(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第１レンズ群と第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、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化し、次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
７．３００  ＜  ｆ１／（−ｆ２）  ＜  １０．０００
５．２００  ＜  ｆ１／ｆｗ  ＜  １１．０００
０．２８０  ＜  ｆ１／ｆｔ  ＜  ０．４８０
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
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
【請求項２】
次式の条件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。
０．５００  ＜  ｆ３／（−ｆ４）  ＜  １．３００
ただし、
ｆ３：前記第３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】
次式の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の光学系。
０．０３００  ＜  （−ｆ２）／ｆｔ  ＜  ０．０７００
ただし、
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
【請求項４】
次式の条件を満足することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光学系。
０．０５０  ＜  ｆ３／ｆｔ  ＜  ０．１５０
ただし、
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
【請求項５】
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、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４の何れか一項に記載の変倍光学系。
【請求項６】
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は増加し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は減少することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の変倍光学系。
【請求項７】
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群とは像面に対して一体で移動することを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の変倍光学系。
【請求項８】
前記第２レンズ群より像側に開口絞りを有することを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の変倍光学系。
【請求項９】
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に前記開口絞りを有することを特徴とする請求項８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の際、前記開口絞りは、前記第３レンズ群と一体に移動することを特徴とする請求項９に記載の変倍光学系。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか一項に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学装置。
【請求項１２】
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５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レンズ群と前記第５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レンズ群は像面に対して移動し、前記第１レンズ群と第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、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化するように構成し、次式の条件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。
７．３００  ＜  ｆ１／（−ｆ２）  ＜  １０．０００
５．２００  ＜  ｆ１／ｆｗ  ＜  １１．０００
０．２８０  ＜  ｆ１／ｆｔ  ＜  ０．４８０
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
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離」
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ用交換レンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に好適な変倍光学系と、これを有する光学装置、および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の屈折力を有するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１９５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、従来の変倍光学系をさらに高変倍化しようとすると、充分に高い光学性能を得ることが困難であった。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、充分に高い光学性能を備えた変倍光学系、当該変倍光学系を備えた光学装置、および当該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】
上記目的を達成するために、本発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第１レンズ群と第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、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化し、次式の条件を満足することを特徴とする。
７．３００  ＜  ｆ１／（−ｆ２）  ＜  １０．０００
５．２００  ＜  ｆ１／ｆｗ  ＜  １１．０００
０．２８０  ＜  ｆ１／ｆｔ  ＜  ０．４８０
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
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
【０００７】
また、本発明に係る光学装置は、上記変倍光学系を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５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レンズ群と前記第５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レンズ群は像面に対して移動し、前記第１レンズ群と第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、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化するように構成し、次式の条件を満足するようにすることを特徴とする。
７．３００  ＜  ｆ１／（−ｆ２）  ＜  １０．０００
５．２００  ＜  ｆ１／ｆｗ  ＜  １１．０００
０．２８０  ＜  ｆ１／ｆｔ  ＜  ０．４８０
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
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、充分に高い光学性能を備えた変倍光学系、当該変倍光学系を備えた光学装置、および当該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】本発明の第１実施例に係る変倍光学系のレンズ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時における諸収差図であり、（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している。
【図３】本発明の第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。
【図４】第２実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時における諸収差図であり、（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している。
【図５】本発明の第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。
【図６】第３実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時における諸収差図であり、（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している。
【図７】本発明の第４実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。
【図８】第４実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時における諸収差図であり、（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している。
【図９】本発明の第５実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。
【図１０】第５実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時における諸収差図であり、（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している。
