the combined focal lengths of all the positive lenses arranged on the object side of the partial lens group and the focal length of the second lens group Therefore, the optical system becomes huge and it becomes difficult to correct spherical aberration and coma.
  • the upper limit values of conditional expression (7) are set to 1.80, 1.70, 1.60, 1.50, 1.40, 1.30, 1. It is preferably 20 and more preferably 1.15.
  • the lower limit of conditional expression (7) is set to 0.70, 0.80, 0.90, 0.95, 1.00, and 1.05. It is preferable.
  • the first lens group has a positive lens closest to the image surface side and satisfies the following conditional expression (8).
  • (8) 1.00 ⁇ f1R/(-f1) ⁇ 6.00
  • f1R focal length of the positive lens arranged closest to the image plane of the first lens group
  • f1 focal length of the first lens group
  • the first lens group has the positive lens closest to the image surface side, whereby spherical aberration can be satisfactorily corrected.
  • Conditional expression (8) is a conditional expression for defining an appropriate range for the ratio of the focal length of the positive lens arranged closest to the image plane of the first lens unit and the focal length of the first lens unit. ..
  • the variable power optical system of the present embodiment can favorably correct spherical aberration by satisfying conditional expression (8).
  • the range of the conditional expression (8) of the variable power optical system of the present embodiment is exceeded, the focal length of the positive lens arranged closest to the image plane of the first lens group and the focal length of the first lens group Therefore, it becomes difficult to correct spherical aberration.
  • the upper limit of conditional expression (8) is set to 5.80, the effect of this embodiment can be made more reliable.
  • the upper limits of conditional expression (8) are set to 5.60, 5.50, 5.30, 5.20, 5.10, 5.00, and 4 It is preferably set to 0.90.
  • the lower limit of conditional expression (8) is set to 1.20, 1.30, 1.40, 1.50, 1.60, and further 1.70. It is preferable.
  • variable power optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (9). (9) 1.80 ⁇ r3R/Bf3w ⁇ 4.30
  • r3R radius of curvature of the image surface side lens surface of the lens arranged closest to the image surface of the third lens group
  • Bf3w image surface of the lens arranged closest to the image surface of the third lens group in the wide-angle end state Air conversion distance on the optical axis from the side lens surface to the image surface
  • conditional expression (9) is defined by the radius of curvature of the image surface side lens surface of the lens arranged closest to the image surface of the third lens group and the lens arranged closest to the image surface of the third lens group in the wide-angle end state. Is a conditional expression for defining an appropriate range for the ratio of the air-equivalent distance on the optical axis from the image surface side lens surface to the image surface.
  • the variable power optical system of the present embodiment can satisfactorily correct field curvature and spherical aberration by satisfying conditional expression (9).
  • the range of the conditional expression (9) of the variable power optical system of the present embodiment is deviated, the radius of curvature of the lens of the third lens group arranged closest to the image plane and the third lens group in the wide-angle end state. Since the relationship with the air-equivalent distance on the optical axis from the image surface side lens surface of the lens arranged closest to the image surface side to the image surface is not appropriate, it becomes difficult to correct the field curvature and spherical aberration.
  • the upper limits of conditional expression (9) are set to 4.10, 4.00, 3.90, 3.80, 3.70, 3.60, 3. 50, 3.40, 3.30, and more preferably 3.26.
  • the lower limit of conditional expression (9) is set to 2.10, 2.20, 2.30, 2.40, 2.50, and further 2.60. It is preferable.
  • variable power optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (10).
  • r2R radius of curvature
  • Bf2w image surface of the lens arranged closest to the image surface side of the second lens group in the wide-angle end state Air conversion distance on the optical axis from the side lens surface to the image surface
  • conditional expression (10) is defined by the radius of curvature of the image surface side lens surface of the lens arranged closest to the image surface of the second lens group and the lens arranged closest to the image surface of the second lens group in the wide-angle end state. Is a conditional expression for defining an appropriate range for the ratio of the air-equivalent distance on the optical axis from the image surface side lens surface to the image surface.
  • the variable power optical system of the present embodiment can satisfactorily correct spherical aberration and field curvature by satisfying conditional expression (10).
  • the range of the conditional expression (10) of the variable power optical system of the present embodiment is exceeded, the radius of curvature of the image surface side lens surface of the lens arranged closest to the image surface of the second lens group and the wide-angle end state. Since the relationship with the air-equivalent distance on the optical axis from the image-side lens surface to the image surface of the lens disposed closest to the image surface in the second lens group in is not appropriate, spherical aberration and field curvature are corrected. Becomes difficult.
  • the upper limit values of the conditional expression (10) are set to 1.90, 1.80, 1.70, 1.60, 1.50, 1.40, 1. 35, and preferably 1.32.
  • the lower limit of conditional expression (10) is set to 0.70, 0.80, 0.90, 1.00, 1.10, 1.15, and 1 .20 is preferable.
  • variable power optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (11). (11) 0.15 ⁇ Bfw/fw ⁇ 1.00
  • Bfw Back focus of the variable power optical system in the wide-angle end state
  • fw Focal length of the variable power optical system in the wide-angle end state
  • Conditional expression (11) is a conditional expression for defining an appropriate range for the ratio of the back focus of the variable power optical system in the wide-angle end state and the focal length of the variable power optical system in the wide-angle end state.
  • the range of the conditional expression (11) of the variable power optical system of the present embodiment is deviated from, the relationship between the focal length and the back focus of the variable power optical system in the wide-angle end state becomes unsuitable, and therefore coma aberration in the wide-angle end state. It becomes difficult to correct various aberrations such as.
  • the upper limit of conditional expression (11) is set to 0.80, 0.70, 0.65, 0.60, 0.55, and 0.53. It is preferable.
  • the lower limit values of conditional expression (11) are set to 0.20, 0.22, 0.24, 0.25, 0.28, 0.30, 0. 32, 0.34, and more preferably 0.35.
  • variable power optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (12). (12) 35.00° ⁇ 2 ⁇ w ⁇ 80.00° However, 2 ⁇ w: total angle of view of the variable power optical system in the wide-angle end state
  • Conditional expression (12) is a conditional expression for defining an appropriate range of the total angle of view of the variable power optical system in the wide-angle end state.
  • conditional expression (12) By setting the upper limit of conditional expression (12) to 78.00°, the effect of this embodiment can be made more reliable. Further, in order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit values of the conditional expression (12) to 76.00°, 75.00°, 74.00°, and 73.00°.
  • the lower limit of conditional expression (12) is set to 40.00°, 42.00°, 45.00°, 46.00°, and further 47.00°. Preferably.
  • variable power optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (13). (13) 10.00° ⁇ 2 ⁇ t ⁇ 60.00° However, 2 ⁇ t: total angle of view of the variable power optical system in the telephoto end state
  • Conditional expression (13) is a conditional expression for defining an appropriate range of the total angle of view of the variable power optical system in the telephoto end state.
  • the variable power optical system of the present embodiment has a wide angle of view and can suppress aberration fluctuation in the telephoto end state.
  • the upper limit value of the conditional expression (13) is set to 53.00°, 50,00°, 49.00°, 48.00°, and further 47.00°. Preferably.
  • the lower limit of conditional expression (13) is set to 12.00°, 13.00°, 14.00°, 15.00°, and further 16.00°. Preferably.
  • the first lens group has at least one positive lens that satisfies the following conditional expression (14).
  • (14) 0.673 ⁇ gFLp+0.0022* ⁇ dLp ⁇ 0.750
  • ⁇ dLp Abbe number ⁇ gFLp for the d line of the positive lens
  • the Abbe number ⁇ dLp and the partial dispersion ratio ⁇ gFLp are nC for the refractive index for the C line (wavelength 656.3 nm), nd for the refractive index for the d line (wavelength 587.6 nm), and for the F line (wavelength 486.1 nm).
  • the refractive index is nF
  • the refractive index for the g-line is ng
  • ⁇ dLp (nd-1)/(nF-nC)
  • ⁇ gFLp (ng-nF)/(nF-nC)
  • the conditional expression (14) is a conditional expression that defines the glass material used for the positive lens included in the first lens group. By having a positive lens that satisfies the conditional expression (14), it is possible to excellently correct axial chromatic aberration.
  • conditional expression (14) of the optical system of the present embodiment If the range of the conditional expression (14) of the optical system of the present embodiment is exceeded, it becomes difficult to favorably correct the axial chromatic aberration.
  • the upper limit of conditional expression (14) By setting the upper limit of conditional expression (14) to 0.730, the effect of this embodiment can be made more reliable. Further, in order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (14) to 0.720, 0.710, 0.700, and further 0.695.
  • the effect of this embodiment can be made more reliable. Further, in order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit values of the conditional expression (14) to 0.680, 0.685, 0.688, 0.690, and 0.692.
  • variable power optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (15).
  • Pex Distance from paraxial exit pupil position to image point
  • fw Focal length of the variable power optical system in the wide-angle end state
