WO2013129487A1 - 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 - Google Patents

変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a variable magnification optical system, an optical apparatus, and a method for manufacturing the variable magnification optical system.
  • variable magnification optical systems suitable for photographic cameras, electronic still cameras, video cameras, etc.
  • JP-A-2006-284863 variable magnification optical systems suitable for photographic cameras, electronic still cameras, video cameras, etc.
  • the conventional variable magnification optical system as described above is large, and there is a problem in that optical performance is significantly deteriorated if an attempt is made to increase the magnification while having an anti-vibration function. Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and has a vibration reduction function, a high zoom ratio, a wide angle of view, and a compact zoom optical system, an optical device, and a good optical performance. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a variable magnification optical system.
  • the first aspect of the present invention provides: In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power And having a group Upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group, the distance between the second lens group and the third lens group, and the third lens group The distance from the fourth lens group changes,
  • the third lens group includes, in order from the object side, a first partial group having a positive refractive power and a second partial group.
  • the second partial group moves to include a component in a direction perpendicular to the optical axis;
  • a variable magnification optical system characterized by satisfying the following conditional expression is provided. 8.00 ⁇ f1 / (-f2) ⁇ 10.00
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f2 Focal length of the second lens group
  • the second aspect of the present invention is An optical apparatus having the variable magnification optical system according to the first aspect of the present invention is provided.
  • the third aspect of the present invention is In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power And having a group Upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group, the distance between the second lens group and the third lens group, and the third lens group The distance from the fourth lens group changes,
  • the third lens group includes, in order from the object side, a first partial group having a positive refractive power and a second partial group.
  • the second partial group moves to include a component in a direction perpendicular to the optical axis;
  • a variable magnification optical system characterized by satisfying the following conditional expression is provided. 2.80 ⁇ f1 / f3 ⁇ 4.50
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f3 Focal length of the third lens group
  • the fourth aspect of the present invention is An optical apparatus comprising the variable magnification optical system according to the third aspect of the present invention is provided.
  • the fifth aspect of the present invention is In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power And having a group Upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group, the distance between the second lens group and the third lens group, and the third lens group The distance from the fourth lens group changes,
  • the third lens group includes, in order from the object side, a first partial group having a positive refractive power and a second partial group.
  • the second partial group moves to include a component in a direction perpendicular to the optical axis;
  • a variable magnification optical system characterized by satisfying the following conditional expression is provided. 0.20 ⁇
  • f1 focal length of the first lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • f31 focal length of the first partial group
  • f32 focal length of the second partial group
  • the sixth aspect of the present invention is An optical apparatus comprising the variable magnification optical system according to the fifth aspect of the present invention is provided.
  • the seventh aspect of the present invention is In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power
  • a variable magnification optical system having a group The third lens group includes, in order from the object side, a first partial group having a positive refractive power and a second partial group.
  • the first lens group and the second lens group satisfy the following conditional expression: Upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group, the distance between the second lens group and the third lens group, and the third lens group The distance from the fourth lens group changes, There is provided a method for manufacturing a variable magnification optical system, characterized in that the second partial group moves so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis. 8.00 ⁇ f1 / (-f2) ⁇ 10.00 However, f1: Focal length of the first lens group f2: Focal length of the second lens group
  • the eighth aspect of the present invention provides In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power
  • a variable magnification optical system having a group The third lens group includes, in order from the object side, a first partial group having a positive refractive power and a second partial group.
  • the first lens group and the third lens group satisfy the following conditional expression: Upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group, the distance between the second lens group and the third lens group, and the third lens group The distance from the fourth lens group changes, There is provided a method for manufacturing a variable magnification optical system, characterized in that the second partial group moves so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis. 2.80 ⁇ f1 / f3 ⁇ 4.50 However, f1: Focal length of the first lens group f3: Focal length of the third lens group
  • the ninth aspect of the present invention In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power A variable magnification optical system having a group,
  • the third lens group includes, in order from the object side, a first partial group having a positive refractive power and a second partial group.
  • the first lens group and the third lens group satisfy the following conditional expression: Upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group, the distance between the second lens group and the third lens group, and the third lens group The distance from the fourth lens group changes, There is provided a method for manufacturing a variable magnification optical system, characterized in that the second partial group moves so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis.
  • f1 focal length of the first lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • f31 focal length of the first partial group
  • f32 focal length of the second partial group
  • variable power optical system an optical device, and a method for manufacturing the variable power optical system that have an anti-vibration function, a high variable power, a wide angle of view, and good optical performance. be able to.
  • 1A, 1B, and 1C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the first example of the first to third embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively. is there.
  • 2A, 2B, and 2C are graphs showing various aberrations during focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the first example of the present application, respectively. is there.
  • 3A and 3B are meridional transverse aberration diagrams when the image stabilization is performed at the time of focusing on an object at infinity in the wide-angle end state and the telephoto end state of the zoom optical system according to the first example of the present application, respectively.
  • 4A, 4B, and 4C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the second example of the first to third embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively. is there.
  • FIGS. 6A and 6B are meridional lateral aberration diagrams when the image stabilization is performed at the time of focusing on an object at infinity in the wide-angle end state and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second example of the present application, respectively. .
  • FIGS. 8A, 8B, and 8C are graphs showing various aberrations when focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively, of the zoom optical system according to the third example of the present application. is there.
  • FIGS. 9A and 9B are meridional lateral aberration diagrams when the image stabilization is performed at the time of focusing on an object at infinity in the wide-angle end state and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the third example of the present application, respectively.
  • . 10A, 10B, and 10C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the fourth example of the first to third embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively. is there.
  • FIGS. 12A and 12B are meridional lateral aberration diagrams when the image stabilization is performed at the time of focusing on an object at infinity in the wide-angle end state and the telephoto end state of the zoom optical system according to the fourth example of the present application, respectively. .
  • FIGS. 13A, 13B, and 13C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the fifth example of the first to third embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively. is there.
  • FIGS. 14A, 14B, and 14C are graphs showing various aberrations during focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the fifth example of the present application, respectively. is there.
  • 15A and 15B are meridional lateral aberration diagrams when the image stabilization is performed at the time of focusing on an object at infinity in the wide-angle end state and the telephoto end state of the zoom optical system according to the fifth example of the present application, respectively.
  • . 16A, 16B, and 16C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the sixth example of the first to third embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively. is there.
  • 17A, 17B, and 17C are graphs showing various aberrations when the object at infinity is in focus in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the zoom optical system according to the sixth example of the present application, respectively.
  • 18A and 18B are meridional lateral aberration diagrams when the image stabilization is performed at the time of focusing on an object at infinity in the wide-angle end state and the telephoto end state of the zoom optical system according to the sixth example of the present application, respectively.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of a camera including the variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application.
  • FIG. 20 is a diagram showing an outline of the method for manufacturing the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 21 is a diagram showing an outline of a method for manufacturing a variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application.
  • FIG. 22 is a diagram showing an outline of a method for manufacturing a variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application.
  • variable magnification optical system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a first lens group having a positive refractive power.
  • the distance between the second lens group and the third lens group and the distance between the third lens group and the fourth lens group change, respectively, and the third lens group has a positive refractive power in order from the object side.
  • variable magnification optical system moves the second partial group in the third lens group so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis as described above, thereby preventing the occurrence of camera shake.
  • Image blur correction that is, image stabilization can be performed.
  • Conditional expression (1) defines the focal length of the first lens group relative to the focal length of the second lens group.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application satisfactorily corrects field curvature in the wide-angle end state and satisfactorily corrects spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (1). Can do.
  • the zoom effect of the first lens group becomes small. For this reason, it is necessary to increase the refractive power of the second lens group in order to ensure the zoom ratio, and as a result, the occurrence of field curvature in the wide-angle end state and the occurrence of spherical aberration in the telephoto end state are caused. Therefore, it is not preferable. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 9.70.
  • conditional expression (1) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application is lower than the lower limit value, the refractive power of the first lens unit increases, and spherical aberration is corrected in the telephoto end state. This is not preferable because it becomes difficult.
  • the second partial group has a negative refractive power.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (2).
  • f3 focal length of the third lens group
  • f4 focal length of the fourth lens group
  • Conditional expression (2) defines the focal length of the third lens group with respect to the focal length of the fourth lens group.
  • the zoom optical system according to the first embodiment of the present application satisfactorily corrects field curvature and coma in the wide-angle end state and satisfies spherical expression in the telephoto end state by satisfying conditional expression (2). It can be corrected.
  • conditional expression (2) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the refractive power of the fourth lens unit increases, and the field curvature and coma aberration are reduced in the wide-angle end state. Since it becomes difficult to correct, it is not preferable.
  • conditional expression (2) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (2) to 0.85.
  • the corresponding value of conditional expression (2) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application is lower than the lower limit value, the refractive power of the third lens unit is increased, and spherical aberration is corrected particularly in the telephoto end state. This is not preferable because it becomes difficult to do.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (3).
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f3 Focal length of the third lens group
  • Conditional expression (3) defines the focal length of the first lens group with respect to the focal length of the third lens group.
  • the zoom optical system according to the first embodiment of the present application satisfactorily corrects field curvature in the wide-angle end state and satisfactorily corrects spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (3). Can do.
  • the corresponding value of the conditional expression (3) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the zoom effect of the first lens group becomes small.
  • conditional expression (3) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (3) to 4.30.
  • the corresponding value of conditional expression (3) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application is lower than the lower limit value, the refractive power of the first lens unit increases, and the spherical aberration is corrected in the telephoto end state. This is not preferable because it becomes difficult.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (4).
  • (4) 2.20 ⁇ f1 / f4 ⁇ 3.50
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f4 Focal length of the fourth lens group
  • Conditional expression (4) defines the focal length of the first lens group with respect to the focal length of the fourth lens group.
  • the zoom optical system according to the first embodiment of the present application satisfactorily corrects field curvature and coma in the wide-angle end state and satisfies spherical expression in the telephoto end state by satisfying conditional expression (4). It can be corrected.
  • conditional expression (4) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the refractive power of the fourth lens unit increases, and the field curvature and coma aberration are reduced in the wide-angle end state. Since it becomes difficult to correct, it is not preferable.
  • conditional expression (4) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (4) to 3.30.
  • the corresponding value of conditional expression (4) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application is lower than the lower limit value, the refractive power of the first lens unit increases, and spherical aberration is corrected in the telephoto end state. This is not preferable because it becomes difficult.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (5). (5) 0.20 ⁇
  • f1 focal length of the first lens group
  • f32 focal length of the second partial group
  • Conditional expression (5) defines the focal length of the second partial group with respect to the focal length of the first lens group.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application satisfactorily corrects spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (5), and the component in the direction perpendicular to the optical axis of the second subgroup.
  • the coma aberration can be corrected satisfactorily when it is moved so as to include.
  • the corresponding value of conditional expression (5) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the refractive power of the first lens unit increases, and spherical aberration can be corrected in the telephoto end state. Since it becomes difficult, it is not preferable.
  • conditional expression (5) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (5) to 0.41.
  • the corresponding value of conditional expression (5) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application is less than the lower limit value, the refractive power of the second subgroup increases. For this reason, when the second partial group is moved so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, coma is deteriorated, which is not preferable.
  • the second partial group is composed of a cemented lens of one positive lens and one negative lens.
  • the eccentric coma aberration can be favorably corrected when the second partial group is moved so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (6). (6) 0.35 ⁇ ( ⁇ f2) / f3 ⁇ 0.55
  • f2 focal length of the second lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • Conditional expression (6) defines the focal length of the second lens group relative to the focal length of the third lens group.
  • the zoom optical system according to the first embodiment of the present application satisfactorily corrects field curvature in the wide-angle end state and satisfactorily corrects spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (6). Can do.
  • conditional expression (6) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the zoom effect of the second lens group becomes small.
  • the zoom optical system it is desirable that the first lens unit moves in the optical axis direction when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the optical apparatus according to the present application includes the variable magnification optical system according to the first embodiment having the above-described configuration. As a result, it is possible to realize a small optical device having an anti-vibration function, a high zoom ratio, a wide angle of view, and good optical performance.
  • variable magnification optical system manufacturing method includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power. And a fourth lens group having a positive refracting power.
  • a first partial group and a second partial group are provided so that the first lens group and the second lens group satisfy the following conditional expression (1), and from the wide-angle end state to the telephoto end state:
  • the distance between the first lens group and the second lens group, the distance between the second lens group and the third lens group, and the distance between the third lens group and the fourth lens group are as follows.
  • Each of the second subgroups is changed so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis. Characterized in that so as to.
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f2 Focal length of the second lens group
  • variable magnification optical system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a first lens group having a positive refractive power.
  • the distance between the second lens group and the third lens group and the distance between the third lens group and the fourth lens group change, respectively, and the third lens group has a positive refractive power in order from the object side.
  • a second partial group, and the second partial group moves so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis, and satisfies the following conditional expression (3): And (3) 2.80 ⁇ f1 / f3 ⁇ 4.50 However, f1: Focal length of the first lens group f3: Focal length of the third lens group
  • variable magnification optical system moves the second partial group in the third lens group so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis as described above, thereby preventing the occurrence of camera shake.
  • Image blur correction that is, image stabilization can be performed.
  • Conditional expression (3) defines the focal length of the first lens group with respect to the focal length of the third lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application satisfactorily corrects field curvature in the wide-angle end state and satisfactorily corrects spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (3). Can do.
  • the zoom effect of the first lens group is reduced. For this reason, it is necessary to increase the refractive power of the second lens group in order to ensure the zoom ratio, and as a result, the occurrence of field curvature in the wide-angle end state and the occurrence of spherical aberration in the telephoto end state are caused. Therefore, it is not preferable.
  • conditional expression (3) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application is lower than the lower limit value, the refractive power of the first lens unit increases, and spherical aberration is corrected in the telephoto end state. This is not preferable because it becomes difficult.
  • the second partial group has a negative refractive power.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (4). (4) 2.20 ⁇ f1 / f4 ⁇ 3.50
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f4 Focal length of the fourth lens group
  • Conditional expression (4) defines the focal length of the first lens group with respect to the focal length of the fourth lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application satisfactorily corrects field curvature and coma in the wide-angle end state and satisfies spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (4). It can be corrected.
  • conditional expression (4) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the refractive power of the fourth lens unit increases, and the field curvature and coma aberration are reduced in the wide-angle end state. Since it becomes difficult to correct, it is not preferable.
  • conditional expression (4) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (4) to 3.30.
  • the corresponding value of conditional expression (4) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application is lower than the lower limit value, the refractive power of the first lens unit increases, and spherical aberration is corrected in the telephoto end state. This is not preferable because it becomes difficult.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (6). (6) 0.35 ⁇ ( ⁇ f2) / f3 ⁇ 0.55
