(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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、
前記第２レンズ群が負レンズを含み、
広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化し、
合焦時に、前記第２レンズ群中の１枚の負の単レンズが合焦レンズ群として移動し、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜１．１０
２．００≦（−ｆＦ）／ｆ２＜３．００
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
【請求項２】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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、
前記第２レンズ群が負レンズを含み、
広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化し、
合焦時に、前記第２レンズ群中の１枚の負の単レンズが合焦レンズ群として移動し、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜１．１０
０．４０＜（−ｆ１）／ｆ４＜０．６０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
【請求項３】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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、
前記第２レンズ群が負レンズを含み、
広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化し、
合焦時に、前記第２レンズ群中の１枚の負の単レンズが合焦レンズ群として移動し、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜１．１０
１．５０＜（−ｆＦ）／ｆ２＜３．００
０．３３＜（−ｆ１）／ｆ４＜０．７０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
【請求項４】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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、
前記第２レンズ群が負レンズを含み、
広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化し、前記第４レンズ群は移動し、
合焦時に、前記第２レンズ群中の１枚の負の単レンズが合焦レンズ群として移動し、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
０．３３＜（−ｆ１）／ｆ４＜０．６０
１．５０＜（−ｆＦ）／ｆ２＜３．００
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
【請求項５】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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、
前記第２レンズ群が負レンズを含み、
広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化し、
合焦時に、前記第２レンズ群中の１枚の負の単レンズが合焦レンズ群として移動し、
前記第３レンズ群は１つの接合レンズからなり、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
０．３３＜（−ｆ１）／ｆ４＜０．６０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
【請求項６】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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、
前記第２レンズ群が負レンズを含み、
広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化し、
合焦時に、前記第２レンズ群中の１枚の負の単レンズが合焦レンズ群として移動し、
前記第３レンズ群は１つの接合レンズからなり、
前記第４レンズ群は２枚の単レンズからなる変倍光学系。
【請求項７】
前記第２レンズ群中の最も物体側のレンズ成分が光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の変倍光学系を有する光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。しかしながら、特許文献１のような変倍光学系は、光学性能が不十分であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−３２３５８号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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、
前記第２レンズ群が負レンズを含み、
広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化し、
合焦時に、前記第２レンズ群中の１枚の負の単レンズが合焦レンズ群として移動し、
以下の条件式を満足する変倍光学系を提供する。
０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜１．１０
２．００≦（−ｆＦ）／ｆ２＜３．００
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
また本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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、
前記第２レンズ群が負レンズを含み、
広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化し、
合焦時に、前記第２レンズ群中の１枚の負の単レンズが合焦レンズ群として移動し、
以下の条件式を満足する変倍光学系を提供する。
０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜１．１０
０．４０＜（−ｆ１）／ｆ４＜０．６０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
また本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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、
前記第２レンズ群が負レンズを含み、
広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化し、
合焦時に、前記第２レンズ群中の１枚の負の単レンズが合焦レンズ群として移動し、
以下の条件式を満足する変倍光学系を提供する。
０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜１．１０
１．５０＜（−ｆＦ）／ｆ２＜３．００
０．３３＜（−ｆ１）／ｆ４＜０．７０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
また本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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、
前記第２レンズ群が負レンズを含み、
広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化し、前記第４レンズ群は移動し、
合焦時に、前記第２レンズ群中の１枚の負の単レンズが合焦レンズ群として移動し、
以下の条件式を満足する変倍光学系を提供する。
０．３３＜（−ｆ１）／ｆ４＜０．６０
１．５０＜（−ｆＦ）／ｆ２＜３．００
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
また本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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、
前記第２レンズ群が負レンズを含み、
広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化し、
合焦時に、前記第２レンズ群中の１枚の負の単レンズが合焦レンズ群として移動し、
前記第３レンズ群は１つの接合レンズからなり、
以下の条件式を満足する変倍光学系を提供する。
０．３３＜（−ｆ１）／ｆ４＜０．６０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
また本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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、
前記第２レンズ群が負レンズを含み、
広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化し、
合焦時に、前記第２レンズ群中の１枚の負の単レンズが合焦レンズ群として移動し、
前記第３レンズ群は１つの接合レンズからなり、
前記第４レンズ群は２枚の単レンズからなる変倍光学系を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態の断面図である。
【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】第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態の断面図である。
