WO2014065266A1 - 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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WO2014065266A1
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lens
optical system
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昭彦 小濱
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株式会社ニコン
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    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
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    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration

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-power optical systems suitable for interchangeable lenses for cameras, digital cameras, video cameras, etc.
  • the most object-side lens group has a positive refractive power.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-292562 See Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-292562.
  • variable power optical system as described above has a problem that it is difficult to obtain sufficiently high optical performance if an attempt is made to increase the zoom ratio without increasing the size.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a variable magnification optical system, an optical apparatus, and a variable magnification optical system that are small in size, have a high zoom ratio, and have high optical performance. For the purpose.
  • 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 positive refractive power.
  • a fourth lens group having 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 aperture stop, the aperture stop and the third lens group And the distance between the third lens group and the fourth lens group are changed, and the distance between the aperture stop and the fourth lens group is constant,
  • a variable magnification optical system characterized by satisfying the following conditional expression is provided. 5.300 ⁇ f1 / fw ⁇ 8.0000 However, fw: focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state f1: focal length of the first lens group
  • the second aspect of the present invention is An optical apparatus having the variable magnification optical system according to the first aspect of the present invention is provided.
  • the third aspect of the present invention is: In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power And having a group 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, A variable magnification optical system characterized by satisfying the following conditional expression is provided.
  • fw focal length of the zoom optical system in the wide-angle end state
  • d3w distance from the most image-side lens surface in the third lens group to the most object-side lens surface in the fourth lens group in the wide-angle end state
  • d3t Distance from the most image side lens surface in the third lens group to the most object side lens surface in the fourth lens group in the telephoto end state
  • 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 positive refractive power.
  • a variable magnification optical system having a fourth lens group The first lens group satisfies the following conditional expression: 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 aperture stop, the aperture stop and the third lens group And the distance between the third lens group and the fourth lens group are changed so that the distance between the aperture stop and the fourth lens group is constant.
  • a method for manufacturing a system is provided. 5.300 ⁇ f1 / fw ⁇ 8.0000 However, fw: focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state f1: focal length of the first lens group
  • the sixth aspect of the present invention is In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power
  • a variable magnification optical system having a group The third lens group and the fourth lens group satisfy the following conditional expression: 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 A variable magnification optical system manufacturing method is provided in which the distance from the fourth lens group is changed.
  • fw focal length of the zoom optical system in the wide-angle end state
  • d3w distance from the most image-side lens surface in the third lens group to the most object-side lens surface in the fourth lens group in the wide-angle end state
  • d3t Distance from the most image side lens surface in the third lens group to the most object side lens surface in the fourth lens group in the telephoto end state
  • variable magnification optical system an optical apparatus, and a variable magnification optical system that are small in size, have a high zoom ratio, and have high optical performance.
  • FIG. 1A, 1B, and 1C are cross sections of the zoom optical system according to the first example common to the first and second 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.
  • 3A, 3B, and 3C are cross sections of the zoom optical system according to the second example common to the first and second embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • FIG. 1A, 1B, and 1C are cross sections of the zoom optical system according to the first example common to the first and second embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • 4A, 4B, and 4C 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 second example of the present application, respectively.
  • 5A, 5B, and 5C are cross sections of the zoom optical system according to the third example common to the first and second embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • FIG. 6A, 6B, and 6C 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 of the variable magnification optical system according to the third example of the present application, respectively. is there.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a camera including the variable magnification optical system according to the first and second embodiments of the present application.
  • FIG. 8 is a diagram showing an outline of the method of manufacturing the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 9 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.
  • 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 fourth lens group having positive refractive power and at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens group and the second lens group
  • the distance, the distance between the second lens group and the aperture stop, the distance between the aperture stop and the third lens group, and the distance between the third lens group and the fourth lens group vary. Yes.
  • the zoom optical system according to the first embodiment of the present application realizes zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and each of distortion aberration, astigmatism, and spherical aberration associated with zooming. Variation can be suppressed.
  • the zoom optical system according to the first embodiment of the present application is characterized in that the distance between the aperture stop and the fourth lens group is constant when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. .
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application can suppress fluctuations in astigmatism and coma that occur in the third lens group due to variable magnification.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application is characterized by satisfying the following conditional expression (1). (1) 5.300 ⁇ f1 / fw ⁇ 8.0000 However, fw: focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state f1: focal length of the first lens group
  • Conditional expression (1) defines an appropriate range of the focal length of the first lens group.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application satisfies the conditional expression (1), so that it is possible to suppress fluctuations in spherical aberration and astigmatism during magnification.
  • the corresponding value of the conditional expression (1) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application is below the lower limit value, the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism occurring in the first lens group at the time of zooming are suppressed. This makes it difficult to achieve high optical performance.
  • conditional expression (1) it is more preferable to set the lower limit value of conditional expression (1) to 6.135.
  • the corresponding value of the conditional expression (1) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the first lens group and the first lens group during zooming are obtained in order to obtain a predetermined zoom ratio. It is necessary to increase the amount of change in the distance between the two lens groups. This not only makes it difficult to reduce the size, but also the ratio between the diameter of the axial light beam incident on the first lens group and the diameter of the axial light beam incident on the second lens group changes greatly with zooming.
  • the first lens unit moves toward the object side when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to suppress a change in height from the optical axis of the off-axis light beam that passes through the first lens group during zooming.
  • the diameter of the first lens group be reduced, but also fluctuations in astigmatism can be suppressed during zooming.
  • 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.
  • this configuration it is possible to increase the magnification of the second lens group, and it is possible to suppress fluctuations in spherical aberration and astigmatism during zooming while efficiently realizing a high zoom ratio.
  • the zoom optical system it is desirable that 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 combined magnification of the third lens group and the fourth lens group can be increased, and the variation of spherical aberration and astigmatism are suppressed during zooming while efficiently realizing a high zoom ratio. be able to.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (2).
  • fw focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • d1w distance from the most image-side lens surface in the first lens group to the most object-side lens surface in the second lens group in the wide-angle end state
  • d1t Distance from the most image side lens surface in the first lens group to the most object side lens surface in the second lens group in the telephoto end state
  • Conditional expression (2) is the distance on the optical axis from the most image side lens surface in the first lens group to the most object side lens surface in the second lens group, that is, the first lens group and the second lens group.
  • the range of an appropriate amount of change at the time of changing the interval between and is specified.
  • the zooming optical system according to the first embodiment of the present application satisfies the conditional expression (2), and thus can suppress fluctuations in spherical aberration and astigmatism during zooming.
