(57)【要約】【課題】収差変動を抑え、高い光学性能を有する変倍光学系とこれを有する光学装置、変倍光学系の製造方法を提供すること。【解決手段】光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とを有し、第２レンズ群Ｇ２より像側に開口絞りＳを有し、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は変化し、所定の条件式を満足する変倍光学系。【選択図】図１
2011186159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、第４レンズ群とを有し、
前記第２レンズ群より像側に開口絞りを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
０．１７  ＜  ｆ１／ｆＴ  ＜  ０．６０
１．０３  ＜  φＴ／φＷ  ＜  １．７０
但し、
ｆＴ：望遠端状態における全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
φＷ：広角端状態における前記開口絞りの最大開口径
φＴ：望遠端状態における前記開口絞りの最大開口径
【請求項２】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
１．０２  ＜  φＭ１０／φＷ  ＜  １．７０
但し、
φＭ１０：広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの１０倍以上の中間焦点距離状態での前記開口絞りの最大開口径
【請求項３】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
１．０２  ＜  φＭ１５／φＷ  ＜  １．７０
但し、
φＭ１５：広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態での前記開口絞りの最大開口径
【請求項４】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の変倍光学系。
１．００  ≦  φＭ５／φＷ  ＜  １．４０
但し、
φＭ５：広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの５倍以上８倍以下の中間焦点距離状態での前記開口絞りの最大開口径
【請求項５】
広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記開口絞りは、広角端状態から全系の焦点距離ｆＭの中間焦点距離状態まで広角端状態の最大開口径を維持し、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の変倍光学系。
１．５０  ＜  ｆＭ／ｆＷ  ＜  １５．００
但し、
ｆＷ：広角端状態における全系の焦点距離
【請求項６】
前記焦点距離ｆＭの中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍に際し、前記開口絞りの最大開口径は単調に増大することを特徴とする請求項５に記載の変倍光学系。
【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１から６のいずれか１項に記載の変倍光学系。
０．０３２  ＜  −ｆ２／ｆＴ  ＜  ０．０６４
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
【請求項８】
広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、全系のＦナンバーは単調に増大することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項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に際し、前記第１レンズ群は像面に対して物体側に移動することを特徴とする請求項１から８のいずれか１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に際し、前記開口絞りは、前記第３レンズ群の少なくとも一部と一体に移動することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の変倍光学系。
【請求項１１】
前記開口絞りは、前記第３レンズ群の物体側に配置されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の変倍光学系。
【請求項１２】
前記第４レンズ群は、正屈折力を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の変倍光学系。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１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１４】
光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
開口絞りを前記第２レンズ群より像側に配置し、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とを、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大可能、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少可能、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化可能に配置し、
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。
０．１７  ＜  ｆ１／ｆＴ  ＜  ０．６０
１．０３  ＜  φＴ／φＷ  ＜  １．７０
但し、
ｆＴ：望遠端状態における全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
φＷ：広角端状態における前記開口絞りの最大開口径
φＴ：望遠端状態における前記開口絞りの最大開口径
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変倍光学系とこれを有する光学装置、変倍光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一眼レフカメラ用交換レンズなど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屈折力を有する光学系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２００８−３１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の変倍光学系をさらに高変倍化しようとすると、収差変動が増大し、十分に高い光学性能を得ることが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、収差変動を抑え、高い光学性能を有する変倍光学系とこれを有する光学装置、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】
【０００６】
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、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、第４レンズ群とを有し、前記第２レンズ群より像側に開口絞りを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は変化し、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。
０．１７  ＜  ｆ１／ｆＴ  ＜  ０．６０
１．０３  ＜  φＴ／φＷ  ＜  １．７０
但し、
ｆＴ：望遠端状態における全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
φＷ：広角端状態における前記開口絞りの最大開口径
φＴ：望遠端状態における前記開口絞りの最大開口径
【０００７】
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。
【０００８】
また、本発明は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、開口絞りを前記第２レンズ群より像側に配置し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とを、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大可能、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少可能、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化可能に配置し、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。
０．１７  ＜  ｆ１／ｆＴ  ＜  ０．６０
１．０３  ＜  φＴ／φＷ  ＜  １．７０
但し、
ｆＴ：望遠端状態における全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
φＷ：広角端状態における前記開口絞りの最大開口径
φＴ：望遠端状態における前記開口絞りの最大開口径
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、収差変動を抑え、高い光学性能を有する変倍光学系とこれを有する光学装置、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】
【００１０】
【図１】第１実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。
【図２】第１実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。