【図４】（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５】第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態の断面図である。
【図６】（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７】第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態の断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、第４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９】第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態の断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、第５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】第６実施例に係る変倍光学系の広角端状態の断面図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、第６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１３】第７実施例に係る変倍光学系の広角端状態の断面図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、第７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１５】変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
【図１６】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】
【０００７】
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、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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、前記第２レンズ群が負レンズを含み、広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化し、合焦時に、前記第２レンズ群中の前記負レンズが合焦レンズ群として移動する。
【０００８】
上記のように本願の変倍光学系は、合焦時に、前記第２レンズ群中の前記負レンズが合焦レンズ群として移動する。この構成により、合焦レンズ群の径を比較的小さくでき、かつレンズ枚数を少なくできる。したがって、本願の変倍光学系の小型軽量化と合焦動作の静音化を達成することができる。また、負の屈折力を有する合焦レンズ群で合焦を行うことにより、合焦時の球面収差や像面湾曲等の諸収差の変動を良好に補正することができる。
以上の構成により、良好な光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。
【０００９】
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）  ０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜１．１０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
【００１０】
条件式（１）は第１レンズ群の焦点距離に対する第２レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（１）を満足することにより、小型化を図りながら、望遠端状態における球面収差や像面湾曲、広角端状態における像面湾曲を良好に補正することができる。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１レンズ群の焦点距離が小さくなるとともに第２レンズ群の焦点距離が大きくなる。これにより、望遠端状態において球面収差や像面湾曲を補正することが困難になってしまう。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．７０とすることが好ましい。一方、本願の変倍光学系の条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群の焦点距離が大きくなるとともに第２レンズ群の焦点距離が小さくなる。これにより、本願の変倍光学系の全長が大きくなり、広角端状態において像面湾曲を補正することが困難になってしまう。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を１．００とすることが好ましい。
【００１１】
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）  １．５０＜（−ｆＦ）／ｆ２＜３．００
ただし、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
【００１２】
条件式（２）は合焦レンズ群の焦点距離に対する第２レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（２）を満足することにより、小型化を図りながら望遠端状態における球面収差や広角端状態における像面湾曲を良好に補正することができる。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、合焦レンズ群の焦点距離が小さくなるとともに第２レンズ群の焦点距離が大きくなる。これにより、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまう。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を１．７０とすることが好ましい。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、合焦レンズ群の焦点距離が大きくなるとともに第２レンズ群の焦点距離が小さくなる。これにより、第１〜第３レンズ群の径が大きくなり、広角端状態において像面湾曲を補正することが困難になってしまう。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を２．８０とすることが好ましい。
【００１３】
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）  ０．３３＜（−ｆ１）／ｆ４＜０．７０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
【００１４】
条件式（３）は第１レンズ群の焦点距離に対する第４レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（３）を満足することにより、小型化を図りながら、望遠端状態における球面収差や像面湾曲、広角端状態における像面湾曲を良好に補正することができる。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１レンズ群の焦点距離が小さくなるとともに第４レンズ群の焦点距離が大きくなる。これにより、望遠端状態において球面収差や像面湾曲を補正することが困難になってしまう。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．４０とすることが好ましい。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１レンズ群の焦点距離が大きくなるとともに第４レンズ群の焦点距離が小さくなる。これにより、本願の変倍光学系の全長が大きくなり、広角端状態において像面湾曲を補正することが困難になってしまう。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を０．６０とすることが好ましい。
【００１５】
また本願の変倍光学系は、前記第２レンズ群中の最も物体側のレンズ成分が光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動することが望ましい。この構成により、手ぶれや振動等に起因する像ぶれの補正即ち防振を行うことができる。また、変倍時に像面湾曲の変動を効果的かつ効率的に補正することができる。なお、本明細書においてレンズ成分とは単レンズ又は接合レンズをいう。
【００１６】
また本願の変倍光学系は、前記第１レンズ群が２つから４つのレンズ成分からなることが望ましい。この構成により、諸収差、特に球面収差、像面湾曲及び歪曲収差の補正と、本願の変倍光学系の小型化とを両立することができる。
また本願の変倍光学系は、前記第１レンズ群が少なくとも１枚の正レンズを有することが好ましい。この構成により、諸収差、特に球面収差、像面湾曲及び歪曲収差を良好に補正することができる。
【００１７】
また本願の変倍光学系は、前記第１レンズ群と最も像側のレンズ群の少なくとも一方が非球面を備えることが望ましい。この構成により、コマ収差を補正することができる。
【００１８】
また本願の変倍光学系は、前記第１レンズ群中のレンズ成分が非球面を備えることが望ましい。この構成により、広角端状態における像面湾曲や望遠端状態における球面収差をより効率的に補正することができる。特に、本願の変倍光学系は、第１レンズ群中の最も物体側のレンズの像側のレンズ面を非球面とすることが望ましい。この構成により、歪曲収差を補正し、低コストや小型化を図ることができる。第１レンズ群中の最も物体側のレンズは、負メニスカスレンズであることが望ましい。この構成により、前玉径（最も物体側のレンズ面の径）を小さくすることができる。
【００１９】
また本願の変倍光学系は、第１レンズ群が接合レンズを有することが望ましい。この構成により、広角端状態において各波長のコマ収差を効果的に補正することができる。また、当該接合レンズは全体として物体側に凸面を向けたメニスカス形状又は両凹形状であることが望ましい。当該接合レンズは物体側から順に負レンズと正レンズとからなることが望ましい。当該接合レンズ中の負レンズはメニスカス形状であることが望ましい。当該接合レンズ中の正レンズはメニスカス形状であることが望ましい。これらの条件を当該接合レンズがより多く満足するほど、当該接合レンズでの収差の発生が少なくなり、また高い取り付け精度が必要ないため製造上の無駄がない。