  • the corresponding value of the conditional expression (2) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application is below the lower limit value, it is necessary to increase the refractive power of the second lens group in order to obtain a predetermined zoom ratio. is there.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (3).
  • (3) 0.160 ⁇ (d3t ⁇ d3w) / fw ⁇ 0.550
  • fw focal length of the zoom optical system in the wide-angle end state
  • d3w distance from the most image-side lens surface in the third lens group to the most object-side lens surface in the fourth lens group in the wide-angle end state
  • d3t Distance from the most image side lens surface in the third lens group to the most object side lens surface in the fourth lens group in the telephoto end state
  • Conditional expression (3) is the distance on the optical axis from the most image side lens surface in the third lens group to the most object side lens surface in the fourth lens group, that is, the third lens group and the fourth lens group.
  • the range of an appropriate amount of change at the time of changing the interval between and is specified.
  • the zooming optical system according to the first embodiment of the present application can suppress fluctuations in coma and astigmatism during zooming by satisfying conditional expression (3).
  • the corresponding value of the conditional expression (3) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application is less than the lower limit value, fluctuations in coma and astigmatism occurring in the third lens group during zooming are suppressed. This makes it difficult to achieve high optical performance.
  • the lower limit of conditional expression (3) it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (3) to 0.172.
  • the corresponding value of the conditional expression (3) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the change amount at the time of zooming of the interval between the third lens group and the fourth lens group is calculated.
  • a mechanism to increase the size is required. This not only makes it difficult to reduce the size, but also tends to cause mutual eccentricity between the third lens group and the fourth lens group. For this reason, eccentric coma and astigmatism are likely to occur due to variations during manufacturing, and high optical performance cannot be realized.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (4).
  • (4) 0.140 ⁇ (d2it ⁇ d2iw) / fw ⁇ 0.700
  • fw focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • d2iw distance from the most image side lens surface to the image plane in the second lens group in the wide-angle end state
  • d2it the second lens group in the telephoto end state The distance from the lens surface closest to the image side to the image surface
  • Conditional expression (4) indicates that the distance on the optical axis from the most image-side lens surface in the second lens group to the image surface, that is, the appropriate amount of change when the distance between the second lens group and the image surface is varied.
  • the range is defined.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (4), thereby suppressing variations in spherical aberration and astigmatism during magnification.
  • the corresponding value of the conditional expression (4) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application is below the lower limit value, it is necessary to increase the refractive power of the second lens group in order to obtain a predetermined zoom ratio. is there.
  • the third lens group is composed of two lenses.
  • each variation of spherical aberration, coma aberration, and longitudinal chromatic aberration can be suppressed during zooming.
  • the third lens group is composed of three or more lenses, not only can the size be reduced, but also the mass of the third lens group can be suppressed.
  • the third lens group is composed of two lenses and the two lenses are joined. With this configuration, it is possible to suppress the decentering of the lenses in the third lens group and reduce the occurrence of decentering coma.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (5).
  • (5) 0.200 ⁇ f3 / f4 ⁇ 0.650
  • f3 focal length of the third lens group
  • f4 focal length of the fourth lens group
  • Conditional expression (5) defines an appropriate focal length ratio range of the third lens group and the fourth lens group.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application satisfies the conditional expression (5), so that it is possible to suppress changes in spherical aberration and astigmatism during magnification.
  • the corresponding value of the conditional expression (5) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application is below the lower limit value, the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism that occur in the third lens group at the time of zooming are suppressed. This makes it difficult to achieve high optical performance.
  • conditional expression (5) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the variation in spherical aberration and the variation in astigmatism that occur in the fourth lens group during magnification variation. It becomes difficult to suppress the above, and high optical performance cannot be realized.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (6).
  • (6) 0.780 ⁇ f1 / f4 ⁇ 1.300
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f4 Focal length of the fourth lens group
  • Conditional expression (6) defines an appropriate focal length ratio range between the first lens group and the fourth lens group.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (6), thereby suppressing the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism at the time of zooming.
  • 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, the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism that occur in the first lens group at the time of zooming are suppressed. This makes it difficult to achieve high optical performance.
  • conditional expression (6) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, a change in spherical aberration or a change in astigmatism that occurs in the fourth lens group during zooming. It becomes difficult to suppress the above, and high optical performance cannot be realized.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (7).
  • (7) 0.050 ⁇ (-f2) / f4 ⁇ 0.250
  • f2 focal length of the second lens group
  • f4 focal length of the fourth lens group
  • Conditional expression (7) defines an appropriate focal length ratio range between the second lens group and the fourth lens group.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (7), thereby suppressing variations in spherical aberration, astigmatism, and distortion during magnification.
  • the corresponding value of conditional expression (7) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application is lower than the lower limit, each of spherical aberration, astigmatism, and distortion occurring in the second lens group at the time of zooming Therefore, it becomes difficult to suppress the fluctuations in the optical performance, and high optical performance cannot be realized.
  • conditional expression (7) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the variation of spherical aberration and the variation of astigmatism occurring in the fourth lens group at the time of magnification variation. It becomes difficult to suppress the above, and high optical performance cannot be realized.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (8).
  • (8) 0.740 ⁇ ( ⁇ f2) / fw ⁇ 1.120
  • fw focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • f2 focal length of the second lens group
  • Conditional expression (8) defines an appropriate range of the focal length of the second lens group.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (8), thereby suppressing the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism at the time of zooming.
  • the corresponding value of conditional expression (8) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application is below the lower limit value, the variation in spherical aberration and the variation in astigmatism that occur in the second lens group at the time of magnification variation are suppressed. This makes it difficult to achieve high optical performance.
  • conditional expression (8) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value
  • the first lens group and the first lens group during zooming are obtained in order to obtain a predetermined zoom ratio. It is necessary to increase the amount of change in the distance between the two lens groups. This not only makes it difficult to reduce the size, but also changes the diameter of the on-axis light beam incident from the first lens group to the second lens group with a change in magnification. For this reason, the variation of the spherical aberration becomes excessive at the time of zooming, and high 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 (8) to 1.040.
  • 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. Thereby, it is possible to realize an optical device that is small in size, has a high zoom ratio, and has high optical performance.
  • 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 including a third lens group having a positive refractive power and a fourth lens group having a positive refractive power, wherein the first lens group satisfies the following conditional expression (1): When satisfying the magnification change from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group, the distance between the second lens group and the aperture stop, and the aperture stop The distance between the third lens group and the distance between the third lens group and the fourth lens group are changed so that the distance between the aperture stop and the fourth lens group is constant.
  • variable magnification optical system that is small in size, has a high variable magnification ratio, and has high optical performance.
  • fw focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • f1 focal length of the first lens group
  • 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 zoom optical system according to the second embodiment of the present application realizes zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and each of distortion aberration, astigmatism, and spherical aberration associated with zooming is achieved. Variation can be suppressed.
  • variable magnification optical system is characterized by satisfying the following conditional expression (3).
  • (3) 0.160 ⁇ (d3t ⁇ d3w) / fw ⁇ 0.550
  • fw focal length of the zoom optical system in the wide-angle end state
  • d3w distance from the most image-side lens surface in the third lens group to the most object-side lens surface in the fourth lens group in the wide-angle end state
