JP7237286B2 - 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法に関する。
従来、小型でありながら大型の撮像素子に対応し、動画撮影に適した高速のフォーカシングが可能な変倍光学系が提案されている。例えば、特開２０１５－０６４４９２号公報を参照。しかしながら、従来の変倍光学系は、諸収差の補正が充分ではなかった。
本発明は、
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第３レンズ群と、負の屈折力を有する後続レンズ群とを有し、
変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、
前記第３レンズ群または前記後続レンズ群は、合焦時に移動する合焦レンズ群を有し、
以下の条件式を満足する変倍光学系である。
２．００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
０．４００ ＜ＢＦｗ／ｆｗ ＜ １．３００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
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後続レンズ群とを有し、
変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、
前記第３レンズ群または前記後続レンズ群は、合焦時に移動する合焦レンズ群を有し、
以下の条件式を満足する変倍光学系である。
２．００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
０．４００ ＜ＢＦｗ／ｆｗ ＜ １．３００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
また、本発明は、
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第３レンズ群と、負の屈折力を有する後続レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化するように構成し、
前記第３レンズ群または前記後続レンズ群が、合焦時に移動する合焦レンズ群を有するように構成し、
以下の条件式を満足するように構成する変倍光学系の製造方法である。
２．００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
０．４００ ＜ＢＦｗ／ｆｗ ＜ １．３００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
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後続レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化するように構成し、
前記第３レンズ群または前記後続レンズ群が、合焦時に移動する合焦レンズ群を有するように構成し、
以下の条件式を満足するように構成する変倍光学系の製造方法である。
２．００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
０．４００ ＜ＢＦｗ／ｆｗ ＜ １．３００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
以下、本実施形態に係る変倍光学系、光学装置および変倍光学系の製造方法について説明する。まず、本実施形態に係る変倍光学系を説明する。
本実施形態に係る変倍光学系は、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第３レンズ群と、負の屈折力を有する後続レンズ群とを有し、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レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群または前記後続レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際移動する合焦レンズ群を有し、以下の条件式（１）および（２）を満足するように構成されている。
（１）２．００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
（２）０．４００ ＜ＢＦｗ／ｆｗ ＜ １．３００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
（１）２．００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
（２）０．４００ ＜ＢＦｗ／ｆｗ ＜ １．３００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
本実施形態の変倍光学系の後続レンズ群は、少なくとも１つのレンズ群を有している。なお、本実施形態においてレンズ群とは、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いう。また、本実施形態においてレンズ成分とは、単レンズのこと、または２枚以上のレンズを接合してなる接合レンズのことをいう。
本実施形態の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、各レンズ群同士の間隔を変化させることによって、変倍時の良好な収差補正を図ることができる。また、第３レンズ群または後続レンズ群に合焦レンズ群を配置することにより、合焦レンズ群を小型軽量化でき、その結果、高速でのフォーカシングが可能になると共に、変倍光学系および鏡筒の小型化を図ることができる。
本実施形態の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、各レンズ群同士の間隔を変化させることによって、変倍時の良好な収差補正を図ることができる。また、第３レンズ群または後続レンズ群に合焦レンズ群を配置することにより、合焦レンズ群を小型軽量化でき、その結果、高速でのフォーカシングが可能になると共に、変倍光学系および鏡筒の小型化を図ることができる。
条件式（１）は、第１レンズ群の焦点距離と、広角端状態における変倍光学系の焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（１）を満足することにより、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
本実施形態の変倍光学系の条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群の屈折力が小さくなり、広角端状態における諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を７．０００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の上限値を６．５００、さらに６．３００にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態における諸収差、特にコマ収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を３．００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の下限値を４．００、さらに４．５０にすることが好ましい。
条件式（２）は、広角端状態における変倍光学系のバックフォーカスと、広角端状態における変倍光学系の焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（２）を満足することにより、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。なお、バックフォーカスとは最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離である。
本実施形態の変倍光学系の条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、広角端状態における変倍光学系の焦点距離に対して、広角端状態における変倍光学系のバックフォーカスが大きくなり、広角端状態における諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を１．０００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の上限値を０．９５０、さらに０．９００にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、広角端状態における変倍光学系の焦点距離に対して、広角端状態における変倍光学系のバックフォーカスが小さくなり、広角端状態における諸収差、特にコマ収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を０．５００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の下限値を０．６００、さらに０．６５０にすることが好ましい。
なお、条件式（２）において、ＢＦｗが示す「広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス」を「全長が最も短い状態における前記変倍光学系のバックフォーカス」とし、ｆｗが示す「広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離」を「全長が最も短い状態における前記変倍光学系の焦点距離」としても良い。すなわち条件式（２）は、次のように表しても良い。
（２）０．４００ ＜ＢＦｓ／ｆｓ ＜ １．３００
但し、
ＢＦｓ：全長が最も短い状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
ｆｓ：全長が最も短い状態における前記変倍光学系の焦点距離
（２）０．４００ ＜ＢＦｓ／ｆｓ ＜ １．３００
但し、
ＢＦｓ：全長が最も短い状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
ｆｓ：全長が最も短い状態における前記変倍光学系の焦点距離
以上の構成により、本実施形態の変倍光学系は、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、変倍時および合焦時に諸収差を良好に補正することができる変倍光学系を実現することができる。
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．５００ ＜ １／βＲｗ ＜ １．２００
但し、
βＲｗ：広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率
（３）０．５００ ＜ １／βＲｗ ＜ １．２００
但し、
βＲｗ：広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率
条件式（３）は、広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（３）を満足することにより、広角端状態における、非点収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
本実施形態の変倍光学系の条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率が小さくなり、広角端状態における諸収差、特に非点収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を１．１００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の上限値を１．０００、さらに０．９００にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率が大きくなり、広角端状態において像面湾曲が発生しやすく、また諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を０．５５０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の下限値を０．５８０、さらに０．６００にすることが好ましい。
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）４．０００ ＜ ｆ１／ｆ１Ｒｗ ＜ ９．０００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１Ｒｗ：前記第１レンズ群より像面側に配置されたレンズ群の広角端状態における合成焦点距離
（４）４．０００ ＜ ｆ１／ｆ１Ｒｗ ＜ ９．０００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１Ｒｗ：前記第１レンズ群より像面側に配置されたレンズ群の広角端状態における合成焦点距離
条件式（４）は、第１レンズ群の焦点距離と、第１レンズ群より像面側に配置されたレンズ群の広角端状態における合成焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（４）を満足することにより、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。さらに、条件式（４）を満足することにより、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
