WO2014065264A1 - 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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WO2014065264A1
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lens
optical system
end state
variable magnification
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昭彦 小濱
雅史 山下
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株式会社ニコン
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    • G02B15/20Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having an additional movable lens or lens group for varying the objective focal length
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    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake

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.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2009-251114 and 2010-237455 have been proposed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2009-251114 and 2010-237455 have been proposed.
  • variable power optical system as described above has a problem that the performance is not sufficiently improved.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a variable magnification optical system, an optical device, and a method for manufacturing the variable magnification optical system having good optical performance.
  • the first 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, an aperture stop, a third lens group having a positive refractive power, and a rear lens group, Have At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, at least the rear lens group moves toward the object side, the distance between the first lens group and the second lens group, the second lens group and the third lens group.
  • the distance between the lens group, and the distance between the third lens group and the rear lens group When focusing from an object at infinity to an object at a short distance, the entire third lens group moves in the optical axis direction, At least some of the lenses in the rear lens group move so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis as a vibration-proof lens group, Provided is a variable magnification optical system characterized in that the anti-vibration lens group has a negative refractive power.
  • 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 rear lens group, At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, at least the first lens group and the rear lens group move toward the object side, the distance between the first lens group and the second lens group, and the first lens group.
  • the anti-vibration lens group has negative refractive power;
  • a variable magnification optical system characterized by satisfying the following conditional expression is provided. 0.20 ⁇ ( ⁇ fVR) / f3 ⁇ 1.20
  • fVR focal length of the image stabilizing 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, an aperture stop, a third lens group having a positive refractive power, and a rear lens group,
  • the third lens group includes a cemented lens including a positive lens and a negative lens; At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, at least the rear lens group moves toward the object side, the distance between the first lens group and the second lens group, the second lens group and the third lens group.
  • the distance between the lens group, and the distance between the third lens group and the rear lens group Provided is a variable magnification optical system characterized in that the entire third lens group moves in the optical axis direction when focusing from an object at infinity to an object at a short distance.
  • 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 And having a group At the time of 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 variable magnification optical system having at least one lens satisfying the following conditional expression.
  • ndh refractive index with respect to d-line (wavelength 587.6 nm) of the lens
  • ⁇ dh Abbe number with respect to d-line (wavelength 587.6 nm) of the lens
  • the eighth aspect of the present invention provides An optical apparatus having the variable magnification optical system according to the seventh aspect of the present invention is provided.
  • 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, an aperture stop, a third lens group having a positive refractive power, and a rear lens group, A method of manufacturing a variable magnification optical system having At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, at least the rear lens group moves toward the object side, the distance between the first lens group and the second lens group, the second lens group and the third lens group.
  • the distance between the lens group and the distance between the third lens group and the rear lens group are changed,
  • the entire third lens group is moved in the optical axis direction when focusing from an object at infinity to an object at short distance,
  • At least a part of the lenses in the rear lens group is moved so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis as a vibration-proof lens group,
  • a variable magnification optical system manufacturing method characterized in that the vibration-proof lens group has negative refractive power.
  • the tenth aspect of the present invention provides In order from the object side, a zoom lens having 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 rear lens group.
  • An optical system manufacturing method comprising: At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, at least the first lens group and the rear lens group move to the object side, 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 rear lens group are changed, The entire third lens group is moved in the optical axis direction when focusing from an object at infinity to an object at short distance, At least a part of the lenses in the rear lens group is moved so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis as a vibration-proof lens group, The anti-vibration lens group has negative refractive power, Provided is a variable magnification optical system manufacturing method characterized in that the third lens group and the image stabilizing lens group satisfy the following conditional expression. 0.20 ⁇ ( ⁇ fVR) / f3 ⁇ 1.20 However, fVR: focal length of the image stabilizing lens group f3: focal length of the third
  • the eleventh 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, an aperture stop, a third lens group having a positive refractive power, and a rear lens group, A method of manufacturing a variable magnification optical system having The third lens group is composed of a cemented lens composed of a positive lens and a negative lens; At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, at least the rear lens group moves toward the object side, the distance between the first lens group and the second lens group, the second lens group and the third lens group.
  • the distance between the lens group and the distance between the third lens group and the rear lens group are changed, There is provided a method for manufacturing a variable magnification optical system, characterized in that the entire third lens group moves in the optical axis direction when focusing from an object at infinity to an object at a short distance.
  • the twelfth 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 manufacturing method is provided in which the distance from the fourth lens group is changed.
  • ndh refractive index with respect to d-line (wavelength 587.6 nm) of the lens
  • ⁇ dh Abbe number with respect to d-line (wavelength 587.6 nm) of the lens
  • variable power optical system an optical device, and a variable power optical system having a high zoom ratio, a small size, and good optical performance
  • the manufacturing method of can be provided.
  • variable magnification optical system an optical device, and a method for manufacturing the variable magnification optical system that are small and have high optical performance.
  • FIG. 1A, FIG. 1B, and FIG. 1C are cross sections of the zoom optical system according to the first example common to 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.
  • FIG. 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 common to 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.
  • FIGS. 6A and 6B are meridional lateral aberration diagrams obtained when 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 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 fourth embodiment of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • 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. 12A, 12B, and 12C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the fifth example of the fourth embodiment of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • FIGS. 13A, 13B, and 13C 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. 14A, 14B, and 14C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the sixth example of the fourth embodiment of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • 15A, 15B, and 15C 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 sixth example of the present application, respectively. is there. 16A, 16B, and 16C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the seventh example of the fourth embodiment of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • 17A, 17B, and 17C 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 seventh example of the present application. is there.
  • 18A, 18B, and 18C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the eighth example of the fourth embodiment of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of a camera including the variable magnification optical system according to the first to fourth embodiments of the present application.
  • FIG. 21 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. 22 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. 23 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.
  • FIG. 24 is a diagram showing an outline of a method for manufacturing a variable magnification optical system according to the fourth 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, an aperture stop, and a positive refraction.
  • the distance between 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 rear lens group are changed, so that an object at infinity is close to an object at short distance. So that the entire third lens group moves in the optical axis direction and at least a part of the lenses in the rear lens group includes a component in a direction perpendicular to the optical axis as a vibration-proof lens group.
  • the anti-vibration lens group moves, and has a negative refractive power.
  • variable magnification optical system focuses the entire third lens unit, which is a lens unit located near the aperture stop, on the optical axis. By moving in the direction. This configuration is preferable because fluctuations in field curvature when focusing on a short-distance object can be suppressed.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application moves so that at least a part of the lenses in the rear lens group includes a component in a direction orthogonal to the optical axis as a vibration-proof lens group,
  • the anti-vibration lens group has negative refractive power. Thereby, it is possible to correct image blur when camera shake occurs, that is, to perform image stabilization.
  • the vibration isolation mechanism can be reduced in size and weight, and in turn, the lens barrel can be reduced in size.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (1).
  • (1) 0.60 ⁇ f1 / f3 ⁇ 2.60
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f3 Focal length of the third lens group
  • Conditional expression (1) 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 first embodiment of the present application satisfactorily corrects spherical aberration when focusing on a close-distance object in the telephoto end state and spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (1). can do.
  • the corresponding value of conditional expression (1) 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 third lens group increases. For this reason, it is not preferable because it becomes difficult to correct spherical aberration when focusing on a short-distance object in the telephoto end state.
  • conditional expression (1) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 2.50.
  • the corresponding value of conditional expression (1) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application is less than the lower limit value, the refractive power of the first lens unit is increased. For this reason, spherical aberration is caused in the telephoto end state, which is not preferable.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (2).
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f2 Focal length of the second lens group
  • Conditional expression (2) defines the focal length of the first lens group with respect to the focal length of the second lens group.
  • the zoom optical system according to the first embodiment of the present application can satisfactorily correct the field curvature in the wide-angle end state and the spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (2).
  • 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 second lens group increases. For this reason, it is difficult to correct curvature of field in the wide-angle end state, which is not preferable.
  • conditional expression (2) 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 first lens unit increases. For this reason, spherical aberration is caused in the telephoto end state, which is not preferable. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 6.00.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (3).
  • (3) 0.20 ⁇ ( ⁇ fVR) / f3 ⁇ 1.20
  • fVR focal length of the image stabilizing lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • Conditional expression (3) defines the focal length of the image stabilizing lens group with respect to the focal length of the third lens group.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application satisfies the conditional expression (3), so that the spherical aberration at the time of focusing on a short distance object in the telephoto end state and the decentering coma aberration at the time of image stabilization are excellent. Can be corrected.
  • the corresponding value of conditional expression (3) 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 third lens group increases.
  • conditional expression (3) 1.00.
  • the refractive power of the vibration-proof lens group is increased. For this reason, the occurrence of decentration coma aberration is caused at the time of image stabilization, which is not preferable.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (4).
  • (4) 0.10 ⁇ ( ⁇ f2) / f3 ⁇ 0.38
  • f2 focal length of the second lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • Conditional expression (4) defines the focal length of the second lens group with respect to the focal length of the third lens group.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application satisfies the conditional expression (4), thereby improving the spherical aberration when focusing on a short-distance object in the telephoto end state and the curvature of field in the wide-angle end state. It can be corrected.
  • the corresponding value of 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 third lens group increases.
  • conditional expression (4) 0.36
  • the refractive power of the second lens group is increased. For this reason, it is difficult to correct curvature of field in the wide-angle end state, which is not preferable.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (5).
  • (5) 0.42 ⁇ f3 / fR ⁇ 0.80
  • f3 focal length of the third lens group
  • fR focal length of the rear lens group in the wide-angle end state
  • Conditional expression (5) defines the focal length of the rear lens unit in the wide-angle end state with respect to the focal length of the third lens unit.
  • fR indicates the combined focal length in the wide-angle end state of the plurality of lens groups.
  • 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 third lens group increases. For this reason, it is not preferable because it becomes difficult to correct spherical aberration when focusing on a short-distance object in the telephoto end state. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (5) to 1.00. On the other hand, when the corresponding value of conditional expression (5) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application is less than the lower limit value, the refractive power of the rear lens unit is increased. For this reason, the occurrence of decentration coma aberration is caused at the time of image stabilization, which is not preferable. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (5) to 0.40.
  • the image stabilizing lens group is composed of a cemented lens including a positive lens and a negative lens. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct decentration coma during image stabilization.
  • the first lens group includes a negative lens that satisfies the following conditional expression (6).
  • nd1 Refractive index for the d-line (wavelength 587.6 nm) of the negative lens in the first lens group
  • Conditional expression (6) defines the refractive index for the d-line (wavelength 587.6 nm) of the negative lens in the first lens group.
  • the zoom optical system according to the first embodiment of the present application can satisfactorily correct spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (6). If the corresponding value of conditional expression (6) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application is less than the lower limit value, it is difficult to correct spherical aberration in the telephoto end state, which is not preferable. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit value of conditional expression (6) to 1.92.
  • the second lens group moves in the optical axis direction when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the zoom optical system it is desirable that the third lens group moves in the optical axis direction when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • spherical aberration can be corrected satisfactorily.
  • 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 of the present application is characterized by having the variable magnification optical system according to the first embodiment having the above-described configuration. As a result, an optical device having a high zoom ratio, a small size, and good optical performance can be realized.
  • a method of manufacturing a 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, an aperture stop, A variable magnification optical system manufacturing method having a third lens group having a positive refractive power and a rear lens group, wherein at least the rear lens group is at the time of 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 distance between the third lens group and the rear lens group is changed so that the entire third lens group moves in the optical axis direction when focusing from an object at infinity to an object at short distance, and at least some of the lenses in the rear lens group are prevented.
  • Move to include a component in the direction perpendicular to the optical axis as a vibration lens group And it is characterized in that the vibration-proof lens group to have a negative refractive power.
  • the zoom optical system according to the second 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 first lens group having a positive refractive power.
  • the 3 lens groups and a rear lens group and at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, at least the first lens group and the rear lens group move toward the object side, The distance between the 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 rear lens group are changed.
  • the entire third lens group moves in the optical axis direction, and at least a part of the lenses in the rear lens group has a component in a direction orthogonal to the optical axis as an anti-vibration lens group.
  • the anti-vibration lens group has a negative refractive power and satisfies the following conditional expression (3) It is characterized in that. (3) 0.20 ⁇ ( ⁇ fVR) / f3 ⁇ 1.20
  • fVR focal length of the image stabilizing lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • the zoom optical system according to the second embodiment of the present application performs focusing from an object at infinity to an object at a short distance by moving the entire third lens unit in the optical axis direction.
  • This configuration is preferable because fluctuations in field curvature when focusing on a short-distance object can be suppressed.
  • the zoom optical system according to the second embodiment of the present application moves so that at least a part of the lenses in the rear lens group includes a component in a direction orthogonal to the optical axis as a vibration-proof lens group,
  • the anti-vibration lens group has negative refractive power. Thereby, it is possible to correct image blur when camera shake occurs, that is, to perform image stabilization.
  • the vibration isolation mechanism can be reduced in size and weight, and in turn, the lens barrel can be reduced in size.
  • Conditional expression (3) defines the focal length of the image stabilizing 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 satisfies the conditional expression (3), so that the spherical aberration when focusing on a short-distance object in the telephoto end state and the decentering coma aberration during vibration isolation are good. Can be corrected.
  • the corresponding value of conditional expression (3) 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 third lens group increases. For this reason, it is not preferable because it becomes difficult to correct spherical aberration when focusing on a short-distance object in the telephoto end state.
  • conditional expression (3) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (3) to 1.00.
  • the corresponding value of conditional expression (3) 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 vibration-proof lens group is increased. For this reason, the occurrence of decentration coma aberration is caused at the time of image stabilization, which is not preferable.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (4).
  • (4) 0.10 ⁇ ( ⁇ f2) / f3 ⁇ 0.38
  • f2 focal length of the second lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • Conditional expression (4) defines the focal length of the second 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 satisfies the conditional expression (4), thereby improving the spherical aberration at the time of focusing on a short distance object in the telephoto end state and the curvature of field in the wide angle end state. It can be corrected.
  • the corresponding value of 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 third lens group increases. For this reason, it is not preferable because it becomes difficult to correct spherical aberration when focusing on a short-distance object in the telephoto end state.