【図１１】本発明の変倍光学系を備えたデジタル一眼レフカメラの概略を示す断面図である。
【図１２】本発明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、本発明に係る変倍光学系および光学装置について説明する。
【００１２】
まず、本発明に係る変倍光学系から説明する。本発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、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することで変倍可能な光学系を実現し、変倍に伴う歪曲収差の変動を抑えている。また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔を変化させ、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔を変化させることにより、全系の高い変倍率を確保し、さらに歪曲収差の変動を抑えて高い光学性能を実現できる。
【００１３】
さらに、第１レンズ群は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、像面に対して移動することが望ましい。このような構成とすることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍時の非点収差の変動を抑えて高い光学性能を実現できる。
【００１４】
さらに、ｆ１を第１レンズ群の焦点距離とし、ｆ２を第２レンズ群の焦点距離としたとき、次の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）６．５００＜ｆ１／（−ｆ２）＜１０．０００
【００１５】
条件式（１）は、第２レンズ群の焦点距離に対する第１レンズ群の焦点距離の適切な範囲を規定し、充分な変倍比を確保しつつ、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して発生する収差変動を抑え、変動範囲全体に亘って高い光学性能を実現するための条件式である。
【００１６】
条件式（１）の対応値が下限値を下回った場合、第１レンズ群の屈折力が過度に強くなるため、変倍に伴う非点収差の変動を抑えることが困難になる。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を７．０００にすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の下限値を７．３００とすることが望ましい。
【００１７】
条件式（１）の対応値が上限値を上回った場合、第２レンズ群の屈折力が相対的に強くなるため、変倍に伴う軸外収差変動、特に歪曲収差や非点収差の補正が困難になる。その結果、高い光学性能を実現できなくなり好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を９．０００とすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の上限値を８．４００とすることが望ましい。
【００１８】
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）０．５００  ＜  ｆ３／（−ｆ４）  ＜  １．３００
ただし、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
【００１９】
条件式（２）は、第３レンズ群の焦点距離に対する第４レンズ群の焦点距離の適切な範囲を規定し、変倍範囲全体に亘って高い光学性能を実現するための条件式である。
【００２０】
条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、第３レンズ群の屈折力が第４レンズ群に対して相対的に大きくなりすぎ、広角端状態における第３レンズ群で発生する負の球面収差の補正が困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を０．６００とすることが望ましい。
【００２１】
条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群の屈折力が第３レンズ群に対して相対的に大きくなりすぎ、望遠端状態における第４レンズ群で発生する正の球面収差の補正が困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を１．２００とすることが望ましい。
【００２２】
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）３．９００  ＜  ｆ１／ｆｗ  ＜  １１．０００
ただし、
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
【００２３】
条件式（３）は、第１レンズ群の最適な焦点距離範囲を規定し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して発生する軸外収差の変動を抑えて、高い光学性能を実現するための条件式である。
【００２４】
条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が過度に強くなり、変倍に伴う軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を４．６００にすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の下限値を５．２００とすることが望ましい。
【００２５】
条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群の屈折力が過度に弱くなるため、所定の変倍比を得るためには第１レンズ群の像面に対する移動量を増やす必要が出てくる。すると、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して軸外光束の通る光軸からの高さの変動が大きくなるため、軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を９．０００にすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の上限値を７．０００とすることが望ましい。
【００２６】
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）  ０．２８０  ＜  ｆ１／ｆｔ  ＜  ０．５２０
ただし、
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
【００２７】
条件式（４）は、第１レンズ群の最適な焦点距離範囲を規定し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して発生する収差変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。
【００２８】
条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が過度に強くなり、変倍に伴う球面収差の変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を０．３１０にすることが望ましい。
【００２９】
条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群の屈折力が過度に弱くなるため、所定の変倍比を得るためには第１レンズ群の像面に対する移動量を増やす必要がある。そうすると、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して軸外光束の通る光軸からの高さの変動が大きくなるため、軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を０．４８０にすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の上限値を０．４４０にすることが望ましい。
【００３０】
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）  ０．０３００  ＜  （−ｆ２）／ｆｔ  ＜  ０．０７００
ただし、
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
【００３１】
条件式（５）は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群で発生した収差変動を補正しつつ、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。
【００３２】
条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が過度に強くなる。すると、広角端状態から望遠端状態への変倍に伴う球面収差や非点収差の変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を０．０３６０とすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の下限値を０．０４１０とすることが望ましい。
【００３３】
条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が過度に弱くなり、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の際、第１レンズ群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ってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を０．０６３０にすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の上限値を０．０５７０にすることが望ましい。
【００３４】
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）  ０．０５０  ＜  ｆ３／ｆｔ  ＜  ０．１５０
ただし、
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
【００３５】
条件式（６）は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群で発生した収差変動を補正しつつ、第３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。
【００３６】
