(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、
正の屈折力を有する第１レンズ群と、
負の屈折力を有する第２レンズ群と、
正の屈折力を有する第３レンズ群と、
正の屈折力を有する第４レンズ群と、を有し、
広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が一旦減少した後増大し、
前記第３レンズ群の少なくとも一部は、光軸に沿って移動することにより無限遠から近距離物体までの合焦を行い、
望遠端状態での全系の焦点距離をｆｔとし、広角端状態での全系の焦点距離をｆｗとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
８．８０  ＜  ｆｔ／（−ｆ２）  ＜  １２．００
０．４０  ＜  ｆｗ／ｆ１  ＜  ０．６０
２．００  ＜  ｆ１／（−ｆ２）  ＜  ４．８０
の条件を満足する変倍光学系。
【請求項２】
広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、前記第１レンズ群及び前記第４レンズ群の少なくとも一方が光軸に沿って移動する請求項１に記載の変倍光学系。
【請求項３】
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、次式
２．５０  ＜  ｆｔ／ｆ３  ＜  ４．５０
の条件を満足する請求項１または２に記載の変倍光学系。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の変倍光学系を備えた光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変倍光学系、及び、この変倍光学系を備える光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１５５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の望遠系の変倍光学系では、高い光学性能を維持しながら変倍比を大きくすることが困難であった。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、高い光学性能を有する変倍光学系、及び、この変倍光学系を備える光学機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、を有し、広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が一旦減少した後増大し、第３レンズ群の少なくとも一部は、光軸に沿って移動することにより無限遠から近距離物体までの合焦を行い、望遠端状態での全系の焦点距離をｆｔとし、広角端状態での全系の焦点距離をｆｗとし、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
８．８０  ＜  ｆｔ／（−ｆ２）  ＜  １２．００
０．４０  ＜  ｆｗ／ｆ１  ＜  ０．６０
２．００  ＜  ｆ１／（−ｆ２）  ＜  ４．８０
の条件を満足する。
【０００９】
また、このような変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、第１レンズ群及び第４レンズ群の少なくとも一方が光軸に沿って移動することが好ましい。
【００１０】
また、このような変倍光学系は、第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、次式
２．５０  ＜  ｆｔ／ｆ３  ＜  ４．５０
の条件を満足することが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る光学機器は、上述の変倍光学系のいずれかを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る変倍光学系、及び、この変倍光学系を備える光学機器を以上のように構成すると、高い光学性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施例による変倍光学系のレンズ構成を示す断面図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態を示す。
【図２】第１実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態での無限遠合焦状態における収差図を、（ｃ）は望遠端状態での無限遠合焦状態における収差図を示す。
【図３】第２実施例による変倍光学系のレンズ構成を示す断面図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態を示す。
【図４】第２実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態での無限遠合焦状態における収差図を、（ｃ）は望遠端状態での無限遠合焦状態における収差図を示す。
【図５】参考例による変倍光学系のレンズ構成を示す断面図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態を示す。
【図６】参考例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態での無限遠合焦状態における収差図を、（ｃ）は望遠端状態での無限遠合焦状態における収差図を示す。
【図７】本実施形態に係る変倍光学系を搭載するデジタル一眼レフカメラの断面図を示す。
【図８】本実施形態に係る変倍光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本願の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、図１に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、最も像面側に配置され、正の屈折力を有する最終レンズ群ＧＬと、を有して構成される。そして、広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と最終レンズ群ＧＬとの間隔が変化する。このような構成により、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、Ｆナンバーが２．８〜４．２と明るく、高い光学性能を得ることができる。
【００１５】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸に沿って移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群を有しても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等の）モーター駆動にも適している。特に、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部を光軸に沿って移動させ、合焦レンズ群とするのが望ましい。このように小型で軽量の第３レンズ群Ｇ３で合焦することで、迅速な合焦を行うことができる。
【００１６】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、望遠端状態での変倍光学系ＺＬ全系の焦点距離をｆｔとし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２としたとき、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
【００１７】
８．８０  ＜  ｆｔ／（−ｆ２）  ＜  １２．００                      （１）
【００１８】
条件式（１）は、望遠端状態での変倍光学系ＺＬ全系の焦点距離と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離との適切な比を規定するものである。この条件式（１）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワーが強くなり、広角端での歪曲収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を１１．００にすることが好ましい。反対に、条件式（１）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の変倍効果が小さくなるため、望遠端での全長が長くなる。また、望遠端での光学全長の増長は、望遠側の周辺光量の低下を招くため、こちらも好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を９．１０にすることが好ましい。