【００２０】
また本願の変倍光学系は、最も像側のレンズ群中にプラスチックレンズを備えることが好ましい。これにより、低コスト化を図ることができる。また、プラスチックレンズには非球面をコストアップすることなく設けることができ、これによってコマ収差を良好に補正することができる。なお、本願の変倍光学系を交換レンズとした場合、最も像側のレンズは使用者が簡単に触れることができるため、プラスチックレンズに比して耐久性の高いガラスレンズにすることが望ましい。
【００２１】
また本願の変倍光学系は、第２レンズ群が、物体側から順に、前群、中群及び後群からなり、合焦時に中群が合焦レンズ群として光軸に沿って移動することが望ましい。特に、前群が正の屈折力を有し、中群が負の屈折力を有し、後群が正の屈折力を有することが望ましい。
【００２２】
本願の光学装置は、上述した構成の変倍光学系を有する。これにより、良好な光学性能を備えた光学装置を実現することができる。
【００２３】
本願の変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第２レンズ群が負レンズを含むようにし、広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化するようにし、合焦時に、前記第２レンズ群中の前記負レンズが合焦レンズ群として移動するようにする。これにより、良好な光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
【００２４】
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における断面図である。なお、図１及び後述する図３、図５、図７、図９、図１１及び図１３中の矢印は、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍時の各レンズ群の移動軌跡を示している。
本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間には、開口絞りＳが配置されている。
【００２５】
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Ｌ１１と、両凹形状の負レンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面は非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズ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、両凸形状の正レンズＬ２４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５との接合レンズとからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合レンズからなる。
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Ｌ４１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４２とからなる。なお、正メニスカスレンズＬ４１はプラスチックレンズであり、正メニスカスレンズＬ４２の像側のレンズ面は非球面である。
【００２６】
本実施例に係る変倍光学系では、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、及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が変化するように、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が光軸に沿って移動する。詳しくは、変倍時に第２、第４レンズ群Ｇ２、Ｇ４は一体的に移動する。なお、変倍時に開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。
【００２７】
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の負メニスカスレンズＬ２２を光軸に沿って物体側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の正レンズＬ２１を光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
【００２８】
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即ち最も像側のレンズ面と像面との光軸上の距離を示す。
［面データ］において、面番号は物体側から数えた光学面の順番、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第n面（nは整数）と第n+1面との間隔）、ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。物面は物体面、可変は可変の面間隔、絞りＳは開口絞りＳをそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示している。非球面は面番号に「*」を付して曲率半径ｒの欄に近軸曲率半径の値を示している。
【００２９】
［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
ここで、ｈを光軸に垂直な方向の高さ、ｘを高さｈにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離（サグ量）、κを円錐定数、A4，A6，A8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は整数）は「×10−ｎ」を示し、例えば「1.23456E-07」は「1.23456×10−７」を示す。２次の非球面係数A2は０であり、記載を省略している。
【００３０】
［各種データ］において、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位は「°」）、Ｙは像高、ＴＬは本実施例に係る変倍光学系の全長即ち第１面から像面までの光軸上の距離、ｄnは第n面と第n+1面との可変の間隔をそれぞれ示す。なお、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。
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面と焦点距離を示す。
［条件式対応値］には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示す。
【００３１】
ここで、表１に掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ及びその他の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。
【００３２】
（表１）第１実施例
[面データ]
面番号         ｒ      ｄ     ｎｄ     νｄ
物面          ∞
1          70.11   2.00   1.58913   61.22
2          18.88   0.17   1.56093   36.64
*3          17.05   9.35   1.00000
4       -2481.05   1.40   1.62299   58.12
5          18.03   5.00   1.84666   23.80
6          32.74   可変   1.00000
7          90.12   1.65   1.48749   70.31
8         -48.23   6.23   1.00000
9         -30.43   0.80   1.77250   49.62
10         -87.64   2.96   1.00000
11          43.72   3.05   1.48749   70.31
12         -32.08   0.10   1.00000
13          25.50   4.20   1.48749   70.31
14         -25.50   0.80   1.84666   23.80
15         -60.79   0.75   1.00000
16(絞りＳ)    ∞    可変   1.00000
17         -44.35   2.27   1.75520   27.57
18         -13.14   0.80   1.70154   41.02
19          38.98   可変   1.00000
20          81.93   1.30   1.52444   56.21
21          91.62   1.60   1.00000
22         -93.48   2.30   1.51680   63.88
*23         -21.95   Ｂｆ   1.00000
像面          ∞
［非球面データ］
面番号     κ         A4            A6            A8            A10
3     0.0000   1.67499E-05   2.00068E-08  -5.26097E-12   2.70529E-13
23     0.0000   2.72442E-05   8.63364E-08  -1.90704E-09   1.39737E-11
［各種データ］
変倍比    2.89
Ｗ      Ｍ      Ｔ
ｆ       18.50   35.00   53.40
ＦＮＯ    3.65    4.65    5.96
２ω     80.64   45.85   30.71
ＴＬ    132.42  126.38  134.26
Ｙ       14.25   14.25   14.25
ｄ6      33.51   11.32    3.41
ｄ16      1.70    5.67    9.57
ｄ19      9.07    5.10    1.20
Ｂｆ     41.41   57.56   73.36
［レンズ群データ］
群    始面      ｆ