  • Conditional expression (15) is a conditional expression for defining an appropriate range for the ratio of the distance from the paraxial exit pupil position to the image point and the focal length of the variable power optical system in the wide-angle end state.
  • the variable power optical system of the present embodiment can be made compact and have good performance by satisfying conditional expression (15).
  • the range of the conditional expression (15) of the variable power optical system of the present embodiment is deviated, the relationship between the distance from the paraxial exit pupil position to the image point and the focal length of the variable power optical system in the wide-angle end state becomes. Since it is not appropriate, the optical system becomes huge and it becomes difficult to correct distortion.
  • the upper limit of conditional expression (15) is set to 1.80, 1,75, 1.70, 1.65, 1.64, and 1.62. It is preferable.
  • the lower limit of conditional expression (15) is set to 0.70, 0.80, 0.90, 1.00, 1.05, and further 1.10. It is preferable.
  • the first lens group and the second lens group each have one convex air lens and satisfy the following conditional expression. (16)-1.00 ⁇ (r2L1+r1L1)/(r2L1-r1L1) ⁇ 3.00
  • r1L1 radius of curvature of object-side lens surface of air lens of the first lens group
  • r2L1 radius of curvature of image-side lens surface of air lens of the first lens group
  • conditional expression (16) is a conditional expression for defining the shape factor of the convex air lens included in the first lens group.
  • the range of the conditional expression (16) of the optical system of the present embodiment is deviated, the shape of the air lens becomes a shape disadvantageous to the peripheral light flux, so that spherical aberration, distortion, and field curvature can be reduced. Correction becomes difficult.
  • the upper limit of conditional expression (16) is set to 2.50, 2.30, 2.00, 1.80, 1.50, 1.30, and 1 It is preferably set to 0.00.
  • the lower limit of conditional expression (16) is set to ⁇ 0.05, ⁇ 0.03, ⁇ 0.01, 0.01, and 0.02. Is preferred.
  • the first lens group and the second lens group each have one convex air lens and satisfy the following conditional expression. (17)-2.00 ⁇ (r2L2-r1L2)/(r2L2+r1L2) ⁇ 2.00
  • r1L2 radius of curvature of object-side lens surface of air lens of the second lens group
  • r2L2 radius of curvature of image-side lens surface of air lens of the second lens group
  • conditional expression (17) is a conditional expression for defining the shape factor of the air lens included in the second lens group.
  • the shape of the air lens becomes a shape disadvantageous to the peripheral light flux, so that spherical aberration, distortion, and curvature of field occur. Correction becomes difficult.
  • the upper limit of conditional expression (17) is set to 1.90, the effect of this embodiment can be made more reliable.
  • the conditional values of the conditional expression (17) are set to 1.80, 1.60, 1.50, 1.30, 1.20, 1.10, Furthermore, it is preferable to set it to 1.00.
  • the lower limit values of conditional expression (17) are set to -1.80, -1.60, -1.50, -1.30, -1.20, -. It is preferably set to 1.10, more preferably -1.00.
  • each of the first lens group and the second lens group has one convex air lens, and the air lens of the first lens group and the second lens group. It is desirable to have at least four positive lenses or more between them and the air lens. This makes it possible to excellently correct various aberrations such as spherical aberration.
  • the optical device of this embodiment has a variable power optical system having the above-described configuration. As a result, it is possible to satisfactorily correct various aberrations and realize a high-performance and compact optical device.
  • the method for manufacturing a variable power optical system has a variable power system including, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group.
  • a method of manufacturing a doubling optical system wherein the distance between adjacent lens groups changes during zooming, and when focusing, the first lens group and the second lens group are arranged along the optical axis.
  • Is a method for manufacturing a variable power optical system which is configured so as to satisfy the following conditional expression (1).
  • (1) 1.00 ⁇ (-f1)/f2 ⁇ 3.00
  • f1 focal length of the first lens group
  • f2 focal length of the second lens group
  • FIG. 1A, 1B, and 1C are cross-sectional views of the variable power optical system according to Example 1 in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • the arrow below each lens group in FIG. 1A indicates the moving direction of each lens group during zooming from the wide-angle end state to the intermediate focal length state.
  • the arrow below each lens group in FIG. 1B indicates the moving direction of each lens group during zooming from the intermediate focal length state to the telephoto end state.
  • variable power optical system is, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented negative lens in which a positive meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a negative meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side are cemented, and a biconcave negative lens. It comprises a cemented negative lens constructed by cementing L13 and a positive meniscus lens L14 having a concave surface facing the object side, and a positive meniscus lens L15 having a convex surface facing the object side.
  • the image-side lens surface of the negative meniscus lens L12 and the object-side lens surface of the negative lens L13 form a biconvex air lens La1.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L21, a positive meniscus lens L22 having a convex surface directed to the object side, a positive meniscus lens L23 having a convex surface directed to the object side, and an object side.
  • the image-side lens surface of the negative meniscus lens L24 and the object-side lens surface of the negative lens L25 form a biconvex air lens La2.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented positive lens in which a biconvex positive lens L31 and a biconcave negative lens L32 are cemented, a biconvex positive lens L33, and a biconcave negative lens. And a cemented positive lens cemented with L34.
  • a filter group FL including a low-pass filter and the like is arranged between the third lens group G3 and the image plane I.
  • an image pickup device (not shown) composed of CCD, CMOS or the like is arranged on the image plane I.
  • the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 and the second lens when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state The first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 move along the optical axis so that the distance between the group G1 and the third lens group G2 changes. Specifically, the first lens group G1 moves to the image side, the second lens group G2 moves to the object side, and the third lens group G3 moves to the object side.
  • variable power optical system performs focusing from an object at infinity to a near object by moving the first lens group G1 and the second lens group G2 to the object side along the optical axis. ..
  • Table 1 below lists values of specifications of the variable power optical system according to this example.
  • f is the focal length
  • BF air conversion length
  • the air conversion back focus that is, the distance on the optical axis from the lens surface closest to the image side to the image plane I
  • the thickness of the filter group FL is the air. Indicates the converted distance.
  • m is the order of the optical surfaces counted from the object side
  • r is the radius of curvature
  • d is the surface distance (the distance between the nth surface (n is an integer) and the (n+1)th surface)
  • nd is the d line
  • the wavelength is 587.6 nm
  • vd is the Abbe number for the d-line (wavelength 587.6 nm)
  • ⁇ gF is the partial dispersion ratio between the g-line and the F-line. Note that ⁇ gF is shown only for lenses that satisfy the conditional expression (14).
  • OP represents an object plane
  • Dn (n is an integer) represents a variable surface distance
  • ST represents an aperture stop
  • I represents an image plane.
  • "*" is added to the surface number, and the paraxial radius of curvature is shown in the column of the radius of curvature r.
  • [Aspherical surface data] indicates an aspherical surface coefficient and a conic constant when the shape of the aspherical surface shown in [Surface data] is expressed by the following equation.
  • x (h 2 /r)/[1+ ⁇ 1- ⁇ (h/r) 2 ⁇ 1/2 ] +bh 4 +ch 6 +dh 8 +eh 10 +fh 12 +gh 14
  • h is the height in the direction perpendicular to the optical axis
  • x is the sag amount that is the distance along the optical axis direction from the tangent plane of the vertex of the aspherical surface at the height h to the aspherical surface
  • ⁇ is the conic constant.
  • f is the focal length of the entire optical system
  • FNo is the F number
  • 2 ⁇ is the total angle of view (unit is “°”)
  • Y is the maximum image height
  • TL is the optical system according to the present embodiment.
  • the total length that is, the distance from the first surface to the image plane I on the optical axis
  • BF air conversion length
  • W indicates the wide-angle end state
  • T indicates the telephoto end state.
  • f is the focal length of the entire optical system
  • ⁇ is the close-up shooting magnification
  • Dn (n is an integer) is the nth surface and the n+1th surface.
  • W indicates the wide-angle end state
  • T indicates the telephoto end state.
  • the [lens group data] shows the starting surface number ST and the focal length f of each lens group.
  • [Corresponding value of conditional expression] shows the corresponding value of each conditional expression.
  • mm is generally used as the unit of the focal length f, the radius of curvature r, and other lengths listed in Table 1.
  • the optical system is not limited to this because the same optical performance can be obtained even if the optical system is enlarged or reduced proportionally. Note that the reference numerals in Table 1 described above are similarly used in the tables of the respective embodiments described later.
  • FIGS. 3A and 3B are aberration diagrams of the variable power optical system according to Example 1 upon focusing on a short-distance object in the wide-angle end state and the telephoto end state, respectively.
