特許 6160817 変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6160817

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/20 20060101AFI20170703BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20170703BHJP

【ＦＩ】

   G02B15/20

   G02B13/18

【請求項の数】11

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2013-136678(P2013-136678)

(22)【出願日】2013年6月28日

(65)【公開番号】特開2015-11191(P2015-11191A)

(43)【公開日】2015年1月19日

【審査請求日】2016年5月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100140800

【弁理士】

【氏名又は名称】保坂 丈世

(72)【発明者】

【氏名】柴田 悟

【審査官】 堀井 康司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１５９７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４２６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８６１５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ９／００−１７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２−２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００−２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側から順に、
正の屈折力を有する第１レンズ群と、
負の屈折力を有する第２レンズ群と、
正の屈折力を有する第３レンズ群と、
正の屈折力を有する第４レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、
前記第３レンズ群は、物体側から順に配置された、正レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズを有する中間群と、前記中間群よりも像面側に配置された負の屈折力を有する像側群と、を有し、
合焦に際し、前記中間群は像面に対する位置を固定されており、前記像側群が光軸に沿って移動し、
次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
４．０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １１．０
但し、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における全系の焦点距離

【請求項2】

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レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、
前記第３レンズ群は、物体側から順に配置された、正レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズを有する中間群と、前記中間群よりも像面側に配置された負の屈折力を有する像側群と、を有し、
合焦に際し、前記中間群は像面に対する位置を固定されており、前記像側群が光軸に沿って移動し、
前記像側群は、少なくとも１枚の負レンズを有し、
次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
ｎｄＦ＋０．００５２×νｄＦ−１．９６５ ＜ ０
νｄＦ ＞ ６０
但し、
ｎｄＦ：前記像側群に含まれる前記負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
νｄＦ：前記像側群に含まれる前記負レンズの媒質のアッベ数

【請求項3】

次式の条件を満足することを特徴とする請求項２に記載の変倍光学系。
４．０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １１．０
但し、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における全系の焦点距離

【請求項4】

次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
０．４ ＜ （−ｆ２）／（ｆｗ×ｆｔ）^1/2 ＜ １．１
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離

【請求項5】

前記第３レンズ群は、前記中間群の物体側に正の屈折力を有する物体側群を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の変倍光学系。

【請求項6】

前記像側群は、１枚の負レンズからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の変倍光学系。

【請求項7】

前記像側群は、１枚の像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の変倍光学系。

【請求項8】

前記第３レンズ群は、前記中間群の物体側に正の屈折力を有する物体側群を有し、
前記物体側群は、１枚の正レンズを有し、
次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
νｄＯ ＞ ６０
但し、
νｄＯ：前記物体側群に含まれる正レンズの媒質のアッベ数

【請求項9】

広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群が、一旦像面側に移動してから物体側に移動することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の変倍光学系。

【請求項10】

請求項１〜９のいずれか一項に記載の変倍光学系を備えたことを特徴とする光学機器。

【請求項11】

物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなる変倍光学系の製造方法であって、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するように配置し、
前記第３レンズ群は、物体側から順に配置された、正レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズを有する中間群と、前記中間群よりも像面側に配置された負の屈折力を有する像側群と、を有し、合焦に際し、前記中間群は像面に対する位置を固定されており、前記像側群が光軸に沿って移動するように配置し、
次式の条件を満足するように配置することを特徴とする変倍光学系の製造方法。
４．０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １１．０
但し、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における全系の焦点距離

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−３０８９５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の変倍光学系は、Ｆナンバーがｆ／３．５程度であるため、更に明るいレンズとするための大口径化という要望に十分に答えることができないという課題があった。

【0005】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、明るく、良好な光学性能を有する変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器及び変倍光学系の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するために、本発明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レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群は、物体側から順に配置された、正レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズを有する中間群と、中間群よりも像面側に配置された負の屈折力を有する像側群と、を有し、合焦に際し、中間群は像面に対する位置を固定されており、像側群が光軸に沿って移動し、次式の条件を満足することを特徴とする。
４．０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １１．０
但し、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における全系の焦点距離

【0007】

また、本発明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レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群は、物体側から順に配置された、正レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズを有する中間群と、前記中間群よりも像面側に配置された負の屈折力を有する像側群と、を有し、合焦に際し、中間群は像面に対する位置を固定されており、像側群が光軸に沿って移動し、像側群は、少なくとも１枚の負レンズを有し、次式の条件を満足することを特徴とする。
ｎｄＦ＋０．００５２×νｄＦ−１．９６５ ＜ ０
νｄＦ ＞ ６０
但し、
ｎｄＦ：像側群に含まれる負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
νｄＦ：像側群に含まれる負レンズの媒質のアッベ数

【0016】

また、本発明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レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなる変倍光学系の製造方法であって、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、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配置し、第３レンズ群は、物体側から順に配置された、正レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズを有する中間群と、中間群よりも像面側に配置された負の屈折力を有する像側群と、を有し、合焦に際し、中間群は像面に対する位置を固定されており、像側群が光軸に沿って移動するように配置し、次式の条件を満足するように配置することを特徴とする。
４．０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １１．０
但し、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における全系の焦点距離

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、明るく、良好な光学性能を有する変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器及び変倍光学系の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。

