JP2020170053A - 変倍光学系、光学機器、及び変倍光学系の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】広画角かつ高解像で合焦時の収差変動が十分に抑えられた負先行型変倍光学系、光学機器、及び変倍光学系の製造方法の提供。【解決手段】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、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とを有し、変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、第１レンズ群は、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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２、負レンズＬ１３を配置し、少なくとも１枚の正レンズを有し、第２レンズ群より像側に、合焦に際し光軸方向に移動する少なくとも１つの合焦レンズ群を有し、合焦レンズ群のうち最も物体側に配置された第１合焦レンズ群は、特定の条件式を満たす。【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ等の撮影光学系に適した変倍光学系、光学機器、及び変倍光学系の製造方法に関する。

従来より、負先行型の広角変倍光学系は多数提案されている（特許文献１）。しかし、超広角の領域で、合焦時の収差変動が十分に抑えられた変倍光学系の提案はまだ少ない。
また、より広画角のものが求められるようになってきている。さらに近年はカメラのデジタル化に伴い、より高い光学性能が必要とされるようになっている。

特開２０１６−７５７４１号公報

第一の形態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レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群と、第４レンズ群Ｇ４とを有し、
変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群は、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Ｌ１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２、負レンズＬ３を配置し、少なくとも１枚の正レンズを有し、前記第２レンズ群より像側に、合焦に際し光軸方向に移動する少なくとも１つの合焦レンズ群を有し、前記合焦レンズ群のうち最も物体側に配置された第１合焦レンズ群は、以下の条件式を満足する。
１．５０ ＜ ｜ｍＰ１ｗ｜ または −０．９５ ＜ ｍＰ１ｗ ＜ ０．９５
９４．０° ＜ ２ωｗ ＜ １４０．０°
但し、
ｍＰ１ｗ：前記第１合焦レンズ群の広角端の倍率、
ωｗ：広角端での変倍光学系全体の半画角（単位：度）。

また、第二の形態に係る光学機器は、前記変倍光学系を搭載する。

また、第三の形態に係る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、第３レンズ群と、第４レンズ群Ｇ４とを有する変倍光学系の製造方法であって、変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように配置し、前記第１レンズ群は、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Ｌ１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２、負レンズＬ３を配置し、少なくとも１枚の正レンズを有するように配置し、前記第２レンズ群より像側に、合焦に際し光軸方向に移動する少なくとも１つの合焦レンズ群を有するように配置し、前記合焦レンズ群のうち最も物体側に配置された第１合焦レンズ群は、以下の条件式を満足するように配置する。
１．５０ ＜ ｜ｍＰ１ｗ｜ または −０．９５ ＜ ｍＰ１ｗ ＜ ０．９５
９４．０° ＜ ２ωｗ ＜ １４０．０°
但し、
ｍＰ１ｗ：前記第１合焦レンズ群の広角端の倍率、
ωｗ：広角端での変倍光学系全体の半画角（単位：度）。

実施例１に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における光学系断面図及び変倍時の移動軌跡である。 実施例１に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における広角端の諸収差図である。 実施例１に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における望遠端の諸収差図である。 実施例１に係る変倍光学系の近距離合焦状態（β＝−０．０２５）における広角端の諸収差図である。 実施例１に係る変倍光学系の近距離合焦状態（β＝−０．０２５）における望遠端の諸収差図である。 実施例２に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における光学系断面図及び変倍時の移動軌跡である。 実施例２に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における広角端の諸収差図である。 実施例２に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における望遠端の諸収差図である。 実施例２に係る変倍光学系の近距離合焦状態（β＝−０．０２５）における広角端の諸収差図である。 実施例２に係る変倍光学系の近距離合焦状態（β＝−０．０２５）における望遠端の諸収差図である。 実施例３に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における光学系断面図及び変倍時の移動軌跡である。 実施例３に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における広角端の諸収差図である。 実施例３に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における望遠端の諸収差図である。 実施例３に係る変倍光学系の近距離合焦状態（β＝−０．０２５）における広角端の諸収差図である。 実施例３に係る変倍光学系の近距離合焦状態（β＝−０．０２５）における望遠端の諸収差図である。 実施例４に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における光学系断面図及び変倍時の移動軌跡である。 実施例４に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における広角端の諸収差図である。 実施例４に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における望遠端の諸収差図である。 実施例４に係る変倍光学系の近距離合焦状態（β＝−０．０２５）における広角端の諸収差図である。 実施例４に係る変倍光学系の近距離合焦状態（β＝−０．０２５）における望遠端の諸収差図である。 実施例５に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における光学系断面図及び変倍時の移動軌跡である。 実施例５に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における広角端の諸収差図である。 実施例５に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における望遠端の諸収差図である。 実施例５に係る変倍光学系の近距離合焦状態（β＝−０．０２５）における広角端の諸収差図である。 実施例５に係る変倍光学系の近距離合焦状態（β＝−０．０２５）における望遠端の諸収差図である。 上記変倍光学系を搭載したカメラの構成の一例を示す図である。 上記変倍光学系の製造方法の一例の概略を示す図である。

以下、本実施形態に係る変倍光学系、光学機器、及び変倍光学系の製造方法について説明する。

本実施形態に係る変倍光学系は、図１、図６、図１１、図１６、図２１に示すように、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、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とを有して構成されている。また、この変倍光学系は変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔を変化させることで変倍時の良好な収差補正を図ることができる。

さらに、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Ｌ１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２、負レンズＬ３を配置することで、広画角に対応し、良好な収差補正が可能となる。特に、歪曲収差と像面湾曲に有効である。

また、第１レンズ群Ｇ１に少なくとも１枚の正レンズを有することで、さらに良好な収差補正を可能としている。

そして、第２レンズ群Ｇ２より像側に、合焦に際し光軸方向に移動する少なくとも１つの合焦レンズ群を有し、前記合焦レンズ群のうち最も物体側に配置された第１合焦レンズ群は、以下の条件式（１）及び（２）を満足することで、合焦時の収差変動を十分に抑えることができる。
１．５０ ＜ ｜ｍＰ１ｗ｜ または −０．９５ ＜ ｍＰ１ｗ ＜ ０．９５ （１）
９４．０° ＜ ２ωｗ ＜ １４０．０° （２）
但し、
ｍＰ１ｗ：前記第１合焦レンズ群の広角端の倍率、
ωｗ：広角端での変倍光学系全体の半画角（単位：度）。

条件式（１）は、変倍光学系の広角端状態における第１合焦レンズ群の横倍率の数値範囲を規定したものである。条件式（１）は下記の条件式（１ａ）及び（１ｂ）からなっており、これら条件式（１ａ）または（１ｂ）のいずれかの条件式を満足することで、条件式（１）が満足される。
１．５０ ＜ ｜ｍＰ１ｗ｜ （１ａ）
−０．９５ ＜ ｍＰ１ｗ ＜ ０．９５ （１ｂ）
以下、条件式（１ａ）及び（１ｂ）を説明する。
条件式（１ａ）は、変倍光学系の広角端状態における第１合焦レンズ群の横倍率の絶対値の大きさを規定するものである。この値が条件式（１ａ）の下限値よりも大きければ、第１合焦レンズ群の移動量を少なくし、移動に伴って発生する収差変動を低減することができる。条件式（１ａ）の下限値を下回ると第１合焦レンズ群の移動に伴って発生する収差変動が大きくなってしまう。
条件式（１ａ）の効果をより確実にするために、条件式（１ａ）の下限値を１．８０とすることが好ましく、２．００、２．２０、２．５０、２．８０、３．００、３．５０、４．００、さらに４．３０であることがより好ましい。
また、条件式（１ｂ）は、変倍光学系の広角端状態における第１合焦レンズ群の横倍率の値であり、この値が条件式（１ｂ）で規定する数値範囲内であれば、第１合焦レンズ群の移動に伴って発生する収差変動を低減することができる。
条件式（１ｂ）の効果をより確実にするために、条件式（１ｂ）の下限値を−０．９０とすることが好ましく、−０．８５、−０．８０、−０．７５、−０．７０、−０．６５、−０．６０、さらに−０．５０であることがより好ましい。また、条件式（１ｂ）の効果をより確実にするために、条件式（１ｂ）の上限値を０．９０とすることが好ましく、０．８８、０．８５、０．８３、０．８０、０．７９、０．７８、さらに０．７７であることがより好ましい。

