JP2010175902A - 変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び、変倍光学系の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた結像性能を有する変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び、変倍光学系の製造方法を提供する。
【解決手段】デジタル一眼レフカメラ１等に搭載される変倍光学系ＺＬは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する後群ＧＲを有する。第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも１つ以上の正レンズと、この正レンズのうち最も屈折力の大きい正レンズの物体側に隣接して配置される負レンズと、を有し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、各レンズ群の間隔が変化するよう構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び、変倍光学系の製造方法に関する。

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１参照）。

特開２００１−３３０７７７号公報

しかしながら、従来の変倍光学系よりも、より良い光学性能が求められている。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、良好な光学性能を達成することができる変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び、変倍光学系の製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の変倍光学系は、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後群と、を有し、第２レンズ群は、少なくとも１つ以上の正レンズと、正レンズのうち最も屈折力の大きい正レンズの物体側に隣接して配置される負レンズと、を有する。そして、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と後群との間隔が変化し、第２レンズ群内の負レンズの物体側の面の曲率半径をｒ１とし、当該負レンズの像側の面の曲率半径をｒ２とし、広角端状態における全系の焦点距離をｆｗとし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、広角端状態におけるバックフォーカスをＢＦｗとしたとき、次式
０．８０ ＜ （ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１） ＜ ３．５０
０．３０ ＜ （−ｆ２）／ＢＦｗ ＜ ０．６０
０．４５ ＜ ｆｗ／ＢＦｗ ＜ ０．８０
の条件を満足する。

また、このような変倍光学系は、無限遠から近距離物点への合焦に際して、第２レンズ群の少なくとも一部が光軸上を移動することが好ましい。

また、このような変倍光学系は、次式
０．５０ ＜ （−ｆ２）／ｆｗ ＜ ０．９０
の条件を満足することが好ましい。

また、このような変倍光学系において、後群は、物体側から順に、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、正の屈折力を有する第５レンズ群と、を有することが好ましい。

または、このような変倍光学系において、後群は、物体側から順に、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、を有することが好ましい。

また、このような変倍光学系において、第２レンズ群の最も像側のレンズ面は、非球面形状であることが好ましい。

また、このような変倍光学系は、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、次式
２．００ ＜ ｆ１／｜ｆ４｜ ＜ ６．００
の条件を満足することが好ましい。

また、このような変倍光学系において、後群の一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動することが好ましい。

また、このような変倍光学系において、第４レンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動することが好ましい。

また、このような変倍光学系において、第２レンズ群の最も物体側のレンズ面は、非球面形状であることが好ましい。

また、このような変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は増大し、第２レンズ群と後群との間隔は減少することが好ましい。

また、本発明に係る光学機器は、物体の像を所定の像面上に結像させる上述の変倍光学系のいずれかを有して構成される。

また、本発明に係る変倍光学系の製造方法は、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後群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、少なくとも１つ以上の正レンズと、正レンズのうち最も屈折力の大きい正レンズの物体側に隣接する負レンズと、第２レンズ群に配置し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と後群との間隔が変化するように配置し、第２レンズ群内の負レンズの物体側の面の曲率半径をｒ１とし、当該負レンズの像側の面の曲率半径をｒ２とし、広角端状態における全系の焦点距離をｆｗとし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、広角端状態におけるバックフォーカスをＢＦｗとしたとき、次式
０．８０ ＜ （ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１） ＜ ３．５０
０．３０ ＜ （−ｆ２）／ＢＦｗ ＜ ０．６０
０．４５ ＜ ｆｗ／ＢＦｗ ＜ ０．８０
の条件を満足するように配置する。

本発明に係る変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び、変倍光学系の製造方法を以上のように構成すると、良好な光学性能を達成することができる。

第１実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第１実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｂ）は中間撮影距離状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｃ）は望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差である。 第１実施例の近距離合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での近距離合焦状態における収差図であり、（ｂ）は中間撮影距離状態での近距離合焦状態における収差図であり、（ｃ）は望遠端状態での近距離合焦状態における諸収差である。 第２実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第２実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｂ）は中間撮影距離状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｃ）は望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差である。 第２実施例の近距離合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での近距離合焦状態における収差図であり、（ｂ）は中間撮影距離状態での近距離合焦状態における収差図であり、（ｃ）は望遠端状態での近距離合焦状態における諸収差である。 第３実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第３実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｂ）は中間撮影距離状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｃ）は望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差である。 第３実施例の近距離合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での近距離合焦状態における収差図であり、（ｂ）は中間撮影距離状態での近距離合焦状態における収差図であり、（ｃ）は望遠端状態での近距離合焦状態における諸収差である。 第４実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第４実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｂ）は中間撮影距離状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｃ）は望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差である。 第４実施例の近距離合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での近距離合焦状態における収差図であり、（ｂ）は中間撮影距離状態での近距離合焦状態における収差図であり、（ｃ）は望遠端状態での近距離合焦状態における諸収差である。 本実施例に係る変倍光学系を搭載するデジタル一眼レフカメラの断面図を示す。 本実施例に係る変倍光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。