【図2】第１実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。

【図3】第１実施例に係る変倍光学系の近距離合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。

【図4】第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。

【図5】第２実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。

【図6】第２実施例に係る変倍光学系の近距離合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。

【図7】第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。

【図8】第３実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。

【図9】第３実施例に係る変倍光学系の近距離合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。

【図10】第４実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。

【図11】第４実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。

【図12】第４実施例に係る変倍光学系の近距離合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。

【図13】第５実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。

【図14】第５実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。

【図15】第５実施例に係る変倍光学系の近距離合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。

【図16】上記変倍光学系を搭載するカメラの断面図である。

【図17】上記変倍光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬ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、を有して構成されている。また、この変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように構成されている。また、この変倍光学系ＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から配置された、正レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズを有する中間群Ｇ３ｂと、この中間群Ｇ３ｂよりも像面側に配置された負の屈折力を有する像側群Ｇ３ｃと、を有し、中間群の像面に対する位置を固定した状態で、像側群Ｇ３ｃを光軸に沿って移動させることにより、無限遠から近距離物体への合焦を行うように構成されている。本実施形態に係る変倍光学系ＺＬをこのような構成にすることで、Ｆナンバーの明るいレンズで、良好な光学性能を有することができる。つまり、第３レンズ群Ｇ３の中間群Ｇ３ｂを、正負負正の４枚レンズで構成することにより対称構造を持たせることで、Ｆナンバーの明るさに対して、球面収差、像面湾曲、コマ収差を良好に補正することを可能にしている。また、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間（又は第３レンズ群Ｇ３の物体側）に開口絞りＳを配置する構成において、合焦を中間群Ｇ３ｂよりも像面側に配置された像側群Ｇ３ｃで行うことにより、開口絞りＳと合焦群との距離を大きくとって合焦時の像面変動を抑えることが可能となる。なお、レンズ成分とは、単レンズ又は複数のレンズが接合された接合レンズをいう。

【0020】

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（１）を満足することが望ましい。

【0021】

０．４ ＜ （−ｆ２）／（ｆｗ×ｆｔ）^1/2 ＜ １．１ （１）
但し、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系ＺＬの全系の焦点距離

【0022】

条件式（１）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を規定するものである。この条件式（１）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、変倍時の移動量が増え、光学全長が長くなるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を１．０とすることが望ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（１）の上限値を０．９とすることが望ましい。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、像面湾曲、非点収差を良好に補正できなくなり好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．５とすることが望ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（１）の下限値を０．６とすることが望ましい。

【0023】

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、中間群Ｇ３ｂの物体側に正の屈折力を有する物体側群Ｇ３ａを有することが望ましい。このような構成にすることで、Ｆナンバーの明るいレンズで更に良好な光学性能を保つことができる。明るいレンズで発生し易い高次の球面収差を良好に補正することが可能になる。

【0024】

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３に含まれ、合焦に用いられる像側群Ｇ３ｃは、１枚の負レンズからなることが望ましい。このような構成とすることで、合焦レンズを軽くすることができ、合焦の高速化が容易となる。さらに、この像側群Ｇ３ｃは、１枚の像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなることが望ましい。このような構成にすることで、合焦時に発生する球面収差変動を抑制するとともに、高速な合焦を実現することができる。

【0025】

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３に含まれる像側群Ｇ３ｃは、少なくとも１枚の負レンズを有し、この負レンズは、以下に示す条件式（２）を満足することが望ましい。

【0026】

ｎｄＦ＋０．００５２×νｄＦ−１．９６５ ＜ ０ （２）
但し、
ｎｄＦ：像側群Ｇ３ｃに含まれる負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率

【0027】

条件式（２）は、像側群Ｇ３ｃに含まれる負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率を規定するものである。この条件式（２）の上限値を上回ると、この負レンズに、比較的屈折力が高く、かつ、色の分散性が大きい硝材を使用することになり、合焦における無限遠から近距離物体までの範囲において、軸上色収差を良好に補正できないため好ましくない。

【0028】

また、第３レンズ群Ｇ３の像側群Ｇ３ｃに含まれる負レンズは、以下に示す条件式（３）を満足することが望ましい。

【0029】

νｄＦ ＞ ６０ （３）
但し、
νｄＦ：像側群Ｇ３ｃに含まれる負レンズの媒質のアッベ数

【0030】

条件式（３）は、像側群Ｇ３ｃに含まれる負レンズの媒質のアッベ数を規定するものである。この条件式（３）の下限値を下回ると、合焦レンズの分散性が大きくなり、明るいレンズで目立ち易い軸上色収差が、合焦における無限遠から近距離物体までの範囲において、十分に補正できないため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を６２にすることが望ましい。

【0031】

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３が、中間群Ｇ３ｂの物体側に正の屈折力を有する物体側群Ｇ３ａを有するときは、この物体側群Ｇ３ａが１枚の正レンズを有し、以下に示す条件式（４）を満足することが望ましい。

【0032】

νｄＯ ＞ ６０ （４）
但し、
νｄＯ：物体側群Ｇ３ａに含まれる正レンズの媒質のアッベ数

【0033】

条件式（４）は、第３レンズ群Ｇ３の物体側群Ｇ３ａに含まれる正レンズの媒質のアッベ数を規定するものである。この条件式（４）の下限値を下回ると、明るいレンズで発生し易い軸上色収差が大きくなり、補正が困難になるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を６２とすることが望ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（４）の下限値を６５とすることが望ましい。

【0034】

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（５）を満足することが望ましい。

【0035】

４．０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １１．０ （５）
但し、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの全系の焦点距離

【0036】

条件式（５）は、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を規定するものである。この条件式（４）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が弱くなり、変倍時の像面湾曲補正が困難になるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を１０．０とすることが望ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（５）の上限値を９．０とすることが望ましい。一方、条件式（５）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が強くなり、歪曲収差の補正が困難になり、またバックフォーカスも確保できなくなるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を５．０とすることが望ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（５）の下限値を６．０とすることが望ましい。

【0037】

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１が、一旦像面側に移動してから物体側に移動することが望ましい。このような構成にすることで、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が広がる際の軸外の光線切れを防ぎつつ、第１レンズ群Ｇ１の径を小さく保つことができ、また歪曲収差の急峻な変化を抑制することができる。

【0038】

なお、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、第３レンズ群Ｇ３において、中間群Ｇ３ｂと像側群Ｇ３ｃとの間に、少なくとも１枚の正レンズ成分を配置してもよいし、省略してもよい。同様に、第３レンズ群Ｇ３の中間群Ｇ３ｂの物体側に配置されている物体側群Ｇ３ａは省略してもよい。また、中間群Ｇ３ｂに含まれる正負負正の４枚レンズは、正レンズと負レンズとを接合してもよいし、それぞれを単レンズとして配置してもよい。

【0039】

以上のような構成により、明るく、良好な光学性能を有する変倍光学系ＺＬを提供することができる。

【0040】

次に、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬを備えた光学機器であるカメラを図１６に基づいて説明する。このカメラ１は、撮影レンズ２として本実施形態に係る変倍光学系ＺＬを備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。本カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子により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。