本実施形態の変倍光学系の条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群より像面側に配置されたレンズ群の広角端状態における屈折力が大きくなり、広角端状態における諸収差、特にコマ収差を良好に補正することが困難となる。また、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を８．５００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の上限値を８．０００、さらに７．０００にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（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大きくなり、広角端状態における諸収差、特にコマ収差を良好に補正することが困難となる。また、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を５．０００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の下限値を５．１００、さらに５．２００にすることが好ましい。
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）ｎｄ３ｆｐ ＜ １．８００
但し、
ｎｄ３ｆｐ：前記第３レンズ群内の最も屈折率の大きいレンズの屈折率
（５）ｎｄ３ｆｐ ＜ １．８００
但し、
ｎｄ３ｆｐ：前記第３レンズ群内の最も屈折率の大きいレンズの屈折率
条件式（５）は、第３レンズ群内の最も屈折力が大きいレンズの屈折率を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（５）を満足する屈折力の高い硝子材料を用いることにより、軸上色収差と球面収差を良好に補正することができる。
本実施形態の変倍光学系の条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が増大し、軸上色収差と球面収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を１．７５０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の上限値を１．７００、さらに１．６５０にすることが好ましい。
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）５０．０００ ＜ νｄ３ｐ
但し、
νｄ３ｐ：前記第３レンズ群内の最もアッベ数が小さいレンズのアッベ数
（６）５０．０００ ＜ νｄ３ｐ
但し、
νｄ３ｐ：前記第３レンズ群内の最もアッベ数が小さいレンズのアッベ数
条件式（６）は、第３レンズ群内の最もアッベ数が小さいレンズのアッベ数を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（６）を満足する低分散の硝子材料を用いることにより第３レンズ群に異常分散性を持たせることができ、軸上色収差と球面収差を良好に補正することができる。
本実施形態の変倍光学系の条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、第３レンズ群に充分な異常分散性を持たせることができず、軸上色収差と球面収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（６）の下限値を５５．０００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の下限値を５８．０００、さらに６０．０００にすることが好ましい。
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）１．１００ ＜ βＦｗ ＜ ２．５００
但し、
βＦｗ：広角端状態における前記合焦レンズ群の横倍率
（７）１．１００ ＜ βＦｗ ＜ ２．５００
但し、
βＦｗ：広角端状態における前記合焦レンズ群の横倍率
条件式（７）は、広角端状態における合焦レンズ群の横倍率を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（７）を満足することにより、合焦時の合焦レンズ群の移動量を小さくすることができ、変倍光学系の小型化を図ることができる。
本実施形態の変倍光学系の条件式（７）の対応値が上限値を上回ると、合焦時の合焦レンズ群の移動量が大きくなってしまい、変倍光学系の小型化が困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（７）の上限値を２．０００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（７）の上限値を１．８００、さらに１．７００にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（７）の対応値が下限値を下回ると、合焦時の合焦レンズ群の移動量が小さくなり、フォーカス制御が困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（７）の下限値を１．２００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（７）の下限値を１．２５０、さらに１．３００にすることが好ましい。
また、本実施形の変倍光学系は、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
（８）０．５００ ＜ ｆ２ｆｎ／ｆ２ ＜ １．１００
但し、
ｆ２ｆｎ：前記第２レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
（８）０．５００ ＜ ｆ２ｆｎ／ｆ２ ＜ １．１００
但し、
ｆ２ｆｎ：前記第２レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
条件式（８）は、第２レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の焦点距離と、第２レンズ群の焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（８）を満足することにより、第２レンズ群内の最も物体側のレンズ成分のパワーを適正に配置することができ、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
本実施形態の変倍光学系の条件式（８）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の屈折力が小さくなり、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（８）の上限値を１．０００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（８）の上限値を０．９００、さらに０．８５０にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（８）の対応値が下限値を下回ると、第２レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の屈折力が大きくなり、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（８）の下限値を０．５５０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（８）の下限値を０．６００、さらに０．６５０にすることが好ましい。
また、本実施形の変倍光学系は、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
（９）０．３００ ＜ ｜ｆＦ｜／ｆｔ ＜ １．０００
但し、
ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
（９）０．３００ ＜ ｜ｆＦ｜／ｆｔ ＜ １．０００
但し、
ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
条件式（９）は、合焦レンズ群の焦点距離と、望遠端状態における変倍光学系の焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（９）を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えるとともに、変倍光学系および鏡筒の小型化を図ることができる。
本実施形態の変倍光学系の条件式（９）の対応値が上限値を上回ると、合焦レンズ群の屈折力が小さくなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の諸収差の変動、特に球面収差の変動を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（９）の上限値を０．９００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（９）の上限値を０．８００、さらに０．７５０にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（９）の対応値が下限値を下回ると、合焦レンズ群の屈折力が大きくなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の諸収差の変動、特に球面収差の変動を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（９）の下限値を０．４００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（９）の下限値を０．５００、さらに０．５５０にすることが好ましい。
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
（１０）４０．００° ＜ ωｗ ＜ ８５．００°
但し、
ωｗ：広角端状態における前記変倍光学系の半画角
（１０）４０．００° ＜ ωｗ ＜ ８５．００°
但し、
ωｗ：広角端状態における前記変倍光学系の半画角
条件式（１０）は、広角端状態における変倍光学系の半画角を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（１０）を満足することにより、広い画角を有しつつ、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
本実施形態の変倍光学系の条件式（１０）の対応値が上限値を上回ると、画角が広くなりすぎ、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１０）の上限値を８４．００°にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１０）の上限値を８３．００°、さらに８２．００°にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（１０）の対応値が下限値を下回ると、画角が狭くなり、諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１０）の下限値を４１．００°にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１０）の下限値を４２．００°、さらに４３．００°にすることが好ましい。
また、本実施形態の変倍光学系は、後続レンズ群が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、第４レンズ群が合焦レンズ群を有することが望ましい。本実施形態に係る変倍光学系は、この構成により、合焦レンズ群を小型軽量化でき、その結果、変倍光学系及び鏡筒の小型化を図ることができる。
本実施形態の光学装置は、上述した構成の変倍光学系を有する。これにより、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、変倍時および合焦時に諸収差を良好に補正することができる光学装置を実現することができる。
本実施形態の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第３レンズ群と、負の屈折力を有する後続レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化するように構成し、前記第３レンズ群または前記後続レンズ群が、無限遠物体から近距離物体への合焦時に移動する合焦レンズ群を有するように構成し、以下の条件式（１）および（２）を満足するように構成する変倍光学系の製造方法である。これにより、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、変倍時および合焦時に諸収差を良好に補正することができる変倍光学系を製造することができる。
（１）２．００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
（２）０．４００ ＜ＢＦｗ／ｆｗ ＜ １．３００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
（１）２．００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
（２）０．４００ ＜ＢＦｗ／ｆｗ ＜ １．３００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
以下、本実施形態の数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃはそれぞれ、本実施形態の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図１Ａ中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図１Ｂ中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
（第１実施例）