条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、第３レンズ群の屈折力が過度に強くなる。すると、広角端状態から望遠端状態への変倍に伴う球面収差の変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を０．０６５とすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の下限値を０．０７５とすることが望ましい。
【００３７】
条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が過度に弱くなる。すると、広角端状態から望遠端状態への変倍に伴う、第１レンズ群で発生する球面収差変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を０．１３０にすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の上限値を０．１１０にすることが望ましい。
【００３８】
また、本発明の変倍光学系は、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へ移動することが望ましい。このような構成とすることにより、第１レンズ群の屈折力を弱くすることが可能となり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の非点収差の変動を抑えて高い光学性能を実現することができる。
【００３９】
また、本発明の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔は増加し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔は減少することが望ましい。このような構成とすることにより、広角端状態より望遠端状態の方が、第３レンズ群から第５レンズ群の合成の主点位置を物体側に移動できるため、効率的に変倍することが可能となる。その分各レンズ群の屈折力あるいは移動量を抑えることが可能となり、高い性能の変倍光学系を実現できる。
【００４０】
また、本発明の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第３レンズ群と第５レンズ群とは像面に対して一体で移動することが望ましい。このような構成とすることにより、第３レンズ群と第５レンズ群とは一体で構成できるようになり、製造誤差による第３レンズ群から第５レンズ群間の相互偏心量を抑え、第３レンズ群から第５レンズ群間で発生する偏心コマ収差の発生を抑えることが可能となる。さらに変倍時に非点収差の変動を少なくすることができ、高い光学性能を実現できる。
【００４１】
また、本発明の変倍光学系は、第２レンズ群より像側に開口絞りを有することが望ましい。このような構成とすることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍に伴う歪曲収差の変動を抑えて高い光学性能を実現できる。
【００４２】
また、本発明の変倍光学系は、第２レンズ群と第３レンズ群との間に開口絞りを有することが望ましい。このような構成とすることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍に伴う歪曲収差の変動を抑えて、高い光学性能を実現できる。
【００４３】
また、本発明の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、開口絞りは、第３レンズ群と一体に移動するように配置することが望ましい。このような構成とすることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第３レンズ群を通る軸外光線の変化を抑え、コマ収差や像面湾曲、非点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。
【００４４】
また、本発明の光学装置は、上述した構成の変倍光学系を有することを特徴とする。これにより、充分に高い光学性能を備えた光学装置を実現することができる。
【００４５】
また、本発明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、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５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レンズ群と前記第５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レンズ群は像面に対して移動し、前記第１レンズ群と第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、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化するように構成し、次の条件式（１）を満足するようにすることを特徴とする。
（１）  ６．５００  ＜  ｆ１／（−ｆ２）  ＜  １０．０００
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
【００４６】
斯かる変倍光学系の製造方法により、充分に高い光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
【００４７】
（数値実施例）
以下、本発明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。
【００４８】
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１のレンズ構成を示す断面図である。
【００４９】
図１に示すように、本実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成される。
【００５０】
本実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、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。また、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と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とは単調に物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とは、像面Ｉに対して一体で移動する。
【００５１】
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。
【００５２】
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、両凸レンズＬ１３とから構成される。
【００５３】
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、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。
【００５４】
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る。
【００５５】
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、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。
【００５６】
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ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、第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に位置する正メニスカスレンズＬ５１は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズであり、Ｌ５４レンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。
【００５７】
以下の表１に、本発明の第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の諸元値を掲げる。
【００５８】
表１中の［全体諸元］において、ｆは変倍光学系全体の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位：度）、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までのレンズ全長をそれぞれ示している。Ｗは広角端状態、Ｍは中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態の各焦点距離状態をそれぞれ示す。
【００５９】
［面データ］において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面の間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、（絞り）は開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示し、空気の屈折率ｄ＝1．00000の記載は省略している。また、レンズ面が非球面である場合には面番号に＊印を付して曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
【００６０】
［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近軸曲率半径ｒ、円錐定数κ、および非球面係数Ａ４〜Ａ１０を示す。
【００６１】
ｘ＝（ｈ2／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｈ／ｒ）2｝1／2］＋Ａ４ｈ4＋Ａ６ｈ6＋Ａ８ｈ8＋Ａ１０ｈ10
ここで、ｘは、面の頂点を基準としたときの光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位である。また、「Ｅ−ｎ」は「×１０−ｎ」を示し、例えば、「１．２３４Ｅ−０５」は、「１．２３４×１０−5」を示す。
【００６２】
［可変間隔データ］には、焦点距離ｆ、可変間隔、および開口絞り径φの値を示す。
【００６３】
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面番号と焦点距離を示す。
【００６４】
［条件式対応値］は各条件式の対応値をそれぞれ示す。
【００６５】