【0041】

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により光電変換された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。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係る変倍光学系ＺＬ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。

【0042】

なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。

【0043】

本実施形態では、４群構成の変倍光学系ＺＬを示したが、以上の構成条件等は、５群、６群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、変倍時に各群間の空気間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４がそれぞれ光軸に沿って移動する。

【0044】

また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等の）モーター駆動にも適している。特に、第３レンズ群Ｇ３の一部（上述したように、像側群Ｇ３ｃ）を合焦レンズ群とし、その他のレンズは合焦時に像面に対する位置を固定とするのが好ましい。

【0045】

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部（例えば、中間群Ｇ３ｂの正負負正の４枚レンズの像側に配置されたレンズ）を防振レンズ群とするのが好ましい。

【0046】

また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしてもよい。

【0047】

開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。

【0048】

さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。

【0049】

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、変倍比が２．５〜４倍程度である。

【0050】

以下、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬの製造方法の概略を、図１７を参照して説明する。まず、各レンズを配置して第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４をそれぞれ準備する（ステップＳ１００）。また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように配置する（ステップＳ２００）。さらにまた、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から配置された、正レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズを有する中間群Ｇ３ｂと、この中間群Ｇ３ｂよりも像面側に配置された負の屈折力を有する像側群Ｇ３ｃと、を有し、合焦に際し、中間群Ｇ３ｂは像面に対する位置を固定されており、像側群Ｇ３ｃが光軸に沿って移動するように配置する（ステップＳ３００）。

【0051】

具体的には、本実施形態では、例えば図１に示すように、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合レンズを配置して第１レンズ群Ｇ１とし、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面形状が形成された負レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２と両凸レンズＬ２３とを接合した接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２４と物体側に凹面を向け、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された負レンズＬ２５とを接合した接合レンズを配置して第２レンズ群Ｇ２とし、物体側及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ３１、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３とを接合した接合レンズ、両凹レンズＬ３４と両凸レンズＬ３５とを接合した接合レンズ、物体側及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ３６、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３７を配置して第３レンズ群Ｇ３とし、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ４１を配置して第４レンズ群Ｇ４とする。このように準備した各レンズ群を上述の手順で配置して変倍光学系ＺＬを製造する。

【実施例】

【0052】

以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図１、図４、図７、図１０及び図１３は、各実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ５）の構成及び屈折力配分を示す断面図である。また、これらの変倍光学系ＺＬ１〜ＺＬ５の断面図の下部には、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際の各レンズ群Ｇ１〜Ｇ４の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。

【0053】

各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をＫとし、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０^-n」を示す。

【0054】

Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−Ｋ×ｙ²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰＋Ａ12×ｙ¹² （ａ）

【0055】

なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の右側に＊印を付している。

【0056】

［第１実施例］
図１は、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の構成を示す図である。この図１に示す変倍光学系ＺＬ１は、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、から構成される。

【0057】

この変倍光学系ＺＬ１において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合レンズで構成されている。また、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の物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面形状が形成された負レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２と両凸レンズＬ２３とを接合した接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２４と物体側に凹面を向け、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された負レンズＬ２５とを接合した接合レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ３１、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３とを接合した接合レンズ、両凹レンズＬ３４と両凸レンズＬ３５とを接合した接合レンズ、物体側及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ３６、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３７で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ４１で構成されている。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＳが配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタや、赤外フィルタなどを有するフィルタ群ＦＬが配置されている。また、負レンズＬ２５、正レンズＬ３１、正レンズＬ３６及び正レンズＬ４１はガラスモールド非球面レンズである。

【0058】

この変倍光学系ＺＬ１は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増加するように、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２が一旦像面側に移動した後、物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３が物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４が一旦物体側に移動した後、像面側に移動するように構成されている。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。

【0059】

また、この変倍光学系ＺＬ１において、無限遠から近距離物体への合焦は、第３レンズ群Ｇ３に含まれる像側群Ｇ３ｃを像面側に移動させることによって行うように構成されている。

【0060】

以下の表１に、変倍光学系ＺＬ１の諸元の値を掲げる。この表１において、全体諸元に示すｆは全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角、Ｙは最大像高、ＴＬは全長、及び、ＢＦはバックフォーカスの値を、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態毎に表している。ここで、全長ＴＬは、無限合焦時の最も物体側のレンズ面（図１における第１面）から像面Ｉまでの光軸上の距離（空気換算長）を示している。また、バックフォーカスＢＦは、無限遠合焦時の最も像側のレンズ面（図１における第２７面）から像面Ｉまでの光軸上の距離（空気換算長）を示している。また、レンズデータにおける第１欄ｍは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序（面番号）を、第２欄ｒは、各レンズ面の曲率半径を、第３欄ｄは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離（面間隔）を、第４欄νｄ及び第５欄ｎｄは、アッベ数及びｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示している。また、曲率半径0.000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、表１に示す面番号１〜３３は、図１に示す番号１〜３３に対応している。また、レンズ群焦点距離は第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４の各々の始面と焦点距離を示している。

【0061】

ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。

【0062】

（表１）第１実施例
［全体諸元］
ズーム比＝3.14
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 9.3 〜 19.1 〜 29.1
ＦＮＯ ＝ 1.8 〜 2.5 〜 2.9
２ω ＝ 85.1 〜 44.7 〜 29.8
Ｙ＝ ＝ 8.0 〜 8.0 〜 8.0
ＴＬ（空気換算長）＝ 95.9 〜 101.1 〜 114.1
ＢＦ（空気換算長）＝ 13.8 〜 18.9 〜 18.4

