(57)【要約】      （修正有）【課題】ズーム全域に亘って高い光学性能を有する変倍光学系及び光学機器を提供する。【解決手段】光軸に沿って物体側より順に並んだ、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、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とを有し、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化し、変倍時に、最も像側のレンズ群は、像面Ｉに対して略固定である。【選択図】図１
2019061271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って物体側より順に並んだ、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、
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、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
変倍時に、最も像側のレンズ群は、像面に対して略固定である変倍光学系。
【請求項２】
光軸に沿って物体側より順に並んだ、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、負の屈折力を有する第５レンズ群と、第６レンズ群とを有し、
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、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔、前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化し、
変倍時に、最も像側のレンズ群は、像面に対して略固定である変倍光学系。
【請求項３】
以下の条件式を満足する請求項１または２に記載の変倍光学系。
０．４８０  ＜  ｆ３／ｆｔ  ＜  ４．０００
但し、
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離。
【請求項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。
０．４７０  ＜  ｆ４／ｆｔ  ＜  ０．９００
但し、
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離。
【請求項５】
前記最も像側のレンズ群は、正の屈折力を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項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。
３．０００  ＜  ｆＲ／ｆｗ  ＜  ９．５００
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離、
ｆＲ：前記最も像側のレンズ群の焦点距離。
【請求項７】
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。
０．７３０  ＜  （−ｆ２）／ｆｗ  ＜  １．８００
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。
【請求項８】
以下の条件式を満足する請求項１〜７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
−０．１００  ＜  （ｄ３ｔ−ｄ３ｗ）／ｆｗ  ＜  ０．３３０
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離、
ｄ３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第４レン
ズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離、
ｄ３ｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離。
【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１レンズ群は物体側へ移動する請求項１〜８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１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加する請求項１〜９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２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項１２】
開口絞りは、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間に配置されている請求項１〜１１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項１３】
合焦時に、前記第３レンズ群は光軸に沿って移動する請求項１〜１２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項１４】
無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群は像側へ移動する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の変倍光学系。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の変倍光学系を搭載する光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変倍光学系及び光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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】特開平８−１７９２１４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、従来の変倍光学系では、ズーム全域に亘って十分に高い光学性能を維持することが困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ズーム全域に亘って高い光学性能を有する変倍光学系及び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】
【０００６】
このような目的を達成するため、第１の発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、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、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、変倍時に、最も像側のレンズ群は、像面に対して略固定である。
【０００７】
第２の発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、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、負の屈折力を有する第５レンズ群と、第６レンズ群とを有し、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、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔、前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化し、変倍時に、最も像側のレンズ群は、像面に対して略固定である。
【０００８】
本発明に係る光学機器は、上述のいずれかの変倍光学系を搭載する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ズーム全域に亘って高い光学性能を有する変倍光学系及び光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（Ｗ）、（Ｍ）、及び（Ｔ）はそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、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３】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における近距離物体合焦時（物像間距離1.00m）の諸収差図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行った時（防振レンズ群のシフト量＝0.1mm）のメリディオナル横収差図である。
【図５】（Ｗ）、（Ｍ）、及び（Ｔ）はそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、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】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における近距離物体合焦時（物像間距離1.00m）の諸収差図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行った時（防振レンズ群のシフト量＝0.1mm）のメリディオナル横収差図である。