【図３】第１実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図４】第２実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。
【図５】第２実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。
【図６】第２実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図７】第３実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。
【図８】第３実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。
【図９】第３実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図１０】第４実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。
【図１１】第４実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。
【図１２】第４実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図１３】第１実施例に係る変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
【図１４】本願の変倍光学系の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本願の一実施形態に係る変倍光学系について説明する。
【００１２】
本実施形態に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、第４レンズ群とを有し、第２レンズ群より像側に開口絞りを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔は変化する構成とすることで、変倍可能な光学系を実現し、広角端状態から望遠端状態まで適度に歪曲収差を補正している。
【００１３】
また、本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（１）、（２）を満足する。
（１）  ０．１７  ＜  ｆ１／ｆＴ  ＜  ０．６０
（２）  １．０３  ＜  φＴ／φＷ  ＜  １．７０
但し、ｆＴは望遠端状態における全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、φＷは広角端状態における開口絞りの最大開口径、φＴは望遠端状態における開口絞りの最大開口径である。
【００１４】
条件式（１）は、変倍光学系で発生する球面収差と像面湾曲を良好に補正し、高い光学性能を得るための条件式である。
【００１５】
条件式（１）の下限値を下回った場合、即ち第１レンズ群の屈折力が過度に大きくなると、望遠端状態における負の球面収差と、広角端状態において負の像面湾曲が大きく発生し、高い光学性能を得ることができない。
【００１６】
条件式（１）の上限値を上回った場合、即ち第１レンズ群の屈折力が過度に小さくなると、変倍率を維持するためには第１レンズ群を像面に対して大きく移動させる必要があり、望遠端状態における周辺光量の確保が困難となり、また望遠端状態において第２レンズ群で発生する正の球面収差補正が困難となり、高い光学性能を得ることができない。
【００１７】
なお、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０．２３とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（１）の下限値を０．２５とすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（１）の下限値を０．２８とすることが更に好ましい。
【００１８】
また、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０．５３とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（１）の上限値を０．４８とすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（１）の上限値を０．４３とすることが更に好ましい。
【００１９】
条件式（２）は、望遠端状態におけるＦナンバーを適度に小さく、球面収差やコマ収差を良好に補正し、高い光学性能を得るための条件式である。条件式（２）を満足することで、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に変化するＦナンバーの変化量を最適化し、変倍範囲全域に亘って球面収差やコマ収差の変動を抑えることが可能になる。
【００２０】
条件式（２）の下限値を下回った場合、望遠端状態における開口絞りの最大開口径が小さくなりすぎる。すると、望遠端状態におけるＦナンバーが大きくなりすぎ、広角端状態において球面収差やコマ収差が大きく発生し、高い光学性能を実現できない。
【００２１】
条件式（２）の上限値を上回った場合、望遠端状態において球面収差やコマ収差が大きく発生し、高い光学性能を実現できない。
【００２２】
なお、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１．０５とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（２）の下限値を１．０８とすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（２）の下限値を１．１２とすることが更に好ましい。
【００２３】
また、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１．５８とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（２）の上限値を１．４５とすることが更に好ましい。
【００２４】
また、本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）  １．０２  ＜  φＭ１０／φＷ  ＜  １．７０
但し、φＭ１０は広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの１０倍以上の中間焦点距離状態での開口絞りの最大開口径である。
【００２５】
条件式（３）は、変倍光学系全系の焦点距離がｆＷの１０倍以上の中間焦点距離状態の変倍領域において、変倍光学系に十分なＦ値を持たせ、高い光学性能を実現するための条件式である。
【００２６】
条件式（３）の下限値を下回った場合、変倍光学系全系の焦点距離がｆＷの１０倍以上の中間焦点距離状態の変倍領域において、開口絞りの最大開口径が小さくなりすぎる。すると、この変倍領域におけるＦナンバーが大きくなりすぎ、広角端状態において球面収差やコマ収差が大きく発生し、高い光学性能を実現できない。
【００２７】
条件式（３）の上限値を上回った場合、変倍光学系全系の焦点距離がｆＷの１０倍以上の中間焦点距離状態の変倍領域において、球面収差やコマ収差が大きく発生し、高い光学性能を実現できない。
【００２８】
なお、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１．０３とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（３）の下限値を１．０６とすることが更に好ましい。
【００２９】
また、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１．６０とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（３）の上限値を１．５５とすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（３）の上限値を１．４０とすることが更に好ましい。
【００３０】
また、本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）  １．０２  ＜  φＭ１５／φＷ  ＜  １．７０
但し、φＭ１５は広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態での開口絞りの最大開口径である。
【００３１】
条件式（４）は、変倍光学系全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態の変倍領域において、変倍光学系に十分なＦ値を持たせ、高い光学性能を実現するための条件式である。
【００３２】
条件式（４）の下限値を下回った場合、変倍光学系全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態の変倍領域において、開口絞りの最大開口径が小さくなりすぎる。すると、この変倍領域におけるＦナンバーが大きくなりすぎ、広角端状態において球面収差やコマ収差が大きく発生し、高い光学性能を実現できない。
【００３３】
条件式（４）の上限値を上回った場合、変倍光学系全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態の変倍領域において、球面収差やコマ収差が大きく発生し、高い光学性能を実現できない。
【００３４】
なお、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１．０４とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（４）の下限値を１．０７とすることが更に好ましい。
【００３５】
また、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１．６０とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（４）の上限値を１．５５とすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（４）の上限値を１．４０とすることが更に好ましい。
【００３６】
また、本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）  １．００  ≦  φＭ５／φＷ  ＜  １．４０