  • conditional expression (4) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (4) to 0.36.
  • 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 second lens group is increased. For this reason, it is difficult to correct curvature of field in the wide-angle end state, which is not preferable.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (1).
  • (1) 0.60 ⁇ f1 / f3 ⁇ 2.60
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f3 Focal length of the third lens group
  • Conditional expression (1) 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 the spherical aberration when focusing on a short distance object in the telephoto end state and the spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (1). can do.
  • the corresponding value of conditional expression (1) 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 third lens group increases. For this reason, it is not preferable because it becomes difficult to correct spherical aberration when focusing on a short-distance object in the telephoto end state.
  • conditional expression (1) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 2.50.
  • the corresponding value of conditional expression (1) 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 first lens unit increases. For this reason, spherical aberration is caused in the telephoto end state, which is not preferable.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (2).
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f2 Focal length of the second lens group
  • Conditional expression (2) defines the focal length of the first lens group with respect to the focal length of the second lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application can satisfactorily correct the field curvature in the wide-angle end state and the spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (2).
  • conditional expression (2) 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 second lens group increases. For this reason, it is difficult to correct curvature of field in the wide-angle end state, which is not preferable.
  • conditional expression (2) 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 is increased. For this reason, spherical aberration is caused in the telephoto end state, which is not preferable. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 6.00.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (5).
  • (5) 0.42 ⁇ f3 / fR ⁇ 0.80
  • f3 focal length of the third lens group
  • fR focal length of the rear lens group in the wide-angle end state
  • Conditional expression (5) defines the focal length of the rear lens unit in the wide-angle end state with respect to the focal length of the third lens unit.
  • fR indicates the combined focal length in the wide-angle end state of the plurality of lens groups.
  • 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 third lens group increases. For this reason, it is not preferable because it becomes difficult to correct spherical aberration when focusing on a short-distance object in the telephoto end state. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (5) to 1.00. On the other hand, when the corresponding value of conditional expression (5) 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 rear lens unit is increased. For this reason, the occurrence of decentration coma aberration is caused at the time of image stabilization, which is not preferable. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (5) to 0.40.
  • the image stabilizing lens group is composed of a cemented lens including a positive lens and a negative lens. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct decentration coma during image stabilization.
  • the first lens group includes a negative lens that satisfies the following conditional expression (6).
  • nd1 Refractive index for the d-line (wavelength 587.6 nm) of the negative lens in the first lens group
  • Conditional expression (6) defines the refractive index for the d-line (wavelength 587.6 nm) of the negative lens in the first lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application can satisfactorily correct spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (6). If the corresponding value of conditional expression (6) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application is less than the lower limit value, it is difficult to correct spherical aberration in the telephoto end state, which is not preferable. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit value of conditional expression (6) to 1.92.
  • the second lens group moves in the optical axis direction when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the third lens group moves in the optical axis direction when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • 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 of the present application is characterized by having a variable magnification optical system according to the second embodiment having the above-described configuration. As a result, an optical device having a high zoom ratio, a small size, and good optical performance can be realized.
  • 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.
  • the distance between the first lens group and the third lens group is moved in the optical axis direction at the time of focusing from an object at infinity to a near object, and at least a part of the rear lens group is moved.
  • the lens moves as an anti-vibration lens group to include a component in the direction perpendicular to the optical axis.
  • the so antivibration lens group having negative refractive power, the third lens the vibration reduction lens group and group is characterized in that so as to satisfy the conditional expression (3) below.
  • (3) 0.20 ⁇ ( ⁇ fVR) / f3 ⁇ 1.20
  • fVR focal length of the image stabilizing 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, an aperture stop, and a positive refraction.
  • a third lens group having power and a rear lens group, and the third lens group is composed of a cemented lens composed of a positive lens and a negative lens, and changes from a wide-angle end state to a telephoto end state.
  • variable magnification optical system focuses the entire third lens unit, which is a lens unit located near the aperture stop, on the optical axis. By moving in the direction.
  • the third lens group is composed of a cemented lens composed of a positive lens and a negative lens. This is preferable because it is possible to suppress changes in spherical aberration and axial chromatic aberration when focusing on a short-distance object.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (5).
  • (5) 0.42 ⁇ f3 / fR ⁇ 0.80
  • f3 focal length of the third lens group
  • fR focal length of the rear lens group in the wide-angle end state
  • Conditional expression (5) defines the focal length of the rear lens unit in the wide-angle end state with respect to the focal length of the third lens unit.
  • fR indicates the combined focal length in the wide-angle end state of the plurality of lens groups.
  • the zoom optical system according to the third embodiment of the present application can satisfactorily correct spherical aberration when focusing on a short-distance object in the telephoto end state by satisfying conditional expression (5).
  • the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application is configured to perform image stabilization, it is possible to satisfactorily correct decentration coma during image stabilization.
  • the refractive power of the third lens group increases. For this reason, it is not preferable because it becomes difficult to correct spherical aberration when focusing on a short-distance object in the telephoto end state. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (5) to 1.00. 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 rear lens unit is increased.
  • variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application is configured to perform image stabilization, it is not preferable because decentration coma aberration occurs during image stabilization. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (5) to 0.40.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (2).
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f2 Focal length of the second lens group
  • Conditional expression (2) defines the focal length of the first lens group with respect to the focal length of the second lens group.
  • the zoom optical system according to the third embodiment of the present application can satisfactorily correct the field curvature in the wide-angle end state and the spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (2).
  • 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 second lens group increases. For this reason, it is difficult to correct curvature of field in the wide-angle end state, which is not preferable.
  • conditional expression (2) of the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application is below the lower limit value, the refractive power of the first lens unit is increased. For this reason, spherical aberration is caused in the telephoto end state, which is not preferable. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 6.00.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (1).
  • (1) 0.60 ⁇ f1 / f3 ⁇ 2.60
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f3 Focal length of the third lens group
  • Conditional expression (1) 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 third embodiment of the present application satisfactorily corrects the spherical aberration in focusing on a short distance object in the telephoto end state and the spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (1). can do.
  • the corresponding value of the conditional expression (1) 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 group increases. For this reason, it is not preferable because it becomes difficult to correct spherical aberration when focusing on a short-distance object in the telephoto end state.
  • conditional expression (1) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 2.50.
  • 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 is increased. For this reason, spherical aberration is caused in the telephoto end state, which is not preferable.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (4). (4) 0.10 ⁇ ( ⁇ f2) / f3 ⁇ 0.38
  • f2 focal length of the second lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • Conditional expression (4) defines the focal length of the second lens group with respect to the focal length of the third lens group.
  • the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application satisfies the conditional expression (4), thereby improving the spherical aberration at the time of focusing on a short distance object in the telephoto end state and the curvature of field in the wide angle end state. It can be corrected.
  • the corresponding value of 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 third lens group increases. For this reason, it is not preferable because it becomes difficult to correct spherical aberration when focusing on a short-distance object in the telephoto end state.
  • conditional expression (4) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (4) to 0.36.
  • 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 second lens group is increased. For this reason, it is difficult to correct curvature of field in the wide-angle end state, which is not preferable.
  • the first lens group includes a negative lens that satisfies the following conditional expression (6).
  • nd1 Refractive index for the d-line (wavelength 587.6 nm) of the negative lens in the first lens group
  • Conditional expression (6) defines the refractive index for the d-line (wavelength 587.6 nm) of the negative lens in the first lens group.
  • the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application can satisfactorily correct spherical aberration in the telephoto end state by satisfying conditional expression (6). If the corresponding value of conditional expression (6) of the zoom optical system according to the third embodiment of the present application is less than the lower limit value, it is difficult to correct spherical aberration in the telephoto end state, which is not preferable. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit value of conditional expression (6) to 1.92.
  • variable magnification optical system moves so that at least a part of the lenses in the rear lens group includes a component in a direction orthogonal to the optical axis as a vibration-proof lens group. It is desirable that the vibration lens group has a negative refractive power. Thereby, it is possible to correct image blur when camera shake occurs, that is, to perform image stabilization. In addition, since it is possible to perform vibration isolation with a small-diameter lens group, it is preferable because the vibration isolation mechanism can be reduced in size and weight, and in turn, the lens barrel can be reduced in size.
  • the image stabilizing lens group is composed of a cemented lens including a positive lens and a negative lens. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct decentration coma during image stabilization.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (3).
  • (3) 0.20 ⁇ ( ⁇ fVR) / f3 ⁇ 1.20
  • fVR focal length of the image stabilizing lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • Conditional expression (3) defines the focal length of the image stabilizing lens group with respect to the focal length of the third lens group.
  • the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application satisfies the conditional expression (3), so that the spherical aberration when focusing on a short distance object in the telephoto end state and the decentration coma aberration during vibration isolation are good. Can be corrected.
  • the corresponding value of conditional expression (3) 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 group increases. For this reason, it is difficult to correct spherical aberration when focusing on a short-distance object in the telephoto end state, which is not preferable.
  • conditional expression (3) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (3) to 1.00.
  • the corresponding value of conditional expression (3) 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 image stabilizing lens unit is increased. For this reason, the occurrence of decentration coma aberration is caused at the time of image stabilization, which is not preferable.
  • the second lens group moves in the optical axis direction when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the zoom optical system according to the third embodiment of the present application it is desirable that the third lens group moves in the optical axis direction when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. With this configuration, spherical aberration can be corrected satisfactorily.
  • 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 of the present application is characterized by including the variable magnification optical system according to the third embodiment having the above-described configuration. As a result, an optical device having a high zoom ratio, a small size, and good optical performance can be realized.
  • a 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, an aperture stop, A method of manufacturing a variable magnification optical system having a third lens group having a positive refractive power and a rear lens group, wherein the third lens group includes a cemented lens including a positive lens and a negative lens.
  • 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.
  • a third lens group and a fourth lens group having a positive refractive power and at the time of 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 distance between the third lens group and the fourth lens group are changed.
  • the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application can achieve zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and can suppress fluctuations in distortion due to zooming.
  • variable magnification optical system is characterized by having at least one lens that satisfies the following conditional expressions (7) and (8). (7) 1.929 ⁇ ndh (8) 28.60 ⁇ dh
  • ndh refractive index with respect to d-line (wavelength 587.6 nm) of the lens
  • ⁇ dh Abbe number with respect to d-line (wavelength 587.6 nm) of the lens
  • Conditional expression (7) defines an optimum refractive index of the lens.
  • the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application can suppress the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism during zooming while achieving miniaturization.
  • the corresponding value of the conditional expression (7) of the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application is lower than the lower limit value, it becomes difficult to suppress the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism during zooming. Optical performance cannot be realized.
  • conditional expression (7) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (7) to 2.800.
  • Conditional expression (8) defines the optimum Abbe number of the lens.
  • the variable magnification optical system according to the fourth embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (8), and can suppress variations in longitudinal chromatic aberration and magnification chromatic aberration during magnification while achieving miniaturization. . If the corresponding value of conditional expression (8) of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment of the present application is lower than the lower limit value, it becomes difficult to suppress changes in axial chromatic aberration and magnification chromatic aberration during zooming, which is high. Optical performance cannot be realized. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (8) to 29.00.
  • variable magnification optical system In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (8) to 30.00. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (8) to 32.00. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (8) to 50.00.
  • the corresponding value of conditional expression (8) of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment of the present application is smaller than 50.00, fluctuations in axial chromatic aberration and chromatic aberration of magnification that occur in lenses other than the lens at the time of zooming Fluctuations can be suppressed, and high optical performance can be realized. With the above configuration, a variable magnification optical system having a small size and high optical performance can be realized.
  • the first lens group has at least one lens. With this configuration, it is possible to suppress variations in spherical aberration, astigmatism, axial chromatic aberration, and lateral chromatic aberration that occur in the first lens group during zooming.
  • variable magnification optical system according to the fourth embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (9). (9) 5.50 ⁇ f1 / ( ⁇ f2) ⁇ 15.00 However, f1: Focal length of the first lens group f2: Focal length of the second lens group
  • Conditional expression (9) defines an appropriate range of the focal length ratio between the first lens group and the second lens group.
  • the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application can suppress fluctuations in astigmatism during zooming while maintaining a high zoom ratio.
  • conditional expression (9) of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment of the present application is below the lower limit value, astigmatism is greatly generated in the wide-angle end state, and high optical performance cannot be realized. End up.
  • conditional expression (9) of the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application exceeds the upper limit value, it is difficult to suppress fluctuations in astigmatism that occurs in the second lens unit during zooming. Become. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the upper limit value of conditional expression (9) to 11.50. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (9) to 10.20.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (10). (10) 0.220 ⁇ ( ⁇ f2) / f3 ⁇ 0.530
  • f2 focal length of the second lens group
  • f3 focal length of the third lens group
  • Conditional expression (10) defines an appropriate range of the focal length ratio between the second lens group and the third lens group.
  • the zooming optical system according to the fourth embodiment of the present application satisfies the conditional expression (10), thereby suppressing fluctuations in spherical aberration and astigmatism during zooming while maintaining a high zoom ratio. it can.
  • the corresponding value of conditional expression (10) of the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application is less than the lower limit value, it becomes difficult to suppress fluctuations in astigmatism that occurs in the second lens unit during zooming. End up.
  • conditional expression (10) of the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application exceeds the upper limit value, it is difficult to suppress the variation of the spherical aberration that occurs in the third lens unit at the time of zooming. turn into.
  • the first lens group includes at least one lens that satisfies the following conditional expression (11). (11) 0.450 ⁇
  • fh focal length of the lens in the first lens group
  • f1 focal length of the first lens group
  • Conditional expression (11) defines an optimal focal length range of the lens in the first lens group.
  • fh represents the focal length of the single lens.
  • the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application satisfies the conditional expression (11), thereby suppressing variations in spherical aberration, astigmatism, axial chromatic aberration, and lateral chromatic aberration during zooming. it can.
  • conditional expression (11) will be described separately for the case where the lens has a positive refractive power and the case where the lens has a negative refractive power.
  • the lens has a positive refractive power
  • the corresponding value of the conditional expression (11) of the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application is lower than the lower limit value, the axial chromatic aberration generated in the lens at the time of zooming Therefore, it becomes difficult to suppress the fluctuation of the chromatic aberration and the fluctuation of the chromatic aberration of magnification, and it becomes impossible to realize high optical performance.
  • conditional expression (11) of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment of the present application exceeds the upper limit value, it is difficult to suppress positive spherical aberration that occurs in the second lens group in the telephoto end state. As a result, high optical performance cannot be realized.