図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃはそれぞれ、本実施形態の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図１Ａ中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図１Ｂ中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
本実施例に係る変倍光学系は、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、開口絞りＳ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後続レンズ群ＧＲとから構成されている。
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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズからなる。
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、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とからなる。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４と両凸形状の正レンズＬ３５との接合レンズとからなる。両凸形状の正レンズＬ３１は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
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、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とからなる。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４と両凸形状の正レンズＬ３５との接合レンズとからなる。両凸形状の正レンズＬ３１は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
後続レンズ群ＧＲは、光軸に沿って物体側から順に、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とから構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１からなる。負メニスカスレンズＬ４１は、像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１からなる。両凸形状の正レンズＬ５１は、像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第６レンズ群Ｇ６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Ｌ６１と、両凹形状の負レンズＬ６２とからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１からなる。負メニスカスレンズＬ４１は、像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１からなる。両凸形状の正レンズＬ５１は、像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第６レンズ群Ｇ６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Ｌ６１と、両凹形状の負レンズＬ６２とからなる。
第６レンズ群Ｇ６と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタＦＬが配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔および第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１から第６レンズ群Ｇ６までの全てのレンズ群が光軸に沿って移動する。また、開口絞りＳは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って像面Ｉ方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って像面Ｉ方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表１に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
［面データ］において、ｍは物体側から数えた光学面の順番、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第ｎ面（ｎは整数）と第ｎ＋１面との間隔）、ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、ＯＰは物体面、Ｄｎ（ｎは整数）は可変の面間隔、Ｓは開口絞り、Ｉは像面をそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示している。空気の屈折率ｎｄ＝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。
［面データ］において、ｍは物体側から数えた光学面の順番、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第ｎ面（ｎは整数）と第ｎ＋１面との間隔）、ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、ＯＰは物体面、Ｄｎ（ｎは整数）は可変の面間隔、Ｓは開口絞り、Ｉは像面をそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示している。空気の屈折率ｎｄ＝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。
［各種データ］において、ｆは焦点距離、ＦＮｏはＦナンバー、ωは半画角（単位は「°」）、Ｙは最大像高、ＴＬは本実施例に係る変倍光学系の全長すなわち第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離をそれぞれ示す。ＢＦはバックフォーカスすなわち最も像側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の距離を示し、ＢＦ（空気換算長）は最も像側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の距離を、フィルタ等の光学ブロックを光路中から除去した状態で測ったときの値である。なお、Ｗは広角端状態、Ｍは中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面番号ＳＴと焦点距離ｆを示す。
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面番号ＳＴと焦点距離ｆを示す。
［非球面データ］には、［面データ］に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の非球面係数及び円錐定数を示す。
ｘ＝（ｈ２／ｒ）／［１＋｛１－κ（ｈ／ｒ）２｝１／２］
＋A4ｈ４＋A6ｈ６＋A8ｈ８＋A10ｈ１０
ここで、ｈを光軸に垂直な方向の高さ、ｘを高さｈにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離であるサグ量、κを円錐定数、A4，A6，A8，A10を非球面係数、ｒを基準球面の曲率半径である近軸曲率半径とする。なお、「E－n」（nは整数）は「×10－ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10－５」を示す。２次の非球面係数A2は０であり、記載を省略している。
ｘ＝（ｈ２／ｒ）／［１＋｛１－κ（ｈ／ｒ）２｝１／２］
＋A4ｈ４＋A6ｈ６＋A8ｈ８＋A10ｈ１０
ここで、ｈを光軸に垂直な方向の高さ、ｘを高さｈにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離であるサグ量、κを円錐定数、A4，A6，A8，A10を非球面係数、ｒを基準球面の曲率半径である近軸曲率半径とする。なお、「E－n」（nは整数）は「×10－ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10－５」を示す。２次の非球面係数A2は０であり、記載を省略している。
［可変間隔データ］において、Ｄｎ（ｎは整数）は第ｎ面と第（ｎ＋１）面との面間隔をそれぞれ示す。また、Ｗは広角端状態、Ｍは中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態、無限遠は無限遠物体への合焦時、近距離は近距離物体への合焦時をそれぞれ示す。
［条件式対応値］には、各条件式の対応値をそれぞれ示す。
［条件式対応値］には、各条件式の対応値をそれぞれ示す。
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。
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。
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。
（表１）第１実施例
［面データ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞
1 55.56269 2.090 1.84666 23.8
2 40.07848 8.659 1.75500 52.3
3 165.87769 D3
＊4 305.23816 2.000 1.83357 41.5
＊5 15.91291 8.769
6 -46.53317 1.500 1.49782 82.6
7 47.28615 0.150
8 36.78652 3.869 2.00060 25.5
9 -4410.95550 D9
10(S) ∞ 1.500
＊11 25.50000 5.056 1.61881 63.9
12 -55.83871 1.974
13 -29.70567 2.979 1.75500 52.3
14 -17.48858 1.500 1.91435 31.0
15 -26.37061 0.150
16 30.89509 1.500 1.95375 32.3
17 13.37829 4.608 1.59848 57.2
18 -117.59347 D18
19 297.46406 1.500 1.55332 71.7
＊20 20.53630 D20
21 143.35194 6.018 1.55332 71.7
＊22 -24.59285 D22
23 -42.73323 4.479 1.84666 23.8
24 -25.30641 0.331
25 -31.61248 1.500 1.85026 32.4
26 200.00000 D26
27 ∞ 1.500 1.51680 64.1
28 ∞ D28
Ｉ ∞
［各種データ］
変倍比：2.75
Ｗ Ｍ Ｔ
f 24.72 46.30 67.90
FNo 4.00 4.25 4.00
ω 43.4 24.3 17.0
Y 21.70 21.70 21.70
TL 116.068 129.674 144.273
BF 15.310 32.587 40.396
BF(空気換算長) 14.799 32.076 39.885
［レンズ群データ］
レンズ群 ＳＴ ｆ
第1レンズ群 1 113.52
第2レンズ群 4 -25.53
第3レンズ群 10 23.75
第4レンズ群 19 -39.94
第5レンズ群 21 38.43
第6レンズ群 23 -57.87
［非球面データ］
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 6.25659e-06 -1.91556e-08 2.52781e-11 -1.35238e-14
5 0.00000e+00 2.80706e-05 6.07832e-08 -2.35463e-11 1.70671e-13
11 1.00000e+00 -1.67018e-05 -1.56513e-09 3.10565e-12 -5.19087e-13
20 1.00000e+00 4.64472e-06 -7.82369e-08 6.72266e-10 -6.64718e-12
22 1.00000e+00 1.52142e-05 -5.80147e-09 -8.01313e-12 3.24010e-14
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 16.335 29.807 2.000 16.335 29.807
D9 21.355 7.927 2.222 21.355 7.927 2.222
D18 1.630 1.662 1.111 3.282 5.509 8.035
D20 9.084 9.053 9.604 7.433 5.205 2.680
D22 6.556 1.978 1.000 6.556 1.978 1.000
D26 13.711 30.988 38.797 13.711 30.988 38.797
D28 0.100 0.099 0.099 0.100 0.099 0.099
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆｗ＝4.5920
（２）ＢＦｗ／ｆｗ＝0.5987
（３）１／βＲｗ＝0.7639
（４）ｆ１／ｆ１Ｒｗ＝5.4336
（５）ｎｄ３ｆｐ＝1.6188
（６）νｄ３ｐ＝63.8544
（７）βＦｗ＝2.4956
（８）ｆ２ｆｎ／ｆ２＝0.7915
（９）｜ｆＦ｜／ｆｔ＝0.5882
（１０）ωｗ＝43.4511°
［面データ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞
1 55.56269 2.090 1.84666 23.8
2 40.07848 8.659 1.75500 52.3
3 165.87769 D3
＊4 305.23816 2.000 1.83357 41.5