【図９】（Ｗ）、（Ｍ）、及び（Ｔ）はそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、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１１】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における近距離物体合焦時（物像間距離1.00m）の諸収差図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行った時（防振レンズ群のシフト量＝0.1mm）のメリディオナル横収差図である。
【図１３】本実施形態に係る変倍光学系を搭載したカメラの構成を示す図である。
【図１４】本実施形態に係る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】
【００１１】
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、図１に示すように、光軸に沿って物体側より順に並んだ、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、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、第５レンズ群Ｇ５とを有し、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化する構成である。この構成により、変倍を実現し、変倍に伴う歪曲収差、非点収差、及び球面収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
【００１２】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、変倍時に、最も像側のレンズ群（図１では、第５レンズ群Ｇ５が該当）は、像面Ｉに対して略固定である。この構成により、変倍の際、最も像側のレンズ群を通過する軸外光束の高さの変化を最適にし、歪曲収差や非点収差の変動を抑えることができる。加えて、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬを構成する鏡筒構造を簡略化することができ、製造誤差等による偏芯を抑えることができ、最も像側のレンズ群の偏芯によって発生する偏芯コマ収差や周辺像面の倒れを抑えることができる。
【００１３】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４は、開口絞りＳを有する構成である。この構成により、変倍時に、第４レンズ群Ｇ４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できる。
【００１４】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、次の条件式（１）を満足することが好ましい。
【００１５】
０．４８０  ＜  ｆ３／ｆｔ  ＜  ４．０００  …（１）
但し、
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離、
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離。
【００１６】
条件式（１）は、第３レンズ群Ｇ３の適切な焦点距離の範囲を規定するものである。条件式（１）を満足することにより、変倍時の球面収差や非点収差の変動を抑えることができる。
【００１７】
条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、変倍時において、第３レンズ群Ｇ３で発生する球面収差や非点収差の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。
【００１８】
本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を０．５７０とすることが好ましい。
【００１９】
条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、変倍時において、第４レンズ群Ｇ４で発生する非点収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現できない。
【００２０】
本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を３．２００とすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の上限値を２．４００とすることが好ましい。
【００２１】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、次の条件式（２）を満足することが好ましい。
【００２２】
０．４７０  ＜  ｆ４／ｆｔ  ＜  ０．９００  …（２）
但し、
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離。
【００２３】
条件式（２）は、第４レンズ群Ｇ４の適切な焦点距離の範囲を規定するものである。条件式（２）を満足することにより、変倍時の球面収差や非点収差の変動を抑えることができる。
【００２４】
条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第４レンズ群Ｇ４で発生する球面収差や非点収差の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。
【００２５】
本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を０．５３０とすることが好ましい。
【００２６】
条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、所定の変倍比を確保するために、変倍時において、像面Ｉに対する第４レンズ群Ｇ４の移動量を大きくする必要がある。その結果、第４レンズ群Ｇ４を通る軸上光束の径が大きく変化するため、変倍時の球面収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現できない。
【００２７】
本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を０．７２０とすることが好ましい。
【００２８】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、最も像側のレンズ群は、正の屈折力を有することが好ましい。この構成により、最も像側のレンズ群の使用倍率が等倍より小さくなり、最も像側のレンズ群よりも物体側のレンズ群（例えば、図１では、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４が該当）の合成焦点距離を相対的に大きくすることができる。その結果、製造時に最も像側のレンズ群よりも物体側のレンズ群において発生する、レンズどうしの偏芯に起因する偏芯コマ収差等の影響を相対的に小さく抑えることができ、高い光学性能を実現できる。
【００２９】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
【００３０】
３．０００  ＜  ｆＲ／ｆｗ  ＜  ９．５００  …（３）
但し、
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離、
ｆＲ：前記最も像側のレンズ群の焦点距離。
【００３１】
条件式（３）は、最も像側のレンズ群の適切な焦点距離の範囲を規定するものである。条件式（３）を満足することにより、変倍時の非点収差や歪曲収差の変動を抑えることができる。
【００３２】
条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、変倍時に最も像側のレンズ群で発生する非点収差や歪曲収差の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。
【００３３】
本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を４．２００とすることが好ましい。
【００３４】
条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に、最も像側のレンズ群より物体側のレンズ群で発生した非点収差の変動を、最も像側のレンズ群で補正することが困難となり、高い光学性能を実現できない。
【００３５】
本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を７．６００とすることが好ましい。
【００３６】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
【００３７】
０．７３０  ＜  （−ｆ２）／ｆｗ  ＜  １．８００  …（４）
但し、
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。
【００３８】
条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２の適切な焦点距離の範囲を規定するものである。条件式（４）を満足することにより、変倍時の球面収差や非点収差の変動を抑えることができる。
【００３９】
条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第２レンズ群Ｇ２で発生する球面収差や非点収差の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。
【００４０】
本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を０．９００とすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の下限値を１．０６５とすることが好ましい。
【００４１】