【００１９】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、広角端状態での変倍光学系ＺＬ全系の焦点距離をｆｗとし、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１としたとき、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
【００２０】
０．４０  ＜  ｆｗ／ｆ１  ＜  ０．６０                              （２）
【００２１】
条件式（２）は、広角端状態での変倍光学系ＺＬ全系の焦点距離と第１レンズ群Ｇ１の焦点距離との適切な比を規定するものである。この条件式（２）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが強くなり、望遠端での球面収差、軸上色収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を０．５８にすることが好ましい。反対に、条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズ郡Ｇ１のパワーが弱くなり、変倍時の第１レンズ群Ｇ１の移動量が大きくなる。望遠端での光学全長の増長は、望遠側の周辺光量の低下を招くため、こちらも好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を０．４２にすることが好ましい。
【００２２】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
【００２３】
２．００  ＜  ｆ１／（−ｆ２）  ＜  ４．８０                        （３）
【００２４】
条件式（３）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離に対する、適切な第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を規定するものである。この条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワーが強くなり、広角端での像面湾曲、歪曲収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を４．３０にすることが好ましい。反対に、条件式（３）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが強くなり、望遠端での球面収差、軸上色収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を２．５０にすることが好ましい。
【００２５】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１及び最終レンズ群ＧＬの少なくとも一方が光軸に沿って移動することが望ましい。このような構成とする事で、変倍に係る各レンズ群のパワーを弱くし、ズーム全域で良好な光学性能を確保する事が可能となる。所定のズーム比（例えば、本実施形態に係る変倍光学系では５倍程度）を達成するためには、第１レンズ群Ｇ１及び最終レンズ群ＧＬの少なくとも一方を光軸にそって移動させて変倍しないと、各レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、収差の補正が困難になる。特に、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなりすぎると像面湾曲が大きくなり補正することが困難になり、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなりすぎると合焦時の収差補正が困難になる。
【００２６】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３としたとき、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
【００２７】
２．５０  ＜  ｆｔ／ｆ３  ＜  ４．５０                            （４）
【００２８】
条件式（４）は、望遠端状態での変倍光学系ＺＬ全系の焦点距離と第１レンズ群Ｇ１の焦点距離との適切な比を規定するものである。この条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが強くなり、望遠端での球面収差、軸上色収差の補正がと困難となるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を３．００にすることが好ましい。反対に、条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが弱くなり、変倍時の第１レンズ群Ｇ１の移動量が大きくなる。望遠端での光学全長の増長は、望遠側の周辺光量の低下を招くため、こちらも好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を２．３０にすることが好ましい。
【００２９】
図７に、上述の変倍光学系ＺＬを備える光学機器として、デジタル一眼レフカメラ１（以後、単にカメラと記す）の略断面図を示す。このカメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、変倍光学系２（変倍光学系ＺＬ）で集光されて、クイックリターンミラー３を介して焦点板４に結像される。そして、焦点板４に結像された光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。
【００３０】
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、変倍光学系２で集光された不図示の物体（被写体）の光は撮像素子７上に被写体像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、当該撮像素子７により撮像され、物体（被写体）画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ１による物体（被写体）の撮影を行うことができる。なお、図７に記載のカメラ１は、変倍光学系ＺＬを着脱可能に保持するものでも良く、変倍光学系ＺＬと一体に成形されるものでも良い。また、カメラ１は、いわゆる一眼レフカメラでも良く、クイックリターンミラー等を有さないコンパクトカメラでも良い。
【００３１】
なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【００３２】
まず、上述の説明及び以降に示す実施例においては、４，５群構成を示したが、以上の構成条件等は、６群、７群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。
【００３３】
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としても良い。特に、第２レンズ群Ｇ２、最終レンズ群ＧＬまたは最終レンズ群ＧＬの直前に配置されたレンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
【００３４】
また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を妨げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。全てのレンズ面を球面または平面で構成できるので、望遠系ズームレンズとしても好ましい。また、レンズ面が非球面の場合、この非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。