以下、本願の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本変倍光学系ＺＬは、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後群ＧＲと、を有して構成される。第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも１つ以上の正レンズと、これらの正レンズのうち最も屈折力の大きい正レンズの物体側に隣接して配置される負レンズと、を有して構成される。そして、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と後群ＧＲとの間隔が変化する。このような構成により、鏡筒の小型化と変倍時の収差変動とを良好に補正することができる。

それでは、このような変倍光学系ＺＬを構成するための条件について説明する。まず、この変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、各レンズ群の間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２内の負レンズの物体側の面の曲率半径をｒ１とし、当該負レンズの像側の面の曲率半径をｒ２とし、広角端状態における全系の焦点距離をｆｗとし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、広角端状態におけるバックフォーカスをＢＦｗとしたとき、以下に示す条件式（１）、（２）及び（３）を満足することが望ましい。

０．８０ ＜ （ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１） ＜ ３．５０ （１）
０．３０ ＜ （−ｆ２）／ＢＦｗ ＜ ０．６０ （２）
０．４５ ＜ ｆｗ／ＢＦｗ ＜ ０．８０ （３）

条件式（１）は、第２レンズ群Ｇ２内の最も屈折力の大きい正レンズの物体側に隣接する負レンズの形状を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（１）を満足することで良好な光学性能を実現することができる。条件式（１）の上限値を上回ると、負レンズの物体側レンズ面の曲率半径が大きくなり、広角端状態におけるコマ収差を補正することが困難になるため好ましくない。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３．００にすることが好ましい。反対に、条件式（１）の下限値を下回ると、負レンズの物体側レンズ面の曲率半径が小さくなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難になると共に、負レンズと正レンズの間隔の製造誤差の影響が大きくなるため好ましくない。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０．９０にすることが好ましい。

条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２と広角端状態における全系の焦点距離ＢＦｗとの比を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（２）を満足することで有効なバックフォーカスを確保しつつ良好な光学性能と所定の変倍比を実現することができる。条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、有効な広角端状態におけるバックフォーカスを得るために他のレンズ群の屈折力を強くすることになり、球面収差や像面湾曲が劣化するため好ましくない。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０．５５にすることが好ましい。反対に、条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差とコマ収差との補正が困難になるため好ましくない。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０．３５にすることが好ましい。

条件式（３）は、広角端状態における全系の焦点距離ｆｗと広角端状態におけるバックフォーカスＢＦｗとの比を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（３）を満足することで所定の変倍に対する広角端状態における有効なバックフォーカスを確保することができる。条件式（３）の上限値を上回ると、広角端におけるバックフォーカスは短くなりすぎ、球面収差が劣化し、また有効なバックフォーカス確保が困難になるため好ましくない。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０．７７にすることが好ましい。反対に、条件式（３）の下限値を下回ると、広角端状態における焦点距離が小さくなりすぎ、広角端状態における像面湾曲やコマ収差の補正が困難になるため好ましくない。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０．４７にすることが好ましい。

また、本変倍光学系ＺＬは、無限遠から近距離物点への合焦に際して、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部が光軸上を移することが望ましい。このような構成により、鏡筒の小型化と合焦時の球面収差、像面湾曲等の収差変動の良好な補正とが可能となる。

また、本変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（４）を満足することが望ましい。

０．５０ ＜ （−ｆ２）／ｆｗ ＜ ０．９０ （４）

条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２と広角端状態における全系の焦点距離ｆｗとの比を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（４）を満足することで良好な光学性能と所定の変倍比を実現することができる。条件式（４）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、所定の変倍比を得るために他の群の屈折力を強くすることになり、球面収差や像面湾曲が劣化するため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を０．８５にすることが好ましい。反対に、条件式（４）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差とコマ収差との補正が困難になるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を０．６０にすることが好ましい。

また、本変倍光学系ＺＬにおいて、後群ＧＲは、物体側から順に、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、を有することが望ましい。この構成により、球面収差と像面湾曲との変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。