ここで、表１に記載されている焦点距離ｆや曲率半径ｒ、およびその他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大また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。
【００６６】
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。
【００６７】
（表１）第１実施例
［全体諸元］
Ｗ           Ｍ            Ｔ
ｆ      18.56080     104.15546    291.57422
ＦＮＯ     3.60           5.60         5.87
２ω     77.91          14.91         5.42
Ｙ      14.20          14.20        14.20
ＴＬ    163.29692     225.59510    252.97281
［面データ］
面番号          ｒ            ｄ          νｄ      ｎｄ
物面          ∞
1)        205.09180     2.00000       40.76    1.882997
2)         67.52420     9.07190       91.20    1.456000
3)      −361.42710     0.10000
4)         70.10040     6.86700       65.46    1.603001
5)     −2470.83790     (D5)
＊6)         84.76870     0.15000       38.09    1.553890
7)         73.93750     1.20000       42.72    1.834807
8)         17.03670     6.46970
9)       −49.48220     1.00000       46.62    1.816000
10)         52.14060     0.15000
11)         31.61490     5.45080       26.56    1.761820
12)       −44.44820     1.19350
13)       −25.13580     1.00000       46.62    1.816000
14)         64.50360     2.42190       22.79    1.808090
15)      −166.54310     (D15)
16)  (絞り)   ∞          1.00000
17)         63.10220     3.49130       67.87    1.593190
18)       −50.22150     0.10000
19)         58.68260     2.72200       70.41    1.487490
20)      −121.43450     0.10000
21)         48.64320     4.10420       70.41    1.487490
22)       −34.50080     1.00000       22.79    1.808090
23)      −205.15990     (D23)
＊24)       −66.96860     1.00000       53.20    1.693501
25)         26.57120     2.15810       26.56    1.761820
26)         63.33840     4.78730
27)       −24.70410     1.00000       54.66    1.729157
28)       −74.86360     (D28)
＊29)      −569.79420     3.96090       61.16    1.589130
30)       −23.53500     0.10000
31)         37.14850     5.00600       70.41    1.487490
32)       −45.19690     1.71640
33)      −107.03630     1.00000       40.76    1.882997
34)         23.36210     4.50160       45.79    1.548141
35)      −637.55850     (BF)
像面          ∞
［非球面データ］
面番号：6
κ  =  1.0000
A4 ＝  3.61880E−06
A6 ＝−6.10680E−09
A8 ＝−4.67380E−12
A10＝  5.77660E−14
面番号：24
κ  =  1.0000
A4 ＝  3.81940E−06
A6 ＝−1.72450E−09
A8 ＝  0.00000E＋00
A10＝  0.00000E＋00
面番号：29
κ  =  1.0000
A4 ＝−1.63630E−05
A6 ＝  8.94380E−09
A8 ＝−2.98150E−11
A10＝  2.87630E−14
［可変間隔データ］
Ｗ           Ｍ          Ｔ
f        18.56080    104.15546    291.57422
D5       2.14670     55.86030     80.53690
D15     34.33830     11.46250      2.00000
D23      3.38750     10.66930     11.83690
D28      9.44940      2.16760      1.00000
BF      39.15242     70.61280     82.77641
φ       16.20        18.00         19.90
［レンズ群データ］
始面      焦点距離
G1       1       122.10406
G2       6      −15.86654
G3      16        26.56694
G4      24      −24.00147
G5      29        33.81791
［各条件式対応値］
（１）ｆ１／（−ｆ２）＝7.696
（２）ｆ３／（−ｆ４）＝1.107
（３）ｆ１／ｆｗ＝6.579
（４）ｆ１／ｆｔ＝0.419
（５）（−ｆ２）／ｆｔ＝0.0544
（６）ｆ３／ｆｔ＝0.0911
【００６８】
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している。
【００６９】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ａは半画角（単位：度）をそれぞれ示している。また、図中のｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）での収差曲線を示し、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）での収差曲線を示し、記載のないものはｄ線での収差曲線を示す。非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。コマ収差を示す収差図は、各半画角において、ｄ線およびｇ線に対するメリディオナルコマ収差を表している。なお、以下に示す各実施例の諸収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
【００７０】
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諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することがわかる。
【００７１】
（第２実施例）
図３は、本発明の第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２のレンズ構成を示す断面図である。
【００７２】
図３に示すように、本実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成される。
【００７３】
本実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、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。また、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と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とは単調に物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とは、像面Ｉに対して一体で移動する。
【００７４】
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。
【００７５】
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とから構成される。
【００７６】
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、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。
【００７７】
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る。
【００７８】
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、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。
【００７９】
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ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、第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に位置する正メニスカスレンズＬ５１は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズであり、Ｌ５４レンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。
【００８０】