但し、φＭ５は広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの５倍以上８倍以下の中間焦点距離状態での開口絞りの最大開口径である。
【００３７】
条件式（５）は、全系の焦点距離がｆＷの５倍以上８倍以下の中間焦点距離の変倍領域において、高い光学性能を実現するための条件式である。
【００３８】
条件式（５）の下限値を下回った場合、全系の焦点距離がｆＷの５倍以上８倍以下の中間焦点距離の変倍領域において、開口絞りの最大開口径が小さくなりすぎる。すると、この変倍領域におけるＦナンバーが大きくなりすぎ、広角端状態において球面収差やコマ収差が大きく発生し、高い光学性能を実現できない。
【００３９】
条件式（５）の上限値を上回った場合、全系の焦点距離がｆＷの５倍以上８倍以下の中間焦点距離の変倍領域において、球面収差やコマ収差が大きく発生し、高い光学性能を実現できない。
【００４０】
なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を１．０１とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（５）の下限値を１．０３とすることが更に好ましい。
【００４１】
また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を１．３２とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（５）の上限値を１．２５とすることが更に好ましい。
【００４２】
また、本実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、開口絞りは、広角端状態から全系の焦点距離ｆＭの中間焦点距離状態まで広角端状態の最大開口径を維持し、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）  １．５０  ＜  ｆＭ／ｆＷ  ＜  １５．００
但し、ｆＷは広角端状態における全系の焦点距離である。
【００４３】
条件式（６）は、任意の中間焦点距離の変倍領域において、高い光学性能を実現するための条件式である。
【００４４】
条件式（６）の下限値を下回った場合、任意の中間焦点距離の変倍領域において、球面収差やコマ収差が大きく発生し、高い光学性能を実現できない。
【００４５】
条件式（６）の上限値を上回った場合、任意の中間焦点距離の変倍領域において、Ｆナンバーが大きくなりすぎ、また広角端状態において球面収差やコマ収差が大きく発生し、高い光学性能を実現できない。
【００４６】
なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を１．８０とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（６）の下限値を２．３０とすることが更に好ましい。
【００４７】
また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を１２.００とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（６）の上限値を８.５０とすることが更に好ましい。
【００４８】
また、本実施形態に係る変倍光学系は、前記焦点距離ｆＭの中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍に際し、開口絞りの最大開口径は単調に増大することが望ましい。なお、開口絞りの最大開口径とは、各焦点距離状態における最大の開口絞り径である。
【００４９】
この構成とすることで、変倍光学系のメカニカルな構成を簡略化でき、また前記焦点距離ｆＭの中間焦点距離状態から望遠端状態までの変倍領域において、球面収差の変動を抑えることが可能となり、高い光学性能を実現できる。
【００５０】
また、本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）  ０．０３２  ＜  −ｆ２／ｆＴ  ＜  ０．０６４
但し、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離である。
【００５１】
条件式（７）は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第２レンズ群で発生する収差変動を抑え、高い光学性能を実現するための条件式である。
【００５２】
条件式（７）の下限値を下回った場合、第２レンズ群の屈折力が過度に大きくなる。すると広角端状態から望遠端状態への変倍時、球面収差や非点収差の変動が大きく発生し、高い光学性能を実現できない。
【００５３】
条件式（７）の上限値を上回った場合、第２レンズ群の屈折力が過度に小さくなり、第２レンズ群の移動量が増大する。すると広角端状態から望遠端状態への変倍時、第２レンズ群で発生する球面収差や非点収差変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。
【００５４】
なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を０．０３８とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（７）の下限値を０．０４２とすることが更に好ましい。
【００５５】
また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の上限値を０．０６１とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（７）の上限値を０．０５７とすることが更に好ましい。
【００５６】
また、本実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、全系のＦナンバーは単調に増大することが望ましい。
【００５７】
この構成とすることで、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、絞り近傍のレンズ群、例えば第３レンズ群などを通る軸上光線高の過度な増大を抑え、これに伴って球面収差などの変動を抑えることが可能となり、高い光学性能を実現できる。
【００５８】
また、本実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群は像面に対して物体側に移動することが望ましい。
【００５９】
この構成とすることで、第１レンズ群の径を小型化でき、また広角端状態における第１レンズ群を通過する軸外光束の光軸からの高さを抑えて像面湾曲や非点収差などの変倍時における変動を抑えることができる。
【００６０】
また、本実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、開口絞りは、第３レンズ群の少なくとも一部と一体に移動することが望ましい。
【００６１】
この構成とすることで、変倍光学系のメカニカルな構成を簡略化でき、また球面収差の変動を抑えることが可能となり、高い光学性能を実現できる。
【００６２】
また、本実施形態に係る変倍光学系は、開口絞りは、第３レンズ群の物体側に配置されることが望ましい。
【００６３】
この構成とすることで、第１レンズ群の径を小型化でき、また広角端状態における第１レンズ群を通過する軸外光束の光軸からの高さを抑えて像面湾曲や非点収差などの変倍時における変動を抑えることができる。
【００６４】
また、本実施形態に係る変倍光学系は、第４レンズ群は、正屈折力を有することが望ましい。
【００６５】
この構成とすることで、全系で変倍力を効果的に上げることが可能になり、変倍光学系を小型化できる。また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第３レンズ群内で発生する球面収差や非点収差の変動を抑えることが可能になり高い光学性能を実現できる。
【００６６】
（実施例）
以下、本実施形態に係る各実施例について図面を参照しつつ説明する。
【００６７】
（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。
【００６８】
図１に示すように、第１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、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
【００６９】
広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は減少するように、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は単調に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は単調に物体側へ移動する。
【００７０】
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の像側にある第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。また、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、開口絞りＳは、広角端状態Ｗから第２中間焦点距離状態Ｍ２まで広角端状態Ｗの最大開口径を維持し、第２中間焦点距離状態Ｍ２から望遠端状態Ｔまでは最大開口径が単調に増大する。
【００７１】
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。
【００７２】
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、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２５との接合レンズとから構成されている。第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
【００７３】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と、両凸レンズＬ３３と両凹レンズＬ３４との接合レンズと、両凹レンズＬ３５と両凸レンズＬ３６との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３７とから構成されている。両凹レンズＬ３５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。