または、本変倍光学系ＺＬにおいて、後群ＧＲは、物体側から順に、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、を有することが望ましい。この構成により、球面収差と像面湾曲との変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。

また、本変倍光学系ＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面は、非球面形状であることが望ましい。この構成により、望遠端状態における球面収差を良好に補正することができる。

また、本変倍光学系ＺＬは、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４としたとき、以下に示す条件式（５）を満足することが望ましい。

２．００ ＜ ｆ１／｜ｆ４｜ ＜ ６．００ （５）

条件式（５）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１に対する第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（５）を満足することで像ブレ補正時の光学性能の確保しつつ、所定の変倍比を確保することができる。条件式（５）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が強くなり、像ブレ補正時の像面湾曲の変動と、偏芯コマ収差の変動とを同時に補正することが困難になるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を５．５４にすることが好ましい。反対に、条件式（５）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となる。また、広角端状態における倍率色収差の劣化も顕著となるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を３．５５にすることが好ましい。

また、本変倍光学系ＺＬにおいて、後群ＧＲの一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動することが望ましい。この構成により、像ブレ補正時の像面湾曲の変動と、偏芯コマ収差の変動とを同時に補正することができる。

また、本変倍光学系ＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動することが望ましい。この構成により、鏡筒を小型化しつつ、像ブレ補正時の像面湾曲の変動と、偏芯コマ収差の変動とを同時に補正することができる。

また、本変倍光学系ＺＬは、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面は、非球面形状であることが望ましい。この構成により、広角端状態における像面湾曲と歪曲収差を良好に補正することができる。

また、本変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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と後群ＧＲとの間隔は減少することが好望ましい。この構成により、球面収差と像面湾曲との変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。

図１３に、上述の変倍光学系ＺＬを備える光学機器として、デジタル一眼レフカメラ１（以後、単にカメラと記す）の略断面図を示す。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（変倍光学系ＺＬ）で集光されて、クイックリターンミラー３を介して焦点板４に結像される。そして、焦点板４に結像された光は、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、撮影レンズ２で集光された不図示の物体（被写体）の光は撮像素子７上に被写体像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、当該撮像素子７により撮像され、物体（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による物体（被写体）の撮影を行うことができる。なお、図１３に記載のカメラ１は、変倍光学系ＺＬを着脱可能に保持するものでも良く、変倍光学系ＺＬと一体に成形されるものでも良い。また、カメラ１は、いわゆる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コンパクトカメラでも良い。

なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。

本実施形態では、４群または５群構成の変倍光学系ＺＬを示したが、以上の構成条件等は、６群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。

また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠から近距離物点への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等の）モーター駆動にも適している。特に、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部を合焦レンズ群とするのが好ましい。

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部、または第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。

また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を妨げるので好ましい。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良く、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良い。

開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３近傍または第３レンズ群Ｇ３の内部に配置されるのが好ましいが、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良い。

さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。

本実施形態の変倍光学系ＺＬは、変倍比が３．５〜１５程度である。

本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第１レンズ群Ｇ１が正のレンズ成分を２つ有するのが好ましい。また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。または、第１レンズ群Ｇ１が正のレンズ成分を２つと負のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第２レンズ群Ｇ２が正のレンズ成分を１つと負のレンズ成分を３つ有するのが好ましい。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負負正負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。または、第２レンズ群Ｇ２が正のレンズ成分を１つと負のレンズ成分を２つ有するのが好ましい。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負負正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第３レンズ群Ｇ３が正のレンズ成分を１つと負のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。または、第３レンズ群Ｇ３が正のレンズ成分を２つ有するのが好ましい。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第４レンズ群Ｇ４が負のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第５レンズ群Ｇ５が正のレンズ成分を２つ有するのが好ましい。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

なお、本願を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本願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、本実施形態の変倍光学系ＺＬの製造方法の概略を、図１４を参照して説明する。まず、少なくとも１つ以上の正レンズと、これらの正レンズのうち最も屈折力の大きい正レンズの物体側に隣接する負レンズと、を第２レンズＧ２群に配置する（ステップＳ１００）。

この際、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と後群ＧＲとの間隔が変化するように配置する（ステップＳ２００）。

そして、第２レンズ群Ｇ２内の負レンズの物体側の面の曲率半径をｒ１とし、当該負レンズの像側の面の曲率半径をｒ２とし、広角端状態における全系の焦点距離をｆｗとし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、広角端状態におけるバックフォーカスをＢＦｗとしたとき、以下に示す条件式（１）、（２）及び（３）を満足するよう配置する（ステップＳ３００）。