＊5 15.91291 8.769
6 -46.53317 1.500 1.49782 82.6
7 47.28615 0.150
8 36.78652 3.869 2.00060 25.5
9 -4410.95550 D9
10(S) ∞ 1.500
＊11 25.50000 5.056 1.61881 63.9
12 -55.83871 1.974
13 -29.70567 2.979 1.75500 52.3
14 -17.48858 1.500 1.91435 31.0
15 -26.37061 0.150
16 30.89509 1.500 1.95375 32.3
17 13.37829 4.608 1.59848 57.2
18 -117.59347 D18
19 297.46406 1.500 1.55332 71.7
＊20 20.53630 D20
21 143.35194 6.018 1.55332 71.7
＊22 -24.59285 D22
23 -42.73323 4.479 1.84666 23.8
24 -25.30641 0.331
25 -31.61248 1.500 1.85026 32.4
26 200.00000 D26
27 ∞ 1.500 1.51680 64.1
28 ∞ D28
Ｉ ∞
［各種データ］
変倍比：2.75
Ｗ Ｍ Ｔ
f 24.72 46.30 67.90
FNo 4.00 4.25 4.00
ω 43.4 24.3 17.0
Y 21.70 21.70 21.70
TL 116.068 129.674 144.273
BF 15.310 32.587 40.396
BF(空気換算長) 14.799 32.076 39.885
［レンズ群データ］
レンズ群 ＳＴ ｆ
第1レンズ群 1 113.52
第2レンズ群 4 -25.53
第3レンズ群 10 23.75
第4レンズ群 19 -39.94
第5レンズ群 21 38.43
第6レンズ群 23 -57.87
［非球面データ］
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 6.25659e-06 -1.91556e-08 2.52781e-11 -1.35238e-14
5 0.00000e+00 2.80706e-05 6.07832e-08 -2.35463e-11 1.70671e-13
11 1.00000e+00 -1.67018e-05 -1.56513e-09 3.10565e-12 -5.19087e-13
20 1.00000e+00 4.64472e-06 -7.82369e-08 6.72266e-10 -6.64718e-12
22 1.00000e+00 1.52142e-05 -5.80147e-09 -8.01313e-12 3.24010e-14
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 16.335 29.807 2.000 16.335 29.807
D9 21.355 7.927 2.222 21.355 7.927 2.222
D18 1.630 1.662 1.111 3.282 5.509 8.035
D20 9.084 9.053 9.604 7.433 5.205 2.680
D22 6.556 1.978 1.000 6.556 1.978 1.000
D26 13.711 30.988 38.797 13.711 30.988 38.797
D28 0.100 0.099 0.099 0.100 0.099 0.099
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆｗ＝4.5920
（２）ＢＦｗ／ｆｗ＝0.5987
（３）１／βＲｗ＝0.7639
（４）ｆ１／ｆ１Ｒｗ＝5.4336
（５）ｎｄ３ｆｐ＝1.6188
（６）νｄ３ｐ＝63.8544
（７）βＦｗ＝2.4956
（８）ｆ２ｆｎ／ｆ２＝0.7915
（９）｜ｆＦ｜／ｆｔ＝0.5882
（１０）ωｗ＝43.4511°
図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは開口数、Ａは光線入射角即ち半画角（単位は「°」）、Ｈ０は物体高（単位：ｍｍ）をそれぞれ示す。詳しくは、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーＦＮＯまたは開口数ＮＡの値を示し、非点収差図および歪曲収差図では半画角または物体高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各半画角または各物体高の値を示す。ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示し、ｄ、ｇの記載のないものはｄ線における収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。コマ収差図は、各半画角または各物体高におけるコマ収差すなわち横収差を示す。なお、後述する各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも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４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃはそれぞれ、本実施形態の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図４Ａ中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図４Ｂ中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃはそれぞれ、本実施形態の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図４Ａ中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図４Ｂ中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
本実施例に係る変倍光学系は、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、開口絞りＳ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後続レンズ群ＧＲとから構成されている。
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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズからなる。
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、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とからなる。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５とからなる。正メニスカスレンズＬ３１は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズＬ３５は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
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、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とからなる。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５とからなる。正メニスカスレンズＬ３１は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズＬ３５は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
後続レンズ群ＧＲは、光軸に沿って物体側から順に、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。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１からなる。負メニスカスレンズＬ４１は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１からなる。負メニスカスレンズＬ４１は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１からなる。
第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタＦＬが配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動する。なおこの時、第５レンズ群Ｇ５は、像面Ｉに対して位置が固定である。また、開口絞りＳは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３５を光軸に沿って物体方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表２に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３５を光軸に沿って物体方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表２に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表２）第２実施例
［面データ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞
1 80.37239 2.191 1.84666 23.8
2 51.98777 8.571 1.75500 52.3
3 2070.67650 D3
＊ 4 641.99827 2.000 1.85135 40.1
＊ 5 16.81311 8.912
6 -42.25332 1.500 1.49782 82.6
7 110.99976 0.132
8 41.80583 3.451 2.00069 25.5
9 1058.33950 D9
10(S) ∞ 1.500
＊11 39.00831 2.770 1.49710 81.5
12 140.27569 0.100
13 43.60704 3.000 1.85896 22.7
14 289.56516 0.100
15 18.65400 3.904 1.49782 82.6
16 75.27582 1.500 1.85896 22.7
17 16.91540 7.449
＊18 23.17679 5.123 1.49710 81.5
＊19 -24.33043 D19
＊20 99.02941 1.500 1.74330 49.3
21 22.73753 D21
22 -272.28910 4.264 1.48749 70.3
23 -65.54087 16.319
24 ∞ 1.500 1.51680 64.1
25 ∞ D25
Ｉ ∞
［各種データ］
変倍比： 2.75
Ｗ Ｍ Ｔ
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.4 23.6 16.5
Y 21.70 21.70 21.70
TL 115.511 129.313 146.760
BF 17.920 17.921 17.921
BF(空気換算長) 17.409 17.410 17.410
［レンズ群データ］
レンズ群 ＳＴ ｆ
第1レンズ群 1 118.36
第2レンズ群 4 -26.19
第3レンズ群 10 24.69
第4レンズ群 20 -40.04
第5レンズ群 22 175.88
［非球面データ］
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 4.80528e-06 -2.54101e-08 4.94759e-11 -4.51789e-14
5 0.00000e+00 2.73459e-05 3.32316e-08 9.23524e-12 -2.12635e-13
11 1.00000e+00 -5.44666e-06 -6.91574e-09 -1.69497e-11 3.80992e-13
18 1.00000e+00 -2.14682e-05 1.69238e-07 -7.34656e-11 -4.73585e-12
19 1.00000e+00 2.20572e-05 1.07214e-07 3.49803e-10 -7.90497e-12
20 1.00000e+00 4.65831e-07 4.17596e-08 -6.57210e-10 0.00000e+00
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 18.199 30.446 2.000 18.199 30.446
D9 22.008 6.706 1.701 22.008 6.706 1.701
D19 3.665 3.116 1.770 4.734 6.005 7.453
D21 11.952 25.405 36.955 11.952 25.405 36.955
D25 0.101 0.102 0.102 0.101 0.102 0.102
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆｗ＝4.7877
（２）ＢＦｗ／ｆｗ＝0.7042
（３）１／βＲｗ＝1.1035
（４）ｆ１／ｆ１Ｒｗ＝5.5459
（５）ｎｄ３ｆｐ＝1.4971
（６）νｄ３ｐ＝81.5584
（７）βＦｗ＝-0.0053
（８）ｆ２ｆｎ／ｆ２＝0.7755
（９）｜ｆＦ｜／ｆｔ＝0.3645
（１０）ωｗ＝43.4244°
［面データ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞
1 80.37239 2.191 1.84666 23.8
2 51.98777 8.571 1.75500 52.3
3 2070.67650 D3
＊ 4 641.99827 2.000 1.85135 40.1
＊ 5 16.81311 8.912
6 -42.25332 1.500 1.49782 82.6
7 110.99976 0.132
8 41.80583 3.451 2.00069 25.5
9 1058.33950 D9
10(S) ∞ 1.500
＊11 39.00831 2.770 1.49710 81.5
12 140.27569 0.100
13 43.60704 3.000 1.85896 22.7
14 289.56516 0.100
15 18.65400 3.904 1.49782 82.6
16 75.27582 1.500 1.85896 22.7
17 16.91540 7.449
＊18 23.17679 5.123 1.49710 81.5
＊19 -24.33043 D19
＊20 99.02941 1.500 1.74330 49.3
21 22.73753 D21
22 -272.28910 4.264 1.48749 70.3
23 -65.54087 16.319
24 ∞ 1.500 1.51680 64.1
25 ∞ D25
Ｉ ∞
［各種データ］
変倍比： 2.75
Ｗ Ｍ Ｔ
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.4 23.6 16.5
Y 21.70 21.70 21.70
TL 115.511 129.313 146.760
BF 17.920 17.921 17.921
BF(空気換算長) 17.409 17.410 17.410
［レンズ群データ］
レンズ群 ＳＴ ｆ
第1レンズ群 1 118.36
第2レンズ群 4 -26.19
第3レンズ群 10 24.69
第4レンズ群 20 -40.04
第5レンズ群 22 175.88
［非球面データ］
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 4.80528e-06 -2.54101e-08 4.94759e-11 -4.51789e-14
5 0.00000e+00 2.73459e-05 3.32316e-08 9.23524e-12 -2.12635e-13
11 1.00000e+00 -5.44666e-06 -6.91574e-09 -1.69497e-11 3.80992e-13
18 1.00000e+00 -2.14682e-05 1.69238e-07 -7.34656e-11 -4.73585e-12
19 1.00000e+00 2.20572e-05 1.07214e-07 3.49803e-10 -7.90497e-12
20 1.00000e+00 4.65831e-07 4.17596e-08 -6.57210e-10 0.00000e+00
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 18.199 30.446 2.000 18.199 30.446
D9 22.008 6.706 1.701 22.008 6.706 1.701
D19 3.665 3.116 1.770 4.734 6.005 7.453
D21 11.952 25.405 36.955 11.952 25.405 36.955
D25 0.101 0.102 0.102 0.101 0.102 0.102
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆｗ＝4.7877
（２）ＢＦｗ／ｆｗ＝0.7042
（３）１／βＲｗ＝1.1035
（４）ｆ１／ｆ１Ｒｗ＝5.5459
（５）ｎｄ３ｆｐ＝1.4971
（６）νｄ３ｐ＝81.5584
（７）βＦｗ＝-0.0053
（８）ｆ２ｆｎ／ｆ２＝0.7755
（９）｜ｆＦ｜／ｆｔ＝0.3645
（１０）ωｗ＝43.4244°
図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも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７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃはそれぞれ、本実施形態の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図７Ａ中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図７Ｂ中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃはそれぞれ、本実施形態の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図７Ａ中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図７Ｂ中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
本実施例に係る変倍光学系は、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、開口絞りＳ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後続レンズ群ＧＲとから構成されている。
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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズからなる。
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、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とからなる。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５とからなる。正メニスカスレンズＬ３１は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズＬ３５は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
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、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とからなる。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５とからなる。正メニスカスレンズＬ３１は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズＬ３５は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
後続レンズ群ＧＲは、光軸に沿って物体側から順に、負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４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２からなる。両凹形状の負レンズＬ４２は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５１からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２からなる。両凹形状の負レンズＬ４２は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５１からなる。
第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタＦＬが配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動する。なおこの時、第５レンズ群Ｇ５は、像面Ｉに対して位置が固定である。また、開口絞りＳは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って像面Ｉ方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表３に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って像面Ｉ方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表３に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）第３実施例
［面データ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞
1 89.76586 2.265 1.91255 19.4
2 66.23033 7.686 1.72916 54.6
3 2195.99100 D3
＊ 4 277.38836 2.000 1.88079 37.3
＊ 5 17.49175 8.770
6 -57.48461 1.500 1.49782 82.6
7 51.02263 0.150
8 35.06470 4.055 2.04370 27.2
9 245.04447 D9
10(S) ∞ 1.500
＊11 26.08134 2.954 1.49710 81.5
12 64.38198 0.150
13 42.81458 3.000 1.85896 22.7
14 -408.89472 1.730
15 33.86607 4.307 1.49782 82.6
16 -67.66664 1.500 1.85896 22.7
17 20.59315 3.307
＊18 24.88849 5.009 1.49710 81.5
＊19 -20.31236 D19
20 -55.34887 2.804 1.92119 24.0
21 -30.11397 1.627
＊22 -37.35916 1.500 1.79864 45.4
＊23 56.50097 D23
24 -115.79135 1.614 1.48749 70.3
25 -121.94772 13.000
26 ∞ 1.500 1.51680 64.1
27 ∞ D27
Ｉ ∞
［各種データ］
変倍比： 2.75
Ｗ Ｍ Ｔ
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.5 23.5 16.4
Y 21.70 21.70 21.70
TL 116.411 128.891 146.759
BF 14.601 14.601 14.601
BF(空気換算長) 14.089 14.090 14.090
［レンズ群データ］
レンズ群 ＳＴ ｆ
第1レンズ群 1 140.58
第2レンズ群 4 -27.73
第3レンズ群 10 25.37
第4レンズ群 20 -47.81
第5レンズ群 24 -5147.18
［非球面データ］
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 8.89487e-06 -5.32351e-08 1.15340e-10 -9.61968e-14
5 0.00000e+00 3.06664e-05 4.19740e-08 -3.78170e-10 1.10549e-12
11 1.00000e+00 -1.43493e-05 -1.64931e-08 -1.16757e-10 5.06940e-13
18 1.00000e+00 -5.15936e-06 -8.80397e-08 2.04540e-09 -5.99297e-12
19 1.00000e+00 3.60122e-05 -1.84722e-07 2.16592e-09 -2.51269e-12
22 1.00000e+00 3.47799e-05 -5.63856e-07 5.11223e-09 -2.14413e-11
23 1.00000e+00 4.08762e-05 -4.22039e-07 3.84567e-09 -1.33757e-11
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 21.368 35.662 2.000 21.368 35.662
D9 25.688 8.326 2.837 25.688 8.326 2.837
D19 3.296 3.360 1.742 5.189 7.744 8.532
D23 13.398 23.808 34.489 11.505 19.424 27.699
D27 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆｗ＝5.6876
（２）ＢＦｗ／ｆｗ＝0.5699
（３）１／βＲｗ＝0.9927
（４）ｆ１／ｆ１Ｒｗ＝6.3490
（５）ｎｄ３ｆｐ＝1.4971
（６）νｄ３ｐ＝81.5584
（７）βＦｗ＝1.5940
（８）ｆ２ｆｎ／ｆ２＝0.7670
（９）｜ｆＦ｜／ｆｔ＝0.7042
（１０）ωｗ＝43.4653°
［面データ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞
1 89.76586 2.265 1.91255 19.4
2 66.23033 7.686 1.72916 54.6
3 2195.99100 D3
＊ 4 277.38836 2.000 1.88079 37.3
＊ 5 17.49175 8.770
6 -57.48461 1.500 1.49782 82.6
7 51.02263 0.150
8 35.06470 4.055 2.04370 27.2
9 245.04447 D9
10(S) ∞ 1.500
＊11 26.08134 2.954 1.49710 81.5
12 64.38198 0.150
13 42.81458 3.000 1.85896 22.7