  • the fourth lens group has at least one lens.
  • spherical aberration, astigmatism, axial chromatic aberration, and lateral chromatic aberration that occur in the fourth lens group can be suppressed from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the second lens group has at least one lens.
  • the third lens group has at least one lens. With this configuration, it is possible to suppress each variation in spherical aberration, astigmatism, axial chromatic aberration, and lateral chromatic aberration that occurs in the third lens group during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the first lens group includes at least one lens having negative refractive power.
  • the fourth lens group has at least one lens having negative refractive power.
  • the fourth lens group includes at least one lens that satisfies the following conditional expression (12). (12) 31.60 ⁇ dh4 However, ⁇ dh4: Abbe number of the lens in the fourth lens group with respect to d-line (wavelength: 587.6 nm)
  • Conditional expression (12) defines the optimum Abbe number of the lens in the fourth lens group.
  • the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application can suppress axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration by satisfying conditional expression (12).
  • conditional expression (12) of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment of the present application is lower than the lower limit, in the fourth lens group, axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration that occur in lenses other than the lens are suppressed. This makes it difficult to achieve high optical performance.
  • the second lens group includes at least one lens having negative refractive power.
  • the third lens group has at least one lens having negative refractive power.
  • axial chromatic aberration, particularly secondary chromatic aberration, generated in the third lens group can be suppressed, and high optical performance can be realized.
  • the first lens group includes a positive lens that satisfies the following conditional expression (13). (13) 75.00 ⁇ dp1 However, ⁇ dp1: Abbe number of the positive lens in the first lens group with respect to d-line (wavelength: 587.6 nm)
  • Conditional expression (13) defines the optimum Abbe number of the positive lens in the first lens group.
  • the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application satisfies the conditional expression (13), so that it is possible to suppress changes in axial chromatic aberration and magnification chromatic aberration during zooming. If the corresponding value of conditional expression (13) of the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application is lower than the lower limit value, it becomes difficult to suppress the change in axial chromatic aberration and the change in lateral chromatic aberration at the time of zooming. Optical performance cannot be realized. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (13) to 99.00.
  • variable magnification optical system When the corresponding value of conditional expression (13) of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment of the present application is smaller than 99.00, the variation or magnification of axial chromatic aberration that occurs in lenses other than the positive lens at the time of variable magnification Variations in chromatic aberration can be suppressed, and high optical performance can be realized.
  • the fourth lens group includes a positive lens that satisfies the following conditional expression (14). (14) 75.00 ⁇ dp4 However, ⁇ dp4: Abbe number for the d-line (wavelength 587.6 nm) of the positive lens in the fourth lens group
  • Conditional expression (14) defines the optimal Abbe number of the positive lens in the fourth lens group.
  • the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (14), thereby suppressing the change in longitudinal chromatic aberration and the change in lateral chromatic aberration during zooming. If the corresponding value of conditional expression (14) of the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present application is less than the lower limit, it becomes difficult to suppress the variation of longitudinal chromatic aberration during zooming, and high optical performance is realized. It becomes impossible to do. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the upper limit value of conditional expression (14) to 99.00.
  • variable magnification optical system When the corresponding value of the conditional expression (14) of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment of the present application is smaller than 99.00, it is possible to suppress the longitudinal chromatic aberration that occurs in the lens other than the positive lens, and the high Optical performance can be realized.
  • the zoom optical system it is desirable that the distance between the first lens group and the second lens group is increased when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the focal length of the first lens group and the focal length of the second lens group can be made appropriate. Then, spherical aberration and astigmatism occurring in each lens group can be suppressed, and fluctuations in spherical aberration and astigmatism can be suppressed during zooming.
  • the distance between the second lens group and the third lens group is reduced when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the focal length of the second lens group and the focal length of the third lens group can be made appropriate. Then, spherical aberration and astigmatism occurring in each lens group can be suppressed, and fluctuations in spherical aberration and astigmatism can be suppressed during zooming.
  • the distance between the third lens group and the fourth lens group is increased when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the optical apparatus of the present application is characterized by including the variable magnification optical system according to the fourth embodiment having the above-described configuration. Thereby, it is possible to realize an optical device that is small and has high optical performance.
  • the zoom 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 refractive power, and at least one lens that satisfies the following conditional expressions (7) and (8): And at the time of 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 The distance between the third lens group and the fourth lens group is changed. Thereby, a variable magnification optical system having a small size and high optical performance can be manufactured.
  • ndh refractive index with respect to d-line (wavelength 587.6 nm) of the lens
  • dh Abbe number with respect to d-line (wavelength 587.6 nm) of the lens
  • 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 third examples are examples common to all of the first to third embodiments.
  • (First embodiment) 1A, 1B, and 1C are cross sections of the zoom optical system according to the first example common to 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.
  • 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 rear lens group GR having positive refractive power.
  • the rear lens group GR includes, in order from the object side, a fourth lens group G4 having a negative refractive power and a fifth lens group G5 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 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 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L31 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L32 in order from the object side.
  • An aperture stop S is provided on the object side of the third lens group G3.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a first partial group G41 having a positive refractive power and a second partial group G42 having a negative refractive power.
  • the first partial group G41 includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a negative meniscus lens L42 having a concave surface facing the object side.
  • the second partial group G42 includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconcave negative lens L43 and a positive meniscus lens L44 having a convex surface directed toward the object side.
  • the negative lens L43 located closest to the object side in the second partial group G42 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, a biconvex positive lens L51, and a cemented lens of a biconvex positive lens L52 and a negative meniscus lens L53 having a concave surface facing the object side.
  • the positive lens L51 located closest to the object side in the fifth lens group G5 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 increases 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 changes, and the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 change.
  • 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 decreases, and the second lens group G2 and the aperture
  • the stop S moves along the optical axis.
  • the variable magnification optical system according to the present example performs focusing from an object at infinity to a short-distance object by moving the entire third lens group G3 along the optical axis toward the image side.
  • the zoom optical system according to the present example moves so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis using only the second partial group G42 in the fourth lens group G4 as an anti-vibration lens group when camera shake or the like occurs.
  • 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.
  • variable magnification optical system has a vibration isolation coefficient of ⁇ 1.03 and a focal length of 10.30 (mm) in the wide-angle end state, and thus corrects a rotational shake of 0.62 °.
  • the amount of movement of the second partial group G42 is ⁇ 0.11 (mm).
  • the image stabilization coefficient is ⁇ 1.87 and the focal length is 97.00 (mm)
  • the amount of movement of the second subgroup G42 for correcting the rotation blur of 0.20 ° is -0.18 (mm).
  • 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, that is, the distance on the optical axis between the lens surface closest to the image side and the image surface I.
  • m is the order of the optical surfaces counted from the object side
  • r is the radius of curvature
  • d is the surface interval (the interval between the nth surface (n is an integer) and the n + 1th surface)
  • nd is d.
  • the refractive index for the line (wavelength 587.6 nm) and ⁇ d indicate the Abbe number for the d line (wavelength 587.6 nm), respectively.
  • OP represents the object plane
  • I represents the image plane.
  • the radius of curvature r ⁇ indicates a plane. Further, 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 is an integer) indicates “ ⁇ 10 ⁇ n ”, for example “1.234E-05” indicates “1.234 ⁇ 10 ⁇ 5 ”.
  • the secondary aspherical coefficient A2 is 0 and is not shown.
  • 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, that is, on the optical axis from the first surface to the image surface I.
  • Dn is a variable distance between the n-th surface and the (n + 1) -th surface
  • is a photographing magnification when a 0.45 mm subject is focused.
  • W represents the wide-angle end state
  • M represents the intermediate focal length state
  • T represents the telephoto end state.
  • [Lens Group Data] indicates the start surface ST and focal length f of each lens group.
  • [Conditional Expression Corresponding Value] shows the corresponding value of each conditional expression of the variable magnification optical system according to the present example.
  • the focal length f, the radius of curvature r, and other length units listed in Table 1 are generally “mm”.
  • the optical system is not limited to this because an equivalent optical performance can be obtained even when proportionally enlarged or proportionally reduced.
  • the reference numerals in Table 1 described above are similarly used in the tables of the second and third embodiments described later.
  • FIGS. 3A and 3B are respectively meridional when vibration is prevented against a rotational shake of 0.62 ° during 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 for 0.20 ° rotational blur when an object at infinity is in focus in the telephoto end state.
  • variable magnification optical system In each aberration diagram, FNO represents an F number, and Y represents an image height.
  • d indicates the aberration at the d-line (wavelength 587.6 nm), and g indicates the aberration at the g-line (wavelength 435.8 nm).
  • the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane.
  • the same reference numerals as in this example are used. From each aberration diagram, the variable magnification optical system according to the present example has excellent imaging performance by satisfactorily correcting various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has image performance.
  • FIG. 4A, 4B, and 4C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the second example common to 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.
  • FIG. 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 rear lens group GR having positive refractive power.
  • the rear lens group GR includes, in order from the object side, a fourth lens group G4 having a negative refractive power and a fifth lens group G5 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 includes, in order from the object side, 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 negative surface having a concave surface directed toward the object side. It consists of a cemented lens with a 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 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L31 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L32 in order from the object side.
  • An aperture stop S is provided on the object side of the third lens group G3.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a first partial group G41 having a positive refractive power and a second partial group G42 having a negative refractive power.
  • the first partial group G41 includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a negative meniscus lens L42 having a concave surface facing the object side.
  • the second partial group G42 includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconcave negative lens L43 and a positive meniscus lens L44 having a convex surface directed toward the object side.
  • the negative lens L43 located closest to the object side in the second partial group G42 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, a biconvex positive lens L51, and a cemented lens of a biconvex positive lens L52 and a negative meniscus lens L53 having a concave surface facing the object side.
  • the positive lens L51 located closest to the object side in the fifth lens group G5 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 increases 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 changes, and the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 change.
  • 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 decreases, and the second lens group G2 and the aperture
  • the stop S moves along the optical axis.
  • the variable magnification optical system according to the present example performs focusing from an object at infinity to a short-distance object by moving the entire third lens group G3 along the optical axis toward the image side.
  • the zoom optical system according to the present example moves so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis using only the second partial group G42 in the fourth lens group G4 as an anti-vibration lens group when camera shake or the like occurs.
  • the variable magnification optical system according to the present example has an anti-vibration coefficient of ⁇ 1.43 and a focal length of 10.30 (mm) in the wide-angle end state.
  • the moving amount of the two subgroup G42 is ⁇ 0.08 (mm).
  • the movement amount of the second subgroup G42 for correcting the rotation blur of 0.20 ° is -0.13 (mm). Table 2 below provides values of specifications of the variable magnification optical system according to the present example.
  • 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 a rotational shake of 0.62 ° 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 second example of the present application.
  • FIG. 4 is a lateral aberration diagram and a meridional lateral aberration diagram when performing vibration isolation for 0.20 ° rotational blur when an object at infinity is in focus in the telephoto end state.
  • variable magnification optical system has excellent imaging performance by satisfactorily correcting various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has image performance.
  • FIG. 7A, 7B, and 7C are cross sections of the zoom optical system according to the third example common to 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.
  • FIG. 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 rear lens group GR having positive refractive power.
  • the rear lens group GR 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 plano-convex positive lens having a convex surface facing the object side. L13.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a negative meniscus lens L22 having a concave surface directed toward the object side, a biconvex positive lens L23, and a concave surface facing the object side.
  • a cemented lens with a negative meniscus lens L24 is a cemented lens with 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 in which an aspheric surface is formed by providing a resin layer on the glass lens surface on the object side.
  • the third lens group G3 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L31 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L32 in order from the object side.
  • An aperture stop S is provided on the object side of the third lens group G3.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a first partial group G41 having a positive refractive power, a second partial group G42 having a negative refractive power, and a third partial group G43 having a positive refractive power. Consists of.
  • the first partial group G41 includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L401 and a negative meniscus lens L402 having a concave surface facing the object side.
  • the second partial group G42 includes, in order from the object side, a cemented lens of a positive meniscus lens L403 having a concave surface facing the object side and a biconcave negative lens L404.
  • the negative lens L404 located closest to the image side in the second partial group G42 is an aspherical lens having an aspherical lens surface on the image side.
  • the third partial group G43 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L405, a cemented lens of a biconvex positive lens L406 and a biconcave negative lens L407, and a biconvex positive lens L408. It consists of a cemented lens with a negative meniscus lens L409 with a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens L410 with a concave surface facing the object side. Note that the negative meniscus lens L410 located closest to the image side in the third partial group G43 is an aspherical lens having an aspherical lens surface on the image side.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases 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 and the aperture stop S move along the optical axis.
  • the variable magnification optical system according to the present example performs focusing from an object at infinity to a short-distance object by moving the entire third lens group G3 along the optical axis toward the image side.
  • the zoom optical system according to the present example moves so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis using only the second partial group G42 in the fourth lens group G4 as an anti-vibration lens group when camera shake or the like occurs.
  • the variable magnification optical system according to the present example has an anti-vibration coefficient of ⁇ 0.92 and a focal length of 10.30 (mm) in the wide-angle end state.
  • the moving amount of the two subgroup G42 is ⁇ 0.12 (mm).
  • the movement amount of the second subgroup G42 for correcting the rotation blur of 0.20 ° is -0.20 (mm). Table 3 below lists values of specifications of the variable magnification optical system according to the present example.
  • 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 respectively meridional when vibration is prevented against a rotational shake of 0.62 ° during 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 for 0.20 ° rotational blur when an object at infinity is in focus in the telephoto end state.
  • variable magnification optical system has excellent imaging performance by satisfactorily correcting various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has image performance.
  • variable magnification optical system having a high variable magnification ratio, a small size, and good optical performance.
  • the variable magnification optical systems according to the first to third examples have an anti-vibration function, have a variable magnification ratio of about 10 times, are small and light, and have a field angle of 70 ° or more in the wide angle end state. It is possible to satisfactorily correct aberration fluctuations even when focusing on a short-distance object.
  • variable magnification optical system according to a numerical example of the fourth embodiment of the present application will be described with reference to the accompanying drawings.
  • the fourth to eighth examples are examples of the fourth embodiment.
  • (Fourth embodiment) 10A, 10B, and 10C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the fourth example of the fourth embodiment of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • 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 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the third lens group G3 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L31 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L32 in order from the object side.
  • An aperture stop S is provided on the object side of the third lens group G3.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a front group G4F having a negative refractive power and a rear group G4R having a positive refractive power.
  • the front group G4F includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L401 and a biconcave negative lens L402, a biconcave negative lens L403, and a positive meniscus lens L404 having a convex surface facing the object side.
  • a cemented lens is a glass mold aspherical lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the rear group G4R includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L405, a biconvex positive lens L406, and a negative meniscus lens L407 with a concave surface facing the object side, and a convex surface facing the object side.
  • the negative meniscus lens L410 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the image side.
