(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
３．５３２ ≦ （−ｆ５）／ｆｗ
０．４０ ＜ ｆ５／ｆ４ ＜ ４．２０
ただし、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ５：前記第５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
【請求項２】
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ
群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
３．５３２ ≦ （−ｆ５）／ｆｗ
０．８８ ＜ （−ｆ５）／ｆ３ ＜ ８．２０
ただし、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ５：前記第５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
【請求項３】
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ
群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
３．５３２ ≦ （−ｆ５）／ｆｗ
０．０６６ ＜ Ｒ５／ｆ５ ＜ ０．６００
ただし、
ｆ５：前記第５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
Ｒ５：前記第５レンズ群中の物体側に凹形状で曲率半径の絶対値の最も小さいレンズ面の曲率半径
【請求項４】
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
０．０６６ ＜ Ｒ５／ｆ５ ≦ ０．１５８
ただし、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
Ｒ５：前記第５レンズ群中の物体側に凹形状で曲率半径の絶対値の最も小さいレンズ面の曲率半径
【請求項５】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の変倍光学系。
１．８０ ＜ （−ｆ５）／ｆｗ
ただし、
ｆ５：前記第５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
【請求項６】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
０．４０ ＜ ｆ５／ｆ４ ＜ ４．２０
ただし、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
【請求項７】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の変倍光学系。
０．８８ ＜ （−ｆ５）／ｆ３ ＜ ８．２０
ただし、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
【請求項８】
前記第５レンズ群が接合レンズを有し、
前記第５レンズ群中の物体側に凹形状で曲率半径の絶対値の最も小さい前記レンズ面は、前記接合レンズの接合面であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の変倍光学系。
【請求項９】
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が、広角端状態から中間焦点距離状態まで増加し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項１０】
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が、広角端状態から中間焦点距離状態まで減少し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで増加することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項１１】
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群が一体で移動することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項１２】
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項１３】
前記第５レンズ群が非球面を有することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項１４】
前記非球面が前記第５レンズ群中の最も物体側のレンズ面に設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の変倍光学系。
【請求項１５】
前記第３レンズ群の中又は近傍に開口絞りを有することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項１６】
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記開口絞りが前記第３レンズ群と一体で移動することを特徴とする請求項１５に記載の変倍光学系。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学装置。
【請求項１８】
変倍光学系の製造方法において、
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有するようにし、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化するようにし、
前記変倍光学系が以下の条件式を満足するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
３．５３２ ≦ （−ｆ５）／ｆｗ
０．４０ ＜ ｆ５／ｆ４ ＜ ４．２０
ただし、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ５：前記第５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
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ用の交換レンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に好適な変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一眼レフカメラ用の交換レンズ等に用いられる変倍光学系として、最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するものが数多く提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６５５４７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、上述のような従来の変倍光学系を高変倍化しつつ小型化しようとすると、十分に高い光学性能を得ることが困難であるという問題があった。
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、高変倍で、高い光学性能を備えた小型の変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法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】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
３．５３２ ≦ （−ｆ５）／ｆｗ
０．４０ ＜ ｆ５／ｆ４ ＜ ４．２０