条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、所定の変倍比を確保するために、変倍時における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔変化を大きくする必要がある。その結果、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２を通る軸上光束の径の比が大きく変化するため、変倍時の球面収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現できない。
【００４２】
本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を１．６００とすることが好ましい。
【００４３】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、次の条件式（５）を満足する。
【００４４】
−０．１００  ＜  （ｄ３ｔ−ｄ３ｗ）／ｆｗ  ＜  ０．３３０  …（５）
但し、
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離、
ｄ３ｗ：広角端状態における第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズ面から第４レンズ群Ｇ４の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離、
ｄ３ｔ：望遠端状態における第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズ面から第４レンズ群Ｇ４の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離。
【００４５】
条件式（５）は、変倍時における、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔変化の適切な範囲を規定するものである。条件式（５）を満足することにより、変倍時の非点収差の変動を抑えることができる。
【００４６】
条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第３レンズ群Ｇ３で発生する非点収差の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。
【００４７】
本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値を−０．０８０とすることが好ましい。
【００４８】
条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、変倍時における第４レンズ群Ｇ４を通る軸外光束の光軸からの高さの変化が大きくなることにより、第４レンズ群Ｇ４で発生する非点収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現できない。
【００４９】
本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を０．２７５とすることが好ましい。
【００５０】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動することが好ましい。この構成により、変倍時に第１レンズ群Ｇ１を通過する軸外光束の光軸からの高さの変化を抑えることができる。その結果、第１レンズ群Ｇ１によって発生する変倍時の非点収差の変動を抑えることができる。
【００５１】
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との間隔が増加することが好ましい。この構成により、広角端端状態から望遠端状態への変倍に際し、第２レンズ群Ｇ２の倍率を増倍することができるため、全てのレンズ群の焦点距離を長く構成することができ、変倍時の球面収差や非点収差の変動を抑えることができる。
【００５２】
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への変倍時に、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少することが好ましい。この構成により、広角端端状態から望遠端状態への変倍に際し、第３レンズ群Ｇ３から第５レンズ群Ｇ５の合成倍率を増倍することができるため、全てのレンズ群の焦点距離を長く構成することができ、変倍時の球面収差や非点収差の変動を抑えることができる。
【００５３】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に配置されていることが好ましい。この構成により、変倍時における第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４を通る軸外光束の光軸からの高さの変化を減らし、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４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できる。
【００５４】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、合焦時に、第３レンズ群Ｇ３は光軸に沿って移動することが好ましい。この構成により、望遠側の合焦時の移動量を抑え、望遠側において合焦レンズ群である第３レンズ群Ｇ３に入射する光線の光軸からの高さの変動を抑えて、合焦時における球面収差や非点収差の変動を抑えることができる。
【００５５】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第３レンズ群Ｇ３は像側へ移動することが好ましい。この構成により、第３レンズ群Ｇ３のみで合焦することが可能になり、合焦時における球面収差や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できる。
【００５６】
以上のような構成を備える本実施形態に係る変倍光学系ＺＬによれば、ズーム全域に亘って高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
【００５７】
次に、図１３を参照しながら、上述の変倍光学系ＺＬを備えたカメラ（光学機器）について説明する。カメラ１は、図１３に示すように、撮影レンズ２として上述の変倍光学系ＺＬを備えたレンズ交換式のカメラ（所謂ミラーレスカメラ）である。このカメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に
被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Electronic view finder：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を観察することができる。また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部３で生成された被写体の画像が不図示のメモリーに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
【００５８】
ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として搭載した本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、後述の各実施例からも分かるように、その特徴的なレンズ構成によって、ズーム全域に亘って高い光学性能を有している。したがって、本カメラ１によれば、ズーム全域に亘って高い光学性能を有する光学機器を実現することができる。
【００５９】
なお、クイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに、上述の変倍光学系ＺＬ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。また、ビデオカメラに、上述の変倍光学系ＺＬ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。
【００６０】
続いて、図１４を参照しながら、上述の変倍光学系ＺＬの製造方法について概説する。まず、レンズ鏡筒内に、光軸に沿って物体側より順に並んだ、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、第５レンズ群とを有するように、各レンズを配置する（ステップＳＴ１０）。このとき、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化するように、各レンズを配置する（ステップＳＴ２０）。また、変倍時に、最も像側のレンズ群は、像面に対して略固定であるように、各レンズを配置する（ステップＳＴ３０）。第４レンズ群Ｇ４は、開口絞りＳを有するように構成する（ステップＳＴ４０）。
【００６１】
本実施形態におけるレンズ配置の一例を挙げると、図１に示す変倍光学系ＺＬでは、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１として、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を、鏡筒内に配置している。負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２として、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、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３を、鏡筒内に配置している。正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３として、両凸形状の正レンズＬ３１を、鏡筒内に配置している。正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４として、光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４４との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４５とを鏡筒内に配置している。第５レンズ群Ｇ５として、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１を鏡筒内に配置している。
