WO2020250672A1 - 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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WO2020250672A1
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lens group
focusing
optical system
conditional expression
lens
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PCT/JP2020/020821
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幸介 町田
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株式会社ニコン
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    • G02—OPTICS
    • 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
    • G02B15/146—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 more than five groups
    • G02B15/1461—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 more than five groups the first group being positive
    • G—PHYSICS
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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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a variable magnification optical system, an optical instrument, and a method for manufacturing the variable magnification optical system.
  • variable magnification optical systems suitable for photographic cameras, electronic still cameras, video cameras, etc. have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • the variable magnification optical system it is required to reduce the weight of the focusing lens group and suppress the fluctuation of the aberration at the time of focusing.
  • the present invention proposes a variable magnification optical system described below and an optical device equipped with the variable magnification optical system.
  • the variable magnification optical system of the present invention has a plurality of lens groups, and the distance between adjacent lens groups of the plurality of lens groups changes when the magnification is changed.
  • the plurality of lens groups are arranged on the image plane side of the first focusing lens group and the first focusing lens group that moves during focusing, and have different trajectories from the first focusing lens group during focusing. Includes a moving second focusing lens group. Both the first focusing lens group and the second focusing lens group have a negative refractive power.
  • the first focusing lens group or the second focusing lens group includes at least one lens having a positive refractive power, and is configured to satisfy the following conditional expression. 1.40 ⁇ fFP / (-fFN) ⁇ 3.50
  • fFP Focal length of the lens having the strongest positive refractive power among the lenses constituting the first focusing lens group and the second focusing lens group
  • fFN In the first focusing lens group or in the second focusing lens group Focal length of the lens with the strongest negative power
  • FIG. 1st Example of a variable magnification optical system (A), (B) and (C) are aberration diagrams at infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system of the first embodiment, respectively. (A), (B) and (C) are aberration diagrams at the time of short-range focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system of the first embodiment, respectively. It is a figure which shows the lens structure in the 2nd Example of a variable magnification optical system.
  • (A), (B), and (C) are aberration diagrams at infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system of the second embodiment, respectively.
  • (A), (B) and (C) are aberration diagrams at the time of short-range focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system of the second embodiment, respectively. It is a figure which shows the lens structure in the 3rd Example of a variable magnification optical system.
  • (A), (B) and (C) are aberration diagrams at infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system of the third embodiment, respectively.
  • (A), (B) and (C) are aberration diagrams at the time of short-range focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system of the third embodiment, respectively. It is a figure which shows the lens structure in 4th Example of a variable magnification optical system.
  • (A), (B) and (C) are aberration diagrams at infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system of the fourth embodiment, respectively.
  • (A), (B) and (C) are aberration diagrams at the time of short-range focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system of the fourth embodiment, respectively. It is a figure which shows the lens structure in 5th Example of a variable magnification optical system.
  • (A), (B) and (C) are aberration diagrams at infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system of the fifth embodiment, respectively.
  • (A), (B) and (C) are aberration diagrams at the time of short-range focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system of the fifth embodiment, respectively.
  • FIG. 16 shows a schematic configuration of a digital camera according to an embodiment of the optical device of the present invention.
  • This camera is composed of a main body 1 on which an image sensor 3 is mounted and a photographing lens 2 corresponding to an embodiment of the variable magnification optical system of the present invention.
  • Light from an object (subject) (not shown) is focused by the photographing lens 2 and reaches the image sensor 3.
  • the photographing lens 2 As a result, the light from the subject is captured by the image sensor 3 and recorded as a subject image in a memory (not shown).
  • the details of the photographing lens 2 will be described below as an embodiment of the variable magnification optical system.
  • the variable magnification optical system in one embodiment of the present invention has a plurality of lens groups, and the distance between adjacent lens groups changes when the plurality of lens groups are varied.
  • the plurality of lens groups are arranged on the image plane side of the first focusing lens group and the first focusing lens group that moves during focusing, and have different trajectories from the first focusing lens group during focusing. It includes a moving second focusing lens group. Both the first focusing lens group and the second focusing lens group have a negative refractive power.
  • the first focusing lens group or the second focusing lens group includes at least one lens having a positive refractive power, and is configured to satisfy the following conditional expression (1). 1.40 ⁇ fFP / (-fFN) ⁇ 3.50 ...
  • fFP Focal length of the lens having the strongest positive refractive power among the lenses constituting the first focusing lens group and the second focusing lens group
  • fFN In the first focusing lens group or in the second focusing lens group Focal length of the lens with the strongest negative power
  • the above conditional expression (1) is the focal length of the lens having the strongest positive refractive power in the first focusing lens group or the second focusing lens group, and the first focusing lens group or the second focusing lens. It defines the ratio to the focal length of the lens with the strongest negative power in the group.
  • the refractive power of the lens having the strongest negative refractive power in the first focusing lens group or the second focusing lens group becomes stronger and becomes infinite. It becomes difficult to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing from a distant object to a short-range object.
  • the corresponding value of the conditional expression (1) is less than the lower limit value 1.40, the refractive power of the lens having the strongest positive refractive power in the first focusing lens group or the second focusing lens group is strong. Therefore, it becomes difficult to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing from an infinity object to a short-range object.
  • variable magnification optical system aims at good aberration correction by changing the distance between adjacent lens groups at the time of magnification change, and focuses by arranging a plurality of focusing lens groups having refractive power. It is possible to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration during focusing from an infinity object to a short-range object without increasing the size of the lens group.
  • the first focusing lens group moves in the image plane direction when focusing from an infinity object to a short-distance object.
  • fluctuations in various aberrations such as spherical aberration during focusing from an infinity object to a short-distance object can be effectively suppressed.
  • the second focusing lens group moves in the image plane direction when focusing from an infinity object to a short-distance object.
  • fluctuations in various aberrations such as spherical aberration during focusing from an infinity object to a short-distance object can be suppressed more effectively.
  • variable magnification optical system further satisfies the following conditional expression (2). 1.00 ⁇ (-fFs) / fw ⁇ 4.00 ... (2)
  • fFs Focal length of the lens group with the stronger refractive power of the first focusing lens group and the second focusing lens group
  • fw Focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • Conditional expression (2) sets the ratio of the focal length of the lens group with the stronger refractive power of the first focusing lens group and the second focusing lens group to the focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state. It regulates.
  • this conditional expression (2) fluctuations in various aberrations such as spherical aberration during focusing from an infinity object to a short-range object in the wide-angle end state are suppressed without enlarging the lens barrel. be able to.
  • the refractive power of the focusing lens group becomes weak, and the amount of movement of the focusing lens group when focusing from an infinity object to a short-range object. Becomes larger and the lens barrel becomes larger.
  • the corresponding value of the conditional expression (2) is less than the lower limit value of 1.00, the refractive power of the focusing lens group becomes stronger, and the spherical surface when focusing from an infinity object to a short-range object in the wide-angle end state. It becomes difficult to suppress fluctuations in various aberrations including aberrations.
  • variable magnification optical system further satisfies the following conditional expression (3). 0.10 ⁇ MWF1 / MWF2 ⁇ 3.00 ... (3)
  • MWF1 Absolute value of the amount of movement when focusing from an infinity object of the first focusing lens group to a short-distance object in the wide-angle end state
  • MWF2 Near to the infinity object of the second focusing lens group in the wide-angle end state Absolute value of the amount of movement when focusing on a distance object
  • Conditional expression (3) is the absolute value of the amount of movement when focusing from an infinity object to a short-distance object of the first focusing lens group in the wide-angle end state and the infinity of the second focusing lens group in the wide-angle end state. It defines the ratio of the absolute values of the amount of movement during focusing from a distant object to a short-distance object.
  • the upper limit value of the conditional expression (3) it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (3) to 2.50. Set the upper limit of conditional expression (3) to a smaller value, for example, 2.00, 1.75, 1.50, 1.30, 1.15, 1.00, 0.85, 0.80, 0.75. If set, the effect of this embodiment becomes more certain.
  • the lower limit of the conditional expression (3) is set to 0.13, 0.15, 0.18, 0.20, 0.21 and 0.23. Is preferable. If the lower limit of the conditional expression (3) is set to a larger value, for example, 0.25, 0.30, 0.35, 0.38, the effect of the present embodiment becomes more certain.
  • variable magnification optical system further satisfies the following conditional expression (4). 0.20 ⁇ WF1 / ⁇ WF2 ⁇ 5.00 ... (4)
  • ⁇ WF1 Lateral magnification of the first focusing lens group at the wide-angle end state when focusing on an infinity object
  • ⁇ WF2 Lateral magnification of the second focusing lens group at the wide-angle end state when focusing on an infinity object
  • Conditional expression (4) is the ratio of the lateral magnification of the first focusing lens group when focusing on an infinity object in the wide-angle end state to the lateral magnification of the second focusing lens group when focusing on an infinity object in the wide-angle end state. It regulates. By satisfying this conditional expression (4), it is possible to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing from an infinity object to a short-distance object in the wide-angle end state.
  • the corresponding value of the conditional expression (4) exceeds the upper limit value of 5.00, the lateral magnification of the first focusing lens group in the wide-angle end state at the time of focusing becomes too large, and the infinity object in the wide-angle end state. It becomes difficult to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing on a short-range object.
  • the corresponding value of the conditional expression (4) is less than the lower limit value of 0.20, the lateral magnification of the second focusing lens group at the in-focus object in the wide-angle end state becomes too large, and the infinity in the wide-angle end state. It becomes difficult to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing from a distant object to a short-range object.
  • the plurality of lens groups include a trailing lens group arranged on the image plane side of the second focusing lens group, and the trailing lens group is composed of at least one lens group.
  • variable magnification optical system further satisfies the following conditional expression (5). -2.00 ⁇ (-fFs) / fR ⁇ 2.00 ... (5)
  • fFs Focal length of the lens group with the stronger refractive power of the first focusing lens group and the second focusing lens group
  • fR Focal length of the succeeding lens group
  • Conditional expression (5) defines the ratio between the focal length of the lens group having the stronger refractive power of the first focusing lens group and the second focusing lens group and the focal length of the succeeding lens group. .. By satisfying this conditional expression (5), it is possible to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing from an infinity object to a short-distance object.
  • the upper limit value of the conditional expression (5) is set to 1.90. Further, the upper limit of the conditional expression (5) is set to a smaller value, for example, 1.80, 1.65, 1.50, 1.35, 1.20, 1.10, 1.10, 0.90, 0. If it is set to 80, the effect of this embodiment becomes more certain.
  • the lower limit value of the conditional expression (5) is set to -1.90.
  • the lower limit of the conditional expression (5) is set to a larger value, for example, -1.80, -1.65, -1.50, -1.25, -1.00, -0.75, -0.50. If set to -0.25 and -0.10, the effect of the present embodiment becomes more certain.
  • the plurality of lens groups include a leading lens group arranged on the object side of the first focusing lens group, and the leading lens group is composed of at least one lens group.
  • variable magnification optical system further satisfies the following conditional expression (6). 0.30 ⁇ (-fFs) /fF ⁇ 3.00 ... (6)
  • fFs Focal length of the lens group having the stronger refractive power of the first focusing lens group and the second focusing lens group
  • fF Focal length of the lens group adjacent to the first focusing lens of the preceding lens group
  • Conditional expression (6) defines the ratio between the focal length of the lens group having the stronger refractive power of the first focusing lens group and the second focusing lens group and the focal length of the preceding lens group. .. By satisfying this conditional expression (6), it is possible to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when scaling from the wide-angle end state to the telephoto end state without enlarging the lens barrel.
  • the refractive power of the preceding lens group becomes stronger, and various aberrations including spherical aberration at the time of scaling from the wide-angle end state to the telephoto end state. It becomes difficult to suppress the fluctuation of.
  • the upper limit of the conditional expression (6) is set to a smaller value, for example, 2.80, 2.65, 2.50, 2.30, 2.15, 2.00, 1.90, 1.85, 1. If it is set to 80, the effect of this embodiment becomes more certain.
  • the corresponding value of the conditional expression (6) is less than the lower limit value of 0.30, the refractive power of the leading lens group becomes weak, and the amount of movement of the leading lens group when scaling from the wide-angle end state to the telephoto end state. Becomes larger and the lens barrel becomes larger.
  • the preceding lens group has a first lens group having a positive refractive power arranged on the most object side.
  • the preceding lens group preferably has a second lens group having a negative refractive power adjacent to the first lens group.
  • variable magnification optical system further satisfies the following conditional expression (7). 4.00 ⁇ f1 / (-f2) ⁇ 8.00 ... (7)
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f2 Focal length of the second lens group
  • Conditional expression (7) defines the ratio of the focal length of the first lens group to the focal length of the second lens group.
  • the refractive power of the second lens group becomes stronger, and various aberrations such as spherical aberration at the time of scaling from the wide-angle end state to the telephoto end state become stronger. It becomes difficult to suppress fluctuations in aberrations.
  • the refractive power of the first lens group becomes stronger, including spherical aberration at the time of scaling from the wide-angle end state to the telephoto end state. It becomes difficult to suppress fluctuations in various aberrations.
  • variable magnification optical system can satisfy the following conditional expression (8) while satisfactorily suppressing the aberration fluctuation at the time of scaling from the wide-angle end state to the telephoto end state. .. 2 ⁇ w> 75.0 ° ⁇ ⁇ ⁇ (8) However, ⁇ w: Half angle of view of the variable magnification optical system at the wide-angle end state
  • the lower limit value of the conditional expression (8) is set to a larger value, for example, 77.0 °, 80.0 °, 82.0 °, 83.5. It can also be °.
  • variable magnification optical system further satisfies the following conditional expression (9). 0.10 ⁇ BFw / fw ⁇ 1.00 ... (9)
  • BFw Air equivalent distance (back focus) of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • fw Focal length of the variable magnification optical system at the wide-angle end state
  • Conditional expression (9) defines the ratio of the back focus of the variable magnification optical system in the wide-angle end state to the focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state.