【００７４】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凸レンズＬ４３との接合レンズとから構成されている。第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する両凸レンズ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。両凸レンズＬ４３から射出した光線は像面Ｉに結像する。
【００７５】
像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている（以降の実施例についても同様である）。
【００７６】
以下の表１に第１実施例に係る変倍光学系の諸元値を掲げる。
【００７７】
表中の（面データ）において、物面は物体面、面番号は物体側からのレンズ面の番号、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）における屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数、（可変）は可変面間隔、（絞り）は開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ表している。なお、空気の屈折率ｎｄ＝１．００００００は記載を省略している。また、曲率半径ｒ欄の「∞」は平面を示している。
【００７８】
（非球面データ）において、非球面は以下の式で表される。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ２/ｒ）/［１＋［１−κ（ｙ２/ｒ２）］１/２］
＋Ａ４×ｙ４＋Ａ６×ｙ６＋Ａ８×ｙ８＋Ａ１０×ｙ１０
ここで、光軸に垂直な方向の高さをｙ、高さｙにおける光軸方向の変位量（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）をＸ（ｙ）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒ、円錐係数をκ、ｎ次の非球面係数をＡｎとする。なお、「E-n」は「×10−ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−５」を示す。また、各非球面は、（面データ）において、面番号の右側に「＊」を付して示している。
【００７９】
（各種データ）において、ズーム比は変倍光学系の変倍比、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、Ｍ３は第３中間焦点距離状態、Ｍ４は第４中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態、ｆは全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位：「°」）、Ｙは像高、ＴＬは無限遠合焦状態における第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の面から像面Ｉまでのレンズ系全長、Ｂｆはバックフォーカス、φは最大の開口絞り径、ｄｉは面番号ｉでの可変面間隔値をそれぞれ表している。第４中間焦点距離状態Ｍ４は、広角端状態Ｗの焦点距離の１５倍を越えた焦点距離を有している。
【００８０】
（ズームレンズ群データ）は、各レンズ群の始面番号とレンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。
【００８１】
（条件式対応値）は、各条件式の対応値をそれぞれ示す。
【００８２】
なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他の長さ等は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とし説明を省略する。
【００８３】
（表１）
（面データ）
面番号        r           d          nd          νd
物面          ∞          ∞
1        127.9445      2.0000    1.850260     32.35 
2         66.5460      7.8500    1.497820     82.52 
3       -596.2307      0.1000 
4         67.4403      5.4000    1.593190     67.87 
5        436.1899     （可変） 
6*       135.2961      0.1500    1.553890     38.09 
7        107.2597      1.0000    1.804000     46.58 
8         15.2626      6.7000 
9        -34.5499      1.0000    1.834807     42.72 
10         51.8990      0.1000 
11         34.0967      4.5000    1.784723     25.68 
12        -32.1245      0.9000 
13        -21.1157      1.0000    1.882997     40.76 
14      -2390.2062      2.1000    1.922860     20.50 
15        -67.6125     （可変） 
16（絞り）   ∞         1.0000 
17         31.6133      3.6500    1.593190     67.87 
18       -218.5545      0.1000 
19         49.1304      3.2000    1.487490     70.41 
20        -63.6210      0.1000 
21         35.3573      4.2500    1.487490     70.41 
22        -34.0783      1.0000    1.846660     23.78 
23        659.9606      3.9000 
24*       -35.0367      1.0000    1.756998     47.82 
25         17.5822      3.9000    1.698947     30.13 
26        -95.2623      3.3500 
27        -55.5200      1.0000    1.882997     40.76 
28       -585.5172     （可変） 
29*       439.7935      2.2000    1.589130     61.16 
30        -53.2069      0.1000 
31         65.1340      1.0000    1.834000     37.16 
32         27.7296      4.1000    1.487490     70.41 
33        -58.1329       (Bf) 
像面          ∞
（非球面データ）
第6面
κ  ＝  4.3350
A4  ＝  9.45630E-06
A6  ＝ -1.51470E-08
A8  ＝ -1.16860E-12
A10 ＝  1.65790E-13
第24面
κ  ＝ -0.3009
A4  ＝  6.23810E-06
A6  ＝  8.96820E-09
A8  ＝  0.00000E+00
A10 ＝  0.00000E+00
第29面
κ  ＝-20.0000
A4  ＝ -1.92960E-05
A6  ＝  5.96200E-09
A8  ＝ -1.65600E-10
A10 ＝  4.18100E-13
（各種データ）
ズーム比       15.698
Ｗ         Ｍ１       Ｍ２       Ｍ３       Ｍ４       Ｔ
f  =  18.53928   27.99917   49.99950  105.00169  278.75308  291.02949
FNO  =   3.60631    4.19068    5.39086    5.76130    5.78421    5.78825
ω  =  39.00856   26.78890   15.55965    7.48510    2.85557    2.73699
Y  =  14.20      14.20      14.20      14.20      14.20      14.20
TL  = 148.79923  157.22054  181.95557  217.34659  241.72065  242.82932
Bf  =  39.00067   52.54373   76.57450   91.11965  104.16125  105.34665
φ  =  17.20      17.20      17.20      18.40      20.40      20.59
d5      2.10000    9.42195   20.39318   46.65937   66.86210   67.33267
d15     33.50310   24.00476   15.75155   10.98454    2.49980    2.00000
d28      7.54546    4.60010    2.58634    1.93303    1.54750    1.50000
（ズームレンズ群データ）
群        始面          焦点距離
１          １        １０４．３０６５４
２          ６        −１３．８１１５２
３        １６          ３９．５４０２０
４        ２９          ４８．０３６３５
（条件式対応値）
（１）  ｆ１／ｆＴ＝０．３５８
（２）  φＴ／φＷ＝１．１９７