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
物面 ∞
1 52.520 1.60 17.98 1.94595
2 38.097 6.31 46.60 1.80400
3 299.948 D3
4* 4632.762 0.20 36.64 1.56093
5 105.387 1.51 40.66 1.88300
6 11.700 6.42
7 -78.778 4.04 54.61 1.72916
8 44.775 3.44 23.78 1.84666
9 -31.132 1.04
10 -18.713 2.38 30.13 1.69895
11 -13.113 0.90 40.10 1.85135
12* -35.882 D12
13 0.000 0.80 開口絞りＳ
14 21.574 3.26 71.67 1.55332
15* -59.840 0.30
16 35.781 4.78 23.78 1.84666
17 -14.139 0.80 28.38 1.72825
18 24.505 2.16
19 -28.756 1.50 22.74 1.80809
20 24.289 4.30 82.57 1.49782
21 -14.921 0.50
22* 24.289 2.68 81.49 1.49710
23* -70.000 D23
24 34.328 0.80 82.57 1.49782
25 16.185 D25
26* 28.150 2.21 81.49 1.49710
27 254.991 D27
28 0.000 0.50 63.88 1.51680
29 0.000 1.11
30 0.000 1.59 63.88 1.51680
31 0.000 0.30
32 0.000 0.70 63.88 1.51680
33 0.000 0.70

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 84.50
第２レンズ群 4 -13.26
第３レンズ群 14 22.97
第４レンズ群 26 63.45

【0063】

この変倍光学系ＺＬ１において、第４面、第１２面、第１４面、第１５面、第２２面、第２３面及び第２６面は非球面形状に形成されている。次の表２に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

【0064】

（表２）
［非球面データ］
Ｋ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第 4面 0 4.41073E-05 -1.57931E-07 4.69697E-10 -7.44801E-13
第12面 0 -1.20350E-05 -8.15569E-08 3.91594E-10 -3.58987E-12
第14面 0 -3.13883E-06 -1.57686E-08 -1.08799E-09 0.00000E+00
第15面 0 5.63460E-05 4.70520E-09 0.00000E+00 0.00000E+00
第22面 0 -1.41390E-05 -4.37524E-07 0.00000E+00 0.00000E+00
第23面 0 -5.50201E-07 -4.06545E-07 -1.23018E-09 1.33941E-11
第26面 0 4.04787E-06 -4.49391E-08 2.97650E-10 0.00000E+00

【0065】

この変倍光学系ＺＬ１において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ３、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３（開口絞りＳ）との軸上空気間隔Ｄ１２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ２５、及び、第４レンズ群Ｇ４とフィルタ群ＦＬとの軸上空気間隔Ｄ２７は、上述したように、変倍に際して変化する。また、第３レンズ群Ｇ３の像側群Ｇ３ｃの物体側の軸上空気間隔Ｄ２３及び像面側の軸上空気間隔Ｄ２５は、合焦に際して変化する。次の表３に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の各焦点距離状態における可変間隔を示す。なお、近距離合焦時は、Ｄ２３及びＤ２５の値のみを示すが、他の値は無限遠合焦時と同じである。

【0066】

（表３）
［可変間隔データ］
無限遠合焦時 近距離合焦時
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
ｆ 9.3 19.1 29.1 9.3 19.1 29.1
Ｄ３ 1.2 13.4 23.6
Ｄ１２ 21.4 5.4 1.5
Ｄ２３ 1.50 1.50 1.50 2.42 3.64 5.44
Ｄ２５ 5.20 8.94 16.23 4.28 6.80 12.30
Ｄ２７ 9.8 15.0 14.5

【0067】

次の表４に、この変倍光学系ＺＬ１における各条件式対応値を示す。この表４において、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を、ｆ４は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を、ｆｗは広角端状態における全系の焦点距離を、ｆｔは望遠端状態における全系の焦点距離を、ｎｄＦは第３レンズ群Ｇ３における像側群Ｇ３ｃに含まれる負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率を、νｄＦは第３レンズ群Ｇ３における像側群Ｇ３ｃに含まれる負レンズの媒質のアッベ数を、νｄＯは第３レンズ群Ｇ３の物体側群Ｇ３ａに含まれる正レンズのアッベ数を、それぞれ表している。この符号の説明は、以降の実施例においても同様である。なお、この第１実施例において、第３レンズ群Ｇ３における像側群Ｇ３ｃに含まれる負レンズは、負メニスカスレンズＬ３７であり、第３レンズ群Ｇ３の物体側群Ｇ３ａに含まれる正レンズは、正レンズＬ３１である。

【0068】

（表４）
［条件式対応値］
（１）（−ｆ２）／（ｆｗ×ｆｔ）^1/2＝0.807
（２）ｎｄＦ−０．００５２×νｄＦ−１．９６５＝-0.038
（３）νｄＦ＝82.6
（４）νｄＯ＝71.7
（５）ｆ４／ｆｗ＝6.85

【0069】

このように、この変倍光学系ＺＬ１は、上記条件式（１）〜（５）を全て満足している。

【0070】

この変倍光学系ＺＬ１の、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図２に示し、近距離合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図３に示す。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそれぞれ示す。なお、無限遠合焦時の球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、近距離合焦時の球面収差図では最大口径に対応する開口数の値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。また、以下に示す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。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ１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ていることがわかる。

【0071】

［第２実施例］
図４は、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の構成を示す図である。この図４に示す変倍光学系ＺＬ２は、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、から構成される。

【0072】

この変倍光学系ＺＬ２において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合レンズで構成されている。また、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の物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面形状が形成された負レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２４と物体側に凹面を向け、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された負レンズＬ２５とを接合した接合レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ３１、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３とを接合した接合レンズ、両凹レンズＬ３４と両凸レンズＬ３５とを接合した接合レンズ、物体側及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ３６、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３７で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ４１で構成されている。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＳが配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタや、赤外フィルタなどを有するフィルタ群ＦＬが配置されている。また、負レンズＬ２５、正レンズＬ３１、正レンズＬ３６及び正レンズＬ４１はガラスモールド非球面レンズである。

【0073】

この変倍光学系ＺＬ２は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増加するように、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２が一旦像面側に移動した後、物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３が物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４が一旦物体側に移動した後、像面側に移動するように構成されている。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。

【0074】

また、この変倍光学系ＺＬ２において、無限遠から近距離物体への合焦は、第３レンズ群Ｇ３に含まれる像側群Ｇ３ｃを像面側に移動させることによって行うように構成されている。