ただし、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ５：前記第５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
また本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ
群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
３．５３２ ≦ （−ｆ５）／ｆｗ
０．８８ ＜ （−ｆ５）／ｆ３ ＜ ８．２０
ただし、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ５：前記第５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
また本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ
群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
３．５３２ ≦ （−ｆ５）／ｆｗ
０．０６６ ＜ Ｒ５／ｆ５ ＜ ０．６００
ただし、
ｆ５：前記第５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
Ｒ５：前記第５レンズ群中の物体側に凹形状で曲率半径の絶対値の最も小さいレンズ面の曲率半径
また本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
０．０６６ ＜ Ｒ５／ｆ５ ≦ ０．１５８
ただし、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
Ｒ５：前記第５レンズ群中の物体側に凹形状で曲率半径の絶対値の最も小さいレンズ面の曲率半径
【０００６】
また本発明は、
前記変倍光学系を有することを特徴とする光学装置を提供する。
また本発明は、
変倍光学系の製造方法において、
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有するようにし、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化するようにし、
前記変倍光学系が以下の条件式を満足するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法を提供する。
３．５３２ ≦ （−ｆ５）／ｆｗ
０．４０ ＜ ｆ５／ｆ４ ＜ ４．２０
ただし、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ５：前記第５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
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高変倍で、高い光学性能を備えた小型の変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
【図２】（ａ）、及び（ｂ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、及び第１中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
【図３】（ａ）、及び（ｂ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の第２中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
【図４】本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
【図５】（ａ）、及び（ｂ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、及び第１中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
【図６】（ａ）、及び（ｂ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の第２中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
【図７】本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
【図８】（ａ）、及び（ｂ）はそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、及び第１中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
【図９】（ａ）、及び（ｂ）はそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の第２中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
【図１０】本願の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
【図１１】本願の変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本願の変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法について説明する。
本願の変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化することを特徴とする。
【００１０】
上記構成により、本願の変倍光学系は変倍が可能となり、また変倍に伴う歪曲収差の変動を抑えることができる。
また本願の変倍光学系は、上記のように第５レンズ群を負レンズ群とすることにより、変倍光学系の主点位置を物体側に配置し、広角端状態から望遠端状態までの変倍領域全体において変倍光学系の全長の短縮化を図ることができる。またこれに加えて、周辺光束の光軸に対する距離を小さく抑え、第５レンズ群を小径化することができる。もし、第５レンズ群を正レンズ群とすれば、変倍光学系の全長や第５レンズ群の径を同一として考えたとき、第５レンズ群を負レンズ群とした場合に比べて各レンズ群の屈折力が増大してしまう。このため、広角端状態から望遠端状態への変倍時の球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になってしまう。
以上より、高変倍で、高い光学性能を備えた小型の変倍光学系を実現することができる。
【００１１】
また本願の変倍光学系は、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）  １．８０ ＜ （−ｆ５）／ｆｗ
ただし、
ｆ５：前記第５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
【００１２】
条件式（１）は、第５レンズ群の最適な焦点距離の範囲を規定し、変倍比を確保しつつ変倍に伴う収差変動を抑えるための条件式である。本願の変倍光学系は、条件式（１）を満足することにより、変倍に伴う歪曲収差の変動や非点収差の変動を抑え、高い光学性能を実現することができる。
本願の変倍光学系の条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、第５レンズ群の焦点距離が小さくなり過ぎる。このため、変倍に伴う歪曲収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を２．４０とすることが好ましい。
ここで、より好ましくは、条件式（１）の上限値を１０．０とすることが好ましい。本願の変倍光学系の条件式（１）の対応値がこの上限値を下回ることで、変倍に伴う歪曲収差の変動や非点収差の変動を第５レンズ群によって抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を８．５０とすることが好ましい。