（３）  φＭ１０／φＷ＝１．１８６  （φＭ１０は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（４）  φＭ１５／φＷ＝１．１８６  （φＭ１５は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（５）  φＭ５／φＷ＝１．０７０  （φＭ５は第３中間焦点距離状態Ｍ３の値）
（６）  ｆＭ／ｆＷ＝２．７０  （ｆＭは第２中間焦点距離状態Ｍ２の値）
（７）  −ｆ２／ｆＴ＝０．０４７５
【００８４】
図２は、第１実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。
【００８５】
図３は、第１実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
【００８６】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは半画角（単位：「°」）を示す。また、ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する諸収差、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ表す。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示す。
【００８７】
なお、以降の実施例においても同様の記号を使用し、以降の説明を省略する。
【００８８】
各収差図から、第１実施例に係る変倍光学系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
【００８９】
（第２実施例）
図４は、第２実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。
【００９０】
図４に示すように、第２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、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
【００９１】
広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は減少するように、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は単調に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は単調に物体側へ移動する。
【００９２】
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の像側にある第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。また、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、開口絞りＳは、広角端状態Ｗから第３中間焦点距離状態Ｍ３まで広角端状態Ｗの最大開口径を維持し、第３中間焦点距離状態Ｍ３から望遠端状態Ｔまでは最大開口径が単調に増大する。
【００９３】
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。
【００９４】
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、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３と、両凹レンズＬ２４とから構成されている。第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
【００９５】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズと、両凹レンズＬ３４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３５との接合レンズとから構成されている。両凹レンズＬ３４は物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
【００９６】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ４１と、両凸レンズＬ４２と両凹レンズＬ４３との接合レンズと、両凸レンズＬ４４とから構成されている。第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する両凸レンズ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。両凸レンズＬ４４から射出した光線は像面Ｉに結像する。
【００９７】
以下の表２に第２実施例に係る変倍光学系の諸元値を掲げる。
【００９８】
（表２）
（面データ）
面番号        r           d          nd          νd
物面          ∞          ∞
1        107.0206      1.8000    1.903658     31.31 
2         61.2968      9.0132    1.456500     90.27 
3       -505.7797      0.1000 
4         56.5708      6.5660    1.603001     65.44 
5        263.1448     （可変） 
6*       107.6633      0.1500    1.553890     38.09 
7         79.4357      1.2000    1.816000     46.62 
8         12.5498      5.8961 
9        -28.1361      1.0000    1.816000     46.62 
10         76.8103      0.1000 
11         29.0330      5.0805    1.846660     23.78 
12        -28.2941      0.7021 
13        -20.3234      1.0000    1.788001     47.37 
14        328.3222     （可変） 
15（絞り）   ∞         0.5000 
16         38.5144      4.3804    1.527510     66.72 
17        -31.0868      0.1000 
18         24.8278      5.7092    1.497000     81.64 
19        -22.4849      1.0000    1.850260     32.35 
20      -1199.4167      3.0000 
21*       -52.5575      0.1000    1.553890     38.09 
22        -56.7769      1.0000    1.772499     49.60 
23         32.9354      1.9482    1.805181     25.42 
24         83.4259     （可変） 
25*        38.1701      5.1517    1.677900     54.89 
26        -30.3075      0.1000 
27        119.1216      5.7937    1.511790     49.72 
28        -16.9262      1.0000    1.878780     41.73 
29         40.2625      0.7994 
30         88.7687      4.0188    1.497970     53.26 
31        -31.8725       (Bf) 
像面          ∞
（非球面データ）
第6面
κ  ＝  1.0000
A4  ＝  8.23600E-06
A6  ＝  2.68070E-08
A8  ＝ -2.85680E-10
A10 ＝  8.96110E-13
第21面
κ  ＝  1.0000
A4  ＝  8.39680E-06
A6  ＝  4.90050E-09
A8  ＝  0.00000E+00
A10 ＝  0.00000E+00
第25面
κ  ＝  1.0000
A4  ＝ -1.05940E-05
A6  ＝  2.60370E-08
A8  ＝  0.00000E+00
A10 ＝  0.00000E+00
（各種データ）
ズーム比       15.666
Ｗ         Ｍ１       Ｍ２       Ｍ３       Ｍ４       Ｔ
f  =  18.57581   27.79158   50.03219  134.79308  281.38675  291.01598
FNO  =   3.58467    4.09252    5.03317    6.30198    6.35021    6.35739
ω  =  38.75301   26.53439   15.40656    5.90773    2.83943    2.74550
Y  =  14.20      14.20      14.20      14.20      14.20      14.20
TL  = 141.06118  153.60481  176.97503  214.13726  226.92995  227.18745
Bf  =  38.02328   48.03831   64.55253   85.33826   92.38485   92.60805
φ  =  15.40      15.40      15.40      15.40      16.20      16.20
d5      2.12080   12.45490   26.91570   50.67230   62.28300   62.67010
d14     23.69130   18.40230   13.31350    7.80730    2.14860    1.80000