1       1     -23.01
2       7      24.76
3      17     -31.50
4      20      53.25
［条件式対応値］
（１）  （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.9293
（２）  （−ｆＦ）／ｆ２ ＝ 2.5
（３）  （−ｆ１）／ｆ４ ＝ 0.4321
【００３３】
図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）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、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。
【００３４】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。詳しくは、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーＦＮＯの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高Ｙの最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。また、各収差図において、ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。コマ収差図は、各像高Ｙにおけるコマ収差を示す。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。
【００３５】
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が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００３６】
（第２実施例）
図３は本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角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、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間には、開口絞りＳが配置されている。
【００３７】
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Ｌ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面は非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズ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、両凸形状の正レンズＬ２４と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合レンズからなる。
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Ｌ４１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４２とからなる。なお、正メニスカスレンズＬ４１はプラスチックレンズであり、正メニスカスレンズＬ４２の像側のレンズ面は非球面である。
【００３８】
本実施例に係る変倍光学系では、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、及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が変化するように、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が光軸に沿って移動する。詳しくは、変倍時に第２、第４レンズ群Ｇ２、Ｇ４は一体的に移動する。なお、変倍時に開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。
【００３９】
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の負メニスカスレンズＬ２２を光軸に沿って物体側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の正レンズＬ２１を光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
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。
【００４０】
（表２）第２実施例
[面データ]
面番号         ｒ      ｄ     ｎｄ     νｄ
物面          ∞
1          77.10   2.00   1.58913   61.22
2          18.88   0.17   1.56093   36.64
3          17.05   9.35   1.00000
4         534.62   1.40   1.62299   58.12
5          18.71   5.00   1.84666   23.80
6          32.74   可変   1.00000
7          88.62   1.65   1.48749   70.31
8         -48.23   0.00   1.00000
9         -28.98   0.80   1.77250   49.62
10         -87.64   2.96   1.00000
11          44.36   3.05   1.48749   70.31
12         -33.31   0.10   1.00000
13          24.99   4.20   1.49782   82.57
14         -25.35   0.50   1.00000
15         -24.49   0.80   1.85026   32.35
16         -60.43   0.75   1.00000
17(絞りＳ)    ∞    可変   1.00000
18         -55.04   2.27   1.75520   27.57
19         -20.28   0.80   1.70154   41.02
20          38.98   可変   1.00000
21          81.93   1.30   1.52444   56.21
22          91.62   1.60   1.00000
23         -84.15   2.30   1.51680   63.88
24         -21.95   Ｂｆ   1.00000
像面          ∞
［非球面データ］
面番号     κ         A4            A6            A8            A10
3     0.0000   1.55471E-05   2.80770E-08  -3.49740E-11   2.62530E-13
24     0.0000   2.36026E-05   2.68745E-07  -5.43216E-09   3.82798E-11
［各種データ］
変倍比    2.89
Ｗ      Ｍ      Ｔ
ｆ       18.50   35.00   53.40
ＦＮＯ    3.65    4.60    6.01
２ω     80.77   45.80   30.69
ＴＬ    131.27  125.73  134.21
Ｙ       14.25   14.25   14.25
ｄ6      33.51   11.32    3.41
ｄ17      1.70    5.67    9.57
ｄ20      9.07    5.10    1.20
Ｂｆ     39.77   56.41   72.81
［レンズ群データ］
群    始面      ｆ
1       1     -23.18
2       7      25.27
3      18     -33.97
4      21      54.97
［条件式対応値］
（１）  （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.9171
（２）  （−ｆＦ）／ｆ２ ＝ 2.2
（３）  （−ｆ１）／ｆ４ ＝ 0.4216
【００４１】
図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）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、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。
【００４２】
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が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００４３】
（第３実施例）
図５は本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角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、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間には、開口絞りＳが配置されている。
【００４４】
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Ｌ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面は非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズ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、両凸形状の正レンズＬ２４と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４２とからなる。なお、正レンズＬ４１はプラスチックレンズであり、正メニスカスレンズＬ４２の像側のレンズ面は非球面である。
【００４５】