【００６２】
本実施形態に係る変倍光学系の製造方法によれば、ズーム全域に亘って高い光学性能を有する変倍光学系ＺＬを製造することができる。
【実施例】
【００６３】
これより本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜表３を示すが、これらは第１実施例〜第３実施例における各諸元の表である。
【００６４】
第１実施例に係る図１に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。
【００６５】
各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長587.5620nm）、ｇ線（波長435.8350nm）を選んでいる。
【００６６】
表中の［レンズ諸元］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、Ｒは各光学面の曲率半径、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。物面は物体面、（可変）は可変の面間隔、曲率半径の「∞」は平面又は開口、（絞りＳ）は開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示す。空気の屈折率「1.000000」は省略する。光学面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示す。
【００６７】
表中の［非球面データ］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、記載を省
略する。
【００６８】
Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ2／Ｒ2）1/2｝＋Ａ4ｙ4＋Ａ6ｙ6＋Ａ8ｙ8＋Ａ10ｙ10＋Ａ12ｙ12  …（ａ）
【００６９】
表中の［各種データ］において、無限遠物体合焦時における、ｆはレンズ全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位は「°」）、Ｙは像高、φは開口絞りＳの絞り径、ＴＬは光学全長（無限遠物体合焦時の第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離）、ＢＦはバックフォーカス（無限遠物体合焦時の最も像面側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の距離）を示す。また、Ｗは広角端状態、Ｍは中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。
【００７０】
表中の［可変間隔データ］において、無限遠合焦時の広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）、望遠端状態（Ｔ）の各状態における可変間隔の値Ｄｉを示す。なお、Ｄｉは、第ｉ面と第（ｉ＋１）面の可変間隔を示す。
【００７１】
表中の［合焦時の合焦群移動量］において、無限遠合焦状態から近距離合焦状態（物像間距離1.00m）への、合焦レンズ群（第３レンズ群Ｇ３）の移動量を示す。ここで、合焦
レンズ群の移動方向は、像側への移動を正とする。また、撮影距離は、物体から像面Ｉまでの距離を示す。
【００７２】
表中の［レンズ群データ］において、各レンズ群の始面と焦点距離を示す。
【００７３】
表中の［条件式対応値］には、上記の条件式（１）〜（５）に対応する値を示す。
【００７４】
以下、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、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、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、これに限られるものではない。また、単位は「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
【００７５】
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。
【００７６】
（第１実施例）
第１実施例について、図１〜図４及び表１を用いて説明する。第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ１）は、図１に示すように、光軸に沿って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、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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間には開口絞りＳが備えられ、開口絞りＳは第４レンズ群Ｇ４を構成する。第５レンズ群Ｇ５は、最も像側のレンズ群である。
【００７７】
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って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とからなる。
【００７８】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って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、両凸形状の正レンズＬ２３とからなる。なお、負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面を非球面形状とした、樹脂とガラスの複合型非球面レンズである。
【００７９】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１からなる。なお、正レンズＬ３１は、
物体側及び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。
【００８０】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って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Ｌ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズから構成される第４Ａサブレンズ群Ｇ４Ａと、両凸形状の正レンズＬ４３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４４との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４５とから構成される第４Ｂサブレンズ群Ｇ４Ｂとからなる。なお、負メニスカスレンズＬ４４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。
【００８１】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１からなる。
【００８２】
本実施例に係る変倍光学系ＺＬ１では、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔がそれぞれ変化するように、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動する。第５レンズ群Ｇ５は、像面Ｉに対して固定されている。
【００８３】
詳細には、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は、物体側へ移動する。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４と一体的に物体側へ移動する。
【００８４】
これにより、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増加し、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との空気間隔が増加し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が増加する。また、開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は増加する。
【００８５】
合焦は、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って移動させることで行う。詳細には、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って像側へ移動させることで行う。
【００８６】
像ブレ発生時には、防振レンズ群として、第４Ａサブレンズ群Ｇ４Ａを、光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることにより、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振）を行う。
【００８７】
下記の表１に、第１実施例における各諸元の値を示す。表１における面番号１〜２５が、図１に示すｍ１〜ｍ２５の各光学面に対応している。
【００８８】
（表１）
［レンズ諸元］
面番号    Ｒ           Ｄ          ｎｄ        νｄ