d24     10.01650    7.50000    4.98400    3.11010    2.90420    2.90000
（ズームレンズ群データ）
群        始面          焦点距離
１          １          ９５．６８９４６
２          ６        −１１．４６１９５
３        １５          ４２．７７５０４
４        ２５          ４０．１２７６８
（条件式対応値）
（１）  ｆ１／ｆＴ＝０．３２９
（２）  φＴ／φＷ＝１．０５２
（３）  φＭ１０／φＷ＝１．０５２  （φＭ１０は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（４）  φＭ１５／φＷ＝１．０５２  （φＭ１５は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（５）  φＭ５／φＷ＝１．０００  （φＭ５は第３中間焦点距離状態Ｍ３の値）
（６）  ｆＭ／ｆＷ＝７．２５６  （ｆＭは第３中間焦点距離状態Ｍ３の値）
（７）  −ｆ２／ｆＴ＝０．０３９４
【００９９】
図５は、第２実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。
【０１００】
図６は、第２実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
【０１０１】
各収差図から、第２実施例に係る変倍光学系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
【０１０２】
（第３実施例）
図７は、第３実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。
【０１０３】
図７に示すように、第３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、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
【０１０４】
広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は減少するように、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は単調に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は第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までは物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は単調に物体側へ移動する。
【０１０５】
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の像側にある第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。また、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、開口絞りＳは、広角端状態Ｗから第１中間焦点距離状態Ｍ１まで広角端状態Ｗの最大開口径を維持し、第１中間焦点距離状態Ｍ１から望遠端状態Ｔまでは最大開口径が単調に増大する。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２５との接合レンズとから構成されている。第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
【０１０８】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と、両凸レンズＬ３３と両凹レンズＬ３４との接合レンズと、両凹レンズＬ３５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３６との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３７とから構成されている。両凹レンズＬ３５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。
【０１０９】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ４１と、両凹レンズＬ４２と両凸レンズＬ４３との接合レンズとから構成されている。第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する両凸レンズ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。両凸レンズＬ４３から射出した光線は像面Ｉに結像する。
【０１１０】
以下の表３に第３実施例に係る変倍光学系の諸元値を掲げる。
【０１１１】
（表３）
（面データ）
面番号        r           d          nd          νd
物面          ∞          ∞
1        123.9595      2.0000    1.850260     32.35 
2         65.8189      9.3000    1.497820     82.52 
3       -679.8190      0.1000 
4         66.6349      6.2000    1.593190     67.87 
5        419.9308     （可変） 
6*       162.3242      0.1500    1.553890     38.09 
7        146.0754      1.0000    1.834807     42.72 
8         16.1304      6.5500 
9        -35.2760      1.0000    1.882997     40.76 
10         60.4450      0.1000 
11         37.3723      5.2000    1.846660     23.78 
12        -32.7279      0.8214 
13        -23.9463      1.0000    1.882997     40.76 
14       -252.4150      2.0000    1.808090     22.79 
15        -72.4479     （可変） 
16（絞り）   ∞         1.0000 
17         36.7222      3.3000    1.593190     67.87 
18       -118.1963      0.1000 
19         41.3768      3.1500    1.487490     70.41 
20        -92.3429      0.1000 
21         42.3403      3.8000    1.487490     70.41 
22        -41.0036      1.0000    1.805181     25.43 
23        259.3609      3.8191 
24*       -63.6485      1.0000    1.806100     40.94 
25         22.0000      2.9000    1.805181     25.43 
26        150.5781      4.2000 
27        -45.8244      1.0000    1.882997     40.76 
28       -215.9895     （可変） 
29*        77.1794      3.1500    1.589130     61.16 
30        -37.1187      0.1000 
31       -261.2949      1.0000    1.882997     40.76 
32         39.9808      4.4000    1.518229     58.93 
33        -48.5209       (Bf) 
像面          ∞
（非球面データ）
第6面
κ  ＝ -5.7774 
A4  ＝  6.79980E-06
A6  ＝ -2.52730E-08
A8  ＝  8.26150E-11
A10 ＝ -1.02860E-13
第24面
κ  ＝  2.8196
A4  ＝  4.59750E-06
A6  ＝  4.28350E-09
A8  ＝  0.00000E+00
A10 ＝  0.00000E+00
第29面
κ  ＝ -6.5363
A4  ＝ -1.95310E-05
A6  ＝  1.79050E-08
A8  ＝ -1.55070E-10
A10 ＝  4.13770E-13
（各種データ）
ズーム比       15.696
Ｗ         Ｍ１       Ｍ２       Ｍ３       Ｍ４       Ｔ
f  =  18.53979   27.99960   49.99905  104.99746  281.99442  290.99204
FNO  =   4.10702    4.69307    5.38961    5.39973    5.39860    5.39939
ω  =  38.99845   26.65869   15.38789    7.50128    2.82458    2.73812
Y  =  14.20      14.20      14.20      14.20      14.20      14.20
TL  = 160.00885  165.81325  187.27349  218.99165  237.63297  237.79997
Bf  =  39.11693   51.53459   69.40178   89.39051   98.87896   99.16649
φ  =  15.60      15.60      16.50      20.00      21.72      21.78
d5      2.15153   10.22614   25.00000   45.02627   65.29400   65.69297