  • FNO indicates the F number
  • Y indicates the image height
  • NA indicates the numerical aperture.
  • C is C line (wavelength 656.3 nm)
  • d is d line (wavelength 587.6 nm)
  • F is F line (wavelength 486.1 nm)
  • g is g line (wavelength 435.8 nm).
  • the solid line shows the sagittal image plane
  • the broken line shows the meridional image plane
  • the solid line represents the meridional coma aberration
  • the broken line represents the sagittal coma aberration with respect to the d line.
  • the coma aberration diagram shows coma aberration at each image height Y. Note that the same reference numerals as in this example are used in the aberration diagrams of the examples described below.
  • the optical system according to the present example is excellent in correcting various aberrations from the state of focusing the object at infinity to the focusing of the object at a short distance, and further correcting the aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has excellent imaging performance.
  • FIG. 4A, 4B, and 4C are cross-sectional views of the variable power optical system according to Example 2 in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • the arrow below each lens group in FIG. 4A indicates the moving direction of each lens group during zooming from the wide-angle end state to the intermediate focal length state.
  • the arrow below each lens group in FIG. 4B indicates the moving direction of each lens group during zooming from the intermediate focal length state to the telephoto end state.
  • variable power optical system is, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented negative lens in which a positive meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a negative meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side are cemented, and a biconcave negative lens. It comprises a cemented negative lens constructed by cementing L13 and a positive meniscus lens L14 having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens L15 having a convex surface facing the object side.
  • the image-side lens surface of the negative meniscus lens L12 and the object-side lens surface of the negative lens L13 form a biconvex air lens La1.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L21, a positive meniscus lens L22 having a convex surface directed to the object side, a positive meniscus lens L23 having a convex surface directed to the object side, and an object side.
  • a cemented negative lens in which a biconvex positive lens L28 and a biconcave negative lens L29 are cemented.
  • the image-side lens surface of the negative meniscus lens L24 and the object-side lens surface of the negative lens L25 form a biconvex air lens La2.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented positive lens in which a biconvex positive lens L31 and a biconcave negative lens L32 are cemented, a biconvex positive lens L33, and a biconcave negative lens. And a cemented positive lens cemented with L34.
  • a filter group FL including a low-pass filter and the like is arranged between the third lens group G3 and the image plane I.
  • an image pickup device (not shown) composed of CCD, CMOS or the like is arranged on the image plane I.
  • the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 and the second lens when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state The first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 move along the optical axis so that the distance between the group G1 and the third lens group G2 changes. Specifically, the first lens group G1 moves to the image side, the second lens group G2 moves to the object side, and the third lens group G3 moves to the object side.
  • variable power optical system performs focusing from an object at infinity to a near object by moving the first lens group G1 and the second lens group G2 to the object side along the optical axis. ..
  • Table 2 below shows values of specifications of the variable power optical system according to the present embodiment.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are aberration diagrams of the variable power optical system according to Example 2 upon focusing on an object at infinity in the wide-angle end state and the telephoto end state, respectively.
  • FIG. 6A and FIG. 6B are aberration diagrams of the variable power optical system according to Example 2 upon focusing on a short-distance object in the wide-angle end state and the telephoto end state, respectively.
  • the optical system according to the present example is excellent in correcting various aberrations from the state of focusing the object at infinity to the focusing of the object at a short distance, and further correcting the aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has excellent imaging performance.
  • variable power optical system of the present embodiment has a three-group configuration
  • the present embodiment is not limited to this, and a variable power optical system of another group configuration (for example, four groups) is configured. You can also do it.
  • a configuration may be adopted in which a lens or a lens group is added to the most object side or the most image side of the variable power optical system of each of the above embodiments.
  • a lens or a lens group may be added between adjacent lens groups.
  • the lens group may be composed of at least one lens.
  • the first lens group and the second lens group are focusing lens groups.
  • a focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving by a motor for autofocus, for example, an ultrasonic motor, a stepping motor, a VCM motor or the like.
  • variable power optical system of each of the above-described examples either the whole lens group or a part thereof is moved so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis as an image stabilization group, or the optical axis is changed. It is also possible to adopt a configuration for performing vibration isolation by rotationally moving (swinging) in the in-plane direction.
  • the aperture stop of the variable power optical system of each of the above embodiments may be configured such that a lens frame substitutes its role without providing a member as the aperture stop.
  • the lens surface of the lens constituting the variable power optical system of each of the above-described embodiments may be a spherical surface or a flat surface, or may be an aspherical surface.
  • the lens surface is a spherical surface or a flat surface, lens processing and assembly adjustment are facilitated, and deterioration of optical performance due to an error in lens processing and assembly adjustment can be prevented, which is preferable. Further, even if the image plane is deviated, the drawing performance is less deteriorated, which is preferable.
  • the lens surface is an aspherical surface, either an aspherical surface formed by grinding, a glass mold aspherical surface formed by molding glass into an aspherical shape, or a composite aspherical surface in which a resin provided on the glass surface is formed into an aspherical shape.
  • the lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
  • an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength range may be provided on the lens surface of the lens that constitutes the variable power optical system of each of the above-described embodiments. Thereby, flare and ghost can be reduced, and high optical performance with high contrast can be achieved.
  • FIG. 7 is a view showing the arrangement of a camera provided with the variable power optical system of this embodiment.
  • the camera 1 is a lens-interchangeable mirrorless camera that includes, as the taking lens 2, the variable power optical system according to the first embodiment.
  • the camera 1 In the camera 1, light from an object (subject) (not shown) is condensed by the taking lens 2 and passes through an OLED (Optical low pass filter) (not shown) on the image pickup surface of the image pickup unit 3. A subject image is formed on. Then, the subject image is photoelectrically converted by the photoelectric conversion element provided in the imaging unit 3 to generate an image of the subject. This image is displayed on an EVF (Electronic view finder) 4 provided in the camera 1. This allows the photographer to observe the subject via the EVF 4. When the photographer presses a release button (not shown), the image of the subject generated by the imaging unit 3 is stored in a memory (not shown). In this way, the photographer can photograph an object with the camera 1.
  • OLED Optical low pass filter
  • the variable power optical system according to the first embodiment mounted on the camera 1 as the taking lens 2 is small, and from the time of focusing an object at infinity to the time of focusing a short-distance object, Further, it has excellent imaging performance by satisfactorily correcting various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. That is, the camera 1 has high optical performance capable of excellently correcting various aberrations, and can be downsized. Even if a camera in which the variable power optical system according to the second example is mounted as the taking lens 2 is configured, the same effect as that of the camera 1 can be obtained. Further, even when the variable power optical system according to each of the above embodiments is mounted on a single-lens reflex type camera having a quick return mirror and observing an object with a finder optical system, the same effect as the camera 1 can be obtained. it can.
  • FIG. 8 is a flow chart showing the outline of the method for manufacturing the optical system of the present embodiment.
  • the method for manufacturing the optical system of the present embodiment shown in FIG. 8 includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group.
  • Step S1 It is configured such that the distance between adjacent lens groups changes during zooming.
  • Step S2 At the time of focusing, the first lens group and the second lens group are configured to move along the optical axis.
  • Step S3 Configure so as to satisfy the following conditional expression (1). (1) 1.00 ⁇ (-f1)/f2 ⁇ 3.00 However, f1: focal length of the first lens group f2: focal length of the second lens group
  • variable power optical system of the present embodiment it is possible to manufacture a variable power optical system having a small size and high optical performance capable of excellently correcting various aberrations.