  • f2 focal length of the second lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • Conditional expression (6) defines the focal length of the second lens group relative to the focal length of the third lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application satisfactorily corrects field curvature in the wide-angle end state and satisfactorily corrects spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (6). Can do.
  • conditional expression (6) of the zoom optical system according to the second embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the zoom effect of the second lens group becomes small.
  • variable magnification optical system it is desirable that the second partial group is composed of a cemented lens of one positive lens and one negative lens. With this configuration, the eccentric coma aberration can be favorably corrected when the second partial group is moved so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis. Moreover, it is desirable that the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (5). (5) 0.20 ⁇
  • Conditional expression (5) defines the focal length of the second partial group with respect to the focal length of the first lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application satisfactorily corrects the spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (5), and the component in the direction perpendicular to the optical axis of the second subgroup.
  • the coma aberration can be corrected satisfactorily when it is moved so as to include.
  • the corresponding value of conditional expression (5) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the refractive power of the first lens unit increases, and spherical aberration can be corrected in the telephoto end state. Since it becomes difficult, it is not preferable.
  • conditional expression (5) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (5) to 0.41.
  • the corresponding value of conditional expression (5) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application is less than the lower limit value, the refractive power of the second subgroup increases. For this reason, when the second partial group is moved so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, coma is deteriorated, which is not preferable.
  • the first lens unit moves in the optical axis direction when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the optical apparatus according to the present application includes the variable magnification optical system according to the second embodiment having the above-described configuration. As a result, it is possible to realize a small optical device having an anti-vibration function, a high zoom ratio, a wide angle of view, and good optical performance.
  • variable magnification optical system manufacturing method includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power. And a fourth lens group having a positive refracting power.
  • a first partial group and a second partial group are provided, and the first lens group and the third lens group satisfy the following conditional expression (3) to change from the wide-angle end state to the telephoto end state:
  • the distance between the first lens group and the second lens group, the distance between the second lens group and the third lens group, and the distance between the third lens group and the fourth lens group are as follows.
  • Each of the second subgroups is changed so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis. Characterized in that so as to.
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f3 Focal length of the third lens group
  • variable magnification optical system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a first lens group having a positive refractive power.
  • the distance between the second lens group and the third lens group and the distance between the third lens group and the fourth lens group change, respectively, and the third lens group has a positive refractive power in order from the object side.
  • the first partial group has a first partial group and a second partial group, and the second partial group moves so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis, and satisfies the following conditional expressions (5) and (7) It is characterized by doing.
  • f1 focal length of the first lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • f31 focal length of the first partial group
  • f32 focal length of the second partial group
  • variable magnification optical system moves the second partial group in the third lens group so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis as described above, thereby preventing the occurrence of camera shake.
  • Image blur correction that is, image stabilization can be performed.
  • Conditional expression (5) defines the focal length of the second subgroup with respect to the focal length of the first lens group.
  • the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application satisfactorily corrects the spherical aberration in the telephoto end state by satisfying the conditional expression (5), and the component in the direction perpendicular to the optical axis of the second subgroup.
  • the coma aberration can be corrected satisfactorily when it is moved so as to include.
  • conditional expression (5) of the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the refractive power of the first lens unit increases, and spherical aberration can be corrected in the telephoto end state. Since it becomes difficult, it is not preferable. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (5) to 0.41. On the other hand, when the corresponding value of conditional expression (5) of the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application is less than the lower limit value, the refractive power of the second subgroup increases.
  • Conditional expression (7) defines the focal length of the first partial group with respect to the focal length of the third lens group.
  • the zoom optical system according to the third embodiment of the present application satisfactorily corrects spherical aberration in the telephoto end state and satisfactorily corrects field curvature in the wide-angle end state by satisfying conditional expression (7). Can do.
  • conditional expression (7) of the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the refractive power of the third lens unit increases, and spherical aberration can be corrected in the telephoto end state. Since it becomes difficult, it is not preferable.
  • conditional expression (7) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (7) to 0.85.
  • the zoom effect of the third lens group is reduced.
  • the spherical aberration in the telephoto end state and the curvature of field in the wide-angle end state are corrected. This is not preferable because it becomes difficult to do.
  • the second partial group has a negative refractive power.
  • the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (1).
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f2 Focal length of the second lens group
  • Conditional expression (1) defines the focal length of the first lens group relative to the focal length of the second lens group.
  • the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application satisfactorily corrects field curvature in the wide-angle end state and satisfactorily corrects spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (1). Can do.
  • the corresponding value of the conditional expression (1) of the zoom optical system according to the third embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the zoom effect of the first lens group becomes small.
  • conditional expression (1) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 9.70.
  • the corresponding value of conditional expression (1) of the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application is lower than the lower limit value, the refractive power of the first lens unit increases, and the spherical aberration is corrected in the telephoto end state. This is not preferable because it becomes difficult.
  • the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (4). (4) 2.20 ⁇ f1 / f4 ⁇ 3.50
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f4 Focal length of the fourth lens group
  • Conditional expression (4) defines the focal length of the first lens group with respect to the focal length of the fourth lens group.
  • the zoom optical system according to the third embodiment of the present application satisfactorily corrects field curvature and coma in the wide-angle end state and satisfies spherical expression in the telephoto end state by satisfying conditional expression (4). It can be corrected.
  • conditional expression (4) of the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the refractive power of the fourth lens unit increases, and the field curvature and coma aberration are reduced in the wide-angle end state. Since it becomes difficult to correct, it is not preferable.
  • conditional expression (4) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (4) to 3.30.
  • the corresponding value of conditional expression (4) of the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application is less than the lower limit value, the refractive power of the first lens unit increases, and spherical aberration is corrected in the telephoto end state. This is not preferable because it becomes difficult.
  • variable magnification optical system it is desirable that the second partial group includes a cemented lens of one positive lens and one negative lens. With this configuration, the eccentric coma aberration can be favorably corrected when the second partial group is moved so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis.
  • variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (2). (2) 0.60 ⁇ f3 / f4 ⁇ 0.90
  • f3 focal length of the third lens group
  • f4 focal length of the fourth lens group
  • Conditional expression (2) defines the focal length of the third lens group with respect to the focal length of the fourth lens group.
  • the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application satisfactorily corrects field curvature and coma in the wide-angle end state and satisfies spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (2). It can be corrected.
  • conditional expression (2) of the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the refractive power of the fourth lens unit increases, and the field curvature and coma aberration are reduced in the wide-angle end state. Since it becomes difficult to correct, it is not preferable.
  • conditional expression (2) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (2) to 0.85.
  • the corresponding value of conditional expression (2) of the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application is lower than the lower limit value, the refractive power of the third lens unit is increased, and spherical aberration is corrected particularly in the telephoto end state. This is not preferable because it becomes difficult to do.
  • the zoom optical system according to the third embodiment of the present application it is preferable that the first lens unit moves in the optical axis direction when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the optical apparatus according to the present application includes the variable magnification optical system according to the third embodiment having the above-described configuration. As a result, it is possible to realize a small optical device having an anti-vibration function, a high zoom ratio, a wide angle of view, and good optical performance.
  • the method for manufacturing a variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power. And a fourth lens group having a positive refracting power.
  • the first lens group and the third lens group satisfy the following conditional expressions (5) and (7), and telephoto from the wide-angle end state:
  • the second subgroup includes a component in a direction orthogonal to the optical axis. Characterized in that so as to urchin move. As a result, it is possible to manufacture a small variable magnification optical system having a vibration isolation function, a high variable magnification, a wide angle of view, and good optical performance.
  • f1 focal length of the first lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • f31 focal length of the first partial group
  • f32 focal length of the second partial group
  • variable magnification optical systems according to numerical examples of the first to third embodiments of the present application will be described with reference to the accompanying drawings.
  • the first to sixth examples are examples common to all of the first to third embodiments.
  • (First embodiment) 1A, 1B, and 1C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the first example of the first to third embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively. is there.
  • the variable magnification optical system according to the present example includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power.
  • the lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 has a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L22, a biconvex positive lens L23, and a concave surface directed toward the object side, in order from the object side.
  • a negative meniscus lens L24 The negative meniscus lens L21 located closest to the object side in the second lens group G2 is an aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a first partial group G31 having a positive refractive power and a second partial group G32 having a negative refractive power.
  • An aperture stop S is provided on the object side of the third lens group G3.
  • the first partial group G31 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33.
  • the second partial group G32 includes, in order from the object side, only a cemented lens of a biconcave negative lens L34 and a positive meniscus lens L35 having a convex surface directed toward the object side.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L41, a cemented lens of a positive meniscus lens L42 having a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens L43 having a concave surface facing the object side.
  • the positive lens L41 located closest to the object side in the fourth lens group G4 is an aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 is increased when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the first lens group G1 and the third lens group G3 so that the air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases and the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 changes.
  • the fourth lens group G4 moves toward the object side along the optical axis, and the second lens group G2 moves along the optical axis.
  • the aperture stop S moves together with the third lens group G3.
  • variable magnification optical system performs focusing from an object at infinity to a near object by moving the second lens group G2 to the object side along the optical axis.
  • zoom optical system according to the present embodiment performs image stabilization by moving only the second partial group G32 as an image stabilization lens group so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis when camera shake or the like occurs.
  • Table 1 below lists values of specifications of the variable magnification optical system according to the present example.
  • f indicates the focal length
  • BF indicates the back focus.
  • m is the order of the optical surfaces counted from the object side
  • r is the radius of curvature of the lens surface
  • d is the surface spacing on the optical axis
  • OP represents the object plane
  • I represents the image plane.
  • the aspherical surface is marked with * as the surface number, and the paraxial radius of curvature is shown in the column of the radius of curvature r.
  • [Aspherical data] shows an aspherical coefficient and a conic constant when the shape of the aspherical surface shown in [Surface data] is expressed by the following equation.
  • x (h 2 / r) / [1+ ⁇ 1- ⁇ (h / r) 2 ⁇ 1/2 ] + A4h 4 + A6h 6 + A8h 8 + A10h 10
  • h is the height in the direction perpendicular to the optical axis
  • x is the distance along the optical axis direction from the tangent plane of the apex of the aspheric surface at the height h to the aspheric surface
  • is the conic constant.
  • A4, A6, A8, and A10 are aspherical coefficients, and r is a paraxial radius of curvature which is the radius of curvature of the reference spherical surface.
  • E ⁇ n (n: integer) represents “ ⁇ 10 ⁇ n ”, for example “1.234E-05” represents “1.234 ⁇ 10 ⁇ 5 ”.
  • FNO is the F number
  • 2 ⁇ is the angle of view (unit is “°”)
  • Y is the image height
  • TL is the total length of the variable magnification optical system
  • di (i: integer) is the variable of the i-th surface.
  • W represents the wide-angle end state
  • M represents the intermediate focal length state
  • T represents the telephoto end state.
  • ST indicates the starting surface of each lens group, that is, the most object side lens surface.
  • [Conditional Expression Corresponding Value] indicates the corresponding value of each conditional expression.
  • “mm” is generally used as a unit of the focal length f, the radius of curvature r, and other lengths listed in Table 1.
  • the optical system is not limited to this because an equivalent optical performance can be obtained even when proportionally enlarged or proportionally reduced.
  • symbol of Table 1 described above shall be similarly used also in the table
  • the angle ⁇ In order to correct the rotational blur of the lens, the anti-vibration lens group may be moved in a direction orthogonal to the optical axis by (f ⁇ tan ⁇ ) / K. Therefore, the variable magnification optical system according to the present example has a vibration-proof coefficient of ⁇ 0.88 and a focal length of 10.0 (mm) in the wide-angle end state, and thus corrects rotational shake of 1.00 °.
  • the amount of movement of the anti-vibration lens group is 0.20 (mm).
  • the image stabilization coefficient is ⁇ 1.92 and the focal length is 100.0 (mm)
  • the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.32 ° is 0. .29 (mm).
  • FIGS. 3A and 3B are respectively meridional when vibration is prevented against rotational shake of 1.00 ° when focusing on an object at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the first example of the present application.
  • FIG. 4 is a lateral aberration diagram and a meridional lateral aberration diagram when performing vibration isolation with respect to a rotational shake of 0.32 ° during focusing on an object at infinity in the telephoto end state.
  • (Second embodiment) 4A, 4B, and 4C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the second example of the first to third embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively. is there.
  • the variable magnification optical system according to the present example includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power.
  • the lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 has a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L22, a biconvex positive lens L23, and a concave surface directed toward the object side, in order from the object side.
  • a negative meniscus lens L24 The negative meniscus lens L21 located closest to the object side in the second lens group G2 is an aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a first partial group G31 having a positive refractive power and a second partial group G32 having a negative refractive power.
  • the first partial group G31 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33.
  • An aperture stop S is provided between the positive lens L31 and the positive lens L32.
  • the second partial group G32 includes, in order from the object side, only a cemented lens of a biconcave negative lens L34 and a positive meniscus lens L35 having a convex surface directed toward the object side.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L41, and a cemented lens of a biconvex positive lens L42 and a negative meniscus lens L43 having a concave surface facing the object side.
  • the positive lens L41 located closest to the object side in the fourth lens group G4 is an aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 is increased when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the first lens group G1 and the third lens group G3 so that the air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases and the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 changes.
  • the fourth lens group G4 moves toward the object side along the optical axis, and the second lens group G2 moves along the optical axis.
  • the aperture stop S moves together with the third lens group G3.
  • variable magnification optical system performs focusing from an object at infinity to a near object by moving the second lens group G2 to the object side along the optical axis.
  • zoom optical system according to the present embodiment performs image stabilization by moving only the second partial group G32 as an image stabilization lens group so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis when camera shake or the like occurs.
  • Table 2 below provides values of specifications of the variable magnification optical system according to the present example.
  • the variable magnification optical system according to the present example corrects rotational shake of 0.99 ° because the image stabilization coefficient is ⁇ 0.61 and the focal length is 10.3 (mm) in the wide-angle end state. Therefore, the movement amount of the anti-vibration lens group is 0.28 (mm). Further, in the telephoto end state, since the image stabilization coefficient is ⁇ 1.42 and the focal length is 97.0 (mm), the movement amount of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.32 ° is 0. .38 (mm).
  • FIGS. 5A, 5B, and 5C are graphs showing various aberrations at the time of focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second example of the present application, respectively. is there.
  • FIGS. 6A and 6B are respectively meridional when vibration is prevented against rotational shake of 0.99 ° when focusing on an object at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the second example of the present application.
  • FIG. 4 is a lateral aberration diagram and a meridional lateral aberration diagram when performing vibration isolation with respect to a rotational shake of 0.32 ° during focusing on an object at infinity in the telephoto end state.
  • variable magnification optical system has excellent imaging performance by correcting various aberrations well from the wide-angle end state to the telephoto end state, and also excellent results at the time of image stabilization. It can be seen that it has image performance.
  • FIG. 7A, 7B, and 7C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the third example of the first to third embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively. is there.
  • the variable magnification optical system according to the present example includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power.
  • the lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 has a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L22, a biconvex positive lens L23, and a concave surface directed toward the object side, in order from the object side.
  • a negative meniscus lens L24 The negative meniscus lens L21 located closest to the object side in the second lens group G2 is an aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a first partial group G31 having a positive refractive power and a second partial group G32 having a negative refractive power.
  • the first partial group G31 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33.
  • An aperture stop S is provided between the positive lens L31 and the positive lens L32.