  • the corresponding value of the conditional expression (9) exceeds the upper limit value of 1.00, the back focus in the wide-angle end state becomes larger than the focal length in the wide-angle end state, and various aberrations such as coma in the wide-angle end state are caused. It becomes difficult to correct.
  • the corresponding value of the conditional expression (9) is less than the lower limit value of 0.10, the back focus in the wide-angle end state becomes smaller than the focal length in the wide-angle end state, and various factors such as coma aberration in the wide-angle end state It becomes difficult to correct the aberration.
  • the second focusing lens group preferably has a lens component having a negative refractive power, and the lens component preferably satisfies the following conditional expression (10).
  • lens component is used as a term meaning both a single lens and a junction lens. -2.00 ⁇ (r2 + r1) / (r2-r1) ⁇ 6.00 ... (10)
  • r1 Radius of curvature of the lens surface of the lens component on the object side
  • r2 Radius of curvature of the lens surface of the lens component on the image surface side
  • Conditional expression (10) defines the shape factor of a lens having a negative refractive power in the second focusing lens group. By satisfying this conditional expression (10), it is possible to suppress fluctuations in various aberrations such as coma when focusing from an infinity object to a short-distance object.
  • the corresponding value of the conditional expression (10) exceeds the upper limit value of 6.00, the coma aberration correction force of the second focusing lens group is insufficient, and the coma aberration at the time of focusing from an infinity object to a short-range object is caused. It becomes difficult to suppress fluctuations in various aberrations including the above.
  • set the upper limit of the conditional expression (10) to a smaller value, for example, 5.00, 4.75, 4.50, 4.25, 4.00, 3.70, 3.50, 3.20. For example, the effect of this embodiment is further ensured.
  • the corresponding value of the conditional expression (10) is less than the lower limit value -2.00, the coma aberration correction force of the second focusing lens group is insufficient, and when focusing from an infinity object to a short-range object, It becomes difficult to suppress fluctuations in various aberrations such as coma.
  • the lower limit of the conditional expression (10) is set to a larger value, for example, -1.00, -0.50, -0.10, -0.05, 0.05, 0.08, 0.12, 0.40, If it is set to 0.55, the effect of this embodiment becomes more certain.
  • variable magnification optical system further satisfies the following conditional expression (11). 1.05 ⁇ WF1 ⁇ 1.80 ... (11) However, ⁇ WF1: Lateral magnification when focusing on an infinity object of the first focusing lens group in the wide-angle end state
  • the conditional expression (11) defines the lateral magnification of the first focusing lens group when focusing on an infinity object in the wide-angle end state.
  • This conditional expression (11) it is possible to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing from an infinity object to a short-distance object in the wide-angle end state.
  • the corresponding value of the conditional expression (11) exceeds the upper limit value of 1.80, the lateral magnification of the first focusing lens group in the wide-angle end state at the time of focusing becomes too large, and the infinity object in the wide-angle end state. It becomes difficult to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing on a short-range object.
  • the upper limit of the conditional expression (11) is set to a smaller value, for example, 1.70, 1.65, 1.60, 1.58, 1.55, 1.53, 1.50, 1.49, and 1.48. By setting to, the effect of this embodiment becomes more certain.
  • the corresponding value of the conditional expression (11) is less than the lower limit value of 1.05, the lateral magnification of the first focusing lens group in the wide-angle end state at the time of focusing the infinity object becomes too small, and the infinity object in the wide-angle end state. It becomes difficult to suppress fluctuations in distortion and coma, including spherical aberration when focusing on a short-range object.
  • variable magnification optical system further satisfies the following conditional expression (12). 1.05 ⁇ WF2 ⁇ 1.80 ... (12) However, ⁇ WF2: Lateral magnification when focusing on an infinity object of the second focusing lens group in the wide-angle end state
  • Conditional expression (12) defines the lateral magnification of the second focusing lens group when focusing on an infinity object in the wide-angle end state. By satisfying this conditional expression (12), it is possible to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing from an infinity object to a short-distance object in the wide-angle end state.
  • the corresponding value of the conditional expression (12) exceeds the upper limit value of 1.80, the lateral magnification of the second focusing lens group at the wide-angle end state at the time of focusing becomes too large, and the infinity object at the wide-angle end state becomes too large. It becomes difficult to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing on a short-range object.
  • the corresponding value of the conditional expression (12) is less than the lower limit value of 1.05, the lateral magnification of the second focusing lens group at the wide-angle end state at the time of focusing becomes too small, and the infinity object at the wide-angle end state becomes too small. It becomes difficult to suppress fluctuations in distortion and coma, including spherical aberration when focusing on a short-range object.
  • Set the lower limit of the conditional expression (12) to 1.10, 1.13, 1.15, 1.18, 1.20, 1.23, 1.24, 1.28, and further 1.30. Therefore, the effect of this embodiment becomes more certain.
  • variable magnification optical system further satisfies the following conditional expression (13).
  • ⁇ WF1 Lateral magnification when focusing on an infinity object of the first focusing lens group in the wide-angle end state
  • Conditional expression (13) defines the conditions that the lateral magnification of the first focusing lens group at the time of focusing on an infinity object in the wide-angle end state is satisfied.
  • This conditional equation (13) while suppressing fluctuations in various aberrations such as spherical aberration, distortion, and coma when focusing from an infinity object to a short-range object in the wide-angle end state, The amount of movement of the first focusing lens group can be reduced.
  • the upper limit value of the conditional expression (13) it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (13) to 0.249. By setting the upper limit values of the conditional expression (13) to 0.248, 0.247, 0.246, and further 0.245, the effect of the present embodiment is further ensured.
  • variable magnification optical system further satisfies the following conditional expression (14).
  • ⁇ WF2 Lateral magnification when focusing on an infinity object of the second focusing lens group in the wide-angle end state
  • Conditional expression (14) defines the lateral magnification of the second focusing lens group when focusing on an infinity object in the wide-angle end state.
  • the upper limit value of the conditional expression (14) it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (14) to 0.248. This implementation is carried out by setting the upper limit of the conditional expression (14) to 0.245, 0.240, 0.238, 0.235, 0.233, 0.230, 0.228, and further 0.225. The effect of the morphology is even more certain.
  • the optical equipment described above is equipped with the variable magnification optical system described above to realize high-speed and quiet autofocus without increasing the size of the lens barrel, and from the wide-angle end state to the telephoto end state. Aberration fluctuations during scaling and aberration fluctuations during focusing from an infinity object to a short-range object can be satisfactorily suppressed.
  • variable magnification optical system is manufactured by configuring each of a plurality of lens groups (ST1) and arranging the configured lens groups in a lens barrel under the following conditions (ST2).
  • the plurality of lens groups are arranged so that the distance between adjacent lens groups changes at the time of magnification change.
  • the first focusing lens group that moves at the time of focusing and the first focusing lens group that is arranged on the image plane side of the first focusing lens group and at the time of focusing A second focusing lens group that moves on a trajectory different from that of the focusing lens group is included.
  • Both the first focusing lens group and the second focusing lens group have a negative refractive power.
  • the first focusing lens group or the second focusing lens group includes at least one lens having a positive refractive power, and is configured to satisfy the above-mentioned conditional expression (1).
  • variable magnification optical system manufactured by the above procedure and the optical equipment equipped with the variable magnification optical system realize high-speed and quiet autofocus without increasing the size of the lens barrel, and from the wide-angle end state to the telephoto end state. It is possible to satisfactorily suppress the aberration fluctuation at the time of scaling and the aberration fluctuation at the time of focusing from an infinity object to a short-range object.
  • variable magnification optical system will be further described with reference to five numerical examples from the first embodiment to the fifth embodiment.
  • First, how to read the figures and tables referred to in the explanation of each embodiment will be described.
  • FIG. 4, FIG. 7, FIG. 10 and FIG. 13 are diagrams showing the lens configuration and operation of the variable magnification optical system in each embodiment.
  • the arrangement of the lens groups is shown by a cross-sectional view.
  • the movement loci along the optical axis of the lens group G and the aperture S when zooming (magnifying) from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T) are shown on a two-dimensional plane. It is indicated by an arrow.
  • the horizontal axis of the two-dimensional plane is the position on the optical axis
  • the vertical axis is the state of the variable magnification optical system.
  • the movement locus (movement direction and movement amount) of the focusing lens group when focusing on a short-distance object from infinity is indicated by an arrow with the letters "focus" and " ⁇ ". ing.
  • each lens group is represented by a combination of reference numerals G and numbers, and each lens is represented by a combination of reference numerals L and numbers.
  • numbers are assigned to each embodiment. Therefore, the same combination of reference numerals and numbers may be used in a plurality of examples, but this does not mean that the configurations indicated by the combination of reference numerals and numbers are the same.
  • FIG. 5 indicates F number
  • NA indicates numerical aperture
  • Y indicates image height
  • the spherical aberration diagram shows the value of the F number or numerical aperture corresponding to the maximum aperture
  • the astigmatism diagram and the distortion diagram show the maximum image height
  • the coma aberration diagram shows the value of each image height.
  • the solid line shows the sagittal image plane and the broken line shows the meridional image plane.
  • the chromatic aberration of magnification diagram shows the chromatic aberration of magnification with respect to the g-line.
  • f is the focal length of the entire lens system
  • FNO is the F number
  • 2 ⁇ is the angle of view (unit is ° (degrees)
  • ⁇ is the half angle of view
  • Ymax is the maximum image height.
  • TL indicates the distance from the frontmost surface of the lens to the final surface of the lens on the optical axis at infinity, plus BF
  • BF is the image from the final surface of the lens on the optical axis at infinity.
  • the air conversion distance (back focus) to the surface I is shown.
  • the MWF1 has an absolute amount of movement of the first focusing lens group when focusing from an infinity object to a short-distance object (the shortest-distance object) in the wide-angle end state. Indicates a value.
  • MWF2 indicates the absolute value of the amount of movement of the second focusing lens group when focusing from an infinity object to a short-distance object (the shortest-distance object) in the wide-angle end state.
  • ⁇ WF1 indicates the lateral magnification of the first focusing lens group when focusing on an infinity object in the wide-angle end state.
  • ⁇ WF2 indicates the lateral magnification of the second focusing lens group when focusing on an infinity object in the wide-angle end state.
  • the surface numbers indicate the order of the optical surfaces from the object side along the direction in which the light beam travels
  • R is the radius of curvature of each optical surface (the surface whose center of curvature is located on the image surface side). Is a positive value)
  • D is the distance on the optical axis from each optical surface to the next optical surface (or image surface)
  • nd is the refractive index of the material of the optical member with respect to the d line
  • ⁇ d is The Abbe number based on the d-line of the material of the optical member is shown.
  • (Aperture S) indicates an aperture diaphragm, and " ⁇ " of the radius of curvature indicates a plane or an aperture.
  • the description of the refractive index of air nd 1.00000 is omitted.
  • the surface number is marked with * and the radius of curvature R indicates the paraxial radius of curvature.
  • the second-order aspherical coefficient A2 is 0, and the description thereof is omitted.
  • X (y) (y 2 / R) / ⁇ 1 + (1- ⁇ ⁇ y 2 / R 2 ) 1/2 ⁇ + A4 ⁇ y 4 + A6 ⁇ y 6 + A8 ⁇ y 8 + A10 ⁇ y 10 + A12 ⁇ y 12 ⁇ ⁇ (A)
  • the table of [lens group data] shows the starting surface (the surface closest to the object) and the focal length of each lens group.
  • the table of [Variable spacing data] shows the surface spacing with the surface number in which the surface spacing is "variable” in the table showing [lens specifications].
  • W wide-angle end
  • M intermediate focal length
  • T telephoto end
  • the unit of length is set to "mm" in each table of the present specification. There is. However, the unit of length is not necessarily limited to "mm" because the same optical performance can be obtained even if the optical system is proportionally expanded or contracted.
  • FIG. 1 is a diagram showing a lens configuration of a variable magnification optical system according to the first embodiment.
  • the variable magnification optical system ZL (1) according to the first embodiment has a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and an aperture arranged in order from the object side. Aperture S, a third lens group G3 having a positive refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 (first focusing lens group) having a negative refractive power.
  • the image plane I is located after the seventh lens group G7.
  • the first to seventh lens groups G1 to G7 move along the trajectory indicated by the arrow in the lower part of FIG.
  • the distance between each matching lens group changes, and scaling is performed.
  • the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 move independently (in different trajectories) in the direction indicated by the arrow in the upper part of FIG. 1 (image plane direction). Focusing is performed from an infinity object to a short-distance object.
  • the first lens group G1 is a junction negative lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side, and a convex surface facing the object side. It is composed of a positive meniscus lens L13.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L22, a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side, and an object arranged in order from the object side. It is composed of a negative meniscus lens L24 with a concave surface facing to the side.
  • the surface of the negative meniscus lens L21 on the object side is aspherical.
  • the third lens group G3 is composed of a biconvex positive lens L31 arranged in order from the object side, and a junction negative lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33.
  • the fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41, a biconcave negative lens L42, and a biconvex positive lens L43, which are arranged in order from the object side, and a biconvex positive lens. It is composed of a lens L44.
  • the surface of the positive lens L41 on the object side is aspherical.
  • the surface of the positive lens L44 on the image plane side is an aspherical surface.
  • the fifth lens group G5 is composed of a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 arranged in order from the object side.
  • the sixth lens group G6 is composed of a biconcave negative lens L61.
  • the surface of the negative lens L61 on the object side is an aspherical surface.
  • the seventh lens group G7 is composed of a biconvex positive lens L71.