０．８０ ＜ （ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１） ＜ ３．５０ （１）
０．３０ ＜ （−ｆ２）／ＢＦｗ ＜ ０．６０ （２）
０．４５ ＜ ｆｗ／ＢＦｗ ＜ ０．８０ （３）

以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図１、図４、図７及び図１０は、各実施例に係る撮影レンズＳＬ（ＳＬ１〜ＳＬ４）の構成及び屈折力配分並びに無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す断面図である。図１、図４、図７に示すように、第１〜第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ１〜ＺＬ３は、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とから構成されている。そして、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Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大し、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との空気間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が減少するように、各レンズ群の間隔が変化する。また、図１０に示すように、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４は、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、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。そして、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Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大し、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との空気間隔が減少するように、各レンズ群の間隔が変化する。

各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０^-n」を示す。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ （ａ）

なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の左側に＊印を付している。

〔第１実施例〕
図１は、本願の第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の構成を示す図である。この図１の変倍光学系ＺＬ１において、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と両凸レンズＬ１２との接合によりなる接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向け、物体側レンズ面に非球面を有する非球面負メニスカスレンズＬ２１、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、及び、像側レンズ面に非球面を有する非球面両凹レンズＬ２４から構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合によりなる接合正レンズ、及び、両凸レンズＬ３４から構成されている。第４レンズ群Ｇ４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Ｌ４１と両凹レンズＬ４２との接合によりなる接合負レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３から構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ５１、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合によりなる接合正レンズから構成されている。

また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内部、すなわち両凸レンズＬ３１と負メニスカスレンズＬ３２との間に位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に移動させることにより行う。像ブレ補正（防振）は、第４レンズ群Ｇ４の接合負レンズを光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させることにより行う。

以下の表１に、第１実施例の諸元の値を掲げる。この表１において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔を、屈折率及びアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。全長は、無限遠合焦時のレンズ面の第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離を表している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。なお、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。

（表１）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 24.70 〜 45.75 〜 116.39
FNO = 4.12 〜 4.13 〜 4.14
２ω = 85.24 〜 48.96 〜 20.28
像高 = 21.6 〜 21.6 〜 21.6
全長 =146.351 〜 158.339 〜 190.957
Ｂｆ = 38.496 〜 48.783 〜 64.317

面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 207.8010 2.000 23.77 1.846660
2 84.2787 7.595 67.87 1.593189
3 -1502.5800 0.100
4 57.9483 5.600 52.29 1.755000
5 142.1986 (d1)
*6 1030.3484 1.200 46.63 1.816000
7 15.8302 8.018
8 -31.9349 1.000 45.30 1.795000
9 -78.0281 0.100
10 60.0996 4.200 23.77 1.846660
11 -33.4080 0.537
12 -28.4260 1.000 40.94 1.806100
*13 1638.3373 (d2)
14 51.6280 2.600 52.29 1.755000
15 -725.4606 1.400
16 0.0000 0.500 開口絞り
17 30.6214 3.000 23.77 1.846660
18 17.0593 6.600 70.45 1.487490
19 -88.0490 0.100
20 42.1543 3.400 67.87 1.593189
21 -433.2258 (d3)
22 -54.3056 3.500 32.35 1.850260
23 -17.0745 1.000 52.29 1.755000
24 85.6576 3.000
25 -54.2304 1.000 53.89 1.713000
26 -943.5177 (d4)
*27 88.1343 5.734 61.18 1.589130
28 -24.2775 0.100
29 -207.7437 6.509 70.45 1.487490
30 -19.8055 1.000 32.35 1.850260
31 -73.8800 (Bf)

［各レンズ群の焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
Ｇ１ 1 106.848
Ｇ２ 6 -17.844
Ｇ３ 14 25.331
Ｇ４ 22 -30.712
Ｇ５ 27 45.007

この第１実施例において、第６面、第１３面、及び、第２７面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表２に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表２）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 1.0000 1.31870E-05 -3.10490E-08 4.74440E-11 -3.43860E-14
第13面 1.0000 -9.26690E-07 -2.12150E-08 8.52640E-12 -8.74630E-14
第27面 -30.0000 -7.12220E-06 -3.55240E-09 4.19740E-11 -1.12730E-13

この第１実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ３、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ４は、変倍に際して変化する。次の表３に、無限遠及び近距離物点での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表３）
無限遠
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.899 17.248 44.501
d2 24.017 11.369 1.199
d3 1.779 5.564 8.842
d4 8.342 4.578 1.300