以下の表２に、本発明の第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の諸元値を掲げる。
【００８１】
（表２）第２実施例
［全体諸元］
Ｗ           Ｍ            Ｔ
ｆ      18.52363    104.52143    291.21725
ＦＮＯ     3.61           5.69         5.90
２ω     77.78          14.84         5.42
Ｙ      14.20          14.20        14.20
ＴＬ    164.74420     225.48860    251.39424
［面データ］
面番号          ｒ            ｄ          νｄ      ｎｄ
物面          ∞
1)        186.59960     2.20000       37.17    1.834000
2)         69.08900     8.80000       82.56    1.497820
3)      −494.44545     0.10000
4)         73.40222     6.45000       67.87    1.593190
5)       2016.71160     (D5)
＊6)         84.85000     0.10000       38.09    1.553890
7)         74.02192     1.20000       42.72    1.834810
8)         17.09747     6.95000
9)       −37.97970     1.00000       46.63    1.816000
10)         77.67127     0.15000
11)         36.26557     5.30000       25.68    1.784720
12)       −36.26557     0.80000
13)       −25.69642     1.00000       46.63    1.816000
14)         66.08300     2.05000       22.79    1.808090
15)      −666.70366     (D15)
16)  (絞り)   ∞          1.00000
17)         68.30727     3.40000       67.87    1.593190
18)       −47.99596     0.10000
19)         68.52367     2.45000       70.45    1.487490
20)      −136.98392     0.10000
21)         46.52671     4.20000       70.45    1.487490
22)       −36.16400     1.00000       22.79    1.808090
23)      −202.95328     (D23)
＊24)       −55.09840     0.20000       38.09    1.553890
25)       −57.24715     0.90000       55.52    1.696800
26)         28.15100     2.15000       28.46    1.728250
27)         87.70856     4.35000
28)       −26.69877     1.00000       54.66    1.729160
29)       −76.47707     (D29)
＊30)      −333.89500     4.65000       61.18    1.589130
31)       −24.64395     0.10000
32)         31.19625     5.85000       70.45    1.487490
33)       −43.38887     1.45000
34)      −109.71645     1.00000       40.77    1.883000
35)         20.29920     5.30000       45.79    1.548140
36)      −808.81321     (BF)
像面          ∞
［非球面データ］
面番号：6
κ  =  1.0000
A4 ＝  3.13350E−06
A6 ＝  4.73080E−10
A8 ＝−3.40500E−11
A10＝  1.16620E−13
面番号：24
κ  =  1.0000
A4 ＝  5.24030E−06
A6 ＝−2.00730E−09
A8 ＝  0.00000E＋00
A10＝  0.00000E＋00
面番号：30
κ  =  1.0000
A4 ＝−1.54020E−05
A6 ＝  1.69500E−09
A8 ＝  1.34490E−11
A10＝−2.07220E−13
［可変間隔データ］
Ｗ           Ｍ          Ｔ
f        18.52363    104.52143    291.21725
D5       2.15700     53.25650     76.94960
D15     33.80140     11.31350      2.00000
D23      3.45650     11.60170     13.04330
D29     10.58680      2.44160      1.00000
BF      39.44250     71.57530     83.10134
φ       15.80        17.50         19.60
［レンズ群データ］
始面      焦点距離
G1       1       118.96910
G2       6      −15.62542
G3      16        27.17463
G4      24      −25.41506
G5      30        34.39022
［各条件式対応値］
（１）ｆ１／（−ｆ２）＝7.614
（２）ｆ３／（−ｆ４）＝1.069
（３）ｆ１／ｆｗ＝6.423
（４）ｆ１／ｆｔ＝0.409
（５）（−ｆ２）／ｆｔ＝0.0537
（６）ｆ３／ｆｔ＝0.0933
【００８２】
図４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している。
【００８３】
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諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することがわかる。
【００８４】
（第３実施例）
図５は、本発明の第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３のレンズ構成を示す断面図である。
【００８５】
図５に示すように、本実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成される。
【００８６】
本実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、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。また、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と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とは単調に物体側へ移動する。
【００８７】
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。
【００８８】
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とから構成される。
【００８９】
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、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。
【００９０】
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る。
【００９１】
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、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。
【００９２】
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、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り、Ｌ５４レンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。
【００９３】
以下の表３に、本発明の第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の諸元値を掲げる。
【００９４】
（表３）第３実施例
［全体諸元］
Ｗ           Ｍ            Ｔ
ｆ      18.56060    104.65150    291.42454
ＦＮＯ     3.58           5.62         5.81
２ω     77.60          14.88         5.44
Ｙ      14.20          14.20        14.20
ＴＬ    164.76435     225.28899    250.61470
［面データ］
面番号          ｒ            ｄ          νｄ      ｎｄ
物面          ∞
1)        175.60560     2.20000       37.16    1.834000
2)         67.43020     8.80000       82.52    1.497820
3)      −587.78480     0.10000
4)         72.27100     6.45000       67.87    1.593190
5)       1826.13880     (D5)
＊6)         84.76870     0.10000       38.09    1.553890