  • a low-pass filter, a sensor cover glass, or the like may be disposed between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases 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 increases, and the air gap between the aperture stop S and the third lens group G3.
  • the first to fourth lens groups G1 to G4 move along the optical axis so that the aperture stop S moves integrally with the front group G4F of the fourth lens group G4. Specifically, the first lens group G1 and the third lens group G3 move to the object side during zooming.
  • the second lens group G2 moves toward the object side from the wide-angle end state to the intermediate focal length state, and moves toward the image side from the intermediate focal length state to the telephoto end state.
  • the front group G4F and the rear group G4R are in the wide-angle end state so that the air gap between the front group G4F and the rear group G4R decreases during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. From the intermediate focal length state to the telephoto end state to the image side.
  • Table 4 below shows numerical data of the zoom lens system according to Example.
  • f is the focal length
  • BF is the distance on the optical axis between the back focus, namely a lens surface on the most image side and the image plane I.
  • m is the order of the optical surfaces counted from the object side
  • r is the radius of curvature
  • d is the surface interval (the interval between the nth surface (n is an integer) and the n + 1th surface)
  • nd is d.
  • the refractive index for the line (wavelength 587.6 nm) and ⁇ d indicate the Abbe number for the d line (wavelength 587.6 nm), respectively.
  • OP represents the object plane
  • I represents the image plane.
  • the radius of curvature r ⁇ indicates a plane.
  • * is added to the surface number, and the value of the paraxial radius of curvature is indicated in the column of the radius of curvature r.
  • the refractive index nd 1.000000 air is omitted.
  • [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 is an integer) indicates “ ⁇ 10 ⁇ n ”, for example “1.234E-05” indicates “1.234 ⁇ 10 ⁇ 5 ”.
  • the secondary aspherical coefficient A2 is 0 and is not shown.
  • FNO is the F number
  • is the half field angle (unit is “°”)
  • Y is the image height
  • TL is the total length of the variable magnification optical system, that is, from the first surface when focusing on an object at infinity.
  • the distance on the optical axis to the image plane I dn is a variable distance between the nth surface and the (n + 1) th surface
  • is the diameter of the aperture stop S.
  • W represents the wide-angle end state
  • M represents the intermediate focal length state
  • T represents the telephoto end state.
  • [Lens Group Data] indicates the start surface ST and focal length f of each lens group.
  • [Conditional Expression Corresponding Value] shows the corresponding value of each conditional expression of the variable magnification optical system according to the present example.
  • the focal length f, the radius of curvature r, and other length units listed in Table 4 are generally “mm”.
  • the optical system is not limited to this because an equivalent optical performance can be obtained even when proportionally enlarged or proportionally reduced. It should be noted that the symbols in Table 4 described above are similarly used in the tables of the fifth to eighth embodiments described later.
  • 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.
  • FNO represents an F number
  • A represents a light incident angle, that is, a half angle of view (unit: “°”).
  • d indicates the aberration at the d-line (wavelength 587.6 nm)
  • g indicates the aberration at the g-line (wavelength 435.8 nm)
  • those without d and g indicate the aberration at the d-line.
  • the solid line indicates the sagittal image plane
  • the broken line indicates the meridional image plane.
  • variable magnification optical system has high optical performance with various aberrations corrected well from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • 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 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens L21, a biconcave negative lens L22, a biconvex positive lens L23, and a negative meniscus lens L24 with a concave surface facing the object side. It consists of.
  • the third lens group G3 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L31 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L32 in order from the object side.
  • An aperture stop S is provided on the object side of the third lens group G3.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a front group G4F having a negative refractive power and a rear group G4R having a positive refractive power.
  • the front group G4F includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L401 and a biconcave negative lens L402, a biconcave negative lens L403, and a positive meniscus lens L404 having a convex surface facing the object side.
  • a cemented lens is a glass mold aspherical lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the rear group G4R includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L405, a cemented lens of a positive meniscus lens L406 having a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens L407 having a concave surface facing the object side.
  • the positive lens L405 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • a low-pass filter, a sensor cover glass, or the like may be disposed between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases 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 increases, and the air gap between the aperture stop S and the third lens group G3.
  • the first to fourth lens groups G1 to G4 move along the optical axis so that the aperture stop S moves integrally with the front group G4F of the fourth lens group G4. Specifically, the first lens group G1 and the third lens group G3 move to the object side during zooming.
  • the second lens group G2 moves toward the object side from the wide-angle end state to the intermediate focal length state, and moves toward the image side from the intermediate focal length state to the telephoto end state.
  • the front group G4F and the rear group G4R move toward the object side so that the air gap between the front group G4F and the rear group G4R decreases during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • Table 5 below provides values of specifications of the variable magnification optical system according to the present example.
  • FIGS. 13A, 13B, and 13C 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.
  • variable magnification optical system has high optical performance with various aberrations corrected well from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • (Sixth embodiment) 14A, 14B, and 14C are cross-sectional views of the zoom optical system according to the sixth example of the fourth embodiment of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • 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 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the third lens group G3 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L31 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L32 in order from the object side.
  • An aperture stop S is provided on the object side of the third lens group G3.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a front group G4F having a negative refractive power and a rear group G4R having a positive refractive power.
  • the front group G4F has, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L401 and a negative meniscus lens L402 having a convex surface facing the image side, and a convex surface facing the biconcave negative lens L403 and the object side. It consists of a cemented lens with a positive meniscus lens L404.
  • the negative lens L403 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the rear group G4R includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L405, a cemented lens of a biconvex positive lens L406, and a negative meniscus lens L407 having a concave surface facing the object side.
  • the positive lens L405 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • a low-pass filter, a sensor cover glass, or the like may be disposed between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases 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 increases, and the air gap between the aperture stop S and the third lens group G3.
  • the first to fourth lens groups G1 to G4 move along the optical axis so that the aperture stop S moves integrally with the front group G4F of the fourth lens group G4. Specifically, the first lens group G1 and the third lens group G3 move to the object side during zooming.
  • the second lens group G2 moves toward the object side from the wide-angle end state to the intermediate focal length state, and moves toward the image side from the intermediate focal length state to the telephoto end state.
  • the front group G4F and the rear group G4R move toward the object side so that the air gap between the front group G4F and the rear group G4R decreases during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • Table 6 lists values of specifications of the variable magnification optical system according to the present example.
  • FIGS. 15A, 15B, and 15C 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 sixth example of the present application, respectively. is there.
  • variable magnification optical system has high optical performance with various aberrations corrected well from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • 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 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a negative meniscus lens L22 having a concave surface directed toward the object side, a biconvex positive lens L23, and an object side.
  • a negative meniscus lens L24 having a concave surface.
  • the negative meniscus lens L21 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side.
  • the third lens group G3 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L31 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L32 in order from the object side.
  • An aperture stop S is provided on the object side of the third lens group G3.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L401 and a negative meniscus lens L402 with a convex surface facing the image side, a positive meniscus lens L403 with a concave surface facing the object side, and both A cemented lens of a concave negative lens L404, a biconvex positive lens L405, a cemented lens of a positive meniscus lens L406 having a concave surface facing the object side, and a biconcave negative lens L407, and a convex surface facing the object side Is composed of a negative meniscus lens L408 having a convex surface and a biconvex positive lens L409, and a negative meniscus lens L410 having a concave surface facing the object side.
  • the positive meniscus lens L403 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the object side
  • the negative meniscus lens L410 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the image side.
  • a low-pass filter, a sensor cover glass, or the like may be disposed between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases 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 increases, and the air gap between the aperture stop S and the third lens group G3.
  • the first to fourth lens groups G1 to G4 move along the optical axis so that the aperture stop S moves integrally with the fourth lens group G4. Specifically, the first lens group G1, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 move to the object side during zooming.
  • the second lens group G2 moves toward the object side from the wide-angle end state to the intermediate focal length state, and moves toward the image side from the intermediate focal length state to the telephoto end state.
  • Table 7 below provides values of specifications of the variable magnification optical system according to the present example.
  • FIGS. 17A, 17B, and 17C 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 seventh example of the present application. is there.
  • variable magnification optical system has high optical performance with various aberrations corrected well from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • 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 plano-convex positive lens having a convex surface facing the object side. L13.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a negative meniscus lens L22 having a concave surface directed toward the object side, a biconvex positive lens L23, and a concave surface facing the object side.
  • a cemented lens with a negative meniscus lens L24 is a cemented lens with a negative meniscus lens L24.
  • the negative meniscus lens L21 is a composite aspherical lens formed by forming a resin layer provided on the glass surface on the object side into an aspherical shape.
  • the third lens group G3 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L31 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L32 in order from the object side.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L401 and a negative meniscus lens L402 with a convex surface facing the image side, a positive meniscus lens L403 with a concave surface facing the object side, and both A cemented lens with a concave negative lens L404, a biconvex positive lens L405, a cemented lens with a biconvex positive lens L406 and a biconcave negative lens L407, and a biconvex positive lens L408.
  • the negative lens L404 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the image side
  • the negative meniscus lens L410 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the image side.
  • a low-pass filter, a sensor cover glass, or the like may be disposed between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases 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 is reduced, and the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 is reduced from the wide-angle end state to the intermediate focal length state.
  • the first to second states are increased so that the telephoto end state increases, and the air gap between the aperture stop S and the third lens group G3 increases from the wide-angle end state to the intermediate focal length state and decreases from the intermediate focal length state to the telephoto end state.
  • the four lens groups G1 to G4 move toward the object side along the optical axis, and the aperture stop S moves integrally with the fourth lens group G4.
  • Table 8 below provides values of specifications of the variable magnification optical system according to the present example.
  • 19A, 19B, and 19C 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 eighth example of the present application, respectively. is there.
  • variable magnification optical system has high optical performance with various aberrations corrected well from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • 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 fourth embodiments of the present application is not impaired.
  • the variable magnification optical system according to the first to fourth embodiments of the present application the four-group or five-group configuration is shown, but the present application is not limited to this, and other group configurations (for example, six groups, etc.) ) Variable magnification optical system.
  • 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 fourth embodiments of the present application may be used.
  • the lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval.
  • variable magnification optical system may include a part of a lens group, an entire lens group, or a plurality of lenses in order to perform focusing from an object at infinity to a near object.
  • 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 an anti-vibration 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.
  • it is preferable that at least a part of the third lens group or at least a part of the fourth lens group is an anti-vibration lens group.
  • the lens surface of the lens constituting the variable magnification optical system according to the first to fourth 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 be disposed in the third lens group or in the vicinity of the third lens group. It is good also as a structure which substitutes the role with a frame. 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 fourth 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 fourth embodiments of the present application has a zoom ratio of about 5 to 20.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of a camera including the variable magnification optical system according to the first to fourth embodiments of the present application.
  • the camera 1 is a so-called mirrorless camera of an interchangeable lens provided with the variable magnification optical system according to the first example as the photographing lens 2.
  • the present camera 1 light from an object (not shown) that is a subject is collected by the taking lens 2 and is on the imaging surface of the imaging unit 3 via an OLPF (Optical Low Pass Filter) not shown.
  • OLPF Optical Low Pass Filter
  • the subject image is photoelectrically converted by the photoelectric conversion element provided in the imaging unit 3 to generate an image of the subject.
  • This image is displayed on an EVF (Electronic view finder) 4 provided in the camera 1.
  • EVF Electronic view finder
  • the photographer can observe the subject via the EVF 4.
  • the release button (not shown) is pressed by the photographer, the subject image generated by the imaging unit 3 is stored in a memory (not shown). In this way, the photographer can shoot the subject with the camera 1.
  • variable magnification optical system according to the first example mounted on the camera 1 as the photographing lens 2 is a variable magnification optical system having good optical performance. Therefore, the camera 1 can realize good optical performance. Even if a camera equipped with the variable magnification optical system according to the second to eighth examples as the taking lens 2 is configured, the same effect as the camera 1 can be obtained. Further, even when the variable magnification optical system according to each of the above embodiments is mounted on a single-lens reflex camera that has a quick return mirror and observes a subject with a finder optical system, the same effect as the camera 1 can be obtained. it can.
  • the manufacturing method of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application shown 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 an aperture stop, a third lens group having a positive refractive power, and a rear lens group, and includes the following steps S11 to S14.
  • Step S11 Each lens group and aperture stop are arranged in order from the object side in the lens barrel, and a known moving mechanism is provided in the lens barrel, for example, at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. At least the rear lens group moves to the object side, 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 rear lens group. Allow the interval to change.
  • Step S12 A known moving mechanism is provided on the lens barrel so that the entire third lens unit moves in the optical axis direction when focusing from an object at infinity to an object at a short distance.
  • Step S13 By providing a known moving mechanism in the lens barrel, at least a part of the lenses in the rear lens group moves as a vibration-proof lens group so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis.
  • Step S14 The anti-vibration lens group has negative refractive power.
  • a zoom optical system having a high zoom ratio, a small size, and good optical performance can be manufactured.
  • the zoom 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, A method of manufacturing a variable magnification optical system having a third lens group having a positive refractive power and a rear lens group, and includes the following steps S21 to S25.
  • Step S22 A known moving mechanism is provided in the lens barrel so that the entire third lens group moves in the optical axis direction when focusing from an object at infinity to an object at a short distance.
  • Step S23 By providing a known moving mechanism in the lens barrel, etc., at least a part of the lenses in the rear lens group moves so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis as a vibration-proof lens group.
  • Step S24 The anti-vibration lens group has a negative refractive power.
  • Step S25 The third lens group and the anti-vibration lens group satisfy the following conditional expression (3).
  • (3) 0.20 ⁇ ( ⁇ fVR) / f3 ⁇ 1.20
  • fVR focal length of anti-vibration lens group
  • f3 focal length of third lens group
  • a zoom optical system having a high zoom ratio, a small size, and good optical performance can be manufactured.
  • the zoom 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, A method of manufacturing a variable magnification optical system having an aperture stop, a third lens group having a positive refractive power, and a rear lens group, and includes the following steps S31 to S33.
  • Step S32 The lens group and the aperture stop are arranged in order from the object side in the lens barrel, and a known moving mechanism is provided in the lens barrel, for example, at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. At least the rear lens group moves to the object side, 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 rear lens group. Allow the interval to change.
  • Step S33 A known moving mechanism is provided in the lens barrel so that the entire third lens unit moves in the optical axis direction when focusing from an object at infinity to an object at a short distance.
  • a zoom optical system having a high zoom ratio, a small size, and good optical performance can be manufactured.
  • the manufacturing method of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment of the present application shown in FIG. 24 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 S41 and S42.
  • Step S41 The variable magnification optical system has at least one lens satisfying the following conditional expressions (7) and (8), and each lens group is sequentially arranged in the lens barrel from the object side. (7) 1.929 ⁇ ndh (8) 28.60 ⁇ dh However, ndh: refractive index with respect to d-line (wavelength 587.6 nm) of the lens ⁇ dh: Abbe number with respect to d-line (wavelength 587.6 nm) of the lens
  • Step S42 By providing a known moving mechanism in the lens barrel, the distance between the first lens group and the second lens group, the second lens group and the second lens group at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. The distance between the three lens groups and the distance between the third lens group and the fourth lens group are changed.
  • variable magnification optical system having a small size and high optical performance can be manufactured.