【００１３】
また本願の変倍光学系は、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）  ０．４０ ＜ ｆ５／ｆ４ ＜ ４．２０
ただし、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
【００１４】
条件式（２）は、第４レンズ群と第５レンズ群の最適な焦点距離の比率を規定し、変倍に伴う収差変動を抑えるための条件式である。本願の変倍光学系は、条件式（２）を満足することにより、変倍に伴う歪曲収差の変動や非点収差の変動を抑え、高い光学性能を実現することができる。
本願の変倍光学系の条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、第５レンズ群の焦点距離が第４レンズ群の焦点距離に対して小さくなり過ぎる。このため、変倍に伴う歪曲収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を０．５２とすることが好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を０．６６とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群の焦点距離が相対的に小さくなる。このため、第４レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を２．８０とすることが好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を１．６０とすることがより好ましい。
【００１５】
また本願の変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）  ０．８８ ＜ （−ｆ５）／ｆ３ ＜ ８．２０
ただし、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
【００１６】
条件式（３）は、第３レンズ群と第５レンズ群の最適な焦点距離の比率を規定し、変倍に伴う収差変動を抑えるための条件式である。本願の変倍光学系は、条件式（３）を満足することにより、変倍に伴う歪曲収差、非点収差、球面収差、及びコマ収差のそれぞれの変動を抑え、高い光学性能を実現することができる。
本願の変倍光学系の条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、第５レンズ群の焦点距離が第３レンズ群の焦点距離に対して小さくなり過ぎる。このため、変倍に伴う歪曲収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を１．２０とすることが好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を１．４６とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の焦点距離が相対的に小さくなる。このため、第３レンズ群で発生する球面収差の変動やコマ収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を７．５０とすることが好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を５．８０とすることがより好ましい。
【００１７】
また本願の変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）  ０．０６６ ＜ Ｒ５／ｆ５ ＜ ０．６００
ただし、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
Ｒ５：前記第５レンズ群中の物体側に凹形状で曲率半径の絶対値の最も小さいレンズ面の曲率半径
【００１８】
条件式（４）は、本願の変倍光学系における収差変動を抑えるための条件式である。なお、条件式（４）中のＲ５は、物体側に凹形状のレンズ面の曲率半径の符号を負としている。本願の変倍光学系は、条件式（４）を満足することにより、変倍に伴う非点収差の変動とコマ収差の変動を抑え、高い光学性能を実現することができる。
本願の変倍光学系の条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、変倍に伴う非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を０．０８７とすることが好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を０．０９８とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群から第４レンズ群で発生するコマ収差の変動や非点収差の変動を第５レンズ群で抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を０．４９０とすることが好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を０．３５０とすることがより好ましい。
【００１９】
また本願の変倍光学系は、前記第５レンズ群が接合レンズを有し、前記第５レンズ群中の物体側に凹形状で曲率半径の絶対値の最も小さい前記レンズ面は、前記接合レンズの接合面であることが望ましい。この構成により、本願の変倍光学系は前記レンズ面の製造誤差により発生する偏芯コマ収差を抑え、高い光学性能を実現することができる。
また本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が、広角端状態から中間焦点距離状態まで増加し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少することが望ましい。この構成により、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第３レンズ群から第４レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
また本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が、広角端状態から中間焦点距離状態まで減少し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで増加することが望ましい。この構成により、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第４レンズ群から第５レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
【００２０】
また本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群が一体で移動することが望ましい。この構成により、本願の変倍光学系は第３レンズ群と第５レンズ群を構造的に単純化することができ、相互偏芯を抑えることができる。このため、製造誤差により発生する偏芯コマ収差や非点収差を抑え、高い光学性能を実現することができる。
また本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少することが望ましい。この構成により、本願の変倍光学系は各レンズ群で発生する球面収差や非点収差を抑え、広角端状態から望遠端状態への変倍時の球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
また本願の変倍光学系は、前記第５レンズ群が非球面を有することが望ましい。この構成により、本願の変倍光学系は第５レンズ群で発生するコマ収差や非点収差を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