7)         73.93750     1.20000       42.72    1.834807
8)         17.18730     6.95000
9)       −36.98220     1.00000       46.62    1.816000
10)         77.92630     0.15000
11)         36.63460     5.30000       25.68    1.784723
12)       −36.63460     0.80000
13)       −26.19910     1.00000       46.62    1.816000
14)         63.73960     2.05000       22.79    1.808090
15)      −643.27060     (D15)
16)  (絞り)   ∞          1.00000
17)         65.83650     3.40000       67.87    1.593190
18)       −50.15460     0.10000
19)         65.68170     2.45000       70.41    1.487490
20)      −154.97430     0.10000
21)         46.73330     4.20000       70.41    1.487490
22)       −35.78330     1.00000       22.79    1.808090
23)      −191.93180     (D23)
＊24)       −57.29660     0.20000       38.09    1.553890
25)       −59.72500     0.90000       55.52    1.696797
26)         28.51000     2.15000       28.46    1.728250
27)         91.99760     4.14020
28)       −32.89540     1.00000       54.66    1.729157
29)      −144.33150     (D29)
＊30)       6427.19190     4.65000       61.18    1.589130
31)       −27.38180     0.10000
32)         31.47760     5.85000       70.41    1.487490
33)       −43.75390     1.45000
34)      −113.58970     1.00000       40.76    1.882997
35)         20.34810     5.30000       45.79    1.548141
36)      −709.14530     (BF)
像面          ∞
［非球面データ］
面番号：6
κ  =  1.0000
A4 ＝  2.88220E−06
A6 ＝−2.29350E−11
A8 ＝−2.35280E−11
A10＝  9.21570E−14
面番号：24
κ  =  1.0000
A4 ＝  4.32780E−06
A6 ＝  1.88460E−09
A8 ＝  0.00000E＋00
A10＝  0.00000E＋00
面番号：30
κ  =  1.0000
A4 ＝−1.36170E−05
A6 ＝−3.55860E−10
A8 ＝  1.83080E−11
A10＝−1.86790E−13
［可変間隔データ］
Ｗ           Ｍ          Ｔ
f        18.56060    104.65150    291.42454
D5       2.15700     53.01000     76.25220
D15     33.36360     11.30360      2.00000
D23      3.46820      9.64300      9.62460
D29     11.83830      2.66290      1.00000
BF      38.84705     73.57929     86.64770
φ       15.80        17.50         19.60
［レンズ群データ］
始面      焦点距離
G1       1       117.72937
G2       6      −15.60945
G3      16        27.35473
G4      24      −26.50041
G5      30        35.20423
［各条件式対応値］
（１）ｆ１／（−ｆ２）＝7.542
（２）ｆ３／（−ｆ４）＝1.032
（３）ｆ１／ｆｗ＝6.343
（４）ｆ１／ｆｔ＝0.404
（５）（−ｆ２）／ｆｔ＝0.0536
（６）ｆ３／ｆｔ＝0.0939
【００９５】
図６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している
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諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することがわかる。
【００９６】
（第４実施例）
図７は、本発明の第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４のレンズ構成を示す断面図である。
【００９７】
図７に示すように、本実施例に係る変倍光学系ＺＬ４は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成される。
【００９８】
本実施例に係る変倍光学系ＺＬ４は、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。また、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は一旦物体側へ移動した後、像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とは単調に物体側へ移動する。
【００９９】
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。
【０１００】
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とから構成される。
【０１０１】
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、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。
【０１０２】
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との接合レンズとから構成される。
【０１０３】
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、両凹レンズＬ４３とから構成され、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。
【０１０４】
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、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り、Ｌ５４レンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。
【０１０５】
以下の表４に、本発明の第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４の諸元値を掲げる。
【０１０６】
（表４）第４実施例
［全体諸元］
Ｗ           Ｍ            Ｔ
ｆ      18.53990     104.99890    290.97220
ＦＮＯ     3.63           6.53         5.76
２ω     78.03          15.12         5.50
Ｙ      14.20          14.20        14.20
ＴＬ    148.47975     223.45498    243.47962
［面データ］
面番号          ｒ            ｄ          νｄ      ｎｄ
物面          ∞
1)        123.68736     2.00000       32.35    1.850260
2)         64.01149     7.49242       82.52    1.497820
3)      −654.50843     0.10000
4)         62.71606     5.56614       67.87    1.593190
5)        338.21690     (D5)
＊6)         86.10262     0.15000       38.09    1.553890
7)         74.17416     1.00000       42.72    1.834807
8)         14.60671     5.86842
9)       −35.84059     1.00000       46.62    1.816000
10)         56.14027     0.10000
11)         30.62237     4.14127       26.56    1.761820
12)       −34.27482     1.04557
13)       −21.10387     1.00000       46.62    1.816000
14)         52.82811     2.37319       22.79    1.808090
15)      −175.58495     (D15)
16)  (絞り)   ∞          1.00000
17)         47.13420     3.04638       67.87    1.593190
18)       −88.12740     0.10000
19)         45.40089     2.99049       70.41    1.487490
20)      −120.66845     0.10000