Landscapes

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Abstract

 物体側から順に、正の第1レンズ群G1と、負の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の第3レンズ群G3と、後側レンズ群GRとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも後側レンズ群GRが物体側へ移動し、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と後側レンズ群GRとの間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第3レンズ群G3全体が光軸方向へ移動し、後側レンズ群GR中の少なくとも一部のレンズが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し、前記防振レンズ群が負の屈折力を有することにより、良好な光学性能を備えた変倍光学系、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2009-251114号公報、特開2010-237455号公報を参照。
特開2009-251114号公報 特開2010-237455号公報
 しかしながら、上述のような従来の変倍光学系は、高性能化が十分に図られていない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、良好な光学性能を備えた変倍光学系、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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側レンズ群とを有し、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、
 無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動し、
 前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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し、
 前記防振レンズ群が負の屈折力を有することを特徴とする変倍光学系を提供する。
 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、後側レンズ群とを有し、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記第1レンズ群と前記後側レンズ群とが物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、
 無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動し、
 前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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し、
 前記防振レンズ群が負の屈折力を有し、
 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 < (-fVR)/f3 < 1.20
 但し、
fVR:前記防振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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側レンズ群とを有し、
 前記第3レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されており、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、
 無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動することを特徴とする変倍光学系を提供する。
 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レンズ群とを有し、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、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変化し、
 以下の条件式を満足するレンズを少なくとも1つ有することを特徴とする変倍光学系を提供する。
1.928 < ndh
28.60 < νdh
 但し、
ndh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
νdh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
 また本発明の第8態様は、
 本発明の第7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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化するようにし、
 無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動するようにし、
 前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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するようにし、
 前記防振レンズ群が負の屈折力を有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。
 また本発明の第10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、後側レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記第1レンズ群と前記後側レンズ群とが物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化するようにし、
 無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動するようにし、
 前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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するようにし、
 前記防振レンズ群が負の屈折力を有するようにし、
 前記第3レンズ群と前記防振レンズ群が以下の条件式を満足するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法を提供する。
0.20 < (-fVR)/f3 < 1.20
 但し、
fVR:前記防振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11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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側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レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されるようにし、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化するようにし、
 無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ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。
 また本発明の第12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、
 以下の条件式を満足するレンズを少なくとも1つ有するようにし、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、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変化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。
1.928 < ndh
28.60 < νdh
 但し、
ndh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
νdh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
 本発明の第1~第6、第9~第11態様によれば、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系、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。
 本発明の第7、第8、第12態様によれば、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系、光学装置、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実施形態に共通の第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実施形態に共通の第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実施形態に共通の第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4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、図12B、及び図12Cはそれぞれ、本願の第4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13A、図13B、及び図13C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14A、図14B、及び図14Cはそれぞれ、本願の第4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15A、図15B、及び図15C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16A、図16B、及び図16Cはそれぞれ、本願の第4実施形態の第7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7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、図18B、及び図18Cはそれぞれ、本願の第4実施形態の第8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19A、図19B、及び図19Cはそれぞれ、本願の第8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20は、本願の第1~第4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21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22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23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。 図24は、本願の第4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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動し、前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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し、前記防振レンズ群が負の屈折力を有することを特徴としている。
 上記のように本願の第1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、開口絞りの近傍に位置するレンズ群である第3レンズ群全体を光軸方向へ移動させることによって行う。この構成により、近距離物体合焦時の像面湾曲の変動を抑えることができるので好ましい。
 上記のように本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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し、防振レンズ群が負の屈折力を有する。これにより、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。また、小径のレンズ群で防振を行うことができるため、防振機構の小型軽量化、延いてはレンズ鏡筒の小型化を図ることができるので好ましい。
 以上の構成により、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた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、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
(1) 0.60 < f1/f3 < 2.60
 但し、
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
 条件式(1)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(1)を満足することにより、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、望遠端状態における球面収差を良好に補正することができる。
 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3レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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2.50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る。このため、望遠端状態において球面収差の発生を招いてしまうので好ましくない。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0.40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(2)を満足することが望ましい。
(2) 5.00 < f1/(-f2) < 10.00
 但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
 条件式(2)は、第2レンズ群の焦点距離に対して第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(2)を満足することにより、広角端状態における像面湾曲と、望遠端状態における球面収差を良好に補正することができる。
 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2レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、広角端状態において像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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8.00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1レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態において球面収差の発生を招いてしまうので好ましくない。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6.00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(3)を満足することが望ましい。
(3) 0.20 < (-fVR)/f3 < 1.20
 但し、
fVR:前記防振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(3)は、第3レンズ群の焦点距離に対して防振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、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、防振時の偏芯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(3)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る。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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1.00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、防振レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、防振時に偏芯コマ収差の発生を招いてしまうので好ましくない。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0.40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) 0.10 < (-f2)/f3 < 0.38
 但し、
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(4)は、第3レンズ群の焦点距離に対して第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(4)を満足することにより、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、広角端状態における像面湾曲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3レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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0.36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2レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、広角端状態において像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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0.15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(5)を満足することが望ましい。
(5) 0.42 < f3/fR < 0.80
 但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
fR:広角端状態における前記後側レンズ群の焦点距離
 条件式(5)は、第3レンズ群の焦点距離に対して広角端状態における後側レンズ群の焦点距離を規定したものである。なお、後側レンズ群が複数のレンズ群で構成される場合には、fRは当該複数のレンズ群の広角端状態における合成焦点距離を示す。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、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、防振時の偏芯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3レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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1.00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、後側レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、防振時に偏芯コマ収差の発生を招いてしまうので好ましくない。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0.40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、前記防振レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されていることが望ましい。この構成により、防振時の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、前記第1レンズ群が以下の条件式(6)を満足する負レンズを有することが望ましい。
(6) 1.90 < nd1
 但し、
nd1:前記第1レンズ群中の前記負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
 条件式(6)は、第1レンズ群中の前記負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率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、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)の対応値が下限値を下回ると、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ので好ましくない。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1.92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時に、前記第2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、像面湾曲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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第3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、球面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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が光軸方向へ移動することが望ましい。この構成により、さらなる高変倍比化を達成することができる。
 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している。これにより、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化するようにし、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動するようにし、前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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するようにし、前記防振レンズ群が負の屈折力を有するようにすることを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
 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、後側レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記第1レンズ群と前記後側レンズ群とが物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動し、前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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し、前記防振レンズ群が負の屈折力を有し、以下の条件式(3)を満足することを特徴としている。
(3) 0.20 < (-fVR)/f3 < 1.20
 但し、
fVR:前記防振レンズ群の焦点距離
f3 :前記第3レンズ群の焦点距離
 上記のように本願の第2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、第3レンズ群全体を光軸方向へ移動させることによって行う。この構成により、近距離物体合焦時の像面湾曲の変動を抑えることができるので好ましい。
 上記のように本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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し、防振レンズ群が負の屈折力を有する。これにより、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。また、小径のレンズ群で防振を行うことができるため、防振機構の小型軽量化、延いてはレンズ鏡筒の小型化を図ることができるので好ましい。
 条件式(3)は、第3レンズ群の焦点距離に対して防振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、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、防振時の偏芯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(3)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る。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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1.00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、防振レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、防振時に偏芯コマ収差の発生を招いてしまうので好ましくない。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0.40とすることがより好ましい。
 以上の構成により、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた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、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4) 0.10 < (-f2)/f3 < 0.38
 但し、
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(4)は、第3レンズ群の焦点距離に対して第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(4)を満足することにより、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、広角端状態における像面湾曲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3レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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0.36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2レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、広角端状態において像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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0.15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、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
(1) 0.60 < f1/f3 < 2.60
 但し、
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
 条件式(1)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(1)を満足することにより、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、望遠端状態における球面収差を良好に補正することができる。
 本願の第2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3レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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2.50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(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る。このため、望遠端状態において球面収差の発生を招いてしまうので好ましくない。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0.40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、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
(2) 5.00 < f1/(-f2) < 10.00
 但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
 条件式(2)は、第2レンズ群の焦点距離に対して第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(2)を満足することにより、広角端状態における像面湾曲と、望遠端状態における球面収差を良好に補正することができる。
 本願の第2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2レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、広角端状態において像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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8.00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(2)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る。このため、望遠端状態において球面収差の発生を招いてしまうので好ましくない。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6.00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、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5) 0.42 < f3/fR < 0.80
 但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
fR:広角端状態における前記後側レンズ群の焦点距離
 条件式(5)は、第3レンズ群の焦点距離に対して広角端状態における後側レンズ群の焦点距離を規定したものである。なお、後側レンズ群が複数のレンズ群で構成される場合には、fRは当該複数のレンズ群の広角端状態における合成焦点距離を示す。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、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、防振時の偏芯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3レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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1.00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、後側レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、防振時に偏芯コマ収差の発生を招いてしまうので好ましくない。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0.40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、前記防振レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されていることが望ましい。この構成により、防振時の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、前記第1レンズ群が以下の条件式(6)を満足する負レンズを有することが望ましい。
(6) 1.90 < nd1
 但し、
nd1:前記第1レンズ群中の前記負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
 条件式(6)は、第1レンズ群中の前記負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率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、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)の対応値が下限値を下回ると、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ので好ましくない。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1.92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時に、前記第2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、像面湾曲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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第3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、球面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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が光軸方向へ移動することが望ましい。この構成により、さらなる高変倍比化を達成することができる。
 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している。これにより、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた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、後側レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記第1レンズ群と前記後側レンズ群とが物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化するようにし、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動するようにし、前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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するようにし、前記防振レンズ群が負の屈折力を有するようにし、前記第3レンズ群と前記防振レンズ群が以下の条件式(3)を満足するようにすることを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
(3) 0.20 < (-fVR)/f3 < 1.20
 但し、
fVR:前記防振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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側レンズ群とを有し、前記第3レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されており、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動することを特徴としている。
 上記のように本願の第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、開口絞りの近傍に位置するレンズ群である第3レンズ群全体を光軸方向へ移動させることによって行う。この構成により、近距離物体合焦時の像面湾曲の変動を抑えることができるので好ましい。また、第3レンズ群は正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されている。これにより、近距離物体合焦時の球面収差の変動並びに軸上色収差の変動を抑えることができるので好ましい。
 以上の構成により、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた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、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5) 0.42 < f3/fR < 0.80
 但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
fR:広角端状態における前記後側レンズ群の焦点距離
 条件式(5)は、第3レンズ群の焦点距離に対して広角端状態における後側レンズ群の焦点距離を規定したものである。なお、後側レンズ群が複数のレンズ群で構成される場合には、fRは当該複数のレンズ群の広角端状態における合成焦点距離を示す。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、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面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を防振を行う構成とした場合に、防振時の偏芯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3レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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1.00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、後側レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、本願の第3実施形態に係る変倍光学系を防振を行う構成とした場合、防振時に偏芯コマ収差の発生を招いてしまうので好ましくない。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0.40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、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
(2) 5.00 < f1/(-f2) < 10.00
 但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
 条件式(2)は、第2レンズ群の焦点距離に対して第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(2)を満足することにより、広角端状態における像面湾曲と、望遠端状態における球面収差を良好に補正することができる。
 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2レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、広角端状態において像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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8.00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1レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態において球面収差の発生を招いてしまうので好ましくない。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6.00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、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
(1) 0.60 < f1/f3 < 2.60
 但し、
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
 条件式(1)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、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、望遠端状態における球面収差を良好に補正することができる。
 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3レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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2.50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る。このため、望遠端状態において球面収差の発生を招いてしまうので好ましくない。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0.40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、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4) 0.10 < (-f2)/f3 < 0.38
 但し、
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(4)は、第3レンズ群の焦点距離に対して第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、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、広角端状態における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(4)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る。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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0.36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2レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、広角端状態において像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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0.15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1レンズ群が以下の条件式(6)を満足する負レンズを有することが望ましい。
(6) 1.90 < nd1
 但し、
nd1:前記第1レンズ群中の前記負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
 条件式(6)は、第1レンズ群中の前記負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率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(6)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(6)の対応値が下限値を下回ると、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ので好ましくない。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1.92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、前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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し、前記防振レンズ群が負の屈折力を有することが望ましい。これにより、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。また、小径のレンズ群で防振を行うことができるため、防振機構の小型軽量化、延いてはレンズ鏡筒の小型化を図ることができるので好ましい。
 また本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、前記防振レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されていることが望ましい。この構成により、防振時の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(3)を満足することが望ましい。
(3) 0.20 < (-fVR)/f3 < 1.20
 但し、
fVR:前記防振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(3)は、第3レンズ群の焦点距離に対して防振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(3)を満足することにより、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、防振時の偏芯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(3)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る。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。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1.00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(3)の対応値が下限値を下回ると、防振レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、防振時に偏芯コマ収差の発生を招いてしまうので好ましくない。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0.40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時に、前記第2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、像面湾曲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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第3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、球面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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が光軸方向へ移動することが望ましい。この構成により、さらなる高変倍比化を達成することができる。
 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している。これにより、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側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レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されるようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化するようにし、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動するようにすることを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
 以下、本願の第4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4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時に、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変化することを特徴としている。この構成により、本願の第4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を実現し、変倍に伴う歪曲収差の変動を抑えることができる。
 また、本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式(7)、(8)を満足するレンズを少なくとも1つ有することを特徴としている。
(7) 1.928 < ndh
(8) 28.60 < νdh
 但し、
ndh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
νdh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
 条件式(7)は、前記レンズの最適な屈折率を規定するものである。本願の第4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、小型化を達成しつつ、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
 本願の第4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、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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1.940とすることがより好ましい。
 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2.800とすることがより好ましい。本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(7)の対応値が2.800より小さくなることにより、前記レンズの材料に対する可視光線の透過率を十分に確保することができる。
 条件式(8)は、前記レンズの最適なアッベ数を規定するものである。本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、条件式(8)を満足することにより、小型化を達成しつつ、変倍時に軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることができる。
 本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(8)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(8)の下限値を29.00とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(8)の下限値を30.00とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(8)の下限値を32.00とすることがより好ましい。
 なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(8)の上限値を50.00とすることがより好ましい。本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(8)の対応値が50.00より小さくなることにより、変倍時に前記レンズ以外のレンズで発生する軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
 以上の構成により、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、前記第1レンズ群が前記レンズを少なくとも1つ有することが望ましい。この構成により、変倍時に第1レンズ群で発生する球面収差、非点収差、軸上色収差、及び倍率色収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式(9)を満足することが望ましい。
(9) 5.50 < f1/(-f2) < 15.00
 但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
 条件式(9)は、第1レンズ群と第2レンズ群の焦点距離比の適切な範囲を規定するものである。本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、条件式(9)を満足することにより、高変倍比を維持しつつ変倍時に非点収差の変動を抑えることができる。
 本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(9)の対応値が下限値を下回ると、広角端状態において非点収差が大きく発生し、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(9)の下限値を5.60とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(9)の下限値を5.90とすることがより好ましい。
 一方、本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(9)の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第2レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(9)の上限値を11.50とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(9)の上限値を10.20とすることがより好ましい。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式(10)を満足することが望ましい。
(10) 0.220 < (-f2)/f3 < 0.530
 但し、
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(10)は、第2レンズ群と第3レンズ群の焦点距離比の適切な範囲を規定するものである。本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、条件式(10)を満足することにより、高変倍比を維持しつつ変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
 本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(10)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第2レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(10)の下限値を0.270とすることがより好ましい。
 一方、本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(10)の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第3レンズ群で発生する球面収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(10)の上限値を0.490とすることがより好ましい。さらに、本願の効果をより確実にするために、条件式(10)の上限値を0.450とすることがより好ましい。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、前記第1レンズ群が以下の条件式(11)を満足する前記レンズを少なくとも1つ有することが望ましい。
(11) 0.450 < |fh/f1| < 1.400
 但し、
fh:前記第1レンズ群中の前記レンズの焦点距離
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
 条件式(11)は、第1レンズ群中の前記レンズの最適な焦点距離範囲を規定するものである。なお、前記レンズが他のレンズと接合されている場合、fhは前記レンズ単体の焦点距離を表す。本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、条件式(11)を満足することにより、変倍時に球面収差、非点収差、軸上色収差、及び倍率色収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
 ここで、条件式(11)について、前記レンズが正の屈折力を有する場合と負の屈折力を有する場合に分けて説明する。
 前記レンズが正の屈折力を有する場合、本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(11)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に前記レンズで発生する軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。一方、本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(11)の対応値が上限値を上回ると、望遠端状態において第2レンズ群で発生する正の球面収差を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。
 前記レンズが負の屈折力を有する場合、本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(11)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に前記レンズで発生する非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。一方、本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(11)の対応値が上限値を上回ると、変倍時に前記レンズ以外のレンズで発生する軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。
 なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(11)の下限値を0.620とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(11)の上限値を1.290とすることがより好ましい。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、前記第4レンズ群が前記レンズを少なくとも1つ有することが望ましい。この構成により、第4レンズ群で発生する球面収差、非点収差、軸上色収差、及び倍率色収差を広角端状態から望遠端状態にわたって抑えることができる。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、前記第2レンズ群が前記レンズを少なくとも1つ有することが望ましい。この構成により、変倍時に第2レンズ群で発生する球面収差、非点収差、軸上色収差、及び倍率色収差のそれぞれの変動を広角端状態から望遠端状態にわたって抑えることができる。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、前記第3レンズ群が前記レンズを少なくとも1つ有することが望ましい。この構成により、変倍時に第3レンズ群で発生する球面収差、非点収差、軸上色収差、及び倍率色収差のそれぞれの変動を広角端状態から望遠端状態にわたって抑えることができる。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、前記第1レンズ群が負の屈折力を有する前記レンズを少なくとも1つ有することが望ましい。この構成により、変倍時に第1レンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動、倍率色収差の変動、特に2次色収差の変動を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、前記第4レンズ群が負の屈折力を有する前記レンズを少なくとも1つ有することが望ましい。この構成により、変倍時に第4レンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動、軸上色収差の変動を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、前記第4レンズ群が以下の条件式(12)を満足する前記レンズを少なくとも1つ有することが望ましい。
(12) 31.60 < νdh4
 但し、
νdh4:前記第4レンズ群中の前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
 条件式(12)は、第4レンズ群中の前記レンズの最適なアッベ数を規定するものである。本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、条件式(12)を満足することにより、軸上色収差や倍率色収差を抑えることができる。
 本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(12)の対応値が下限値を下回ると、第4レンズ群において、前記レンズ以外のレンズで発生する軸上色収差や倍率色収差を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、前記第2レンズ群が負の屈折力を有する前記レンズを少なくとも1つ有することが望ましい。この構成により、第2レンズ群で発生する軸上色収差や倍率色収差、特に2次色収差を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、前記第3レンズ群が負の屈折力を有する前記レンズを少なくとも1つ有することが望ましい。この構成により、第3レンズ群で発生する軸上色収差、特に2次色収差を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、前記第1レンズ群が以下の条件式(13)を満足する正レンズを有することが望ましい。
(13) 75.00 < νdp1
 但し、
νdp1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
 条件式(13)は、第1レンズ群中の前記正レンズの最適なアッベ数を規定するものである。本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、条件式(13)を満足することにより、変倍時に軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることができる。
 本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(13)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。
 なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(13)の上限値を99.00とすることがより好ましい。本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(13)の対応値が99.00より小さくなることにより、変倍時に前記正レンズ以外のレンズで発生する軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
 また本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、前記第4レンズ群が以下の条件式(14)を満足する正レンズを有することが望ましい。
(14) 75.00 < νdp4
 但し、
νdp4:前記第4レンズ群中の前記正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
 条件式(14)は、第4レンズ群中の前記正レンズの最適なアッベ数を規定するものである。本願の第4実施形態に係る変倍光学系は、条件式(14)を満足することにより、変倍時に軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることができる。
 本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(14)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に軸上色収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。
 なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(14)の上限値を99.00とすることがより好ましい。本願の第4実施形態に係る変倍光学系の条件式(14)の対応値が99.00より小さくなることにより、前記正レンズ以外のレンズで発生する軸上色収差を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
 また本願の第4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時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増加することが望ましい。この構成により、第1レンズ群の焦点距離と第2レンズ群の焦点距離を適切なものにすることができる。そして、各レンズ群で発生する球面収差や非点収差を抑え、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
 また本願の第4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時に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少することが望ましい。この構成により、第2レンズ群の焦点距離と第3レンズ群の焦点距離を適切なものにすることができる。そして、各レンズ群で発生する球面収差や非点収差を抑え、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
 また本願の第4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時に、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が増加することが望ましい。この構成により、変倍時に第3レンズ群及び第4レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
 本願の光学装置は、上述した構成の第4実施形態に係る変倍光学系を有することを特徴としている。これにより、小型で、高い光学性能を有する光学装置を実現することができる。
 本願の第4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、以下の条件式(7)、(8)を満足するレンズを少なくとも1つ有するようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、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変化するようにすることを特徴としている。これにより、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。
(7) 1.928 < ndh
(8) 28.60 < νdh
 但し、
ndh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
νdh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
 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3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実施形態に共通の第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後側レンズ群GRとから構成されている。なお、後側レンズ群GRは、物体側から順に、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
 第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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合レンズからなる。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4レンズ群G4は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群G41と、負の屈折力を有する第2部分群G42とからなる。
 第1部分群G41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負メニスカスレンズL42との接合レンズからなる。
 第2部分群G42は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL43と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL44との接合レンズからなる。なお、第2部分群G42において最も物体側に位置する負レンズL43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、両凸形状の正レンズL51と、両凸形状の正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合レンズとからなる。なお、第5レンズ群G5において最も物体側に位置する正レンズL51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時に、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し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔が減少するように、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及び開口絞りSが光軸に沿って移動する。
 また本実施例に係る変倍光学系は、第3レンズ群G3全体を光軸に沿って像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4レンズ群G4中の第2部分群G42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。
 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-1.03、焦点距離が10.30(mm)であるため、0.62°の回転ぶれを補正するための第2部分群G42の移動量は-0.11(mm)となる。また、望遠端状態においては防振係数が-1.87、焦点距離が97.00(mm)であるため、0.20°の回転ぶれを補正するための第2部分群G42の移動量は-0.18(mm)となる。
 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、即ち最も像側のレンズ面と像面Iとの光軸上の距離を示す。
 [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は曲率半径、dは面間隔(第n面(nは整数)と第n+1面との間隔)、ndはd線(波長587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(波長587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、OPは物体面、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は整数)は「×10-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10-5」を示す。2次の非球面係数A2は0であり、記載を省略している。
 [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、即ち第1面から像面Iまでの光軸上の距離、dnは第n面と第n+1面との可変の間隔、βは0.45mmの被写体に合焦を行った場合の撮影倍率をそれぞれ示す。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]には、各レンズ群の始面STと焦点距離fを示す。
 [条件式対応値]には、本実施例に係る変倍光学系の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、曲率半径r及びその他の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、後述する第2、第3実施例の表においても同様に用いるものとする。
(表1)第1実施例
[面データ]
  m            r      d      nd     νd
 OP           ∞
   1         149.869   1.600   1.94967   27.56
   2          44.374   6.840   1.49782   82.51
   3        -243.506   0.100   1.00000
   4          45.376   5.351   1.86790   41.78
   5         311.414    d5     1.00000
 