近距離
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.077 16.566 43.557
d2 24.840 12.051 2.143
d3 1.799 5.564 8.842
d4 8.342 4.578 1.300

次の表４に、この第１実施例における各条件式対応値を示す。なおこの表４において、ｒ１は第２レンズ群Ｇ２内の負レンズＬ２２の物体側の面の曲率半径を、ｒ２は当該負レンズＬ２２の像側の面の曲率半径を、ｆｗは広角端状態における変倍光学系ＺＬ全系の焦点距離を、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を、ｆ４は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をそれぞれ表している。以上の符号の説明は以降の実施例においても同様である。

（表４）
（１）（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝2.386
（２）（−ｆ２）／Ｂｆｗ＝0.464
（３）ｆｗ／ＢＦｗ＝0.642
（４）（−ｆ２）／ｆｗ＝0.722
（５）ｆ１／｜ｆ４｜＝3.479

この第１実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図２（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図２（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図２（ｃ）に示す。また、第１実施例の広角端状態での近距離合焦状態の収差図を図３（ａ）に示し、中間焦点距離状態での近距離合焦状態の収差図を図３（ｂ）に示し、望遠端状態での近距離合焦状態の収差図を図３（ｃ）に示す。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）を、それぞれ示している。また、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。各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

〔第２実施例〕
図４は、本願の第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の構成を示す図である。この図４の変倍光学系ＺＬ２において、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と両凸レンズＬ１２との接合によりなる接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向け、物体側レンズ面に非球面を有する非球面負メニスカスレンズＬ２１、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、及び、両凹レンズＬ２４から構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１、両凸レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合によりなる接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４と両凸レンズＬ３５との接合によりなる接合正レンズから構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、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との接合によりなる接合負レンズ、及び、物体側に凹面を向け、物体側レンズ面に非球面を有する非球面負メニスカスレンズＬ４３から構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸レンズＬ５１、両凸レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合によりなる接合正レンズ、及び、物体側に凹面を向け、物体側レンズ面に非球面を有する非球面負メニスカスレンズＬ５４から構成されている。

また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に移動させることにより行う。像ブレ補正（防振）は、第４レンズ群Ｇ４の接合負レンズを光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させることにより行う。

以下の表５に、この第２実施例の諸元の値を掲げる。

（表５）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 28.79 〜 100.00 〜 292.00
FNO = 3.57 〜 5.34 〜 5.96
２ω = 76.52 〜 23.32 〜 8.16
像高 = 21.6 〜 21.6 〜 21.6
全長 =159.888 〜 205.193 〜 232.653
Ｂｆ = 38.422 〜 65.896 〜 79.261

面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 125.8687 2.000 31.27 1.903660
2 68.2116 9.300 82.56 1.497820
3 -1478.5570 0.100
4 68.1452 6.700 65.47 1.603000
5 484.4905 (d1)
*6 590.8560 1.300 46.73 1.765460
7 18.5437 7.000
8 -38.3401 1.000 46.58 1.804000
9 -310.1534 0.100
10 38.1237 4.850 23.78 1.846660
11 -44.8791 0.950
12 -29.4340 1.000 46.58 1.804000
*13 99.9238 (d2)
14 0.0000 0.500 開口絞り
15 53.3960 3.400 54.66 1.729160
16 -92.1030 0.100
17 39.7508 5.000 82.56 1.497820
18 -41.4651 1.000 23.78 1.846660
19 -356.7126 0.100
20 32.9053 1.400 46.63 1.816000
21 15.5333 6.600 58.89 1.518230
22 -67.2953 (d3)
23 -79.1792 1.000 49.61 1.772500
24 15.8779 3.000 32.34 1.850260
25 51.8482 2.586
26 -23.4054 0.190 38.09 1.553890
*27 -23.4054 1.200 54.66 1.729160
28 -47.5480 (d4)
29 83.9836 5.600 60.69 1.563840
30 -26.4280 0.300
31 59.3963 6.900 45.79 1.548140
32 -21.2296 1.100 31.27 1.903660
33 -43.5914 1.600
34 -28.9812 1.300 42.64 1.820800
*35 -136.6351 (Bf)

［各レンズ群の焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
Ｇ１ 1 109.348
Ｇ２ 6 -17.324
Ｇ３ 14 25.755
Ｇ４ 23 -25.979
Ｇ５ 29 43.376