  • the second partial group G32 includes, in order from the object side, only a cemented lens of a biconcave negative lens L34 and a positive meniscus lens L35 having a convex surface directed toward the object side.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L41, and a cemented lens of a biconvex positive lens L42 and a negative meniscus lens L43 having a concave surface facing the object side.
  • the positive lens L41 located closest to the object side in the fourth lens group G4 is an aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 is increased when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the first lens group G1 and the third lens group G3 so that the air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases and the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 changes.
  • the fourth lens group G4 moves toward the object side along the optical axis, and the second lens group G2 moves along the optical axis.
  • the aperture stop S moves together with the third lens group G3.
  • variable magnification optical system performs focusing from an object at infinity to a near object by moving the second lens group G2 to the object side along the optical axis.
  • zoom optical system according to the present embodiment performs image stabilization by moving only the second partial group G32 as an image stabilization lens group so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis when camera shake or the like occurs.
  • Table 3 lists values of specifications of the variable magnification optical system according to the present example.
  • the variable magnification optical system according to the present example has an anti-vibration coefficient of ⁇ 0.79 and a focal length of 10.3 (mm) in the wide-angle end state, it corrects rotational shake of 0.60 °. Therefore, the movement amount of the anti-vibration lens group is 0.14 (mm).
  • the image stabilization coefficient is ⁇ 1.74 and the focal length is 97.0 (mm)
  • the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.19 ° is 0. 19 (mm).
  • FIGS. 8A, 8B, and 8C are graphs showing various aberrations when focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively, of the zoom optical system according to the third example of the present application.
  • 9A and 9B are respectively meridional when vibration is prevented against 0.60 ° rotation blur when focusing on an object at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the third example of the present application.
  • FIG. 4 is a lateral aberration diagram and a meridional lateral aberration diagram when performing vibration isolation with respect to a rotational shake of 0.19 ° during focusing on an object at infinity in the telephoto end state.
  • variable magnification optical system has excellent imaging performance by correcting various aberrations well from the wide-angle end state to the telephoto end state, and also excellent results at the time of image stabilization. It can be seen that it has image performance.
  • variable magnification optical system includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power.
  • the lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 has a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L22, a biconvex positive lens L23, and a concave surface directed toward the object side, in order from the object side.
  • a negative meniscus lens L24 The negative meniscus lens L21 located closest to the object side in the second lens group G2 is an aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a first partial group G31 having a positive refractive power and a second partial group G32 having a negative refractive power.
  • the first partial group G31 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33.
  • An aperture stop S is provided between the positive lens L31 and the positive lens L32.
  • the second partial group G32 includes, in order from the object side, only a cemented lens of a biconcave negative lens L34 and a positive meniscus lens L35 having a convex surface directed toward the object side.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L41, and a cemented lens of a biconvex positive lens L42 and a negative meniscus lens L43 having a concave surface facing the object side.
  • the positive lens L41 located closest to the object side in the fourth lens group G4 is an aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 is increased when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the first lens group G1 and the third lens group G3 so that the air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases and the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 changes.
  • the fourth lens group G4 moves toward the object side along the optical axis, and the second lens group G2 moves along the optical axis.
  • the aperture stop S moves together with the third lens group G3.
  • variable magnification optical system performs focusing from an object at infinity to a near object by moving the second lens group G2 to the object side along the optical axis.
  • zoom optical system according to the present embodiment performs image stabilization by moving only the second partial group G32 as an image stabilization lens group so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis when camera shake or the like occurs.
  • variable magnification optical system corrects rotational shake of 0.60 ° because the image stabilization coefficient is ⁇ 0.75 and the focal length is 10.3 (mm) in the wide-angle end state. Therefore, the movement amount of the anti-vibration lens group is 0.14 (mm). Further, in the telephoto end state, the image stabilization coefficient is ⁇ 1.62 and the focal length is 97.0 (mm). Therefore, the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.19 ° is 0. .20 (mm).
  • FIGS. 11A, 11B, and 11C are graphs showing various aberrations during focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the zoom optical system according to the fourth example of the present application, respectively. is there.
  • FIGS. 12A and 12B are respectively meridional when vibration is prevented against a rotational shake of 0.60 ° when focusing on an object at infinity in the wide-angle end state of the zoom optical system according to the fourth example of the present application.
  • FIG. 4 is a lateral aberration diagram and a meridional lateral aberration diagram when performing vibration isolation with respect to a rotational shake of 0.19 ° during focusing on an object at infinity in the telephoto end state.
  • variable magnification optical system has excellent imaging performance by correcting various aberrations well from the wide-angle end state to the telephoto end state, and also excellent results at the time of image stabilization. It can be seen that it has image performance.
  • the variable magnification optical system according to the present example includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power.
  • the lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 has a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L22, a biconvex positive lens L23, and a concave surface directed toward the object side, in order from the object side.
  • a negative meniscus lens L24 The negative meniscus lens L21 located closest to the object side in the second lens group G2 is an aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a first partial group G31 having a positive refractive power, a second partial group G32 having a negative refractive power, and a third partial group G33 having a negative refractive power. Consists of.
  • the first partial group G31 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L31, a cemented lens of a biconvex positive lens L32, and a negative meniscus lens L33 having a concave surface facing the object side.
  • An aperture stop S is provided between the positive lens L31 and the positive lens L32.
  • the second partial group G32 includes, in order from the object side, only a cemented lens of a biconcave negative lens L34 and a positive meniscus lens L35 having a convex surface directed toward the object side.
  • the third partial group G33 includes only a biconcave negative lens L36.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L41, a cemented lens of a positive meniscus lens L42 having a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens L43 having a concave surface facing the object side. Become.
  • the positive lens L41 located closest to the object side in the fourth lens group G4 is an aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 is increased when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the first lens group G1 and the third lens group G3 so that the air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases and the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 changes.
  • the fourth lens group G4 moves toward the object side along the optical axis, and the second lens group G2 moves along the optical axis.
  • the aperture stop S moves together with the third lens group G3.
  • variable magnification optical system performs focusing from an object at infinity to a near object by moving the second lens group G2 to the object side along the optical axis.
  • zoom optical system according to the present embodiment performs image stabilization by moving only the second partial group G32 as an image stabilization lens group so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis when camera shake or the like occurs.
  • variable magnification optical system corrects rotational shake of 0.60 ° because the image stabilization coefficient is ⁇ 0.67 and the focal length is 10.3 (mm) in the wide-angle end state. Therefore, the movement amount of the anti-vibration lens group is 0.16 (mm). In the telephoto end state, since the image stabilization coefficient is ⁇ 1.45 and the focal length is 97.0 (mm), the movement amount of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.19 ° is 0. .23 (mm).
  • FIGS. 14A, 14B, and 14C are graphs showing various aberrations when focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively, of the variable magnification optical system according to the fifth example of the present application. is there.
  • FIGS. 15A and 15B are respectively meridional when vibration is prevented against 0.60 ° rotation blur at the time of focusing on an object at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the fifth example of the present application.
  • FIG. 4 is a lateral aberration diagram and a meridional lateral aberration diagram when performing vibration isolation for a rotational shake of 0.19 ° when an object at infinity is in focus in the telephoto end state.
  • variable magnification optical system has excellent imaging performance by correcting various aberrations well from the wide-angle end state to the telephoto end state, and also excellent results at the time of image stabilization. It can be seen that it has image performance.
  • the variable magnification optical system according to this example includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power.
  • the lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power and a fifth lens group G5 having a negative refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 has a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L22, a biconvex positive lens L23, and a concave surface directed toward the object side, in order from the object side.
  • a negative meniscus lens L24 The negative meniscus lens L21 located closest to the object side in the second lens group G2 is an aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a first partial group G31 having a positive refractive power and a second partial group G32 having a negative refractive power.
  • the first partial group G31 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33.
  • An aperture stop S is provided between the positive lens L31 and the positive lens L32.
  • the second partial group G32 includes, in order from the object side, only a cemented lens of a biconcave negative lens L34 and a positive meniscus lens L35 having a convex surface directed toward the object side.
  • the fourth lens group G4 comprises solely a biconvex positive lens L41.
  • the positive lens L41 is an aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the fifth lens group G5 includes, in order from the object side, only a cemented lens including a positive meniscus lens L51 having a concave surface directed toward the object side and a negative meniscus lens L52 having a concave surface directed toward the object side.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 is increased when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases, the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 decreases, and the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5
  • the first lens group G1, the third lens group G3, the fourth lens group G4, and the fifth lens group G5 move toward the object side along the optical axis so that the air gap increases, and the second lens group G2 Move along the optical axis.
  • the aperture stop S moves together with the third lens group G3.
  • variable magnification optical system performs focusing from an object at infinity to a near object by moving the second lens group G2 to the object side along the optical axis.
  • zoom optical system according to the present embodiment performs image stabilization by moving only the second partial group G32 as an image stabilization lens group so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis when camera shake or the like occurs.
  • variable magnification optical system corrects rotational shake of 0.60 ° because the image stabilization coefficient is ⁇ 0.67 and the focal length is 10.3 (mm) in the wide-angle end state. Therefore, the movement amount of the anti-vibration lens group is 0.16 (mm). Further, in the telephoto end state, since the image stabilization coefficient is ⁇ 1.48 and the focal length is 97.0 (mm), the movement amount of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.19 ° is 0. .22 (mm).
  • FIGS. 17A, 17B, and 17C are graphs showing various aberrations during focusing of an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the sixth example of the present application, respectively. is there.
  • FIGS. 18A and 18B are respectively meridional when vibration is prevented against 0.60 ° rotation blur at the time of focusing on an object at infinity in the wide-angle end state of the zoom optical system according to the sixth example of the present application.
  • FIG. 4 is a lateral aberration diagram and a meridional lateral aberration diagram when a vibration is prevented against a rotational shake of 0.19 ° during focusing on an object at infinity in the telephoto end state.
  • variable magnification optical system has excellent imaging performance by correcting various aberrations well from the wide-angle end state to the telephoto end state, and also excellent results at the time of image stabilization. It can be seen that it has image performance.
  • the light weight and small size have a vibration isolating function, a high zoom ratio of about 10 times, a wide angle of view of 70 ° or more in the wide angle end state, and good optical performance.
  • a variable magnification optical system can be realized.
  • each said Example has shown one specific example of this invention, and this invention is not limited to these. The following contents can be appropriately adopted as long as the optical performance of the variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application is not impaired.
  • the numerical examples of the variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application have been shown with the four-group or five-group configuration, the present application is not limited to this.
  • variable magnification optical system can also be configured. Specifically, a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side or the most image side of the variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application may be used.
  • the lens group refers to a portion having at least one lens separated from other lens groups by an air interval that changes during zooming.
  • variable magnification optical system may include a part of a lens group, an entire lens group, or a plurality of lenses for focusing from an object at infinity to an object at a short distance.
  • the lens group may be moved in the optical axis direction as a focusing lens group.
  • Such a focusing lens group can also be applied to autofocus, and is also suitable for driving by an autofocus motor, such as an ultrasonic motor.
  • any one of the lens groups or a part thereof includes a component in a direction perpendicular to the optical axis as a vibration-proof lens group. It is also possible to adopt a configuration in which image blur caused by camera shake or the like is corrected by moving or rotationally moving, that is, swinging in an in-plane direction including the optical axis.
  • the lens surface of the lens constituting the variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application may be a spherical surface, a flat surface, or an aspherical surface.
  • the lens surface is a spherical surface or a flat surface, it is preferable because lens processing and assembly adjustment are easy, and deterioration of optical performance due to errors in lens processing and assembly adjustment can be prevented. Further, even when the image plane is deviated, it is preferable because there is little deterioration in drawing performance.
  • the lens surface is aspherical, any of aspherical surface by grinding, glass mold aspherical surface in which glass is molded into an aspherical shape, or composite aspherical surface in which resin provided on the glass surface is formed in an aspherical shape Good.
  • the lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
  • GRIN lens gradient index lens
  • the aperture stop is disposed between the second lens group and the third lens group or in the third lens group. It is good also as a structure which substitutes the role with a lens frame, without providing. Further, an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength region may be provided on the lens surface of the lens constituting the variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application. Thereby, flare and ghost can be reduced, and high optical performance with high contrast can be achieved. Further, the zoom optical system according to the first to third embodiments of the present application has a zoom ratio of about 3 to 20.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of a camera including the variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application.
  • the camera 1 is a digital single-lens reflex camera provided with the variable magnification optical system according to the first embodiment as the photographing lens 2.
  • light from an object (not shown) that is a subject is collected by the photographing lens 2 and imaged on the focusing screen 4 via the quick return mirror 3.
  • the light imaged on the focusing screen 4 is reflected in the pentaprism 5 a plurality of times and guided to the eyepiece lens 6.
  • the photographer can observe the subject image as an erect image through the eyepiece 6.
  • variable magnification optical system mounted on the camera 1 as the photographing lens 2 is small as described above, has an image stabilization function, has a high variable magnification, a wide angle of view, and is good. With excellent optical performance.
  • the camera 1 has an anti-vibration function and can achieve good optical performance while achieving high zoom ratio, wide angle of view, and miniaturization. Even if a camera equipped with the variable magnification optical system according to the second to sixth examples as the taking lens 2 is configured, the same effect as the camera 1 can be obtained. In addition, even when the zoom optical system according to each of the above embodiments is mounted on a camera having a configuration that does not include the quick return mirror 3, the same effects as those of the camera 1 can be obtained.
  • the zoom optical system manufacturing method according to the first embodiment of the present application shown in FIG. 20 includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, A variable magnification optical system manufacturing method including a third lens group having a positive refractive power and a fourth lens group having a positive refractive power, and includes the following steps S11 to S14.
  • Step S12 The first lens group and the second lens group satisfy the following conditional expression (1), and the first to fourth lens groups are sequentially arranged in the lens barrel from the object side.
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f2 Focal length of the second lens group
  • Step S13 By providing a known moving mechanism in the lens barrel, the zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the air gap between the first lens group and the second lens group, the second lens group, The air gap between the third lens group and the air gap between the third lens group and the fourth lens group are changed.
  • Step S14 A known moving mechanism is provided in the lens barrel so that the second partial group moves so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis.
  • the manufacturing method of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application illustrated in FIG. 21 includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, A method for manufacturing a variable magnification optical system having a third lens group having a positive refractive power and a fourth lens group having a positive refractive power, and includes the following steps S21 to S24.
  • Step S22 The first lens group and the third lens group satisfy the following conditional expression (3), and the first to fourth lens groups are sequentially arranged in the lens barrel from the object side. (3) 2.80 ⁇ f1 / f3 ⁇ 4.50 However, f1: Focal length of the first lens group f3: Focal length of the third lens group
  • Step S23 By providing a known moving mechanism in the lens barrel, the zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the air gap between the first lens group and the second lens group, the second lens group, The air gap between the third lens group and the air gap between the third lens group and the fourth lens group are changed.
  • Step S24 By providing a known moving mechanism in the lens barrel, the second partial group is moved so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis.
  • the zoom optical system manufacturing method according to the third embodiment of the present application shown in FIG. 22 includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, A variable magnification optical system manufacturing method having a third lens group having a positive refractive power and a fourth lens group having a positive refractive power, and includes the following steps S31 to S34.
  • Step S31 The third lens group includes, in order from the object side, a first partial group having a positive refractive power and a second partial group.
  • f1 focal length of the first lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • f31 focal length of the first partial group
  • f32 focal length of the second partial group
  • Step S33 By providing a known moving mechanism in the lens barrel, the zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the air gap between the first lens group and the second lens group, the second lens group, The air gap between the third lens group and the air gap between the third lens group and the fourth lens group are changed.
  • Step S34 By providing a known moving mechanism in the lens barrel, the second partial group is moved so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis.
  • a small variable magnification optical system having a vibration isolation function, a high variable magnification, a wide angle of view, and good optical performance. Can be manufactured.