 *6          89.024   1.200   1.83481   42.73
   7           8.490   3.758   1.00000
   8         -15.726   1.000   1.83481   42.73
   9         250.000   0.100   1.00000
  10          25.275   3.293   1.80809   22.74
  11         -17.475   0.548   1.00000
  12         -12.620   1.000   1.81600   46.59
  13         -33.425    d13    1.00000
 
  14            ∞      d14    1.00000            開口絞りS
 
  15          29.168   1.000   1.88904   39.77
  16          18.240   3.207   1.59313   66.16
  17         -26.526    d17    1.00000
 
  18          14.286   3.565   1.49782   82.51
  19         -21.978   1.000   1.90200   25.23
  20         -82.840   2.205   1.00000
*21         -52.307   1.000   1.84898   43.01
  22           9.141   2.692   1.95000   29.37
  23          25.864    d23    1.00000
 
*24          35.441   3.335   1.58913   61.22
  25         -21.319   0.300   1.00000
  26          42.310   4.403   1.58144   40.98
  27         -10.198   1.200   1.95400   33.46
  28        -300.472   BF    1.00000
  I            ∞
 
[非球面データ]
  m        κ         A4         A6         A8         A10
   6      1.00000   3.46E-05  -1.39E-07  -5.60E-11   1.26E-11
  21      1.00000   1.74E-06   1.28E-07  -2.64E-09
  24      1.00000  -1.23E-05   1.47E-07  -5.49E-10
 
[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       79.80       18.04        9.37
Y          8.19        8.19        8.19
TL       99.26      129.21      139.68
 
<無限遠物体合焦時>
             W          M          T
f         10.30       50.00       97.00
d5          2.000      30.682      41.260
d13        18.534       4.142       2.000
d14         3.765       2.963       1.400
d17         3.542       4.343       5.907
d23         8.018       3.307       3.300
BF       14.70       35.08       37.11
 
<近距離物体合焦時>
             W          M          T
β         -0.025      -0.103      -0.153
d5          2.000      30.682      41.260
d13        18.534       4.142       2.000
d14         4.216       4.444       5.211
d17         3.090       2.863       2.096
d23         8.018       3.307       3.300
BF       14.70       35.08       37.11
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1        66.85
G2       6        -9.36
G3      15        27.88
G4      18      -160.92
G5      24        33.56
GR      18        53.0
 
[条件式対応値]
(1) f1/f3= 2.40
(2) f1/(-f2)= 7.14
(3) (-fVR)/f3= 0.85
(4) (-f2)/f3= 0.34
(5) f3/fR= 0.53
(6) nd1 = 1.94967
 
 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0.62°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0.20°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(波長587.6nm)、gはg線(波長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、後述する第2、第3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実施形態に共通の第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後側レンズ群GRとから構成されている。なお、後側レンズ群GRは、物体側から順に、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
 第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との接合レンズとからなる。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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合レンズからなる。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4レンズ群G4は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群G41と、負の屈折力を有する第2部分群G42とからなる。
 第1部分群G41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負メニスカスレンズL42との接合レンズからなる。
 第2部分群G42は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL43と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL44との接合レンズからなる。なお、第2部分群G42において最も物体側に位置する負レンズL43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、両凸形状の正レンズL51と、両凸形状の正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合レンズとからなる。なお、第5レンズ群G5において最も物体側に位置する正レンズL51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時に、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し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔が減少するように、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及び開口絞りSが光軸に沿って移動する。
 また本実施例に係る変倍光学系は、第3レンズ群G3全体を光軸に沿って像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4レンズ群G4中の第2部分群G42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。
 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-1.43、焦点距離が10.30(mm)であるため、0.62°の回転ぶれを補正するための第2部分群G42の移動量は-0.08(mm)となる。また、望遠端状態においては防振係数が-2.59、焦点距離が97.00(mm)であるため、0.20°の回転ぶれを補正するための第2部分群G42の移動量は-0.13(mm)となる。
 以下の表2に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
(表2)第2実施例
[面データ]
  m            r      d      nd     νd
 OP           ∞
   1         161.271   1.600   1.95000   29.37
   2          49.424   6.736   1.49782   82.51
   3        -163.134   0.100   1.00000
   4          42.661   5.130   1.80400   46.60
   5         174.429    d5     1.00000
 
 *6          81.138   1.200   1.81600   46.59
   7           8.430   3.674   1.00000
   8         -20.479   1.000   1.88300   40.76
   9         120.000   0.100   1.00000
  10          20.642   3.336   1.80809   22.74
  11         -21.855   1.000   1.83481   42.73
  12       -2443.660    d12    1.00000
 
  13            ∞      d13    1.00000            開口絞りS
 
  14          32.818   1.000   1.95400   33.46
  15          12.652   3.417   1.75484   52.35
  16         -38.178    d16    1.00000
 
  17          14.363   4.402   1.49782   82.51
  18         -19.407   1.000   1.88087   27.51
  19         -31.773   2.035   1.00000
*20         -36.627   1.000   1.88300   40.66
  21           7.873   2.750   1.95000   29.37
  22          20.460    d22    1.00000
 
*23          34.272   3.115   1.61800   63.34
  24         -25.939   0.100   1.00000
  25          29.742   4.552   1.58144   40.98
  26         -10.558   1.200   1.95400   33.46
  27        -228.600   BF    1.00000
  I            ∞
 
[非球面データ]
  m        κ         A4         A6         A8
   6      1.00000  -2.03E-06   2.60E-08  -4.85E-10
  20      1.00000   2.72E-05  -6.63E-08
  23      1.00000  -9.13E-06   3.14E-08
 
[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       79.80       18.04        9.37
Y          8.19        8.19        8.19
TL       98.69      127.23      138.71
 
<無限遠物体合焦時>
             W          M          T
f         10.30       50.00       97.00
d5          2.000      30.607      41.889
d12        18.865       3.375       2.000
d13         5.283       4.127       1.400
d16         2.502       3.658       6.385
d22         7.241       3.302       3.300
BF       14.35       33.71       35.29
 
<近距離物体合焦時>
             W          M          T
β         -0.025      -0.103      -0.152
d5          2.000      30.607      41.889
d12        18.865       3.375       2.000
d13         5.785       5.785       5.774
d16         2.000       2.000       2.011
d22         7.241       3.302       3.300
BF       14.35       33.71       35.29
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1        69.02
G2       6       -10.07
G3      14        30.75
G4      17      -167.27
G5      23        28.42
GR      17        46.2
 
[条件式対応値]
(1) f1/f3= 2.24
(2) f1/(-f2)= 6.85
(3) (-fVR)/f3= 0.51
(4) (-f2)/f3= 0.33
(5) f3/fR= 0.67
(6) nd1 = 1.95000
 
 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0.62°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0.20°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実施形態に共通の第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後側レンズ群GRとから構成されている。なお、後側レンズ群GRは、正の屈折力を有する第4レンズ群G4からなる。
 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平凸形状の正レンズ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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ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との接合レンズとからなる。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、物体側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合レンズからなる。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4レンズ群G4は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1部分群G41と、負の屈折力を有する第2部分群G42と、正の屈折力を有する第3部分群G43とからなる。
 第1部分群G41は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL401と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL402との接合レンズからなる。
 第2部分群G42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L403と両凹形状の負レンズL404との接合レンズからなる。なお、第2部分群G42において最も像側に位置する負レンズL404は、像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部分群G43は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL405と、両凸形状の正レンズL406と両凹形状の負レンズL407との接合レンズと、両凸形状の正レンズL408と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL409との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL410とからなる。なお、第3部分群G43において最も像側に位置する負メニスカスレンズL410は、像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時に、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及び開口絞りSが光軸に沿って移動する。
 また本実施例に係る変倍光学系は、第3レンズ群G3全体を光軸に沿って像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4レンズ群G4中の第2部分群G42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。
 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-0.92、焦点距離が10.30(mm)であるため、0.62°の回転ぶれを補正するための第2部分群G42の移動量は-0.12(mm)となる。また、望遠端状態においては防振係数が-1.68、焦点距離が97.00(mm)であるため、0.20°の回転ぶれを補正するための第2部分群G42の移動量は-0.20(mm)となる。
 以下の表3に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
(表3)第3実施例
[面データ]
  m            r      d      nd     νd
 OP           ∞
   1         145.183   1.700   2.00100   29.14
   2          36.639   8.100   1.49782   82.57
   3        -399.352   0.100   1.00000
   4          43.208   6.000   1.88300   40.66
   5            ∞      d5     1.00000
 
 *6         436.597   0.100   1.55389   38.09
   7          87.003   1.100   1.83481   42.73
   8           8.300   5.350   1.00000
   9         -12.607   1.000   1.75500   52.34
  10         -32.799   0.800   1.00000
  11          41.120   2.950   1.80809   22.74
  12         -19.604   0.900   1.88300   40.66
  13         -73.132    d13    1.00000
 
  14            ∞      d14    1.00000            開口絞りS
 
  15          22.373   0.900   1.90265   35.73
  16          12.230   3.450   1.67003   47.14
  17         -59.699    d17    1.00000
 
  18          13.739   3.600   1.49782   82.57
  19         -24.820   0.900   2.00069   25.46
  20        -270.014   2.200   1.00000
  21        -117.055   2.050   1.84666   23.80
  22         -15.985   1.000   1.77377   47.25
*23          24.175   2.084   1.00000
  24          66.365   2.800   1.56883   56.00
  25         -15.447   0.100   1.00000
  26          44.994   2.750   1.51742   52.20
  27         -15.201   0.900   1.90366   31.27
  28          29.993   0.300   1.00000
  29          14.609   5.050   1.67270   32.19
  30          -9.200   0.900   2.00069   25.46
  31         -24.389   1.400   1.00000
  32         -12.862   1.000   1.85135   40.10
*33         -27.495   BF    1.00000
 
  I            ∞
 
[非球面データ]
  m        κ         A4         A6         A8         A10
   6     20.00000   9.17E-05  -6.52E-07   2.70E-09  -1.24E-11
  23      0.48230  -7.25E-06  -3.60E-07   4.06E-09
  33    -20.00000  -1.23E-04   8.28E-07  -6.05E-09  -9.89E-11
 
[各種データ]
変倍比      9.42
 
             W          M          T
f         10.30       30.00       96.99
FNO      4.12        5.48        5.80
2ω       80.89       29.72        9.45
Y          8.19        8.19        8.19
TL      103.03      121.38      143.32
 
<無限遠物体合焦時>
             W          M          T
f         10.30       30.00       96.99
d5          2.106      20.131      40.209
d13        19.664       6.244       1.800
d14         4.279       4.974       1.800
d17         3.438       2.743       5.916
BF       14.06       27.81       34.12
 
<近距離物体合焦時>
             W          M          T
β         -0.032      -0.068      -0.116
d5          2.106      20.131      40.209
d13        19.664       6.244       1.800
d14         4.983       5.899       5.217
d17         2.733       1.818       2.499
BF       14.06       27.81       34.12
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1        64.10
G2       6       -10.17
G3      15        31.06
G4(R)   18        67.06
 
[条件式対応値]
(1) f1/f3= 2.06
(2) f1/(-f2)= 6.30
(3) (-fVR)/f3= 0.92
(4) (-f2)/f3= 0.33
(5) f3/fR= 0.46
(6) nd1 = 2.00100
 