  • Table 1 below lists the specifications of the variable magnification optical system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows various aberrations at infinity focusing in each of the wide-angle end state (A), the intermediate focal length state (B), and the telephoto end state (C) of the variable magnification optical system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows various aberrations during short-range focusing in each of the wide-angle end state (A), the intermediate focal length state (B), and the telephoto end state (C) of the variable magnification optical system according to the first embodiment. Indicates a value.
  • variable magnification optical system satisfactorily corrects various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance, and further, at the time of short-distance focusing. It can be seen that also has excellent imaging performance.
  • FIG. 4 is a diagram showing a lens configuration of the variable magnification optical system according to the second embodiment.
  • the variable magnification optical system ZL (2) according to the second embodiment has a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and an aperture arranged in order from the object side.
  • the image plane I is located after the seventh lens group G7.
  • the 1st to 7th lens groups G1 to G7 move along the trajectory indicated by the arrow in the lower part of FIG.
  • the distance between each matching lens group changes, and scaling is performed.
  • the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 move independently (in different trajectories) in the direction indicated by the arrow in the upper part of FIG. 4 (image plane direction). Focusing is performed from a long-distance object to a short-distance object.
  • the first lens group G1 is a junction negative lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side, and a convex surface facing the object side. It is composed of a positive meniscus lens L13.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L22, a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side, and an object arranged in order from the object side. It is composed of a negative meniscus lens L24 with a concave surface facing to the side.
  • the surface of the negative meniscus lens L21 on the object side is aspherical.
  • the third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens L31 having a convex surface facing the object side arranged in order from the object side, and a junction negative lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33. Will be done.
  • the fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41, a biconcave negative lens L42, and a biconvex positive lens L43, which are arranged in order from the object side, and a biconvex positive lens. It is composed of a lens L44.
  • the surface of the positive lens L41 on the object side is aspherical.
  • the fifth lens group G5 is composed of a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 arranged in order from the object side.
  • the sixth lens group G6 is composed of a negative meniscus lens L61 with a concave surface facing the object side.
  • the negative meniscus lens L61 has an aspherical surface on the object side.
  • the seventh lens group G7 is composed of a biconvex positive lens L71.
  • the surface of the positive lens L71 on the object side is an aspherical surface.
  • FIG. 5 shows various aberrations at infinity focusing in each of the wide-angle end state (A), the intermediate focal length state (B), and the telephoto end state (C) of the variable magnification optical system according to the second embodiment.
  • FIG. 6 shows various aberrations at the time of short-range focusing in each of the wide-angle end state (A), the intermediate focal length state (B), and the telephoto end state (C) of the variable magnification optical system according to the second embodiment. Indicates a value.
  • variable magnification optical system according to the second embodiment satisfactorily corrects various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance, and further, at the time of short-distance focusing. It can be seen that also has excellent imaging performance.
  • FIG. 7 is a diagram showing a lens configuration of the variable magnification optical system according to the third embodiment.
  • the variable magnification optical system ZL (3) according to the third embodiment has a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and an aperture arranged in order from the object side.
  • Aperture S a third lens group G3 having a positive refractive power
  • a fourth lens group G4 first focusing lens group
  • a fifth lens group G5 having a negative refractive power ( It is composed of a second focusing lens group) and a sixth lens group G6 having a positive refractive power.
  • the first to third lens groups G1 to G3 correspond to the preceding lens group GF
  • the sixth lens group G6 corresponds to the succeeding lens group GR.
  • the image plane I is located after the sixth lens group G6.
  • the first to sixth lens groups G1 to G6 move along the trajectory indicated by the arrow in the lower part of FIG. The distance between each matching lens group changes, and scaling is performed. Further, at the time of focusing, the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 move independently (in different trajectories) in the direction indicated by the arrow in the upper part of FIG. 7 (image plane direction). Focusing is performed from a long-distance object to a short-distance object.
  • the first lens group G1 is a junction negative lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side, and a convex surface facing the object side. It is composed of a positive meniscus lens L13.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens L22 having a concave surface facing the object side, a biconvex positive lens L23, and an object arranged in order from the object side. It is composed of a negative meniscus lens L24 with a concave surface facing to the side.
  • the surface of the negative meniscus lens L21 on the object side is aspherical.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33 joined in order from the object side, and a biconvex positive lens. It is composed of a lens L34, a junction negative lens of a biconcave negative lens L35 and a biconvex positive lens L36, and a biconvex positive lens L37.
  • the surface of the positive lens L34 on the object side is aspherical.
  • the surface of the positive lens L37 on the image plane side is an aspherical surface.
  • the fourth lens group G4 is composed of a positive meniscus lens L41 having a concave surface facing the object side and a negative meniscus lens L42 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side.
  • the fifth lens group G5 is composed of a negative meniscus lens L51 with a concave surface facing the object side.
  • the negative meniscus lens L51 has an aspherical surface on the object side.
  • the sixth lens group G6 is composed of a biconvex positive lens L61.
  • Table 3 lists the specifications of the variable magnification optical system according to the third embodiment.
  • FIG. 8 shows various aberrations at infinity focusing in each of the wide-angle end state (A), the intermediate focal length state (B), and the telephoto end state (C) of the variable magnification optical system according to the third embodiment.
  • FIG. 9 shows various aberrations at the time of short-range focusing in each of the wide-angle end state (A), the intermediate focal length state (B), and the telephoto end state (C) of the variable magnification optical system according to the third embodiment. Indicates a value.
  • variable magnification optical system according to the third embodiment satisfactorily corrects various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance, and further, at the time of short-distance focusing. It can be seen that also has excellent imaging performance.
  • FIG. 10 is a diagram showing a lens configuration of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment.
  • the variable magnification optical system ZL (4) according to the fourth embodiment has a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a negative lens group G2 arranged in order from the object side.
  • the image plane I is located after the seventh lens group G7.
  • the first to seventh lens groups G1 to G7 move along the trajectory indicated by the arrow in the lower part of FIG.
  • the distance between each matching lens group changes, and scaling is performed.
  • the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 move independently (in different trajectories) in the direction indicated by the arrow in the upper part of FIG. 10 (image plane direction). Focusing is performed from a long-distance object to a short-distance object.
  • the first lens group G1 is a junction negative lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side, and a convex surface facing the object side. It is composed of a positive meniscus lens L13.
  • the second lens group G2 is composed of a negative meniscus lens L21 with a convex surface facing the object side.
  • the surface of the negative meniscus lens L21 on the object side is aspherical.
  • the third lens group G3 is composed of a negative meniscus lens L31 having a concave surface facing the object side, a biconvex positive lens L32, and a negative meniscus lens L33 having a concave surface facing the object side, arranged in order from the object side. Will be done.
  • the fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41, a biconvex positive lens L42, and a biconcave negative lens L43, which are arranged in order from the object side, and a biconvex positive lens. It is composed of a lens L44, a junction negative lens of a biconcave negative lens L45 and a biconvex positive lens L46, and a biconvex positive lens L47.
  • the surface of the positive lens L44 on the object side is aspherical.
  • the surface of the positive lens L47 on the image plane side is an aspherical surface.
  • the fifth lens group G5 is composed of a positive meniscus lens L51 having a concave surface facing the object side and a negative meniscus lens L52 having a convex surface facing the object side arranged in order from the object side.
  • the sixth lens group G6 is composed of a negative meniscus lens L61 with a concave surface facing the object side.
  • the negative meniscus lens L61 has an aspherical surface on the object side.
  • the seventh lens group G7 is composed of a biconvex positive lens L71.
  • Table 4 lists the specifications of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 shows various aberrations at infinity focusing in each of the wide-angle end state (A), the intermediate focal length state (B), and the telephoto end state (C) of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 shows various aberrations at the time of short-range focusing in each of the wide-angle end state (A), the intermediate focal length state (B), and the telephoto end state (C) of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment. Indicates a value.
  • variable magnification optical system according to the fourth embodiment satisfactorily corrects various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance, and further, at the time of short-distance focusing. It can be seen that also has excellent imaging performance.
  • FIG. 13 is a diagram showing a lens configuration of the variable magnification optical system according to the fifth embodiment.
  • the variable magnification optical system ZL (5) according to the fifth embodiment has a first lens group G1 having a positive refractive force, a second lens group G2 having a negative refractive force, and an aperture arranged in order from the object side.
  • the image plane I is located after the eighth lens group G8.
  • the first to eighth lens groups G1 to G8 move along the trajectory indicated by the arrow in the lower part of FIG.
  • the distance between each matching lens group changes, and scaling is performed.
  • the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 move independently (in different trajectories) in the direction indicated by the arrow in the upper part of FIG. 13 (image plane direction). Focusing is performed from a long-distance object to a short-distance object.
  • the first lens group G1 is a junction negative lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side, and a convex surface facing the object side. It is composed of a positive meniscus lens L13.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L22, a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side, and an object arranged in order from the object side. It is composed of a negative meniscus lens L24 with a concave surface facing to the side.
  • the surface of the negative meniscus lens L21 on the object side is aspherical.
  • the third lens group G3 is composed of a biconvex positive lens L31 arranged in order from the object side, and a junction positive lens consisting of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33.
  • the fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41, a biconcave negative lens L42, and a biconvex positive lens L43, which are arranged in order from the object side, and a biconvex positive lens. It is composed of a lens L44.
  • the surface of the positive lens L41 on the object side is aspherical.
  • the surface of the positive lens L44 on the image plane side is an aspherical surface.
  • the fifth lens group G5 is composed of a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 arranged in order from the object side.
  • the sixth lens group G6 is composed of a biconcave negative lens L61.
  • the surface of the negative lens L61 on the object side is an aspherical surface.
  • the seventh lens group G7 is composed of a biconvex positive lens L71.
  • the eighth lens group G8 is composed of a positive meniscus lens L81 with a concave surface facing the object side.
  • Table 5 below lists the specifications of the variable magnification optical system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 14 shows various aberrations at infinity focusing in each of the wide-angle end state (A), the intermediate focal length state (B), and the telephoto end state (C) of the variable magnification optical system according to the fifth embodiment. .. Further, FIG. 15 shows various aberrations at the time of short-range focusing in each of the wide-angle end state (A), the intermediate focal length state (B), and the telephoto end state (C) of the variable magnification optical system according to the fifth embodiment. Indicates a value.
  • variable magnification optical system satisfactorily corrects various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance, and further, at the time of short-distance focusing. It can be seen that also has excellent imaging performance.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified as long as the optical performance specified by the description of each claim is not impaired.
  • variable magnification optical system having a 6-group configuration, a 7-group configuration, and an 8-group configuration is shown, but the variable magnification optical system having other group configurations (for example, the most object side or the most of the variable magnification optical system). It is also possible to have a 9-group configuration in which a lens or a lens group is added on the image plane side).
  • the lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval that changes at the time of magnification change.
  • any of spherical surface, flat surface, and aspherical surface may be adopted.
  • the spherical or flat lens surface facilitates lens processing and assembly adjustment, can prevent deterioration of optical performance due to errors in lens processing and assembly adjustment, and further deteriorates depiction performance even if the image surface shifts. It has the advantage of being less.
  • the aspherical lens surface may be an aspherical surface obtained by grinding, a glass-molded aspherical surface obtained by molding glass into an aspherical shape, or a composite aspherical surface formed by forming a resin provided on the glass surface into an aspherical shape. Good.
  • the lens surface may be a diffraction surface, and the lens may be a refractive index distribution type lens (GRIN lens) or a plastic lens.
  • GRIN lens refractive index distribution type lens
  • an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength range may be applied to the lens surface of the lens constituting the variable magnification optical system of the present application.
  • flare and ghost can be reduced, and high optical performance with high contrast can be achieved.