【0075】

以下の表５に、変倍光学系ＺＬ２の諸元の値を掲げる。なお、表５に示す面番号１〜３４は、図４に示す番号１〜３４に対応している。

【0076】

（表５）第２実施例
［全体諸元］
ズーム比＝3.13
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 9.3 〜 19.1 〜 29.1
ＦＮＯ ＝ 1.8 〜 2.5 〜 2.9
２ω ＝ 85.2 〜 44.9 〜 30.1
Ｙ ＝ 8.0 〜 8.0 〜 8.0
ＴＬ（空気換算長）＝ 95.4 〜 100.7 〜 112.1
ＢＦ（空気換算長）＝ 13.8 〜 18.7 〜 19.8

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
物面 ∞
1 49.101 1.60 17.98 1.94595
2 35.955 6.34 46.60 1.80400
3 238.109 D3
4* 32230.587 0.20 36.64 1.56093
5 92.951 1.51 40.66 1.88300
6 11.709 6.33
7 -61.701 1.00 54.61 1.72916
8 40.995 0.94
9 38.612 4.05 23.78 1.84666
10 -35.701 1.00
11 -18.790 2.40 31.16 1.68893
12 -13.145 1.00 40.10 1.85135
13* -31.982 D13
14 0.000 0.80 開口絞りＳ
15* 22.706 3.20 71.68 1.55332
16* -58.429 0.30
17 46.573 5.34 23.78 1.84666
18 -12.743 0.90 28.38 1.72825
19 35.112 1.91
20 -28.666 1.21 22.74 1.80809
21 24.685 4.43 82.57 1.49782
22 -15.272 0.50
23* 24.333 2.63 81.56 1.49710
24* -70.000 D24
25 43.446 0.80 63.88 1.51680
26 15.925 D26
27* 24.203 2.37 81.56 1.49710
28 220.780 D28
29 0.000 0.50 63.88 1.51680
30 0.000 1.11
31 0.000 1.59 63.88 1.51680
32 0.000 0.30
33 0.000 0.70 63.88 1.51680
34 0.000 0.70

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 81.70
第２レンズ群 4 -13.37
第３レンズ群 15 23.47
第４レンズ群 27 54.46

【0077】

この変倍光学系ＺＬ２において、第４面、第１３面、第１５面、第１６面、第２３面、第２４面及び第２７面は非球面形状に形成されている。次の表６に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

【0078】

（表６）
［非球面データ］
Ｋ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第 4面 0 4.81180E-05 -1.64047E-07 4.26213E-10 -5.47014E-13
第13面 0 -8.45829E-06 2.53106E-08 -1.62200E-09 1.06953E-11
第15面 0 -8.35604E-06 3.00666E-08 -1.56105E-09 0.00000E+00
第16面 0 4.98849E-05 4.71546E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
第23面 0 -1.46890E-05 -3.34594E-07 0.00000E+00 0.00000E+00
第24面 0 3.77210E-07 -3.15609E-07 -1.42238E-09 1.85664E-11
第27面 0 -9.43792E-07 -4.37993E-08 2.66683E-10 0.00000E+00

【0079】

この変倍光学系ＺＬ２において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ３、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３（開口絞りＳ）との軸上空気間隔Ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ２６、及び、第４レンズ群Ｇ４とフィルタ群ＦＬとの軸上空気間隔Ｄ２８は、上述したように、変倍に際して変化する。また、第３レンズ群Ｇ３の像側群Ｇ３ｃの物体側の軸上空気間隔Ｄ２４及び像面側の軸上空気間隔Ｄ２６は、合焦に際して変化する。次の表７に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の各焦点距離状態における可変間隔を示す。なお、近距離合焦時は、Ｄ２４及びＤ２６の値のみを示すが、他の値は無限遠合焦時と同じである。

【0080】

（表７）
［可変間隔データ］
無限遠合焦時 近距離合焦時
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
ｆ 9.3 19.1 29.1 9.3 19.1 29.1
Ｄ３ 1.2 13.9 23.2
Ｄ１３ 22.0 6.1 1.5
Ｄ２４ 1.50 1.50 1.50 2.21 3.19 4.68
Ｄ２６ 5.20 8.78 14.40 4.48 7.10 11.22
Ｄ２８ 9.8 14.8 15.9

【0081】

次の表８に、この変倍光学系ＺＬ２における各条件式対応値を示す。なお、この第２実施例において、第３レンズ群Ｇ３における像側群Ｇ３ｃに含まれる負レンズは、負メニスカスレンズＬ３７であり、第３レンズ群Ｇ３の物体側群Ｇ３ａに含まれる正レンズは、正レンズＬ３１である。

【0082】

（表８）
［条件式対応値］
（１）（−ｆ２）／（ｆｗ×ｆｔ）^1/2＝0.814
（２）ｎｄＦ−０．００５２×νｄＦ−１．９６５＝-0.116
（３）νｄＦ＝63.9
（４）νｄＯ＝71.7
（５）ｆ４／ｆｗ＝5.88

【0083】

このように、この変倍光学系ＺＬ２は、上記条件式（１）〜（５）を全て満足している。

【0084】

この変倍光学系ＺＬ２の、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図５に示し、近距離合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図６に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ２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ていることがわかる。

【0085】

［第３実施例］
図７は、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の構成を示す図である。この図７に示す変倍光学系ＺＬ３は、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、から構成される。

【0086】

この変倍光学系ＺＬ３において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合レンズで構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向け、物体側及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された負レンズＬ２１、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、両凹レンズＬ２３と両凸レンズＬ２４とを接合した接合レンズ、及び、物体側に凹面を向け、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された負レンズＬ２５で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ３１、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３とを接合した接合レンズ、両凹レンズＬ３４と両凸レンズＬ３５とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３６と像面側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ３７とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向け、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された負レンズＬ３８で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１で構成されている。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＳが配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタや、赤外フィルタなどを有するフィルタ群ＦＬが配置されている。また、負レンズＬ２１、負レンズＬ２５、正レンズＬ３１、負レンズＬ３６及び正レンズＬ３７はガラスモールド非球面レンズである。

【0087】

この変倍光学系ＺＬ３は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増加するように、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２が一旦像面側に移動した後、物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３が物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４が一旦物体側に移動した後、像面側に移動するように構成されている。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。

【0088】

また、この変倍光学系ＺＬ３において、無限遠から近距離物体への合焦は、第３レンズ群Ｇ３に含まれる像側群Ｇ３ｃを像面側に移動させることによって行うように構成されている。