14 -408.89472 1.730
15 33.86607 4.307 1.49782 82.6
16 -67.66664 1.500 1.85896 22.7
17 20.59315 3.307
＊18 24.88849 5.009 1.49710 81.5
＊19 -20.31236 D19
20 -55.34887 2.804 1.92119 24.0
21 -30.11397 1.627
＊22 -37.35916 1.500 1.79864 45.4
＊23 56.50097 D23
24 -115.79135 1.614 1.48749 70.3
25 -121.94772 13.000
26 ∞ 1.500 1.51680 64.1
27 ∞ D27
Ｉ ∞
［各種データ］
変倍比： 2.75
Ｗ Ｍ Ｔ
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.5 23.5 16.4
Y 21.70 21.70 21.70
TL 116.411 128.891 146.759
BF 14.601 14.601 14.601
BF(空気換算長) 14.089 14.090 14.090
［レンズ群データ］
レンズ群 ＳＴ ｆ
第1レンズ群 1 140.58
第2レンズ群 4 -27.73
第3レンズ群 10 25.37
第4レンズ群 20 -47.81
第5レンズ群 24 -5147.18
［非球面データ］
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 8.89487e-06 -5.32351e-08 1.15340e-10 -9.61968e-14
5 0.00000e+00 3.06664e-05 4.19740e-08 -3.78170e-10 1.10549e-12
11 1.00000e+00 -1.43493e-05 -1.64931e-08 -1.16757e-10 5.06940e-13
18 1.00000e+00 -5.15936e-06 -8.80397e-08 2.04540e-09 -5.99297e-12
19 1.00000e+00 3.60122e-05 -1.84722e-07 2.16592e-09 -2.51269e-12
22 1.00000e+00 3.47799e-05 -5.63856e-07 5.11223e-09 -2.14413e-11
23 1.00000e+00 4.08762e-05 -4.22039e-07 3.84567e-09 -1.33757e-11
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 21.368 35.662 2.000 21.368 35.662
D9 25.688 8.326 2.837 25.688 8.326 2.837
D19 3.296 3.360 1.742 5.189 7.744 8.532
D23 13.398 23.808 34.489 11.505 19.424 27.699
D27 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆｗ＝5.6876
（２）ＢＦｗ／ｆｗ＝0.5699
（３）１／βＲｗ＝0.9927
（４）ｆ１／ｆ１Ｒｗ＝6.3490
（５）ｎｄ３ｆｐ＝1.4971
（６）νｄ３ｐ＝81.5584
（７）βＦｗ＝1.5940
（８）ｆ２ｆｎ／ｆ２＝0.7670
（９）｜ｆＦ｜／ｆｔ＝0.7042
（１０）ωｗ＝43.4653°
図８Ａ、図８Ｂ、および図８Ｃはそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｃはそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｃはそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも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１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃはそれぞれ、本実施形態の第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図１０Ａ中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図１０Ｂ中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
図１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃはそれぞれ、本実施形態の第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図１０Ａ中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図１０Ｂ中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
本実施例に係る変倍光学系は、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、開口絞りＳ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後続レンズ群ＧＲとから構成されている。
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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とからなる。両凹形状の負レンズＬ２１は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５とからなる。正メニスカスレンズＬ３１は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズＬ３５は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とからなる。両凹形状の負レンズＬ２１は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５とからなる。正メニスカスレンズＬ３１は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズＬ３５は、物体側のレンズ面および像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
後続レンズ群ＧＲは、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２とからなる。両凹形状の負レンズＬ４２は、像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２とからなる。両凹形状の負レンズＬ４２は、像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタＦＬが配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔および第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４までの全てのレンズ群が光軸に沿って移動する。また、開口絞りＳは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って像面Ｉ方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表４に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って像面Ｉ方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表４に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表４）第４実施例
［面データ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞
1 87.62477 2.150 1.84666 23.8
2 57.73166 8.600 1.75500 52.3
3 1380.47940 D3
＊ 4 -252.60716 2.000 1.85135 40.1
＊ 5 19.73259 11.312
6 -40.46779 1.500 1.49782 82.6
7 146.36804 0.100
8 64.01884 4.055 2.00100 29.1
9 -126.68848 D9
10(S) ∞ 1.500
＊11 30.22445 3.000 1.59201 67.0
12 51.27630 5.037
13 57.69494 3.000 1.85896 22.7
14 -45.14666 0.100
15 106.93037 4.300 1.49782 82.6
16 -30.19382 1.500 1.85896 22.7
17 23.72608 2.966
＊18 23.40247 6.000 1.49710 81.5
＊19 -18.45086 D19
20 757.78393 2.800 1.92119 24.0
21 -62.34786 0.172
22 -73.09604 1.500 1.80139 45.5
＊23 26.98448 D23
24 ∞ 1.500 1.51680 64.1
25 ∞ D25
Ｉ ∞
［各種データ］
変倍比： 2.75
Ｗ Ｍ Ｔ
f 24.72 46.32 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 44.8 24.2 16.7
Y 21.70 21.70 21.70
TL 123.661 134.611 154.520
BF 32.085 47.771 58.404
BF(空気換算長) 31.574 47.260 57.893
［レンズ群データ］
レンズ群 ＳＴ ｆ
第1レンズ群 1 132.04
第2レンズ群 4 -30.82
第3レンズ群 10 25.48
第4レンズ群 20 -41.00
［非球面データ］
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 9.70747e-06 -3.52770e-08 6.58152e-11 -4.95165e-14
5 0.00000e+00 2.00742e-05 3.39646e-08 -2.35998e-10 6.14412e-13
11 1.00000e+00 -1.87683e-05 -3.17314e-08 -8.74929e-11 1.27393e-13
18 1.00000e+00 -2.29499e-05 -5.63341e-08 5.89446e-10 -2.45654e-12
19 1.00000e+00 2.51719e-05 -1.53372e-07 1.18933e-09 -4.11191e-12
23 1.00000e+00 -2.18656e-06 7.65289e-08 -5.83461e-10 2.30823e-12
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 18.027 34.324 2.000 18.027 34.324
D9 24.453 5.483 0.100 24.453 5.483 0.100
D19 3.531 1.737 0.100 4.979 4.625 4.590
D23 30.484 46.169 56.802 29.035 43.281 52.312
D25 0.101 0.102 0.102 0.101 0.102 0.103
件式対応値］
（１）ｆ１／ｆｗ＝5.3414
（２）ＢＦｗ／ｆｗ＝1.2773
（３）１／βＲｗ＝0.5678
（４）ｆ１／ｆ１Ｒｗ＝6.0910
（５）ｎｄ３ｆｐ＝1.4971
（６）νｄ３ｐ＝81.5584
（７）βＦｗ＝1.7613
（８）ｆ２ｆｎ／ｆ２＝0.6952
（９）｜ｆＦ｜／ｆｔ＝0.6038
（１０）ωｗ＝44.8000°
［面データ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞
1 87.62477 2.150 1.84666 23.8
2 57.73166 8.600 1.75500 52.3
3 1380.47940 D3
＊ 4 -252.60716 2.000 1.85135 40.1
＊ 5 19.73259 11.312
6 -40.46779 1.500 1.49782 82.6
7 146.36804 0.100
8 64.01884 4.055 2.00100 29.1
9 -126.68848 D9
10(S) ∞ 1.500
＊11 30.22445 3.000 1.59201 67.0
12 51.27630 5.037
13 57.69494 3.000 1.85896 22.7
14 -45.14666 0.100
15 106.93037 4.300 1.49782 82.6
16 -30.19382 1.500 1.85896 22.7
17 23.72608 2.966
＊18 23.40247 6.000 1.49710 81.5
＊19 -18.45086 D19
20 757.78393 2.800 1.92119 24.0
21 -62.34786 0.172
22 -73.09604 1.500 1.80139 45.5
＊23 26.98448 D23
24 ∞ 1.500 1.51680 64.1
25 ∞ D25
Ｉ ∞
［各種データ］
変倍比： 2.75
Ｗ Ｍ Ｔ
f 24.72 46.32 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 44.8 24.2 16.7
Y 21.70 21.70 21.70
TL 123.661 134.611 154.520
BF 32.085 47.771 58.404