本実施例に係る変倍光学系では、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、及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が変化するように、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が光軸に沿って移動する。詳しくは、変倍時に第２、第４レンズ群Ｇ２、Ｇ４は一体的に移動する。なお、変倍時に開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。
【００４６】
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の負メニスカスレンズＬ２２を光軸に沿って物体側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の正レンズＬ２１を光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
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。
【００４７】
（表３）第３実施例
[面データ]
面番号         ｒ      ｄ     ｎｄ     νｄ
物面          ∞
1          71.53   2.00   1.58913   61.22
2          18.88   0.17   1.56093   36.64
*3          17.05   9.35   1.00000
4         442.27   1.40   1.62299   58.12
5          18.94   5.00   1.84666   23.80
6          32.74   可変   1.00000
7          58.18   1.65   1.48749   70.31
8         -48.23   0.00   1.00000
9         -27.12   0.80   1.77250   49.62
10         -87.64   2.96   1.00000
11          44.86   3.05   1.48749   70.31
12         -35.37   0.10   1.00000
13          26.42   4.20   1.49782   82.57
14         -24.88   0.50   1.00000
15         -24.79   0.80   1.85026   32.35
16         -60.43   0.75   1.00000
17(絞りＳ)    ∞    可変   1.00000
18         -66.48   2.27   1.75520   27.57
19         -23.38   0.80   1.70154   41.02
20          38.98   可変   1.00000
21         135.53   1.30   1.52444   56.21
22        -100.00   1.60   1.00000
23         -34.76   2.30   1.51680   63.88
*24         -21.95   Ｂｆ   1.00000
像面          ∞
［非球面データ］
面番号     κ         A4            A6            A8            A10
3     0.0000   1.58111E-05   3.32055E-08  -6.52732E-11   3.07200E-13
24     0.0000   2.92777E-05  -5.70229E-08   5.23833E-09  -5.90093E-11
［各種データ］
変倍比    2.89
Ｗ      Ｍ      Ｔ
ｆ       18.50   35.00   53.40
ＦＮＯ    3.61    4.46    5.83
２ω     80.59   45.84   30.70
ＴＬ    128.48  123.03  131.75
Ｙ       14.25   14.25   14.25
ｄ6      33.51   11.32    3.41
ｄ17      1.70    5.67    9.57
ｄ20      9.07    5.10    1.20
Ｂｆ     36.97   53.72   70.34
［レンズ群データ］
群    始面      ｆ
1       1     -23.66
2       7      25.83
3      18     -36.53
4      21      56.12
［条件式対応値］
（１）  （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.9161
（２）  （−ｆＦ）／ｆ２ ＝ 2.0
（３）  （−ｆ１）／ｆ４ ＝ 0.4216
【００４８】
図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）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、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。
【００４９】
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が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００５０】
（第４実施例）
図７は本願の第４実施例に係る変倍光学系の広角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、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間には、開口絞りＳが配置されている。
【００５１】
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Ｌ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面は非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズ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、両凸形状の正レンズＬ２４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５との接合レンズとからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合レンズからなる。
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Ｌ４１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４２とからなる。なお、正メニスカスレンズＬ４１はプラスチックレンズであり、像側のレンズ面が非球面である。
【００５２】
本実施例に係る変倍光学系では、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、及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が変化するように、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が光軸に沿って移動する。詳しくは、変倍時に第２、第４レンズ群Ｇ２、Ｇ４は一体的に移動する。なお、変倍時に開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。
【００５３】
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の負メニスカスレンズＬ２２を光軸に沿って物体側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の正レンズＬ２１を光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
以下の表４に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【００５４】
（表４）第４実施例
[面データ]
面番号         ｒ      ｄ     ｎｄ     νｄ
物面          ∞
1          56.54   2.00   1.58913   61.22
2          18.89   0.17   1.56093   36.64
*3          17.07   9.80   1.00000
4        4680.27   1.40   1.62299   58.12
5          17.59   5.00   1.84666   23.80
6          32.17   可変   1.00000
7         314.41   1.65   1.48749   70.31
8         -43.40   6.28   1.00000
9         -33.68   0.80   1.77250   49.62
10        -108.08   3.13   1.00000
11          41.57   3.05   1.48749   70.31
12         -34.99   0.10   1.00000
13          25.27   4.20   1.48749   70.31
14         -26.52   0.80   1.84666   23.80
15         -67.76   0.75   1.00000
16(絞りＳ)    ∞    可変   1.00000
17         -45.11   2.27   1.75520   27.57
18         -14.01   0.80   1.70154   41.02
19          39.30   可変   1.00000
20         121.72   1.30   1.53110   55.91