この第２実施例において、第６面、第１３面、第２７面、及び、第３５面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表６に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表６）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 -9.1146 6.35640E-06 -7.76870E-09 -2.54380E-11 1.93540E-13
第13面 1.0000 1.00450E-06 -1.40860E-08 9.73830E-12 0.00000E+00
第27面 -0.2178 1.55140E-06 2.93820E-08 1.09380E-10 0.00000E+00
第35面 1.0000 -8.52260E-06 1.10900E-08 -4.80970E-11 1.46300E-13

この第２実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ３、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ４は、変倍に際して変化する。次の表７に、無限遠及び近距離物点での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表７）
無限遠
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.534 37.442 63.214
d2 30.341 13.263 1.585
d3 2.961 6.701 7.803
d4 6.152 2.412 1.310

近距離
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 1.853 36.751 59.870
d2 31.022 13.954 4.929
d3 2.961 6.701 7.803
d4 6.152 2.412 1.310

次の表８に、この第２実施例における各条件式対応値を示す。

（表８）
（１）（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝1.282
（２）（−ｆ２）／Ｂｆｗ＝0.451
（３）ｆｗ／ＢＦｗ＝0.750
（４）（−ｆ２）／ｆｗ＝0.601
（５）ｆ１／｜ｆ４｜＝4.209

この第２実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図５（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図５（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図５（ｃ）に示す。また、第２実施例の広角端状態での近距離合焦状態の収差図を図６（ａ）に示し、中間焦点距離状態での近距離合焦状態の収差図を図６（ｂ）に示し、望遠端状態での近距離合焦状態の収差図を図６（ｃ）に示す。各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

〔第３実施例〕
図７は、本願の第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の構成を示す図である。この図７の変倍光学系ＺＬ３において、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と両凸レンズＬ１２との接合によりなる接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向け、物体側レンズ面に非球面を有する非球面負メニスカスレンズＬ２１、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、及び、両凸レンズＬ２３と像側レンズ面に非球面を有する非球面両凹レンズＬ２４との接合によりなる接合正レンズから構成されている。第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１と両凸レンズＬ３２との接合によりなる接合正レンズ、及び、両凸レンズＬ３３と両凹レンズＬ３４との接合によりなる接合正レンズから構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、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との接合によりなる接合負レンズから構成されている。第５レンズ群Ｇ５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Ｌ５１、及び、両凸レンズＬ５２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合によりなる接合正レンズから構成されている。

また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。フレアカット絞りＦＳは、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間に位置する。無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に移動させることにより行う。像ブレ補正（防振）は、第４レンズ群Ｇ４を光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させることにより行う。

以下の表９に、この第３実施例の諸元の値を掲げる。

（表９）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 18.39 〜 56.02 〜 101.99
FNO = 3.63 〜 5.21 〜 5.84
２ω = 80.32 〜 28.58 〜 16.00
像高 = 14.5 〜 14.5 〜 14.5
全長 =134.064 〜 160.538 〜 177.708
Ｂｆ = 39.008 〜 57.868 〜 66.008

面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 209.4337 1.800 23.78 1.846660
2 79.9301 6.400 60.68 1.603110
3 -294.0880 0.100
4 53.0478 4.200 53.89 1.713000
5 124.9384 (d1)
*6 154.1371 0.200 38.09 1.553890
7 130.0000 1.200 42.72 1.834807
8 13.9274 6.800
9 -43.5879 1.000 42.72 1.834807
10 -519.1937 0.300
11 40.9980 5.000 23.78 1.846660
12 -26.4284 1.000 42.72 1.834810
*13 68.0402 (d2)
14 0.0000 0.600 開口絞り
15 64.4076 0.900 28.69 1.795040
16 34.1145 3.600 82.52 1.497820
17 -31.0643 0.100
18 25.1181 2.800 49.61 1.772500
19 -25.1181 0.800 32.35 1.850260
20 120.6588 (d3)
21 -58.6499 0.800 54.66 1.729157
22 12.6352 2.400 32.35 1.850260
23 34.1595 3.343
24 0.0000 (d4) フレアカット開口絞り
25 -1531.4175 3.600 64.10 1.516800
26 -24.8933 0.100
27 55.6770 6.000 64.12 1.516800
28 -17.1260 1.200 32.35 1.850260
29 -64.8623 (Bf)

［各レンズ群の焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
Ｇ１ 1 91.398
Ｇ２ 6 -14.923
Ｇ３ 14 24.587
Ｇ４ 21 -35.820
Ｇ５ 25 41.672