  • d3t Distance from the most image side lens surface in the third lens group to the most object side lens surface in the fourth lens group in the telephoto end state
  • Conditional expression (3) is the distance on the optical axis from the most image side lens surface in the third lens group to the most object side lens surface in the fourth lens group, that is, the third lens group and the fourth lens group.
  • the range of an appropriate amount of change at the time of changing the interval between and is specified.
  • the zooming optical system according to the second embodiment of the present application satisfies the conditional expression (3), and can suppress fluctuations in coma and astigmatism during zooming.
  • the corresponding value of conditional expression (3) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application is lower than the lower limit value, fluctuations in coma and astigmatism that occur in the third lens group during zooming are suppressed. This makes it difficult to achieve high optical performance.
  • the zoom optical system it is desirable that the first lens unit moves toward the object side when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to suppress a change in height from the optical axis of the off-axis light beam that passes through the first lens group during zooming. Thereby, not only can the diameter of the first lens group be reduced, but also fluctuations in astigmatism can be suppressed during zooming.
  • the zoom optical system according to the second embodiment of the present application 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.
  • this configuration it is possible to increase the magnification of the second lens group, and it is possible to suppress fluctuations in spherical aberration and astigmatism during zooming while efficiently realizing a high zoom ratio.
  • 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 combined magnification of the third lens group and the fourth lens group can be increased, and the variation of spherical aberration and astigmatism are suppressed during zooming while efficiently realizing a high zoom ratio. be able to.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (2).
  • fw focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • d1w distance from the most image-side lens surface in the first lens group to the most object-side lens surface in the second lens group in the wide-angle end state
  • d1t Distance from the most image side lens surface in the first lens group to the most object side lens surface in the second lens group in the telephoto end state
  • Conditional expression (2) is the distance on the optical axis from the most image side lens surface in the first lens group to the most object side lens surface in the second lens group, that is, the first lens group and the second lens group.
  • the range of an appropriate amount of change at the time of changing the interval between and is specified.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application satisfies the conditional expression (2), so that the variation of spherical aberration and the variation of astigmatism can be suppressed at the time of zooming.
  • the corresponding value of the conditional expression (2) of the zoom optical system according to the second embodiment of the present application is lower than the lower limit value, it is necessary to increase the refractive power of the second lens group in order to obtain a predetermined zoom ratio. is there.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (4).
  • (4) 0.140 ⁇ (d2it ⁇ d2iw) / fw ⁇ 0.700
  • fw focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • d2iw distance from the most image side lens surface to the image plane in the second lens group in the wide-angle end state
  • d2it the second lens group in the telephoto end state The distance from the lens surface closest to the image side to the image surface
  • Conditional expression (4) indicates that the distance on the optical axis from the most image-side lens surface in the second lens group to the image surface, that is, the appropriate amount of change when the distance between the second lens group and the image surface is varied.
  • the range is defined.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (4), thereby suppressing variations in spherical aberration and astigmatism during magnification.
  • the corresponding value of conditional expression (4) of the zoom optical system according to the second embodiment of the present application is below the lower limit value, it is necessary to increase the refractive power of the second lens group in order to obtain a predetermined zoom ratio. is there.
  • the third lens group is composed of two lenses.
  • each variation of spherical aberration, coma aberration, and longitudinal chromatic aberration can be suppressed during zooming.
  • the third lens group is composed of three or more lenses, not only can the size be reduced, but also the mass of the third lens group can be suppressed.
  • the third lens group is composed of two lenses and the two lenses are joined. With this configuration, it is possible to suppress the decentering of the lenses in the third lens group and reduce the occurrence of decentering coma.
  • the zoom optical system according to the second embodiment of the present application has an aperture stop between the second lens group and the third lens group, and at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, It is desirable that the distance between the second lens group and the aperture stop and the distance between the aperture stop and the third lens group are changed, and the distance between the aperture stop and the fourth lens group is constant.
  • An aperture stop is disposed between the second lens group and the third lens group, and at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the second lens group and the aperture stop, and the aperture stop and the third lens
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (5).
  • (5) 0.200 ⁇ f3 / f4 ⁇ 0.650
  • f3 focal length of the third lens group
  • f4 focal length of the fourth lens group
  • Conditional expression (5) defines an appropriate focal length ratio range of the third lens group and the fourth lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application satisfies the conditional expression (5), and thus can suppress variations in spherical aberration and astigmatism during magnification.
  • 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 fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism occurring in the third lens group at the time of zooming are suppressed. This makes it difficult to achieve high optical performance.
  • conditional expression (5) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application exceeds the upper limit value, a change in spherical aberration or a change in astigmatism that occurs in the fourth lens group at the time of zooming. It becomes difficult to suppress the above, and high optical performance cannot be realized.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (6).
  • (6) 0.780 ⁇ f1 / f4 ⁇ 1.300
  • f1 Focal length of the first lens group
  • f4 Focal length of the fourth lens group
  • Conditional expression (6) defines an appropriate focal length ratio range between the first lens group and the fourth lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (6), thereby suppressing the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism at the time of zooming.
  • the corresponding value of conditional expression (6) of the zoom optical system according to the second embodiment of the present application is below the lower limit value, the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism that occur in the first lens group at the time of zooming are suppressed. This makes it difficult to achieve high optical performance.
  • conditional expression (6) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the variation of spherical aberration and the variation of astigmatism occurring in the fourth lens group at the time of magnification variation. It becomes difficult to suppress the above, and high optical performance cannot be realized.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (7).
  • (7) 0.050 ⁇ (-f2) / f4 ⁇ 0.250
  • f2 focal length of the second lens group
  • f4 focal length of the fourth lens group
  • Conditional expression (7) defines an appropriate focal length ratio range between the second lens group and the fourth lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application satisfies the conditional expression (7), and can suppress each variation of spherical aberration, astigmatism, and distortion during zooming.
  • the corresponding value of conditional expression (7) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application is below the lower limit value, each of spherical aberration, astigmatism, and distortion occurring in the second lens group at the time of zooming Therefore, it becomes difficult to suppress the fluctuations in the optical performance, and high optical performance cannot be realized.
  • conditional expression (7) it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (7) to 0.118.
  • the corresponding value of the conditional expression (7) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the variation in spherical aberration and the variation in astigmatism that occur in the fourth lens group during magnification variation. It becomes difficult to suppress the above, and high optical performance cannot be realized.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (8).
  • (8) 0.740 ⁇ ( ⁇ f2) / fw ⁇ 1.120
  • fw focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • f2 focal length of the second lens group
  • Conditional expression (8) defines an appropriate range of the focal length of the second lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (8), thereby suppressing the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism at the time of zooming.
  • the corresponding value of conditional expression (8) of the zoom optical system according to the second embodiment of the present application is lower than the lower limit value, the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism occurring in the second lens group at the time of zooming are suppressed. This makes it difficult to achieve high optical performance.
  • the first lens group and the first lens group at the time of zooming are obtained in order to obtain a predetermined zoom ratio. It is necessary to increase the amount of change in the distance between the two lens groups. This not only makes it difficult to reduce the size, but also changes the diameter of the on-axis light beam incident from the first lens group to the second lens group with a change in magnification. For this reason, the variation of the spherical aberration becomes excessive at the time of zooming, and high 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 (8) to 1.040.