*21         199.72   1.60   1.00000
22        -110.04   2.30   1.51680   63.88
23         -21.37   Ｂｆ   1.00000
像面          ∞
［非球面データ］
面番号     κ         A4            A6            A8            A10
3     0.0000   1.62830E-05   4.23083E-08  -1.01669E-10   4.96506E-13
21     0.0000   2.44938E-05   4.06380E-08  -6.00632E-10   2.19027E-12
［各種データ］
変倍比    2.89
Ｗ      Ｍ      Ｔ
ｆ       18.50   35.00   53.40
ＦＮＯ    3.63    4.61    5.88
２ω     80.56   45.83   30.69
ＴＬ    136.02  128.87  136.72
Ｙ       14.25   14.25   14.25
ｄ6      34.08   10.90    2.85
ｄ16      1.61    5.51    9.36
ｄ19      9.05    5.14    1.29
Ｂｆ     43.89   59.91   75.81
［レンズ群データ］
群    始面      ｆ
1       1     -24.60
2       7      26.10
3      17     -32.08
4      20      47.21
［条件式対応値］
（１）  （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.9427
（２）  （−ｆＦ）／ｆ２ ＝ 0.8136
（３）  （−ｆ１）／ｆ４ ＝ 0.5212
【００５５】
図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）はそれぞれ、本願の第４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。
【００５６】
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が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００５７】
（第５実施例）
図９は本願の第５実施例に係る変倍光学系の広角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、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間には、開口絞りＳが配置されている。
【００５８】
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Ｌ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面は非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズ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、両凸形状の正レンズＬ２４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５との接合レンズとからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合レンズからなる。
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Ｌ４１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４２とからなる。なお、正メニスカスレンズＬ４１はプラスチックレンズであり、正メニスカスレンズＬ４２の像側のレンズ面は非球面である。
【００５９】
本実施例に係る変倍光学系では、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、及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が変化するように、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が光軸に沿って移動する。詳しくは、変倍時に第２、第４レンズ群Ｇ２、Ｇ４は一体的に移動する。なお、変倍時に開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。
【００６０】
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の負メニスカスレンズＬ２２を光軸に沿って物体側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の正レンズＬ２１を光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
以下の表５に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【００６１】
（表５）第５実施例
[面データ]
面番号         ｒ      ｄ     ｎｄ     νｄ
物面          ∞
1          76.10   1.30   1.51680   63.88
2          19.00   0.15   1.56093   36.64
*3          17.00  10.80   1.00000
4         352.67   1.20   1.63854   55.34
5          18.36   5.00   1.84666   23.80
6          33.84   可変   1.00000
7         120.63   1.70   1.48749   70.31
8         -59.23   0.00   1.00000
9         -35.23   0.79   1.77250   49.62
10         -98.25   1.50   1.00000
11         136.12   2.80   1.48749   70.31
12         -27.24   0.10   1.00000
13          19.98   4.00   1.48749   70.31
14         -36.18   0.80   1.84666   23.80
15        -160.37   0.75   1.00000
16(絞りＳ)    ∞    可変   1.00000
17         -46.91   2.10   1.75520   27.57
18         -15.49   0.75   1.70154   41.02
19          40.10   可変   1.00000
20          85.01   1.37   1.52444   56.21
21         100.01   1.71   1.00000
22        -176.72   2.30   1.51680   63.88
*23         -21.86   Ｂｆ   1.00000
像面          ∞
［非球面データ］
面番号     κ         A4            A6            A8            A10
3     0.0000   1.50225E-05   4.72449E-08  -1.16195E-10   4.13814E-13
23     0.0000   2.50198E-05  -1.55055E-08   3.95374E-10  -4.11533E-12
［各種データ］
変倍比    2.89
Ｗ      Ｍ      Ｔ
ｆ       18.50   35.00   53.40
ＦＮＯ    3.52    4.55    5.88
２ω     80.58   45.86   30.70
ＴＬ    136.43  128.85  136.58
Ｙ       14.25   14.25   14.25
ｄ6      35.48   11.33    2.99
ｄ16      1.70    5.32    9.14
ｄ19      8.68    5.06    1.24
Ｂｆ     43.45   60.02   76.10
［レンズ群データ］
群    始面      ｆ
1       1     -25.51
2       7      27.03
3      17     -32.79
4      20      46.32
［条件式対応値］
（１）  （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.9437
（２）  （−ｆＦ）／ｆ２ ＝ 2.6
（３）  （−ｆ１）／ｆ４ ＝ 0.5508
【００６２】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）はそれぞれ、本願の第５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。
【００６３】
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が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００６４】
（第６実施例）
図１１は本願の第６実施例に係る変倍光学系の広角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、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間には、開口絞りＳが配置されている。
【００６５】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４とからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズ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、両凸形状の正レンズＬ２４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５との接合レンズとからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合レンズからなる。