また本願の変倍光学系は、前記非球面が前記第５レンズ群中の最も物体側のレンズ面に設けられていることが望ましい。この構成により、本願の変倍光学系は第５レンズ群で発生するコマ収差や非点収差を効率的に抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
【００２１】
また本願の変倍光学系は、前記第３レンズ群の中又は近傍に開口絞りを有することが望ましい。この構成により、本願の変倍光学系は広角端状態から望遠端状態への変倍時の軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることができる。
また本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記開口絞りが前記第３レンズ群と一体で移動することが望ましい。この構成により、本願の変倍光学系は広角端状態から望遠端状態への変倍時の軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることができる。
本願の光学装置は、上述した構成の変倍光学系を有することを特徴とする。これにより、高変倍で、高い光学性能を備えた小型の光学装置を実現することができる。
【００２２】
本願の変倍光学系の製造方法は、変倍光学系の製造方法において、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有するようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化するようにすることを特徴とする。これにより、高変倍で、高い光学性能を備えた小型の変倍光学系を製造することができる。
【００２３】
以下、本願の数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。なお、図１において、Ｗは広角端状態、Ｍ１は第１中間焦点距離状態、Ｍ２は第２中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示しており、後述する各実施例の断面図においても同様である。
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負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とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ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とから構成されている。
【００２４】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ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とから構成されている。なお、負メニスカスレンズＬ２１は、像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３５との接合レンズとから構成されている。なお、第３レンズ群Ｇ３の物体側の近傍には開口絞りＳが備えられている。
【００２５】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズのみで構成されている。なお、第４レンズ群Ｇ４中の最も物体側に位置する負レンズＬ４１は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５２との接合レンズのみで構成されている。なお、第５レンズ群Ｇ５中の物体側に凹形状で曲率半径の絶対値の最も小さいレンズ面は、正レンズＬ５１と負メニスカスレンズＬ５２との接合面である。また、第５レンズ群Ｇ５中の最も物体側に位置する正レンズＬ５１は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
【００２６】
以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍時に、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ単調に移動し、第２レンズ群Ｇ２は広角端状態Ｗから第１中間焦点距離状態Ｍ１まで像側へ移動し第１中間焦点距離状態Ｍ１から望遠端状態Ｔまで物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、及び第５レンズ群Ｇ５は物体側へ単調に移動する。なお、この時、開口絞りＳ、第３レンズ群Ｇ３、及び第５レンズ群Ｇ５は一体で移動する。これにより、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が広角端状態Ｗから第１中間焦点距離状態Ｍ１まで増加し第１中間焦点距離状態Ｍ１から望遠端状態Ｔまで減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が広角端状態Ｗから第１中間焦点距離状態Ｍ１まで減少し第１中間焦点距離状態Ｍ１から望遠端状態Ｔまで増加する。
【００２７】
以下の表１に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
表１において、ｆは焦点距離、Ｂｆはバックフォーカスを示す。
[面データ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面の間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、可変は可変の面間隔、絞りSは開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒの欄の∞は平面を示しており、屈折率ｎｄの欄において空気の屈折率1.000000は記載を省略している。また、非球面には面番号に＊を付して曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
【００２８】
［非球面データ］には、［面データ］に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の非球面係数及び円錐定数を示す。
ｘ＝（ｈ２／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｈ／ｒ）２｝１／２］
＋A4ｈ４＋A6ｈ６＋A8ｈ８＋A10ｈ１０
ここで、ｈを光軸に垂直な方向の高さ、ｘを非球面の頂点の接平面から当該非球面までの高さｈにおける光軸方向に沿った距離（サグ量）、κを円錐定数、A4，A6，A8，A10を非球面係数、ｒを基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）とする。なお、「E−n」（n：整数）は「×10−ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−５」を示す。
【００２９】
［各種データ］において、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位は「°」）、Ｙは像高、ＴＬは変倍光学系の全長（無限遠物体合焦時の第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ面から像面Ｉまでの距離）、di（i：整数）は第i面の可変の面間隔、φは開口絞り径をそれぞれ示す。なお、Ｗは広角端状態、Ｍ１は第１中間焦点距離状態、Ｍ２は第２中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。
ここで、表１に掲載されている焦点距離ｆや曲率半径ｒ、及びその他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表１の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
【００３０】
（表１）第１実施例
[面データ]
面番号          ｒ        ｄ       ｎｄ     νｄ