  • 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. Thereby, it is possible to realize an optical device that is small in size, has a high zoom ratio, and has high optical performance.
  • variable magnification optical system manufacturing method includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power. And a fourth lens group having positive refracting power, and a variable power optical system manufacturing method, wherein the third lens group and the fourth lens group have the following conditional expression (3 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, In addition, the distance between the third lens group and the fourth lens group is changed.
  • variable magnification optical system that is small in size, has a high variable magnification ratio, and has high optical performance.
  • fw focal length of the zoom optical system in the wide-angle end state
  • d3w distance from the most image-side lens surface in the third lens group to the most object-side lens surface in the fourth lens group in the wide-angle end state
  • d3t Distance from the most image side lens surface in the third lens group to the most object side lens surface in the fourth lens group in 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 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 second lens group G2 and the aperture stop S. Decreases, the air gap between the aperture stop S and the third lens group G3 decreases, and the distance between the aperture stop S and the fourth lens group G4 is constant, so that the first to fourth lens groups G1 to G4 are constant.
  • the aperture stop S moves integrally with the fourth lens group G4.
  • 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 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 spacing (the space between the nth surface (n is an integer) and the (n + 1) th 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 description of the refractive index of air nd 1.00000 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 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.
  • symbol of Table 1 described above shall be similarly used also in the table
  • 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.
  • 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. Note that the same reference numerals as in this embodiment are used in the aberration diagrams of each embodiment described later.
  • variable magnification optical system has high optical performance with various aberrations corrected well from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • FIG. 3A, 3B, and 3C are cross sections of the zoom optical system according to the second example common to the first and second 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 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.
  • It increases to the telephoto end state the air gap between the second lens group G2 and the aperture stop S decreases, 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.
  • the first to fourth lens groups G1 to G4 are moved toward the object side along the optical axis so that the distance from the focal length state to the telephoto end state is reduced and the distance between the aperture stop S and the fourth lens group G4 is constant.
  • the aperture stop S moves integrally with the fourth lens group G4. .
  • Table 2 below provides values of specifications of the variable magnification optical system according to the present example.
  • 4A, 4B, and 4C 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 second 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.
  • FIG. 5A, 5B, and 5C are cross sections of the zoom optical system according to the third example common to the first and second 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 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 having a convex surface directed to the image side, a negative meniscus lens L403 having a convex surface directed to the object side, and an image.
  • a cemented lens with a positive meniscus lens L404 with a concave surface facing the side, a biconvex positive lens L405, a positive meniscus lens L406 with a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens L407 with a concave surface facing the object side It consists of a cemented lens, a cemented lens of a negative meniscus lens L408 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L409, and a negative meniscus lens L410 having a concave surface facing the object side.
  • the negative 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 second lens group G2 and the aperture stop S. Decreases, the air gap between the aperture stop S and the third lens group G3 decreases, and the distance between the aperture stop S and the fourth lens group G4 is constant, so that the first to fourth lens groups G1 to G4 are constant.
  • the aperture stop S moves integrally with the fourth lens group G4.
  • 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 3 below lists values of specifications of the variable magnification optical system according to the present example.
  • FIGS. 6A, 6B, and 6C 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 of the variable magnification optical system according to the third 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 of the above embodiments it is possible to realize a variable power optical system that is small in size, has a high zoom ratio, and has high optical performance.
  • 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 and second embodiments of the present application is not impaired.
  • variable magnification optical system Although a four-group configuration is shown as a numerical example of the variable magnification optical system according to the first and second embodiments of the present application, the present application is not limited to this, and other group configurations (for example, five groups, six groups, etc.) ) Variable magnification optical system. Specifically, a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side or the most image side of the variable magnification optical system according to the first and second 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, a whole 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.
  • at least part of the second lens group, at least part of the third lens group, or at least part of the fourth lens group be the 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.
  • the lens surface of the lens constituting the variable magnification optical system according to the first and second embodiments of the present application may be a spherical surface, a flat surface, or an aspherical surface.
  • the lens surface is a spherical surface or a flat surface, it is preferable because lens processing and assembly adjustment are easy, and deterioration of optical performance due to errors in lens processing and assembly adjustment can be prevented. Further, even when the image plane is deviated, it is preferable because there is little deterioration in drawing performance.
  • the lens surface is aspherical, any of aspherical surface by grinding, glass mold aspherical surface in which glass is molded into an aspherical shape, or composite aspherical surface in which resin provided on the glass surface is formed in an aspherical shape Good.
  • the lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
  • GRIN lens gradient index lens
  • the aperture stop is disposed 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 high transmittance in a wide wavelength region may be applied to the lens surface of the lens constituting the variable magnification optical system according to the first and second embodiments of the present application. Thereby, flare and ghost can be reduced, and high optical performance with high contrast can be achieved.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a camera including the variable magnification optical system according to the first and second 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 embodiment mounted as the photographing lens 2 on the camera 1 is a variable magnification optical system that is small in size, has a high variable magnification ratio, and has high optical performance. Therefore, the camera 1 can achieve high optical performance while achieving downsizing and a high zoom ratio. Even if a camera equipped with the variable magnification optical system according to the second and third examples as the photographing 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 zoom optical system manufacturing method according to the first embodiment of the present application shown in FIG. 8 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 fourth lens group having a positive refractive power, and includes the following steps S11 and S12.
  • Step S11 The first lens group is made to satisfy the following conditional expression (1), and the first to fourth lens groups are sequentially arranged in the lens barrel from the object side.
  • (1) 5.300 ⁇ f1 / fw ⁇ 8.0000
  • fw focal length of variable magnification optical system in wide-angle end state
  • f1 focal length of first lens
  • Step S12 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 aperture at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the distance between the aperture stop, the distance between the aperture stop and the third lens group, and the distance between the third lens group and the fourth lens group are changed so that the distance between the aperture stop and the fourth lens group becomes constant. .
  • variable magnification optical system having a small size, a high zoom ratio, and high optical performance can be manufactured.
  • the zoom optical system manufacturing method according to the second embodiment of the present application shown in FIG. 9 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 fourth lens group having a positive refractive power, and includes the following steps S21 and S22.
  • Step S21 The third lens group and the fourth lens group satisfy the following conditional expression (3), and the first to fourth lens groups are sequentially arranged in the lens barrel from the object side.
  • (3) 0.160 ⁇ (d3t ⁇ d3w) / fw ⁇ 0.550
  • fw focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • d3w distance from the most image-side lens surface in the third lens group to the most object-side lens surface in the fourth lens group in the wide-angle end state
  • d3t telephoto Distance from the most image-side lens surface in the third lens unit to the most object-side lens surface in the fourth lens unit in the end state
  • Step S22 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 first 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, a high zoom ratio, and high optical performance can be manufactured.