  • G1 1st lens group G2 2nd lens group G3 3rd lens group G4 4th lens group G5 5th lens group G6 6th lens group G7 7th lens group G8 8th lens group I image plane S Aperture aperture

Landscapes

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

Abstract

変倍光学系（ＺＬ（１））は複数のレンズ群（Ｇ１～Ｇ７）を有する。変倍の際には、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。複数のレンズ群は、合焦の際に移動する第１合焦レンズ群（Ｇ５）と、第１合焦レンズ群より像面側に配置され合焦の際に第１合焦レンズ群とは異なる軌跡で移動する第２合焦レンズ群（Ｇ６）とを含む。第１合焦レンズ群および第２合焦レンズ群は、いずれも負の屈折力を有する。第１合焦レンズ群または第２合焦レンズ群は、正の屈折力を有するレンズを少なくとも一つ含み、以下の条件式を満足するように構成される。　１．４０＜ｆＦＰ／（－ｆＦＮ）＜３．５０　但し、　ｆＦＰ：第１合焦レンズ群内または第２合焦レンズ群内の、最も正の屈折力の強いレンズの焦点距離　ｆＦＮ：第１合焦レンズ群内または第２合焦レンズ群内の、最も負の屈折力の強いレンズの焦点距離

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、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。変倍光学系においては、合焦レンズ群の軽量化と、合焦時の収差の変動を抑制することが求められている。
特開２０１３－１６０９４４号公報
　本発明は、以下に説明する変倍光学系と、その変倍光学系を搭載した光学機器を提案するものである。本発明の変倍光学系は複数のレンズ群を有し、複数のレンズ群は、変倍の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。複数のレンズ群は、合焦の際に移動する第１合焦レンズ群と、第１合焦レンズ群より像面側に配置され合焦の際に第１合焦レンズ群とは異なる軌跡で移動する第２合焦レンズ群とを含む。第１合焦レンズ群および第２合焦レンズ群は、いずれも負の屈折力を有する。第１合焦レンズ群または第２合焦レンズ群は、正の屈折力を有するレンズを少なくとも一つ含み、以下の条件式を満足するように構成される。
　１．４０＜ｆＦＰ／（－ｆＦＮ）＜３．５０
　但し、
　ｆＦＰ：第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群を構成するレンズのうち、最も正の屈折力の強いレンズの焦点距離
　ｆＦＮ：第１合焦レンズ群内または第２合焦レンズ群内の、最も負の屈折力の強いレンズの焦点距離
変倍光学系の第１実施例におけるレンズ構成を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、第１実施例の変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、第１実施例の変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 変倍光学系の第２実施例におけるレンズ構成を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、第２実施例の変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、第２実施例の変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 変倍光学系の第３実施例におけるレンズ構成を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、第３実施例の変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、第３実施例の変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 変倍光学系の第４実施例におけるレンズ構成を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、第４実施例の変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、第４実施例の変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 変倍光学系の第５実施例におけるレンズ構成を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、第５実施例の変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、第５実施例の変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 光学機器の一実施形態であるデジタルカメラの構成を示す図である。 変倍光学系の製造方法を示すフローチャートである。
　以下に、本発明を実施するための好ましい形態を示す。
　図１６に、本発明の光学機器の一実施形態であるデジタルカメラの概略構成を示す。このカメラは、撮像素子３が搭載された本体１と、本発明の変倍光学系の実施形態に相当する撮影レンズ２とにより構成される。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、撮像素子３に到達する。これにより被写体からの光が撮像素子３により撮像され、被写体画像として不図示のメモリに記録される。撮影レンズ２の詳細は、以下に、変倍光学系の実施形態として説明する。
　本発明の一実施形態における変倍光学系は、複数のレンズ群を有し、複数のレンズ群は、変倍の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。複数のレンズ群は、合焦の際に移動する第１合焦レンズ群と、第１合焦レンズ群より像面側に配置され合焦の際に第１合焦レンズ群とは異なる軌跡で移動する第２合焦レンズ群とを含んでいる。第１合焦レンズ群および第２合焦レンズ群は、いずれも負の屈折力を有している。第１合焦レンズ群または第２合焦レンズ群は、正の屈折力を有するレンズを少なくとも一つ含み、以下の条件式（１）を満足するように構成される。
　１．４０＜ｆＦＰ／（－ｆＦＮ）＜３．５０　・・・（１）
　但し、
　ｆＦＰ：第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群を構成するレンズのうち、最も正の屈折力の強いレンズの焦点距離
　ｆＦＮ：第１合焦レンズ群内または第２合焦レンズ群内の、最も負の屈折力の強いレンズの焦点距離
　上記条件式（１）は、第１合焦レンズ群内または第２合焦レンズ群内の最も正の屈折力の強いレンズの焦点距離と、第１合焦レンズ群内または第２合焦レンズ群内の最も負の屈折力の強いレンズの焦点距離との比を規定するものである。この条件式（１）を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
　条件式（１）の対応値が上限値３．５０を上回ると、第１合焦レンズ群内または第２合焦レンズ群内の最も負の屈折力の強いレンズの屈折力が強くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１）の上限値を３．４５に設定することが好ましい。条件式（１）の上限値をより小さな値、例えば３．４０、３．３０、３．２０、３．１５、３．１０、３．０５、３．００、２．９５、２．９０に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　一方、条件式（１）の対応値が下限値１．４０を下回ると、第１合焦レンズ群内、または第２合焦レンズ群内の最も正の屈折力の強いレンズの屈折力が強くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１）の下限値を１．４５に設定することが好ましい。条件式（１）の下限値をより大きな値、例えば１．５０、１．５５、１．６０、１，６５、１．７０、１．７５、１．８０、１．９０、２．００に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　上記構成の変倍光学系は、変倍の際に隣り合う各レンズ群の間隔を変化させることで良好な収差補正を図り、屈折力を有する合焦レンズ群を複数配置することにより、合焦レンズ群を大型化することなく、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
　第１合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、像面方向に移動することが好ましい。これにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を、効果的に抑えることができる。
　第２合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、像面方向に移動することが好ましい。これにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を、さらに効果的に抑えることができる。
　また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
　１．００＜（－ｆＦｓ）／ｆｗ＜４．００　・・・（２）
　但し、
　ｆＦｓ：第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方のレンズ群の焦点距離
　ｆｗ：広角端状態における変倍光学系の焦点距離
　条件式（２）は、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方の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を規定するものである。この条件式（２）を満足することで、鏡筒を大型化することなく広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
　条件式（２）の対応値が上限値４．００を上回ると、合焦レンズ群の屈折力が弱くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の合焦レンズ群の移動量が大きくなり、鏡筒が大型化してしまう。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２）の上限値を３．９０に設定することが好ましい。条件式（２）の上限値をより小さな値、例えば３．８０、３．５０、３．３０、３．１５、３．００、２．８０、２．５０、２．２０、２．００に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　一方、条件式（２）の対応値が下限値１．００を下回ると、合焦レンズ群の屈折力が強くなり、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２）の下限値を１．１０に設定することが好ましい。条件式（２）の下限値をより大きな値、例えば１．２０、１．２５、１．３０、１．３５、１．４０、１．４５、１．５０、１．５５、１．６０に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
　０．１０＜ＭＷＦ１／ＭＷＦ２＜３．００　・・・（３）
　但し、
　ＭＷＦ１：広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量の絶対値
　ＭＷＦ２：広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量の絶対値
　条件式（３）は、広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量の絶対値と広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量の絶対値の比を規定するものである。この条件式（３）を満足することで、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
　条件式（３）の対応値が上限値３．００を上回ると、第１合焦レンズ群の移動量が大きくなりすぎ、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（３）の上限値を２．５０に設定することが好ましい。条件式（３）の上限値をより小さな値、例えば２．００、１．７５、１．５０、１．３０、１．１５、１．００、０．８５、０．８０、０．７５に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　一方、条件式（３）の対応値が下限値０．１０を下回ると、第２合焦レンズ群の移動量が大きくなりすぎ、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（３）の下限値を０．１３、０．１５、０．１８、０．２０、０．２１、０．２３に設定することが好ましい。条件式（３）の下限値をより大きな値、例えば０．２５、０．３０、０．３５、０．３８に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
　０．２０＜βＷＦ１／βＷＦ２＜５．００　・・・（４）
　但し、
　βＷＦ１：広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
　βＷＦ２：広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
　条件式（４）は、広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率と広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率の比を規定するものである。この条件式（４）を満足することで、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
　条件式（４）の対応値が上限値５．００を上回ると、広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が大きくなりすぎ、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（４）の上限値を４．８０に設定することが好ましい。条件式（４）の上限値をより小さな値、例えば４．６０、４．００、３．５０、３．３０、３．００、２．５０、２．００、１．５０、１．２５に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　一方、条件式（４）の対応値が下限値０．２０を下回ると、広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が大きくなりすぎ、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（４）の下限値を０．３０または０．３５に設定することが好ましい。条件式（４）の下限値をより大きな値、例えば０．４０、０．４５、０．５０、０．５５、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　また、前記複数のレンズ群は、第２合焦レンズ群より像面側に配置された後続レンズ群を含み、後続レンズ群は少なくとも一つのレンズ群により構成されることが好ましい。これにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を効果的に抑えることができる。
　また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
　－２．００＜（－ｆＦｓ）／ｆＲ＜２．００　・・・（５）
　但し、
　ｆＦｓ：第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方のレンズ群の焦点距離
　ｆＲ：後続レンズ群の焦点距離
　条件式（５）は、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方のレンズ群の焦点距離と後続レンズ群の焦点距離との比を規定するものである。この条件式（５）を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
　条件式（５）の対応値が上限値２．００を上回ると、後続レンズ群の正の屈折力が強くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（５）の上限値を１．９０に設定することが好ましい。また、条件式（５）の上限値をより小さな値、例えば１．８０、１．６５、１．５０、１．３５、１．２０、１．１０、１．１０、０．９０、０．８０に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　一方、条件式（５）の対応値が下限値－２．００を下回ると、後続レンズ群の負の屈折力が強くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（５）の下限値を－１．９０に設定することが好ましい。また、条件式（５）の下限値をより大きな値、例えば－１．８０、－１．６５、－１．５０、－１．２５、－１．００、－０．７５、－０．５０、－０．２５、－０．１０に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　また、上記複数のレンズ群は、第１合焦レンズ群より物体側に配置された先行レンズ群を含み、先行レンズ群は少なくとも一つのレンズ群により構成されることが好ましい。これにより、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を効果的に抑えることができる。
　また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
　０．３０＜（－ｆＦｓ）／ｆＦ＜３．００　・・・（６）
　但し、
　ｆＦｓ：第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方のレンズ群の焦点距離
　ｆＦ：先行レンズ群のうち、第１合焦レンズに隣接するレンズ群の焦点距離
　条件式（６）は、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方のレンズ群の焦点距離と先行レンズ群の焦点距離との比を規定するものである。この条件式（６）を満足することで、鏡筒を大型化することなく広角端状態から望遠端状態への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
　条件式（６）の対応値が上限値３．００を上回ると、先行レンズ群の屈折力が強くなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（６）の上限値を２．９０に設定することが好ましい。また、条件式（６）の上限値をより小さな値、例えば２．８０、２．６５、２．５０、２．３０、２．１５、２．００、１．９０、１．８５、１．８０に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　一方、条件式（６）の対応値が下限値０．３０を下回ると、先行レンズ群の屈折力が弱くなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の先行レンズ群の移動量が大きくなり、鏡筒が大型化してしまう。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（６）の下限値を０．４０に設定することが好ましい。条件式（６）の下限値をより大きな値、例えば０．５０、０．７０、０．８５、１．００、１．１０、１．１５、１．２０、１．２５、１．３０に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　また、先行レンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群を有することが好ましい。これにより、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を効果的に抑えることができる。
　また、先行レンズ群は、第１レンズ群に隣接する負の屈折力を有する第２レンズ群を有することが好ましい。これにより、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を効果的に抑えることができる。
　また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
　４．００＜ｆ１／（－ｆ２）＜８．００　・・・（７）
　但し、
　ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
　ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
　条件式（７）は、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の比を規定するものである。この条件式（７）を満足することで、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
　条件式（７）の対応値が上限値８．００を上回ると、第２レンズ群の屈折力が強くなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えるのが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（７）の上限値を７．８０に設定することが好ましい。条件式（７）の上限値をより小さな値、例えば７．５０、７．２５、７．００、６．７５、６．５０、６．３０、６．２０、６．１０、６．００に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　一方、条件式（７）の対応値が下限値４．００を下回ると、第１レンズ群の屈折力が強くなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えるのが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（７）の下限値を４．２０に設定することが好ましい。条件式（７）の下限値をより大きな値、例えば４．５０、４．７０、４．８５、５．００、５．２０、５．４０、５．５０、５．６０、５．７０に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　また、上記変倍光学系は、上述した構成をとることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動を良好に抑えながら、以下の条件式（８）を満たすことができる。
　２ωｗ＞７５．０°　・・・（８）
　但し、
　ωｗ：広角端状態における変倍光学系の半画角
　上述した構成では、各条件式の対応値の範囲を絞り込むことで、条件式（８）の下限値をより大きな値、例えば７７．０°、８０．０°、８２．０°、８３．５°とすることもできる。
　また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
　０．１０＜ＢＦｗ／ｆｗ＜１．００　・・・（９）
　但し、
　ＢＦｗ：広角端状態における変倍光学系の空気換算距離（バックフォーカス）
　ｆｗ：広角端状態における変倍光学系の焦点距離
　条件式（９）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の比を規定するものである。この条件式（９）を満足することで、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を効果的に補正することができる。
　条件式（９）の対応値が上限値１．００を上回ると、広角端状態における焦点距離に対して広角端状態におけるバックフォーカスが大きくなり、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（９）の上限値を０．９０または０．８５に設定することが好ましい。条件式（９）の上限値をより小さな値、例えば０．８０、０．７５、０．７０、０．６５、０．６０、０．５５に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　一方、条件式（９）の対応値が下限値０．１０を下回ると、広角端状態における焦点距離に対して広角端状態におけるバックフォーカスが小さくなり、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（９）の下限値を０．１５、０．２０または０．２５に設定することが好ましい。条件式（９）の下限値をより大きな値、例えば０．３０、０．３５、０．３８、０．４０、０．４２、０．４５に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　また、第２合焦レンズ群は、負の屈折力を有するレンズ成分を有し、そのレンズ成分は以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。ここで、「レンズ成分」は、単レンズ、接合レンズの両方を意味する用語として用いている。
　－２．００＜（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２－ｒ１）＜６．００　・・・（１０）
　但し、
　ｒ１：前記レンズ成分の物体側のレンズ面の曲率半径
　ｒ２：前記レンズ成分の像面側のレンズ面の曲率半径
　条件式（１０）は、第２合焦レンズ群内にある負の屈折力を有するレンズのシェイプファクターを規定するものである。この条件式（１０）を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際のコマ収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
　条件式（１０）の対応値が上限値６．００を上回ると、第２合焦レンズ群のコマ収差補正力が不足し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際のコマ収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１０）の上限値を５．５０に設定することが好ましい。また、条件式（１０）の上限値をより小さな値、例えば５．００、４．７５、４．５０、４．２５、４．００、３．７０、３．５０、３．２０に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　一方、条件式（１０）の対応値が下限値－２．００を下回ると、第２合焦レンズ群のコマ収差補正力が不足し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際のコマ収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１０）の下限値を－１．５０に設定することが好ましい。条件式（１０）の下限値をより大きな値、例えば－１．００、－０．５０、－０．１０、－０．０５、０．０５、０．０８、０．１２、０．４０、０．５５に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
　１．０５＜βＷＦ１＜１．８０　・・・（１１）
　但し、
　βＷＦ１：広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
　条件式（１１）は、広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率を規定するものである。この条件式（１１）を満足することで、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
　条件式（１１）の対応値が上限値１．８０を上回ると、広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が大きくなりすぎ、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１１）の上限値を１．７５に設定することが好ましい。条件式（１１）の上限値をより小さな値、例えば１．７０、１．６５、１．６０、１．５８、１．５５、１．５３、１．５０、１．４９、さらに１．４８に設定することで、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　条件式（１１）の対応値が下限値１．０５を下回ると、広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が小さくなりすぎ、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめ、歪曲収差やコマ収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１１）の下限値を１．０６に設定することが好ましい。条件式（１１）の下限値を、１．０８、１．１０、１．１２、１．１５、１．１６、１．２０、１．２２、さらに１．２５に設定することで、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（１２）を満足することが好ましい。
　１．０５＜βＷＦ２＜１．８０　・・・（１２）
　但し、
　βＷＦ２：広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
　条件式（１２）は、広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率を規定するものである。この条件式（１２）を満足することで、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
　条件式（１２）の対応値が上限値１．８０を上回ると、広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が大きくなりすぎ、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１２）の上限値を１．７５に設定することが好ましい。条件式（１２）の上限値を、１．７０、１．６８、１．６５、１．６３、１．６０、１．５８、１．５５、さらに１．５４に設定することで、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　条件式（１２）の対応値が下限値１．０５を下回ると、広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が小さくなりすぎ、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめ、歪曲収差やコマ収差の変動を抑えることが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１２）の下限値を１．０８に設定することが好ましい。条件式（１２）の下限値を、１．１０、１．１３、１．１５、１．１８、１．２０、１．２３、１．２４、１．２８、さらに１．３０に設定することで、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（１３）を満足することが好ましい。
　(βＷＦ１＋１／βＷＦ１)-2＜０．２５０　・・・（１３）
　但し、
　βＷＦ１：広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
　条件式（１３）は、広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が満たす条件を規定するものである。この条件式（１３）を満足することで、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差や歪曲収差、コマ収差をはじめとする諸収差の変動を抑えつつ、第１合焦レンズ群の移動量を小さくすることができる。
　条件式（１３）の対応値が上限値０．２５０を上回ると、広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の移動量が大きくなりすぎるため好ましくない。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１３）の上限値を０．２４９に設定することが好ましい。条件式（１３）の上限値を、０．２４８、０．２４７、０．２４６、さらに０．２４５に設定することで、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（１４）を満足することが好ましい。
　(βＷＦ２＋１／βＷＦ２)-2＜０．２５０　・・・（１４）
　但し、
　βＷＦ２：広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
　条件式（１４）は、広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率を規定するものである。この条件式（１４）を満足することで、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差や歪曲収差、コマ収差をはじめとする諸収差の変動を抑えつつ、第２合焦レンズ群の移動量を小さくすることができる。
　条件式（１４）の対応値が上限値０．２４９を上回ると、広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の移動量が大きくなりすぎるため好ましくない。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１４）の上限値を０．２４８に設定することが好ましい。条件式（１４）の上限値を、０．２４５、０．２４０、０．２３８、０．２３５、０．２３３、０．２３０、０．２２８、さらに０．２２５に設定することで、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
　先に説明した光学機器は、以上に説明した変倍光学系を搭載することにより、鏡筒を大型化することなく高速且つ静粛なオートフォーカスを実現するとともに、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動、ならびに無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えることができる。
　続いて、図１７を参照しながら、上記変倍光学系の製造方法について概説する。変倍光学系は、複数のレンズ群をそれぞれ構成し（ＳＴ１）、構成されたレンズ群を以下の条件でレンズ鏡筒内に配置する（ＳＴ２）ことにより製造される。複数のレンズ群は、変倍の際に隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように配置する。ここで配置する複数のレンズ群の中には、合焦の際に移動する第１合焦レンズ群と、第１合焦レンズ群より像面側に配置され合焦の際に前記第１合焦レンズ群とは異なる軌跡で移動する第２合焦レンズ群とが含まれている。第１合焦レンズ群および第２合焦レンズ群は、いずれも負の屈折力を有している。第１合焦レンズ群または第２合焦レンズ群は、正の屈折力を有するレンズを少なくとも一つ含み、前述の条件式（１）を満足するように構成される。
　上記手順により製造された変倍光学系およびその変倍光学系を搭載した光学機器は、鏡筒を大型化することなく高速且つ静粛なオートフォーカスを実現するとともに、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動、ならびに無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えることができる。
　以下、上記変倍光学系について、第１実施例から第５実施例までの５つの数値実施例を示して、さらに説明する。はじめに、各実施例の説明の中で参照する図表の見方を説明する。
　図１、図４、図７、図１０および図１３は、各実施例における変倍光学系のレンズ構成および動作を示す図である。各図の中央には、レンズ群の配列を断面図により示している。各図の下段には、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態に（Ｔ）ズーミング（変倍）するときのレンズ群Ｇおよび絞りＳの光軸に沿った移動軌跡を、２次元平面上の矢印で示している。２次元平面の横軸は光軸上の位置、縦軸は変倍光学系の状態である。また、各図の上段には、無限遠から近距離物体に合焦する際の合焦レンズ群の移動軌跡（移動方向および移動量）を、「合焦」および「∞」の文字とともに矢印で示している。
　図１、図４、図７、図１０および図１３では、各レンズ群を符号Ｇと数字の組み合わせにより表し、各レンズを符号Ｌと数字の組み合わせにより表している。本明細書では、符号の増加による煩雑化を防ぐため、実施例ごとに付番を行っている。このため、複数の実施例において同一の符号と数字の組み合わせが用いられる場合があるが、これは、その符号と数字の組み合わせが示す構成が同一であることを意味するものではない。
　図２、図５、図８、図１１および図１４は、各実施例における変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、図３、図６、図９、図１２および図１５は、各実施例における変倍光学系の近距離合焦時の諸収差図である。これらの図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそれぞれ示す。球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。ｄはｄ線（λ=587.6nm）、ｇはｇ線（λ=435.8nm）をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。倍率色収差図では、ｇ線を基準とした倍率色収差を示す。
　続いて、各実施例の説明に用いられる表について説明する。［全体諸元］の表において、ｆはレンズ全系の焦点距離、ＦＮОはＦナンバー、２ωは画角（単位は°（度）で、ωが半画角である）、Ｙｍａｘは最大像高を示す。ＴＬは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にＢＦを加えた距離を示し、ＢＦは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Ｉまでの空気換算距離（バックフォーカス）を示す。なお、これらの値は、広角端（Ｗ）、中間焦点距離（Ｍ）、望遠端（Ｔ）の各変倍状態におけるそれぞれについて示している。
　また、［全体諸元］の表において、ＭＷＦ１は、広角端状態において無限遠物体から近距離物体（最も近距離の物体）へ合焦する際の第１の合焦レンズ群の移動量の絶対値を示す。ＭＷＦ２は、広角端状態において無限遠物体から近距離物体（最も近距離の物体）へ合焦する際の第２の合焦レンズ群の移動量の絶対値を示す。βＷＦ１は、広角端状態において無限遠物体に合焦する場合の第１の合焦レンズ群の横倍率を示す。βＷＦ２は、広角端状態において無限遠物体に合焦する場合の第２の合焦レンズ群の横倍率を示す。
　［レンズ諸元］の表において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Ｒは各光学面の曲率半径（曲率中心が像面側に位置する面を正の値としている）、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材質のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とするアッベ数を、それぞれ示す。（絞りＳ）は開口絞りを、曲率半径の「∞」は平面又は開口を、それぞれ示す。空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は省略している。レンズ面が非球面である場合には面番号に＊印を付して曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
　［非球面データ］の表には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次式（Ａ）で示す。Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離（ザグ量）を、Ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-n」は、「×１０-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。なお、２次の非球面係数Ａ２は０であり、その記載を省略している。
　Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１－κ×ｙ2／Ｒ2）1/2｝＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10＋Ａ12×ｙ12　・・・（Ａ）
　［レンズ群データ］の表には、各レンズ群のそれぞれの始面（最も物体側の面）と焦点距離を示す。
　［可変間隔データ］の表には、［レンズ諸元］を示す表において面間隔が「可変」となっている面番号での面間隔を示す。ここでは無限遠および近距離に合焦させたときのそれぞれについて、広角端（Ｗ）、中間焦点距離（Ｍ）、望遠端（Ｔ）の各変倍状態における面間隔を示す。
　［条件式対応値］の表には、各条件式に対応する値を示す。
　なお、焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、その他の長さの単位としては、一般に「mm」が用いられているため、本明細書の各表でも長さの単位は「mm」としている。但し、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ので、長さの単位は必ずしも「mm」に限られるものではない。