物面           ∞
1         101.7859   1.4000   1.950000   29.37
2          32.5483   6.8500   1.497820   82.52
3         507.0890   0.1000
4          37.3347   4.8500   1.882997   40.76
5         300.9596    可変
6          78.3556   1.0000   1.806100   40.74
＊7           8.1498   6.1500
8         -15.0638   1.0000   1.882997   40.76
9        -111.9446   0.1500
10          40.1532   3.6000   1.808090   22.79
11         -17.3545   0.6000
12         -13.7038   1.0000   1.902650   35.70
13         -22.0248    可変
14(絞りＳ)    ∞      1.5000
15          29.5784   1.0000   2.000690   25.45
16          18.6363   2.8000   1.516800   64.10
17         -55.7763   2.0000
18          24.2391   2.1500   1.516800   64.10
19         858.3278   0.1000
20          17.6507   4.1000   1.497820   82.52
21         -15.2742   1.9000   1.950000   29.37
22         -23.3096    可変
＊23         -14.7112   1.3500   1.806100   40.74
24          31.5094   2.3000   1.808090   22.79
25         -28.7594    可変
＊26          32.3594   5.3000   1.516120   63.84
27          -5.7380   1.9000   1.902650   35.70
28         -44.3875    Ｂｆ
像面           ∞
［非球面データ］
第７面
κ     0.8091
A4    -2.81470E-05
A6    -5.35060E-07
A8     1.15520E-08
A10   -2.20190E-10
第２３面
κ    -4.9782
A4    -5.87340E-05
A6     1.19560E-06
A8    -1.77790E-08
A10    9.84750E-11
第２６面
κ    20.0000
A4    -8.22840E-05
A6     4.90020E-06
A8    -8.03990E-08
A10    6.79360E-09
［各種データ］
変倍比      9.42
Ｗ         Ｔ
ｆ         10.30  〜  97.00
ＦＮＯ      4.11  〜   5.87
ω         39.54  〜   4.59°
Ｙ          7.97  〜   7.97
ＴＬ      100.65  〜 133.98
Ｗ        Ｍ１       Ｍ２        Ｔ
ｆ        10.30000   35.00000   60.00000   97.00000
ω        39.58845   12.47589    7.34848    4.58728
ＦＮＯ     4.10582    5.89080    5.89975    5.86696
φ         8.80       8.80       9.20      11.60
d5         1.80000   19.37763   32.00000   35.69237
d13       26.66538    7.08688    5.31318    2.20000
d22        2.21304    4.15113    3.20959    2.20000
d25        3.82473    1.88667    2.82824    3.83771
Ｂｆ      13.04939   24.70184   26.64686   36.95330
［レンズ群データ］
群    始面         ｆ
1       1        63.72998
2       6       -11.45481
3      15        14.77721
4      23       -42.51000
5      26       -36.37957
［条件式対応値］
（１）  （−ｆ５）／ｆｗ ＝ 3.532
（２）  ｆ５／ｆ４ ＝ 0.856
（３）  （−ｆ５）／ｆ３ ＝ 2.462
（４）  Ｒ５／ｆ５ ＝ 0.158
【００３１】
図２（ａ）、及び図２（ｂ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、及び第１中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図３（ａ）、及び図３（ｂ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の第２中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは光線入射角（単位は「度」）をそれぞれ示す。ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示す。なお、ｄ、ｇの記載のない歪曲収差図についてはｄ線における収差を示している。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、後述する各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
各収差図より、本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高い光学性能を有していることがわかる。
【００３２】
（第２実施例）
図４は、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負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とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。
【００３３】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ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とから構成されている。なお、負メニスカスレンズＬ２１は、像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３５との接合レンズとから構成されている。なお、第３レンズ群Ｇ３の物体側の近傍には開口絞りＳが備えられている。
【００３４】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズのみで構成されている。なお、第４レンズ群Ｇ４中の最も物体側に位置する負レンズＬ４１は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズとから構成されている。なお、第５レンズ群Ｇ５中の物体側に凹形状で曲率半径の絶対値の最も小さいレンズ面は、正レンズＬ５２と負メニスカスレンズＬ５３との接合面である。また、第５レンズ群Ｇ５中の最も物体側に位置する正メニスカスレンズＬ５１は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