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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、正の第４レンズ群Ｇ４とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの間隔、開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化し、開口絞りＳと第４レンズ群Ｇ４との距離が一定であり、所定の条件式を満足することにより、小型で、高変倍比を有し、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。

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、カメラ用の交換レンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に好適な変倍光学系として、最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するものが数多く提案されている。例えば、特開２００８－２９２５６２号公報を参照。
特開２００８－２９２５６２号公報
　しかしながら、上述のような従来の変倍光学系は、大型化することなく高変倍比化を図ろうとすれば、十分に高い光学性能を得ることが困難である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、小型で、高変倍比を有し、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、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レンズ群と前記開口絞りとの間隔、前記開口絞りと前記第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、前記開口絞りと前記第４レンズ群との距離が一定であり、
　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。
５．３００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
　但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
　また本発明の第２態様は、
　本発明の第１態様に係る変倍光学系を有することを特徴とする光学装置を提供する。
　また本発明の第３態様は、
　物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
　広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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ことを特徴とする変倍光学系を提供する。
０．１６０ ＜ （ｄ３ｔ－ｄ３ｗ）／ｆｗ ＜ ０．５５０
　但し、
ｆｗ　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｄ３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
ｄ３ｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
　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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
　前記第１レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
　広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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レンズ群と前記開口絞りとの間隔、前記開口絞りと前記第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、前記開口絞りと前記第４レンズ群との距離が一定とな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。
５．３００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
　但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
　また本発明の第６態様は、
　物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
　前記第３レンズ群及び前記第４レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
　広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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。
０．１６０ ＜ （ｄ３ｔ－ｄ３ｗ）／ｆｗ ＜ ０．５５０
　但し、
ｆｗ　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｄ３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
ｄ３ｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
　本発明によれば、小型で、高変倍比を有し、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２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、図３Ｂ、及び図３Ｃはそれぞれ、本願の第１、第２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４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃ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５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃはそれぞれ、本願の第１、第２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６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃ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７は、本願の第１、第２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８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９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。
　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、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レンズ群と前記開口絞りとの間隔、前記開口絞りと前記第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を実現し、変倍に伴う歪曲収差、非点収差、及び球面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、前記開口絞りと前記第４レンズ群との距離が一定であることを特徴としている。この構成により、本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、変倍に伴い第３レンズ群で発生する非点収差の変動やコマ収差の変動を抑えることができる。
　また、本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（１）を満足することを特徴としている。
（１）　５．３００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
　但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
　条件式（１）は、第１レンズ群の焦点距離の適切な範囲を規定するものである。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、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、変倍時に第１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（１）の下限値を５．９００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（１）の下限値を６．１３５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）の対応値が上限値を上回ると、所定の変倍比を得るために、変倍時の第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変化量を大きくする必要がある。これにより、小型化しづらくなるだけでなく、第１レンズ群へ入射する軸上光束の径と第２レンズ群へ入射する軸上光束の径との比率が変倍に伴って大きく変化する。このため、変倍時に球面収差の変動が過大になり、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（１）の上限値を６．９００とすることがより好ましい。
　以上の構成により、小型で、高変倍比を有し、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レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、変倍時に第１レンズ群を通過する軸外光束の光軸からの高さの変化を抑えることができる。これにより、第１レンズ群の径を小さくできるだけでなく、変倍時に非点収差の変動を抑えることもできる。
　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２レンズ群の倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現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。
　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３レンズ群と第４レンズ群の合成倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現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。
　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）　３．２５０ ＜ （ｄ１ｔ－ｄ１ｗ）／ｆｗ ＜ ４．２００
　但し、
ｆｗ　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｄ１ｗ：広角端状態における前記第１レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第２レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
ｄ１ｔ：望遠端状態における前記第１レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第２レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
　条件式（２）は、第１レンズ群中の最も像側のレンズ面から第２レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離、即ち第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変倍時の適切な変化量の範囲を規定するものである。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、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、所定の変倍比を得るために、第２レンズ群の屈折力を大きくする必要がある。これにより、変倍時に第２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（２）の下限値を３．４５０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（２）の下限値を３．５１０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）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群へ入射する軸上光束の径と第２レンズ群へ入射する軸上光束の径との比率が変倍に伴って大きく変化する。このため、変倍時に球面収差の変動が過大になり、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（２）の上限値を４．０００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（２）の上限値を３．８６０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）　０．１６０ ＜ （ｄ３ｔ－ｄ３ｗ）／ｆｗ ＜ ０．５５０
　但し、
ｆｗ　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｄ３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
ｄ３ｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
　条件式（３）は、第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離、即ち第３レンズ群と第４レンズ群との間隔の変倍時の適切な変化量の範囲を規定するものである。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、変倍時にコマ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、変倍時に第３レンズ群で発生するコマ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（３）の下限値を０．１７２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）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔の変倍時の変化量を大きくするための機構が必要になる。これにより、小型化しづらくなるだけでなく、第３レンズ群と第４レンズ群との相互偏芯が発生しやすくなる。このため、製造時のばらつきに伴い偏芯コマ収差や非点収差が発生しやすくなり、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（３）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）　０．１４０ ＜ （ｄ２ｉｔ－ｄ２ｉｗ）／ｆｗ ＜ ０．７００
　但し、
ｆｗ　　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｄ２ｉｗ：広角端状態における前記第２レンズ群中の最も像側のレンズ面から像面までの距離
ｄ２ｉｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群中の最も像側のレンズ面から像面までの距離
　条件式（４）は、第２レンズ群中の最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離、即ち第２レンズ群と像面との間隔の変倍時の適切な変化量の範囲を規定するものである。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、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、所定の変倍比を得るために、第２レンズ群の屈折力を大きくする必要がある。これにより、変倍時に第２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（４）の下限値を０．１７０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（４）の下限値を０．２００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）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第１レンズ群と第２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１実施形態に係る変倍光学系は、前記第３レンズ群が２枚のレンズからなることが望ましい。この構成により、第３レンズ群を１枚のレンズで構成する場合に比べて、第３レンズ群で発生する球面収差、コマ収差、及び軸上色収差を抑えることができる。また、変倍時に球面収差、コマ収差、及び軸上色収差のそれぞれの変動を抑えることができる。また、第３レンズ群を３枚以上のレンズで構成する場合に比べて、小型にできるだけでなく、第３レンズ群の質量を抑えることができる。このため、使用状態において光学系の姿勢差による第３レンズ群の偏芯を相対的に抑え、偏芯コマ収差の発生を減らすことができる。
　なお、第３レンズ群を２枚のレンズで構成し、当該２枚のレンズを接合することがより好ましい。この構成により、第３レンズ群中のレンズどうしの偏芯を抑え、偏芯コマ収差の発生を減らすことができる。
　また、本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）　０．２００ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ０．６５０
　但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
　条件式（５）は、第３レンズ群と第４レンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、条件式（５）を満足することにより、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、変倍時に第３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（５）の下限値を０．４００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）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第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（５）の上限値を０．５００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（６）を満足することが望ましい。
（６）　０．７８０ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ １．３００
　但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
　条件式（６）は、第１レンズ群と第４レンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。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、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、変倍時に第１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（６）の下限値を０．８２０とすることがより好ましい。
　一方、本願の第１実施形態に係る変倍光学系の条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第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（６）の上限値を１．１００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（７）を満足することが望ましい。
（７）　０．０５０ ＜ （－ｆ２）／ｆ４ ＜ ０．２５０
　但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
　条件式（７）は、第２レンズ群と第４レンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、条件式（７）を満足することにより、変倍時に球面収差、非点収差、及び歪曲収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
　本願の第１実施形態に係る変倍光学系の条件式（７）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球面収差、非点収差、及び歪曲収差のそれぞれ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０．１１８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（７）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第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）の上限値を０．１８０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（８）を満足することが望ましい。