Abstract

物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、合焦に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが光軸に沿って移動し、所定の条件式を満足することにより、小型で、諸収差を良好に補正することができる変倍光学系を提供することができる。

Description

変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法
　本発明は、変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法に関する。
　従来、レンズ交換式カメラ等に用いられる変倍光学系において、小型化および光学性能の向上が図られている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、さらなる小型化および光学性能の向上が要望されている。
特許第４８８４７８３号公報
　第一の態様に係る変倍光学系は、
　物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、
　変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
　合焦に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが光軸に沿って移動し、
　以下の条件式を満足する変倍光学系である。
（１）１．００＜（－ｆ１）／ｆ２＜３．００
　ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
　また、第二の態様に係る変倍光学系は、
　物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、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、
　変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように構成し、
　合焦に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが光軸に沿って移動するように構成し、
　以下の条件式を満足する変倍光学系の製造方法である。
（１）１．００＜（－ｆ１）／ｆ２＜３．００
　ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。 図２Ａおよび図２Ｂはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態および望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。 図３Ａおよび図３Ｂはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態および望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。 図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。 図５Ａおよび図５Ｂはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態および望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。 図６Ａおよび図６Ｂはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態および望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。 図７は、変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。 図８は、変倍光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。
　以下、本実施形態に係る変倍光学系、光学機器および変倍光学系の製造方法について説明する。
　本実施形態の変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、合焦に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが光軸に沿って移動し、以下の条件式（１）を満足する。
（１）１．００＜（－ｆ１）／ｆ２＜３．００
　ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
　本実施形態の変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。この構成により、本実施形態の変倍光学系は変倍を実現し、諸収差を良好に補正することができる。
　また、本実施形態の変倍光学系は、合焦に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが光軸に沿って移動する。この構成により、本実施形態の変倍光学系は十分な変倍比を確保することができる。
　条件式（１）は、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との比について適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（１）を満足することにより、球面収差やコマ収差などの諸収差を抑えつつ、十分な変倍比を確保することができる。
　本実施形態の変倍光学系の条件式（１）の範囲から外れてしまうと、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との関係が適切ではなくなるため、球面収差やコマ収差の発生を抑えることが困難になる。
　なお、条件式（１）の上限値を２．９０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を２．８０、２．７０、２．６０、２．５０、２．４０、２．３０、２．２０、２．１０、２．０８、さらに２．０５にすることが好ましい。
　一方、条件式（１）の下限値を１．１０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を１．２０、１．３０、１．４０、１．５０、１．６０、１．７０、さらに１．７１にすることが好ましい。
　本実施形態の変倍光学系は、以上の構成により、球面収差やコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
　本実施形態の変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群と記第２レンズ群は、凸形状の空気レンズをそれぞれ１つ以上有する。
　本実施形態の変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。この構成により、本実施形態の変倍光学系は変倍を実現し、諸収差を良好に補正することができる。
　また、本実施形態の変倍光学系は、第１レンズ群と第２レンズ群は、凸形状の空気レンズをそれぞれ１つ以上有する。この構成により、本実施形態の変倍光学系は諸収差を良好に補正し、良好な光学性能を得ることができる。
　なお、空気レンズとは、隣り合うレンズとレンズの間の空気部分で形成されるレンズのことをいう。
　また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）２．５０＜（－ｆ１）／ｆｗ＜３．５０
　ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
　条件式（２）は、第１レンズ群の焦点距離と、広角端状態における変倍光学系の焦点距離との比について適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（２）を満足することにより、球面収差やコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
　本実施形態の変倍光学系の条件式（２）の範囲を外れてしまうと、広角端状態における変倍光学系の焦点距離に対する第１レンズ群の焦点距離の関係が適切ではなくなるため、球面収差やコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することが困難になる。
　なお、条件式（２）の上限値を３．４０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を３．３０、３．２０、３．１５、３．１０、３．０５、さらに３．００にすることが好ましい。
　一方、条件式（２）の下限値を２．６０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を２．７０、２．７５、２．８０、２．８５、２．９０、さらに２．９２にすることが好ましい。
　また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）ＦＮо＜１．４５
　ただし、
ＦＮо：前記変倍光学系のＦナンバー
　条件式（３）は、変倍光学系のＦナンバーの適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（３）を満足することにより、ズーム全域で暗所でも良好に撮影可能な光学系を実現できる。
　本実施形態の変倍光学系の条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、明るさが不足し暗所において高画質を提供できなくなる。
　なお、条件式（３）の上限値を１．４１に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を１．３８、１．３５、１．３３、１．３０、１．２８、１．２５、さらに１．２４にすることが好ましい。
　また、本実施形態の変倍光学系は、前記第２レンズ群は、最も物体側に第１正レンズを有し、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）１．５０＜ｆ２１／ｆ２＜４．５０
　ただし、
ｆ２１：前記第１正レンズの焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
　本実施形態の変倍光学系は、第２レンズ群が最も物体側に第１正レンズを有することにより、径方向の肥大化を防ぎ、コマ収差を良好に補正することができる。
　条件式（４）は、第１正レンズの焦点距離と、第２レンズ群の焦点距離との比について適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（４）を満足することにより、無理なく光線を屈折でき球面収差やコマ収差を良好に補正することができる。
　本実施形態の変倍光学系の条件式（４）の範囲を外れてしまうと、第１正レンズの焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との関係が適切ではなくなるため、球面収差やコマ収差が発生し、補正が困難となったり、光学系が巨大化したりしてしまう。
　なお、条件式（４）の上限値を４．４０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を４．３０、４．２０、４．１０、４．００、３．９０、さらに３．８０にすることが好ましい。
　一方、条件式（４）の下限値を１．６０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を１．７０、１．８０、１．９０、２．００、２．１０、さらに２．２０にすることが好ましい。
　また、本実施形態の変倍光学系は、前記第２レンズ群は、最も物体側から順に、第１正レンズと第２正レンズとを有し、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）１．００＜ｆ２２／ｆ２＜３．５０
　ただし、
ｆ２２：前記第２正レンズの焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
　本実施形態の変倍光学系は、第２レンズ群が、最も物体側から順に、第１正レンズと第２正レンズとを有することにより、大口径でも良好に収差補正が可能となる。
　条件式（５）は、第２正レンズの焦点距離と、第２レンズ群の焦点距離との比について適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（５）を満足することにより、球面収差やコマ収差を良好に補正することができる。
　本実施形態の変倍光学系の条件式（５）の範囲を外れてしまうと、第２正レンズの焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との関係が適切ではなくなるため、球面収差やコマ収差の補正が困難となる、または光学系が巨大化してしまう。
　なお、条件式（５）の上限値を３．４０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を３．３０、３．２０、３．１０、３．００、２．９０、２．８０、２．７０、２．６０、２．５０、２．４０、２．３０、さらに２．２５にすることが好ましい。
　一方、条件式（５）の下限値を１．１０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値を１．２０、１．２５、１．３０、１．３５、１．４０、さらに１．４５にすることが好ましい。
　また、本実施形態の変倍光学系は、前記第２レンズ群は、最も物体側から順に、第１正レンズと第２正レンズとを有し、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）０．５０＜ｆ２Ｆ／ｆ２＜２．００
　ただし、
ｆ２Ｆ：前記第１正レンズと前記第２正レンズとの合成焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
　本実施形態の変倍光学系は、第２レンズ群が、最も物体側から順に、第１正レンズと第２正レンズとを有することにより、大口径でも良好な収差補正が可能となる。
　条件式（６）は、第１正レンズと第２正レンズとの合成焦点距離と、第２レンズ群の焦点距離との比について適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（６）を満足することにより、小型で良好に収差を補正することができる。
　本実施形態の変倍光学系の条件式（６）の範囲を外れてしまうと、第１正レンズと第２正レンズの合成焦点距離と、第２レンズ群の焦点距離との関係が適切ではなくなるため、光学系が巨大化したり、球面収差やコマ収差の補正が困難となったりする。
　なお、条件式（６）の上限値を１．９０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（６）の上限値を１．８０、１．７０、１．６０、１．５０、１．４０、１．３０、１．２０、さらに１．１５にすることが好ましい。
　一方、条件式（６）の下限値を０．６０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（６）の下限値を０．７０、０．８０、０．９０、０．９５、１．００、さらに１．０５にすることが好ましい。