【００３５】
以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍時に、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ単調に移動し、第２レンズ群Ｇ２は広角端状態Ｗから第２中間焦点距離状態Ｍ２まで像側へ移動し第２中間焦点距離状態Ｍ２から望遠端状態Ｔまで物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、及び第５レンズ群Ｇ５は物体側へ単調に移動する。なお、この時、開口絞りＳ、第３レンズ群Ｇ３、及び第５レンズ群Ｇ５は一体で移動する。これにより、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が広角端状態Ｗから第２中間焦点距離状態Ｍ２まで増加し第２中間焦点距離状態Ｍ２から望遠端状態Ｔまで減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が広角端状態Ｗから第２中間焦点距離状態Ｍ２まで減少し第２中間焦点距離状態Ｍ２から望遠端状態Ｔまで増加する。
以下の表２に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【００３６】
（表２）第２実施例
[面データ]
面番号          ｒ        ｄ       ｎｄ     νｄ
物面           ∞
1         149.4765   1.4000   1.950000   29.37
2          38.6411   6.6000   1.497820   82.57
3        -351.6316   0.1000
4          41.7750   4.6000   1.883000   40.66
5         328.2384    可変
6          72.4891   1.0000   1.806100   40.97
＊7           7.7391   5.8500
8         -13.9505   1.0000   1.883000   40.66
9        -103.9877   0.1000
10          40.8028   3.4000   1.808090   22.74
11         -18.8169   0.6000
12         -13.4665   1.0000   1.883000   40.66
13         -18.2363    可変
14(絞りＳ)    ∞      1.4000
15          28.0065   1.5000   2.000690   25.46
16          17.4484   2.9000   1.497820   82.57
17         -29.2004   2.0000 
18          28.1447   1.6000   1.795040   28.69
19          53.0274   0.1000 
20          27.5255   4.2000   1.497820   82.57
21         -13.9702   2.1800   2.000690   25.46
22         -20.5898    可変
＊23         -13.2794   1.0000   1.806100   40.97
24          24.2300   3.5000   1.728250   28.38
25         -18.1038    可変
＊26          47.8180   1.6500   1.583130   59.42
27         100.8528   0.2000 
28          38.0626   3.8000   1.516800   63.88
29          -8.1478   1.0000   1.954000   33.46
30         -52.2418    Ｂｆ
像面           ∞
［非球面データ］
第７面
κ     0.9456
A4    -7.24873E-05
A6    -1.38772E-06
A8     3.49795E-08
A10   -9.90184E-10
第２３面
κ    -5.0310
A4    -2.13400E-04
A6     3.25281E-06
A8    -4.07563E-08
A10    2.36604E-10
第２６面
κ   -15.0179
A4     1.31767E-05
A6     1.09725E-06
A8    -1.09512E-08
A10    4.81750E-10
［各種データ］
変倍比      9.42
Ｗ         Ｔ
ｆ         10.30  〜  97.00
ＦＮＯ      4.13  〜   5.79
ω         39.34  〜   4.54°
Ｙ          7.97  〜   7.97
ＴＬ      104.60  〜 137.98
Ｗ        Ｍ１       Ｍ２        Ｔ
ｆ        10.30000   20.00000   50.00000   97.00000
ω        39.34094   21.01370    8.74331    4.54414
ＦＮＯ     4.12898    4.96138    5.51068    5.79408
φ         9.00       9.00       9.50       9.80
d5         2.00000   11.66890   30.95696   41.68937
d13       26.10451   13.02302    4.99096    2.00000
d22        2.34607    4.05509    5.18708    2.50149
d25        7.92894    6.21994    5.08793    7.77351
Ｂｆ      13.54976   19.90197   26.27832   31.33645
［レンズ群データ］
群    始面         ｆ
1       1        66.37666
2       6       -11.22172
3      15        16.67848
4      23       -58.03866
5      26       -77.03015
［条件式対応値］
（１）  （−ｆ５）／ｆｗ ＝ 7.479
（２）  ｆ５／ｆ４ ＝ 1.327
（３）  （−ｆ５）／ｆ３ ＝ 4.619
（４）  Ｒ５／ｆ５ ＝ 0.106
【００３７】
図５（ａ）、及び図５（ｂ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、及び第１中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図６（ａ）、及び図６（ｂ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の第２中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
各収差図より、本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高い光学性能を有していることがわかる。
【００３８】
（第３実施例）