（８）　０．７４０ ＜ （－ｆ２）／ｆｗ ＜ １．１２０
　但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
　条件式（８）は、第２レンズ群の焦点距離の適切な範囲を規定するものである。本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、条件式（８）を満足することにより、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１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、変倍時に第２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０．８６０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（８）の対応値が上限値を上回ると、所定の変倍比を得るために、変倍時の第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変化量を大きくする必要がある。これにより、小型化しづらくなるだけでなく、第１レンズ群から第２レンズ群へ入射する軸上光束の径が変倍に伴って大きく変化する。このため、変倍時に球面収差の変動が過大になり、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）の上限値を１．０４０とすることがより好ましい。
　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、小型で、高変倍比を有し、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第１レンズ群が以下の条件式（１）を満足するようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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レンズ群と前記開口絞りとの間隔、前記開口絞りと前記第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、前記開口絞りと前記第４レンズ群との距離が一定となるようにすることを特徴としている。これにより、小型で、高変倍比を有し、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。
（１）　５．３００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
　但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
　以下、本願の第２実施形態に係る変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法について説明する。
　本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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を実現し、変倍に伴う歪曲収差、非点収差、及び球面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２実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することを特徴としている。
（３）　０．１６０ ＜ （ｄ３ｔ－ｄ３ｗ）／ｆｗ ＜ ０．５５０
　但し、
ｆｗ　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｄ３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
ｄ３ｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
　条件式（３）は、第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離、即ち第３レンズ群と第４レンズ群との間隔の変倍時の適切な変化量の範囲を規定するものである。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、変倍時にコマ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、変倍時に第３レンズ群で発生するコマ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（３）の下限値を０．１７２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）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔の変倍時の変化量を大きくするための機構が必要になる。これにより、小型化しづらくなるだけでなく、第３レンズ群と第４レンズ群との相互偏芯が発生しやすくなる。このため、製造時のばらつきに伴い偏芯コマ収差や非点収差が発生しやすくなり、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（３）の上限値を０．４５０とすることがより好ましい。
　以上の構成により、小型で、高変倍比を有し、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レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、変倍時に第１レンズ群を通過する軸外光束の光軸からの高さの変化を抑えることができる。これにより、第１レンズ群の径を小さくできるだけでなく、変倍時に非点収差の変動を抑えることもできる。
　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２レンズ群の倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現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。
　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３レンズ群と第４レンズ群の合成倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現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。
　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）　３．２５０ ＜ （ｄ１ｔ－ｄ１ｗ）／ｆｗ ＜ ４．２００
　但し、
ｆｗ　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｄ１ｗ：広角端状態における前記第１レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第２レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
ｄ１ｔ：望遠端状態における前記第１レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第２レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
　条件式（２）は、第１レンズ群中の最も像側のレンズ面から第２レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離、即ち第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変倍時の適切な変化量の範囲を規定するものである。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、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、所定の変倍比を得るために、第２レンズ群の屈折力を大きくする必要がある。これにより、変倍時に第２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（２）の下限値を３．４５０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（２）の下限値を３．５１０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）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群へ入射する軸上光束の径と第２レンズ群へ入射する軸上光束の径との比率が変倍に伴って大きく変化する。このため、変倍時に球面収差の変動が過大になり、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（２）の上限値を４．０００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（２）の上限値を３．８６０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（４）を満足することが望ましい。
（４）　０．１４０ ＜ （ｄ２ｉｔ－ｄ２ｉｗ）／ｆｗ ＜ ０．７００
　但し、
ｆｗ　　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｄ２ｉｗ：広角端状態における前記第２レンズ群中の最も像側のレンズ面から像面までの距離
ｄ２ｉｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群中の最も像側のレンズ面から像面までの距離
　条件式（４）は、第２レンズ群中の最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離、即ち第２レンズ群と像面との間隔の変倍時の適切な変化量の範囲を規定するものである。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、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、所定の変倍比を得るために、第２レンズ群の屈折力を大きくする必要がある。これにより、変倍時に第２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（４）の下限値を０．１７０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（４）の下限値を０．２００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）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第１レンズ群と第２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２実施形態に係る変倍光学系は、前記第３レンズ群が２枚のレンズからなることが望ましい。この構成により、第３レンズ群を１枚のレンズで構成する場合に比べて、第３レンズ群で発生する球面収差、コマ収差、及び軸上色収差を抑えることができる。また、変倍時に球面収差、コマ収差、及び軸上色収差のそれぞれの変動を抑えることができる。また、第３レンズ群を３枚以上のレンズで構成する場合に比べて、小型にできるだけでなく、第３レンズ群の質量を抑えることができる。このため、使用状態において光学系の姿勢差による第３レンズ群の偏芯を相対的に抑え、偏芯コマ収差の発生を減らすことができる。
　なお、第３レンズ群を２枚のレンズで構成し、当該２枚のレンズを接合することがより好ましい。この構成により、第３レンズ群中のレンズどうしの偏芯を抑え、偏芯コマ収差の発生を減らすことができる。
　また、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に開口絞りを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第２レンズ群と前記開口絞りとの間隔、及び前記開口絞りと前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記開口絞りと前記第４レンズ群との距離が一定であることが望ましい。第２レンズ群と第３レンズ群との間に開口絞りを配置し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第２レンズ群と開口絞りとの間隔、及び開口絞りと第３レンズ群との間隔を変化させることにより、変倍時の歪曲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、変倍時に開口絞りと第４レンズ群との距離を一定とすることにより、変倍に伴い第３レンズ群で発生した非点収差の変動やコマ収差の変動を抑えることができる。
　また、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）　０．２００ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ０．６５０
　但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
　条件式（５）は、第３レンズ群と第４レンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、条件式（５）を満足することにより、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、変倍時に第３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（５）の下限値を０．４００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）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第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（５）の上限値を０．５００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（６）を満足することが望ましい。
（６）　０．７８０ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ １．３００
　但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
　条件式（６）は、第１レンズ群と第４レンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。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、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、変倍時に第１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（６）の下限値を０．８２０とすることがより好ましい。
　一方、本願の第２実施形態に係る変倍光学系の条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第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（６）の上限値を１．１００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（７）を満足することが望ましい。
（７）　０．０５０ ＜ （－ｆ２）／ｆ４ ＜ ０．２５０
　但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
　条件式（７）は、第２レンズ群と第４レンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、条件式（７）を満足することにより、変倍時に球面収差、非点収差、及び歪曲収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
　本願の第２実施形態に係る変倍光学系の条件式（７）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球面収差、非点収差、及び歪曲収差のそれぞれ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０．１１８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（７）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第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）の上限値を０．１８０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（８）を満足することが望ましい。
（８）　０．７４０ ＜ （－ｆ２）／ｆｗ ＜ １．１２０
　但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
　条件式（８）は、第２レンズ群の焦点距離の適切な範囲を規定するものである。本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、条件式（８）を満足することにより、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２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、変倍時に第２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０．８６０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（８）の対応値が上限値を上回ると、所定の変倍比を得るために、変倍時の第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変化量を大きくする必要がある。これにより、小型化しづらくなるだけでなく、第１レンズ群から第２レンズ群へ入射する軸上光束の径が変倍に伴って大きく変化する。このため、変倍時に球面収差の変動が過大になり、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）の上限値を１．０４０とすることがより好ましい。
　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、小型で、高変倍比を有し、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２実施形態に係る変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第３レンズ群及び前記第４レンズ群が以下の条件式（３）を満足するようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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、高変倍比を有し、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。
（３）　０．１６０ ＜ （ｄ３ｔ－ｄ３ｗ）／ｆｗ ＜ ０．５５０
　但し、
ｆｗ　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｄ３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
ｄ３ｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
　以下、本願の第１、第２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２実施形態の両方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２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、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの空気間隔が減少し、開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、開口絞りＳと第４レンズ群Ｇ４との距離が一定となるように、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。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＝（ｈ２／ｒ）／［１＋｛１－κ（ｈ／ｒ）２｝１／２］
　　＋A4ｈ４＋A6ｈ６＋A8ｈ８＋A10ｈ１０
　ここで、ｈを光軸に垂直な方向の高さ、ｘを高さｈにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離であるサグ量、κを円錐定数、A4，A6，A8，A10を非球面係数、ｒを基準球面の曲率半径である近軸曲率半径とする。なお、「E－n」（nは整数）は「×10－ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10－５」を示す。２次の非球面係数A2は０であり、記載を省略している。
　［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、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
（表１）第１実施例
[面データ]
  ｍ            ｒ        ｄ       ｎｄ     νｄ
 ＯＰ           ∞
 