　また、本実施形態の変倍光学系は、前記第２レンズ群は、物体側から順に連続して配置された第ａ正レンズと第ａ負レンズと第ｂ負レンズと第ｂ正レンズとからなる部分レンズ群を有し、前記第ａ負レンズと前記第ｂ負レンズとの互いに向かい合う面で形成される空気レンズは両凸形状を有し、前記部分レンズ群の物体側には少なくとも１つの正レンズを有し、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）０．５０＜ｆ２Ａ／ｆ２＜２．００
　ただし、
ｆ２Ａ：前記部分レンズ群の物体側に配置された全ての前記正レンズの合成焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
　本実施形態の変倍光学系は、第２レンズ群が、物体側から順に連続して配置された第ａ正レンズと第ａ負レンズと第ｂ負レンズと第ｂ正レンズとからなる部分レンズ群を有し、前記第ａ負レンズと前記第ｂ負レンズとの互いに向かい合う面で形成される空気レンズが両凸形状を有することにより、像面湾曲の補正効果を持ちながら球面収差やコマ収差を良好に補正することができる。さらに、本実施形態の変倍光学系は、前記部分レンズ群の物体側に少なくとも１つの正レンズを有することにより、球面収差をより効果的に補正することができる。
　条件式（７）は、前記部分レンズ群の物体側に配置された全ての正レンズの合成焦点距離と、第２レンズ群の焦点距離との比について適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（７）を満足することにより、小型で良好に収差を補正することができる。
　本実施形態の変倍光学系の条件式（７）の範囲を外れてしまうと、部分レンズ群の物体側に配置された全ての正レンズの合成焦点距離と、第２レンズ群の焦点距離との関係が適切ではなくなるため、光学系が巨大化したり、球面収差やコマ収差の補正が困難となったりする。
　なお、条件式（７）の上限値を１．９０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（７）の上限値を１．８０、１．７０、１．６０、１．５０、１．４０、１．３０、１．２０、さらに１．１５にすることが好ましい。
　一方、条件式（７）の下限値を０．６０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（７）の下限値を０．７０、０．８０、０．９０、０．９５、１．００、さらに１．０５にすることが好ましい。
　また、本実施形態の変倍光学系は、前記第１レンズ群は、最も像面側に正レンズを有し、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
（８）１．００＜ｆ１Ｒ／（－ｆ１）＜６．００
　ただし、
ｆ１Ｒ：前記第１レンズ群の最も像面側に配置された正レンズの焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
　本実施形態の変倍光学系は、前記第１レンズ群が最も像面側に正レンズを有することにより、球面収差を良好に補正することができる。
　条件式（８）は、第１レンズ群の最も像面側に配置された正レンズの焦点距離と、第１レンズ群の焦点距離との比について適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（８）を満足することにより、球面収差を良好に補正することができる。
　本実施形態の変倍光学系の条件式（８）の範囲を外れてしまうと、第１レンズ群の最も像面側に配置された正レンズの焦点距離と、第１レンズ群の焦点距離との関係が適切ではなくなるため、球面収差の補正が困難となる。
　なお、条件式（８）の上限値を５．８０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（８）の上限値を５．６０、５．５０、５．３０、５．２０、５．１０、５．００、さらに４．９０にすることが好ましい。
　一方、条件式（８）の下限値を１．１０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（８）の下限値を１．２０、１．３０、１．４０、１．５０、１．６０、さらに１．７０にすることが好ましい。
　また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
（９）１．８０＜ｒ３Ｒ／Ｂｆ３ｗ＜４．３０
　ただし、
ｒ３Ｒ：前記第３レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面の曲率半径
Ｂｆ３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離
　条件式（９）は、第３レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面の曲率半径と、広角端状態における第３レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離との比について適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（９）を満足することにより、像面湾曲や球面収差を良好に補正することができる。
　本実施形態の変倍光学系の条件式（９）の範囲を外れてしまうと、第３レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの曲率半径と、広角端状態における第３レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離との関係が適切ではなくなるため、像面湾曲や球面収差の補正が困難となる。
　なお、条件式（９）の上限値を４．２０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（９）の上限値を４．１０、４．００、３．９０、３．８０、３．７０、３．６０、３．５０、３．４０、３．３０、さらに３．２６にすることが好ましい。
　一方、条件式（９）の下限値を２．００に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（９）の下限値を２．１０、２．２０、２．３０、２．４０、２．５０、さらに２．６０にすることが好ましい。
　また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
（１０）０．５０＜ｒ２Ｒ／Ｂｆ２ｗ＜２．２０
　ただし、
ｒ２Ｒ：前記第２レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面の曲率半径
Ｂｆ２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離
　条件式（１０）は、第２レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面の曲率半径と、広角端状態における第２レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離との比について適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（１０）を満足することにより、球面収差や像面湾曲を良好に補正することができる。
　本実施形態の変倍光学系の条件式（１０）の範囲を外れてしまうと、第２レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面の曲率半径と、広角端状態における第２レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離との関係が適切ではなくなるため、球面収差や像面湾曲を補正することが困難となる。
　なお、条件式（１０）の上限値を２．００に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１０）の上限値を１．９０、１．８０、１．７０、１．６０、１．５０、１．４０、１．３５、さらに１．３２にすることが好ましい。
　一方、条件式（１０）の下限値を０．６０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１０）の下限値を０．７０、０．８０、０．９０、１．００、１．１０、１．１５、さらに１．２０にすることが好ましい。
　また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
（１１）０．１５＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜１．００
　ただし、
Ｂｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
　条件式（１１）は、広角端状態における変倍光学系のバックフォーカスと、広角端状態における変倍光学系の焦点距離との比について適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（１１）を満足することにより、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
　本実施形態の変倍光学系の条件式（１１）の範囲を外れてしまうと、広角端状態における変倍光学系の焦点距離とバックフォーカスの関係が適切ではなくなるため、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を補正することが困難になる。
　なお、条件式（１１）の上限値を０．９０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１１）の上限値を０．８０、０．７０、０．６５、０．６０、０．５５、さらに０．５３にすることが好ましい。
　一方、条件式（１１）の下限値を０．１８に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１１）の下限値を０．２０、０．２２、０．２４、０．２５、０．２８、０．３０、０．３２、０．３４、さらに０．３５にすることが好ましい。
　また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（１２）を満足することが望ましい。
（１２）３５．００°＜２ωｗ＜８０．００°
　ただし、
２ωｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全画角
　条件式（１２）は、広角端状態における変倍光学系の全画角の適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（１２）を満足することにより、広い画角を有しながら、広角端状態での収差変動を抑えることができる。
　なお、条件式（１２）の上限値を７８．００°に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１２）の上限値を７６．００°、７５．００°、７４．００°、さらに７３．００°にすることが好ましい。
　一方、条件式（１２）の下限値を３８．００°に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１２）の下限値を４０．００°、４２．００°、４５．００°、４６．００°、さらに４７．００°にすることが好ましい。
　また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
（１３）１０．００°＜２ωｔ＜６０．００°
　ただし、
２ωｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の全画角
　条件式（１３）は、望遠端状態における変倍光学系の全画角の適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（１３）を満足することにより、広い画角を有しながら、望遠端状態での収差変動を抑えることができる。
　なお、条件式（１３）の上限値を５５．００°に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１３）の上限値を５３．００°、５０，００°、４９．００°、４８．００°、さらに４７．００°にすることが好ましい。
　一方、条件式（１３）の下限値を１１．００°に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１３）の下限値を１２．００°、１３．００°、１４．００°、１５．００°、さらに１６．００°にすることが好ましい。
　また、本実施形態の変倍光学系は、前記第１レンズ群が以下の条件式（１４）を満足する正レンズを少なくとも１つ有することが望ましい。
（１４）０．６７３＜θｇＦＬｐ＋０．００２２＊νｄＬｐ＜０．７５０
　ただし、
νｄＬｐ：前記正レンズのｄ線に対するアッベ数
θｇＦＬｐ；前記正レンズのｇ線とＦ線とによる部分分散比
　ここで、アッベ数νｄＬｐおよび部分分散比θｇＦＬｐは、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に対する屈折率をｎＣ、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をｎｄ、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）に対する屈折率をｎＦ、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する屈折率をｎｇとしたとき、それぞれ次の式で表される。
νｄＬｐ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）
θｇＦＬｐ＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）
　上記条件式（１４）は、第１レンズ群が有する正レンズに用いる硝材を規定する条件式である。条件式（１４）を満足する正レンズを有することにより、軸上色収差を良好に補正することができる。
　本実施形態の光学系の条件式（１４）の範囲を外れてしまうと、軸上色収差を良好に補正することが困難になる。
　なお、条件式（１４）の上限値を０．７３０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１４）の上限値を０．７２０、０．７１０、０．７００、さらに０．６９５にすることが好ましい。
　一方、条件式（１４）の下限値を０．６７５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１４）の下限値を０．６８０、０．６８５、０．６８８、０．６９０、さらに０．６９２にすることが好ましい。
　また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（１５）を満足することが望ましい。
（１５）０．５０＜Ｐｅｘ／ｆｗ＜２．００
　ただし、
Ｐｅｘ：近軸射出瞳位置から像点までの距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
　条件式（１５）は、近軸射出瞳位置から像点までの距離と、広角端状態における変倍光学系の焦点距離との比について適切な範囲を規定するための条件式である。本実施形態の変倍光学系は、条件式（１５）を満足することにより、小型で良好な性能にすることができる。