　ここまでの図および表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での重複する説明は省略する。
　（第１実施例）
　第１実施例について、図１、図２、図３および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ（１）は、物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（第１合焦レンズ群）と、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６（第２合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成されている。ここでは、第１から第４までのレンズ群Ｇ１～Ｇ４が先行レンズ群ＧＦに該当し、第７レンズ群Ｇ７が後続レンズ群ＧＲに該当する。像面Ｉは、第７レンズ群Ｇ７の後に位置する。
　広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際には、第１～第７レンズ群Ｇ１～Ｇ７が図１下段の矢印が示す軌跡に沿って移動することで、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、変倍が行われる。また、合焦の際には、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６が、図１上段の矢印で示す方向（像面方向）に、独立して（異なる軌跡で）移動することで、無限遠物体から近距離物体への合焦が行われる。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とから構成される。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側の面が非球面である。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合負レンズとから構成される。
　第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ４４とから構成される。正レンズＬ４１は、物体側の面が非球面である。正レンズＬ４４は、像面側の面が非球面である。
　第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凹形状の負レンズＬ５２とから構成される。
　第６レンズ群Ｇ６は、両凹形状の負レンズＬ６１から構成される。負レンズＬ６１は、物体側の面が非球面である。
　第７レンズ群Ｇ７は、両凸形状の正レンズＬ７１から構成される。
　以下の表１に、第１実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表１）
［全体諸元］
　変倍比＝2.74
　ｆＦＰ＝53.823（Ｌ５１）
　ｆＦＮ＝-26.346（Ｌ５２）
　ＭＷＦ１＝0.255
　ＭＷＦ２＝0.618
　βＷＦ１＝1.418
　βＷＦ２＝1.530
　　　　　　　　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ
　ｆ　　　　 　24.8　　　50.0　　　67.9
　ＦＮＯ　　　　2.92　　　2.92　　　2.92
　２ω　　　 　85.14　 　45.20　 　34.12
　Ｙｍａｘ　 　21.60　 　21.60　 　21.60
　ＴＬ　　　　135.45　　153.76　　169.45
　ＢＦ　　　 　13.08　 　25.53　 　33.89
［レンズ諸元］
　面番号　　　 　Ｒ　　　 　Ｄ　　　　ｎｄ　　　νd
　物体面　　　 　∞
 　　1　　　11820.3050　 　2.500　 　1.84666　 　23.80
 　　2　　　　254.8436　 　3.832　 　1.59319　 　67.90
 　　3　　 　1938.9860　 　0.200
 　　4　　　 　81.3609　 　6.634　 　1.81600　 　46.59
 　　5　　　　717.8392　　D5(可変)
 　　6*　　 　170.2224　 　2.000　 　1.67798　 　54.89
 　　7　　　 　19.0228　 　8.030
 　　8　　 　-102.7918　 　1.200　 　1.59319　 　67.90
 　　9　　　 　39.9274　 　0.200
　　10　　　 　30.7705　 　3.844　 　1.85000　 　27.03
　　11　　　　120.7450　 　4.556
　　12　　　　-26.6990　 　1.200　 　1.60300　 　65.44
　　13　　　　-48.1940　　D13(可変)
　　14(絞りS)　　∞　　　　1.500
　　15　　　 　51.8883　 　3.971　 　1.90265　 　35.73
　　16　　 　-335.1012　 　0.200
　　17　　　 　34.2757　 　7.394　 　1.49782　 　82.57
　　18　　　　-32.4829　 　1.300　 　1.81600　 　46.59
　　19　　　　124.5969　　D19(可変)
　　20*　　　　73.3752　 　4.605　 　1.82098　 　42.50
　　21　　　　-40.9497　 　0.222
　　22　　　　-60.6253　 　1.200　 　1.85478　 　24.80
　　23　　　 　23.2350　 　6.747　 　1.49782　 　82.57
　　24　　　　-68.9735　 　0.930
　　25　　　 　51.1526　 　5.532　 　1.80604　 　40.74
　　26*　　 　-59.8674　　D26(可変)
　　27　　　　364.3227　 　3.545　 　1.94595　 　17.98
　　28　　　　-58.9057　 　0.200
　　29　　　　-87.4737　 　1.200　 　1.77250　 　49.62
　　30　　　 　26.6831　　D30(可変)
　　31*　　 　-54.3769　 　1.300　 　1.95150　 　29.83
　　32　　　　226.2913　　D32(可変)
　　33　　　 　84.9939　 　5.357　 　1.83481　 　42.73
　　34　　 　-133.1562　　　BF
　　像面　　　 　∞
［非球面データ］
　第６面
　　K=1.0000
　　A4=2.79734E-06,　A6=-1.48626E-09,　A8=2.33651E-12,　A10=-3.91747E-17
　第２０面
　　K=1.0000
　　A4=-1.24053E-05,　A6=2.41375E-10,　A8=1.23614E-11,　A10=-2.66251E-14
　第２６面
　　K=1.0000
　　A4=1.94712E-06,　A6=-7.52657E-09,　A8=-2.53945E-12,　A10=9.10643E-15
　第３１面
　　K=1.0000
　　A4=-5.72467E-06,　A6=-2.85790E-08,　A8=9.21679E-11,　A10=-4.86764E-13
［レンズ群データ］
　 群　 　始面　　焦点距離
　　1　　 　1　　　129.519
　　2　　 　6　　　-21.862
　　3　　　14　　 　47.382
　　4　　　20　　 　28.141
　　5　　　27　　　-53.501
　　6　　　31　　　-45.973
　　7　　　33　　 　62.847
［可変間隔データ］
　　　　　 　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ　　　 　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ
　　　　　 無限遠　　無限遠　　無限遠　　 近距離　　近距離　　近距離
　Ｄ５　　　2.000　　20.511　　30.687　　　2.000　　20.511　　30.687
　Ｄ１３　 18.977　 　5.779　 　2.000　　 18.977　 　5.779　 　2.000
　Ｄ１９　　9.078　 　3.248　 　2.000　　　9.078　 　3.248　 　2.000
　Ｄ２６　　2.614　 　2.197　 　2.001　　　2.869　 　2.555　 　2.431
　Ｄ３０　　7.108　 　7.282　 　6.363　　　7.472　 　7.442　 　6.438
　Ｄ３２　　3.198　 　9.812　　13.117　　　2.579　 　9.294　　12.612
［条件式対応値］
　条件式（１）　ｆＦＰ／（－ｆＦＮ） ＝　2.043
　条件式（２）　（－ｆＦｓ）／ｆｗ ＝　1.857
　条件式（３）　ＭＷＦ１／ＭＷＦ２ ＝　0.412
　条件式（４）　βＷＦ１／βＷＦ２ ＝　0.927
　条件式（５）　（－ｆＦｓ）／ｆＲ ＝　0.732
　条件式（６）　（－ｆＦｓ）／ｆＦ ＝　1.634
　条件式（７）　ｆ１／（－ｆ２） ＝　5.924
　条件式（８）　２ωｗ ＝　85.14
　条件式（９）　ＢＦｗ／ｆｗ ＝　0.529
　条件式（10）　（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２－ｒ１） ＝　0.613
　条件式（11）　βＷＦ１　＝　1.418
　条件式（12）　βＷＦ２　＝　1.530
　条件式（13）　(βＷＦ１＋１／βＷＦ１)-2　＝　0.2218
　条件式（14）　(βＷＦ２＋１／βＷＦ２)-2　＝　0.2097
　図２に、第１実施例に係る変倍光学系の、広角端状態（Ａ）、中間焦点距離状態（Ｂ）、望遠端状態（Ｃ）のそれぞれにおける無限遠合焦時の諸収差を示す。また、図３に、第１実施例に係る変倍光学系の、広角端状態（Ａ）、中間焦点距離状態（Ｂ）、望遠端状態（Ｃ）のそれぞれにおける近距離合焦時の諸収差値を示す。
　各諸収差図より、第１実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
　（第２実施例）
　第２実施例について、図４、図５、図６および表２を用いて説明する。図４は、第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ（２）は、物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（第１合焦レンズ群）と、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６（第２合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成されている。ここでは、第１から第４までのレンズ群Ｇ１～Ｇ４が先行レンズ群ＧＦに該当し、第７レンズ群Ｇ７が後続レンズ群ＧＲに該当する。像面Ｉは、第７レンズ群Ｇ７の後に位置する。
　広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際には、第１～第７レンズ群Ｇ１～Ｇ７が図４下段の矢印が示す軌跡に沿って移動することで、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、変倍が行われる。また、合焦の際には、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６が、図４上段の矢印で示す方向（像面方向）に、独立して（異なる軌跡で）移動することで、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とから構成される。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側の面が非球面である。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合負レンズとから構成される。
　第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ４４とから構成される。正レンズＬ４１は、物体側の面が非球面である。
　第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凹形状の負レンズＬ５２とから構成される。
　第６レンズ群Ｇ６は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６１から構成される。負メニスカスレンズＬ６１は、物体側の面が非球面である。
　第７レンズ群Ｇ７は、両凸形状の正レンズＬ７１から構成される。正レンズＬ７１は、物体側の面が非球面である。
（表２）
［全体諸元］
　変倍比＝2.74
　ｆＦＰ＝61.860（Ｌ５１）
　ｆＦＮ＝-26.486（Ｌ５２）
　ＭＷＦ１＝0.274
　ＭＷＦ２＝0.666
　βＷＦ１＝1.466
　βＷＦ２＝1.399
　　　　　　　　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ
　ｆ　　　　 　24.8　　　50.0　　　67.9
　ＦＮＯ　　　　2.92　　　2.92　　　2.92
　２ω　　　 　85.14　 　45.14　 　33.98
　Ｙｍａｘ　 　21.60　 　21.60　 　21.60
　ＴＬ　　　　136.45　　152.83　　166.55
　ＢＦ　　　 　11.75　 　22.94　 　28.76
［レンズ諸元］
　面番号　　　 　Ｒ　　　 　Ｄ　　　　ｎｄ　　　νd
　物体面　　　 　∞
 　　1　　　11836.0180　 　2.500　 　1.84666　 　23.80
 　　2　　　　263.6060　 　3.519　 　1.81600　 　46.59
 　　3　　　　996.8722　 　0.200
 　　4　　　 　97.5302　 　5.847　 　1.81600　 　46.59
 　　5　　　　894.1609　　D5(可変)
 　　6*　　 　469.8262　 　2.000　 　1.58887　 　61.13
 　　7　　　 　20.0932　 　8.459
 　　8　　 　-202.0263　 　1.200　 　1.77250　 　49.62
 　　9　　　 　46.2591　 　0.200
　　10　　　 　32.7348　 　4.789　 　1.75520　 　27.57
　　11　　　　757.6545　 　3.868
　　12　　　　-30.1213　 　1.200　 　1.60300　 　65.44
　　13　　　　-58.1128　　D13(可変)
　　14(絞りS)　　∞　　　　1.500
　　15　　　 　43.9945　 　3.971　 　1.90265　 　35.73
　　16　　 　1479.7660　 　0.603
　　17　　　 　33.0299　 　7.156　 　1.49782　 　82.57
　　18　　　　-34.0457　 　1.300　 　1.81600　 　46.59
　　19　　　 　92.8728　　D19(可変)
　　20*　　 　124.2240　 　4.029　 　1.77387　 　47.25
　　21　　　　-37.2228　 　0.200
　　22　　　　-64.0093　 　1.200　 　1.85478　 　24.80
　　23　　　 　21.9014　 　6.529　 　1.59319　 　67.90
　　24　　　　-90.1349　 　0.921
　　25　　　 　48.3180　 　5.294　 　1.83400　 　37.18
　　26　　　　-66.0132　　D26(可変)
　　27　　　-1051.5067　 　3.250　 　1.94595　 　17.98
　　28　　　　-55.5153　 　0.431
　　29　　　　-85.9904　 　1.200　 　1.69680　 　55.52
　　30　　　 　23.6335　　D30(可変)
　　31*　　 　-49.1357　 　1.300　 　1.95150　 　29.83
　　32　　　-2454.5649　　D32(可変)
　　33*　　 　121.4403　 　4.780　 　1.88202　 　37.22
　　34　　 　-126.7893　　　BF
　　像面　　　 　∞
［非球面データ］
　第６面
　　K=1.0000
　　A4=3.12101E-06,　A6=-1.77766E-09,　A8=2.07046E-12,　A10=-3.82388E-16
　第２０面
　　K=1.0000
　　A4=-1.59181E-05,　A6=-3.41748E-10,　A8=5.24280E-11,　A10=-1.12143E-13
　第３１面
　　K=1.0000
　　A4=-8.64573E-06,　A6=-1.85220E-08,　A8=3.17657E-11,　A10=-2.40014E-13
　第３３面
　　K=1.0000
　　A4=1.15695E-06,　A6=7.52900E-10,　A8=-4.19329E-12,　A10=4.10233E-15
［レンズ群データ］
　 群　 　始面　　焦点距離
　　1　　 　1　　　151.194
　　2　　 　6　　　-25.501
　　3　　　14　　 　49.576
　　4　　　20　　 　27.755
　　5　　　27　　　-47.512
　　6　　　31　　　-52.709
　　7　　　33　　 　70.966
［可変間隔データ］
　　　　　 　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ　　　 　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ
　　　　　 無限遠　　無限遠　　無限遠　　 近距離　　近距離　　近距離
　Ｄ５　　　2.000　　21.966　　33.591　　　2.000　　21.966　　33.591
　Ｄ１３　 23.054　 　7.122　 　2.000　　 23.054　 　7.122　 　2.000
　Ｄ１９　　8.670　 　3.016　 　2.000　　　8.670　 　3.016　 　2.000
　Ｄ２６　　2.760　 　2.196　 　2.542　　　3.034　 　2.530　 　2.948
　Ｄ３０　　7.661　 　8.136　 　7.640　　　8.053　 　8.378　 　7.816
　Ｄ３２　　3.109　　10.012　　12.574　　　2.444　 　9.436　　11.991
［条件式対応値］
　条件式（１）　ｆＦＰ／（－ｆＦＮ） ＝　2.336
　条件式（２）　（－ｆＦｓ）／ｆｗ ＝　1.920
　条件式（３）　ＭＷＦ１／ＭＷＦ２ ＝　0.412
　条件式（４）　βＷＦ１／βＷＦ２ ＝　1.048
　条件式（５）　（－ｆＦｓ）／ｆＲ ＝　0.670
　条件式（６）　（－ｆＦｓ）／ｆＦ ＝　1.712
　条件式（７）　ｆ１／（－ｆ２） ＝　5.929
　条件式（８）　２ωｗ ＝　85.14
　条件式（９）　ＢＦｗ／ｆｗ ＝　0.475
　条件式（10）　（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２－ｒ１） ＝　1.041
　条件式（11）　βＷＦ１　＝　1.466
　条件式（12）　βＷＦ２　＝　1.399
　条件式（13）　(βＷＦ１＋１／βＷＦ１)-2　＝　0.2167
　条件式（14）　(βＷＦ２＋１／βＷＦ２)-2　＝　0.2238
　図５に、第２実施例に係る変倍光学系の、広角端状態（Ａ）、中間焦点距離状態（Ｂ）、望遠端状態（Ｃ）のそれぞれにおける無限遠合焦時の諸収差を示す。また、図６に、第２実施例に係る変倍光学系の、広角端状態（Ａ）、中間焦点距離状態（Ｂ）、望遠端状態（Ｃ）のそれぞれにおける近距離合焦時の諸収差値を示す。
　各諸収差図より、第２実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
　（第３実施例）
　第３実施例について、図７、図８、図９および表３を用いて説明する。図７は、第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ（３）は、物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４（第１合焦レンズ群）と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（第２合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。ここでは、第１から第３までのレンズ群Ｇ１～Ｇ３が先行レンズ群ＧＦに該当し、第６レンズ群Ｇ６が後続レンズ群ＧＲに該当する。像面Ｉは、第６レンズ群Ｇ６の後に位置する。