【0089】

以下の表９に、変倍光学系ＺＬ３の諸元の値を掲げる。なお、表９に示す面番号１〜３５は、図７に示す番号１〜３５に対応している。

【0090】

（表９）第３実施例
［全体諸元］
ズーム比＝3.12
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 9.3 〜 19.1 〜 29.1
ＦＮＯ ＝ 1.8 〜 2.3 〜 2.6
２ω ＝ 84.3 〜 45.3 〜 30.7
Ｙ ＝ 8.0 〜 8.0 〜 8.0
ＴＬ（空気換算長）＝ 93.4 〜 99.2 〜 110.9
ＢＦ（空気換算長）＝ 13.7 〜 21.1 〜 21.5

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
物面 ∞
1 43.371 1.60 17.98 1.94595
2 32.926 6.90 45.31 1.79500
3 140.257 D3
4* 175.520 1.50 42.65 1.82080
5* 10.809 7.48
6 -15.455 0.92 29.14 2.00100
7 -20.858 0.28
8 -101.287 0.80 46.60 1.80400
9 38.949 0.00
10 36.831 4.78 23.78 1.84666
11 -25.842 0.94
12 -14.557 0.92 45.46 1.80139
13* -25.880 D13
14 0.000 1.20 開口絞りＳ
15* 18.690 3.57 81.56 1.497103
16* -63.173 0.78
17 42.863 3.79 22.74 1.80809
18 -17.820 1.00 28.69 1.79504
19 28.455 2.21
20 -54.464 0.90 22.74 1.80809
21 34.705 4.33 82.57 1.49782
22 -16.135 0.50
23 21.394 0.80 29.14 2.00100
24 17.003 3.74 71.67 1.55332
25* -60.926 D25
26 29.947 0.80 81.49 1.49710
27* 14.925 D27
28 29.674 1.90 82.57 1.49782
29 96.000 D29
30 0.000 0.50 63.88 1.51680
31 0.000 1.11
32 0.000 1.59 63.88 1.51680
33 0.000 0.30
34 0.000 0.70 63.88 1.51680
35 0.000 0.70

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 82.51
第２レンズ群 4 -11.97
第３レンズ群 15 21.69
第４レンズ群 28 85.46

【0091】

この変倍光学系ＺＬ３において、第４面、第５面、第１３面、第１５面、第１６面、第２５面及び第２７面は非球面形状に形成されている。次の表１０に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ12の値を示す。

【0092】

（表１０）
［非球面データ］
Ｋ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
第 4面 0 6.79E-05 -4.38E-07 3.57E-09 -1.72E-11 3.66E-14
第 5面 0 3.02E-05 -1.77E-07 2.51E-09 2.36E-11 0.00E+00
第13面 0 -1.03E-05 -1.42E-07 2.00E-09 -1.18E-11 0.00E+00
第15面 0 1.60E-05 1.53E-08 4.77E-09 0.00E+00 0.00E+00
第16面 0 9.01E-05 4.44E-09 5.55E-09 0.00E+00 0.00E+00
第25面 0 2.01E-05 -2.52E-07 4.90E-09 -3.50E-11 0.00E+00
第27面 0 -1.52E-05 2.25E-07 -5.15E-09 4.70E-11 0.00E+00

【0093】

この変倍光学系ＺＬ３において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ３、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３（開口絞りＳ）との軸上空気間隔Ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ２７、及び、第４レンズ群Ｇ４とフィルタ群ＦＬとの軸上空気間隔Ｄ２９は、上述したように、変倍に際して変化する。また、第３レンズ群Ｇ３の像側群Ｇ３ｃの物体側の軸上空気間隔Ｄ２５及び像面側の軸上空気間隔Ｄ２７は、合焦に際して変化する。次の表１１に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の各焦点距離状態における可変間隔を示す。なお、近距離合焦時は、Ｄ２５及びＤ２７の値のみを示すが、他の値は無限遠合焦時と同じである。

【0094】

（表１１）
［可変間隔データ］
無限遠合焦時 近距離合焦時
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
ｆ 9.3 19.0 29.1 9.3 19.0 29.1
Ｄ３ 1.0 13.9 23.9
Ｄ１３ 19.2 4.9 1.2
Ｄ２５ 1.60 1.60 1.60 2.52 4.05 5.19
Ｄ２７ 5.20 5.20 10.08 4.38 2.75 6.49
Ｄ２９ 9.8 17.2 17.5

【0095】

次の表１２に、この変倍光学系ＺＬ３における各条件式対応値を示す。なお、この第３実施例において、第３レンズ群Ｇ３における像側群Ｇ３ｃに含まれる負レンズは、負レンズＬ３８であり、第３レンズ群Ｇ３の物体側群Ｇ３ａに含まれる正レンズは、正レンズＬ３１である。

【0096】

（表１２）
［条件式対応値］
（１）（−ｆ２）／（ｆｗ×ｆｔ）^1/2＝0.736
（２）ｎｄＦ−０．００５２×νｄＦ−１．９６５＝-0.044
（３）νｄＦ＝81.5
（４）νｄＯ＝81.6
（５）ｆ４／ｆｗ＝9.22

【0097】

このように、この変倍光学系ＺＬ３は、上記条件式（１）〜（５）を全て満足している。

【0098】

この変倍光学系ＺＬ３の、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図８に示し、近距離合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図９に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ３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ていることがわかる。

【0099】

［第４実施例］
図１０は、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４の構成を示す図である。この図１０に示す変倍光学系ＺＬ４は、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、から構成される。

【0100】

この変倍光学系ＺＬ４において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合レンズで構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向け、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された負レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２と両凸レンズＬ２３との接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２４と物体側に凹面を向け、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された負レンズＬ２５との接合レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ３１、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３とを接合した接合レンズ、両凹レンズＬ３４と両凸レンズＬ３５とを接合した接合レンズ、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ３６、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３７で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向け、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ４１で構成されている。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＳが配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタや、赤外フィルタなどを有するフィルタ群ＦＬが配置されている。また、負レンズＬ２１、負レンズＬ２５、正レンズＬ３１、正レンズＬ３６及び正レンズＬ４１はガラスモールド非球面レンズである。