 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0.62°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0.20°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。
 上記第1~第3実施例によれば、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。特に、第1~第3実施例に係る変倍光学系は、防振機能を備えており、変倍比が10倍程度で、小型軽量であり、広角端状態において70°以上の画角を有し、近距離物体合焦時にも収差の変動を良好に補正することができる。
 以下、本願の第4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4~第8実施例は、第4実施形態の実施例である。
(第4実施例)
 図10A、図10B、及び図10Cはそれぞれ、本願の第4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、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ガラスモールド非球面レンズである。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合レンズからなる。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4レンズ群G4は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群G4Fと、正の屈折力を有する後群G4Rとからなる。
 前群G4Fは、物体側から順に、両凸形状の正レンズL401と両凹形状の負レンズL402との接合レンズと、両凹形状の負レンズL403と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL404との接合レンズとからなる。なお、負レンズL403は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 後群G4Rは、物体側から順に、両凸形状の正レンズL405と、両凸形状の正レンズL406と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL407との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL408と両凸形状の正レンズL409との接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL410とからなる。なお、負メニスカスレンズL410は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4と像面Iとの間に、ローパスフィルタやセンサ用カバーガラス等を配置してもよい。
 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時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔が増加し、開口絞りSと第3レンズ群G3との空気間隔が減少するように、第1~第4レンズ群G1~G4が光軸に沿って移動し、開口絞りSは第4レンズ群G4の前群G4Fと一体的に移動する。詳細には、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3は変倍時に物体側へ移動する。第2レンズ群G2は、広角端状態から中間焦点距離状態まで物体側へ移動し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで像側へ移動する。第4レンズ群G4においては、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前群G4Fと後群G4Rとの空気間隔が減少するように、前群G4Fと後群G4Rが、広角端状態から中間焦点距離状態まで物体側へ移動し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで像側へ移動する。
 以下の表4に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
 表4において、fは焦点距離、BFはバックフォーカス、即ち最も像側のレンズ面と像面Iとの光軸上の距離を示す。
 [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は曲率半径、dは面間隔(第n面(nは整数)と第n+1面との間隔)、ndはd線(波長587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(波長587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、OPは物体面、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。非球面は面番号に*を付して曲率半径rの欄に近軸曲率半径の値を示している。空気の屈折率nd=1.000000の記載は省略している。
 [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は整数)は「×10-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10-5」を示す。2次の非球面係数A2は0であり、記載を省略している。
 [各種データ]において、FNOはFナンバー、ωは半画角(単位は「°」)、Yは像高、TLは変倍光学系の全長、即ち無限遠物体合焦時の第1面から像面Iまでの光軸上の距離、dnは第n面と第n+1面との可変の間隔、φは開口絞りSの絞り径をそれぞれ示す。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]には、各レンズ群の始面STと焦点距離fを示す。
 [条件式対応値]には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示す。
 ここで、表4に掲載されている焦点距離f、曲率半径r及びその他の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4の符号は、後述する第5~第8実施例の表においても同様に用いるものとする。
(表4)第4実施例
[面データ]
  m            r        d       nd     νd
 OP           ∞
 
   1         104.5118   1.6000   2.003300   28.27
   2          39.3751   7.4000   1.497820   82.57
   3        -463.5701   0.1000
   4          40.3116   5.4000   1.834810   42.73
   5         241.9089    d5
 
 *6          79.9711   1.0000   1.851350   40.10
   7           8.1252   4.8500
   8         -14.2116   1.0000   1.883000   40.66
   9         124.9279   0.1000
  10          30.8124   3.3500   1.808090   22.74
  11         -15.1873   0.3000
  12         -13.2222   1.0000   1.883000   40.66
  13         -23.0302    d13
 
  14            ∞       d14                        開口絞りS
 
  15          26.1923   1.0000   1.954000   33.46
  16          12.2483   2.8500   1.719990   50.27
  17         -43.5073    d17
 
  18          14.5527   2.8500   1.497820   82.57
  19         -40.3302   1.0000   1.950000   29.37
  20         173.4596   2.1500
*21        -105.0156   1.0000   1.806100   40.71
  22          10.9037   2.2000   1.808090   22.74
  23          28.6084    d23
 
  24          30.6882   2.8500   1.579570   53.74
  25         -18.3905   0.1000
  26          18.8919   3.6000   1.518230   58.82
  27         -13.1344   1.0000   2.000690   25.46
  28       -2198.5412   0.7500
  29         412.2295   1.0000   1.954000   33.46
  30          12.8823   3.5000   1.755200   27.57
  31         -23.7185   1.1500
  32         -16.1296   1.0000   1.806100   40.71
*33         -97.3104    BF
 
  I            ∞
 
[非球面データ]
m     6
κ    -8.7294
A4     4.64796E-05
A6    -4.09659E-07
A8     2.44519E-09
A10   -9.90503E-12
 
m    21
κ    -1.5760
A4     1.72590E-05
A6     9.45415E-08
A8    -1.00397E-09
A10    0.00000E+00
 
m    33
κ   -19.8082
A4    -1.67719E-05
A6    -2.11776E-07
A8    -4.15932E-10
A10   -1.15008E-11
 
[各種データ]
変倍比      9.42
 
            W           T
f         10.30   ~   97.00
FNO      4.09   ~    5.81
ω         40.21   ~    4.76°
Y          8.19   ~    8.19
 
              W         M         T
f         10.30000   50.00013   97.00039
ω         40.21337    9.15519    4.75685
FNO      4.09       5.78       5.81
φ          7.68       8.50       9.20
TL      100.29944  130.25093  139.59967
d5          2.10000   28.50000   39.66696
d13        17.38897    3.31447    2.00000
d14         4.87082    3.98262    1.60000
d17         2.59389    3.48209    5.86471
d23         5.29632    3.42829    3.30000
BF       13.94944   33.44346   33.06800
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1      64.38705
G2       6      -9.57903
G3      15      29.91408
G4      18      58.41425(W)、61.26584(M)、61.47193(T)
G4F     18     -81.48313
G4R     24      28.77173
 
[条件式対応値]
(7) ndh = 1.954(L31)、1.950(L402)、1.954(L408)
(8) νdh = 33.46(L31)、29.37(L402)、33.46(L408)
(9) f1/(-f2) = 6.72
(10) (-f2)/f3 = 0.320
(12) νdh4 = 33.46(L408)
(13) νdp1 = 82.57(L12)
(14) νdp4 = 82.57(L401)
 
 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。
 各収差図において、FNOはFナンバー、Aは光線入射角即ち半画角(単位は「°」)をそれぞれ示す。dはd線(波長587.6nm)、gはg線(波長435.8nm)における収差をそれぞれ示し、d、gの記載のないものはd線における収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、後述する第5~第8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が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
(第5実施例)
 図12A、図12B、及び図12Cはそれぞれ、本願の第4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、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、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。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合レンズからなる。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4レンズ群G4は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群G4Fと、正の屈折力を有する後群G4Rとからなる。
 前群G4Fは、物体側から順に、両凸形状の正レンズL401と両凹形状の負レンズL402との接合レンズと、両凹形状の負レンズL403と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL404との接合レンズとからなる。なお、負レンズL403は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 後群G4Rは、物体側から順に、両凸形状の正レンズL405と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL406と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL407との接合レンズとからなる。なお、正レンズL405は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4と像面Iとの間に、ローパスフィルタやセンサ用カバーガラス等を配置してもよい。
 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時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔が増加し、開口絞りSと第3レンズ群G3との空気間隔が減少するように、第1~第4レンズ群G1~G4が光軸に沿って移動し、開口絞りSは第4レンズ群G4の前群G4Fと一体的に移動する。詳細には、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3は変倍時に物体側へ移動する。第2レンズ群G2は、広角端状態から中間焦点距離状態まで物体側へ移動し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで像側へ移動する。第4レンズ群G4においては、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前群G4Fと後群G4Rとの空気間隔が減少するように、前群G4Fと後群G4Rが物体側へ移動する。
 以下の表5に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
(表5)第5実施例
[面データ]
  m            r        d       nd     νd
 OP           ∞
 
   1         251.8446   1.6000   1.950000   29.37
   2          36.8495   7.9000   1.497820   82.57
   3        -162.8867   0.1000
   4          41.6898   5.7500   1.883000   40.66
   5        7827.2710    d5
 
   6        -808.8261   1.0000   1.883000   40.66
   7           9.5148   3.6000
   8         -15.5435   1.0000   1.883000   40.66
   9         143.0303   0.1000
  10          28.6318   3.0500   1.808090   22.74
  11         -13.3111   0.2500
  12         -12.1771   1.0000   1.834810   42.73
  13         -36.4394    d13
 
  14            ∞       d14                        開口絞りS
 
  15          27.0772   1.0000   2.000690   25.46
  16          15.7705   2.5000   1.744000   44.80
  17         -35.2142    d17
 
  18          12.6941   2.9500   1.497820   82.57
  19         -24.8876   1.0000   1.846660   23.80
  20         775.1758   2.1500
*21        -227.6550   1.0000   1.806100   40.97
  22           8.8217   2.2000   1.846660   23.80
  23          19.5840    d23
 
*24          15.0000   3.1500   1.583130   59.42
  25         -23.9888   0.1000
  26        -509.6518   4.2000   1.581440   40.98
  27          -7.8594   1.0000   1.954000   33.46
  28        -200.0000    BF
 
  I            ∞
 
[非球面データ]
m    21
κ   -20.0000
A4     1.61374E-05
A6    -2.79859E-08
A8    -1.22068E-09
A10    0.00000E+00
 
m    24
κ     3.6281
A4    -1.21377E-04
A6    -7.10924E-07
A8     1.36403E-08
A10   -4.10781E-10
 
[各種データ]
変倍比      9.42
 
            W           T
f         10.30   ~   97.00
FNO      4.12   ~    6.48
ω         43.07   ~    4.70°
Y          8.19   ~    8.19
 
              W         M         T
f         10.30000   50.00001   96.99995
ω         43.07103    9.11914    4.70123
FNO      4.12       5.81       6.48
φ          6.80       7.90       7.90
TL       90.80323  122.13334  131.09941
d5          2.28937   28.97477   38.62002
d13        13.12572    3.71901    2.00000
d14         6.29895    3.32684    1.40000
d17         2.43367    5.40578    7.33262
d23         6.60623    3.30000    3.30000
BF       13.44928   30.80693   31.84677
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1      59.94630
G2       6      -8.99248
G3      15      24.34092
G4      18      71.07089(W)、75.48860(M)、75.48860(T)
G4F     18    -112.21259
G4R     24      35.78226
 
[条件式対応値]
(7) ndh = 1.950(L11)、1.954(L407)
(8) νdh = 29.37(L11)、33.46(L407)
(9) f1/(-f2) = 6.67
(10) (-f2)/f3 = 0.369
(11) |fh/f1| = 0.761(L11)
(12) νdh4 = 33.46(L407)
(13) νdp1 = 82.57(L12)
(14) νdp4 = 82.57(L401)
 
 図13A、図13B、及び図13C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。
 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が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
(第6実施例)
 図14A、図14B、及び図14Cはそれぞれ、本願の第4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、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ガラスモールド非球面レンズである。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合レンズからなる。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4レンズ群G4は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群G4Fと、正の屈折力を有する後群G4Rとからなる。
 前群G4Fは、物体側から順に、両凸形状の正レンズL401と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL402との接合レンズと、両凹形状の負レンズL403と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL404との接合レンズとからなる。なお、負レンズL403は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 後群G4Rは、物体側から順に、両凸形状の正レンズL405と、両凸形状の正レンズL406と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL407との接合レンズとからなる。なお、正レンズL405は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4と像面Iとの間に、ローパスフィルタやセンサ用カバーガラス等を配置してもよい。
 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時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔が増加し、開口絞りSと第3レンズ群G3との空気間隔が減少するように、第1~第4レンズ群G1~G4が光軸に沿って移動し、開口絞りSは第4レンズ群G4の前群G4Fと一体的に移動する。詳細には、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3は変倍時に物体側へ移動する。第2レンズ群G2は、広角端状態から中間焦点距離状態まで物体側へ移動し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで像側へ移動する。第4レンズ群G4においては、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前群G4Fと後群G4Rとの空気間隔が減少するように、前群G4Fと後群G4Rが物体側へ移動する。
 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。
(表6)第6実施例
[面データ]
  m            r        d       nd     νd
 OP           ∞
 
   1         149.8692   1.6000   1.949665   27.56
   2          44.3736   6.8398   1.497820   82.51
   3        -243.5058   0.1000
   4          45.3756   5.3508   1.867900   41.78
   5         311.4136    d5
 
 *6          89.0243   1.2000   1.834810   42.73
   7           8.4900   3.7581
   8         -15.7255   1.0000   1.834810   42.73
   9         250.0000   0.1000
  10          25.2749   3.2925   1.808090   22.74
  11         -17.4750   0.5480
  12         -12.6196   1.0000   1.816000   46.59
  13         -33.4252    d13
 
  14            ∞       d14                        開口絞りS
 
  15          29.1681   1.0000   1.889044   39.77
  16          18.2404   3.2071   1.593125   66.16
  17         -26.5261    d17
 
  18          14.2857   3.5654   1.497820   82.51
  19         -21.9776   1.0000   1.902000   25.23
  20         -82.8398   2.2052
*21         -52.3071   1.0000   1.848976   43.01
  22           9.1414   2.6915   1.950000   29.37
  23          25.8642    d23
 
*24          35.4414   3.3350   1.589130   61.22
  25         -21.3191   0.3000
  26          42.3100   4.4029   1.581440   40.98
  27         -10.1979   1.2000   1.954000   33.46
  28        -300.4717    BF
 
  I            ∞
 
[非球面データ]
m     6
κ     1.0000
A4     3.45801E-05
A6    -1.38520E-07
A8    -5.59965E-11
A10    1.26030E-11
 
m    21
κ     1.0000
A4     1.74477E-06
A6     1.28096E-07
A8    -2.63692E-09
A10    0.00000E+00
 
m    24
κ     1.0000
A4    -1.22983E-05
A6     1.47314E-07
A8    -5.48742E-10
A10    0.00000E+00
 
[各種データ]
変倍比      9.42
 
            W           T
f         10.30   ~   97.00
FNO      3.50   ~    5.62
ω         39.90   ~    4.69°
Y          8.19   ~    8.19
 
              W         M         T
f         10.30001   49.99971   96.99932
ω         39.90076    9.01930    4.68610
FNO      3.50       5.20       5.62
φ          8.99       8.81       9.00
TL       99.25773  129.21001  139.67596
d5          1.99991   30.68218   41.26022
d13        18.53440    4.14191    2.00000
d14         3.76478    2.96318    1.40000
d17         3.54181    4.34341    5.90655
d23         8.01786    3.30678    3.30001
BF       14.70262   35.07621   37.11281
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1      66.85483
G2       6      -9.36043
G3      15      27.88295
G4      18      53.04244(W)、55.61603(M)、55.61991(T)
G4F     18    -160.91663
G4R     24      33.55859
 
[条件式対応値]
(7) ndh = 1.950(L404)、1.954(L407)
(8) νdh = 29.37(L404)、33.46(L407)
(9) f1/(-f2) = 7.14
(10) (-f2)/f3 = 0.336
(12) νdh4 = 33.46(L407)
(13) νdp1 = 82.51(L12)
(14) νdp4 = 82.51(L401)
 
 図15A、図15B、及び図15C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。
 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が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
(第7実施例)
 図16A、図16B、及び図16Cはそれぞれ、本願の第4実施形態の第7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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ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、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ガラスモールド非球面レンズである。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合レンズからなる。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4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL401と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL402との接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL403と両凹形状の負レンズL404との接合レンズと、両凸形状の正レンズL405と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL406と両凹形状の負レンズL407との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL408と両凸形状の正レンズL409との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL410とからなる。なお、正メニスカスレンズL403は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズであり、負メニスカスレンズL410は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4と像面Iとの間に、ローパスフィルタやセンサ用カバーガラス等を配置してもよい。
 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時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔が増加し、開口絞りSと第3レンズ群G3との空気間隔が減少するように、第1~第4レンズ群G1~G4が光軸に沿って移動し、開口絞りSは第4レンズ群G4と一体的に移動する。詳細には、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3、及び第4レンズ群G4は変倍時に物体側へ移動する。第2レンズ群G2は、広角端状態から中間焦点距離状態まで物体側へ移動し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで像側へ移動する。
 以下の表7に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
(表7)第7実施例
[面データ]
  m            r        d       nd     νd
 OP           ∞
 
   1         134.9416   1.6000   2.001000   29.14
   2          37.4620   7.6500   1.497820   82.57
   3        -339.5674   0.1000
   4          41.6639   5.5500   1.883000   40.66
   5         520.6025    d5
 
 *6        2429.7649   1.0000   1.851350   40.10
   7           8.6673   5.7500
   8         -10.8429   1.0000   1.487490   70.31
   9         -45.5363   0.8500
  10          52.5147   3.1000   1.808090   22.74
  11         -17.4657   0.3000
  12         -16.1357   1.0000   1.954000   33.46
  13         -39.2793    d13
 
  14            ∞       d14                        開口絞りS
 
  15          29.3843   1.0000   1.902650   35.73
  16          14.8567   2.8000   1.719990   50.27
  17         -55.5590    d17
 