Landscapes

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Abstract

 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とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、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、及び第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔がそれぞれ変化し、第3レンズ群G3が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群G31と、第2部分群G32とを有し、第2部分群G32が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、所定の条件式を満足することにより、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法を提供する。

Description

変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
 本発明は、変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法に関する。
 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、特開2006-284763号公報を参照。
特開2006-284763号公報
 しかしながら、上述のような従来の変倍光学系は、大型であり、防振機能を有しつつ高変倍化を図ろうとすれば、光学性能が著しく劣化してしまうという問題があった。
 そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の変倍光学系、光学装置、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。
 上記課題を解決するために本発明の第1態様は、
 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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、
 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
 前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有し、
 前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
 以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
8.00 < f1/(-f2) < 10.00
 ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
 また本発明の第2態様は、
 本発明の第1態様に係る変倍光学系を有することを特徴とする光学装置を提供する。
 また本発明の第3態様は、
 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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、
 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
 前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有し、
 前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
 以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
2.80 < f1/f3 < 4.50
 ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
 また本発明の第4態様は、
 本発明の第3態様に係る変倍光学系を有することを特徴とする光学装置を提供する。
 また本発明の第5態様は、
 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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、
 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
 前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有し、
 前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
 以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
0.20 < |f32|/f1 < 0.43
0.60 < f31/f3 < 0.90
 ただし、
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
f3 :前記第3レンズ群の焦点距離
f31:前記第1部分群の焦点距離
f32:前記第2部分群の焦点距離
 また本発明の第6態様は、
 本発明の第5態様に係る変倍光学系を有することを特徴とする光学装置を提供する。
 また本発明の第7態様は、
 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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
 前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有するようにし、
 前記第1レンズ群と前記第2レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化するようにし、
 前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法を提供する。
8.00 < f1/(-f2) < 10.00
 ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
 また本発明の第8態様は、
 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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
 前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有するようにし、
 前記第1レンズ群と前記第3レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化するようにし、
 前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法を提供する。
2.80 < f1/f3 < 4.50
 ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
 また本発明の第9態様は、
 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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
 前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有するようにし、
 前記第1レンズ群と前記第3レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化するようにし、
 前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法を提供する。
0.20 < |f32|/f1 < 0.43
0.60 < f31/f3 < 0.90
 ただし、
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
f3 :前記第3レンズ群の焦点距離
f31:前記第1部分群の焦点距離
f32:前記第2部分群の焦点距離
 本発明によれば、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法を提供することができる。
図1A、図1B、及び図1Cはそれぞれ、本願の第1~第3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、及び望遠端状態における断面図である。 図2A、図2B、及び図2Cはそれぞれ、本願の第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。 図3A、及び図3Bはそれぞれ、本願の第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に防振を行った際のメリディオナル横収差図である。 図4A、図4B、及び図4Cはそれぞれ、本願の第1~第3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、及び望遠端状態における断面図である。 図5A、図5B、及び図5Cはそれぞれ、本願の第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。 図6A、及び図6Bはそれぞれ、本願の第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に防振を行った際のメリディオナル横収差図である。 図7A、図7B、及び図7Cはそれぞれ、本願の第1~第3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、及び望遠端状態における断面図である。 図8A、図8B、及び図8Cはそれぞれ、本願の第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。 図9A、及び図9Bはそれぞれ、本願の第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に防振を行った際のメリディオナル横収差図である。 図10A、図10B、及び図10Cはそれぞれ、本願の第1~第3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、及び望遠端状態における断面図である。 図11A、図11B、及び図11Cはそれぞれ、本願の第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。 図12A、及び図12Bはそれぞれ、本願の第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に防振を行った際のメリディオナル横収差図である。 図13A、図13B、及び図13Cはそれぞれ、本願の第1~第3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、及び望遠端状態における断面図である。 図14A、図14B、及び図14Cはそれぞれ、本願の第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。 図15A、及び図15Bはそれぞれ、本願の第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に防振を行った際のメリディオナル横収差図である。 図16A、図16B、及び図16Cはそれぞれ、本願の第1~第3実施形態の第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。 図17A、図17B、及び図17Cはそれぞれ、本願の第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。 図18A、及び図18Bはそれぞれ、本願の第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に防振を行った際のメリディオナル横収差図である。 図19は、本願の第1~第3実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。 図20は、本願の第1実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。 図21は、本願の第2実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。 図22は、本願の第3実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
 以下、本願の第1実施形態に係る変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法について説明する。
 本願の第1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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有し、前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
(1) 8.00 < f1/(-f2) < 10.00
 ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、上記のように第3レンズ群中の第2部分群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより、手ぶれ発生時の像ぶれの補正、即ち防振を行うことができる。
 上記条件式(1)は、第2レンズ群の焦点距離に対する第1レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、条件式(1)を満足することにより、広角端状態において像面湾曲を良好に補正し、望遠端状態において球面収差を良好に補正することができる。
 本願の第1実施形態に係る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レンズ群の変倍効果が小さくなる。このため、変倍比を確保するために第2レンズ群の屈折力を大きくする必要があり、その結果、広角端状態における像面湾曲の発生、及び望遠端状態における球面収差の発生を招いてしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を9.70とすることがより好ましい。
 一方、本願の第1実施形態に係る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、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を8.10とすることがより好ましい。
 以上の構成により、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の変倍光学系を実現することができる。
 また本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、前記第2部分群が負の屈折力を有することが望ましい。この構成により、本願の第1実施形態に係る変倍光学系の小型化を図り、偏芯時のコマ収差の変動を抑えることができる。
 また本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
(2) 0.60 < f3/f4 < 0.90
 ただし、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
 条件式(2)は、第4レンズ群の焦点距離に対する第3レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、条件式(2)を満足することにより、広角端状態において像面湾曲とコマ収差を良好に補正し、望遠端状態において球面収差を良好に補正することができる。
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、第4レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態において像面湾曲とコマ収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を0.85とすることがより好ましい。
 一方、本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、第3レンズ群の屈折力が大きくなり、特に望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.65とすることがより好ましい。
 また本願の第1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。
(3) 2.80 < f1/f3 < 4.50
 ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
 上記条件式(3)は、第3レンズ群の焦点距離に対する第1レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、条件式(3)を満足することにより、広角端状態において像面湾曲を良好に補正し、望遠端状態において球面収差を良好に補正することができる。
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、第1レンズ群の変倍効果が小さくなる。このため、変倍比を確保するために第2レンズ群の屈折力を大きくする必要があり、その結果、広角端状態における像面湾曲の発生、及び望遠端状態における球面収差の発生を招いてしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を4.30とすることがより好ましい。
 一方、本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を3.00とすることがより好ましい。
 また本願の第1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。
(4) 2.20 < f1/f4 < 3.50
 ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
 条件式(4)は、第4レンズ群の焦点距離に対する第1レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、条件式(4)を満足することにより、広角端状態において像面湾曲とコマ収差を良好に補正し、望遠端状態において球面収差を良好に補正することができる。
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、第4レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態において像面湾曲とコマ収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を3.30とすることがより好ましい。
 一方、本願の第1実施形態に係る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、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を2.50とすることがより好ましい。
 また本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、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方向へ移動することが望ましい。小型で軽量な第2レンズ群の少なくとも一部によって合焦を行うことにより、迅速な合焦を達成することができる。
 また本願の第1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) 0.20 < |f32|/f1 < 0.43
 ただし、
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
f32:前記第2部分群の焦点距離
 条件式(5)は、第1レンズ群の焦点距離に対する第2部分群の焦点距離を規定したものである。本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、条件式(5)を満足することにより、望遠端状態において球面収差を良好に補正し、第2部分群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた際にコマ収差を良好に補正することができる。
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、第1レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を0.41とすることがより好ましい。
 一方、本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、第2部分群の屈折力が大きくなる。このため、第2部分群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた際にコマ収差の劣化を招いてしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を0.25とすることがより好ましい。
 また本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、前記第2部分群が、1枚の正レンズと1枚の負レンズとの接合レンズからなることが望ましい。この構成により、第2部分群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた際に偏芯コマ収差を良好に補正することができる。
 また本願の第1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。
(6) 0.35 < (-f2)/f3 < 0.55
 ただし、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
 条件式(6)は、第3レンズ群の焦点距離に対する第2レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、条件式(6)を満足することにより、広角端状態において像面湾曲を良好に補正し、望遠端状態において球面収差を良好に補正することができる。
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(6)の対応値が上限値を上回ると、第2レンズ群の変倍効果が小さくなる。このため、変倍比を確保するために第1レンズ群の屈折力を大きくする必要があり、その結果、広角端状態における像面湾曲の発生、及び望遠端状態における球面収差の発生を招いてしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の上限値を0.52とすることがより好ましい。
 一方、本願の第1実施形態に係る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レンズ群の変倍効果が小さくなる。このため、変倍比を確保するために第1レンズ群又は第2レンズ群の屈折力を大きくする必要があり、その結果、望遠端状態における球面収差、及び広角端状態における像面湾曲を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の下限値を0.38とすることがより好ましい。
 また本願の第1実施形態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に際して、前記第1レンズ群が光軸方向へ移動することが望ましい。この構成により、変倍に関わる各レンズ群、即ち第1~第4レンズ群のそれぞれの屈折力を小さくすることができ、広角端状態から望遠端状態にわたって良好な光学性能を確保することができる。
 本願の光学装置は、上述した構成の第1実施形態に係る変倍光学系を有することを特徴とする。これにより、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の光学装置を実現することができる。
 本願の第1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、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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有するようにし、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群が以下の条件式(1)を満足するようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化するようにし、前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにすることを特徴とする。これにより、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の変倍光学系を製造することができる。
(1) 8.00 < f1/(-f2) < 10.00
 ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
 以下、本願の第2実施形態に係る変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法について説明する。
 本願の第2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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有し、前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする。
(3) 2.80 < f1/f3 < 4.50
 ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、上記のように第3レンズ群中の第2部分群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより、手ぶれ発生時の像ぶれの補正、即ち防振を行うことができる。
 上記条件式(3)は、第3レンズ群の焦点距離に対する第1レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、条件式(3)を満足することにより、広角端状態において像面湾曲を良好に補正し、望遠端状態において球面収差を良好に補正することができる。
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、第1レンズ群の変倍効果が小さくなる。このため、変倍比を確保するために第2レンズ群の屈折力を大きくする必要があり、その結果、広角端状態における像面湾曲の発生、及び望遠端状態における球面収差の発生を招いてしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を4.30とすることがより好ましい。