【0101】

この変倍光学系ＺＬ４は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増加するように、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２が一旦像面側に移動した後、物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３が物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４が一旦物体側に移動した後、像面側に移動するように構成されている。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。

【0102】

また、この変倍光学系ＺＬ４において、無限遠から近距離物体への合焦は、第３レンズ群Ｇ３に含まれる像側群Ｇ３ｃを像面側に移動させることによって行うように構成されている。

【0103】

以下の表１３に、変倍光学系ＺＬ４の諸元の値を掲げる。なお、表１３に示す面番号１〜３２は、図１０に示す番号１〜３２に対応している。

【0104】

（表１３）第４実施例
［全体諸元］
ズーム比＝3.13
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 9.26 〜 19.1 〜 29.1
ＦＮＯ ＝ 1.8 〜 2.3 〜 2.6
２ω ＝ 85.1 〜 45.0 〜 29.9
Ｙ ＝ 8.0 〜 8.0 〜 8.0
ＴＬ（空気換算長）＝ 93.2 〜 98.8 〜 110.7
ＢＦ（空気換算長）＝ 13.71 〜 19.12 〜 20.67

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
物面 ∞
1 47.558 1.60 17.98 1.94595
2 35.327 6.23 46.60 1.80400
3 222.036 D3
4* 5814.989 1.61 40.10 1.85135
5 11.700 6.30
6 -90.767 1.94 49.62 1.77250
7 47.951 3.78 23.78 1.84666
8 -36.068 1.81
9 -14.307 2.06 22.74 1.80809
10 -12.194 0.90 45.46 1.80139
11* -25.687 D11
12 0.000 0.80 開口絞りＳ
13* 16.293 3.67 67.05 1.59201
14* -77.139 0.30
15 70.431 3.48 25.45 1.80518
16 -16.780 0.80 33.73 1.64769
17 24.325 2.59
18 -33.946 1.09 25.45 1.80518
19 18.705 4.24 82.57 1.49782
20 -16.422 0.50
21 21.829 2.84 81.49 1.49710
22* -60.000 D22
23 113.472 0.80 82.57 1.49782
24 22.646 D24
25* 26.180 2.35 81.49 1.49710
26 607.278 D26
27 0.000 0.50 63.88 1.51680
28 0.000 1.11
29 0.000 1.59 63.88 1.51680
30 0.000 0.30
31 0.000 0.70 63.88 1.51680
32 0.000 0.70

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 79.52
第２レンズ群 4 -12.62
第３レンズ群 13 22.96
第４レンズ群 25 54.96

【0105】

この変倍光学系ＺＬ４において、第４面、第１１面、第１３面、第１４面、第２２面及び第２５面は非球面形状に形成されている。次の表１４に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

【0106】

（表１４）
［非球面データ］
Ｋ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第 4面 0 3.94307E-05 -1.29628E-07 3.43564E-10 -3.78498E-13
第11面 0 -1.30254E-05 -1.98133E-08 -6.57557E-10 4.01106E-12
第13面 0 -3.22653E-06 1.73408E-07 -7.04126E-11 0.00000E+00
第14面 0 7.18116E-05 1.79256E-07 0.00000E+00 0.00000E+00
第22面 0 1.05439E-05 2.55453E-08 8.37397E-10 -1.64088E-12
第25面 0 -1.35591E-05 1.71835E-07 -3.32810E-09 2.04907E-11

【0107】

この変倍光学系ＺＬ４において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ３、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３（開口絞りＳ）との軸上空気間隔Ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ２４、及び、第４レンズ群Ｇ４とフィルタ群ＦＬとの軸上空気間隔Ｄ２６は、上述したように、変倍に際して変化する。また、第３レンズ群Ｇ３の像側群Ｇ３ｃの物体側の軸上空気間隔Ｄ２２及び像面側の軸上空気間隔Ｄ２４は、合焦に際して変化する。次の表１５に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の各焦点距離状態における可変間隔を示す。なお、近距離合焦時は、Ｄ２２及びＤ２４の値のみを示すが、他の値は無限遠合焦時と同じである。

【0108】

（表１５）
［可変間隔データ］
無限遠合焦時 近距離合焦時
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
ｆ 9.3 19.1 29.1 9.3 19.1 29.1
Ｄ３ 1.0 13.9 23.9
Ｄ１１ 19.2 4.9 1.2
Ｄ２２ 1.60 1.60 1.60 2.44 3.60 5.50
Ｄ２４ 5.20 9.06 13.43 4.36 7.06 9.53
Ｄ２６ 9.8 17.2 17.5

【0109】

次の表１６に、この変倍光学系ＺＬ４における各条件式対応値を示す。なお、この第４実施例において、第３レンズ群Ｇ３における像側群Ｇ３ｃに含まれる負レンズは、負メニスカスレンズＬ３７であり、第３レンズ群Ｇ３の物体側群Ｇ３ａに含まれる正レンズは、正レンズＬ３１である。

【0110】

（表１６）
［条件式対応値］
（１）（−ｆ２）／（ｆｗ×ｆｔ）^1/2＝0.769
（２）ｎｄＦ−０．００５２×νｄＦ−１．９６５＝-0.038
（３）νｄＦ＝82.6
（４）νｄＯ＝67.1
（５）ｆ４／ｆｗ＝5.94

【0111】

このように、この変倍光学系ＺＬ４は、上記条件式（１）〜（５）を全て満足している。

【0112】

この変倍光学系ＺＬ４の、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図１１に示し、近距離合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図１２に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ４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ていることがわかる。

【0113】

［第５実施例］
図１３は、第５実施例に係る変倍光学系ＺＬ５の構成を示す図である。この図１３に示す変倍光学系ＺＬ５は、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、から構成される。

【0114】

この変倍光学系ＺＬ５において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合レンズで構成されている。また、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の物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面形状が形成された負レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２４と物体側に凹面を向け、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された負レンズＬ２５とを接合した接合レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ３１、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３とを接合した接合レンズ、両凹レンズＬ３４と両凸レンズＬ３５とを接合した接合レンズ、物体側及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ３６、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３７で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された正レンズＬ４１で構成されている。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＳが配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタや、赤外フィルタなどを有するフィルタ群ＦＬが配置されている。また、負レンズＬ２５、正レンズＬ３１、正レンズＬ３６及び正レンズＬ４１はガラスモールド非球面レンズである。