BF(空気換算長) 31.574 47.260 57.893
［レンズ群データ］
レンズ群 ＳＴ ｆ
第1レンズ群 1 132.04
第2レンズ群 4 -30.82
第3レンズ群 10 25.48
第4レンズ群 20 -41.00
［非球面データ］
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 9.70747e-06 -3.52770e-08 6.58152e-11 -4.95165e-14
5 0.00000e+00 2.00742e-05 3.39646e-08 -2.35998e-10 6.14412e-13
11 1.00000e+00 -1.87683e-05 -3.17314e-08 -8.74929e-11 1.27393e-13
18 1.00000e+00 -2.29499e-05 -5.63341e-08 5.89446e-10 -2.45654e-12
19 1.00000e+00 2.51719e-05 -1.53372e-07 1.18933e-09 -4.11191e-12
23 1.00000e+00 -2.18656e-06 7.65289e-08 -5.83461e-10 2.30823e-12
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 18.027 34.324 2.000 18.027 34.324
D9 24.453 5.483 0.100 24.453 5.483 0.100
D19 3.531 1.737 0.100 4.979 4.625 4.590
D23 30.484 46.169 56.802 29.035 43.281 52.312
D25 0.101 0.102 0.102 0.101 0.102 0.103
件式対応値］
（１）ｆ１／ｆｗ＝5.3414
（２）ＢＦｗ／ｆｗ＝1.2773
（３）１／βＲｗ＝0.5678
（４）ｆ１／ｆ１Ｒｗ＝6.0910
（５）ｎｄ３ｆｐ＝1.4971
（６）νｄ３ｐ＝81.5584
（７）βＦｗ＝1.7613
（８）ｆ２ｆｎ／ｆ２＝0.6952
（９）｜ｆＦ｜／ｆｔ＝0.6038
（１０）ωｗ＝44.8000°
図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１１Ｃはそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図１２Ａ、図１２Ｂ、および図１２Ｃはそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
図１２Ａ、図１２Ｂ、および図１２Ｃはそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも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１３Ａ、図１３Ｂ、および図１３Ｃはそれぞれ、本実施形態の第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図１３Ａ中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図１３Ｂ中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
図１３Ａ、図１３Ｂ、および図１３Ｃはそれぞれ、本実施形態の第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図１３Ａ中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図１３Ｂ中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
本実施例に係る変倍光学系は、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、開口絞りＳ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後続レンズ群ＧＲとから構成されている。
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と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とからなる。両凹形状の負レンズＬ２１は、像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５とからなる。両凸形状の正レンズＬ３１は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズＬ３５は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とからなる。両凹形状の負レンズＬ２１は、像面Ｉ側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５とからなる。両凸形状の正レンズＬ３１は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズＬ３５は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
後続レンズ群ＧＲは、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２とからなる。両凹形状の負レンズＬ４２は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２とからなる。両凹形状の負レンズＬ４２は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタＦＬが配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔および第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４までの全てのレンズ群が光軸に沿って移動する。また、開口絞りＳは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って像面Ｉ方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表５に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って像面Ｉ方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表５に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表５）第５実施例
［面データ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞
1 119.32600 2.150 1.84666 23.8
2 68.71728 8.600 1.75500 52.3
3 -1041.56390 D3
4 -457.17100 2.000 1.85135 40.1
＊ 5 20.61283 7.414
6 -71.55363 1.500 1.49782 82.6
7 108.27671 0.100
8 42.73022 4.055 2.00069 25.5
9 567.23839 D9
10(S) ∞ 1.500
＊11 49.74902 2.954 1.55332 71.7
12 -831.68070 5.492
13 119.77899 3.000 1.86074 23.1
14 -32.91562 0.100
15 788.35305 4.307 1.49782 82.6
16 -22.05418 1.500 1.86074 23.1
17 30.00000 3.522
＊18 41.01853 7.000 1.59201 67.0
19 -22.23377 D19
20 1063.64530 2.804 1.90200 25.3
21 -64.43734 3.021
＊22 -73.11499 1.500 1.80139 45.5
23 30.53440 D23
24 ∞ 1.500 1.51680 64.1
25 ∞ D25
Ｉ ∞
［各種データ］
変倍比： 2.75
Ｗ Ｍ Ｔ
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.3 22.1 15.4
Y 20.00 20.00 20.00
TL 116.346 132.760 149.927
BF 20.082 35.787 48.197
BF(空気換算長) 19.571 35.276 47.686
［レンズ群データ］
レンズ群 ＳＴ ｆ
第1レンズ群 1 154.54
第2レンズ群 4 -34.53
第3レンズ群 10 28.38
第4レンズ群 20 -48.62
［非球面データ］
面 κ A4 A6 A8 A10
5 0.00000e+00 1.27904e-05 4.25474e-08 -1.06207e-10 3.28727e-13
11 1.00000e+00 -2.37429e-05 -4.66597e-09 -4.37585e-10 2.03678e-12
18 1.00000e+00 -1.38634e-05 3.10542e-08 -4.01477e-11 9.01450e-14
22 1.00000e+00 -4.04480e-06 -1.42432e-08 1.81173e-10 -7.62702e-13
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 23.094 37.212 2.000 23.094 37.212
D9 23.685 7.628 1.000 23.685 7.628 1.000
D19 8.059 3.733 1.000 9.929 6.663 5.153
D23 18.482 34.186 46.595 16.612 31.256 42.442
D25 0.101 0.101 0.102 0.101 0.101 0.102
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆｗ＝6.2515
（２）ＢＦｗ／ｆｗ＝0.7917
（３）１／βＲｗ＝0.7392
（４）ｆ１／ｆ１Ｒｗ＝6.8464
（５）ｎｄ３ｆｐ＝1.5533
（６）νｄ３ｐ＝71.6835
（７）βＦｗ＝1.3529
（８）ｆ２ｆｎ／ｆ２＝0.6696
（９）｜ｆＦ｜／ｆｔ＝0.7160
（１０）ωｗ＝43.3000°
［面データ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞
1 119.32600 2.150 1.84666 23.8
2 68.71728 8.600 1.75500 52.3
3 -1041.56390 D3
4 -457.17100 2.000 1.85135 40.1
＊ 5 20.61283 7.414
6 -71.55363 1.500 1.49782 82.6
7 108.27671 0.100
8 42.73022 4.055 2.00069 25.5
9 567.23839 D9
10(S) ∞ 1.500
＊11 49.74902 2.954 1.55332 71.7
12 -831.68070 5.492
13 119.77899 3.000 1.86074 23.1
14 -32.91562 0.100
15 788.35305 4.307 1.49782 82.6
16 -22.05418 1.500 1.86074 23.1
17 30.00000 3.522
＊18 41.01853 7.000 1.59201 67.0
19 -22.23377 D19
20 1063.64530 2.804 1.90200 25.3
21 -64.43734 3.021
＊22 -73.11499 1.500 1.80139 45.5
23 30.53440 D23
24 ∞ 1.500 1.51680 64.1
25 ∞ D25
Ｉ ∞
［各種データ］
変倍比： 2.75
Ｗ Ｍ Ｔ
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.3 22.1 15.4
Y 20.00 20.00 20.00
TL 116.346 132.760 149.927
BF 20.082 35.787 48.197
BF(空気換算長) 19.571 35.276 47.686
［レンズ群データ］
レンズ群 ＳＴ ｆ
第1レンズ群 1 154.54
第2レンズ群 4 -34.53
第3レンズ群 10 28.38
第4レンズ群 20 -48.62
［非球面データ］
面 κ A4 A6 A8 A10
5 0.00000e+00 1.27904e-05 4.25474e-08 -1.06207e-10 3.28727e-13
11 1.00000e+00 -2.37429e-05 -4.66597e-09 -4.37585e-10 2.03678e-12
18 1.00000e+00 -1.38634e-05 3.10542e-08 -4.01477e-11 9.01450e-14
22 1.00000e+00 -4.04480e-06 -1.42432e-08 1.81173e-10 -7.62702e-13
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 23.094 37.212 2.000 23.094 37.212
D9 23.685 7.628 1.000 23.685 7.628 1.000
D19 8.059 3.733 1.000 9.929 6.663 5.153
D23 18.482 34.186 46.595 16.612 31.256 42.442
D25 0.101 0.101 0.102 0.101 0.101 0.102
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆｗ＝6.2515
（２）ＢＦｗ／ｆｗ＝0.7917
（３）１／βＲｗ＝0.7392