図７は、本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負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。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。
【００３９】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ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とから構成されている。なお、負メニスカスレンズＬ２１は、像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３５との接合レンズとから構成されている。なお、第３レンズ群Ｇ３中の正レンズＬ３２と正メニスカスレンズＬ３３との間には開口絞りＳが備えられている。
【００４０】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズのみで構成されている。なお、第４レンズ群Ｇ４中の最も物体側に位置する負レンズＬ４１は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズとから構成されている。なお、第５レンズ群Ｇ５中の物体側に凹形状で曲率半径の絶対値の最も小さいレンズ面は、正レンズＬ５２と負メニスカスレンズＬ５３との接合面である。また、第５レンズ群Ｇ５中の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ５１は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第６レンズ群Ｇ６は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６１のみで構成されている。
【００４１】
以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍時に、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ単調に移動し、第２レンズ群Ｇ２は広角端状態Ｗから第１中間焦点距離状態Ｍ１まで像側へ移動し第１中間焦点距離状態Ｍ１から望遠端状態Ｔまで物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５、及び第６レンズ群Ｇ６は物体側へ単調に移動する。なお、この時、開口絞りＳ、第３レンズ群Ｇ３、及び第５レンズ群Ｇ５は一体で移動する。これにより、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が広角端状態Ｗから第２中間焦点距離状態Ｍ２まで増加し第２中間焦点距離状態Ｍ２から望遠端状態Ｔまで減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が広角端状態Ｗから第２中間焦点距離状態Ｍ２まで減少し第２中間焦点距離状態Ｍ２から望遠端状態Ｔまで増加し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との間隔が増加する。
以下の表３に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【００４２】
（表３）第３実施例
[面データ]
面番号          ｒ        ｄ       ｎｄ     νｄ
物面           ∞
1         154.5301   1.4000   1.950000   29.37
2          39.8607   7.2500   1.497820   82.57
3        -283.4227   0.1000
4          43.5964   4.8500   1.883000   40.66
5         446.9311    可変
6          96.1250   1.0000   1.806100   40.97
＊7           8.1961   6.1500
8         -14.4871   1.0000   1.883000   40.66
9         -97.9643   0.1000
10          44.3150   3.6500   1.808090   22.74
11         -17.2518   0.8000
12         -14.4809   1.0000   1.883000   40.66
13         -24.0963    可変
14          30.1004   1.4000   1.950000   29.37
15          18.1656   2.8500   1.497820   82.57
16         -30.1820   1.0000
17(絞りＳ)    ∞      1.0000
18          21.4294   1.5000   1.806100   40.97
19          61.8962   1.0500
20          32.7220   2.5500   1.497820   82.57
21         -17.3215   1.0000   2.000690   25.46
22         -26.1872    可変
＊23         -11.1837   1.0000   1.806100   40.73
24          20.9851   3.4000   1.647690   33.72
25         -11.9280    可変
＊26          31.4353   1.0000   1.806100   40.73
27          10.4731   1.0000
28          10.6935   5.2000   1.575010   41.51
29          -8.0000   1.0000   1.950000   29.37
30         -43.9250    可変
31          78.8127   1.4000   1.808090   22.74
32         130.1997    Ｂｆ
像面           ∞
［非球面データ］
第７面
κ     1.0193
A4    -7.25972E-05
A6    -2.01927E-06
A8     5.23101E-08
A10   -1.09165E-09
第２３面
κ    -3.3364
A4    -2.63114E-04
A6     2.76766E-06
A8    -3.39467E-08
A10    6.49727E-11
第２６面
κ     1.5816
A4    -1.52827E-05
A6     7.21136E-07
A8    -2.56336E-09
A10    4.03092E-10
［各種データ］
変倍比      9.42
Ｗ         Ｔ
ｆ         10.30  〜  97.00
ＦＮＯ      3.63  〜   5.80
ω         39.36  〜   4.56°
Ｙ          7.97  〜   7.97
ＴＬ      104.89  〜 139.98
Ｗ        Ｍ１       Ｍ２        Ｔ
ｆ        10.30000   20.00000   50.00000   97.00000
ω        39.35588   21.00824    8.74248    4.55748
ＦＮＯ     3.63391    4.50179    5.47868    5.80104
φ        10.60      10.60      10.60      10.60
d5         2.00000   12.01131   29.94199   40.54244