【００３５】
開口絞りＳは、最終レンズ群ＧＬ近傍または最終レンズ群ＧＬの直前に配置されたレンズ群内に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
【００３６】
さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。
【００３７】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、３５ｍｍフィルムサイズ換算での焦点距離が広角端状態で５０〜７０ｍｍ程度であり、また、望遠端状態で３００〜４００ｍｍ程度である。また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、第３レンズ群Ｇ３が１つの単レンズと１つの接合レンズとを有するのが好ましい。
【００３８】
なお、本願を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本願がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００３９】
以下、本実施形態の変倍光学系ＺＬの製造方法の概略を、図８を参照して説明する。まず、各レンズを配置してレンズ群をそれぞれ準備する（ステップＳ１００）。具体的に、本実施形態では、例えば、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０２との接合レンズ、両凸レンズＬ１０３、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０４を配置して第１レンズ群Ｇ１とし、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２０１、両凹レンズＬ２０２と両凸レンズＬ２０３との接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２０４を配置して第２レンズ群Ｇ２とし、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３０１と両凸レンズＬ３０２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３０３を配置して第３レンズ群Ｇ３とし、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０１、両凸レンズＬ４０２と両凹レンズＬ４０３との接合レンズ、両凹レンズＬ４０４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０５との接合レンズ、両凸レンズＬ４０６、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４０７と両凸レンズＬ４０８との接合レンズ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４０９、及び、両凸レンズＬ４１０を配置して最終レンズ群ＧＬとする。このようにして準備した各レンズ群を配置して変倍光学系ＺＬを製造する。
【００４０】
この場合、広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と最終レンズ群ＧＬとの間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部は、光軸に沿って移動することにより無限遠から近距離物体までの合焦を行うように配置する（ステップＳ２００）。また、望遠端状態での変倍光学系ＺＬ全系の焦点距離をｆｔとし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３としたとき、前出の条件式（１）及び（２）を満足するよう各レンズ群を配置する（ステップＳ３００）。
【実施例】
【００４１】
以下、本願の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。図１、図３及び図５に、変倍光学系ＺＬ１〜ＺＬ３の屈折力配分及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す。各図中、（ａ）は広角端状態での各レンズ群を、（ｂ）は中間焦点距離状態でのレンズ群を、（ｃ）は望遠端状態でのレンズ群を、それぞれ示す。第１及び第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ１，ＺＬ２は、図１及び図３に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する最終レンズ群ＧＬとから構成され、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と最終レンズ群ＧＬとの空気間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３と最終レンズ群ＧＬとが物体方向に移動し、第２レンズ群Ｇ２が移動する。無限遠物体から近距離物体への合焦は、第３レンズ群Ｇ３を物体方向に移動させることによって行う。
【００４２】
参考例に係る変倍光学系ＺＬ３は、図５に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折率を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する最終レンズ群ＧＬとから構成され、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が増大し、第４レンズ群と最終レンズ群ＧＬとの空気間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と最終レンズ群ＧＬとが物体方向に移動し、第２レンズ群Ｇ２が移動する。無限遠物体から近距離物体への合焦は、第３レンズ群Ｇ３を物体方向に移動させることによって行う。
【００４３】
〔第１実施例〕
図１は、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の構成を示す図である。この図１の変倍光学系ＺＬ１において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０２との接合レンズ、両凸レンズＬ１０３、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０４から構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２０１、両凹レンズＬ２０２と両凸レンズＬ２０３との接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２０４から構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３０１と両凸レンズＬ３０２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３０３から構成されている。最終レンズ群ＧＬは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０１、両凸レンズＬ４０２と両凹レンズＬ４０３との接合レンズ、両凹レンズＬ４０４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０５との接合レンズ、両凸レンズＬ４０６、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４０７と両凸レンズＬ４０８との接合レンズ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４０９、及び、両凸レンズＬ４１０から構成されている。
【００４４】
また、第１実施例において、最終レンズ群ＧＬの負メニスカスレンズＬ４０７と両凸レンズＬ４０８との接合レンズを、光軸と略直交方向の成分を持つように移動することにより手ブレによる像ブレ補正（防振）を行う。開口絞りＳ及び固定絞りＦＳは、最終レンズ群ＧＬ内に位置し、広角端から望遠端への変倍時に際して最終レンズ群ＧＬと一体に移動するよう構成されている。
【００４５】