（４）ｆ１／ｆ１Ｒｗ＝6.8464
（５）ｎｄ３ｆｐ＝1.5533
（６）νｄ３ｐ＝71.6835
（７）βＦｗ＝1.3529
（８）ｆ２ｆｎ／ｆ２＝0.6696
（９）｜ｆＦ｜／ｆｔ＝0.7160
（１０）ωｗ＝43.3000°
図１４Ａ、図１４Ｂ、および図１４Ｃはそれぞれ、第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図１５Ａ、図１５Ｂ、および図１５Ｃはそれぞれ、第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
図１５Ａ、図１５Ｂ、および図１５Ｃはそれぞれ、第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
上記各実施例によれば、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有する変倍光学系を実現することができる。
なお、本実施形態に係る変倍光学系は、変倍比が２～１０倍程度であり、広角端状態における焦点距離が３５ｍｍ換算で２０～３０ｍｍ程度である。また、本実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態におけるＦナンバーがｆ／２．０～ｆ／４．５程度であり、望遠端状態におけるＦナンバーがｆ／２．０～ｆ／６．３程度である。
また、上記各実施例は本実施形態の一具体例を示しているものであり、本実施形態はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本実施形態の変倍光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
また、上記各実施例は本実施形態の一具体例を示しているものであり、本実施形態はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本実施形態の変倍光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
本実施形態の変倍光学系の数値実施例として４群構成、５群構成または６群構成のものを示したが、本実施形態はこれに限られず、その他の群構成（例えば、７群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、上記各実施例の変倍光学系の最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。或いは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間にレンズ又はレンズ群を追加しても良い。或いは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間にレンズ又はレンズ群を追加しても良い。或いは、第３レンズ群Ｇ３と後続レンズ群ＧＲとの間にレンズ又はレンズ群を追加しても良い。
また、上記各実施例では、後続レンズ群ＧＲを構成するレンズ群として第４レンズ群Ｇ４、又は第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５、又は第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５および第６レンズ群Ｇ６を示したが、この限りではない。
また、上記各実施例では、１つのレンズ群又はレンズ群の一部を合焦レンズ群としたが、２つ以上のレンズ群を合焦レンズ群としても良い。斯かる合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ、ステッピングモータ、ＶＣＭモータ等による駆動にも適している。
また、上記各実施例の変倍光学系において、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることにより、防振を行う構成とすることもできる。
また、上記各実施例の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしてもよい。
また、上記各実施例の変倍光学系において、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する構成としてもよい。
また、上記各実施例の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
次に、本実施形態の変倍光学系を備えたカメラを図１６に基づいて説明する。
図１６は本実施形態の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図１６に示すようにカメラ１は、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る変倍光学系を備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。
図１６は本実施形態の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図１６に示すようにカメラ１は、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る変倍光学系を備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。
本カメラ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に記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
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に記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例に係る変倍光学系は、上述のように良好な光学性能を備え、小型化が図られている。すなわち本カメラ１は、小型化が可能であるとともに、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有する高い光学性能を実現することができる。なお、上記第２～第５実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラーを有し、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記各実施例に係る変倍光学系を搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。
次に、本実施形態の変倍光学系の製造方法の概略を図１７に基づいて説明する。
図１７は本実施形態の変倍光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。
図１７は本実施形態の変倍光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。
図１７に示す本実施形態の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第３レンズ群と、負の屈折力を有する後続レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップＳ１～Ｓ３を含むものである。
ステップＳ１：広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化するように構成する。
ステップＳ２：前記第３レンズ群または前記後続レンズ群が、無限遠物体から近距離物体への合焦時に移動する合焦レンズ群を有するように構成する。
ステップＳ３：前記変倍光学系が以下の条件式（１）および（２）を満足するようにする。
（１）２．００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
（２）０．４００＜ＢＦｗ／ｆｗ ＜ １．３００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ステップＳ２：前記第３レンズ群または前記後続レンズ群が、無限遠物体から近距離物体への合焦時に移動する合焦レンズ群を有するように構成する。
ステップＳ３：前記変倍光学系が以下の条件式（１）および（２）を満足するようにする。
（１）２．００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
（２）０．４００＜ＢＦｗ／ｆｗ ＜ １．３００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
斯かる本実施形態の変倍光学系の製造方法によれば、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を備えた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。
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
ＧＲ 後続レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
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
ＧＲ 後続レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
Claims (11)
- 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後続レンズ群とからなり、
前記後続レンズ群は、物体側から順に負の屈折力を有する第４レンズ群と、第５レンズ群とからなり、
変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
変倍時に、前記第５レンズ群は光軸方向の位置が変化せず、
合焦時に、前記第３レンズ群に含まれるレンズまたは前記第４レンズ群が移動し、
前記第１レンズ群は、１つのレンズ成分からなり、
前記第３レンズ群は、最も物体側に正レンズを有し、
前記第５レンズ群は、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズからなり、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
２．００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
０．４００ ＜ＢＦｗ／ｆｗ ＜ １．３００
４．０００ ＜ ｆ１／ｆ１Ｒｗ ＜ ９．０００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆ１Ｒｗ：前記第１レンズ群より像面側に配置されたレンズ群の広角端状態における合成焦点距離 - 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後続レンズ群とからなり、
前記後続レンズ群は、物体側から順に負の屈折力を有する第４レンズ群と、第５レンズ群とからなり、
変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
変倍時に、前記第５レンズ群は光軸方向の位置が変化せず、
合焦時に、前記第３レンズ群に含まれるレンズまたは前記第４レンズ群が移動し、
前記第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと、正の屈折力を有する単レンズとを有し、
前記第５レンズ群は、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズからなり、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
２．００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
０．４００ ＜ＢＦｗ／ｆｗ ＜ １．３００
４．０００ ＜ ｆ１／ｆ１Ｒｗ ＜ ９．０００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆ１Ｒｗ：前記第１レンズ群より像面側に配置されたレンズ群の広角端状態における合成焦点距離 - 前記第５レンズ群は、正の屈折力を有する請求項１または２に記載の変倍光学系。
- 前記第５レンズ群は、１つのレンズ成分からなる請求項１から３の何れか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第１レンズ群は、１つのレンズ成分からなる請求項１から４の何れか一項に記載の変倍光学系。
- 以下の条件式を満足する請求項１から５の何れか一項に記載の変倍光学系。
０．５００ ＜ １／βＲｗ ＜ １．２００
但し、
βＲｗ：広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率 - 以下の条件式を満足する請求項１から６の何れか一項に記載の変倍光学系。
１．１００ ＜ βＦｗ ＜ ２．５００
但し、
βＦｗ：広角端状態における前記合焦レンズ群の横倍率 - 以下の条件式を満足する請求項１から７の何れか一項に記載の変倍光学系。
０．３００ ＜ ｜ｆＦ｜／ｆｔ ＜ １．０００
但し、
ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離 - 以下の条件式を満足する請求項１から８の何れか一項に記載の変倍光学系。
４０．００° ＜ ωｗ ＜ ８５．００°
但し、
ωｗ：広角端状態における前記変倍光学系の半画角 - 以下の条件式を満足する請求項１から９の何れか一項に記載の変倍光学系。
０．５００ ＜ ｆ２ｆｎ／ｆ２ ＜ １．１００
但し、
ｆ２ｆｎ：前記第２レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離 - 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光学装置。
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