　本実施形態の変倍光学系の条件式（１５）の範囲を外れてしまうと、近軸射出瞳位置から像点までの距離と、広角端状態における変倍光学系の焦点距離との関係が適切ではなくなるため、光学系が巨大化したり、歪曲収差の補正が困難となったりする。
　なお、条件式（１５）の上限値を１．９０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１５）の上限値を１．８０、１，７５、１．７０、１．６５、１．６４、さらに１．６２にすることが好ましい。
　一方、条件式（１５）の下限値を０．６０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１５）の下限値を０．７０、０．８０、０．９０、１．００、１．０５、さらに１．１０にすることが好ましい。
　また、本実施形態の光学系は、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は、凸形状の空気レンズをそれぞれ１つずつ有し、以下の条件式を満足することが望ましい。
（１６）－１．００＜（ｒ２Ｌ１＋ｒ１Ｌ１）／（ｒ２Ｌ１－ｒ１Ｌ１）＜３．００
　ただし、
ｒ１Ｌ１：前記第１レンズ群の空気レンズの物体側レンズ面の曲率半径
ｒ２Ｌ１：前記第１レンズ群の空気レンズの像側レンズ面の曲率半径
　上記条件式（１６）は、前記第１レンズ群が有する凸形状の空気レンズの形状因子を規定するための条件式である。条件式（１６）を満足することにより、諸収差を良好に補正し、良好な光学性能を得ることができる。
　本実施形態の光学系の条件式（１６）の範囲を外れてしまうと、当該空気レンズの形状が周辺光束に対して不利な形状となるため、球面収差をはじめ、歪曲収差および像面湾曲の補正が困難となってしまう。
　なお、条件式（１６）の上限値を２．８０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１６）の上限値を２．５０、２．３０、２．００、１．８０、１．５０、１．３０、さらに１．００にすることが好ましい。
　一方、条件式（１６）の下限値を－０．０８に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１６）の下限値を－０．０５、－０．０３、－０．０１、０．０１、さらに０．０２にすることが好ましい。
　また、本実施形態の光学系は、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は、凸形状の空気レンズをそれぞれ１つずつ有し、以下の条件式を満足することが望ましい。
（１７）－２．００＜（ｒ２Ｌ２－ｒ１Ｌ２）／（ｒ２Ｌ２＋ｒ１Ｌ２）＜２．００
　ただし、
ｒ１Ｌ２：前記第２レンズ群の空気レンズの物体側レンズ面の曲率半径
ｒ２Ｌ２：前記第２レンズ群の空気レンズの像側レンズ面の曲率半径
　上記条件式（１７）は、前記第２レンズ群が有する空気レンズの形状因子を規定するための条件式である。条件式（１７）を満足することにより、諸収差を良好に補正し、良好な光学性能を得ることができる。
　本実施形態の光学系の条件式（１７）の範囲を外れてしまうと、当該空気レンズの形状が周辺光束に対して不利な形状となるため、球面収差をはじめ、歪曲収差および像面湾曲の補正が困難となってしまう。
　なお、条件式（１７）の上限値を１．９０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１７）の条件値を１．８０、１．６０、１．５０、１．３０、１．２０、１．１０、さらに１．００にすることが好ましい。
　一方、条件式（１７）の下限値を－１．９０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１７）の下限値を－１．８０、－１．６０、－１．５０、－１．３０、－１．２０、－１．１０、さらに－１．００にすることが好ましい。
　また、本実施形態の光学系は、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は、凸形状の空気レンズをそれぞれ１つずつ有し、前記第１レンズ群の空気レンズと前記第２レンズ群の空気レンズとの間に少なくとも４枚以上の正レンズを有することが望ましい。これにより、球面収差をはじめ、諸収差を良好に補正することができる。
　本実施形態の光学機器は、上述した構成の変倍光学系を有する。これにより、諸収差を良好に補正し、高性能で小型の光学機器を実現することができる。
　本実施形態の変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、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、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように構成し、合焦に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが光軸に沿って移動するように構成し、以下の条件式（１）を満足するように構成する変倍光学系の製造方法である。
（１）１．００＜（－ｆ１）／ｆ２＜３．００
　ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
　これにより、諸収差を良好に補正し、高性能で小型の変倍光学系の製造方法を実現することができる。
　以下、本実施形態の数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
　図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態および望遠端状態における断面図である。
　図１Ａ中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図１Ｂ中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。
　本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正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正メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ１３と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１４とを接合した接合負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５とからなる。
　負メニスカスレンズＬ１２の像側のレンズ面と負レンズＬ１３の物体側のレンズ面とによって、両凸形状の空気レンズＬａ１が形成されている。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と、開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ２５と両凸形状の正レンズＬ２６とを接合した接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ２７と、両凸形状の正レンズＬ２８と両凹形状の負レンズＬ２９とを接合した接合負レンズとからなる。
　負メニスカスレンズＬ２４の像側のレンズ面と負レンズＬ２５の物体側のレンズ面とによって、両凸形状の空気レンズＬａ２が形成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２とを接合した接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４とを接合した接合正レンズとからなる。
　第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタ等からなるフィルタ群ＦＬが配置されている。
　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では、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Ｇ１と第３レンズ群Ｇ２との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが光軸に沿って移動する。詳細には、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。
　本実施例に係る変倍光学系は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とをそれぞれ光軸に沿って物体側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
　以下の表１に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
　表１において、ｆは焦点距離、ＢＦ（空気換算長）は空気換算バックフォーカス、すなわち最も像側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の距離であって、フィルタ群ＦＬの厚みを空気換算した距離を示す。
　［面データ］において、ｍは物体側から数えた光学面の順番、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第ｎ面（ｎは整数）と第ｎ＋１面との間隔）、ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数、θｇＦはｇ線とＦ線とによる部分分散比をそれぞれ示している。なお、θｇＦは条件式（１４）を満足するレンズについてのみ示している。また、ＯＰは物体面、Ｄｎ（ｎは整数）は可変の面間隔、ＳＴは開口絞り、Ｉは像面をそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示している。空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は省略している。また、レンズ面が非球面である場合には面番号に「*」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。
　［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＝（ｈ２／ｒ）／［１＋｛１－κ（ｈ／ｒ）２｝１／２］
　　＋bｈ４＋cｈ６＋dｈ８＋eｈ10＋fｈ12＋gｈ14
　ここで、ｈを光軸に垂直な方向の高さ、ｘを高さｈにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離であるサグ量、κを円錐定数、b、c、d、e、f、gを非球面係数、ｒを基準球面の曲率半径である近軸曲率半径とする。なお、「E－n」（n：整数）は「×10－ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10－５」を示す。２次の非球面係数は０であり、記載を省略している。
　［各種データ］において、ｆは光学系全系の焦点距離、ＦＮｏはＦナンバー、２ωは全画角（単位は「°」）、Ｙは最大像高、ＴＬは本実施例に係る光学系の全長すなわち第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離、ＢＦ（空気換算長）はフィルタ群ＦＬの厚みを空気換算したバックフォーカスをそれぞれ示す。なお、Ｗは広角端状態、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。
　［無限遠撮影時可変間隔データ］および［近距離撮影時可変間隔データ］において、ｆは光学系全系の焦点距離、βは至近撮影倍率、Ｄｎ（ｎは整数）は第ｎ面と第ｎ＋１面との可変の間隔をそれぞれ示す。なお、Ｗは広角端状態、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。
　［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面番号ＳＴと焦点距離ｆを示す。
　［条件式対応値］には、各条件式の対応値をそれぞれ示す。
　ここで、表１に掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ及びその他の長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
　なお、以上に述べた表１の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
（表１）第１実施例
［面データ］
  ｍ       ｒ        ｄ   　  ｎｄ      νｄ     θｇＦ
  OP       ∞
  1      203.370    3.64    1.851080    40.12
  2      510.301    1.80    1.516800    64.14
  3       44.637   21.08    
  4      -80.848    2.47    1.612660    44.46
  5    -2397.641   12.00    1.945944    17.98    0.6544
  6     -254.439    0.20
  7       75.132    3.95    1.497820    82.57
  8      105.296    D8 
  9      113.645    5.18    1.883000    40.69
 10     2334.491    0.38
 11       61.855    7.75    1.593190    67.90
 12      217.476    0.20   
 13       47.727   11.49    1.593190    67.90
 14    -3683.921    0.20
 15   -10584.330    1.80    1.737999    32.33
 16       37.944    9.34
 17        ST       6.65
 18      -52.838    1.80    1.737999    32.33
 19      154.360    4.91    1.497820    82.57
 20     -156.174    0.20
 21       50.924   12.00    1.851080    40.12
 22     -100.909    0.20
 23       78.745    6.79    1.851080    40.12
 24      -72.675    1.80    1.737999    32.33
 25       40.318    D25 
 26       91.079    9.11    1.755000    52.34
 27      -30.849    1.80    1.728250    28.38
 28       64.183    0.20
 29       53.321    5.65    1.945944    17.98
 30     -226.556    1.80    1.688930    31.16
 31       57.636    D31 
 32        ∞       1.60    1.516800    64.14
 33        ∞       1.00
  I        ∞
 