   1         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
ＴＬ      102.69   ～  142.60
 
              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
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］
（１） ｆ１／ｆｗ ＝ 6.209
（２） （ｄ１ｔ－ｄ１ｗ）／ｆｗ ＝ 3.667
（３） （ｄ３ｔ－ｄ３ｗ）／ｆｗ ＝ 0.281
（４） （ｄ２ｉｔ－ｄ２ｉｗ）／ｆｗ ＝ 0.208
（５） ｆ３／ｆ４ ＝ 0.455
（６） ｆ１／ｆ４ ＝ 0.901
（７） （－ｆ２）／ｆ４ ＝ 0.144
（８） （－ｆ２）／ｆｗ ＝ 0.992
 
　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。
　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、後述する各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
　各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
（第２実施例）
　図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃはそれぞれ、本願の第１、第２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、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの空気間隔が減少し、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し、開口絞りＳと第４レンズ群Ｇ４との距離が一定となるように、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         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
ＴＬ      103.03   ～  143.32
 
              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
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］
（１） ｆ１／ｆｗ ＝ 6.223
（２） （ｄ１ｔ－ｄ１ｗ）／ｆｗ ＝ 3.699
（３） （ｄ３ｔ－ｄ３ｗ）／ｆｗ ＝ 0.241
（４） （ｄ２ｉｔ－ｄ２ｉｗ）／ｆｗ ＝ 0.213
（５） ｆ３／ｆ４ ＝ 0.463
（６） ｆ１／ｆ４ ＝ 0.956
（７） （－ｆ２）／ｆ４ ＝ 0.152
（８） （－ｆ２）／ｆｗ ＝ 0.986
 
　図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃ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。
　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３実施例）
　図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃはそれぞれ、本願の第１、第２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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４０３と像側に凹面を向けた正メニスカスレンズ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、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、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの空気間隔が減少し、開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、開口絞りＳと第４レンズ群Ｇ４との距離が一定となるように、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         100.6708   1.6000   2.003300   28.27
   2          38.2945   7.4500   1.497820   82.57
   3        -587.4003   0.1000
   4          40.2838   5.4500   1.834810   42.73
   5         280.5337     d5
 
 ＊6         202.2993   1.0000   1.851350   40.10
   7           7.9721   5.1500
   8          -9.9586   1.0000   1.883000   40.66
   9         -44.8957   0.1000
  10          74.4947   3.1500   1.808090   22.74
  11         -13.5735   0.6500
  12         -10.3252   1.0000   1.883000   40.66
  13         -14.1555     d13
 
  14            ∞        d14                        開口絞りＳ
 
  15          26.4355   1.0000   1.954000   33.46
  16          14.5535   2.9500   1.700000   48.11
  17         -46.9949     d17
 
  18          13.6121   3.5000   1.497820   82.57
  19         -26.0652   1.0000   2.000690   25.46
  20        -274.8099   2.1500
＊21        1292.9454   1.0000   1.806100   40.71
  22          10.6698   2.1500   1.808090   22.74
  23          23.0448   2.8000
  24          19.2818   3.4500   1.548140   45.51
  25         -13.8291   0.1000
  26         -32.9399   2.8500   1.620040   36.40
  27          -8.0721   1.0000   1.954000   33.46
  28        -206.7578   0.1000
  29          18.5580   1.0000   2.000690   25.46
  30           7.4367   4.2000   1.647690   33.73
  31         -21.5339   1.7500
  32          -9.9511   1.0000   1.743300   49.32
＊33         -17.6298    ＢＦ
 
  Ｉ            ∞
 
［非球面データ］
ｍ     6
κ    20.0000
A4     9.82146E-05
A6    -6.04337E-07
A8     2.59138E-09
A10    1.16839E-11
 
ｍ    21
κ    20.0000
A4     1.53849E-05
A6     1.73734E-07
A8    -2.83188E-09
A10    0.00000E+00
 
ｍ    33
κ     2.9454
A4    -6.43442E-05
A6    -1.32869E-06
A8     1.61809E-08
A10   -4.99485E-10
 
［各種データ］
変倍比      9.42
 
            Ｗ           Ｔ
ｆ         10.30   ～   97.00
ＦＮＯ      4.10   ～    5.82
ω         40.21   ～    4.80°
Ｙ          8.19   ～    8.19
ＴＬ      100.18   ～  142.60
 
              Ｗ         Ｍ         Ｔ
ｆ         10.30000   50.00015   97.00042
ω         40.21026    9.21685    4.79788
ＦＮＯ      4.11       5.79       5.82
φ          8.50       9.50      10.24
d5          2.10000   28.21026   39.06515
d13        18.62936    3.83407    2.00000
d14         3.55190    3.36681    1.60000
d17         3.19885    3.38394    5.15075
ＢＦ       14.04944   35.47291   36.13193
 