物面      ∞
1    132.7211      1.6000      1.846660      23.80
2     54.2419      4.5271      1.589130      61.22
3  -1401.4921      0.1000
4     36.9475      4.0173      1.696800      55.52
5    200.3945      D5(可変)
＊6    510.0000      0.0800      1.560930      36.64
7    288.8364      1.0000      1.816000      46.59
8      8.8676      4.8531
9    -23.6529      0.9000      1.696800      55.52
10    37.1909      0.7644
11    21.6553      2.6218      1.808090      22.74
12  -149.6082      D12(可変)
＊13    31.4469      1.4931      1.589130      61.15
＊14  -454.8143      D14(可変)
15      ∞         1.7118      (絞り)
16    17.8093      0.9000      1.834000      37.18
17    10.8731      2.4554      1.497820      82.57
18   -36.9740      1.5005
19    14.0517      2.3992      1.518230      58.82
20   -15.0205      1.0034      1.851350      40.13
＊21   -25.0875      0.2985
22    23.6629      2.4328      1.902650      35.73
23     8.6520      D23(可変)
24   -29.8985      2.0872      1.617720      49.81
25   -17.6129      BF
像面      ∞
［非球面データ］
第6面
κ ＝  1.00000
A4 ＝  1.30134E-05
A6 ＝  5.20059E-08
A8 ＝ -1.38176E-09
A10＝  6.06866E-12
A12＝  0.00000E+00
第13面
κ ＝   0.3322
A4 ＝   5.55970E-05
A6 ＝   3.96498E-07
A8 ＝   3.97804E-09
A10 ＝  0.00000E+00
A12 ＝  0.00000E+00
第14面
κ ＝   4.0000
A4 ＝   9.44678E-05
A6 ＝   5.47705E-07
A8 ＝   1.37698E-23
A10 ＝  0.00000E+00
A12 ＝  0.00000E+00
第21面
κ ＝  -1.0412
A4 ＝   8.07840E-06
A6 ＝  -1.60525E-07
A8 ＝  -3.84486E-09
A10 ＝  0.00000E+00
A12 ＝  0.00000E+00
［各種データ］
変倍比  4.71
Ｗ           Ｍ           Ｔ
ｆ        10.29845     32.00216     48.49978
FNO        3.60         5.06         5.79
ω        39.76047     13.63173      9.16599
Ｙ         8.00         8.00         8.00
φ         7.80         8.30         8.30
TL        79.34243     95.80944    105.57918
BF        13.25602     13.25602     13.25602
［可変間隔データ］
Ｗ           Ｍ           Ｔ
ｆ        10.29845     32.00216     48.49978
D5         1.80000     16.93666     22.35926
D12       18.49692      5.54052      1.80069
D14        3.61695      3.90524      5.82908
D23        5.42688     19.42534     25.58847
［合焦時の合焦群移動量］
Ｗ           Ｍ           Ｔ
物像間距離   1.00m        1.00m        1.00m
移動量       0.2652       0.7481       1.2334
［レンズ群データ］
群番号  群初面  群焦点距離
Ｇ１      1     57.25524
Ｇ２      6    -11.09964
Ｇ３     13     49.98341
Ｇ４     15     28.96589
Ｇ５     24     65.16201
［条件式対応値］
条件式（１）ｆ３／ｆｔ  ＝  1.031
条件式（２）ｆ４／ｆｔ  ＝  0.597
条件式（３）ｆＲ／ｆｗ  ＝  6.326
条件式（４）（−ｆ２）／ｆｗ  ＝  1.078
条件式（５）（ｄ３ｔ−ｄ３ｗ）／ｆｗ  ＝  0.215
【００８９】
表１から、本実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、条件式（１）〜（５）を満たすことが分かる。
【００９０】
図２は、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の無限遠合焦時における諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。図３は、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の近距離物体合焦時（物像間距離1.00m）における諸収差図
（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。図４は、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の無限遠合焦時における像ブレ補正を行った時（防振レンズ群のシフト量＝0.1mm）のメリディオナル横収差図であり、（ａ）は広角端状態
、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。本実施例では、防振
時の光学性能を、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、画面中心および像高±5.6mmに対応
したメリディオナル横収差図で示す。
【００９１】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは最も像側のレンズから射出する光線の開口数、Ａは光線入射角すなわち半画角（単位は「°」）、Ｈ０は物体高（単位は「mm」）、Ｙは像高を示す。ｄはｄ線、ｇはｇ線における収差を示す。また、ｄ、ｇの記載のないものは、ｄ線における収差を示す。球面収差図において、実線は球面収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図において、実線はメリディオナル方向のコマ収差を示す。なお、後述する各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
【００９２】
図２〜図４に示す各収差図から明らかなように、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、広角端状態から望遠端状態に亘って、また無限遠合焦状態から近距離合焦状態に亘って諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することが分かる。また、像ブレ補正時において、高い結像性能を有することが分かる。
【００９３】
（第２実施例）
第２実施例について、図５〜図８及び表２を用いて説明する。第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ２）は、図５に示すように、光軸に沿って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、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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間には開口絞りＳが備えられ、開口絞りＳは第４レンズ群Ｇ４を構成する。第５レンズ群Ｇ５は、最も像側のレンズ群である。
【００９４】
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って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とからなる。
【００９５】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って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とからなる。なお、負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面を非球面形状とした、樹脂とガラスの複合型非球面レンズである。
【００９６】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１からなる。なお、正メニスカスレンズＬ３１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。