［非球面データ］
ｍ:2   
κ＝ 0
 b＝ 4.31945E-09  c＝-1.18472E-11  d＝-5.75372E-15  e＝-8.70882E-19
 f＝ 4.21310E-16  g＝-2.71650E-1
 
ｍ:24
κ＝ 0
 b＝ 4.91026E-07  c＝-4.58183E-10  d＝ 9.85325E-13  e＝-4.67828E-16
 
ｍ:25
κ＝ 0
 b＝-3.58091E-06  c＝-2.63577E-09  d＝-7.51565E-14  e＝ 7.95416E-16
 
ｍ:33
κ＝ 0
 b＝ 2.87452E-06  c＝-1.25611E-08  d＝ 7.40442E-11  e＝-2.49540E-13
 
［各種データ］
                    Ｗ             Ｔ 
ｆ                 35.00          51.60
ＦＮｏ              1.23           1.23
Ｙ                 21.70          21.70
２ω               72.14          46.70
ＴＬ              210.04         168.19
ＢＦ(空気換算長)   17.77          25.82
 
［無限遠撮影時可変間隔データ］    ［近距離撮影時可変間隔データ］
          Ｗ        Ｔ                      Ｗ        Ｔ
ｆ      35.000     51.600          β      -0.100     -0.100
D8      52.543      1.851          D8      47.880      9.925
D25      4.785      5.578          D25     11.522     10.856
D31     15.720     23.767          D31     15.720     23.767
 
［レンズ群データ］
          Ｗ        Ｔ 
         ＳＴ       ｆ
G1        1      -103.72
G2        9        60.29
G3       26       178.15
 
［条件式対応値］
（１）　（－ｆ１）／ｆ２＝1.720
（２）　（－ｆ１）／ｆｗ＝2.963
（３）　ＦＮо＝1.230
（４）　ｆ２１／ｆ２＝2.242
（５）　ｆ２２／ｆ２＝2.373
（６）　ｆ２Ｆ／ｆ２＝1.158
（７）　ｆ２Ａ／ｆ２＝1.158
（８）　ｆ１Ｒ／（－ｆ１）＝4.868
（９）　ｒ３Ｒ／Ｂｆ３ｗ＝3.243
（１０）　ｒ２Ｒ／Ｂｆ２ｗ＝1.223
（１１）　Ｂｆｗ／ｆｗ＝0.508
（１２）　２ωｗ＝72.14°
（１３）　２ωｔ＝46.70°
（１４）　θｇＦＬｐ＋０．００２２＊νｄＬｐ＝0.694
（１５）　Ｐｅｘ／ｆｗ＝1.597
（１６）　（ｒ２Ｌ１＋ｒ１Ｌ１）／（ｒ２Ｌ１－ｒ１Ｌ１）＝0.289
（１７）　（ｒ２Ｌ２＋ｒ１Ｌ２）／（ｒ２Ｌ２－ｒ１Ｌ２）＝0.164
 
　図２Ａおよび図２Ｂはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態および望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。図３Ａおよび図３Ｂはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態および望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
　各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高、ＮＡは開口数をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーＦＮＯまたは開口数ＮＡの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高Ｙの最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。また、各収差図において、ＣはＣ線（波長６５６．３ｎｍ）、ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ＦはＦ線（波長４８６．１ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における収差曲線をそれぞれ示し、記載のないものはｄ線での収差曲線を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。コマ収差図において、実線はメリディオナルコマ収差を表し、破線はｄ線に対するサジタルコマ収差を表している。コマ収差図は、各像高Ｙにおけるコマ収差を示す。なお、後述する各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
　各諸収差図より、本実施例に係る光学系は、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時に亘って、さらに広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
（第２実施例）
　図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態および望遠端状態における断面図である。
　図４Ａ中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図４Ｂ中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。
　本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正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正メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ１３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４とを接合した接合負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５とからなる。
　負メニスカスレンズＬ１２の像側のレンズ面と負レンズＬ１３の物体側のレンズ面とによって、両凸形状の空気レンズＬａ１が形成されている。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と、開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ２５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２６とを接合した接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ２７と、両凸形状の正レンズＬ２８と両凹形状の負レンズＬ２９とを接合した接合負レンズとからなる。
　負メニスカスレンズＬ２４の像側のレンズ面と負レンズＬ２５の物体側のレンズ面とによって、両凸形状の空気レンズＬａ２が形成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２とを接合した接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４とを接合した接合正レンズとからなる。
　第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタ等からなるフィルタ群ＦＬが配置されている。
　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では、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Ｇ１と第３レンズ群Ｇ２との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが光軸に沿って移動する。詳細には、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。
　本実施例に係る変倍光学系は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とをそれぞれ光軸に沿って物体側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
　以下の表２に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表２）第２実施例
［面データ］
  ｍ       ｒ        ｄ   　  ｎｄ      νｄ     θｇＦ
  OP       ∞
  1      378.611    1.80    1.851350    40.10
  2     1455.072    1.80    1.698950    30.13
  3       78.324   10.33    
  4     -145.392    1.80    1.737999    32.33
  5       98.111    8.96    1.945944    17.98    0.6544
  6     1051.128    0.20    
  7      121.236    4.28    1.755000    52.34
  8      312.075    D8 
  9      312.075    3.98    1.883000    40.69
 10    -1221.417    0.20    
 11       70.081    9.18    1.883000    40.69
 12      235.398   10.68    
 13       64.520    5.31    1.755000    52.34
 14      124.160    0.87    
 15      163.144    1.80    1.698950    30.13
 16       51.940    9.34    
 17        ST       5.24
 18     -113.698    1.80    1.737999    32.33
 19       45.808    7.78    1.755000    52.34
 20      156.938    0.20    
 21       48.717   12.00    1.755000    52.34
 22     -192.834    0.20    
 23       73.704    8.76    1.743104    49.44
 24      -68.563    1.80    1.854780    24.80
 25       50.115    D25 
 26      137.845    7.15    1.882020    37.23
 27      -47.436    1.80    1.728250    28.38
 28       78.598    0.20    
 29       56.638    8.90    1.945944    17.98
 30      -69.524    7.47    1.688930    31.16
 31       50.116    D31 
 32        ∞       1.60    1.516800    64.14
 33        ∞       1.00
  I        ∞
  
［非球面データ］
ｍ:2   
κ＝ 0
 b＝-2.47465E-07  c＝-2.79300E-11  d＝ 3.19445E-15  e＝-2.08805E-18
 f＝ 4.21310E-16  g＝-2.71650E-19
 
ｍ:24
κ＝ 0
 b＝-2.58494E-06  c＝-1.51263E-09  d＝ 2.77098E-13  e＝-3.29005E-16
 
ｍ:25
κ＝ 0
 b＝-9.03411E-07  c＝-2.80829E-10  d＝-4.96146E-13  e＝ 2.82559E-16
 
ｍ:33
κ＝ 0
 b＝ 2.17609E-06  c＝-1.14413E-08  d＝ 7.19983E-11  e＝-2.46180E-13
 
［各種データ］
                    Ｗ             Ｔ 
ｆ                 51.60          70.00
ＦＮｏ              1.23           1.23
Ｙ                 21.70          21.70
２ω               48.78          34.53
ＴＬ              210.03         169.53
ＢＦ(空気換算長)   18.93          26.72
 
［無限遠撮影時可変間隔データ］    ［近距離撮影時可変間隔データ］
          Ｗ        Ｔ                      Ｗ        Ｔ
ｆ      51.600     70.000          β      -0.100     -0.100
D8      48.958      1.500          D8      68.633     25.032
D25      5.753      4.927          D25     12.088      9.896
D31     16.879     24.661          D31     16.879     24.661
 
［レンズ群データ］
          Ｗ        Ｔ 
         ＳＴ       ｆ
G1        1      -151.28
G2        9        74.51
G3       26       110.83
 
［条件式対応値］
（１）　（－ｆ１）／ｆ２＝2.030
（２）　（－ｆ１）／ｆｗ＝2.932
（３）　ＦＮо＝1.230
（４）　ｆ２１／ｆ２＝3.783
（５）　ｆ２２／ｆ２＝1.478
（６）　ｆ２Ｆ／ｆ２＝1.063
（７）　ｆ２Ａ／ｆ２＝1.063
（８）　ｆ１Ｒ／（－ｆ１）＝1.719
（９）　ｒ３Ｒ／Ｂｆ３ｗ＝2.647
（１０）　ｒ２Ｒ／Ｂｆ２ｗ＝1.294
（１１）　Ｂｆｗ／ｆｗ＝0.3667
（１２）　２ωｗ＝48.78°
（１３）　２ωｔ＝34.526°
（１４）　θｇＦＬｐ＋０．００２２＊νｄＬｐ＝0.694
（１５）　Ｐｅｘ／ｆｗ＝1.133
（１６）　（ｒ２Ｌ１＋ｒ１Ｌ１）／（ｒ２Ｌ１－ｒ１Ｌ１）＝0.300
（１７）　（ｒ２Ｌ２＋ｒ１Ｌ２）／（ｒ２Ｌ２－ｒ１Ｌ２）＝0.373
 