d15     40.45482   29.25621   20.27964   13.14016    2.48000    2.00000
d28      8.84506    5.35580    3.15156    1.99420    1.53950    1.50000
（ズームレンズ群データ）
群        始面          焦点距離
１          １        １０３．２５２２３
２          ６        −１５．１３０８４
３        １６          ４４．７６６４９
４        ２９          ４７．３６０３０
（条件式対応値）
（１）  ｆ１／ｆＴ＝０．３５５
（２）  φＴ／φＷ＝１．３９６
（３）  φＭ１０／φＷ＝１．３９２  （φＭ１０は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（４）  φＭ１５／φＷ＝１．３９２  （φＭ１５は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（５）  φＭ５／φＷ＝１．２８２  （φＭ５は第３中間焦点距離状態Ｍ３の値）
（６）  ｆＭ／ｆＷ＝１．５１０  （ｆＭは第１中間焦点距離状態Ｍ１の値）
（７）  −ｆ２／ｆＴ＝０．０５２０
【０１１２】
図８は、第３実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。
【０１１３】
図９は、第３実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
【０１１４】
各収差図から、第３実施例に係る変倍光学系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
【０１１５】
（第４実施例）
図１０は、第４実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。
【０１１６】
図１０に示すように、第４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、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５とから構成される。
【０１１７】
広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は減少するように、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は単調に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は第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までは物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は単調に物体側へ移動し、第５レンズ群Ｇ５は単調に物体側へ移動する。
【０１１８】
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の像側にある第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。また、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、開口絞りＳは、広角端状態Ｗから第２中間焦点距離状態Ｍ２まで広角端状態Ｗの最大開口径を維持し、第２中間焦点距離状態Ｍ２から望遠端状態Ｔまでは最大開口径が単調に増大する。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３と、両凹レンズＬ２４と両凸レンズＬ２５との接合レンズとから構成されている。第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
【０１２１】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と、両凸レンズＬ３３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３４との接合レンズとから構成されている。
【０１２２】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、両凹レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３とから構成されている。第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する両凹レンズＬ４１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
【０１２３】
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ５１と、両凸レンズＬ５２と、両凹レンズＬ５３と両凸レンズＬ５４との接合レンズとから構成されている。第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に位置する両凸レンズ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。両凸レンズＬ５４から射出した光線は像面Ｉに結像する。
【０１２４】
以下の表４に第４実施例に係る変倍光学系の諸元値を掲げる。
【０１２５】
（表４）
（面データ）
面番号        r           d          nd          νd
物面          ∞          ∞
1        175.6056      2.2000    1.834000     37.16 
2         67.4302      8.8000    1.497820     82.52 
3       -587.7848      0.1000 
4         72.2710      6.4500    1.593190     67.87 
5       1826.1388     （可変） 
6*        84.7687      0.1000    1.553890     38.09 
7         73.9375      1.2000    1.834807     42.72 
8         17.1873      6.9500 
9        -36.9822      1.0000    1.816000     46.62 
10         77.9263      0.1500 
11         36.6346      5.3000    1.784723     25.68 
12        -36.6346      0.8000 
13        -26.1991      1.0000    1.816000     46.62 
14         63.7396      2.0500    1.808090     22.79 
15       -643.2706     （可変） 
16（絞り）   ∞         1.0000 
17         65.8365      3.4000    1.593190     67.87 
18        -50.1546      0.1000 
19         65.6817      2.4500    1.487490     70.41 
20       -154.9743      0.1000 
21         46.7333      4.2000    1.487490     70.41 
22        -35.7833      1.0000    1.808090     22.79 
23       -191.9318     （可変） 
24*       -57.2966      0.2000    1.553890     38.09 
25        -59.7250      0.9000    1.696797     55.52 
26         28.5100      2.1500    1.728250     28.46 
27         91.9976      4.1402 
28        -32.8954      1.0000    1.729157     54.66 
29       -144.3315     （可変） 
30*      6427.1919      4.6500    1.589130     61.18 
31        -27.3818      0.1000 
32         31.4776      5.8500    1.487490     70.41 
33        -43.7539      1.4500 
34       -113.5897      1.0000    1.882997     40.76 
35         20.3481      5.3000    1.548141     45.79 
36       -709.1453       (Bf) 
像面          ∞
（非球面データ）
第6面
κ  ＝  1.0000
A4  ＝  2.88220E-06
A6  ＝ -2.29350E-11
A8  ＝ -2.35280E-11
A10 ＝  9.21570E-14
第24面
κ  ＝  1.0000
A4  ＝  4.32780E-06
A6  ＝  1.88460E-09
A8  ＝  0.00000E+00
A10 ＝  0.00000E+00
第30面
κ  ＝  1.0000
A4  ＝ -1.36170E-05
A6  ＝ -3.55860E-10
A8  ＝  1.83080E-11
A10 ＝ -1.86790E-13
（各種データ）
ズーム比       15.701
Ｗ         Ｍ１       Ｍ２       Ｍ３       Ｍ４       Ｔ
f  =  18.56060   27.94799   48.95245  104.65150  280.18763  291.42454
FNO  =   3.57565    4.13253    5.36204    5.62482    5.80434    5.81064