【００９７】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って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Ｌ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズから構成される第４Ａサブレンズ群Ｇ４Ａと、両凸形状の正レンズＬ４３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４４との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４６との接合レンズとから構成される第４Ｂサブレンズ群Ｇ４Ｂとからなる。なお、負メニスカスレンズＬ４４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。
【００９８】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１からなる。
【００９９】
本実施例に係る変倍光学系ＺＬ２では、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔、第３レンズ群Ｇ３
と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔がそれぞれ変化するように、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動する。第５レンズ群Ｇ５は、像面Ｉに対して固定されている。
【０１００】
詳細には、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４は、物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は、広角端状態から中間焦点距離状態までは像側へ移動し、中間焦点距離状態から望遠端状態までは物体側へ移動する。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４と一体的に物体側へ移動する。
【０１０１】
これにより、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増加し、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との空気間隔は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し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が増加する。また、開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は、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。
【０１０２】
合焦は、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って移動させることで行う。詳細には、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って像側へ移動させることで行う。
【０１０３】
像ブレ発生時には、防振レンズ群として、第４Ａサブレンズ群Ｇ４Ａを、光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることにより、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振）を行う。
【０１０４】
下記の表２に、第２実施例における各諸元の値を示す。表２における面番号１〜２６が、図５に示すｍ１〜ｍ２６の各光学面に対応している。
【０１０５】
（表２）
［レンズ諸元］
面番号    Ｒ           Ｄ          ｎｄ        νｄ
物面      ∞
1    144.9435      1.6000      1.846660      23.80
2     57.9139      4.6578      1.696800      55.52
3   -430.8049      0.1000
4     49.1887      3.5211      1.696800      55.52
5    158.0589      D5(可変)
＊6    504.4641      0.0800      1.560930      36.64
7    234.1101      1.0000      1.834810      42.73
8      9.4881      5.5305
9    -17.0787      0.9276      1.741000      52.76
10 -1027.3916      1.0145
11    34.5727      2.6835      1.808090      22.74
12   -53.1261      D12(可変)
＊13    24.3966      1.6530      1.588870      61.13
14   296.0192      D14(可変)
15      ∞         1.5000      (絞り)
16    17.3960      0.9000      1.883000      40.66
17    11.0000      2.8505      1.497820      82.57
18   -48.0307      1.5000
19    12.4669      2.8380      1.487490      70.32
20   -14.1721      0.9000      1.851080      40.12
＊21   -35.5823      0.1000
22    19.0885      0.9000      1.883000      40.66
23     7.1245      1.8774      1.620040      36.40
24     8.9496      D24(可変)
25   -30.0000      3.6500      1.696800      55.52
26   -19.7882      BF
像面      ∞
［非球面データ］
第6面
κ ＝  -1.9998
A4 ＝   2.80199E-05
A6 ＝  -2.77907E-07
A8 ＝   2.24720E-09
A10 ＝ -8.56636E-12
A12 ＝  0.00000E+00
第13面
κ ＝   1.7623
A4 ＝  -2.39838E-05
A6 ＝  -7.89804E-08
A8 ＝   2.79454E-09
A10 ＝  0.00000E+00
A12 ＝  0.00000E+00
第21面
κ ＝  -0.1893
A4 ＝  -9.56775E-06
A6 ＝  -6.24519E-07
A8 ＝   1.01416E-08
A10 ＝  0.00000E+00
A12 ＝  0.00000E+00
［各種データ］
変倍比  6.59
Ｗ           Ｍ           Ｔ
ｆ        10.29976     39.99987     67.89953
FNO        3.64         5.06         5.81
ω        39.73502     10.92213      6.56887
Ｙ         8.00         8.00         8.00
φ         8.60         9.90         9.90
TL        89.92002    109.96784    121.58326
BF        13.25085     13.25085     13.25085
［可変間隔データ］
Ｗ           Ｍ           Ｔ
ｆ        10.29976     39.99987     67.89953
D5         1.80000     24.18110     32.41506
D12       25.02141      7.23672      2.58202
D14        4.80996      3.66893      5.14775
D24        5.25391     21.84636     28.40370
［合焦時の合焦群移動量］
Ｗ           Ｍ           Ｔ
物像間距離   1.00m        1.00m        1.00m
移動量       0.3072       0.9550       1.8445
［レンズ群データ］
群番号  群初面  群焦点距離
Ｇ１      1     68.26199
Ｇ２      6    -12.46728
Ｇ３     13     45.04911
Ｇ４     15     40.55521
Ｇ５     25     72.75019
［条件式対応値］
条件式（１）ｆ３／ｆｔ  ＝  0.663
条件式（２）ｆ４／ｆｔ  ＝  0.597
条件式（３）ｆＲ／ｆｗ  ＝  7.063
条件式（４）（−ｆ２）／ｆｗ  ＝  1.210
条件式（５）（ｄ３ｔ−ｄ３ｗ）／ｆｗ  ＝  0.033
【０１０６】
表２から、本実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、条件式（１）〜（５）を満たすことが分かる。
【０１０７】