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Ｌ４１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４２とからなる。なお、正メニスカスレンズＬ４１はプラスチックレンズであり、像側のレンズ面が非球面である。
【００６６】
本実施例に係る変倍光学系では、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、及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が変化するように、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が光軸に沿って移動する。詳しくは、変倍時に第２、第４レンズ群Ｇ２、Ｇ４は一体的に移動する。なお、変倍時に開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。
【００６７】
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の負メニスカスレンズＬ２２を光軸に沿って物体側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の正レンズＬ２１を光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
以下の表６に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【００６８】
（表６）第６実施例
[面データ]
面番号         ｒ      ｄ     ｎｄ     νｄ
物面          ∞
1         145.24   3.75   1.51680   63.88
2        -257.54   0.10   1.00000
3          94.00   1.20   1.63854   55.34
4          17.49   7.20   1.00000
5        -148.30   1.20   1.58913   61.22
6          16.47   0.80   1.00000
7          17.72   4.50   1.84666   23.80
8          33.04   可変   1.00000
9         572.06   1.50   1.51680   63.88
10         -36.19   5.82   1.00000
11         -22.03   0.75   1.58913   61.22
12         -92.04   1.43   1.00000
13          32.40   3.80   1.48749   70.31
14         -23.26   0.10   1.00000
15          31.12   4.35   1.48749   70.31
16         -16.81   0.80   1.75520   27.57
17         -50.80   0.30   1.00000
18(絞りＳ)    ∞    可変   1.00000
19         -36.94   2.65   1.72825   28.38
20         -11.37   0.90   1.70154   41.02
21          44.81   可変   1.00000
22          97.77   1.37   1.52444   56.21
*23         114.48   1.86   1.00000
24        -177.48   2.30   1.51680   63.88
25         -21.96   Ｂｆ   1.00000
像面          ∞
［非球面データ］
面番号     κ         A4            A6            A8            A10
25     0.0000   2.37099E-05   5.62451E-08  -1.22140E-09   9.62678E-12
［各種データ］
変倍比    2.89
Ｗ      Ｍ      Ｔ
ｆ       18.50   35.00   53.40
ＦＮＯ    3.57    4.57    5.87
２ω     80.82   46.26   30.83
ＴＬ    127.78  123.20  131.83
Ｙ       14.25   14.25   14.25
ｄ8      30.62   10.02    2.82
ｄ20      1.68    5.34    8.89
ｄ23      8.37    4.71    1.16
Ｂｆ     40.42   56.44   72.28
［レンズ群データ］
群    始面      ｆ
1       1     -22.94
2       9      23.72
3      21     -29.79
4      24      46.80
［条件式対応値］
（１）  （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.9672
（２）  （−ｆＦ）／ｆ２ ＝ 2.1
（３）  （−ｆ１）／ｆ４ ＝ 0.4903
【００６９】
図１２（ａ）、図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）はそれぞれ、本願の第６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。
【００７０】
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が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００７１】
（第７実施例）
図１３は本願の第７実施例に係る変倍光学系の広角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、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、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とから構成されている。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間には、開口絞りＳが配置されている。
【００７２】
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Ｌ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面は非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凸形状の正レンズＬ２４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５との接合レンズとからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合レンズからなる。
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負メニスカスレンズＬ４１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４２とからなる。なお、負メニスカスレンズＬ４１はプラスチックレンズであり、像側のレンズ面が非球面である。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１からなる。
【００７３】
本実施例に係る変倍光学系では、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、及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が変化するように、第１〜第５レンズ群Ｇ１〜Ｇ５が光軸に沿って移動する。詳しくは、変倍時に第２、第４レンズ群Ｇ２、Ｇ４は一体的に移動する。なお、変倍時に開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。
【００７４】
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の負レンズＬ２２を光軸に沿って物体側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
本実施例に係る変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ２中の正レンズＬ２１を光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
以下の表７に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【００７５】
（表７）第７実施例
[面データ]
面番号         ｒ      ｄ     ｎｄ     νｄ
物面          ∞
1          63.24   1.30   1.51680   63.88
2          19.00   0.15   1.56093   36.64
3          17.00  10.80   1.00000
4         579.83   1.20   1.63854   55.34
5          18.23   5.00   1.84666   23.80
6          34.01   可変   1.00000
7          94.91   1.70   1.48749   70.31
8         -68.95   8.00   1.00000
9         -89.64   0.79   1.77250   49.62
10         132.19   1.50   1.00000
11          48.57   2.80   1.48749   70.31