以下の表１に、第１実施例の諸元の値を掲げる。この表１において、ｆは全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位は「°」）、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔を、屈折率及びアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。また、全長は物体面から像面までの距離を示している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。尚、曲率半径0.000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
【００４６】
（表１）
広角端     中間焦点距離        望遠端
f = 56.500   〜   104.999    〜   291.995
F.NO =  2.880   〜     3.400    〜     4.143
２ω = 43.005   〜    22.963    〜     8.313
像高 = 21.600   〜    21.600    〜    21.600
全長 =250.598   〜   261.251    〜   286.598
Bf = 38.468   〜    54.739    〜    74.133
面番号  曲率半径 面間隔   屈折率 アッベ数
1     220.000   2.000  1.829595  33.23
2      93.651   7.825  1.497820  82.56
3     549.729   0.100
4     129.641   7.472  1.497820  82.56
5   -1000.000   0.100
6      94.611   7.632  1.497820  82.56
7    1000.000   (d1)
8     214.531   1.800  1.830291  44.44
9      33.737   8.540
10     -65.839   1.400  1.487490  70.23
11      40.923   6.500  1.846660  23.78
12    -715.946   3.536
13     -46.644   1.400  1.798720  47.26
14    -141.024   (d2)
15     630.978   1.400  1.863045  29.44
16      77.504   6.370  1.718918  54.49
17    -132.494   0.100
18     118.440   3.625  1.753959  52.38
19    2994.076   (d3)
20      38.228   7.749  1.501201  69.51
21    1046.461   0.100
22      45.744   5.926  1.497820  82.56
23   -1641.460   1.400  1.870384  35.40
24      53.778   4.400
25       0.000   4.400                 開口絞りＳ
26    -100.026   1.400  1.779485  35.95
27      33.135   4.053  1.508539  69.14
28      83.510   0.100
29      36.912   6.120  1.515928  57.19
30    -142.908   9.000
31     214.043   1.400  1.877741  37.07
32      24.474   6.591  1.830219  24.21
33    -109.122   0.906
34       0.000  14.063                 固定絞りＦＳ
35     -23.497   1.400  1.849392  24.58
36     -61.589   0.100
37      97.156   3.516  1.487490  70.23
38    -135.285   (Bf)
［レンズ群焦点距離］
レンズ群   始面  焦点距離
第１レンズ群    1    120.005
第２レンズ群    8    -30.9276
第３レンズ群   15     90.400
最終レンズ群   20    164.396
【００４７】
この第１実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、及び、第３レンズ群Ｇ３と最終レンズ群ＧＬとの軸上空気間隔ｄ３は変倍に際して変化する。次の表２に、この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データを示す。
【００４８】
（表２）
広角端     中間焦点距離      望遠端
d1   2.000          25.389        52.462
d2  48.576          32.442         2.400
d3  29.130          16.257        25.179
【００４９】
次の表３に、この第１実施例における条件式対応値を示す。なおこの表３において、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を、ｆ３は第３レンズ群Ｇ３の焦点距離を、ｆｔは望遠端状態での変倍光学系ＺＬ全系の合成焦点距離を、ｆｗは広角端状態での変倍光学系ＺＬ全系の焦点距離を、それぞれ表している。以降の実施例においても、特にことわりのない場合は、この符号の説明は同様である。
【００５０】
（表３）
（１）ｆｔ／（−ｆ２）＝9.44
（２）ｆｗ／ｆ１＝0.47
（３）ｆ１／（−ｆ２）＝3.88
（４）ｆｔ／ｆ３＝3.23
【００５１】
この第１実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図２（ａ）に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図２（ｂ）に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図２（ｃ）にそれぞれ示す。各収差図において、非点収差図中の実線はサジタル像面を、破線はメリディオナル像面を示し、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を表す。また、各収差図中でｄ，ｇはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）における収差を表す。各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することがわかる。
【００５２】
〔第２実施例〕
図３は、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の構成を示す図である。この図３の変倍光学系ＺＬ２において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０２との接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０３、及び、両凸レンズＬ１０４から構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２０１、両凹レンズＬ２０２と両凸レンズＬ２０３との接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２０４から構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３０１と両凸レンズＬ３０２との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ３０３から構成されている。最終レンズ群ＧＬは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４０３との接合レンズ、両凹レンズＬ４０４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０５との接合レンズ、両凸レンズＬ４０６、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４０７と両凸レンズＬ４０８との接合レンズ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４０９、及び、両凸レンズＬ４１０から構成されている。