また、条件式（２）は広角端状態での変倍光学系の全画角２ωｗ（単位：度）を規定している。条件式（２）の数値範囲を満たすことで、合焦時の収差変動の少ない広画角な変倍光学系とすることができる。条件式（２）の上限値を上回ると、画角が大き過ぎて合焦時の収差変動を補正することができない。また、条件式（２）の下限値を下回ると、十分な画角を実現することができない。
条件式（２）の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を９０．０とすることが好ましく、１００．０、１１０．０、１１５．０、１２０．０、さらに１２１．０であることがより好ましい。また、条件式（２）の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を１３９．０とすることが好ましく、１３８．０、１３７．５、さらに１３７．０であることがより好ましい。

これら条件式（１）及び（２）を満たすことによって、超広画角の変倍光学系における合焦時の収差変動を低減することができる。

また本実施形態に係る変倍光学系は、第１レンズ群Ｇ１が全体で５枚以上のレンズを有することが望ましい。

第１レンズ群Ｇ１が全体で５枚以上のレンズを有することで、超広角の領域における合焦時の収差変動、特に歪曲収差と像面湾曲を十分に抑えることができる。

また本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
０．０５ ＜ （−ｆ１）/ｆ２ ＜ １．５０ （３）
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。

条件式（３）は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離との適切なパワーバランスを規定するものである。この条件式（３）の範囲内であると、像面湾曲や歪曲収差の発生が小さい適度な大きさの光学系となるため好ましい。条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離に対して相対的に第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が大きくなり、変倍光学系全体が大きくなる。
条件式（３）の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を１．４０とすることが好ましく、１．２０、１．００、０．９０、０．８５、０．８０、０．７５、さらに０．７０であることがより好ましい。
条件式（３）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離に対して相対的に第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が小さくなる結果、第１レンズ群Ｇ１の相対的パワーが強すぎてしまい、収差補正が困難となる。特に像面湾曲への影響が大きくなる。
条件式（３）の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を０．１０とすることが好ましく、０．１５、０．１８、０．２０、０．２２、０．２５、０．２７、さらに０．２９であることがより好ましい。

また本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
０．５０ ＜ （−ｆ１）／ｆｗ ＜ ５．３０ （４）

条件式（４）は広角端状態における第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と全系の焦点距離との適切なパワーバランスを規定するものである。この条件式（４）の範囲内であると、変倍領域全体にわたり像面湾曲や歪曲収差の発生が小さく、適度な大きさの変倍光学系が得られるため好ましい。条件式（４）の上限値を上回ると、全系の焦点距離に対して相対的に第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が大きくなり、光学系全体が大きくなる。
条件式（４）の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を５．００とすることが好ましく、４．５０、４．００、３．５０、３．３０、３．００、２．８０、２．５０、２．３０、さらに２．２０であることがより好ましい。
条件式（４）の下限値を下回ると、全系の焦点距離に対して相対的に第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が小さくなる結果、第１レンズ群Ｇ１の相対的パワーが強すぎてしまい収差補正が困難となる。特に像面湾曲への影響が大きくなる。
条件式（４）の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を０．６０とすることが好ましく、０．８０、１．００、１．２０、１．４０、１．５０、１．６０、さらに１．６５であることがより好ましい。

また本実施形態に係る変倍光学系は以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
−５．００ ＜（Ｌ２ｒ２＋Ｌ２ｒ１）/（Ｌ２ｒ２−Ｌ２ｒ１）＜ −０．５０ （５）
但し、
Ｌ２ｒ１ ：前記負メニスカスレンズＬ２の物体側面の曲率半径、
Ｌ２ｒ２ ：前記負メニスカスレンズＬ２の像側面の曲率半径。

条件式（５）は前記負メニスカスレンズＬ２の形状因子の適正範囲を規定しており、条件式（５）を満たすと、変倍時の球面収差とコマ収差の変動が良好に補正（抑制）された変倍光学系を達成できる。
この条件式の下限を下回った場合、コマ収差、非点収差が悪化する他、曲率がきつくなりすぎ、加工が困難となり、好ましくない。
条件式（５）の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値を−４．５０とすることが好ましく、−４．３０、−４．００、−３．８０、−３．５０、−３．３０、−３．００、−２．８０、−２．６０、さらに−２．５０であることがより好ましい。
条件式（５）の上限を上回った場合もコマ収差、非点収差が悪化するため、好ましくない。
条件式（５）の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を−０．６０とすることが好ましく、−０．８０、−１．００、−１．２０、−１．４０、−１．５０、−１．６０、−１．７０、さらに−１．８０であることがより好ましい。

また本実施形態に係る変倍光学系は以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
１．００ ＜（Ｌ２ｒ１＋Ｌ１ｒ２）/（Ｌ２ｒ１−Ｌ１ｒ２）＜ ２０．００ （６）
但し、
Ｌ１ｒ２ ：前記負メニスカスレンズＬ１の像側面の曲率半径、
Ｌ２ｒ１ ：前記負メニスカスレンズＬ２の物体側面の曲率半径。

条件式（６）は、第１レンズ群Ｇ１において、前記負メニスカスレンズＬ１と、前記負メニスカスレンズＬ２の間の空気間隔を空気レンズとみなしたときの空気レンズの形状因子の適正範囲を規定しており、条件式（６）を満たすと、変倍時の球面収差とコマ収差の変動が良好に補正（抑制）された変倍光学系を達成できる。
この条件式の下限を下回った場合、コマ収差、非点収差が悪化するため、好ましくない。
条件式（６）の効果をより確実にするために、条件式（６）の下限値を２．００とすることが好ましく、３．００、４．００、４．５０、５．００、５．５０、６．００、６．２０、さらに６．４０であることがより好ましい。
条件式（６）の上限を上回った場合もコマ収差、非点収差が悪化するため、好ましくない。
条件式（６）の効果をより確実にするために、条件式（６）の上限値を１９．００とすることが好ましく、１８．００、１６．００、１４．００、１３．５０、１３．００、１２．００、１１．００、さらに１０．００であることがより好ましい。

また本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
１．００ ＜ ｆ２／ｆｗ ＜ ２２．５０ （７）
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、
ｆｗ：広角端の焦点距離。

条件式（７）は広角端状態における第２レンズ群Ｇ２の焦点距離と全系の焦点距離との適切なパワーバランスを規定するものである。本実施形態に係る変倍光学系は、条件式（７）を満足することにより、レンズ全体の小型化と合焦領域全体にわたり像面湾曲や歪曲収差の良好な補正を両立することができる。条件式（７）の上限値を上回ると、全系の焦点距離に対して相対的に第２レンズ群Ｇ２の焦点距離が大きくなり、光学系全体が大きくなる。条件式（７）の効果をより確実にするために、条件式（７）の上限値を２０．００とすることが好ましく、１８．００、１５．００、１３．００、１０．００、９．００、８．００、７．５０、７．００、６．５０、さらに６．００であることがより好ましい。
条件式（７）の下限値を下回ると、全系の焦点距離に対して相対的に第２レンズ群Ｇ２の焦点距離が小さくなることで、第２レンズ群Ｇ２の相対的パワーが強くなり過ぎて収差補正が困難となる。特に像面湾曲への影響が大きくなる。
条件式（７）の効果をより確実にするために、条件式（７）の下限値を１．３０とすることが好ましく、１．５０、１．８０、２．００、２．３０、２．５０、２．７５、３．００、さらに３．１０であることがより好ましい。

また本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
Ｂｆｗ/ｆｗ ＜ ２．００ （８）
但し、
Ｂｆｗ：広角端のバックフォーカス、
ｆｗ：広角端の焦点距離。

ここで、条件式（８）は広角端状態におけるバックフォーカスと全系の焦点距離との関係を規定している。
条件式（８）を満たすことで、諸収差の発生を抑制して適度な長さのバックフォーカスとすることができる。条件式（８）の上限値を上回ると、広角端状態におけるバックフォーカスが長くなる結果、変倍光学系全体が大型化してしまう。また、第１レンズ群Ｇ１と後群との配置関係が適切でなくなり、像面湾曲と非点収差の発生量が増加する。
条件式（１）の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を１．９０とすることが好ましく、１．８０、１．７５、１．７０、１．６８、１．６０、１．５５、１．５０、１．４５、１．４０、さらに１．３８であることがより好ましい。