 一方、本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を3.00とすることがより好ましい。
 以上の構成により、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の変倍光学系を実現することができる。
 また本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、前記第2部分群が負の屈折力を有することが望ましい。この構成により、本願の第2実施形態に係る変倍光学系の小型化を図り、偏芯時のコマ収差の変動を抑えることができる。
 また本願の第2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。
(4) 2.20 < f1/f4 < 3.50
 ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
 条件式(4)は、第4レンズ群の焦点距離に対する第1レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、条件式(4)を満足することにより、広角端状態において像面湾曲とコマ収差を良好に補正し、望遠端状態において球面収差を良好に補正することができる。
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、第4レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態において像面湾曲とコマ収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を3.30とすることがより好ましい。
 一方、本願の第2実施形態に係る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、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を2.50とすることがより好ましい。
 また本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、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方向へ移動することが望ましい。小型で軽量な第2レンズ群の少なくとも一部によって合焦を行うことにより、迅速な合焦を達成することができる。
 また本願の第2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。
(6) 0.35 < (-f2)/f3 < 0.55
 ただし、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
 条件式(6)は、第3レンズ群の焦点距離に対する第2レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、条件式(6)を満足することにより、広角端状態において像面湾曲を良好に補正し、望遠端状態において球面収差を良好に補正することができる。
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(6)の対応値が上限値を上回ると、第2レンズ群の変倍効果が小さくなる。このため、変倍比を確保するために第1レンズ群の屈折力を大きくする必要があり、その結果、広角端状態における像面湾曲の発生、及び望遠端状態における球面収差の発生を招いてしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の上限値を0.52とすることがより好ましい。
 一方、本願の第2実施形態に係る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レンズ群の変倍効果が小さくなる。このため、変倍比を確保するために第1レンズ群又は第2レンズ群の屈折力を大きくする必要があり、その結果、望遠端状態における球面収差、及び広角端状態における像面湾曲を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の下限値を0.38とすることがより好ましい。
 また本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、前記第2部分群が、1枚の正レンズと1枚の負レンズとの接合レンズからなることが望ましい。この構成により、第2部分群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた際に偏芯コマ収差を良好に補正することができる。
 また本願の第2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) 0.20 < |f32|/f1 < 0.43
 ただし、
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
f32:前記第2部分群の焦点距離
 条件式(5)は、第1レンズ群の焦点距離に対する第2部分群の焦点距離を規定したものである。本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、条件式(5)を満足することにより、望遠端状態において球面収差を良好に補正し、第2部分群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた際にコマ収差を良好に補正することができる。
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、第1レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を0.41とすることがより好ましい。
 一方、本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、第2部分群の屈折力が大きくなる。このため、第2部分群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた際にコマ収差の劣化を招いてしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を0.25とすることがより好ましい。
 また本願の第2実施形態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に際して、前記第1レンズ群が光軸方向へ移動することが望ましい。この構成により、変倍に関わる各レンズ群、即ち第1~第4レンズ群のそれぞれの屈折力を小さくすることができ、広角端状態から望遠端状態にわたって良好な光学性能を確保することができる。
 本願の光学装置は、上述した構成の第2実施形態に係る変倍光学系を有することを特徴とする。これにより、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の光学装置を実現することができる。
 本願の第2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、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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有するようにし、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群が以下の条件式(3)を満足するようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化するようにし、前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにすることを特徴とする。これにより、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の変倍光学系を製造することができる。
(3) 2.80 < f1/f3 < 4.50
 ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
 以下、本願の第3実施形態に係る変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法について説明する。
 本願の第3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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有し、前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、以下の条件式(5),(7)を満足することを特徴とする。
(5) 0.20 < |f32|/f1 < 0.43
(7) 0.60 < f31/f3 < 0.90
 ただし、
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
f3 :前記第3レンズ群の焦点距離
f31:前記第1部分群の焦点距離
f32:前記第2部分群の焦点距離
 本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、上記のように第3レンズ群中の第2部分群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより、手ぶれ発生時の像ぶれの補正、即ち防振を行うことができる。
 上記条件式(5)は、第1レンズ群の焦点距離に対する第2部分群の焦点距離を規定したものである。本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、条件式(5)を満足することにより、望遠端状態において球面収差を良好に補正し、第2部分群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた際にコマ収差を良好に補正することができる。
 本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、第1レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を0.41とすることがより好ましい。
 一方、本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、第2部分群の屈折力が大きくなる。このため、第2部分群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた際にコマ収差の劣化を招いてしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を0.25とすることがより好ましい。
 上記条件式(7)は、第3レンズ群の焦点距離に対する第1部分群の焦点距離を規定したものである。本願の第3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、望遠端状態において球面収差を良好に補正し、広角端状態において像面湾曲を良好に補正することができる。
 本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(7)の対応値が上限値を上回ると、第3レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の上限値を0.85とすることがより好ましい。
 一方、本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(7)の対応値が下限値を下回ると、第3レンズ群の変倍効果が小さくなる。このため、変倍比を確保するために第1レンズ群又は第2レンズ群の屈折力を大きくする必要があり、その結果、望遠端状態における球面収差、及び広角端状態における像面湾曲を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の下限値を0.65とすることがより好ましい。
 以上の構成により、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の変倍光学系を実現することができる。
 また本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、前記第2部分群が負の屈折力を有することが望ましい。この構成により、本願の第3実施形態に係る変倍光学系の小型化を図り、偏芯時のコマ収差の変動を抑えることができる。
 また本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
(1) 8.00 < f1/(-f2) < 10.00
 ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
 上記条件式(1)は、第2レンズ群の焦点距離に対する第1レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、条件式(1)を満足することにより、広角端状態において像面湾曲を良好に補正し、望遠端状態において球面収差を良好に補正することができる。
 本願の第3実施形態に係る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レンズ群の変倍効果が小さくなる。このため、変倍比を確保するために第2レンズ群の屈折力を大きくする必要があり、その結果、広角端状態における像面湾曲の発生、及び望遠端状態における球面収差の発生を招いてしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を9.70とすることがより好ましい。
 一方、本願の第3実施形態に係る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、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を8.10とすることがより好ましい。
 また本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、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方向へ移動することが望ましい。小型で軽量な第2レンズ群の少なくとも一部によって合焦を行うことにより、迅速な合焦を達成することができる。
 また本願の第3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。
(4) 2.20 < f1/f4 < 3.50
 ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
 条件式(4)は、第4レンズ群の焦点距離に対する第1レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、条件式(4)を満足することにより、広角端状態において像面湾曲とコマ収差を良好に補正し、望遠端状態において球面収差を良好に補正することができる。
 本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、第4レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態において像面湾曲とコマ収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を3.30とすることがより好ましい。
 一方、本願の第3実施形態に係る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、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を2.50とすることがより好ましい。
 また本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、前記第2部分群が、1枚の正レンズと1枚の負レンズとの接合レンズからなることが望ましい。この構成により、第2部分群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた際に偏芯コマ収差を良好に補正することができる。
 また本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
(2) 0.60 < f3/f4 < 0.90
 ただし、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
 条件式(2)は、第4レンズ群の焦点距離に対する第3レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、条件式(2)を満足することにより、広角端状態において像面湾曲とコマ収差を良好に補正し、望遠端状態において球面収差を良好に補正することができる。
 本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、第4レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態において像面湾曲とコマ収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を0.85とすることがより好ましい。
 一方、本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、第3レンズ群の屈折力が大きくなり、特に望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.65とすることがより好ましい。
 また本願の第3実施形態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に際して、前記第1レンズ群が光軸方向へ移動することが望ましい。この構成により、変倍に関わる各レンズ群、即ち第1~第4レンズ群のそれぞれの屈折力を小さくすることができ、広角端状態から望遠端状態にわたって良好な光学性能を確保することができる。
 本願の光学装置は、上述した構成の第3実施形態に係る変倍光学系を有することを特徴とする。これにより、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の光学装置を実現することができる。
 本願の第3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、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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有するようにし、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群が以下の条件式(5),(7)を満足するようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化するようにし、前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにすることを特徴とする。これにより、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の変倍光学系を製造することができる。
(5) 0.20 < |f32|/f1 < 0.43
(7) 0.60 < f31/f3 < 0.90
 ただし、
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
f3 :前記第3レンズ群の焦点距離
f31:前記第1部分群の焦点距離
f32:前記第2部分群の焦点距離
 以下、本願の第1~第3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。なお、第1~第6実施例は、第1~第3実施形態の全てに共通する実施例である。
(第1実施例)
 図1A、図1B、及び図1Cはそれぞれ、本願の第1~第3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、及び望遠端状態における断面図である。
 本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、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。
 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と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
 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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とからなる。なお、第2レンズ群G2において最も物体側に位置する負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群G31と、負の屈折力を有する第2部分群G32とからなる。なお、第3レンズ群G3の物体側には、開口絞りSが備えられている。
 第1部分群G31は、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と両凹形状の負レンズL33との接合レンズとからなる。
 第2部分群G32は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL34と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL35との接合レンズのみからなる。
 第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL41と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL42と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43との接合レンズとからなる。なお、第4レンズ群G4において最も物体側に位置する正レンズL41は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
 以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、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との空気間隔が変化するように、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3、及び第4レンズ群G4が光軸に沿って物体側へ移動し、第2レンズ群G2が光軸に沿って移動する。なお、この際、開口絞りSは第3レンズ群G3とともに移動する。
 また本実施例に係る変倍光学系は、第2レンズ群G2を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
 また本実施例に係る変倍光学系は、手ぶれ等の発生時に第2部分群G32のみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
 以下の表1に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
 表1において、fは焦点距離、BFはバックフォーカスを示す。
 [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はレンズ面の曲率半径、dは光軸上の面間隔、ndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、OPは物体面、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。また、非球面には面番号に*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。
 [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=(h/r)/[1+{1-κ(h/r)1/2
  +A4h+A6h+A8h+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:整数)は「×10-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10-5」を示す。
 [各種データ]において、FNOはFナンバー、2ωは画角(単位は「°」)、Yは像高、TLは変倍光学系の全長、di(i:整数)は第i面の可変の面間隔をそれぞれ示す。なお、Wは広角端状態、Mは中間焦点距離状態、Tは望遠端状態をそれぞれ示す。
 [レンズ群データ]において、STは各レンズ群の始面、即ち最も物体側のレンズ面を示す。
 [条件式対応値]には、各条件式の対応値を示す。
 ここで、表1に掲載されている焦点距離fや曲率半径r、及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、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
 なお、以上に述べた表1の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
 ここで、レンズ全系の焦点距離がf、防振係数、即ち防振時の防振レンズ群の移動量に対する像面I上での像の移動量の比がKであるレンズにおいて、角度θの回転ぶれを補正するためには、防振レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交する方向へ移動させればよい。したがって、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が-0.88、焦点距離が10.0(mm)であるため、1.00°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群の移動量は0.20(mm)となる。また、望遠端状態においては防振係数が-1.92、焦点距離が100.0(mm)であるため、0.32°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群の移動量は0.29(mm)となる。
(表1)第1実施例
[面データ]
  m            r      d       nd     νd
 OP           ∞
   1         459.647   1.600   1.953660   30.27
   2          57.423   6.819   1.497820   82.51
   3        -154.085   0.100   1.000000
   4          56.956   5.161   1.878896   41.01
   5         569.648    d5     1.000000
 