ω  =  38.80191   26.18802   15.68652    7.44205    2.82863    2.72113
Y  =  14.20      14.20      14.20      14.20      14.20      14.20
TL  = 164.76435  171.02547  189.44683  225.28899  249.99418  250.61470
Bf  =  38.84705   44.06807   62.50183   73.57929   86.00428   86.64770
φ  =  15.80      15.80      15.80      17.50      19.50      19.60
d5      2.15700   11.13190   22.22690   53.01000   75.67850   76.25220
d15     33.36360   23.94380   15.96870   11.30360    2.48130    2.00000
d23      3.46820    7.42730    8.95240    9.64300    9.67390    9.62460
d29     11.83830    9.36420    4.70680    2.66290    1.06600    1.00000
（ズームレンズ群データ）
群        始面          焦点距離
１          １        １１７．７２９３７
２          ６        −１５．６０９４５
３        １６          ２７．３５４７３
４        ２４        −２６．５００４１
５        ３０          ３５．２０４２３
（条件式対応値）
（１）  ｆ１／ｆＴ＝０．４０４
（２）  φＴ／φＷ＝１．２４１
（３）  φＭ１０／φＷ＝１．２３４  （φＭ１０は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（４）  φＭ１５／φＷ＝１．２３４  （φＭ１５は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（５）  φＭ５／φＷ＝１．１０８  （φＭ５は第３中間焦点距離状態Ｍ３の値）
（６）  ｆＭ／ｆＷ＝２．６３７  （ｆＭは第２中間焦点距離状態Ｍ２の値）
（７）  −ｆ２／ｆＴ＝０．０５３６
【０１２６】
図１１は、第４実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。
【０１２７】
図１２は、第４実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
【０１２８】
各収差図から、第４実施例に係る変倍光学系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
【０１２９】
以上のように、本実施形態によれば、収差変動を抑え、高い光学性能を有する変倍光学系を提供することができる。
【０１３０】
次に、本実施形態に係る変倍光学系を搭載したカメラについて説明する。なお、第１実施例に係る変倍光学系を搭載した場合について説明するが、他の実施例でも同様である。
【０１３１】
図１３は、第１実施例に係る変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
【０１３２】
図１３において、カメラ１は、撮影レンズ２として第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。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。
【０１３３】
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、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、撮影者はカメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
【０１３４】
カメラ１に撮影レンズ２として第１実施例に係る変倍光学系を搭載することにより、高い性能を有するカメラを実現することができる。
【０１３５】
以下、本願の変倍光学系の製造方法の概略を説明する。
【０１３６】
図１４は、本願の変倍光学系の製造方法を示す図である。
【０１３７】
本願の変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、図１４に示すステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３を含むものである。
【０１３８】
ステップＳ１：開口絞りを第２レンズ群より像側に配置する。
【０１３９】
ステップＳ２：第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群とを、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大可能、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少可能、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化可能に配置する。
【０１４０】
ステップＳ３：以下の条件式（１）、（２）を満足するようにする。
（１）  ０．１７  ＜  ｆ１／ｆＴ  ＜  ０．６０
（２）  １．０３  ＜  φＴ／φＷ  ＜  １．７０
但し、ｆＴは望遠端状態における全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、φＷは広角端状態における開口絞りの最大開口径、φＴは望遠端状態における開口絞りの最大開口径である。
【０１４１】
本願の変倍光学系の製造方法によれば、収差変動を抑え、高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。
【０１４２】
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。
【０１４３】
実施例では、４群と５群構成を示したが、６群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。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。
【０１４４】
単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。前記合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モータ等を用いた)モータ駆動にも適している。特に、第２レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とするのが好ましい。
【０１４５】
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３レンズ群または第４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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。
【０１４８】
レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、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。
【０１４９】
また、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。
【０１５０】
また、本実施形態の変倍光学系は、変倍比が７〜２５程度である。
【０１５１】
また、本実施形態の変倍光学系は、第１レンズ群が正のレンズ成分を２つ有するのが好ましい。また、第１レンズ群は、物体側から順に、正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。
【０１５２】
また、本実施形態の変倍光学系は、第２レンズ群が正のレンズ成分を１つと負のレンズ成分を３つ有するのが好ましい。また、第２レンズ群は、物体側から順に、負負正負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。
【０１５３】
また、本実施形態の変倍光学系は、第３レンズ群が正のレンズ成分を２つと負のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。
【０１５４】
また、本実施形態の変倍光学系は、第４レンズ群が正のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。
【０１５５】
なお、本発明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、本発明はこれに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１５６】
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
Ｓ          開口絞り
Ｉ          像面
１          カメラ
【図１】
2011186159.tif 000003
【図２】
2011186159.tif 000004
【図３】
2011186159.tif 000005
【図４】
2011186159.tif 000006
【図５】
2011186159.tif 000007
【図６】
2011186159.tif 000008
【図７】
2011186159.tif 000009
【図８】
2011186159.tif 000010
【図９】
2011186159.tif 000011
【図１０】
2011186159.tif 000012
【図１１】
2011186159.tif 000013
【図１２】
2011186159.tif 000014
【図１３】
2011186159.tif 000015
【図１４】
2011186159.tif 000016