［レンズ群データ］
       ＳＴ        ｆ
G1       1      63.38656
G2       6      -9.32485
G3      15      30.22293
G4      18      70.69668
 
［条件式対応値］
（１） ｆ１／ｆｗ ＝ 6.154
（２） （ｄ１ｔ－ｄ１ｗ）／ｆｗ ＝ 3.589
（３） （ｄ３ｔ－ｄ３ｗ）／ｆｗ ＝ 0.190
（４） （ｄ２ｉｔ－ｄ２ｉｗ）／ｆｗ ＝ 0.529
（５） ｆ３／ｆ４ ＝ 0.428
（６） ｆ１／ｆ４ ＝ 0.897
（７） （－ｆ２）／ｆ４ ＝ 0.132
（８） （－ｆ２）／ｆｗ ＝ 0.905
 
　図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃ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。
　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。
　上記各実施例によれば、小型で、高変倍比を有し、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２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２実施形態に係る変倍光学系の数値実施例として４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、５群、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２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２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２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２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２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２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。
　次に、本願の第１、第２実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラを図７に基づいて説明する。
　図７は、本願の第１、第２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７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、小型で、高変倍比を有し、高い光学性能を有する変倍光学系である。したがって本カメラ１は、小型化と高変倍比化を図りながら、高い光学性能を実現することができる。なお、上記第２、第３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２実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を図８、図９に基づいて説明する。
　図８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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップＳ１１、Ｓ１２を含むものである。
　ステップＳ１１：第１レンズ群が以下の条件式（１）を満足するようにし、第１～第４レンズ群をレンズ鏡筒内に物体側から順に配置する。
（１）　５．３００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
　但し、
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
　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、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レンズ群と開口絞りとの間隔、開口絞りと第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し、開口絞りと第４レンズ群との距離が一定となるようにする。
　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、小型で、高変倍比を有し、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。
　図９に示す本願の第２実施形態に係る変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップＳ２１、Ｓ２２を含むものである。
　ステップＳ２１：第３レンズ群及び第４レンズ群が以下の条件式（３）を満足するようにし、第１～第４レンズ群をレンズ鏡筒内に物体側から順に配置する。
（３）　０．１６０ ＜ （ｄ３ｔ－ｄ３ｗ）／ｆｗ ＜ ０．５５０
　但し、
ｆｗ　：広角端状態における変倍光学系の焦点距離
ｄ３ｗ：広角端状態における第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
ｄ３ｔ：望遠端状態における第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
　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、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２実施形態に係る変倍光学系の製造方法によれば、小型で、高変倍比を有し、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 (28)

  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、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レンズ群と前記開口絞りとの間隔、前記開口絞りと前記第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、前記開口絞りと前記第４レンズ群との距離が一定であり、
    　以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    ５．３００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
    　但し、
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
  2. 　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。
  3. 　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１に記載の変倍光学系。
  4. 　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１に記載の変倍光学系。
  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。
    ３．２５０ ＜ （ｄ１ｔ－ｄ１ｗ）／ｆｗ ＜ ４．２００
    　但し、
    ｆｗ　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    ｄ１ｗ：広角端状態における前記第１レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第２レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
    ｄ１ｔ：望遠端状態における前記第１レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第２レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
  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。
    ０．１６０ ＜ （ｄ３ｔ－ｄ３ｗ）／ｆｗ ＜ ０．５５０
    　但し、
    ｆｗ　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    ｄ３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
    ｄ３ｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
  7. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
    ０．１４０ ＜ （ｄ２ｉｔ－ｄ２ｉｗ）／ｆｗ ＜ ０．７００
    　但し、
    ｆｗ　　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    ｄ２ｉｗ：広角端状態における前記第２レンズ群中の最も像側のレンズ面から像面までの距離
    ｄ２ｉｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群中の最も像側のレンズ面から像面までの距離
  8. 　前記第３レンズ群が２枚のレンズからなることを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
  9. 　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。
    ０．２００ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ０．６５０
    　但し、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
  10. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
    ０．７８０ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ １．３００
    　但し、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
  11. 　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。
    ０．０５０ ＜ （－ｆ２）／ｆ４ ＜ ０．２５０
    　但し、
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
  12. 　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。
    ０．７４０ ＜ （－ｆ２）／ｆｗ ＜ １．１２０
    　但し、
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  13. 　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。
  14. 　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ことを特徴とする変倍光学系。
    ０．１６０ ＜ （ｄ３ｔ－ｄ３ｗ）／ｆｗ ＜ ０．５５０
    　但し、
    ｆｗ　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    ｄ３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
    ｄ３ｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
  15. 　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１４に記載の変倍光学系。
  16. 　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１４に記載の変倍光学系。
  17. 　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１４に記載の変倍光学系。
  18. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１４に記載の変倍光学系。
    ３．２５０ ＜ （ｄ１ｔ－ｄ１ｗ）／ｆｗ ＜ ４．２００
    　但し、
    ｆｗ　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    ｄ１ｗ：広角端状態における前記第１レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第２レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
    ｄ１ｔ：望遠端状態における前記第１レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第２レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
  19. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１４に記載の変倍光学系。
    ０．１４０ ＜ （ｄ２ｉｔ－ｄ２ｉｗ）／ｆｗ ＜ ０．７００
    　但し、
    ｆｗ　　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    ｄ２ｉｗ：広角端状態における前記第２レンズ群中の最も像側のレンズ面から像面までの距離
    ｄ２ｉｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群中の最も像側のレンズ面から像面までの距離
  20. 　前記第３レンズ群が２枚のレンズからなることを特徴とする請求項１４に記載の変倍光学系。
  21. 　前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に開口絞りを有し、
    　広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第２レンズ群と前記開口絞りとの間隔、及び前記開口絞りと前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記開口絞りと前記第４レンズ群との距離が一定であることを特徴とする請求項１４に記載の変倍光学系。
  22. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１４に記載の変倍光学系。
    ０．２００ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ０．６５０
    　但し、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
  23. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１４に記載の変倍光学系。
    ０．７８０ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ １．３００
    　但し、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
  24. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１４に記載の変倍光学系。
    ０．０５０ ＜ （－ｆ２）／ｆ４ ＜ ０．２５０
    　但し、
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
  25. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１４に記載の変倍光学系。
    ０．７４０ ＜ （－ｆ２）／ｆｗ ＜ １．１２０
    　但し、
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  26. 　請求項１４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、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
    　前記第１レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
    　広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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レンズ群と前記開口絞りとの間隔、前記開口絞りと前記第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、前記開口絞りと前記第４レンズ群との距離が一定となるようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    ５．３００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０００
    　但し、
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
  28. 　物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
    　前記第３レンズ群及び前記第４レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
    　広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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。
    ０．１６０ ＜ （ｄ３ｔ－ｄ３ｗ）／ｆｗ ＜ ０．５５０
    　但し、
    ｆｗ　：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    ｄ３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
    ｄ３ｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの距離
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