  18          13.5564   3.3500   1.497820   82.57
  19         -24.9755   1.0000   1.950000   29.37
  20        -183.0794   2.1500
*21        -145.2052   2.2500   1.802440   25.55
  22         -14.7800   1.0000   1.766840   46.78
  23          23.7425   2.8000
  24          25.8106   3.0000   1.516800   63.88
  25         -15.0644   0.1000
  26        -568.8377   3.0000   1.568830   56.00
  27          -9.3137   1.0000   1.954000   33.46
  28          98.3635   0.1000
  29          15.0059   1.0000   1.950000   29.37
  30           7.0809   4.2500   1.647690   33.73
  31         -21.2496   1.4500
  32         -11.4669   1.0000   1.743300   49.32
*33         -29.8012    BF
 
  I            ∞
 
[非球面データ]
m     6
κ   -20.0000
A4     9.19258E-05
A6    -6.71049E-07
A8     3.76181E-09
A10   -1.11659E-11
 
m    21
κ   -13.2727
A4     1.25451E-05
A6     1.56196E-07
A8    -2.20815E-09
A10    0.00000E+00
 
m    33
κ    -0.9208
A4    -8.91367E-05
A6    -1.72158E-06
A8     2.40673E-08
A10   -6.77013E-10
 
[各種データ]
変倍比      9.42
 
            W           T
f         10.30   ~   97.00
FNO      4.08   ~    5.83
ω         40.21   ~    4.78°
Y          8.19   ~    8.19
 
              W         M         T
f         10.30000   50.00021   97.00042
ω         40.21108    9.16962    4.78008
FNO      4.08       5.79       5.83
φ          8.40       9.20      10.10
TL      102.69006  133.09448  142.59913
d5          2.10000   29.30442   39.87067
d13        19.87565    4.17251    2.00000
d14         4.49060    3.80672    1.60000
d17         3.02442    3.70831    5.91502
BF       14.04941   32.95254   34.06346
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1      63.95755
G2       6     -10.21809
G3      15      32.27954
G4      18      70.96006
 
[条件式対応値]
(7) ndh = 2.001(L11)、1.954(L24)、1.950(L402)、1.954(L407)、1.950(L408)
(8) νdh = 29.14(L11)、33.46(L24)、29.37(L402)、33.46(L407)、29.37(L408)
(9) f1/(-f2) = 6.26
(10) (-f2)/f3 = 0.317
(11) |fh/f1| = 0.817(L11)
(12) νdh4 = 33.46(L407)
(13) νdp1 = 82.57(L12)
(14) νdp4 = 82.57(L401)
 
 図17A、図17B、及び図17Cはそれぞれ、本願の第7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。
 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が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
(第8実施例)
 図18A、図18B、及び図18Cはそれぞれ、本願の第4実施形態の第8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平凸形状の正レンズ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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ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との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズL21は物体側のガラス表面に設けた樹脂層を非球面形状に形成してなる複合型非球面レンズである。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合レンズからなる。
 第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL401と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL402との接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL403と両凹形状の負レンズL404との接合レンズと、両凸形状の正レンズL405と、両凸形状の正レンズL406と両凹形状の負レンズL407との接合レンズと、両凸形状の正レンズL408と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL409との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL410とからなる。なお、負レンズL404は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズであり、負メニスカスレンズL410は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4と像面Iとの間に、ローパスフィルタやセンサ用カバーガラス等を配置してもよい。
 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時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔が増加し、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との空気間隔が広角端状態から中間焦点距離状態まで減少し中間焦点距離状態から望遠端状態まで増加し、開口絞りSと第3レンズ群G3との空気間隔が広角端状態から中間焦点距離状態まで増加し中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少するように、第1~第4レンズ群G1~G4が光軸に沿って物体側へそれぞれ移動し、開口絞りSは第4レンズ群G4と一体的に移動する。
 以下の表8に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
(表8)第8実施例
[面データ]
  m            r        d       nd     νd
 OP           ∞
 
   1         145.1831   1.7000   2.001000   29.14
   2          36.6390   8.1000   1.497820   82.57
   3        -399.3519   0.1000
   4          43.2076   6.0000   1.883000   40.66
   5            ∞       d5
 
 *6         436.5967   0.1000   1.553890   38.09
   7          87.0031   1.1000   1.834810   42.73
   8           8.3001   5.3500
   9         -12.6073   1.0000   1.755000   52.34
  10         -32.7993   0.8000
  11          41.1197   2.9500   1.808090   22.74
  12         -19.6043   0.9000   1.883000   40.66
  13         -73.1316    d13
 
  14            ∞       d14                        開口絞りS
 
  15          22.3725   0.9000   1.902650   35.73
  16          12.2299   3.4500   1.670030   47.14
  17         -59.6992    d17
 
  18          13.7390   3.6000   1.497820   82.57
  19         -24.8201   0.9000   2.000690   25.46
  20        -270.0138   2.2000
  21        -117.0547   2.0500   1.846660   23.80
  22         -15.9850   1.0000   1.773770   47.25
*23          24.1750   2.0836
  24          66.3654   2.8000   1.568830   56.00
  25         -15.4473   0.1000
  26          44.9939   2.7500   1.517420   52.20
  27         -15.2012   0.9000   1.903660   31.27
  28          29.9926   0.3000
  29          14.6093   5.0500   1.672700   32.19
  30          -9.1997   0.9000   2.000690   25.46
  31         -24.3892   1.4000
  32         -12.8617   1.0000   1.851350   40.10
*33         -27.4946    BF
 
  I            ∞
 
[非球面データ]
m     6
κ    20.0000
A4     9.17458E-05
A6    -6.51986E-07
A8     2.69890E-09
A10   -1.23751E-11
 
m    23
κ     0.4823
A4    -7.24815E-06
A6    -3.60139E-07
A8     4.05630E-09
A10    0.00000E+00
 
m    33
κ   -20.0000
A4    -1.22780E-04
A6     8.28360E-07
A8    -6.05245E-09
A10   -9.88805E-11
 
[各種データ]
変倍比      9.42
 
            W           T
f         10.30   ~   96.99
FNO      4.12   ~    5.81
ω         40.44   ~    4.73°
Y          8.19   ~    8.19
 
              W         M         T
f         10.30260   30.00000   96.99284
ω         40.44283   14.85841    4.72723
FNO      4.12       5.48       5.81
φ          8.12       8.12       9.70
TL      103.02710  121.37977  143.32397
d5          2.10606   20.13084   40.20889
d13        19.66416    6.24359    1.80000
d14         4.27874    4.97381    1.80000
d17         3.43763    2.74256    5.91637
BF       14.05688   27.80535   34.11509
 
[レンズ群データ]
       ST        f
G1       1      64.09778
G2       6     -10.16794
G3      15      31.06055
G4      18      67.05869
 
[条件式対応値]
(7) ndh = 2.001(L11)
(8) νdh = 29.14(L11)
(9) f1/(-f2) = 6.31
(10) (-f2)/f3 = 0.327
(11) |fh/f1| = 0.770(L11)
(13) νdp1 = 82.57(L12)
(14) νdp4 = 82.57(L401)
 
 図19A、図19B、及び図19Cはそれぞれ、本願の第8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。
 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が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
 上記第4~第8実施例によれば、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
 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4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4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、その他の群構成(例えば、6群等)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4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、空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
 また、本願の第1~第4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又は第3レンズ群の少なくとも一部又は第4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4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4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又は第4レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。
 また、本願の第1~第4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4実施形態に係る変倍光学系において開口絞りは第3レンズ群中又は第3レンズ群の近傍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4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4実施形態に係る変倍光学系は、変倍比が5~20程度である。
 次に、本願の第1~第4実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラを図20に基づいて説明する。
 図20は、本願の第1~第4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に示すようにカメラ1は、撮影レンズ2として上記第1実施例に係る変倍光学系を備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。
 本カメラ1において、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、不図示のOLPF(Optical low pass filter:光学ローパスフィルタ)を介して撮像部3の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部3に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられたEVF(Electronic view finder:電子ビューファインダ)4に表示される。これにより撮影者は、EVF4を介して被写体を観察することができる。
 また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3で生成された被写体の画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
 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、良好な光学性能を備えた変倍光学系である。したがって本カメラ1は、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8実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る変倍光学系を搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
 最後に、本願の第1~第4実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を図21~図24に基づいて説明する。
 図21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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側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:各レンズ群及び開口絞りをレンズ鏡筒内に物体側から順に配置し、レンズ鏡筒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時に、少なくとも後側レンズ群が物体側へ移動し、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔、及び第3レンズ群と後側レンズ群との間隔が変化するようにする。
 ステップS12:レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第3レンズ群全体が光軸方向へ移動するようにする。
 ステップS13:レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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するようにする。
 ステップS14:防振レンズ群が負の屈折力を有するようにする。
 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、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた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、後側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~S25を含むものである。
 ステップS21:各レンズ群をレンズ鏡筒内に物体側から順に配置し、レンズ鏡筒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時に、少なくとも第1レンズ群と後側レンズ群とが物体側へ移動し、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔、及び第3レンズ群と後側レンズ群との間隔が変化するようにする。
 ステップS22:レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第3レンズ群全体が光軸方向へ移動するようにする。
 ステップS23:レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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するようにする。
 ステップS24:防振レンズ群が負の屈折力を有するようにする。
 ステップS25:第3レンズ群と防振レンズ群が以下の条件式(3)を満足するようにする。
(3) 0.20 < (-fVR)/f3 < 1.20
 但し、
fVR:防振レンズ群の焦点距離
f3 :第3レンズ群の焦点距離
 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、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
 図23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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側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~S33を含むものである。
 ステップS31:第3レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されるようにする。
 ステップS32:各レンズ群及び開口絞りをレンズ鏡筒内に物体側から順に配置し、レンズ鏡筒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時に、少なくとも後側レンズ群が物体側へ移動し、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔、及び第3レンズ群と後側レンズ群との間隔が変化するようにする。
 ステップS33:レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第3レンズ群全体が光軸方向へ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、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
 図24に示す本願の第4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S41、S42を含むものである。
 ステップS41:以下の条件式(7)、(8)を満足するレンズを変倍光学系が少なくとも1つ有するようにし、各レンズ群をレンズ鏡筒内に物体側から順に配置する。
(7) 1.928 < ndh
(8) 28.60 < νdh
 但し、
ndh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
νdh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
 ステップS42:レンズ鏡筒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時に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔、及び第3レンズ群と第4レンズ群との間隔が変化するようにする。
 斯かる本願の第4実施形態に係る変倍光学系の製造方法によれば、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。

Claims (49)

  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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側レンズ群とを有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、
     無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動し、
     前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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し、
     前記防振レンズ群が負の屈折力を有することを特徴とする変倍光学系。
  2.  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 < f1/f3 < 2.60
     但し、
    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
  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。
    5.00 < f1/(-f2) < 10.00
     但し、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
  4.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    0.20 < (-fVR)/f3 < 1.20
     但し、
    fVR:前記防振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。
    0.10 < (-f2)/f3 < 0.38
     但し、
    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
  6.  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。
    0.42 < f3/fR < 0.80
     但し、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
    fR:広角端状態における前記後側レンズ群の焦点距離
  7.  前記防振レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  8.  前記第3レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  9.  前記第1レンズ群が以下の条件式を満足する負レンズ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。
    1.90 < nd1
     但し、
    nd1:前記第1レンズ群中の前記負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
  10.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側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。
  11.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2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.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第3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。
  13.  以下の条件式を満足するレンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    1.928 < ndh
    28.60 < νdh
     但し、
    ndh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
    νdh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
  14.  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。
  15.  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、後側レンズ群とを有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記第1レンズ群と前記後側レンズ群とが物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、
     無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動し、
     前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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し、
     前記防振レンズ群が負の屈折力を有し、
     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 < (-fVR)/f3 < 1.20
     但し、
    fVR:前記防振レンズ群の焦点距離
    f3 :前記第3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15に記載の変倍光学系。
    0.10 < (-f2)/f3 < 0.38
     但し、
    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15に記載の変倍光学系。
    5.00 < f1/(-f2) < 10.00
     但し、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
  18.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項15に記載の変倍光学系。
    0.42 < f3/fR < 0.80
     但し、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
    fR:広角端状態における前記後側レンズ群の焦点距離
  19.  前記第1レンズ群が以下の条件式を満足する負レンズを有することを特徴とする請求項15に記載の変倍光学系。
    1.90 < nd1
     但し、
    nd1:前記第1レンズ群中の前記負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
  20.  請求項15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。
  21.  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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側レンズ群とを有し、
     前記第3レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されており、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、
     無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動することを特徴とする変倍光学系。
  22.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項21に記載の変倍光学系。
    0.42 < f3/fR < 0.80
     但し、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
    fR:広角端状態における前記後側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21に記載の変倍光学系。
    5.00 < f1/(-f2) < 10.00
     但し、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
  24.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項21に記載の変倍光学系。
    0.10 < (-f2)/f3 < 0.38
     但し、
    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
  25.  前記第1レンズ群が以下の条件式を満足する負レンズを有することを特徴とする請求項21に記載の変倍光学系。
    1.90 < nd1
     但し、
    nd1:前記第1レンズ群中の前記負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
  26.  請求項21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。
  27.  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時に、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変化し、
     以下の条件式を満足するレンズを少なくとも1つ有することを特徴とする変倍光学系。
    1.928 < ndh
    28.60 < νdh
     但し、
    ndh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
    νdh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
  28.  前記第1レンズ群が前記レンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
  29.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
    5.50 < f1/(-f2) < 15.00
     但し、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
  30.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
    0.220 < (-f2)/f3 < 0.530
     但し、
    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
  31.  前記第1レンズ群が以下の条件式を満足する前記レンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
    0.450 < |fh/f1| < 1.400
     但し、
    fh:前記第1レンズ群中の前記レンズの焦点距離
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
  32.  前記第4レンズ群が前記レンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
  33.  前記第2レンズ群が前記レンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
  34.  前記第3レンズ群が前記レンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
  35.  前記第1レンズ群が負の屈折力を有する前記レンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
  36.  前記第4レンズ群が負の屈折力を有する前記レンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
  37.  前記第4レンズ群が以下の条件式を満足する前記レンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
    31.60 < νdh4
     但し、
    νdh4:前記第4レンズ群中の前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
  38.  前記第2レンズ群が負の屈折力を有する前記レンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
  39.  前記第3レンズ群が負の屈折力を有する前記レンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
  40.  前記第1レンズ群が以下の条件式を満足する正レンズを有することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
    75.00 < νdp1
     但し、
    νdp1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
  41.  前記第4レンズ群が以下の条件式を満足する正レンズを有することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
    75.00 < νdp4
     但し、
    νdp4:前記第4レンズ群中の前記正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
  42.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増加することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
  43.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
  44.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が増加することを特徴とする請求項27に記載の変倍光学系。
  45.  請求項27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。
  46.  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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化するようにし、
     無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動するようにし、
     前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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するようにし、
     前記防振レンズ群が負の屈折力を有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。
  47.  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、後側レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記第1レンズ群と前記後側レンズ群とが物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化するようにし、
     無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ移動するようにし、
     前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが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するようにし、
     前記防振レンズ群が負の屈折力を有するようにし、
     前記第3レンズ群と前記防振レンズ群が以下の条件式を満足するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    0.20 < (-fVR)/f3 < 1.20
     但し、
    fVR:前記防振レンズ群の焦点距離
    f3 :前記第3レンズ群の焦点距離
  48.  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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、後側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レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されるようにし、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、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レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化するようにし、
     無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群全体が光軸方向へ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。
  49.  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、
     以下の条件式を満足するレンズを少なくとも1つ有するようにし、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、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変化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。
    1.928 < ndh
    28.60 < νdh
     但し、
    ndh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
    νdh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
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