この第３実施例において、第６面、及び、第１３面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表１０に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表１０）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 93.3168 5.89740E-06 -7.29460E-08 2.86340E-10 -7.78550E-13
第13面 1.0000 -6.55200E-06 -7.75620E-09 -1.44920E-10 0.00000E+00

この第３実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ３、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ４は、変倍に際して変化する。次の表１１に、無限遠及び近距離物点での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表１１）
無限遠
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.284 27.418 41.691
d2 25.740 8.221 2.978
d3 2.124 7.010 8.712
d4 10.662 5.776 4.074

近距離
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 1.518 26.731 40.680
d2 26.506 8.908 3.989
d3 2.124 7.010 8.712
d4 10.662 5.776 4.074

次の表１２に、この第３実施例における各条件式対応値を示す。

（表１２）
（１）（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝1.181
（２）（−ｆ２）／Ｂｆｗ＝0.383
（３）ｆｗ／ＢＦｗ＝0.472
（４）（−ｆ２）／ｆｗ＝0.811
（５）ｆ１／｜ｆ４｜＝2.552

この第３実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図８（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図８（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図８（ｃ）に示す。また、第３実施例の広角端状態での近距離合焦状態の収差図を図９（ａ）に示し、中間焦点距離状態での近距離合焦状態の収差図を図９（ｂ）に示し、望遠端状態での近距離合焦状態の収差図を図９（ｃ）に示す。各収差図から明らかなように、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

〔第４実施例〕
図１０は、本願の第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４の構成を示す図である。この図１０の変倍光学系ＺＬ４において、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と両凸レンズＬ１２との接合によりなる接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向け、物体側レンズ面に非球面を有する非球面負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、及び、像側レンズ面に非球面を有する非球面両凹レンズＬ２４から構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３との接合によりなる接合正レンズ、及び、物体側レンズ面に非球面を有する非球面両凹レンズＬ３４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３５との接合によりなる接合負レンズから構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側レンズ面に非球面を有する両凸レンズＬ４１、両凸レンズＬ４２と両凹レンズＬ４３との接合によりなる接合負レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４４から構成されている。

また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。フレアカット絞りＦＳは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に位置する。無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に移動させることにより行う。像ブレ補正（防振）は、第３レンズ群Ｇ３の接合負レンズを光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させることにより行う。

以下の表１３に、この第４実施例の諸元の値を掲げる。

（表１３）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 18.50 〜 70.24 〜 195.00
FNO = 3.58 〜 5.11 〜 5.89
２ω = 79.78 〜 22.88 〜 8.44
像高 = 14.5 〜 14.5 〜 14.5
全長 =141.720 〜 183.030 〜 207.403
Ｂｆ = 38.000 〜 67.280 〜 80.450

面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 131.6264 2.000 32.35 1.850260
2 64.5215 8.800 81.61 1.497000
3 -502.5306 0.100
4 60.4775 6.300 65.47 1.603000
5 295.9384 (d1)
*6 757.8898 0.150 38.09 1.553890
7 150.0000 1.200 46.63 1.816000
8 14.7418 6.500
9 -37.4285 1.000 46.63 1.816000
10 855.9338 0.100
11 36.4002 4.800 23.78 1.846660
12 -38.2802 0.900
13 -25.9865 1.000 47.38 1.788000
*14 250.1396 (d2)
15 0.0000 0.500 開口絞り
16 39.9769 3.000 65.47 1.603000
17 -39.9769 0.100
18 27.0291 3.600 81.61 1.497000
19 -30.9025 1.000 32.35 1.850260
20 15022.6378 3.000
*21 -47.6472 0.100 38.09 1.553890
22 -54.8674 1.000 49.61 1.772500
23 28.9153 1.800 25.43 1.805180
24 77.8261 2.600
25 0.0000 (d3) フレアカット開口絞り
*26 74.7506 4.400 54.52 1.676974
27 -32.8683 0.600
28 113.7229 4.000 70.24 1.487490
29 -31.3823 1.400 37.17 1.834000
30 57.5744 1.500
31 -127.9425 3.300 64.12 1.516800
32 -27.8519 (Bf)

［各レンズ群の焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
Ｇ１ 1 100.784
Ｇ２ 6 -14.519
Ｇ３ 15 49.281
Ｇ４ 26 43.229