　図５Ａおよび図５Ｂはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態および望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。図６Ａおよび図６Ｂはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態および望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
　各諸収差図より、本実施例に係る光学系は、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時に亘って、さらに広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
　上記各実施例によれば、小型で、諸収差を良好に補正することができる良好な光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
　なお、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本実施形態の変倍光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
　本実施形態の変倍光学系の数値実施例として３群構成のものを示したが、本実施形態はこれに限られず、その他の群構成（例えば、４群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、上記各実施例の変倍光学系の最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。或いは、隣り合うレンズ群とレンズ群との間にレンズ又はレンズ群を追加しても良い。なお、レンズ群は、少なくとも１枚以上のレンズで構成されてもよい。
　また、上記各実施例では、第１レンズ群と第２レンズ群を合焦レンズ群としている。斯かる合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ、ステッピングモータ、ＶＣＭモータ等による駆動にも適している。
　また、上記各実施例の変倍光学系において、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることにより、防振を行う構成とすることもできる。
　また、上記各実施例の変倍光学系の開口絞りは、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。
　また、上記各実施例の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしてもよい。
　また、上記各実施例の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
　次に、本実施形態の変倍光学系を備えたカメラを図７に基づいて説明する。
　図７は本実施形態の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
　図７に示すようにカメラ１は、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る変倍光学系を備えたレンズ交換式のミラーレスカメラである。
　本カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Electronic view finder：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を観察することができる。
　また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部３で生成された被写体の画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
　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、小型で、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時に亘って、さらに広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有している。すなわち本カメラ１は、諸収差を良好に補正することができる高い光学性能を有し、小型化を実現することができる。なお、上記第２実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る変倍光学系を搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。
　次に、本実施形態の変倍光学系の製造方法の概略を図８に基づいて説明する。
　図８は本実施形態の光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。
　図８に示す本実施形態の光学系の製造方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップＳ１～Ｓ３を含むものである。
　ステップＳ１：変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように構成する。
　ステップＳ２：合焦に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが光軸に沿って移動するように構成する。
　ステップＳ３：以下の条件式（１）を満足するように構成する。
（１）１．００＜（－ｆ１）／ｆ２＜３．００
　ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
　斯かる本実施形態の変倍光学系の製造方法によれば、小型で、諸収差を良好に補正することができる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。
Ｇ１　第１レンズ群　　ＧＰ２　第２レンズ群　　ＧＮ３　第３負レンズ群
ＳＴ　開口絞り　　　　Ｉ 　　 像面　　　　　　１　　　カメラ
２　　撮影レンズ
 
 

Claims (21)

  1. 　物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、
    　変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
    　合焦に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが光軸に沿って移動し、
    　以下の条件式を満足する変倍光学系。
    １．００＜（－ｆ１）／ｆ２＜３．００
    　ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  2. 　物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、
    　変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
    　前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は、凸形状の空気レンズをそれぞれ１つ以上有する変倍光学系。
  3. 　以下の条件式を満足する請求項１または２に記載の変倍光学系。
    ２．５０＜（－ｆ１）／ｆｗ＜３．５０
    　ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
  4. 　以下の条件式を満足する請求項１から３の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ＦＮо＜１．４５
    　ただし、
    ＦＮо：前記変倍光学系のＦナンバー
  5. 　前記第２レンズ群は、最も物体側に第１正レンズを有し、
    　以下の条件式を満足する請求項１から４の何れか一項に記載の変倍光学系。
    １．５０＜ｆ２１／ｆ２＜４．５０
    　ただし、
    ｆ２１：前記第１正レンズの焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  6. 　前記第２レンズ群は、最も物体側から順に、第１正レンズと第２正レンズとを有し、
    　以下の条件式を満足する請求項１から５の何れか一項に記載の変倍光学系。
    １．００＜ｆ２２／ｆ２＜３．５０
    　ただし、
    ｆ２２：前記第２正レンズの焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  7. 　前記第２レンズ群は、最も物体側から順に、第１正レンズと第２正レンズとを有し、
    　以下の条件式を満足する請求項１から６の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ０．５０＜ｆ２Ｆ／ｆ２＜２．００
    　ただし、
    ｆ２Ｆ：前記第１正レンズと前記第２正レンズとの合成焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  8. 　前記第２レンズ群は、物体側から順に連続して配置された第ａ正レンズと第ａ負レンズと第ｂ負レンズと第ｂ正レンズとからなる部分レンズ群を有し、
    　前記第ａ負レンズと前記第ｂ負レンズとの互いに向かい合う面で形成される空気レンズは両凸形状を有し、
    　前記部分レンズ群の物体側には少なくとも１つの正レンズを有し、
    　以下の条件式を満足する請求項１から７の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ０．５０＜ｆ２Ａ／ｆ２＜２．００
    　ただし、
    ｆ２Ａ：前記部分レンズ群の物体側に配置された全ての前記正レンズの合成焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  9. 　前記第１レンズ群は、最も像面側に正レンズを有し、
    　以下の条件式を満足する請求項１から８の何れか一項に記載の変倍光学系。
    １．００＜ｆ１Ｒ／（－ｆ１）＜６．００
    　ただし、
    ｆ１Ｒ：前記第１レンズ群の最も像面側に配置された正レンズの焦点距離
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
  10. 　以下の条件式を満足する請求項１から９の何れか一項に記載の変倍光学系。
    １．８０＜ｒ３Ｒ／Ｂｆ３ｗ＜４．３０
    　ただし、
    ｒ３Ｒ：前記第３レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面の曲率半径
    Ｂｆ３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離
  11. 　以下の条件式を満足する請求項１から１０の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ０．５０＜ｒ２Ｒ／Ｂｆ２ｗ＜２．２０
    　ただし、
    ｒ２Ｒ：前記第２レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面の曲率半径
    Ｂｆ２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の最も像面側に配置されるレンズの像面側レンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離
  12. 　以下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。
    ０．１５＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜１．００
    　ただし、
    Ｂｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
  13. 　以下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。
    ３５．００°＜２ωｗ＜８０．００°
    　ただし、
    ２ωｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全画角
  14. 　以下の条件式を満足する請求項１から１３の何れか一項に記載の変倍光学系。
    １０．００°＜２ωｔ＜６０．００°
    　ただし、
    ２ωｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の全画角
  15. 　前記第１レンズ群は、以下の条件式を満足する正レンズを少なくとも１つ有する請求項１から１４の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ０．６７３＜θｇＦＬｐ＋０．００２２＊νｄＬｐ＜０．７５０
    　ただし、
    νｄＬｐ：前記正レンズのｄ線に対するアッベ数
    θｇＦＬｐ；前記正レンズのｇ線とＦ線とによる部分分散比
  16. 　以下の条件式を満足する請求項１から１５の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ０．５０＜Ｐｅｘ／ｆｗ＜２．００
    　ただし、
    Ｐｅｘ：近軸射出瞳位置から像点までの距離
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
  17. 　前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は、凸形状の空気レンズをそれぞれ１つずつ有し、
    　以下の条件式を満足する請求項１から１６の何れか一項に記載の変倍光学系。
    －１．００＜（ｒ２Ｌ１＋ｒ１Ｌ１）／（ｒ２Ｌ１－ｒ１Ｌ１）＜３．００
    　ただし、
    ｒ１Ｌ１：前記第１レンズ群の空気レンズの物体側レンズ面の曲率半径
    ｒ２Ｌ１：前記第１レンズ群の空気レンズの像側レンズ面の曲率半径
  18. 　前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は、凸形状の空気レンズをそれぞれ１つずつ有し、
    　以下の条件式を満足する請求項１から１７の何れか一項に記載の変倍光学系。
    －２．００＜（ｒ２Ｌ２－ｒ１Ｌ２）／（ｒ２Ｌ２＋ｒ１Ｌ２）＜２．００
    　ただし、
    ｒ１Ｌ２：前記第２レンズ群の空気レンズの物体側レンズ面の曲率半径
    ｒ２Ｌ２：前記第２レンズ群の空気レンズの像側レンズ面の曲率半径
  19. 　前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は、凸形状の空気レンズをそれぞれ１つずつ有し、
    　前記第１レンズ群の空気レンズと前記第２レンズ群の空気レンズとの間に少なくとも４枚以上の正レンズを有する請求項１から１８の何れか一項に記載の変倍光学系。
  20. 　請求項１から１９の何れか一項に記載の変倍光学系を有する光学機器。
  21. 　物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、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、
    　変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように構成し、
    　合焦に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが光軸に沿って移動するように構成し、
    　以下の条件式を満足するように構成する変倍光学系の製造方法。
    １．００＜（－ｆ１）／ｆ２＜３．００
    　ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
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