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(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】6970903
(24)【登録日】2021年11月4日
(45)【発行日】2021年11月24日
(54)【発明の名称】変倍光学系及び光学機器
(51)【国際特許分類】
G02B 15/22 20060101AFI20211111BHJP
G02B 15/20 20060101ALI20211111BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20211111BHJP
【ＦＩ】
G02B15/22
G02B15/20
G02B13/18
【請求項の数】16
【全頁数】37
(21)【出願番号】特願2020-68769(P2020-68769)
(22)【出願日】2020年4月7日
(62)【分割の表示】特願2016-7868(P2016-7868)の分割
【原出願日】2016年1月19日
(65)【公開番号】特開2020-109537(P2020-109537A)
(43)【公開日】2020年7月16日
【審査請求日】2020年4月7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
(74)【代理人】
【識別番号】100156281
【弁理士】
【氏名又は名称】岩崎 敬
(72)【発明者】
【氏名】柴田 悟
(72)【発明者】
【氏名】幸島 知之
【審査官】
堀井 康司
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１４−１６０２２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１４／１２９１８７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０１４−０９５７８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１１−３１６３４１（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】
複数のレンズ群を有し、変倍時に前記レンズ群の間隔が変化する変倍光学系であって、
開口絞りと、
前記開口絞りより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群と、
前記開口絞りより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群と、を有し、
合焦時に、前記物体側合焦群と前記像側合焦群との移動軌跡は異なり、
前記物体側合焦群より物体側に、少なくとも１つの物体側レンズ群を有し、
変倍時に、前記物体側レンズ群と前記物体側合焦群との間隔が変化し、
前記物体側合焦群の１つ及び前記像側合焦群の１つのうち、一方を第１合焦群とし、他方を第２合焦群としたとき、次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
｜ｆｆ１／ｆｆ２｜ ＜ １．０００
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ２Ｔ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ １．０００
０．０５０ ＜ ｜ＦＺ２Ｗ／ＦＺ２Ｔ｜ ＜ ０．９５０
ｆｆ２ ≦ −３４．４７
但し、
ｆｆ１：前記第１合焦群の焦点距離
ｆｆ２：前記第２合焦群の焦点距離
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において前記第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
開口絞りと、
前記開口絞りより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群と、
前記開口絞りより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群と、を有し、
合焦時に、前記物体側合焦群と前記像側合焦群との移動軌跡は異なり、
前記物体側合焦群より物体側に、少なくとも１つの物体側レンズ群を有し、
変倍時に、前記物体側レンズ群と前記物体側合焦群との間隔が変化し、
前記物体側合焦群の１つ及び前記像側合焦群の１つのうち、一方を第１合焦群とし、他方を第２合焦群としたとき、次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
｜ｆｆ１／ｆｆ２｜ ＜ １．０００
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ２Ｔ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ １．０００
０．０５０ ＜ ｜ＦＺ２Ｗ／ＦＺ２Ｔ｜ ＜ ０．９５０
ｆｆ２ ≦ −３４．４７
但し、
ｆｆ１：前記第１合焦群の焦点距離
ｆｆ２：前記第２合焦群の焦点距離
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において前記第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
【請求項2】
複数のレンズ群を有し、変倍時に前記レンズ群の間隔が変化する変倍光学系であって、
開口絞りと、
前記開口絞りより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群と、
前記開口絞りより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群と、を有し、
合焦時に、前記物体側合焦群と前記像側合焦群との移動軌跡は異なり、
前記物体側合焦群の１つは、物体側に凹面を向けた負レンズからなり、
前記物体側合焦群の１つ及び前記像側合焦群の１つのうち、一方を第１合焦群とし、他方を第２合焦群としたとき、次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
｜ｆｆ１／ｆｆ２｜ ＜ １．０００
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ２Ｔ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ １．０００
０．０５０ ＜ ｜ＦＺ２Ｗ／ＦＺ２Ｔ｜ ＜ ０．９５０