また本実施形態に係る変倍光学系は前記正レンズが前記負レンズＬ３と接合されていることが望ましい。

正レンズが負レンズＬ３と接合されることで、第１レンズ群Ｇ１内で発生する諸収差、特に下コマ収差と倍率色収差を良好に補正することができる。

また本実施形態に係る変倍光学系は前記第１レンズ群Ｇ１が少なくとも１枚の非球面レンズを有することが望ましい。

第１レンズ群Ｇ１に少なくとも１枚の非球面レンズを有することで、第１レンズ群Ｇ１内のレンズ構成枚数を削減し、小型、軽量化しつつ諸収差、特に球面収差を補正して良好な光学性能を得ることができる。

また本実施形態に係る変倍光学系は合焦に際し、互いに間隔が変化し、光軸方向に移動する第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群を有し、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
０．５０ ＜｜ｆＦ１／ｆＦ２｜＜ １．５０ （９）
但し、
ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離、
ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離。

条件式（９）は、それぞれ独立して移動する第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群との適切なパワーバランスを規定するものである。本実施形態に係る変倍光学系は、条件式（９）を満足することにより、合焦に伴う像倍率の変化を抑えることができ、合焦領域全体にわたり極めて良好な光学性能を備えた変倍光学系を得ることができる。
条件式（９）の上限値を上回ると、第１合焦レンズ群に対して第２合焦レンズ群の屈折力が過剰になってしまい、変倍領域全体にわたり合焦に伴う収差変動を抑制するのが難しくなる。
条件式（９）の効果をより確実にするために、条件式（９）の上限値を１．４８とすることが好ましく、１．４６、１．４５、１．４４、１．４３、１．４２、１．４１、さらに１．４０であることがより好ましい。
条件式（９）の下限値を下回ると、第２合焦レンズ群に対して第１合焦レンズ群の屈折力が過剰になってしまい、変倍領域全体にわたり合焦に伴う収差変動を抑制するのが難しくなる。
条件式（９）の効果をより確実にするために、条件式（９）の下限値を０．５５とすることが好ましく、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５、０．８０、０．８５、０．９０、さらに０．９３であることがより好ましい。

また本実施形態に係る変倍光学系は合焦に際し、互いの間隔が変化し、光軸方向に移動する第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群を有し、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
０．５０ ＜−（ｆＦ１／ｆＦ２）＜ １．５０ （１０）
但し、
ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離、
ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離。

条件式（１０）は、それぞれ焦点距離が逆符号で独立して移動する第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群との適切なパワーバランスを規定するものである。本実施形態に係る変倍光学系は、条件式（１０）を満足することにより、合焦に伴う像倍率の変化を一層抑えることができ、合焦領域全体にわたりさらに極めて良好な光学性能を備えた変倍光学系を得ることができる。
条件式（１０）の上限値を上回ると、第１合焦レンズ群に対して第２合焦レンズ群の屈折力が過剰になってしまい、変倍領域全体にわたり合焦に伴う収差変動を抑制するのが難しくなる。
条件式（１０）の効果をより確実にするために、条件式（１０）の上限値を１．４８とすることが好ましく、１．４６、１．４５、１．４４、１．４３、１．４２、１．４１、さらに１．４０であることがより好ましい。
条件式（１０）の下限値を下回ると、第２合焦レンズ群に対して第１合焦レンズ群の屈折力が過剰になってしまい、変倍領域全体にわたり合焦に伴う収差変動を抑制するのが難しくなる。
条件式（１０）の効果をより確実にするために、条件式（１０）の下限値を０．５５とすることが好ましく、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５、０．８０、０．８５、０．９０、さらに０．９３であることがより好ましい。

本実施形態に係る光学機器は上述した変倍光学系を搭載する。

ここで、本実施形態の変倍光学系ＯＬを備えたカメラ（光学機器）の一例について説明する。図２６は、ズームレンズＯＬを搭載したカメラ１の構成の一例を示す図である。

図２６に示すように、カメラ１は、撮影レンズ２として変倍光学系ＯＬを備えたレンズ交換式のいわゆるミラーレスカメラである。
カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Ｏｐｔｉｃａｌ ｌｏｗ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｖｉｅｗ ｆｉｎｄｅｒ：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより、撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を観察することができる。また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部３で生成された被写体の画像が不図示のメモリーに記憶される。このようにして、撮影者はカメラ１による被写体の撮影を行うことができる。

カメラ１に撮影レンズ２として搭載した変倍光学系ＯＬは、後述の各実施例からも分かるようにその特徴的なレンズ構成によって、広画角かつ高解像で合焦時の収差変動が十分に抑えられた負先行型変倍光学系を有している。したがって、カメラ１によれば、広画角かつ高解像で合焦時の収差変動が十分に抑えられた負先行型変倍光学系を有する光学機器を実現することができる。

なお、カメラ１として、ミラーレスカメラの例を説明したが、本実施形態の光学機器は、これに限定されるものではない。例えば、カメラ本体にクイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに、上述のズームレンズＯＬを搭載した場合でも、カメラ１と同様の効果を奏することができる。

本実施形態に係る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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とを有する変倍光学系の製造方法であって、変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように配置し、前記第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Ｌ１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２、負レンズＬ３を配置し、少なくとも１枚の正レンズを有するように配置し、前記第２レンズ群Ｇ２より像側に、合焦に際し光軸方向に移動する少なくとも１つの合焦レンズ群を有するように配置し、前記合焦レンズ群のうち最も物体側に配置された第１合焦レンズ群は、以下の条件式（１）及び（２）を満足するように配置する。
１．５０ ＜ ｜ｍＰ１ｗ｜ または −０．９５ ＜ ｍＰ１ｗ ＜ ０．９５ （１）
９４．０° ＜ ２ωｗ ＜ １４０．０° （２）
但し、
ｍＰ１ｗ：前記第１合焦レンズ群の広角端の倍率、
ωｗ：広角端での変倍光学系全体の半画角（単位：度）。

以下、実施形態に係る変倍光学系ＯＬの製造方法の概略について、図２７を参照して説明する。まず、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、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４を配置する（S1）。次に、変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように配置する（S2）。そして、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Ｌ１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２、負レンズＬ３を配置し、少なくとも１枚の正レンズを有するように配置する(S3)。さらに、第２レンズ群Ｇ２より像側に、合焦に際し光軸方向に移動する少なくとも１つの合焦レンズ群を有するように配置し、前記合焦レンズ群のうち最も物体側に配置された第１合焦レンズ群は所定の条件式を満足するように配置する(S4)。

上述の光学系の製造方法によれば、広画角かつ高解像で合焦時の収差変動が十分に抑えられた負先行型変倍光学系を製造することができる。

なお、以上で説明した条件及び構成は、それぞれが上述した効果を発揮するものであり、全ての条件及び構成を満たすものに限定されることはなく、いずれかの条件又は構成、或いは、いずれかの条件又は構成の組み合わせを満たすものでも、上述した効果を得ることが可能である。

また、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。

本明細書において、レンズ群とは、変倍時や合焦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、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モータ等の）モータ駆動にも適している。

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に直交方向の変位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、手振れ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。

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防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしてもよい。

開口絞りＳは、レンズ群の中或いは外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よい。

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よい。

以上のような構成により、良好な光学性能を有し、明るい変倍光学系ＯＬ及びこの変倍光学系ＯＬを有する撮影装置を提供することができる。

以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜表８を示すが、これらは第１実施例〜第８実施例における各諸元の表である。

図１に示す光学系断面図は、実施例１の無限遠合焦時における光学系断面図であり、紙面上部に広角端状態、紙面下部に望遠端状態がそれぞれ記載され、両者間には広角端状態から望遠端状態への変倍時における各レンズ群（第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２）の移動軌跡が示されている。
図１の各レンズは物体側（紙面左側）から順にＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、・・・と示されている。ここで本明細書に記載の負メニスカスレンズＬ１、負メニスカスレンズＬ２、負レンズＬ３は、それぞれ図１のＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３に相当する。
また、図１において合焦レンズ群は合焦時の移動軌跡と共にＦと示されている。
更に、図２、図３は、実施例１の無限遠合焦時の広角端状態（図２）及び、望遠端状態（図３）の収差図であり、良好に収差補正が成されていることがわかる。また、図４、図５は、実施例１の近距離合焦時の広角端状態（図４）及び、望遠端状態（図５）の収差図である。他の焦点距離同様に、良好に収差補正が成されていることがわかる。但し、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高、ｄ，ｇはそれぞれｄ線，ｇ線の収差曲線であることを示している。また非点収差において、実線はサジタル像面、点線はメリジオナル像面を示している。

なお、第１実施例に係る図１に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。ただし、他の実施例に係る図面のＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｇ１、Ｇ２は、第１実施例に係る図１と同様に、それぞれ本明細書記載の負メニスカスレンズＬ１、負メニスカスレンズＬ２、負レンズＬ３、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２に相当する。