この第４実施例において、第６面、第１４面、第２１面、及び、第２６面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表１４に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表１４）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 1.0000 1.85064E-05 -5.88122E-08 1.30157E-10 -1.19816E-13
第14面 1.0000 6.90787E-07 -1.55867E-08 -1.21063E-10 7.07360E-13
第21面 1.0000 8.67713E-06 2.45288E-09 0.00000E+00 0.00000E+00
第26面 1.0000 -1.85346E-05 3.98364E-09 0.00000E+00 0.00000E+00

この第４実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ３は、変倍に際して変化する。次の表１５に、無限遠及び近距離物点での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表１５）
無限遠
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.070 38.000 60.000
d2 29.400 11.000 1.800
d3 7.500 2.000 0.400

近距離
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 3.280 37.822 58.174
d2 28.189 11.177 3.625
d3 7.500 2.000 0.400

次の表１６に、この第４実施例における各条件式対応値を示す。

（表１６）
（１）（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝0.916
（２）（−ｆ２）／Ｂｆｗ＝0.390
（３）ｆｗ／ＢＦｗ＝0.498
（４）（−ｆ２）／ｆｗ＝0.783
（５）ｆ１／｜ｆ４｜＝2.275

この第４実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１１（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図１１（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１１（ｃ）に示す。また、第４実施例の広角端状態での近距離合焦状態の収差図を図１２（ａ）に示し、中間焦点距離状態での近距離合焦状態の収差図を図１２（ｂ）に示し、望遠端状態での近距離合焦状態の収差図を図１２（ｃ）に示す。各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ４） 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
１ デジタル一眼レフカメラ（光学機器）

Claims (13)

1. 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後群と、を有し、
   前記第２レンズ群は、少なくとも１つ以上の正レンズと、前記正レンズのうち最も屈折力の大きい正レンズの物体側に隣接して配置される負レンズと、を有し、
   広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記後群との間隔が変化し、
   前記第２レンズ群内の前記負レンズの物体側の面の曲率半径をｒ１とし、当該負レンズの像側の面の曲率半径をｒ２とし、広角端状態における全系の焦点距離をｆｗとし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、広角端状態におけるバックフォーカスをＢＦｗとしたとき、次式
   ０．８０ ＜ （ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１） ＜ ３．５０
   ０．３０ ＜ （−ｆ２）／ＢＦｗ ＜ ０．６０
   ０．４５ ＜ ｆｗ／ＢＦｗ ＜ ０．８０
   の条件を満足する変倍光学系。
2. 無限遠から近距離物点への合焦に際して、前記第２レンズ群の少なくとも一部が光軸上を移動する請求項１に記載の変倍光学系。
3. 次式
   ０．５０ ＜ （−ｆ２）／ｆｗ ＜ ０．９０
   の条件を満足する請求項１または２に記載の変倍光学系。
4. 前記後群は、
   物体側から順に、
   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、を有する請求項１〜３いずれか一項に記載の変倍光学系。
5. 前記後群は、
   物体側から順に、
   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、を有する請求項１〜３いずれか一項に記載の変倍光学系。
6. 前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面は、非球面形状である請求項１〜５いずれか一項に記載の変倍光学系。
7. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、次式
   ２．００ ＜ ｆ１／｜ｆ４｜ ＜ ６．００
   の条件を満足する請求項４〜６いずれか一項に記載の変倍光学系。
8. 前記後群の一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動する請求項１〜７いずれか一項に記載の変倍光学系。
9. 前記第４レンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動する請求項４〜８いずれか一項に記載の変倍光学系。
10. 前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面は、非球面形状である請求項１〜９いずれか一項に記載の変倍光学系。
11. 広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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レンズ群と前記後群との間隔は減少する請求項１〜１０いずれか一項に記載の変倍光学系。
12. 請求項１〜１１いずれか一項に記載の変倍光学系を有する光学機器。
13. 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後群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
    少なくとも１つ以上の正レンズと、前記正レンズのうち最も屈折力の大きい正レンズの物体側に隣接する負レンズと、を前記第２レンズ群に配置し、
    広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記後群との間隔が変化するように配置し、
    前記第２レンズ群内の前記負レンズの物体側の面の曲率半径をｒ１とし、当該負レンズの像側の面の曲率半径をｒ２とし、広角端状態における全系の焦点距離をｆｗとし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、広角端状態におけるバックフォーカスをＢＦｗとしたとき、次式
    ０．８０ ＜ （ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１） ＜ ３．５０
    ０．３０ ＜ （−ｆ２）／ＢＦｗ ＜ ０．６０
    ０．４５ ＜ ｆｗ／ＢＦｗ ＜ ０．８０
    の条件を満足するように配置する変倍光学系の製造方法。

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