【００５３】
また、第２実施例において、最終レンズ群ＧＬの物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４０７と両凸レンズＬ４０８との接合レンズを、光軸と略直交方向の成分を持つように移動することにより手ブレによる像ブレ補正（防振）を行う。開口絞りＳ及び固定絞りＦＳは、最終レンズ群ＧＬ内に位置し、広角端から望遠端への変倍時に際して最終レンズ群ＧＬと一体に移動するよう構成されている。
【００５４】
以下の表４に、第２実施例の諸元の値を掲げる。
【００５５】
（表４）
広角端     中間焦点距離        望遠端
f = 56.500   〜   105.000    〜   292.001
F.NO =  2.880   〜     3.400    〜     4.120
２ω = 43.378   〜    23.079    〜     8.363
像高 = 21.600   〜    21.600    〜    21.600
全長 =231.598   〜   253.524    〜   288.599
Bf = 38.468   〜    53.240    〜    77.319
面番号  曲率半径 面間隔   屈折率 アッベ数
1     140.474   2.000  1.903660  31.27
2      79.683   7.833  1.497820  82.56
3     260.963   0.100
4     128.558   6.460  1.497820  82.56
5    2025.998   0.100
6      94.283   8.417  1.497820  82.56
7   -3186.206   (d1)
8     178.910   1.800  1.841402  43.57
9      32.757   8.999
10     -56.796   1.400  1.487490  70.23
11      42.117   6.500  1.846660  23.78
12    -353.422   4.770
13     -44.732   1.400  1.804000  46.57
14    -117.057   (d2)
15     162.650   1.400  1.870755  33.03
16      60.623   7.028  1.617556  63.57
17    -141.700   0.100
18     111.034   4.084  1.754999  52.31
19    -858.409   (d3)
20      41.427   5.758  1.593190  67.90
21     135.638   0.100
22      36.182   5.277  1.497820  82.56
23      92.181   1.400  1.839503  33.04
24      33.111   6.400
25       0.000   3.400                 開口絞りＳ
26     -90.593   1.400  1.767090  42.02
27      51.340   3.521  1.540770  67.69
28     167.473   0.100
29      39.527   6.473  1.487490  70.23
30    -128.351   10.253
31     372.055   1.400  1.874446  35.06
32      25.533   6.973  1.764710  26.31
33    -104.750   5.501
34       0.000  10.659                 固定絞りＦＳ
35     -23.739   1.400  1.867859  31.59
36     -50.530   0.100
37      72.209   3.493  1.558700  66.97
38    -281.869   (Bf)
［レンズ群焦点距離］
レンズ群   始面  焦点距離
第１レンズ群    1    119.801
第２レンズ群    8    -30.692
第３レンズ群   15     76.387
最終レンズ群   20    275.133
【００５６】
この第２実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、及び、第３レンズ群Ｇ３と最終レンズ群ＧＬとの軸上空気間隔ｄ３は変倍に際して変化する。次の表５に、この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データを示す。
【００５７】
（表５）
広角端     中間焦点距離      望遠端
d1   2.000          25.003        49.695
d2  46.417          30.945         2.400
d3   8.715           8.337        23.186
【００５８】
次の表６に、この第２実施例における条件式対応値を示す。
【００５９】
（表６）
（１）ｆｔ／（−ｆ２）＝9.51
（２）ｆｗ／ｆ１＝0.47
（３）ｆ１／（−ｆ２）＝3.90
（４）ｆｔ／ｆ３＝3.82
【００６０】
この第２実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図４（ａ）に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図４（ｂ）に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図４（ｃ）にそれぞれ示す。これらの各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することがわかる。
【００６１】
〔参考例〕
図５は、参考例に係る変倍光学系ＺＬ３の構成を示す図である。この図５の変倍光学系ＺＬ３において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０２との接合レンズ、両凸レンズＬ１０３、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０４から構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２０１、両凹レンズＬ２０２と両凸レンズＬ２０３との接合レンズ、及び、両凹レンズＬ２０４から構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３０１と両凸レンズＬ３０２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３０３から構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４０２との接合レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４０３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０４との接合レンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４０５と両凹レンズＬ４０６との接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４０７から構成されている。最終レンズ群ＧＬは、物体側から順に、両凸レンズＬ５０１、両凸レンズＬ５０２、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５０３から構成され、最終レンズ群ＧＬの最も像側に位置する負メニスカスレンズＬ５０３は、物体側の面を非球面形状とした非球面レンズである。