各実施例では収差特性の算出対象として、Ｃ線（波長656.3nm）、ｄ線（波長587.6nm）、Ｆ線（波長486.1nm）、ｇ線（波長435.8nm）を選んでいる。

表中の（基本諸元）において、ｆは変倍光学系ＯＬ全系の焦点距離、ωは半画角（最大入射角単位：°）、Ｙは像高、ＦＮＯはＦナンバーを示す。

表中の（面データ）において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序、ｒは各光学面の曲率半径、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材質のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。また、（物面）は物体面、（可変）は可変の面間隔、曲率半径の「∞」は平面又は開口、(絞り)は開口絞りＳ、像面は像面Ｉ、ＢＦはバックフォーカス（光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離）をそれぞれ示す。ＢＦは（可変）と示されなくても可変である場合を含む。空気の屈折率「1.000000」は省略する。

表中の（非球面データ）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（ｎ＝４，６，８，１０，１２，１４）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。例えば、「-4.54914E-06」は「−４．５４９１４×１０−６」を示す。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ2／ｒ2）1/2｝
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10＋Ａ12×ｙ12＋Ａ14×ｙ14 （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右側に＊印を付している。

表中の（レンズ群焦点距離）において、始面は各群の最も物体側の面番号を、終面は各群の最も像側の面番号を、群焦点距離は各群の焦点距離を示す。

表中の（可変間隔データ）において、無限遠合焦状態、中間距離合焦状態及び近距離合焦状態のそれぞれにおける各可変間隔ｄｉを示す。ここで、ｄｉは、第ｉ面と第（ｉ＋１）面の可変間隔を示す。なお、ｄ０は物体から最も物体側のレンズ面の頂点までの光軸上の距離を示す。

表中の（条件式）には、上記の条件式（１）〜（１０）に対応する値を示す。

以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。

ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。

（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態の断面図である。
本実施例に係る光学系は、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とから構成されている。

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メニスカスレンズ形状の負レンズＬ１１、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１２、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１３、両凹負レンズＬ１４及び物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ１５で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ２１と両凸正レンズＬ２２とを接合した接合正レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ２３、両凹負レンズＬ２４、両凸正レンズＬ２５、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ２６と物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ２７とを接合した接合正レンズ、両凸正レンズＬ２８と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ２９とを接合した接合正レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ２１０と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ２１１とを接合した接合負レンズで構成されている。また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２内の両凸正レンズＬ２２と正レンズＬ２３の間に配置されている。

この第１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に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の空気間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１は像方向へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体方向へ移動する。なお、開口絞りＳは、変倍に際し第２レンズ群Ｇ２とともに移動する。

この光学系において、無限遠から至近物点への合焦は、負レンズＬ２１と両凸正レンズＬ２２とを接合した接合正レンズを光軸に沿って像側に移動させることにより行うように構成されている。

この光学系によって、像面Ｉ上に像が結像されて撮影が行われる。図１には光学系、及び光学系の像面Ｉが図示されている。
以下の表１に、第１実施例における各諸元の値を示す。

（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦状態の断面図である。
本実施例に係る光学系は、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、負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。

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メニスカスレンズ形状の負レンズＬ１１、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１２、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１３、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１４、両凹負レンズＬ１５及び両凸正レンズＬ１６で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ２１と両凸正レンズＬ２２とを接合した接合正レンズ、両凸正レンズＬ２３と両凹負レンズＬ２４とを接合した接合負レンズ、両凸正レンズＬ２５と両凹負レンズＬ２６とを接合した接合負レンズ、両凸正レンズＬ２７で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ３１で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ４１と両凸レンズＬ４２とを接合した接合正レンズで構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズＬ５１と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ５２とを接合した接合正レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ５３と両凹負レンズＬ５４とを接合した接合負レンズで構成されている。また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２内の両凸正レンズＬ２２と両凸正レンズＬ２３の間に配置されている。

この第１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に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の空気間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の空気間隔が増加し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の空気間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１は像方向へ移動し、第２レンズ群Ｇ２から第５レンズ群Ｇ５は物体方向へ移動する。なお、開口絞りＳは、変倍に際し第２レンズ群Ｇ２とともに移動する。

この光学系において、無限遠から至近物点への合焦は、負レンズＬ３１及び負レンズＬ４１と正レンズＬ４２との接合レンズをそれぞれ光軸に沿って物体側に移動させることにより行うように構成されている。

この光学系によって、像面Ｉ上に像が結像されて撮影が行われる。図１には光学系、及び光学系の像面Ｉが図示されている。
以下の表１に、第１実施例における各諸元の値を示す。

（表１）第１実施例
（基本諸元）
広角端状態 望遠端状態
f 12.3 23.3
2ω 123.1 86.2
Y 21.6 21.6
FNO 2.8

（面データ）
面番号 r d nd νd
0（物面） ∞ （可変）
1 57.1521 4.2550 1.804000 46.57
2 34.6210 9.1692
3 43.2490 3.3685 1.693500 53.20
4* 17.2849 13.7538
5 79.3002 2.6594 1.743200 49.26
6* 36.6533 7.5796
7 95.2465 1.9502 1.693500 53.20
8* 33.5324 6.6258
9 -90.7147 1.7729 1.456000 91.37
10 67.9931 0.1000
11 50.2253 7.0916 1.902650 35.72
12 -142.8147 （可変）
13 0.0000 0.0000
14 35.9099 2.0000 1.834807 42.72
15 20.0037 4.2875 1.623740 47.05
16 -724.9654 1.5000
17（絞り）∞ 1.0000
18 0.0000 0.0000
19 43.4184 3.7326 1.497820 82.57
20 -42.0220 1.0344 1.846660 23.78
21 106.0127 2.1021
22 0.0000 0.0000
23 46.5845 5.1719 1.846660 23.80
24 -41.5898 1.0000 1.790630 44.98
25 26.0416 0.1000
26 25.4204 4.5008 1.497820 82.57
27 -66.0121 （可変）
28* 157.9235 1.5000 1.806040 40.74
29 30.2603 （可変）
30 23.3556 1.0000 1.902650 35.72
31 19.4772 7.0538 1.497820 82.57
32 -38.5746 （可変）
33 210.6651 9.0757 1.497820 82.57
34 -15.6607 0.9629 1.804000 46.60
35 -22.0349 0.1000
36* -120.1278 3.7610 1.497820 82.57
37 -22.5756 0.9629 1.772500 49.62
38 67.4557 BF
像面 ∞

（非球面データ）
第４面
κ ＝-0.6087
Ａ4＝-7.03133E-06、Ａ6＝-2.03872E-08、Ａ8＝6.61264E-11、Ａ10＝-2.43283E-13
Ａ12＝0.33893E-15、Ａ14＝-0.19378E-18
第６面
κ ＝-5.6445
Ａ4＝ 3.37992E-05、Ａ6＝9.98365E-09、Ａ8＝-8.09901E-11、Ａ10＝5.51009E-13
Ａ12＝-0.10852E-14、Ａ14＝0.87353E-18
第８面
κ ＝ 0.3922
Ａ4＝-1.20245E-05、Ａ6＝-1.28688E-08、Ａ8＝1.33746E-10、Ａ10＝-7.49348E-13
Ａ12＝0.19014E-14、Ａ14＝-0.19785E-17
第２８面
κ ＝ 0.0000
Ａ4＝-7.93664E-06、Ａ6＝-2.65637E-10、Ａ8＝-3.74111E-11、Ａ10＝0.00000E+00
第３６面
κ ＝ 0.0000
Ａ4＝-1.85161E-05、Ａ6＝-6.22793E-08、Ａ8＝3.11065E-10、Ａ10＝-1.83103E-12

（レンズ群焦点距離）
レンズ群 始面 終面 群焦点距離
第１レンズ群 1 13 -24.00
第２レンズ群 14 27 42.60
第３レンズ群 28 29 -46.69
第４レンズ群 30 32 33.54
第５レンズ群 33 38 -137.98
第１合焦レンズ群 28 29 -46.69
第２合焦レンズ群 30 32 33.54