 *6          38.479   1.200   1.882991   40.76
   7           8.366   3.937   1.000000
   8         -16.649   1.200   1.864046   41.96
   9          53.630   0.100   1.000000
  10          21.938   3.669   1.846659   23.78
  11         -14.738   0.417   1.000000
  12         -12.219   1.200   1.882997   40.76
  13         -43.622    d13    1.000000
 
  14            ∞     1.000   1.000000           開口絞りS
 
  15          23.408   3.198   1.754999   52.31
  16         -31.880   0.100   1.000000
  17          15.118   3.851   1.497820   82.51
  18         -19.673   1.200   1.856445   26.89
  19          59.726   2.566   1.000000
  20         -68.834   1.200   1.822803   45.06
  21           7.553   3.351   1.878191   37.36
  22          24.293    d22    1.000000
 
*23          16.648   3.632   1.497820   82.51
  24         -23.750   0.100   1.000000
  25        -553.763   4.361   1.577760   40.84
  26          -8.231   1.200   1.882997   40.76
  27         -42.498   BF    1.000000
  I            ∞
 
[非球面データ]
  m       κ        A4         A6         A8         A10
   6     1        1.54E-05  -2.59E-08   3.23E-10   6.63E-12
  23    -0.3689  -1.24E-05   6.50E-07  -5.31E-09   1.67E-10
 
[各種データ]
変倍比     10.00
 
            W          M          T
f         10.00       50.02      100.00
FNO      3.50        4.80        5.60
2ω       82.49°     18.42°      9.30°
Y          8.350       8.350       8.350
TL       92.33      135.76      153.35
BF       13.25       39.10       42.51
 
            W          M          T
d5          2.301      37.043      53.748
d13        19.357       5.095       2.400
d22         6.260       3.363       3.524
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1        85.1
G2       6        -9.4
G3      15        21.3
G4      23        28.4
 
[条件式対応値]
(1) f1/(-f2) = 9.04
(2) f3/f4 = 0.75
(3) f1/f3 = 3.99
(4) f1/f4 = 3.00
(5) |f32|/f1 = 0.28
(6) (-f2)/f3 = 0.44
(7) f31/f3 = 0.75
 
 図2A、図2B、及び図2Cはそれぞれ、本願の第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
 図3A、及び図3Bはそれぞれ、本願の第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時に1.00°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に0.32°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
 各収差図において、FNOはFナンバー、Yは像高をそれぞれ示す。dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)における収差をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。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、さらに防振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、及び図4Cはそれぞれ、本願の第1~第3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、及び望遠端状態における断面図である。
 本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、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。
 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と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
 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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とからなる。なお、第2レンズ群G2において最も物体側に位置する負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群G31と、負の屈折力を有する第2部分群G32とからなる。
 第1部分群G31は、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と両凹形状の負レンズL33との接合レンズとからなる。なお、正レンズL31と正レンズL32の間には、開口絞りSが備えられている。
 第2部分群G32は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL34と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL35との接合レンズのみからなる。
 第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL41と、両凸形状の正レンズL42と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43との接合レンズとからなる。なお、第4レンズ群G4において最も物体側に位置する正レンズL41は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
 以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、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との空気間隔が変化するように、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3、及び第4レンズ群G4が光軸に沿って物体側へ移動し、第2レンズ群G2が光軸に沿って移動する。なお、この際、開口絞りSは第3レンズ群G3とともに移動する。
 また本実施例に係る変倍光学系は、第2レンズ群G2を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
 また本実施例に係る変倍光学系は、手ぶれ等の発生時に第2部分群G32のみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
 以下の表2に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
 ここで、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が-0.61、焦点距離が10.3(mm)であるため、0.99°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群の移動量は0.28(mm)となる。また、望遠端状態においては防振係数が-1.42、焦点距離が97.0(mm)であるため、0.32°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群の移動量は0.38(mm)となる。
(表2)第2実施例
[面データ]
  m            r      d       nd     νd
 OP           ∞
   1         214.935   1.600   1.953660   30.27
   2          60.293   6.140   1.497820   82.51
   3        -216.386   0.100   1.000000
   4          59.192   4.825   1.810230   46.17
   5         516.132    d5     1.000000
 
 *6          32.741   1.200   1.882997   40.76
   7           8.577   4.007   1.000000
   8         -15.726   1.200   1.839050   43.75
   9          46.418   0.100   1.000000
  10          21.908   3.623   1.846660   23.78
  11         -16.185   0.601   1.000000
  12         -11.861   1.200   1.882997   40.76
  13         -33.094    d13    1.000000
 
  14          24.800   2.781   1.754999   52.31
  15         -39.736   0.500   1.000000
  16            ∞     1.600   1.000000           開口絞りS
  17          14.646   3.397   1.497820   82.51
  18         -19.677   1.200   1.852045   25.40
  19          69.922   2.144   1.000000
  20        -879.676   1.200   1.802688   46.87
  21           8.771   2.765   1.876437   36.60
  22          23.971    d22    1.000000
 
*23          17.538   3.382   1.497820   82.51
  24         -22.122   0.100   1.000000
  25         712.073   4.071   1.625207   37.14
  26          -8.262   1.200   1.882997   40.76
  27         -97.309   BF    1.000000
  I            ∞
 
[非球面データ]
  m       κ        A4         A6         A8         A10
   6        1     1.66E-05   1.53E-07  -4.44E-09   5.56E-11
  23        1    -5.70E-05   6.19E-07
 
[各種データ]
変倍比      9.42
 
            W          M          T
f         10.30       49.99       96.98
FNO      3.50        5.20        5.67
2ω       79.71°     17.90°      9.37°
Y          8.190       8.190       8.190
TL       89.39      132.08      150.34
BF       13.54       36.00       44.01
 
            W          M          T
d5          2.317      38.392      51.572
d13        18.962       5.444       2.400
d22         5.643       3.306       3.427
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1        86.9
G2       6        -9.6
G3      14        21.2
G4      23        31.0
 
[条件式対応値]
(1) f1/(-f2) = 9.09
(2) f3/f4 = 0.69
(3) f1/f3 = 4.10
(4) f1/f4 = 2.81
(5) |f32|/f1 = 0.40
(6) (-f2)/f3 = 0.45
(7) f31/f3 = 0.82
 