【００６２】
また、参考例において、第４レンズ群Ｇ４の物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４０５と両凹レンズＬ４０６との接合レンズを、光軸と略直交方向の成分を持つように移動することにより手ブレによる像ブレ補正（防振）を行う。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に位置し、広角端から望遠端への変倍時に際して第４レンズ群Ｇ４と一体に移動するよう構成されている。
【００６３】
参考例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０-n」を示す。なお、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、参考例の表中において、非球面には面番号の左側に＊印を付している。
【００６４】
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ2／ｒ2）1/2｝
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10＋Ａ12×ｙ12    （ａ）
【００６５】
以下の表７に、この参考例の諸元の値を掲げる。
【００６６】
（表７）
広角端     中間焦点距離        望遠端
f = 56.004   〜   105.009    〜   292.021
F.NO =  2.881   〜     3.401    〜     4.202
２ω = 42.802   〜    22.694    〜     8.259
像高 = 21.600   〜    21.600    〜    21.600
全長 =230.356   〜   245.883    〜   262.517
Bf = 43.915   〜    52.453    〜    77.673
面番号  曲率半径 面間隔   屈折率 アッベ数
1     206.228   2.000  1.817480  31.92
2      86.624   8.143  1.497820  82.56
3     342.767   0.100
4     107.170   9.104  1.497820  82.56
5   -1122.386   0.100
6      75.607   9.555  1.497820  82.56
7     551.908   (d1)
8     319.957   1.800  1.851531  42.83
9      37.975   7.287
10     -76.502   1.200  1.504907  69.32
11      44.714   6.169  1.846660  23.78
12    -488.188   3.276
13     -52.547   1.200  1.607244  64.88
14     439.316   (d2)
15     117.270   1.400  1.848328  24.26
16      59.454   7.984  1.634963  61.58
17     -95.004   0.100
18     142.228   2.663  1.731454  53.70
19     384.676   (d3)
20       0.000   0.100                 開口絞りＳ
21      24.788   9.999  1.497820  82.56
22    1185.129   1.400  1.795613  47.57
23      80.943   0.100
24      32.664   1.400  1.809880  46.20
25      15.545   9.098  1.497820  82.56
26      80.685   2.588
27   -1171.563   4.900  1.815973  26.05
28     -27.372   1.400  1.754998  52.32
29      42.486   3.966
30     -40.476   1.200  1.882997  40.76
31     -97.641   (d4)
32     126.071   4.310  1.487490  70.23
33     -45.723   0.100
34      86.967   4.655  1.487490  70.23
35     -47.401   1.288
*36     -31.406   1.400  1.882997  40.76
37     -81.993   (Bf)
［レンズ群焦点距離］
レンズ群   始面  焦点距離
第１レンズ群    1    105.457
第２レンズ群    8    -30.505
第３レンズ群   15     74.632
第４レンズ群   20   -148.321
最終レンズ群   32     71.259
【００６７】
この参考例において、第３６面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表８に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ12の値を示す。
【００６８】
（表８）
κ        Ａ4          Ａ6          Ａ8          Ａ10         Ａ12
第36面   1.0000  -1.72E-06     2.75E-09     0.00E+00     0.00E+00     0.00E+00
【００６９】
この参考例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ３、及び、第４レンズ群Ｇ４と最終レンズ群ＧＬとの軸上空気間隔ｄ４は変倍に際して変化する。次の表に、この参考例に係る変倍光学系ＺＬ３の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データを示す。
【００７０】
（表９）
広角端     中間焦点距離      望遠端
d1   2.000          22.429        39.643
d2  55.374          37.557         2.400
d3  10.914          18.914        31.416
d4   8.169           4.546         1.400
【００７１】
次の表１０に、この参考例における条件式対応値を示す。
【００７２】
（表１０）
（１）ｆｔ／（−ｆ２）＝9.57
（２）ｆｗ／ｆ１＝0.53
（３）ｆ１／（−ｆ２）＝3.46
（４）ｆｔ／ｆ３＝3.91
【００７３】
この参考例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図６（ａ）に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図６（ｂ）に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図６（ｃ）にそれぞれ示す。これらの各収差図から明らかなように、参考例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することがわかる。
【符号の説明】
【００７４】
ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ３）  変倍光学系
Ｇ１  第１レンズ群    Ｇ２  第２レンズ群    Ｇ３  第３レンズ群
ＧＬ  最終レンズ群
１  デジタル一眼レフカメラ（光学機器）
【図１】
0005527516.tif 000002
【図２】
0005527516.tif 000003
【図３】
0005527516.tif 000004
【図４】
0005527516.tif 000005
【図５】
0005527516.tif 000006
【図６】
0005527516.tif 000007
【図７】
0005527516.tif 000008
【図８】
0005527516.tif 000009