（可変間隔データ）
広角 中間1 中間2 望遠 広角 中間1 中間2 望遠
f 12.300 13.900 17.928 23.300
β ― ― ― ― -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 ∞ ∞ ∞ ∞ 456.955 521.662 683.254 901.265
d12 34.826 26.524 12.280 1.000 34.826 26.524 12.280 1.000
d27 5.743 5.226 4.646 4.206 4.842 4.417 4.049 3.732
d29 1.500 1.704 2.149 2.436 1.710 1.873 2.193 2.368
d32 2.366 2.362 2.081 1.500 3.057 3.002 2.636 2.041
d38 20.285 23.054 29.882 39.073 20.285 23.054 29.882 39.073

（条件式）
(1) ｜ｍＰ１ｗ｜ ＝ 12.95
(2) ２ωｗ ＝ 123.1
(3) （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.56
(4) （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 1.95
(5) （Ｌ２ｒ２＋Ｌ２ｒ１）/（Ｌ２ｒ２−Ｌ２ｒ１） ＝ -2.33
(6) （Ｌ２ｒ１＋Ｌ１ｒ２）/（Ｌ２ｒ１−Ｌ１ｒ２） ＝ 9.03
(7) ｆ２／ｆｗ ＝ 3.46
(8) Ｂｆｗ／ｆｗ ＝ 1.65
(9) ｜ｆＦ１／ｆＦ２｜ ＝ 1.39
(10) −（ｆＦ１／ｆＦ２） ＝ 1.39

図２、及び図３はそれぞれ、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦時における広角端状態、及び望遠端状態の諸収差図であり、諸収差が良好に補正されていることがわかる。
また、図４、及び図５はそれぞれ、第１実施例に係る光学系の近距離合焦時（β＝−０．０２５）における広角端状態、及び望遠端状態の諸収差図であり、他の焦点距離同様に、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。

（第２実施例）
図６は、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦状態の断面図である。
本実施例に係る光学系は、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、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成されている。

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メニスカスレンズ形状の負レンズＬ１１、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１２、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１３、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１４、両凹負レンズＬ１５及び物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ１６で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズＬ２１、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ２２、両凸正レンズＬ２３と両凹負レンズＬ２４を接合した接合負レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＧ３１と両凹負レンズＧ３２を接合した接合負レンズで構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ４１、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ４２で構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ５１と両凸正レンズＬ５２を接合した接合正レンズで構成されている。また、第６レンズ群Ｇ６は、両凸正レンズＬ６１と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ６２を接合した接合正レンズで構成されている。また、第７レンズ群Ｇ７は、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ７１と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ７２を接合した接合負レンズで構成されている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内の両凸正レンズＧ３１の物体側に配置されている。

この第２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に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の空気間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の空気間隔が増加し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の空気間隔が増加し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の空気間隔が減少し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６の空気間隔が増加し、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７の空気間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１は像方向へ移動し、第２レンズ群Ｇ２から第７レンズ群Ｇ７は物体方向へ移動する。なお、開口絞りＳは、変倍に際し第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。

この光学系において、無限遠から至近物点への合焦は、負レンズＬ５１と正レンズＬ５２との接合レンズ及び正レンズＬ６１と負レンズＬ６２との接合レンズをそれぞれ光軸に沿って物体側に移動させることにより行うように構成されている。

この光学系によって、像面Ｉ上に像が結像されて撮影が行われる。図６には光学系、及び光学系の像面Ｉが図示されている。
以下の表２に、第２実施例における各諸元の値を示す。

（表２）第２実施例
（基本諸元）
広角端状態 望遠端状態
f 12.3 21.5
2ω 126.6 91.8
Y 21.6 21.6
FNO 2.8

（面データ）
面番号 r d nd νd
0（物面） ∞ （可変）
1 57.0032 2.5859 1.804000 46.57
2 39.1556 10.3437
3 48.8259 2.5859 1.693500 53.20
4* 19.0966 15.5155
5 90.1666 2.0687 1.743200 49.26
6* 41.3824 9.6242
7 96.5570 2.0687 1.497820 82.57
8* 30.6401 8.3594
9 -120.6719 1.5516 1.456000 91.37
10 40.3419 0.1000
11 39.8853 7.5283 1.902650 35.72
12 893.5053 （可変）
13 58.7977 5.0000 1.677980 54.89
14 -90.2943 2.4928
15 0.0000 5.2166
16 -30.7660 2.3994 1.618000 63.34
17 -29.4427 0.1000
18 67.8365 5.5624 1.497820 82.57
19 -27.4980 1.0344 1.846660 23.78
20 318.7015 （可変）
21（絞り）∞ 1.5516
22 53.5300 5.1719 1.846660 23.80
23 -38.3786 1.0000 1.790630 44.98
24 28.2781 （可変）
25 24.5667 3.4280 1.497820 82.57
26 43.8414 0.1000
27 24.5667 3.5616 1.497820 82.57
28 43.8414 （可変）
29 34.8771 1.0344 1.902650 35.72
30 22.7984 5.2844 1.497820 82.57
31 -190.8229 （可変）
32 51.5752 9.3952 1.497820 82.57
33 -18.4971 1.0344 1.804000 46.60
34 -46.7053 （可変）
35* -139.0242 7.8545 1.497820 82.57
36 -17.5000 1.0344 1.772500 49.62
37 -82.4256 BF
像面 ∞

（非球面データ）
第４面
κ ＝-0.652
Ａ4＝-7.70873E-06、Ａ6＝-7.02346E-09、Ａ8＝1.12414E-11、Ａ10＝-5.60027E-14
Ａ12＝0.85100E-16、Ａ14＝-0.43362E-19
第６面
κ ＝-5.794
Ａ4＝3.14615E-05、Ａ6＝-4.78832E-09、Ａ8＝5.01882E-11、Ａ10＝-7.85428E-14
Ａ12＝0.36476E-17、Ａ14＝-0.21719E-19
第８面
κ ＝-1.464
Ａ4＝-7.66203E-06、Ａ6＝4.17937E-09、Ａ8＝4.21806E-11、Ａ10＝-1.10845E-13
Ａ12＝0.10952E-15、Ａ14＝0.47422E-19
第３５面
κ ＝ 0.0000
Ａ4＝-1.04475E-05、Ａ6＝-2.24487E-08、Ａ8＝1.83415E-10、Ａ10＝-6.80286E-13

（レンズ群焦点距離）
レンズ群 始面 終面 群焦点距離
第１レンズ群 1 12 -20.87
第２レンズ群 13 21 69.46
第３レンズ群 22 24 -108.22
第４レンズ群 25 28 53.48
第５レンズ群 29 31 92.01
第６レンズ群 32 34 96.78
第７レンズ群 35 37 -100.84
第１合焦レンズ群 29 31 92.01
第２合焦レンズ群 32 34 96.78

（可変間隔データ）
広角 中間1 中間2 望遠 広角 中間1 中間2 望遠
f 12.3 13.9 17.9 21.5
β ― ― ― ― -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 0.000 0.000 0.000 0.000 458.975 523.611 685.301 830.920
d12 28.536 21.017 8.206 1.000 28.536 21.017 8.206 1.000
d20 0.812 1.869 2.591 2.887 0.812 1.869 2.591 2.887
d24 0.500 0.627 0.680 0.500 0.500 0.627 0.680 0.500
d28 6.099 4.571 2.791 1.863 5.625 4.261 2.692 1.846
d31 1.930 2.677 3.479 3.798 2.318 2.747 3.151 3.328
d34 1.650 1.420 1.490 1.696 1.735 1.660 1.917 2.184
d37 15.204 18.215 25.075 31.020 15.204 18.215 25.075 31.020

（条件式）
(1) ｜ｍＰ１ｗ｜ ＝ 0.55
(2) ２ωｗ ＝ 126.6
(3) （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.30
(4) （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 1.70
(5) （Ｌ２ｒ２＋Ｌ２ｒ１）/（Ｌ２ｒ２−Ｌ２ｒ１） ＝ -2.28
(6) （Ｌ２ｒ１＋Ｌ１ｒ２）/（Ｌ２ｒ１−Ｌ１ｒ２） ＝ 9.10
(7) ｆ２／ｆｗ ＝ 5.65
(8) Ｂｆｗ／ｆｗ ＝ 1.24
(9) ｜ｆＦ１／ｆＦ２｜ ＝ 0.95
(10) −（ｆＦ１／ｆＦ２） ＝ -0.95

図７、及び図８はそれぞれ、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦時における広角端状態、及び望遠端状態の諸収差図であり、諸収差が良好に補正されていることがわかる。
また、図９、及び図１０はそれぞれ、第２実施例に係る光学系の近距離合焦時（β＝−０．０２５）における広角端状態、及び望遠端状態の諸収差図であり、他の焦点距離同様に、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。