図６は、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の無限遠合焦時における諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。図７は、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の近距離物体合焦時（物像間距離1.00m）における諸収差図
（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。図８は、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の無限遠合焦時における像ブレ補正を行った時（防振レンズ群のシフト量＝0.1mm）のメリディオナル横収差図であり、（ａ）は広角端状態
、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。本実施例では、防振時の光学性能を、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、画面中心および像高±5.6mmに対応
したメリディオナル横収差図で示す。
【０１０８】
図６〜図８に示す各収差図から明らかなように、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、広角端状態から望遠端状態に亘って、また無限遠合焦状態から近距離合焦状態に亘って諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することが分かる。また、像ブレ補正時において、高い結像性能を有することが分かる。
【０１０９】
（第３実施例）
第３実施例について、図９〜図１２及び表３を用いて説明する。第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ３）は、図９に示すように、光軸に沿って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、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と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とからなる。第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間には開口絞りＳが備えられ、開口絞りＳは第４レンズ群Ｇ４を構成する。第６レンズ群Ｇ６は、最も像側のレンズ群である。
【０１１０】
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って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とからなる。
【０１１１】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って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とからなる。なお、負レンズＬ２２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。
【０１１２】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１からなる。なお、正レンズＬ３１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。
【０１１３】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って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Ｌ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズから構成される第４Ａサブレンズ群Ｇ４Ａと、両凸形状の正レンズＬ４３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４４との接合レンズとから構成される第４Ｂサブレンズ群Ｇ４Ｂとからなる。なお、負メニスカスレンズＬ４４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。
【０１１４】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５１からなる。
【０１１５】
第６レンズ群Ｇ６は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６１からなる。
【０１１６】
本実施例に係る変倍光学系ＺＬ３では、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との空気間隔がそれぞれ変化するように、第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５が光軸に沿って移動する。第６レンズ群Ｇ６は、像面Ｉに対して固定されている。
【０１１７】
詳細には、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、及び第５レンズ群Ｇ５は、物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は、広角端状態から中間焦点距離状態までは像側へ移動し、中間焦点距離状態から望遠端状態までは物体側へ移動する。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４と一体的に物体側へ移動する。
【０１１８】
これにより、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増加し、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との空気間隔は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し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が増加し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との空気間隔が増加する。また、開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は、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。
【０１１９】
合焦は、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って移動させることで行う。詳細には、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って像側へ移動させることで行う。
【０１２０】
像ブレ発生時には、防振レンズ群として、第４Ａサブレンズ群Ｇ４Ａを、光軸と垂直方
向の成分を持つように移動させることにより、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振）を行う。
【０１２１】
下記の表３に、第３実施例における各諸元の値を示す。表３における面番号１〜２４が、図９に示すｍ１〜ｍ２４の各光学面に対応している。
【０１２２】
（表３）
［レンズ諸元］
面番号    Ｒ           Ｄ          ｎｄ        νｄ
物面      ∞
1    270.7698      1.6000      1.84666      23.80
2     63.2289      4.7857      1.58913      61.22
3   -180.7756      0.1000
4     38.2772      3.3872      1.69680      55.52
5    162.5542      D5(可変)
6    222.4687      0.9000      1.72916      54.61
7      8.6817      5.3065
＊8    -19.5238      0.9000      1.69680      55.52
9     33.5766      0.1038
10    19.7682      2.5354      1.84666      23.80
11   434.3570      D11(可変)
＊12    26.1871      1.7281      1.58887      61.13
13   -76.6701      D13(可変)
14      ∞         1.7051      (絞り)
15    16.6153      0.9002      1.83400      37.18
16     9.9827      2.6157      1.49782      82.57
17   -36.7432      1.5000
18    16.2913      2.2592      1.51823      58.82
19   -17.2434      0.9000      1.85108      40.12
＊20   -31.3248      D20(可変)
21    28.0868      0.9000      1.90265      35.72
22     9.2493      D22(可変)
23   -37.3758      2.2000      1.61772      49.81
24   -18.1325      BF
像面      ∞
［非球面データ］
第8面
κ ＝   1.0000
A4 ＝   2.09316E-05
A6 ＝  -8.10797E-07
A8 ＝   2.75349E-08
A10 ＝ -4.70299E-10
A12 ＝  2.62880E-12
第12面
κ ＝   1.0000