 図5A、図5B、及び図5Cはそれぞれ、本願の第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
 図6A、及び図6Bはそれぞれ、本願の第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時に0.99°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に0.32°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
 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、さらに防振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、及び図7Cはそれぞれ、本願の第1~第3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、及び望遠端状態における断面図である。
 本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、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。
 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と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
 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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とからなる。なお、第2レンズ群G2において最も物体側に位置する負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群G31と、負の屈折力を有する第2部分群G32とからなる。
 第1部分群G31は、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と両凹形状の負レンズL33との接合レンズとからなる。なお、正レンズL31と正レンズL32の間には、開口絞りSが備えられている。
 第2部分群G32は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL34と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL35との接合レンズのみからなる。
 第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL41と、両凸形状の正レンズL42と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43との接合レンズとからなる。なお、第4レンズ群G4において最も物体側に位置する正レンズL41は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
 以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、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との空気間隔が変化するように、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3、及び第4レンズ群G4が光軸に沿って物体側へ移動し、第2レンズ群G2が光軸に沿って移動する。なお、この際、開口絞りSは第3レンズ群G3とともに移動する。
 また本実施例に係る変倍光学系は、第2レンズ群G2を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
 また本実施例に係る変倍光学系は、手ぶれ等の発生時に第2部分群G32のみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
 以下の表3に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
 ここで、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が-0.79、焦点距離が10.3(mm)であるため、0.60°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群の移動量は0.14(mm)となる。また、望遠端状態においては防振係数が-1.74、焦点距離が97.0(mm)であるため、0.19°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群の移動量は0.19(mm)となる。
(表3)第3実施例
[面データ]
  m            r      d       nd     νd
 OP           ∞
   1         167.891   1.600   1.950000   29.37
   2          69.549   5.925   1.497820   82.51
   3        -183.905   0.100   1.000000
   4          56.184   4.388   1.729157   54.66
   5         198.836    d5     1.000000
 
 *6          41.829   1.200   1.882997   40.76
   7           8.946   3.756   1.000000
   8         -17.431   1.200   1.864742   41.92
   9          38.456   0.100   1.000000
  10          20.545   3.705   1.846660   23.78
  11         -15.937   0.629   1.000000
  12         -11.749   1.200   1.882997   40.76
  13         -35.044    d13    1.000000
 
  14          24.738   2.730   1.754999   52.31
  15         -36.975   0.500   1.000000
  16            ∞     1.600   1.000000           開口絞りS
  17          14.497   3.278   1.497820   82.51
  18         -19.591   1.200   1.851149   25.12
  19          97.099   2.184   1.000000
  20        -105.628   1.200   1.875733   41.21
  21           8.299   2.780   1.939960   33.32
  22          26.001    d22    1.000000
 
*23          20.461   3.205   1.497820   82.51
  24         -22.765   0.100   1.000000
  25         175.793   3.930   1.616359   38.32
  26          -9.172   1.200   1.883682   40.65
  27         -65.712   BF    1.000000
  I            ∞
 
[非球面データ]
  m       κ        A4         A6         A8         A10
   6        1     1.28E-05   5.16E-08  -8.45E-10   2.36E-11
  23        1    -5.71E-05   2.70E-07
 
[各種データ]
変倍比      9.42
 
            W          M          T
f         10.30       50.00       97.00
FNO      3.50        5.20        5.60
2ω       79.71°     17.90°      9.37°
Y          8.190       8.190       8.190
TL       89.38      132.39      150.35
BF       14.01       36.64       44.30
 
            W          M          T
d5          2.319      39.217      52.463
d13        19.087       5.422       2.400
d22         6.245       3.394       3.481
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1        88.3
G2       6        -9.4
G3      14        21.1
G4      23        28.4
 
[条件式対応値]
(1) f1/(-f2) = 9.41
(2) f3/f4 = 0.74
(3) f1/f3 = 4.18
(4) f1/f4 = 3.11
(5) |f32|/f1 = 0.31
(6) (-f2)/f3 = 0.44
(7) f31/f3 = 0.77
 
 図8A、図8B、及び図8Cはそれぞれ、本願の第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
 図9A、及び図9Bはそれぞれ、本願の第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時に0.60°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に0.19°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
 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、さらに防振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、及び図10Cはそれぞれ、本願の第1~第3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、及び望遠端状態における断面図である。
 本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、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。
 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と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
 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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とからなる。なお、第2レンズ群G2において最も物体側に位置する負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群G31と、負の屈折力を有する第2部分群G32とからなる。
 第1部分群G31は、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と両凹形状の負レンズL33との接合レンズとからなる。なお、正レンズL31と正レンズL32の間には、開口絞りSが備えられている。
 第2部分群G32は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL34と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL35との接合レンズのみからなる。
 第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL41と、両凸形状の正レンズL42と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43との接合レンズとからなる。なお、第4レンズ群G4において最も物体側に位置する正レンズL41は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
 以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、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との空気間隔が変化するように、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3、及び第4レンズ群G4が光軸に沿って物体側へ移動し、第2レンズ群G2が光軸に沿って移動する。なお、この際、開口絞りSは第3レンズ群G3とともに移動する。
 また本実施例に係る変倍光学系は、第2レンズ群G2を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
 また本実施例に係る変倍光学系は、手ぶれ等の発生時に第2部分群G32のみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
 以下の表4に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
 ここで、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が-0.75、焦点距離が10.3(mm)であるため、0.60°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群の移動量は0.14(mm)となる。また、望遠端状態においては防振係数が-1.62、焦点距離が97.0(mm)であるため、0.19°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群の移動量は0.20(mm)となる。
(表4)第4実施例
[面データ]
  m            r      d       nd     νd
 OP           ∞
   1         134.035   1.600   1.995973   28.75
   2          56.255   5.824   1.497820   82.51
   3        -238.373   0.100   1.000000
   4          50.086   4.577   1.772927   50.05
   5         242.611    d5     1.000000
 
 *6          57.243   1.200   1.878662   37.67
   7           8.942   3.645   1.000000
   8         -17.572   1.200   1.882997   40.76
   9          43.025   0.100   1.000000
  10          20.980   3.779   1.810399   22.65
  11         -15.077   0.580   1.000000
  12         -11.668   1.200   1.882997   40.76
  13         -30.843    d13    1.000000
 
  14          22.438   2.768   1.754910   52.33
  15         -41.025   0.500   1.000000
  16            ∞     1.600   1.000000           開口絞りS
  17          14.301   3.206   1.497820   82.51
  18         -21.553   1.200   1.970527   23.71
  19          96.060   2.155   1.000000
  20        -149.641   1.200   1.882794   40.61
  21          10.106   2.398   2.002300   28.33
  22          24.619    d22    1.000000
 
*23          20.677   3.184   1.593190   67.90
  24         -23.793   0.100   1.000000
  25         610.600   3.859   1.605665   39.91
  26          -8.915   1.200   1.890148   39.59
  27         -90.902   BF    1.000000
  I            ∞
 
[非球面データ]
  m       κ        A4         A6         A8         A10
   6        1     1.55E-05  -9.41E-08   2.04E-09  -1.22E-12
  23        1    -4.75E-05   3.47E-07
 
[各種データ]
変倍比      9.42
 
            W          M          T
f         10.30       50.00       97.01
FNO      3.50        5.20        5.60
2ω       79.71°     17.90°      9.37°
Y          8.190       8.190       8.190
TL       89.33      125.89      140.87
BF       14.18       36.03       42.68
 
            W          M          T
d5          2.328      33.549      45.003
d13        19.446       5.642       2.400
d22         6.199       3.500       3.615
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1        76.4
G2       6        -9.3
G3      14        21.8
G4      23        28.5
 
[条件式対応値]
(1) f1/(-f2) = 8.25
(2) f3/f4 = 0.76
(3) f1/f3 = 3.51
(4) f1/f4 = 2.68
(5) |f32|/f1 = 0.38
(6) (-f2)/f3 = 0.43
(7) f31/f3 = 0.78
 
 図11A、図11B、及び図11Cはそれぞれ、本願の第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
 図12A、及び図12Bはそれぞれ、本願の第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時に0.60°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に0.19°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
 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、さらに防振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、及び図13Cはそれぞれ、本願の第1~第3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、及び望遠端状態における断面図である。
 本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、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。
 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と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
 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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とからなる。なお、第2レンズ群G2において最も物体側に位置する負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群G31と、負の屈折力を有する第2部分群G32と、負の屈折力を有する第3部分群G33とからなる。
 第1部分群G31は、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との接合レンズとからなる。なお、正レンズL31と正レンズL32の間には、開口絞りSが備えられている。
 第2部分群G32は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL34と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL35との接合レンズのみからなる。
 第3部分群G33は、両凹形状の負レンズL36のみからなる。
 第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL41と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL42と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43との接合レンズとからなる。なお、第4レンズ群G4において最も物体側に位置する正レンズL41は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
 以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、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との空気間隔が変化するように、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3、及び第4レンズ群G4が光軸に沿って物体側へ移動し、第2レンズ群G2が光軸に沿って移動する。なお、この際、開口絞りSは第3レンズ群G3とともに移動する。
 また本実施例に係る変倍光学系は、第2レンズ群G2を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
 また本実施例に係る変倍光学系は、手ぶれ等の発生時に第2部分群G32のみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
 以下の表5に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
 ここで、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が-0.67、焦点距離が10.3(mm)であるため、0.60°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群の移動量は0.16(mm)となる。また、望遠端状態においては防振係数が-1.45、焦点距離が97.0(mm)であるため、0.19°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群の移動量は0.23(mm)となる。
(表5)第5実施例
[面データ]
  m            r      d       nd     νd
 OP           ∞
   1         121.433   1.600   2.000942   28.06
   2          56.973   5.569   1.497820   82.51
   3        -262.775   0.100   1.000000
   4          50.394   4.472   1.757194   52.03
   5         230.587    d5     1.000000
 
 *6          60.994   1.200   1.874937   35.34
   7           8.965   3.574   1.000000
   8         -18.928   1.200   1.882997   40.76
   9          40.750   0.100   1.000000
  10          20.638   3.681   1.831265   21.76
  11         -16.433   0.539   1.000000
  12         -12.501   1.200   1.882997   40.76
  13         -37.209    d13    1.000000
 
  14          22.437   2.755   1.747287   52.75
  15         -40.608   0.500   1.000000
  16            ∞     1.600   1.000000           開口絞りS
  17          14.529   3.193   1.497820   82.51
  18         -21.393   1.200   1.959603   22.45
  19        -244.270   2.040   1.000000
  20        -109.243   1.200   1.882997   40.76
  21          11.581   2.339   1.964773   29.62
  22          31.145   1.462   1.000000
  23         -57.166   1.000   1.875553   35.71
  24          96.176    d24    1.000000
 
*25          19.938   3.197   1.593190   67.90
  26         -24.778   0.100   1.000000
  27        -825.810   3.984   1.614364   38.61
  28          -8.826   1.200   1.891733   39.34
  29         -44.568   BF    1.000000
  I            ∞
 
[非球面データ]
  m       κ        A4         A6         A8         A10
   6        1     1.18E-05  -7.24E-08   6.90E-10   5.95E-12
  25        1    -6.37E-05   4.69E-07
 
[各種データ]
変倍比      9.42
 
            W          M          T
f         10.30       50.00       97.00
FNO      3.50        5.20        5.59
2ω       79.72°     18.05°      9.42°
Y          8.190       8.190       8.190
TL       89.33      125.73      140.86
BF       13.31       35.58       42.88
 
            W          M          T
d5          2.329      33.140      44.235
d13        19.776       5.702       2.400
d24         4.905       2.300       2.341
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1        75.9
G2       6        -9.2
G3      14        20.7
G4      25        23.8
 
[条件式対応値]
(1) f1/(-f2) = 8.24
(2) f3/f4 = 0.87
(3) f1/f3 = 3.66
(4) f1/f4 = 3.19
(5) |f32|/f1 = 0.41
(6) (-f2)/f3 = 0.44
(7) f31/f3 = 0.71
 
 図14A、図14B、及び図14Cはそれぞれ、本願の第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
 図15A、及び図15Bはそれぞれ、本願の第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時に0.60°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に0.19°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
 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、さらに防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
(第6実施例)
 図16A、図16B、及び図16Cはそれぞれ、本願の第1~第3実施形態の第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
 本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、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、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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
 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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とからなる。なお、第2レンズ群G2において最も物体側に位置する負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群G31と、負の屈折力を有する第2部分群G32とからなる。
 第1部分群G31は、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と両凹形状の負レンズL33との接合レンズとからなる。なお、正レンズL31と正レンズL32の間には、開口絞りSが備えられている。
 第2部分群G32は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL34と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL35との接合レンズのみからなる。
 第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41のみからなる。なお、正レンズL41は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
 第5レンズ群G5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L51と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52との接合レンズのみからなる。
 以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、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し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔が増大するように、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、及び第5レンズ群G5が光軸に沿って物体側へ移動し、第2レンズ群G2が光軸に沿って移動する。なお、この際、開口絞りSは第3レンズ群G3とともに移動する。
 また本実施例に係る変倍光学系は、第2レンズ群G2を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
 また本実施例に係る変倍光学系は、手ぶれ等の発生時に第2部分群G32のみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
 以下の表6に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
 ここで、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が-0.67、焦点距離が10.3(mm)であるため、0.60°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群の移動量は0.16(mm)となる。また、望遠端状態においては防振係数が-1.48、焦点距離が97.0(mm)であるため、0.19°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群の移動量は0.22(mm)となる。
(表6)第6実施例
[面データ]
  m            r      d       nd     νd
 OP           ∞
   1         130.000   1.600   1.977550   30.05
   2          53.215   5.870   1.497820   82.51
   3        -301.577   0.100   1.000000
   4          49.766   4.706   1.762484   51.33
   5         285.082    d5     1.000000
 