　広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際には、第１～第６レンズ群Ｇ１～Ｇ６が図７下段の矢印が示す軌跡に沿って移動することで、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、変倍が行われる。また、合焦の際には、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５が、図７上段の矢印で示す方向（像面方向）に、独立して（異なる軌跡で）移動することで、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とから構成される。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側の面が非球面である。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４と、両凹形状の負レンズＬ３５と両凸形状の正レンズＬ３６との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ３７とから構成される。正レンズＬ３４は、物体側の面が非球面である。正レンズＬ３７は、像面側の面が非球面である。
　第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２とから構成される。
　第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５１から構成される。負メニスカスレンズＬ５１は、物体側の面が非球面である。
　第６レンズ群Ｇ６は、両凸形状の正レンズＬ６１から構成される。
　以下の表３に、第３実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）
［全体諸元］
　変倍比＝2.74
　ｆＦＰ＝119.327（Ｌ４１）
　ｆＦＮ＝-43.472（Ｌ５１）
　ＭＷＦ１＝0.419
　ＭＷＦ２＝0.625
　βＷＦ１＝1.168
　βＷＦ２＝1.427
　　　　　　　　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ
　ｆ　　　　 　24.8　　　50.0　　　67.9
　ＦＮＯ　　　　3.50　　　3.50　　　3.50
　２ω　　　 　85.10　 　45.60　 　34.40
　Ｙｍａｘ　 　21.60　 　21.60　 　21.60
　ＴＬ　　　　135.45　　152.59　　169.45
　ＢＦ　　　 　11.75　 　18.25　 　23.91
［レンズ諸元］
　面番号　　　 　Ｒ　　　 　Ｄ　　　　ｎｄ　　　νd
　物体面　　　 　∞
 　　1　　　　800.0000　 　2.500　 　1.84666　 　23.80
 　　2　　　　149.2823　 　3.000　 　1.59319　 　67.90
 　　3　　　　205.0385　 　0.200
 　　4　　　 　75.1891　 　6.257　 　1.81600　 　46.59
 　　5　　　　947.1276　　D5(可変)
 　　6*　　 　500.0000　 　2.000　 　1.67798　 　54.89
 　　7　　　 　18.8391　　14.459
 　　8　　　　-25.1985　 　1.200　 　1.59319　 　67.90
 　　9　　 　-118.4665　 　0.200
　　10　　　 　97.8539　 　3.812　 　1.85000　 　27.03
　　11　　　　-61.2035　 　1.947
　　12　　　　-28.1128　 　1.200　 　1.60300　 　65.44
　　13　　　　-45.1446　　D13(可変)
　　14(絞りS)　　∞　　　　1.500
　　15　　　 　39.0407　 　5.431　 　1.75520　 　27.57
　　16　　 　-150.5310　 　0.200
　　17　　　 　27.2134　 　6.774　 　1.49782　 　82.57
　　18　　　　-75.8975　 　1.300　 　2.00069　 　25.46
　　19　　　 　65.0385　 　2.024
　　20*　　 　112.8457　 　3.574　 　1.66755　 　41.87
　　21　　　　-42.5203　 　0.290
　　22　　　　-65.7387　 　1.200　 　1.85478　 　24.80
　　23　　　 　18.5000　 　7.483　 　1.49782　 　82.57
　　24　　　　-72.5400　 　3.463
　　25　　　 　94.8511　 　5.524　 　1.72825　 　28.38
　　26*　　 　-33.9997　　D26(可変)
　　27　　 　-157.1254　 　2.312　 　1.94594　 　17.98
　　28　　　　-66.1574　 　0.200
　　29　　　 　77.0731　 　1.200　 　1.80400　 　46.60
　　30　　　 　30.1840　　D30(可変)
　　31*　　 　-20.0000　 　1.300　 　1.95150　 　29.83
　　32　　　　-39.9506　　D32(可変)
　　33　　　　389.0189　 　2.631　 　1.84666　 　23.80
　　34　　 　-287.6232　　　BF
　　像面　　　 　∞
［非球面データ］
　第６面 
　　K=1.0000
　　A4=9.81697E-06,　A6=-1.08680E-08,　A8=1.23597E-11,　A10=-2.17136E-15
　第２０面 
　　K=1.0000
　　A4=-2.26533E-05,　A6=5.36979E-09,　A8=1.47314E-11,　A10=-1.43415E-14
　第２６面 
　　K=1.0000
　　A4=2.62785E-07,　A6=-1.29286E-08,　A8=-4.74230E-12,　A10=-5.79020E-14
　第３１面 
　　K=1.0000
　　A4=1.10646E-06,　A6=-1.33919E-08,　A8=2.15561E-11,　A10=-5.38428E-13
［レンズ群データ］
　 群　 　始面　　焦点距離
　　1　　 　1　　　154.131
　　2　　 　6　　　-25.881
　　3　　　14　　 　30.388
　　4　　　27　 　-131.942
　　5　　　31　　　-43.472
　　6　　　33　　　195.660
［可変間隔データ］
　　　　　 　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ　　　 　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ
　　　　　 無限遠　　無限遠　　無限遠　　 近距離　　近距離　　近距離
　Ｄ５　　　2.000　　18.585　　26.409　　　2.000　　18.585　　26.409
　Ｄ１３　 22.225　 　5.535　 　2.000　　 22.225　 　5.535　 　2.000
　Ｄ２６　　2.386　 　3.229　 　2.000　　　2.805　 　3.825　 　2.582
　Ｄ３０　 10.756　 　9.234　 　9.377　　 10.962　 　9.079　 　9.166
　Ｄ３２　　3.151　　14.573　　22.575　　　2.526　　14.132　　22.204
［条件式対応値］
　条件式（１）　ｆＦＰ／（－ｆＦＮ） ＝　2.745
　条件式（２）　（－ｆＦｓ）／ｆｗ ＝　1.756
　条件式（３）　ＭＷＦ１／ＭＷＦ２ ＝　0.671
　条件式（４）　βＷＦ１／βＷＦ２ ＝　0.819
　条件式（５）　（－ｆＦｓ）／ｆＲ ＝　0.222
　条件式（６）　（－ｆＦｓ）／ｆＦ ＝　1.431
　条件式（７）　ｆ１／（－ｆ２） ＝　5.955
　条件式（８）　２ωｗ ＝　85.10
　条件式（９）　ＢＦｗ／ｆｗ ＝　0.475
　条件式（10）　（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２－ｒ１） ＝　3.005
　条件式（11）　βＷＦ１　＝　1.168
　条件式（12）　βＷＦ２　＝　1.427
　条件式（13）　(βＷＦ１＋１／βＷＦ１)-2　＝　0.2440
　条件式（14）　(βＷＦ２＋１／βＷＦ２)-2　＝　0.2096
　図８に、第３実施例に係る変倍光学系の、広角端状態（Ａ）、中間焦点距離状態（Ｂ）、望遠端状態（Ｃ）のそれぞれにおける無限遠合焦時の諸収差を示す。また、図９に、第３実施例に係る変倍光学系の、広角端状態（Ａ）、中間焦点距離状態（Ｂ）、望遠端状態（Ｃ）のそれぞれにおける近距離合焦時の諸収差値を示す。
　各諸収差図より、第３実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
　（第４実施例）
　第４実施例について、図１０、図１１、図１２および表４を用いて説明する。図１０は、第４実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ（４）は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（第１合焦レンズ群）と、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６（第２合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成されている。ここでは、第１から第４までのレンズ群Ｇ１～Ｇ４が先行レンズ群ＧＦに該当し、第７レンズ群Ｇ７が後続レンズ群ＧＲに該当する。像面Ｉは、第７レンズ群Ｇ７の後に位置する。
　広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際には、第１～第７レンズ群Ｇ１～Ｇ７が図１０下段の矢印が示す軌跡に沿って移動することで、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、変倍が行われる。また、合焦の際には、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６が、図１０上段の矢印で示す方向（像面方向）に、独立して（異なる軌跡で）移動することで、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１から構成される。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側の面が非球面である。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とから構成される。
　第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と両凹形状の負レンズＬ４３との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ４４と、両凹形状の負レンズＬ４５と両凸形状の正レンズＬ４６との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ４７とから構成される。正レンズＬ４４は、物体側の面が非球面である。正レンズＬ４７は、像面側の面が非球面である。
　第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５２とから構成される。
　第６レンズ群Ｇ６は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６１から構成される。負メニスカスレンズＬ６１は、物体側の面が非球面である。
　第７レンズ群Ｇ７は、両凸形状の正レンズＬ７１から構成される。
　以下の表４に、第４実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表４）
［全体諸元］
　変倍比＝2.74
　ｆＦＰ＝104.146（Ｌ５１）
　ｆＦＮ＝-39.924（Ｌ６１）
　ＭＷＦ１＝0.375
　ＭＷＦ２＝0.564
　βＷＦ１＝1.173
　βＷＦ２＝1.459
　　　　　　　　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ
　ｆ　　　　 　24.8　　　50.0　　　67.9
　ＦＮＯ　　　　3.50　　　3.50　　　3.50
　２ω　　　 　85.08　 　45.84　 　34.44
　Ｙｍａｘ　 　21.60　 　21.60　 　21.60
　ＴＬ　　　　135.43　　152.96　　169.45
　ＢＦ　　　 　11.75　 　20.53　 　22.23
［レンズ諸元］
　面番号　　　 　Ｒ　　　 　Ｄ　　　　ｎｄ　　　νd
　物体面　　　 　∞
 　　1　　　　800.0000　 　2.500　 　1.84666　 　23.80
 　　2　　　　161.6173　 　3.000　 　1.59319　 　67.90
 　　3　　　　233.4567　 　0.200
 　　4　　　 　88.3647　 　5.578　 　1.81600　 　46.59
 　　5　　 　1494.7667　　D5(可変)
 　　6*　　 　500.0000　 　2.000　 　1.67798　 　54.89
 　　7　　　 　20.0442　　D7(可変)
 　　8　　　　-23.6909　 　1.200　 　1.59319　 　67.90
 　　9　　　　-99.5585　 　0.200
　　10　　　　130.0428　 　3.826　 　1.85000　 　27.03
　　11　　　　-52.3275　 　1.221
　　12　　　　-32.7025　 　1.200　 　1.60300　 　65.44
　　13　　　　-46.7034　　D13(可変)
　　14(絞りS)　　∞　　　　1.658
　　15　　　 　42.4477　 　4.725　 　1.75520　 　27.57
　　16　　 　-240.9219　 　1.366
　　17　　　 　27.1858　 　6.996　 　1.49782　 　82.57
　　18　　　　-51.9273　 　1.300　 　2.00069　 　25.46
　　19　　　 　50.0514　 　2.382
　　20*　　 　108.1669　 　2.719　 　1.66755　 　41.87
　　21　　　　-76.2004　 　0.200
　　22　　　-3410.9598　 　1.200　 　1.85478　 　24.80
　　23　　　 　20.2029　 　7.635　 　1.49782　 　82.57
　　24　　　　-49.1628　 　1.439
　　25　　　　149.7679　 　6.074　 　1.72825　 　28.38
　　26*　　 　-30.1914　　D26(可変)
　　27　　 　-162.6654　 　2.460　 　1.94594　 　17.98
　　28　　　　-61.8074　 　0.200
　　29　　　 　86.8437　 　2.035　 　1.80400　 　46.60
　　30　　　 　28.2564　　D30(可変)
　　31*　　 　-20.2693　 　1.300　 　1.95150　 　29.83
　　32　　　　-44.8147　　D32(可変)
　　33　　　15425.4800　 　2.506　 　1.84666　 　23.80
　　34　　 　-190.6511　　　BF
　　像面　　　 　∞
［非球面データ］
　第６面
　　K=1.0000
　　A4=7.50942E-06,　A6=-6.77248E-09,　A8=6.81523E-12,　A10=-1.86349E-15
　第２０面
　　K=1.0000
　　A4=-2.45608E-05,　A6=-6.09341E-09,　A8=4.23890E-11,　A10=-3.30984E-13
　第２６面
　　K=1.0000
　　A4=-1.46127E-06,　A6=-1.78339E-08,　A8=1.84178E-11,　A10=-1.65357E-13
　第３１面
　　K=1.0000
　　A4=-1.14793E-07,　A6=-2.17369E-08,　A8=6.66752E-11,　A10=-6.03155E-13
［レンズ群データ］
　 群　 　始面　　焦点距離
　　1　　 　1　　　176.909
　　2　　 　6　　　-30.851
　　3　　 　8　　-1135.437
　　4　　　14　　 　29.673
　　5　　　27　 　-109.998
　　6　　　31　　　-39.925
　　7　　　33　　　222.447
［可変間隔データ］
　　　　　 　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ　　　 　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ
　　　　　 無限遠　　無限遠　　無限遠　　 近距離　　近距離　　近距離
　Ｄ５　　　2.000　　19.897　　29.314　　　2.000　　19.897　　29.314
　Ｄ７　　 17.679　　14.397　　13.852　　 17.679　　14.397　　13.852
　Ｄ１３　 20.371　 　5.813　 　2.000　　 20.371　 　5.813　 　2.000
　Ｄ２６　　4.463　 　2.867　 　2.000　　　4.838　 　3.299　 　2.417
　Ｄ３０　　8.754　 　8.749　 　8.885　　　8.943　 　8.714　 　8.824
　Ｄ３２　　3.289　　13.586　　24.053　　　2.725　　13.189　　23.697
［条件式対応値］
　条件式（１）　ｆＦＰ／（－ｆＦＮ） ＝　2.609
　条件式（２）　（－ｆＦｓ）／ｆｗ ＝　1.613
　条件式（３）　ＭＷＦ１／ＭＷＦ２ ＝　0.665
　条件式（４）　βＷＦ１／βＷＦ２ ＝　0.804
　条件式（５）　（－ｆＦｓ）／ｆＲ ＝　0.179
　条件式（６）　（－ｆＦｓ）／ｆＦ ＝　1.346
　条件式（７）　ｆ１／（－ｆ２） ＝　5.734
　条件式（８）　２ωｗ ＝　85.08
　条件式（９）　ＢＦｗ／ｆｗ ＝　0.475
　条件式（10）　（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２－ｒ１） ＝　2.652
　条件式（11）　βＷＦ１　＝　1.1727
　条件式（12）　βＷＦ２　＝　1.4585
　条件式（13）　(βＷＦ１＋１／βＷＦ１)-2　＝　0.2438
　条件式（14）　(βＷＦ２＋１／βＷＦ２)-2　＝　0.2175
　図１１に、第４実施例に係る変倍光学系の、広角端状態（Ａ）、中間焦点距離状態（Ｂ）、望遠端状態（Ｃ）のそれぞれにおける無限遠合焦時の諸収差を示す。また、図１２に、第４実施例に係る変倍光学系の、広角端状態（Ａ）、中間焦点距離状態（Ｂ）、望遠端状態（Ｃ）のそれぞれにおける近距離合焦時の諸収差値を示す。
　各諸収差図より、第４実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
　（第５実施例）
　第５実施例について、図１３、図１４、図１５および表５を用いて説明する。図１３は、第５実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第５実施例に係る変倍光学系ＺＬ（５）は、物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（第１合焦レンズ群）と、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６（第２合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７と、正の屈折力を有する第８レンズ群Ｇ８とから構成されている。ここでは、第１から第４までのレンズ群Ｇ１～Ｇ４が先行レンズ群ＧＦに該当し、第７レンズ群Ｇ７と第８レンズ群Ｇ８が後続レンズ群ＧＲに該当する。像面Ｉは、第８レンズ群Ｇ８の後に位置する。
　広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際には、第１～第８レンズ群Ｇ１～Ｇ８が図１３下段の矢印が示す軌跡に沿って移動することで、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、変倍が行われる。また、合焦の際には、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６が、図１３上段の矢印で示す方向（像面方向）に、独立して（異なる軌跡で）移動することで、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とから構成される。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側の面が非球面である。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合正レンズとから構成される。
　第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ４４とから構成される。正レンズＬ４１は、物体側の面が非球面である。正レンズＬ４４は、像面側の面が非球面である。
　第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凹形状の負レンズＬ５２とから構成される。