【0115】

この変倍光学系ＺＬ５は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増加するように、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２が一旦像面側に移動した後、物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３が物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４が一旦物体側に移動した後、像面側に移動するように構成されている。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。

【0116】

また、この変倍光学系ＺＬ５において、無限遠から近距離物体への合焦は、第３レンズ群Ｇ３に含まれる像側群Ｇ３ｃを像面側に移動させることによって行うように構成されている。

【0117】

以下の表１７に、変倍光学系ＺＬ５の諸元の値を掲げる。なお、表１７に示す面番号１〜３４は、図１３に示す番号１〜３３に対応している。

【0118】

（表１７）第５実施例
［全体諸元］
ズーム比＝3.14
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 9.3 〜 19.1 〜 29.1
ＦＮＯ ＝ 1.8 〜 2.6 〜 2.9
２ω ＝ 85.0 〜 45.2 〜 30.1
Ｙ ＝ 8.0 〜 8.0 〜 8.0
ＴＬ（空気換算長）＝ 95.9 〜 98.8 〜 112.6
ＢＦ（空気換算長）＝ 13.79 〜 20.56 〜 21.34

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
物面 ∞
1 48.703 1.60 17.98 1.94595
2 34.692 6.38 42.73 1.83481
3 197.349 D3
4* 5896.385 0.20 36.64 1.56093
5 93.609 1.51 40.66 1.88300
6 11.700 6.47
7 -54.231 1.00 54.61 1.72916
8 54.855 1.56
9 49.676 3.34 23.78 1.84666
10 -32.621 1.12
11 -18.908 2.35 33.73 1.64769
12 -13.263 0.90 44.98 1.79050
13* -37.964 D13
14 0.000 0.80 開口絞りＳ
15* 20.379 3.57 71.67 1.55332
16* -42.773 0.30
17 46.219 4.49 23.78 1.84666
18 -14.503 0.90 27.57 1.75520
19 27.482 2.80
20 -29.885 1.34 25.45 1.80518
21 23.770 4.30 82.57 1.49782
22 -15.009 0.50
23* 23.770 2.70 81.49 1.49710
24* -70.000 D24
25 54.480 0.80 67.90 1.59319
26 19.345 D26
27* 26.011 2.37 81.49 1.49710
28 500.000 D28
29 0.000 0.50 63.88 1.51680
30 0.000 1.11
31 0.000 1.59 63.88 1.51680
32 0.000 0.30
33 0.000 0.70 63.88 1.51680
34 0.000 0.70

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 80.99
第２レンズ群 4 -12.86
第３レンズ群 15 23.62
第４レンズ群 27 55.11

【0119】

この変倍光学系ＺＬ５において、第４面、第１３面、第１５面、第１６面、第２３面、第２４面及び第２７面は非球面形状に形成されている。次の表１８に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

【0120】

（表１８）
［非球面データ］
Ｋ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第 4面 0 4.87287E-05 -1.73017E-07 4.92743E-10 -6.73284E-13
第13面 0 -8.09198E-06 -3.28390E-08 -3.69807E-10 1.91943E-12
第15面 0 -1.61042E-05 3.65268E-08 -5.12033E-10 0.00000E+00
第16面 0 4.30711E-05 5.71263E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
第23面 0 -1.46815E-05 -3.11565E-07 0.00000E+00 0.00000E+00
第24面 0 -7.08073E-07 -3.08275E-07 -7.09313E-10 1.17051E-11
第27面 0 -2.64761E-06 -4.55080E-08 2.47961E-10 0.00000E+00

【0121】

この変倍光学系ＺＬ５において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ３、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３（開口絞りＳ）との軸上空気間隔Ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ２６、及び、第４レンズ群Ｇ４とフィルタ群ＦＬとの軸上空気間隔Ｄ２８は、上述したように、変倍に際して変化する。また、第３レンズ群Ｇ３の像側群Ｇ３ｃの物体側の軸上空気間隔Ｄ２４及び像面側の軸上空気間隔Ｄ２６は、合焦に際して変化する。次の表１９に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の各焦点距離状態における可変間隔を示す。なお、近距離合焦時は、Ｄ２４及びＤ２６の値のみを示すが、他の値は無限遠合焦時と同じである。

【0122】

（表１９）
［可変間隔データ］
無限遠合焦時 近距離合焦時
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
ｆ 9.3 19.1 29.1 9.3 19.1 29.1
Ｄ３ 1.2 11.3 22.9
Ｄ１３ 22.0 5.0 1.5
Ｄ２４ 1.50 1.50 1.50 2.24 3.25 4.86
Ｄ２６ 5.20 8.12 13.07 4.46 6.37 9.70
Ｄ２８ 9.8 16.6 16.9

【0123】

次の表２０に、この変倍光学系ＺＬ５における各条件式対応値を示す。なお、この第５実施例において、第３レンズ群Ｇ３における像側群Ｇ３ｃに含まれる負レンズは、負メニスカスレンズＬ３７であり、第３レンズ群Ｇ３の物体側群Ｇ３ａに含まれる正レンズは、正レンズＬ３１である。

【0124】

（表２０）
［条件式対応値］
（１）（−ｆ２）／（ｆｗ×ｆｔ）^1/2＝0.783
（２）ｎｄＦ−０．００５２×νｄＦ−１．９６５＝-0.019
（３）νｄＦ＝67.9
（４）νｄＯ＝71.7
（５）ｆ４／ｆｗ＝5.94

【0125】

このように、この変倍光学系ＺＬ５は、上記条件式（１）〜（５）を全て満足している。

【0126】

この変倍光学系ＺＬ５の、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図１４に示し、近距離合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図１５に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ５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ていることがわかる。

【符号の説明】

【0127】

１ カメラ（光学機器） ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ５）変倍光学系
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ３ａ 物体側群 Ｇ３ｂ 中間群 Ｇ３ｃ 像側群
Ｇ４ 第４レンズ群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】