21)         34.57498     3.89524       70.41    1.487490
22)       −49.70198     1.00000       22.79    1.808090
23)        223.90298     (D23)
＊24)       −73.73632     1.00000       53.20    1.693501
25)         28.67060     2.32916       26.56    1.761820
26)         74.43881     3.83682
27)      −142.03529     1.00000       54.66    1.729157
28)        611.00711     (D28)
＊29)        180.26856     2.01608       61.16    1.589130
30)       −89.35755     0.10000
31)         38.35930     4.60054       70.41    1.487490
32)       −37.06377     0.10000
33)       −77.14520     1.00000       40.76    1.882997
34)         26.69112     4.67728       45.79    1.548141
35)       −63.34628     (BF)
像面          ∞
［非球面データ］
面番号：6
κ  =  1.0000
A4 ＝  8.23380E−06
A6 ＝−7.61930E−09
A8 ＝−1.62910E−11
A10＝  3.10500E−13
面番号：24
κ  =  1.0000
A4 ＝  2.55060E−06
A6 ＝  8.47220E−09
A8 ＝  0.00000E＋00
A10＝  0.00000E＋00
面番号：29
κ  =  1.0000
A4 ＝−1.75960E−05
A6 ＝  2.57870E−09
A8 ＝−1.64390E−10
A10＝  4.18260E−13
［可変間隔データ］
Ｗ           Ｍ          Ｔ
f        18.53990    104.99890    290.97220
D5       2.10000     42.81506     66.17464
D15     29.13697      9.15693      2.00000
D23      3.71917      3.41648      2.87636
D28      9.89485      2.31118      1.50000
BF      38.99975    101.12632    106.29961
φ       16.40        16.40         19.40
［レンズ群データ］
始面      焦点距離
G1       1       101.82826
G2       6      −12.57853
G3      16        26.11926
G4      24      −41.23076
G5      29        49.44213
［各条件式対応値］
（１）ｆ１／（−ｆ２）＝8.095
（２）ｆ３／（−ｆ４）＝0.633
（３）ｆ１／ｆｗ＝5.492
（４）ｆ１／ｆｔ＝0.350
（５）（−ｆ２）／ｆｔ＝0.0432
（６）ｆ３／ｆｔ＝0.0898
【０１０７】
図８は、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４の無限遠合焦時における諸収差図であり、（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している
各収差図から明らかなように、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４は、広角端状態から望遠端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わかる。
【０１０８】
（第５実施例）
図９は、本発明の第５実施例に係る変倍光学系ＺＬ５のレンズ構成を示す断面図である。
【０１０９】
図９に示すように、本実施例に係る変倍光学系ＺＬ５は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成される。
【０１１０】
本実施例に係る変倍光学系ＺＬ５は、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との間隔は減少し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との間隔は増大する。また、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と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６とは単調に物体側へ移動する。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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とから構成される。
【０１１３】
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、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。
【０１１４】
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る。
【０１１５】
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、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。
【０１１６】
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ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、第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に位置する正メニスカスレンズＬ５１は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
【０１１７】
第６レンズ群Ｇ６は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６１から構成され、Ｌ６１から射出した光線は像面Ｉに結像する。
【０１１８】
以下の表５に、本発明の第５実施例ＺＬ５に係る変倍光学系の諸元値を掲げる。
【０１１９】
（表５）第５実施例
［全体諸元］
Ｗ           Ｍ            Ｔ
ｆ      18.54304    104.53686    291.20646
ＦＮＯ     3.62           5.69         5.89
２ω     38.85           7.42         2.71
Ｙ      14.20          14.20        14.20
ＴＬ    165.55254     226.22585    251.75712
［面データ］
面番号          ｒ            ｄ          νｄ      ｎｄ
物面          ∞
1)        183.81280     2.20000       37.16    1.834000
2)         68.69030     8.80000       82.52    1.497820
3)      −504.73840     0.10000
4)         73.06060     6.45000       67.87    1.593190
5)       2000.32320     (D5)
＊6)         84.76870     0.10000       38.09    1.553890
7)         73.93750     1.20000       42.72    1.834807
8)         17.06200     6.95000
9)       −37.93160     1.00000       46.62    1.816000
10)         77.23180     0.15000
11)         36.29670     5.30000       25.68    1.784723
12)       −36.29670     0.80000
13)       −25.70960     1.00000       46.62    1.816000
14)         66.95460     2.05000       22.79    1.808090
15)      −589.98310     (D15)
16)  (絞り)   ∞          1.00000
17)         67.92220     3.40000       67.87    1.593190
18)       −48.85560     0.10000
19)         69.84590     2.45000       70.41    1.487490
20)      −136.55010     0.10000
21)         47.36510     4.20000       70.41    1.487490
22)       −36.08960     1.00000       22.79    1.808090
23)      −200.73470     (D23)
＊24)       −53.53560     0.20000       38.09    1.553890
25)       −55.64520     0.90000       55.52    1.696797
26)         28.77750     2.15000       28.46    1.728250
27)         94.20020     4.31840
28)       −27.43210     1.00000       54.66    1.729157
29)       −77.96130     (D29)
＊30)      −362.45900     4.65000       61.18    1.589130
31)       −24.87170     0.10000