A4 ＝  -4.37334E-05
A6 ＝   3.04727E-07
A8 ＝  -6.38106E-09
A10 ＝  0.00000E+00
A12 ＝  0.00000E+00
第20面
κ ＝   1.0000
A4 ＝   2.28740E-05
A6 ＝  -3.19205E-07
A8 ＝  -1.46715E-10
A10 ＝  0.00000E+00
A12 ＝  0.00000E+00
［各種データ］
変倍比  4.71
Ｗ           Ｍ           Ｔ
ｆ        10.30000     32.00000     48.51858
FNO        3.53         5.00         5.72
ω        39.75617     13.57625      9.11928
Ｙ         8.00         8.00         8.00
φ         8.20         8.80         8.80
TL        80.36557     92.30690    103.19342
BF        13.30097     13.30097     13.30097
［可変間隔データ］
Ｗ           Ｍ           Ｔ
ｆ        10.30000     32.00000     48.51858
D5         1.80638     15.63570     22.37678
D11       18.74841      4.51318      2.11693
D13        5.83635      4.73970      5.51292
D20        1.50000      3.72584      3.97118
D22        4.84649     16.06454     21.58766
［合焦時の合焦群移動量］
Ｗ           Ｍ           Ｔ
物像間距離   1.00m        1.00m        1.00m
移動量       0.1896       0.4064       0.6618
［レンズ群データ］
群番号  群初面  群焦点距離
Ｇ１      1     60.91787
Ｇ２      6     -9.90833
Ｇ３     12     33.35587
Ｇ４     14     15.48045
Ｇ５     21    -15.63253
Ｇ６     23     54.62879
［条件式対応値］
条件式（１）ｆ３／ｆｔ  ＝  0.687
条件式（３）ｆＲ／ｆｗ  ＝  5.304
条件式（４）（−ｆ２）／ｆｗ  ＝  0.962
条件式（５）（ｄ３ｔ−ｄ３ｗ）／ｆｗ  ＝  -0.031
【０１２３】
表３から、本実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、条件式（１）、（３）〜（５）を満たすことが分かる。
【０１２４】
図１０は、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の無限遠合焦時における諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。図１１は、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の近距離物体合焦時（物像間距離1.00m）における諸収
差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。図１２は、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の無限遠合焦時における像ブレ補正を行った時（防振レンズ群のシフト量＝0.1mm）のメリディオナル横収差図であり、（ａ）は広角
端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。本実施例では、防振時の光学性能を、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、画面中心および像高±5.6mmに対応したメリディオナル横収差図で示す。
【０１２５】
図１０〜図１２に示す各収差図から明らかなように、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、広角端状態から望遠端状態に亘って、また無限遠合焦状態から近距離合焦状態に亘って諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することが分かる。また、像ブレ補正時において、高い結像性能を有することが分かる。
【０１２６】
以上の各実施例によれば、ズーム全域に亘って高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
【０１２７】
ここまで本発明を分かりやすくするために、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。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。
【０１２８】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬの数値実施例として、５群、６群構成のものを示したが、これに限定されず、他の群構成（例えば、７群等）にも適用可能である。具体的には、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。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枚のレンズを有する部分を示す。
【０１２９】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、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。本実施の形態において、第３レンズ群Ｇ３を合焦レンズ群とした例を挙げたが、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部、第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部、第５レンズ群Ｇ５の少なくとも一部のいずれかを合焦レンズ群とすることもできる。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。
【０１３０】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、いずれかのレンズ群全体または部分レンズ群を防振レンズ群として、光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させるか、或いは光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレ等によって生じる像ブレを補正する構成の例として、第４Ａサブレンズ群Ｇ４Ａを挙げたが、これに限られず、例えば、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部、第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部、第５レンズ群Ｇ５の少なくとも一部を防振レンズ群とすることもできる。
【０１３１】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、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、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工およ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。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よい。
【０１３２】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４内、又はその近傍に配置されるのが好ましい。なお、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よい。
【０１３３】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、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よい。
【符号の説明】
【０１３４】
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
Ｇ４  第４レンズ群
Ｇ４Ａ  第４Ａサブレンズ群
Ｇ４Ｂ  第４Ｂサブレンズ群
Ｇ５  第５レンズ群
Ｇ６  第６レンズ群
Ｓ  開口絞り
Ｉ  像面
１  カメラ（光学機器）
【図１】
2019061271.tif 000003
【図２】
2019061271.tif 000004
【図３】
2019061271.tif 000005
【図４】
2019061271.tif 000006
【図５】
2019061271.tif 000007
【図６】
2019061271.tif 000008
【図７】
2019061271.tif 000009
【図８】
2019061271.tif 000010
【図９】
2019061271.tif 000011
【図１０】
2019061271.tif 000012
【図１１】
2019061271.tif 000013
【図１２】
2019061271.tif 000014
【図１３】
2019061271.tif 000015
【図１４】
2019061271.tif 000016