（第３実施例）
図１１は、第３実施例に係る光学系の無限遠合焦状態の断面図である。
本実施例に係る光学系は、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、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。

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メニスカスレンズ形状の負レンズＬ１１、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１２、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１３、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１４、両凹負レンズＬ１５及び両凸正レンズＬ１６で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ２１と物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ２２を接合した接合正レンズ、両凸正レンズＬ２３と両凹負レンズＬ２４を接合した接合負レンズ、両凸正レンズＬ２５と両凹負レンズＬ２６を接合した接合負レンズ、両凸正レンズＬ２７で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ３１で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ４１と両凸正レンズＬ４２を接合した接合正レンズで構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズＬ５１と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ５２を接合した接合正レンズで構成されている。また、第６レンズ群Ｇ６は、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ６１と両凹負レンズＬ６２を接合した接合負レンズで構成されている。また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２内の正レンズＬ２２と両凸正レンズＬ２３の間に配置されている。

この第３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に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の空気間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の空気間隔が増加し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の空気間隔が増加し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６の空気間隔が増加するように、第１レンズ群Ｇ１は像方向へ移動し、第２レンズ群Ｇ２から第６レンズ群Ｇ６は物体方向へ移動する。なお、開口絞りＳは、変倍に際し第２レンズ群Ｇ２とともに移動する。

この光学系において、無限遠から至近物点への合焦は、正レンズＬ５１と負レンズＬ５２との接合レンズを光軸に沿って物体側に移動させるとともに正レンズＬ６１と負レンズＬ６２との接合レンズを光軸に沿って像側に移動させることにより行うように構成されている。

この光学系によって、像面Ｉ上に像が結像されて撮影が行われる。図１１には光学系、及び光学系の像面Ｉが図示されている。
以下の表３に、第３実施例における各諸元の値を示す。

（表３）第３実施例
（基本諸元）
広角端状態 望遠端状態
f 12.3 23.3
2ω 123.2 86.0
Y 21.6 21.6
FNO 2.8

（面データ）
面番号 r d nd νd
0（物面） ∞ （可変）
1 62.0763 4.8000 1.804000 46.57
2 38.4678 10.3437
3 47.8724 3.8000 1.693500 53.20
4* 19.4726 15.5155
5 82.0452 3.0000 1.743200 49.26
6* 38.4338 8.7288
7 123.8482 2.2000 1.693500 53.20
8* 33.6111 6.8270
9 -198.0094 2.0000 1.456000 91.37
10 53.4287 0.2192
11 47.3351 8.0000 1.902650 35.72
12 -198.9493 （可変）
13 0.0000 0.0000
14 37.3813 2.0000 1.834807 42.72
15 22.1025 4.1269 1.623740 47.05
16 599.3338 1.5000
17（絞り）∞ 1.0000
18 0.0000 0.0000
19 38.8499 7.6378 1.497820 82.57
20 -41.4457 1.0344 1.846660 23.78
21 107.2371 0.6305
22 0.0000 0.0000
23 47.7312 5.1719 1.846660 23.80
24 -41.9875 1.0000 1.790630 44.98
25 21.5469 0.0000
26 20.9806 5.0543 1.497820 82.57
27 -89.8971 （可変）
28* 86.2409 1.5000 1.806040 40.74
29 30.9693 （可変）
30 23.3392 1.0000 1.902650 35.72
31 20.2744 9.6416 1.497820 82.57
32 -83.3188 （可変）
33 45.4381 10.4151 1.497820 82.57
34 -18.9092 1.5359 1.804000 46.60
35 -28.5746 （可変）
36* -150.2493 4.4214 1.497820 82.57
37 -24.0507 1.5359 1.772500 49.62
38 59.6072 BF
像面 ∞

（非球面データ）
第４面
κ ＝-0.6285
Ａ4＝-3.74219E-06、Ａ6＝-6.54892E-09、Ａ8＝2.69809E-11、Ａ10＝-8.66382E-14
Ａ12＝0.86066E-16、Ａ14＝-0.31372E-19
第６面
κ ＝-3.8972
Ａ4＝2.00509E-05、Ａ6＝9.67128E-09、Ａ8＝-3.84214E-11、Ａ10＝2.17016E-13
Ａ12＝-0.26944E-15、Ａ14＝0.67240E-19
第８面
κ ＝ 0.3692
Ａ4＝-8.94380E-06、Ａ6＝-1.21320E-08、Ａ8＝5.36893E-11、Ａ10＝-2.27166E-13
Ａ12＝0.45637E-15、Ａ14＝-0.35728E-18
第２８面
κ ＝ 0.0000
Ａ4＝-1.72849E-06、Ａ6＝1.02202E-08、Ａ8＝-6.85068E-11、Ａ10＝0.00000E+00
第３６面
κ ＝ 0.0000
Ａ4＝-2.31259E-05、Ａ6＝-5.14283E-08、Ａ8＝1.88788E-10、Ａ10＝-1.03526E-12

（レンズ群焦点距離）
レンズ群 始面 終面 群焦点距離
第１レンズ群 1 13 -25.49
第２レンズ群 14 27 49.67
第３レンズ群 28 29 -60.68
第４レンズ群 30 32 41.27
第５レンズ群 33 35 45.28
第６レンズ群 36 38 -35.59
第１合焦レンズ群 33 35 45.28
第２合焦レンズ群 36 38 -35.59

（可変間隔データ）
広角 中間1 中間2 望遠 広角 中間1 中間2 望遠
f 12.3 13.9 17.9 23.3
β ― ― ― ― -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 0.000 0.000 0.000 0.000 456.955 521.662 683.254 901.265
d12 37.942 28.742 13.300 1.000 37.942 28.742 13.300 1.000
d27 3.291 2.838 2.559 2.389 3.291 2.838 2.559 2.389
d29 2.317 3.494 3.713 3.462 2.317 3.494 3.713 3.462
d32 2.197 2.218 2.408 2.063 2.088 2.111 2.304 1.965
d35 0.102 0.104 0.138 0.244 0.320 0.318 0.346 0.440
d38 17.704 20.236 25.959 33.842 17.595 20.129 25.855 33.744

（条件式）
(1) ｜ｍＰ１ｗ｜ ＝ 0.59
(2) ２ωｗ ＝ 123.2
(3) （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.51
(4) （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 2.07
(5) （Ｌ２ｒ２＋Ｌ２ｒ１）/（Ｌ２ｒ２−Ｌ２ｒ１） ＝ -2.37
(6) （Ｌ２ｒ１＋Ｌ１ｒ２）/（Ｌ２ｒ１−Ｌ１ｒ２） ＝ 9.18
(7) ｆ２／ｆｗ ＝ 4.04
(8) Ｂｆｗ／ｆｗ ＝ 1.44
(9) ｜ｆＦ１／ｆＦ２｜ ＝ 1.27
(10) −（ｆＦ１／ｆＦ２） ＝ 1.27

図１２、及び図１３はそれぞれ、第３実施例に係る光学系の無限遠合焦時における広角端状態、及び望遠端状態の諸収差図であり、諸収差が良好に補正されていることがわかる。
また、図１４、及び図１５はそれぞれ、第３実施例に係る光学系の近距離合焦時（β＝−０．０２５）における広角端状態、及び望遠端状態の諸収差図であり、他の焦点距離同様に、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。

（第４実施例）
図１６は、第４実施例に係る光学系の無限遠合焦状態の断面図である。
本実施例に係る光学系は、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、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成されている。

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メニスカスレンズ形状の負レンズＬ１１、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１２、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１３、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１４、両凹負レンズＬ１５及び両凸正レンズＬ１６で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズＬ２１、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ２２、両凸正レンズＬ２３と両凹負レンズＬ２４を接合した接合負レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ３１と両凹負レンズを接合した接合負レンズで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ４１、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ４２で構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ５１と両凸正レンズを接合した接合正レンズで構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、両凸正レンズＬ６１と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ６２を接合した接合正レンズで構成されている。また、第７レンズ群Ｇ７は、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ７１と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ７２を接合した接合負レンズで構成されている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内の正凸レンズＬ３１の物体側に配置されている。

この第４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に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の空気間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の空気間隔が増加し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の空気間隔が増加し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の空気間隔が減少し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６の空気間隔が増加し、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７の空気間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１は像方向へ移動し、第２レンズ群Ｇ２から第７レンズ群Ｇ７は物体方向へ移動する。なお、開口絞りＳは、変倍に際し第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。