32)         31.18750     5.85000       70.41    1.487490
33)       −43.35070     1.45000
34)      −109.50450     1.00000       40.76    1.882997
35)         20.35760     5.30000       45.79    1.548141
36)      −592.95680     (D36)
37)      −685.03610     1.20000       70.41    1.487490
38)     −1867.91160     (BF)
像面          ∞
［非球面データ］
面番号：6
κ  =  1.0000
A4 ＝  3.14000E−06
A6 ＝  5.15000E−10
A8 ＝−3.39000E−11
A10＝  1.15000E−13
面番号：24
κ  =  1.0000
A4 ＝  5.16000E−06
A6 ＝−1.44000E−09
A8 ＝  0.00000E＋00
A10＝  0.00000E＋00
面番号：30
κ  =  1.0000
A4 ＝−1.53000E−05
A6 ＝  9.53000E−10
A8 ＝  1.81000E−11
A10＝−2.21000E−13
［可変間隔データ］
Ｗ           Ｍ          Ｔ
f        18.54304    104.53686    291.20646
D5       2.15700     53.00860     76.40530
D15     33.96250     11.43850      2.00000
D23      3.47700     11.57560     13.01220
D29     10.53510      2.43660      1.00000
D36      1.00000      5.00490     10.10370
BF      37.95254     66.29325     72.76752
φ       15.80        17.50         19.60
［レンズ群データ］
始面      焦点距離
G1       1       118.23472
G2       6      −15.62566
G3      16        27.50442
G4      24      −25.94244
G5      30        34.27114
G6      37    −2219.77745
［各条件式対応値］
（１）ｆ１／（−ｆ２）＝7.567
（２）ｆ３／（−ｆ４）＝1.060
（３）ｆ１／ｆｗ＝6.376
（４）ｆ１／ｆｔ＝0.406
（５）（−ｆ２）／ｆｔ＝0.0537
（６）ｆ３／ｆｔ＝0.0944
【０１２０】
図１０は、第５実施例に係る変倍光学系ＺＬ５の無限遠合焦時における諸収差図であり、（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している
各収差図から明らかなように、第５実施例に係る変倍光学系ＺＬ５は、広角端状態から望遠端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わかる。
【０１２１】
以上説明したように、上記各実施例によれば、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。
【０１２２】
ここで、上記各実施例は本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。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することが可能である。
【０１２３】
本発明の変倍光学系の数値実施例として５群または６群構成のものを示したが、本発明はこれに限られず、他の群構成（例えば７群等）の変倍光学系を構成することも可能である。具体的には、本発明の変倍光学系の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、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。
【０１２４】
また、本発明の変倍光学系は、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、ある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良い。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。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ことが好ましい。
【０１２５】
また、本発明の変倍光学系において、何れかのレンズ群全体またはその一部を、防振レンズ群として光軸に直交する方向の成分を含むように移動させ、または光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることで、手ブレによって生じる像ブレを補正する構成とすることもできる。特に、第４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。
【０１２６】
また、本発明の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面または平面としても良く、あるいは非球面としても良い。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、レンズ加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防止する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、また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の非球面でも良い。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。
【０１２７】
また、本発明の変倍光学系の開口絞りＳは第３レンズ群近傍に配置されることが好ましいが、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しても良い。
【０１２８】
また、本発明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良い。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの光学性能を達成することができる。
【０１２９】
次に、本発明の変倍光学系ＺＬを備えた光学装置について説明する。
【０１３０】
図１１は、本発明の変倍光学系を備えたデジタル一眼レフカメラの概略を示す断面図である。図１１に示すデジタル一眼レフカメラ１において、図示しない物体（被写体）からの光は、変倍光学系ＺＬで集光されて、クイックリターンミラー３を介して集点板５に結像される。そして、集点板５に結像された光は、ペンタプリズム７中で複数回反射されて接眼レンズ９へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を接眼レンズ９を介して正立像として観察することができる。
【０１３１】
また、撮影者によって図示しないレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、変倍光学系ＺＬで集光された物体（被写体）の光は撮像素子１１上に被写体像を形成する。これにより、物体からの光は、撮像素子１１により撮像され、物体画像としてメモリ（図示省略）に記憶される。このようにして、撮影者はカメラ１による物体の撮影を行うことができる。
【０１３２】
以上の構成により、本発明に係る変倍光学系ＺＬを備えたデジタル一眼レフカメラ１は、諸収差を良好に補正し、高い光学性能を実現することができる。なお、図１１のカメラ１は、撮影レンズを着脱可能に保持するものでも良く、撮影レンズと一体に成形されるものでも良い。また、カメラは、一眼レフカメラでも良く、クイックリターンミラー等を有さないカメラでも良い。
【０１３３】
次に、本発明の変倍光学系ＺＬの製造方法について説明する。
【０１３４】
図１２は、本発明に係る変倍光学系ＺＬの製造方法の概略を示す図である。
【０１３５】
本発明の変倍光学系ＺＬの製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、図１２に示すように、以下の各ステップＳ１〜Ｓ２を含むものである。
【０１３６】
ステップＳ１：第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群と第５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レンズ群は像面に対して移動し、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し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔は変化するように構成する。
【０１３７】
ステップＳ２：次の条件式（１）を満足するようにする
（１）  ６．５００  ＜  ｆ１／（−ｆ２）  ＜  １０．０００
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
【０１３８】
斯かる本発明の変倍光学系の製造方法によれば、高い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】
【０１３９】
ＺＬ  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
Ｇ５  第５レンズ群
Ｓ  開口絞り
Ｉ  像面
１  光学機器
３  クイックリターンミラー
５  集点板
７  ペンタプリズム
９  接眼レンズ
１１  撮像素子
【図１】
0005273167.tif 000002
【図２】
0005273167.tif 000003
【図３】
0005273167.tif 000004
【図４】
0005273167.tif 000005
【図５】
0005273167.tif 000006
【図６】
0005273167.tif 000007
【図７】
0005273167.tif 000008
【図８】
0005273167.tif 000009
【図９】
0005273167.tif 000010
【図１０】
0005273167.tif 000011
【図１１】
0005273167.tif 000012
【図１２】
0005273167.tif 000013