12         -31.30   0.10   1.00000
13          19.96   4.00   1.48749   70.31
14         -45.79   0.80   1.84666   23.80
15        -779.12   0.75   1.00000
16(絞りＳ)    ∞    可変   1.00000
17         -36.53   2.10   1.75520   27.57
18         -14.19   0.75   1.70154   41.02
19          36.39   可変   1.00000
20          60.93   1.37   1.52444   56.21
21          54.97   1.71   1.00000
22        -256.76   2.30   1.51680   63.88
23         -21.91   可変   1.00000
24          80.00   2.00   1.51680   63.88
25         300.00   Ｂｆ   1.00000
像面          ∞
［非球面データ］
面番号     κ          A4           A6           A8          A10
3     0.0000     1.58E-05     5.80E-08    -1.74E-10     5.98E-13
21     0.0000     1.87E-05    -1.09E-07     2.49E-09    -2.19E-11
［各種データ］
変倍比    2.91
Ｗ      Ｍ      Ｔ
ｆ       18.49   35.13   53.83
ＦＮＯ    3.61    4.55    5.81
２ω     80.65   45.71   30.47
ＴＬ    137.91  131.18  139.08
Ｙ       14.25   14.25   14.25
ｄ6      35.87   11.72    3.38
ｄ16      1.86    5.49    9.30
ｄ19      8.89    5.27    1.45
ｄ23      2.66    8.66   11.66
Ｂｆ     39.50   50.92   64.16
［レンズ群データ］
群    始面      ｆ
1       1     -26.21
2       7      26.18
3      17     -27.25
4      20      48.35
5      24     210.44
［条件式対応値］
（１）  （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 1.00
（２）  （−ｆＦ）／ｆ２ ＝ 2.64
（３）  （−ｆ１）／ｆ４ ＝ 0.54
【００７６】
図１４（ａ）、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）はそれぞれ、本願の第７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。
【００７７】
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が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００７８】
上記各実施例によれば、小型軽量で、変倍時の収差変動を抑え、優れた光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。
【００７９】
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。
【００８０】
本願の変倍光学系の数値実施例として４群又は５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、６群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、上記各実施例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。また、上記各実施例の変倍光学系の最も像側のレンズ群を２つに分割し、これらの間隔が変倍時に変化する構成としてもよい。
【００８１】
また、上記各実施例の変倍光学系は、いずれも広角端状態から望遠端状態への変倍時に、各レンズ群が光軸に沿って移動する構成である。しかしながら上記各実施例の変倍光学系は、少なくとも１つのレンズ群、例えば最も像側のレンズ群等の位置を固定としてもよい。また、第１レンズ群の広角端状態から望遠端状態への変倍時の移動軌跡は、一旦像側に移動した後に物体側に移動するＵターン形状であるのが好ましい。また、隣り合わないレンズ群の変倍時の移動軌跡を同じにすることで、複数のレンズ群をリンクさせて一体的に移動させることができる。複数のレンズ群をリンクさせて一体的に移動させることにより、鏡筒内のレンズ群保持構造を簡略化することができ、小型化に寄与する。
また、上記各実施例の変倍光学系は、レンズ同士の間隔をさらに小さくした縮筒状態をとることとしてもよい。上記各実施例の変倍光学系は、縮筒状態をとることにより、携帯性を良くすることができる。上記各実施例の変倍光学系は、最もレンズ群同士の間隔が大きい第１レンズ群と第２レンズ群との間を小さくして縮筒状態に変化させるのが好ましい。
【００８２】
また、上記各実施例の変倍光学系は、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、上記各実施例の変倍光学系は第２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望ましい。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。
【００８３】
また、上記各実施例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対して垂直な方向の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）させることにより、防振を行う構成とすることもできる。特に、上記各実施例の変倍光学系では第２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。なお、上記各実施例の変倍光学系は第３レンズ群を防振レンズ群としてもよい。
【００８４】
また、上記各実施例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。
【００８５】
また、上記各実施例の変倍光学系において開口絞りは第２レンズ群と第３レンズ群の間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。
【００８６】
また、上記各実施例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。特に、上記各実施例の変倍光学系は最も像側のレンズ群に含まれるレンズの物体側のレンズ面に反射防止膜を施すことが好ましい。
【００８７】
次に、本願の変倍光学系を備えたカメラを図１５に基づいて説明する。
図１５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レンズ交換式のデジタル一眼レフカメラである。
本カメラ１において、被写体である不図示の物体からの光は、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。
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。
【００８８】
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、上述のように小型で良好な光学性能を備えている。即ち本カメラ１は、小型化と良好な光学性能を実現することができる。なお、上記第２〜第７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。
【００８９】
最後に、本願の変倍光学系の製造方法の概略を図１６に基づいて説明する。
図１６は、本願の変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
図１６に示す本願の変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップＳ１〜Ｓ３を含むものである。
ステップＳ１：第１〜第４レンズ群を準備し、第２レンズ群が負レンズを含むようにして、各レンズ群を鏡筒内に物体側から順に配置する。
ステップＳ２：公知の移動機構を鏡筒に設けることにより、広角端状態と望遠端状態との間での変倍時に、前記レンズ群同士の間隔が変化するようにする。
ステップＳ３：公知の移動機構を鏡筒に設けることにより、合焦時に、前記第２レンズ群中の前記負レンズが合焦レンズ群として移動するようにする。
斯かる本願の変倍光学系の製造方法によれば、小型で良好な光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
【符号の説明】
【００９０】
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、Ｗ：広角端状態、Ｔ：望遠端状態
【図１】
0006623559.tif 000002
【図２】
0006623559.tif 000003
【図３】
0006623559.tif 000004
【図４】
0006623559.tif 000005
【図５】
0006623559.tif 000006
【図６】
0006623559.tif 000007
【図７】
0006623559.tif 000008
【図８】
0006623559.tif 000009
【図９】
0006623559.tif 000010
【図１０】
0006623559.tif 000011
【図１１】
0006623559.tif 000012
【図１２】
0006623559.tif 000013
【図１３】
0006623559.tif 000014
【図１４】
0006623559.tif 000015
【図１５】
0006623559.tif 000016
【図１６】
0006623559.tif 000017