この光学系において、無限遠から至近物点への合焦は、正レンズＬ６１と負レンズＬ６２との接合レンズを光軸に沿って物体側に移動させるとともに正レンズＬ７１と負レンズＬ７２との接合レンズを光軸に沿って像側に移動させることにより行うように構成されている。

この光学系によって、像面Ｉ上に像が結像されて撮影が行われる。図１６には光学系、及び光学系の像面Ｉが図示されている。
以下の表４に、第４実施例における各諸元の値を示す。

（表４）第４実施例
（基本諸元）
広角端状態 望遠端状態
f 12.3 21.5
2ω 126.5 92.6
Y 21.6 21.6
FNO 2.8

（面データ）
面番号 r d nd νd
0（物面） ∞ （可変）
1 56.1975 2.5859 1.804000 46.57
2 39.1377 10.3437
3 47.8632 2.5859 1.693500 53.20
4* 17.4938 15.5155
5 61.8393 2.0687 1.743200 49.26
6* 47.7705 9.8148
7 339.3515 2.0687 1.497820 82.57
8* 32.0223 8.4787
9 -88.7656 1.5516 1.456000 91.37
10 47.6490 0.1000
11 43.1843 7.2480 1.902650 35.72
12 -2125.6418 （可変）
13 55.9225 5.0000 1.677980 54.89
14 -87.2998 1.2716
15 0.0000 3.3100
16 -29.9347 2.8260 1.618000 63.34
17 -29.3752 2.1651
18 77.1268 5.8033 1.497820 82.57
19 -27.6160 1.0344 1.846660 23.78
20 297.6160 （可変）
21（絞り）∞ 1.5518
22 46.7649 5.1719 1.846660 23.80
23 -45.4165 1.0000 1.790630 44.98
24 24.5158 （可変）
25 22.2938 3.8856 1.497820 82.57
26 38.5625 0.7300
27 22.2938 3.9520 1.497820 82.57
28 38.5625 （可変）
29 33.3413 1.0344 1.902650 35.72
30 23.9938 3.7363 1.497820 82.57
31 -305.0131 （可変）
32 45.2142 8.8846 1.497820 82.57
33 -17.3584 1.0344 1.804000 46.60
34 -52.6512 （可変）
35* -149.2963 7.1718 1.497820 82.57
36 -17.5000 1.0344 1.772500 49.62
37 -68.7952 BF
像面 ∞

（非球面データ）
第４面
κ ＝-0.7521
Ａ4＝-5.23127E-06、Ａ6＝-2.86027E-10、Ａ8＝1.19543E-11、Ａ10＝-6.30066E-14
Ａ12＝0.74715E-16、Ａ14＝-0.32320E-19
第６面
κ ＝-4.6145
Ａ4＝2.37756E-05、Ａ6＝-1.02131E-08、Ａ8＝7.10569E-11、Ａ10＝-1.16780E-13
Ａ12＝0.10088E-15、Ａ14＝-0.22119E-19
第８面
κ ＝ 1.0192
Ａ4＝-1.58123E-05、Ａ6＝7.87279E-09、Ａ8＝-3.05529E-11、Ａ10＝1.09571E-13
Ａ12＝0.20893E-15、Ａ14＝0.47685E-19
第３５面
κ ＝ 0.0000
Ａ4＝-1.13706E-05、Ａ6＝-1.63012E-08、Ａ8＝1.35751E-10、Ａ10＝-7.80491E-13

（レンズ群焦点距離）
レンズ群 始面 終面 群焦点距離
第１レンズ群 1 12 -21.43
第２レンズ群 13 21 71.62
第３レンズ群 22 24 -90.98
第４レンズ群 25 28 49.92
第５レンズ群 29 31 83.23
第６レンズ群 32 34 113.06
第７レンズ群 35 37 -129.09
第１合焦レンズ群 32 34 113.06
第２合焦レンズ群 35 37 -129.09

（可変間隔データ）
広角 中間1 中間2 望遠 広角 中間1 中間2 望遠
f 12.3 13.9 17.9 21.5
β ― ― ― ― -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 0.000 0.000 0.000 0.000 458.975 523.611 685.301 830.920
d12 29.032 21.295 8.322 1.000 29.032 21.295 8.322 1.000
d20 1.910 2.843 3.604 3.983 1.910 2.843 3.604 3.983
d24 0.513 0.552 0.598 0.500 0.513 0.552 0.598 0.500
d28 4.414 3.503 2.266 1.500 4.414 3.503 2.266 1.500
d31 2.873 3.062 3.522 3.866 2.596 2.712 3.110 3.437
d34 2.220 2.182 1.724 1.279 2.984 2.883 2.383 1.929
d37 15.395 18.324 25.787 32.470 14.908 17.973 25.540 32.249

（条件式）
(1) ｜ｍＰ１ｗ｜ ＝ 0.76
(2) ２ωｗ ＝ 126.5
(3) （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.30
(4) （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 1.74
(5) （Ｌ２ｒ２＋Ｌ２ｒ１）/（Ｌ２ｒ２−Ｌ２ｒ１） ＝ -2.15
(6) （Ｌ２ｒ１＋Ｌ１ｒ２）/（Ｌ２ｒ１−Ｌ１ｒ２） ＝ 9.97
(7) ｆ２／ｆｗ ＝ 5.82
(8) Ｂｆｗ／ｆｗ ＝ 1.25
(9) ｜ｆＦ１／ｆＦ２｜ ＝ 0.88
(10) −（ｆＦ１／ｆＦ２） ＝ 0.88

図１７、及び図１８はそれぞれ、第４実施例に係る光学系の無限遠合焦時における広角端状態、及び望遠端状態の諸収差図であり、諸収差が良好に補正されていることがわかる。
また、図１９、及び図２０はそれぞれ、第４実施例に係る光学系の近距離合焦時（β＝−０．０２５）における広角端状態、及び望遠端状態の諸収差図であり、他の焦点距離同様に、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。

（第５実施例）
図２１は、第５実施例に係る光学系の無限遠合焦状態の断面図である。
本実施例に係る光学系は、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、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成されている。

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メニスカスレンズ形状の負レンズＬ１１、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１２、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１３、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ１４、両凹負レンズＬ１５及び物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ１６で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズＬ２１、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ２２、両凸正レンズＬ２３と両凹負レンズＬ２４を接合した接合負レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ３１と両凹負レンズを接合した接合負レンズで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ４１、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ４２で構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ５１と両凸正レンズを接合した接合正レンズで構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、両凸正レンズＬ６１と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ６２を接合した接合正レンズで構成されている。また、第７レンズ群Ｇ７は、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ７１と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ７２を接合した接合負レンズで構成されている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内の正レンズＬ３１の物体側に配置されている。

この第５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に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の空気間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の空気間隔が増加し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の空気間隔が増加し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の空気間隔が減少し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６の空気間隔が増加し、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７の空気間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１は像方向へ移動し、第２レンズ群Ｇ２から第７レンズ群Ｇ７は物体方向へ移動する。なお、開口絞りＳは、変倍に際し第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。

この光学系において、無限遠から至近物点への合焦は、正レンズＬ６１と負レンズＬ６２との接合レンズを光軸に沿って物体側に移動させることにより行うように構成されている。

この光学系によって、像面Ｉ上に像が結像されて撮影が行われる。図２１には光学系、及び光学系の像面Ｉが図示されている。
以下の表５に、第５実施例における各諸元の値を示す。

（表５）第５実施例
（基本諸元）
広角端状態 望遠端状態
f 12.3 21.5
2ω 126.5 91.7
Y 21.6 21.6
FNO 2.8

（面データ）
面番号 r d nd νd
0（物面） ∞ （可変）
1 57.0463 2.5859 1.804000 46.57
2 39.1707 10.3437
3 48.8779 2.5859 1.693500 53.20
4* 18.8953 15.5155
5 89.6883 2.0687 1.743200 49.26
6* 42.5144 10.0206
7 116.1498 2.0687 1.497820 82.57
8* 31.2733 7.9254
9 -140.7179 1.5516 1.456000 91.37
10 39.8197 0.1000
11 39.3289 7.6120 1.902650 35.72
12 796.6359 （可変）
13 57.0385 5.0000 1.677980 54.89
14 -89.6290 2.3366
15 0.0000 5.0605
16 -29.4308 2.3996 1.618000 63.34
17 -28.3356 0.1000
18 77.0106 5.3623 1.497820 82.57
19 -26.7202 1.0344 1.846660 23.78
20 404.7546 （可変）
21（絞り）∞ 1.5518
22 58.2996 5.1719 1.846660 23.80
23 -36.2445 1.0000 1.790630 44.98
24 28.5693 （可変）
25 24.6417 3.4612 1.497820 82.57
26 45.5916 0.1000
27 24.6417 3.6087 1.497820 82.57
28 45.5916 （可変）
29 35.4346 1.0344 1.902650 35.72
30 24.3236 4.6376 1.497820 82.57
31 -1192.8465 （可変）
32 45.2835 9.6972 1.497820 82.57
33 -18.6662 1.0344 1.804000 46.60
34 -47.9210 （可変）
35* -523.8408 8.2637 1.497820 82.57
36 -17.5000 1.0344 1.772500 49.62
37 -104.3835 BF
像面 ∞