 *6          55.053   1.200   1.875647   35.77
   7           8.920   3.605   1.000000
   8         -18.863   1.200   1.882997   40.76
   9          38.238   0.100   1.000000
  10          20.860   3.659   1.830156   21.81
  11         -16.640   0.611   1.000000
  12         -12.286   1.200   1.882997   40.76
  13         -32.821    d13    1.000000
 
  14          22.276   2.832   1.723962   54.17
  15         -39.179   0.500   1.000000
  16            ∞     1.600   1.000000           開口絞りS
  17          14.822   3.235   1.497820   82.51
  18         -21.400   1.200   1.966413   23.23
  19         294.782   2.124   1.000000
  20         -97.585   1.200   1.881100   39.35
  21          10.629   2.457   1.993396   28.92
  22          30.804    d22    1.000000
 
*23          24.645   2.816   1.593190   67.90
  24         -36.143    d24    1.000000
 
  25       -1303.485   3.950   1.602810   40.36
  26          -8.782   1.200   1.897219   38.51
  27         -45.532   BF    1.000000
  I            ∞
 
[非球面データ]
  m       κ        A4         A6         A8         A10
   6        1     1.59E-05  -5.02E-08   1.14E-10   9.01E-12
  23        1    -4.32E-05   2.52E-07
 
[各種データ]
変倍比      9.42
 
            W          M          T
f         10.30       50.00       97.00
FNO      3.50        5.17        5.63
2ω       79.71°     18.02°      9.43°
Y          8.190       8.190       8.190
TL       89.33      125.31      140.86
BF       13.25       33.66       41.71
 
            W          M          T
d5          2.328      34.196      44.867
d13        19.888       5.725       2.400
d22         6.801       3.500       3.502
d24         0.100       1.265       1.411
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1        77.2
G2       6        -9.3
G3      14        20.3
G4      23        25.1
G5      25       -72.1
 
[条件式対応値]
(1) f1/(-f2) = 8.34
(2) f3/f4 = 0.82
(3) f1/f3 = 3.76
(4) f1/f4 = 3.07
(5) |f32|/f1 =0.42
(6) (-f2)/f3 = 0.45
(7) f31/f3 =0.79
 
 図17A、図17B、及び図17Cはそれぞれ、本願の第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
 図18A、及び図18Bはそれぞれ、本願の第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時に0.60°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に0.19°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
 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、さらに防振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、防振機能を有し、10倍程度の高変倍比と広角端状態において70°以上の広画角を有し、良好な光学性能を備えた軽量で小型の変倍光学系を実現することができる。なお、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。
 以下の内容は、本願の第1~第3実施形態に係る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。
 本願の第1~第3実施形態に係る変倍光学系の数値実施例として4群や5群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、例えば6群等のその他の群構成の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本願の第1~第3実施形態に係る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。なお、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で他のレンズ群と分離された、少なくとも1つのレンズを有する部分をいう。
 また、本願の第1~第3実施形態に係る変倍光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、1つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。特に、第2レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。また、斯かる合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。
 また、本願の第1~第3実施形態に係る変倍光学系において、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動、即ち揺動させることにより、手ぶれ等によって生じる像ぶれを補正する構成とすることもできる。特に、本願の第1~第3実施形態に係る変倍光学系では第3レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。
 また、本願の第1~第3実施形態に係る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、本願の第1~第3実施形態に係る変倍光学系において開口絞りは第2レンズ群と第3レンズ群の間又は第3レンズ群中に配置されることが好ましく、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。
 また、本願の第1~第3実施形態に係る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。
 また、本願の第1~第3実施形態に係る変倍光学系は、変倍比が3~20程度である。
 次に、本願の第1~第3実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラを図19に基づいて説明する。
 図19は、本願の第1~第3実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
 本カメラ1は、撮影レンズ2として上記第1実施例に係る変倍光学系を備えたデジタル一眼レフカメラである。
 本カメラ1において、被写体である不図示の物体からの光は、撮影レンズ2で集光されて、クイックリターンミラー3を介して焦点板4に結像される。そして焦点板4に結像されたこの光は、ペンタプリズム5中で複数回反射されて接眼レンズ6へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼レンズ6を介して正立像として観察することができる。
 また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー3が光路外へ退避し、不図示の被写体からの光は撮像素子7へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子7によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
 ここで、本カメラ1に撮影レンズ2として搭載した上記第1実施例に係る変倍光学系は、上述のように小型で、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えている。これにより本カメラ1は、防振機能を有し、高変倍化、広画角化、及び小型化を図りながら、良好な光学性能を実現することができる。なお、上記第2~第6実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラー3を有しない構成のカメラに上記各実施例に係る変倍光学系を搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
 最後に、本願の第1~第3実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を図20~図22に基づいて説明する。
 図20に示す本願の第1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、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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップS11~S14を含むものである。
 ステップS11:第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有するようにする。
 ステップS12:第1レンズ群と第2レンズ群が以下の条件式(1)を満足するようにし、第1~第4レンズ群を鏡筒内に物体側から順に配置する。
(1) 8.00 < f1/(-f2) < 10.00
 ただし、
f1:第1レンズ群の焦点距離
f2:第2レンズ群の焦点距離
 ステップS13:鏡筒内に公知の移動機構を設ける等することで、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔、第2レンズ群と第3レンズ群との空気間隔、及び第3レンズ群と第4レンズ群との空気間隔がそれぞれ変化するようにする。
 ステップS14:鏡筒内に公知の移動機構を設ける等することで、第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにする。
 斯かる本願の第1実施形態に係る変倍光学系の製造方法によれば、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の変倍光学系を製造することができる。
 図21に示す本願の第2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、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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップS21~S24を含むものである。
 ステップS21:第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有するようにする。
 ステップS22:第1レンズ群と第3レンズ群が以下の条件式(3)を満足するようにし、第1~第4レンズ群を鏡筒内に物体側から順に配置する。
(3) 2.80 < f1/f3 < 4.50
 ただし、
f1:第1レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
 ステップS23:鏡筒内に公知の移動機構を設ける等することで、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔、第2レンズ群と第3レンズ群との空気間隔、及び第3レンズ群と第4レンズ群との空気間隔がそれぞれ変化するようにする。
 ステップS24:鏡筒内に公知の移動機構を設ける等することで、第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにする。
 斯かる本願の第2実施形態に係る変倍光学系の製造方法によれば、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の変倍光学系を製造することができる。
 図22に示す本願の第3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、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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップS31~S34を含むものである。
 ステップS31:第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有するようにする。
 ステップS32:第1レンズ群と第3レンズ群が以下の条件式(5),(7)を満足するようにし、第1~第4レンズ群を鏡筒内に物体側から順に配置する。
(5) 0.20 < |f32|/f1 < 0.43
(7) 0.60 < f31/f3 < 0.90
 ただし、
f1 :第1レンズ群の焦点距離
f3 :第3レンズ群の焦点距離
f31:第1部分群の焦点距離
f32:第2部分群の焦点距離
 ステップS33:鏡筒内に公知の移動機構を設ける等することで、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔、第2レンズ群と第3レンズ群との空気間隔、及び第3レンズ群と第4レンズ群との空気間隔がそれぞれ変化するようにする。
 ステップS34:鏡筒内に公知の移動機構を設ける等することで、第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにする。
 斯かる本願の第3実施形態に係る変倍光学系の製造方法によれば、防振機能を有し、高変倍、広画角で、良好な光学性能を備えた小型の変倍光学系を製造することができる。

Claims (34)

  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第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
     前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有し、
     前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
     以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    8.00 < f1/(-f2) < 10.00
     ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
  2.  前記第2部分群が負の屈折力を有することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  3.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    0.60 < f3/f4 < 0.90
     ただし、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
    f4:前記第4レンズ群の焦点距離
  4.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    2.80 < f1/f3 < 4.50
     ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  5.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    2.20 < f1/f4 < 3.50
     ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f4:前記第4レンズ群の焦点距離
  6.  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方向へ移動することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  7.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    0.20 < |f32|/f1 < 0.43
     ただし、
    f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
    f32:前記第2部分群の焦点距離
  8.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    0.60 < f31/f3 < 0.90
     ただし、
    f3 :前記第3レンズ群の焦点距離
    f31:前記第1部分群の焦点距離
  9.  前記第2部分群が、1枚の正レンズと1枚の負レンズとの接合レンズからなることを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  10.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    0.35 < (-f2)/f3 < 0.55
     ただし、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  11.  広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群が光軸方向へ移動することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  12.  請求項1に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学装置。
  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第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
     前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有し、
     前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
     以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    2.80 < f1/f3 < 4.50
     ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  14.  前記第2部分群が負の屈折力を有することを特徴とする請求項13に記載の変倍光学系。
  15.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項13に記載の変倍光学系。
    2.20 < f1/f4 < 3.50
     ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f4:前記第4レンズ群の焦点距離
  16.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項13に記載の変倍光学系。
    0.35 < (-f2)/f3 < 0.55
     ただし、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  17.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項13に記載の変倍光学系。
    0.20 < |f32|/f1 < 0.43
     ただし、
    f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
    f32:前記第2部分群の焦点距離
  18.  請求項13に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学装置。
  19.  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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化し、
     前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有し、
     前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
     以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    0.20 < |f32|/f1 < 0.43
    0.60 < f31/f3 < 0.90
     ただし、
    f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
    f3 :前記第3レンズ群の焦点距離
    f31:前記第1部分群の焦点距離
    f32:前記第2部分群の焦点距離
  20.  前記第2部分群が負の屈折力を有することを特徴とする請求項19に記載の変倍光学系。
  21.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項19に記載の変倍光学系。
    8.00 < f1/(-f2) < 10.00
     ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
  22.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項19に記載の変倍光学系。
    2.20 < f1/f4 < 3.50
     ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f4:前記第4レンズ群の焦点距離
  23.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項19に記載の変倍光学系。
    0.60 < f3/f4 < 0.90
     ただし、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
    f4:前記第4レンズ群の焦点距離
  24.  請求項19に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学装置。
  25.  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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
     前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有するようにし、
     前記第1レンズ群と前記第2レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
     広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化するようにし、
     前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    8.00 < f1/(-f2) < 10.00
     ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
  26.  前記第2部分群が負の屈折力を有することを特徴とする請求項25に記載の変倍光学系の製造方法。
  27.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項25に記載の変倍光学系の製造方法。
    0.60 < f3/f4 < 0.90
     ただし、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
    f4:前記第4レンズ群の焦点距離
  28.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項25に記載の変倍光学系の製造方法。
    2.80 < f1/f3 < 4.50
     ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  29.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項25に記載の変倍光学系の製造方法。
    2.20 < f1/f4 < 3.50
     ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f4:前記第4レンズ群の焦点距離
  30.  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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
     前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有するようにし、
     前記第1レンズ群と前記第3レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
     広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化するようにし、
     前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    2.80 < f1/f3 < 4.50
     ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  31.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項30に記載の変倍光学系の製造方法。
    2.20 < f1/f4 < 3.50
     ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f4:前記第4レンズ群の焦点距離
  32.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項30に記載の変倍光学系の製造方法。
    0.35 < (-f2)/f3 < 0.55
     ただし、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
  33.  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、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
     前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群と、第2部分群とを有するようにし、
     前記第1レンズ群と前記第3レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
     広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、及び前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔がそれぞれ変化するようにし、
     前記第2部分群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    0.20 < |f32|/f1 < 0.43
    0.60 < f31/f3 < 0.90
     ただし、
    f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
    f3 :前記第3レンズ群の焦点距離
    f31:前記第1部分群の焦点距離
    f32:前記第2部分群の焦点距離
  34.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項33に記載の変倍光学系の製造方法。
    8.00 < f1/(-f2) < 10.00
     ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
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