d13       26.77743   14.69932    6.72364    3.40000
d22        2.66702    3.74847    4.51403    2.66188
d25        4.74793    3.66651    2.90094    4.75306
d30        1.50000    1.80000    2.40000    4.50000
Ｂｆ      13.54939   20.44615   27.99896   30.47600
［レンズ群データ］
群    始面         ｆ
1       1        64.96294
2       6       -10.79650
3      14        15.45800
4      23       -68.94014
5      26       -50.62258
6      31       244.13912
［条件式対応値］
（１）  （−ｆ５）／ｆｗ ＝ 4.915
（２）  ｆ５／ｆ４ ＝ 0.734
（３）  （−ｆ５）／ｆ３ ＝ 3.275
（４）  Ｒ５／ｆ５ ＝ 0.158
【００４３】
図８（ａ）、及び図８（ｂ）はそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、及び第１中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図９（ａ）、及び図９（ｂ）はそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の第２中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
各収差図より、本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高い光学性能を有していることがわかる。
【００４４】
上記各実施例によれば、高変倍で、高い光学性能を備えた小型の変倍光学系を実現することができる。なお、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。
以下の内容は、本願の変倍光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
本願の変倍光学系の数値実施例として５群や６群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、７群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本願の変倍光学系の最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された少なくとも１つのレンズを有する部分をいう。
【００４５】
また、本願の変倍光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、１つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。特に、第４レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。また、斯かる合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。
また、本願の変倍光学系において、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に垂直な成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることで、手ブレ等によって生じる像ブレを補正する構成とすることもできる。特に、本願の変倍光学系では第３レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。
【００４６】
また、本願の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしてもよい。
【００４７】
また、本願の変倍光学系において開口絞りは第２レンズ群と第３レンズ群との間、又は第３レンズ群中に配置されることが好ましく、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。
また、本願の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
また、本願の変倍光学系は、変倍比が３〜２０倍程度である。
【００４８】
次に、本願の変倍光学系を備えたカメラを図１０に基づいて説明する。
図１０は、本願の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
本カメラ１は、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る変倍光学系を備えたデジタル一眼レフカメラである。
本カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、クイックリターンミラー３を介して焦点板４に結像される。そして焦点板４に結像されたこの光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。
【００４９】
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、不図示の被写体からの光は撮像素子７へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子７によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例に係る変倍光学系は、上述のように小型、高変倍で、高い光学性能を備えている。これにより本カメラ１は、小型化及び高変倍化を図りながら、高い光学性能を実現することができる。なお、上記第２、第３実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラー３を有しない構成のカメラに上記各実施例に係る変倍光学系を搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。
【００５０】
最後に、本願の変倍光学系の製造方法の概略を図１１に基づいて説明する。
図１７に示す本願の変倍光学系の製造方法は、以下のステップＳ１、Ｓ２を含むものである。
ステップＳ１：光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有するようにする。
ステップＳ２：公知の移動機構を設ける等することで、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化するようにする。
斯かる本願のズームレンズの製造方法によれば、高変倍で、高い光学性能を備えた小型の変倍光学系を製造することができる。
【符号の説明】
【００５１】
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
Ｓ        開口絞り
Ｉ        像面
Ｗ        広角端状態
Ｍ１      第１中間焦点距離状態
Ｍ２      第２中間焦点距離状態
Ｔ        望遠端状態
【図１】
0005915261.tif 000002
【図２】
0005915261.tif 000003
【図３】
0005915261.tif 000004
【図４】
0005915261.tif 000005
【図５】
0005915261.tif 000006
【図６】
0005915261.tif 000007
【図７】
0005915261.tif 000008
【図８】
0005915261.tif 000009
【図９】
0005915261.tif 000010
【図１０】
0005915261.tif 000011
【図１１】
0005915261.tif 000012