（非球面データ）
第４面
κ ＝ 0.3414
Ａ4＝-8.00292E-06、Ａ6＝-7.70275E-09、Ａ8＝1.17451E-11、Ａ10＝-5.58935E-14
Ａ12＝0.86393E-16、Ａ14＝-0.44779E-19
第６面
κ ＝-4.3366
Ａ4＝3.09247E-05、Ａ6＝-5.15554E-10、Ａ8＝4.49113E-11、Ａ10＝-8.34686E-14
Ａ12＝0.10410E-16、Ａ14＝-0.21719E-19
第８面
κ ＝-0.6249
Ａ4＝-8.19052E-06、Ａ6＝4.90989E-09、Ａ8＝4.75791E-11、Ａ10＝-1.30056E-13
Ａ12＝0.13181E-15、Ａ14＝0.47422E-19
第３５面
κ ＝ 1.0000
Ａ4＝-1.22858E-05、Ａ6＝-2.24066E-08、Ａ8＝1.68819E-10、Ａ10＝-6.54827E-13

（レンズ群焦点距離）
レンズ群 始面 終面 群焦点距離
第１レンズ群 1 12 -21.07
第２レンズ群 13 21 71.10
第３レンズ群 22 24 -97.13
第４レンズ群 25 28 51.55
第５レンズ群 29 31 105.70
第６レンズ群 32 34 87.86
第７レンズ群 35 37 -108.50
第１合焦レンズ群 32 34 87.86

（可変間隔データ）
広角 中間1 中間2 望遠 広角 中間1 中間2 望遠
f 12.3 13.9 17.9 21.5
β ― ― ― ― -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 0.000 0.000 0.000 0.000 458.603 523.043 684.155 829.142
d12 28.651 20.951 8.126 1.000 28.651 20.951 8.126 1.000
d20 0.500 1.594 2.330 2.582 0.500 1.594 2.330 2.582
d24 0.500 0.684 0.709 0.500 0.500 0.684 0.709 0.500
d28 5.449 4.167 2.465 1.500 5.449 4.167 2.465 1.500
d31 3.147 3.382 3.914 4.210 2.703 2.933 3.452 3.740
d34 1.553 1.532 1.615 1.724 1.998 1.981 2.077 2.193
d37 15.251 18.292 25.234 31.250 15.251 18.292 25.234 31.250

（条件式）
(1) ｜ｍＰ１ｗ｜ ＝ 0.70
(2) ２ωｗ ＝ 126.5
(3) （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.30
(4) （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 1.71
(5) （Ｌ２ｒ２＋Ｌ２ｒ１）/（Ｌ２ｒ２−Ｌ２ｒ１） ＝ -2.26
(6) （Ｌ２ｒ１＋Ｌ１ｒ２）/（Ｌ２ｒ１−Ｌ１ｒ２） ＝ 9.07
(7) ｆ２／ｆｗ ＝ 5.78
(8) Ｂｆｗ／ｆｗ ＝ 1.24

図２２、及び図２３はそれぞれ、第５実施例に係る光学系の無限遠合焦時における広角端状態、及び望遠端状態の諸収差図であり、諸収差が良好に補正されていることがわかる。
また、図２４、及び図２５はそれぞれ、第５実施例に係る光学系の近距離合焦時（β＝−０．０２５）における広角端状態、及び望遠端状態の諸収差図であり、他の焦点距離同様に、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。

ＯＬ 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
Ｇ６ 第６レンズ群
Ｇ７ 第７レンズ群
Ｆ 合焦レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面

Claims (14)

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、第３レンズ群と、第４レンズ群とを有し、
   変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
   前記第１レンズ群は、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Ｌ１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２、負レンズＬ３を配置し、少なくとも１枚の正レンズを有し、
   前記第２レンズ群より像側に、合焦に際し光軸方向に移動する少なくとも１つの合焦レンズ群を有し、前記合焦レンズ群のうち最も物体側に配置された第１合焦レンズ群は、
   以下の条件式を満足する変倍光学系。
   １．５０ ＜ ｜ｍＰ１ｗ｜ または −０．９５ ＜ ｍＰ１ｗ ＜ ０．９５
   ９４．０° ＜ ２ωｗ ＜ １４０．０°
   但し、
   ｍＰ１ｗ：前記第１合焦レンズ群の広角端の倍率、
   ωｗ：広角端での変倍光学系全体の半画角（単位：度）。
2. 前記第１レンズ群は５枚以上のレンズを有する請求項１に記載の変倍光学系。
3. 以下の条件式を満足する請求項１または２に記載の変倍光学系。
   ０．０５ ＜ （−ｆ１）/ｆ２ ＜ １．５０
   但し、
   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。
4. 以下の条件式を満足する請求項１〜３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   ０．５０ ＜ （−ｆ１）／ｆｗ ＜ ５．３０
   但し、
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
   ｆｗ：広角端の焦点距離。
5. 以下の条件式を満足する請求項１〜４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   −５．００ ＜ （Ｌ２ｒ２＋Ｌ２ｒ１）/（Ｌ２ｒ２−Ｌ２ｒ１） ＜ −０．５０
   但し、
   Ｌ２ｒ１：前記負メニスカスレンズＬ２の物体側面の曲率半径、
   Ｌ２ｒ２：前記負メニスカスレンズＬ２の像側面の曲率半径。
6. 以下の条件式を満足する請求項１〜５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   １．００ ＜ （Ｌ２ｒ１＋Ｌ１ｒ２）/（Ｌ２ｒ１−Ｌ１ｒ２） ＜ ２０．００
   但し、
   Ｌ１ｒ２：前記負メニスカスレンズＬ１の像側面の曲率半径、
   Ｌ２ｒ１：前記負メニスカスレンズＬ２の物体側面の曲率半径。
7. 以下の条件式を満足する請求項１〜６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   １．００ ＜ ｆ２／ｆｗ ＜ ２２．５０
   但し、
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
   ｆｗ：広角端の焦点距離。
8. 以下の条件式を満足する請求項１〜７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   Ｂｆｗ/ｆｗ ＜ ２．００
   但し、
   Ｂｆｗ：広角端のバックフォーカス、
   ｆｗ：広角端の焦点距離。
9. 前記正レンズが前記負レンズＬ３と接合されている請求項１〜８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
10. 前記第１レンズ群が少なくとも１枚の非球面レンズを有する請求項１〜９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
11. 合焦に際し、互いに間隔が変化し、光軸方向に移動する第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群を有し、
    以下の条件式を満足する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．５０ ＜ ｜ｆＦ１／ｆＦ２｜ ＜ １．５０
    但し、
    ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離、
    ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離。
12. 合焦に際し、互いの間隔が変化し、光軸方向に移動する第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群を有し、
    以下の条件式を満足する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．５０ ＜ −（ｆＦ１／ｆＦ２） ＜ １．５０
    但し、
    ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離、
    ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の変倍光学系を搭載する光学機器。
14. 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、第３レンズ群と、第４レンズ群Ｇ４とを有する変倍光学系の製造方法であって、
    変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように配置し、
    前記第１レンズ群は、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Ｌ１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２、負レンズＬ３を配置し、少なくとも１枚の正レンズを有するように配置し、
    前記第２レンズ群より像側に、合焦に際し光軸方向に移動する少なくとも１つの合焦レンズ群を有するように配置し、前記合焦レンズ群のうち最も物体側に配置された第１合焦レンズ群は、
    以下の条件式を満足するように配置する変倍光学系の製造方法。
    １．５０ ＜ ｜ｍＰ１ｗ｜ または −０．９５ ＜ ｍＰ１ｗ ＜ ０．９５
    ９４．０° ＜ ２ωｗ ＜ １４０．０°
    但し、
    ｍＰ１ｗ：前記第１合焦レンズ群の広角端の倍率、
    ωｗ：広角端での変倍光学系全体の半画角（単位：度）。
    

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