　第６レンズ群Ｇ６は、両凹形状の負レンズＬ６１から構成される。負レンズＬ６１は、物体側の面が非球面である。
　第７レンズ群Ｇ７は、両凸形状の正レンズＬ７１から構成される。
　第８レンズ群Ｇ８は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ８１から構成される。
　以下の表５に、第５実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表５）
［全体諸元］
　変倍比＝2.74
　ｆＦＰ＝60.229（Ｌ５１）
　ｆＦＮ＝-28.641（Ｌ５２）
　ＭＷＦ１＝0.201
　ＭＷＦ２＝0.694
　βＷＦ１＝1.405
　βＷＦ２＝1.534
　　　　　　　　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ
　ｆ　　　　 　24.8　　　50.0　　　67.9
　ＦＮＯ　　　　2.92　　　2.92　　　2.92
　２ω　　　 　85.18　 　45.24　 　34.12
　Ｙｍａｘ　 　21.60　 　21.60　 　21.60
　ＴＬ　　　　135.45　　154.15　　169.45
　ＢＦ　　　 　11.38　 　23.63　 　31.35
［レンズ諸元］
　面番号　　　 　Ｒ　　　 　Ｄ　　　　ｎｄ　　　νd
　物体面　　　 　∞
 　　1　　　11891.6830　 　2.500　 　1.84666　 　23.80
 　　2　　　　259.8551　 　3.953　 　1.59319　 　67.90
 　　3　　 　4532.4082　 　0.200
 　　4　　　 　82.2793　 　6.511　 　1.81600　 　46.59
 　　5　　　　637.5320　　D5(可変)
 　　6*　　 　166.9549　 　2.000　 　1.67798　 　54.89
 　　7　　　 　18.9915　 　7.826
 　　8　　 　-128.0661　 　1.200　 　1.59319　 　67.90
 　　9　　　 　39.3297　 　0.200
　　10　　　 　30.2329　 　3.805　 　1.85000　 　27.03
　　11　　　　108.1671　 　4.249
　　12　　　　-26.7310　 　1.200　 　1.60300　 　65.44
　　13　　　　-50.1190　　D13(可変)
　　14(絞りS)　　∞　　　　1.500
　　15　　　 　52.2117　 　3.906　 　1.90265　 　35.72
　　16　　 　-426.9813　 　0.200
　　17　　　 　36.5119　 　7.383　 　1.49782　 　82.57
　　18　　　　-31.0542　 　1.300　 　1.81600　 　46.59
　　19　　　　191.2416　　D19(可変)
　　20*　　　　83.3066　 　4.681　 　1.82098　 　42.50
　　21　　　　-38.9988　 　0.299
　　22　　　　-52.7599　 　1.200　 　1.85478　 　24.80
　　23　　　 　26.2315　 　6.594　 　1.49782　 　82.57
　　24　　　　-62.9470　 　0.212
　　25　　　 　52.3086　 　5.490　 　1.80604　 　40.74
　　26*　　 　-58.3708　　D26(可変)
　　27　　　　592.1811　 　3.338　 　1.94594　 　17.98
　　28　　　　-62.8662　 　0.200
　　29　　 　-106.8070　 　1.200　 　1.77250　 　49.62
　　30　　　 　28.0432　　D30(可変)
　　31*　　 　-84.0436　 　1.300　 　1.95150　 　29.83
　　32　　　　101.0812　　D32(可変)
　　33　　　 　76.7980　 　4.332　 　1.83481　 　42.73
　　34　　 　-571.5236　　D34(可変)
　　35　　　　-84.4248　 　2.428　 　1.67252　 　26.52
　　36　　　　-64.1857　　　BF
　　像面　　　 　∞
［非球面データ］
　第６面
　　K=1.0000
　　A4=2.89860E-06,　A6=-1.09792E-09,　A8=1.24848E-12,　A10=1.65714E-15
　第２０面
　　K=1.0000
　　A4=-1.21758E-05,　A6=2.33795E-10,　A8=1.34229E-11,　A10=-2.74633E-14
　第２６面
　　K=1.0000
　　A4=2.89243E-06,　A6=-6.52485E-09,　A8=1.47471E-14,　A10=1.05852E-14
　第３１面
　　K=1.0000
　　A4=-5.73632E-06,　A6=-2.30482E-08,　A8=6.15426E-11,　A10=-2.77958E-13
［レンズ群データ］
　 群　 　始面　　焦点距離
　　1　　 　1　　　130.490
　　2　　 　6　　　-21.991
　　3　　　14　　 　47.900
　　4　　　20　　 　27.873
　　5　　　27　　　-56.211
　　6　　　31　　　-48.064
　　7　　　33　　 　81.345
　　8　　　35　　　379.801
［可変間隔データ］
　　　　　 　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ　　　 　Ｗ　　　　Ｍ　　　　Ｔ
　　　　　 無限遠　　無限遠　　無限遠　　 近距離　　近距離　　近距離
　Ｄ５　　　2.000　　20.708　　31.055　　　2.000　　20.708　　31.055
　Ｄ１３　 18.835　 　5.825　 　2.000　　 18.835　 　5.825　 　2.000
　Ｄ１９　　9.480　 　3.315　 　2.000　　　9.480　 　3.315　 　2.000
　Ｄ２６　　2.777　 　2.126　 　2.000　　　2.977　 　2.460　 　2.419
　Ｄ３０　　6.407　 　6.601　 　5.787　　　6.901　 　6.815　 　5.893
　Ｄ３２　　3.039　　10.144　　13.339　　　2.345　 　9.596　　12.814
　Ｄ３４　　2.329　 　2.594　 　2.721　　　2.329　 　2.594　 　2.721
［条件式対応値］
　条件式（１）　ｆＦＰ／（－ｆＦＮ） ＝　2.103
　条件式（２）　（－ｆＦｓ）／ｆｗ ＝　1.942
　条件式（３）　ＭＷＦ１／ＭＷＦ２ ＝　0.289
　条件式（４）　βＷＦ１／βＷＦ２ ＝　0.916
　条件式（５）　（－ｆＦｓ）／ｆＲ ＝　0.702
　条件式（６）　（－ｆＦｓ）／ｆＦ ＝　1.724
　条件式（７）　ｆ１／（－ｆ２） ＝　5.934
　条件式（８）　２ωｗ ＝　85.18
　条件式（９）　ＢＦｗ／ｆｗ ＝　0.460
　条件式（10）　（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２－ｒ１） ＝　0.092
　条件式（11）　βＷＦ１　＝　1.405
　条件式（12）　βＷＦ２　＝　1.534
　条件式（13）　(βＷＦ１＋１／βＷＦ１)-2　＝　0.2232
　条件式（14）　(βＷＦ２＋１／βＷＦ２)-2　＝　0.2093
　図１４に、第５実施例に係る変倍光学系の、広角端状態（Ａ）、中間焦点距離状態（Ｂ）、望遠端状態（Ｃ）のそれぞれにおける無限遠合焦時の諸収差を示す。また、図１５に、第５実施例に係る変倍光学系の、広角端状態（Ａ）、中間焦点距離状態（Ｂ）、望遠端状態（Ｃ）のそれぞれにおける近距離合焦時の諸収差値を示す。
　各諸収差図より、第５実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
　以上に説明した各実施例によれば、合焦用レンズ群を小型軽量化することで、鏡筒を大型化することなく高速なＡＦ、ＡＦ時の静粛性を実現し、さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動、ならびに無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えた変倍光学系を実現することができる。 
　なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項の記載により特定される光学性能を損なわない範囲で、適宜変更可能である。
　また、上記実施例では、６群構成、７群構成、８群構成の変倍光学系を示したが、その他の群構成の変倍光学系（例えば、変倍光学系の最も物体側や最も像面側にレンズ又はレンズ群を追加した９群構成等）とすることもできる。ここで、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。 
　また、本願の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面としては、球面、平面、非球面のいずれを採用してもよい。球面または平面のレンズ面は、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工およ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、さらには像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないという利点がある。非球面のレンズ面としては、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、またはガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしてもよい。 
　また、本願の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面には、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。
Ｇ１　第１レンズ群 
Ｇ２　第２レンズ群 
Ｇ３　第３レンズ群 
Ｇ４　第４レンズ群
Ｇ５　第５レンズ群 
Ｇ６　第６レンズ群 
Ｇ７　第７レンズ群 
Ｇ８　第８レンズ群 
Ｉ　像面 
Ｓ　開口絞り 

Claims (22)

  1. 　複数のレンズ群を有し、
    　前記複数のレンズ群は、変倍の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
    　前記複数のレンズ群は、合焦の際に移動する第１合焦レンズ群と、前記第１合焦レンズ群より像面側に配置され合焦の際に前記第１合焦レンズ群とは異なる軌跡で移動する第２合焦レンズ群とを含み、
    　前記第１合焦レンズ群および前記第２合焦レンズ群は、いずれも負の屈折力を有し、
    　前記第１合焦レンズ群または前記第２合焦レンズ群は、正の屈折力を有するレンズを少なくとも一つ含み、
    　以下の条件式を満足する変倍光学系。
    　１．４０＜ｆＦＰ／（－ｆＦＮ）＜３．５０
    　但し、
    　ｆＦＰ：前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群を構成するレンズのうち、最も正の屈折力の強いレンズの焦点距離
    　ｆＦＮ：前記第１合焦レンズ群内または前記第２合焦レンズ群内の、最も負の屈折力の強いレンズの焦点距離
  2. 　前記第１合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、像面方向に移動する請求項１に記載の変倍光学系。
  3. 　前記第２合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、像面方向に移動する請求項１または２に記載の変倍光学系。
  4. 　以下の条件式を満足する請求項１～３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    　１．００＜（－ｆＦｓ）／ｆｗ＜４．００
    　但し、
    　ｆＦｓ：前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方の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
  5. 　以下の条件式を満足する請求項１～４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    　０．１０＜ＭＷＦ１／ＭＷＦ２＜３．００
    　但し、
    　ＭＷＦ１：広角端状態における前記第１合焦レンズ群の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量の絶対値
    　ＭＷＦ２：広角端状態における前記第２合焦レンズ群の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量の絶対値
  6. 　以下の条件式を満足する請求項１～５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    　０．２０＜βＷＦ１／βＷＦ２＜５．００
    　但し、
    　βＷＦ１：広角端状態における前記第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
    　βＷＦ２：広角端状態における前記第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  7. 　前記複数のレンズ群は、前記第２合焦レンズ群より像面側に配置された後続レンズ群を含み、前記後続レンズ群は少なくとも一つのレンズ群により構成される請求項１～６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  8. 　前記複数のレンズ群は、前記第２合焦レンズ群より像面側に配置された後続レンズ群を含み、
    　以下の条件式を満足する請求項１～６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    　－２．００＜（－ｆＦｓ）／ｆＲ＜２．００
    　但し、
    　ｆＦｓ：前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方のレンズ群の焦点距離
    　ｆＲ：前記後続レンズ群の焦点距離
  9. 　前記複数のレンズ群は、前記第１合焦レンズ群より物体側に配置された先行レンズ群を含み、前記先行レンズ群は少なくとも一つのレンズ群により構成される請求項１～８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  10. 　前記複数のレンズ群は、前記第１合焦レンズ群より物体側に配置された先行レンズ群を含み、
    　以下の条件式を満足する請求項１～８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    　０．３０＜（－ｆＦｓ）／ｆＦ＜３．００
    　但し、
    　ｆＦｓ：前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方のレンズ群の焦点距離
    　ｆＦ：前記先行レンズ群を構成するレンズ群のうち、第１合焦レンズに隣接するレンズ群の焦点距離
  11. 　前記複数のレンズ群は、前記第１合焦レンズ群より物体側に配置された先行レンズ群を含み、
    　前記先行レンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群を含む請求項１～８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  12. 　前記複数のレンズ群は、前記第１合焦レンズ群より物体側に配置された先行レンズ群を含み、
    　前記先行レンズ群は、前記第１レンズ群の像面側に隣接して配置された負の屈折力を有する第２レンズ群を含む請求項１～８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  13. 　前記複数のレンズ群は、最も物体側から順に、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レンズ群とを有し、
    　以下の条件式を満足する請求項１～１２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    　４．００＜ｆ１／（－ｆ２）＜８．００
    　但し、
    　ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    　ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  14. 　以下の条件式を満足する請求項１～１３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    　２ωｗ＞７５．０°
    　但し、
    　ωｗ：広角端状態における前記変倍光学系の半画角
  15. 　以下の条件式を満足する請求項１～１４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    　０．１０＜ＢＦｗ／ｆｗ＜１．００
    　但し、
    　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
  16. 　前記第２合焦レンズ群は、負の屈折力を有するレンズ成分を有し、前記レンズ成分は以下の条件式を満足する請求項１～１５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    　－２．００＜（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２－ｒ１）＜６．００
    　但し、
    　ｒ１：前記レンズ成分の物体側のレンズ面の曲率半径
    　ｒ２：前記レンズ成分の像面側のレンズ面の曲率半径
  17. 　以下の条件式を満足する請求項１～１６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    　１．０５＜βＷＦ１＜１．８０
    　但し、
    　βＷＦ１：広角端状態における前記第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  18. 　以下の条件式を満足する請求項１～１７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    　１．０５＜βＷＦ２＜１．８０
    　但し、
    　βＷＦ２；広角端状態における前記第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  19. 　以下の条件式を満足する請求項１～１８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    　(βＷＦ１＋１／βＷＦ１)-2＜０．２５０
    　但し、
    　βＷＦ１：広角端状態における前記第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  20. 　以下の条件式を満足する請求項１～１９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    　(βＷＦ２＋１／βＷＦ２)-2＜０．２５０
    　但し、
    　βＷＦ２：広角端状態における前記第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  21. 　請求項１～２０のいずれかに記載の変倍光学系が搭載された光学機器。
  22. 　複数のレンズ群を有し、
    　前記複数のレンズ群は、変倍の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
    　前記複数のレンズ群は、合焦の際に移動する第１合焦レンズ群と、前記第１合焦レンズ群より像面側に配置され合焦の際に前記第１合焦レンズ群とは異なる軌跡で移動する第２合焦レンズ群とを含み、
    　前記第１合焦レンズ群および前記第２合焦レンズ群は、いずれも負の屈折力を有し、
    　前記第１合焦レンズ群または前記第２合焦レンズ群は、正の屈折力を有するレンズを少なくとも一つ含み、
    　以下の条件式を満足するように、各レンズ群を構成しレンズ鏡筒内に配置する変倍光学系の製造方法。
    　１．４０＜ｆＦＰ／（－ｆＦＮ）＜３．５０
    　但し、
    　ｆＦＰ：前記第１合焦レンズ群内または前記第２合焦レンズ群内の、最も正の屈折力の強いレンズの焦点距離
    　ｆＦＮ：前記第１合焦レンズ群内または前記第２合焦レンズ群内の、最も負の屈折力の強いレンズの焦点距離
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