ｆｆ２ ≦ −３４．４７
但し、
ｆｆ１：前記第１合焦群の焦点距離
ｆｆ２：前記第２合焦群の焦点距離
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において前記第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
開口絞りと、
前記開口絞りより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群と、
前記開口絞りより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群と、を有し、
合焦時に、前記物体側合焦群と前記像側合焦群との移動軌跡は異なり、
前記物体側合焦群の１つは、物体側に凹面を向けた負レンズからなり、
前記物体側合焦群の１つ及び前記像側合焦群の１つのうち、一方を第１合焦群とし、他方を第２合焦群としたとき、次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
｜ｆｆ１／ｆｆ２｜ ＜ １．０００
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ２Ｔ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ １．０００
０．０５０ ＜ ｜ＦＺ２Ｗ／ＦＺ２Ｔ｜ ＜ ０．９５０
ｆｆ２ ≦ −３４．４７
但し、
ｆｆ１：前記第１合焦群の焦点距離
ｆｆ２：前記第２合焦群の焦点距離
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において前記第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
【請求項3】
複数のレンズ群を有し、変倍時に前記レンズ群の間隔が変化する変倍光学系であって、
開口絞りと、
前記開口絞りより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群と、
前記開口絞りより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群と、を有し、
合焦時に、前記物体側合焦群と前記像側合焦群との移動軌跡は異なり、
前記物体側合焦群の１つ及び前記像側合焦群の１つのうち、一方を第１合焦群とし、他方を第２合焦群としたとき、次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
｜ｆｆ１／ｆｆ２｜ ＜ １．０００
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ２Ｔ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ １．０００
０．６００ ＜ ｜ＦＺ２Ｗ／ＦＺ２Ｔ｜ ＜ ０．９５０
ｆｆ２ ≦ −３４．４７
但し、
ｆｆ１：前記第１合焦群の焦点距離
ｆｆ２：前記第２合焦群の焦点距離
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において前記第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
開口絞りと、
前記開口絞りより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群と、
前記開口絞りより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群と、を有し、
合焦時に、前記物体側合焦群と前記像側合焦群との移動軌跡は異なり、
前記物体側合焦群の１つ及び前記像側合焦群の１つのうち、一方を第１合焦群とし、他方を第２合焦群としたとき、次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
｜ｆｆ１／ｆｆ２｜ ＜ １．０００
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ２Ｔ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ １．０００
０．６００ ＜ ｜ＦＺ２Ｗ／ＦＺ２Ｔ｜ ＜ ０．９５０
ｆｆ２ ≦ −３４．４７
但し、
ｆｆ１：前記第１合焦群の焦点距離
ｆｆ２：前記第２合焦群の焦点距離
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において前記第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
【請求項4】
複数のレンズ群を有し、変倍時に前記レンズ群の間隔が変化する変倍光学系であって、
開口絞りと、
前記開口絞りより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群と、
前記開口絞りより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群と、を有し、
合焦時に、前記物体側合焦群と前記像側合焦群との移動軌跡は異なり、
前記像側合焦群の１つを第１合焦群とし、前記物体側合焦群の１つを第２合焦群としたとき、次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
｜ｆｆ１／ｆｆ２｜ ＜ １．０００
ｆｆ１ ＞ ０
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ１Ｗ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ ０．３５０
但し、
ｆｆ１：前記第１合焦群の焦点距離
ｆｆ２：前記第２合焦群の焦点距離
ＦＺ１Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
開口絞りと、
前記開口絞りより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群と、
前記開口絞りより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群と、を有し、
合焦時に、前記物体側合焦群と前記像側合焦群との移動軌跡は異なり、
前記像側合焦群の１つを第１合焦群とし、前記物体側合焦群の１つを第２合焦群としたとき、次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
｜ｆｆ１／ｆｆ２｜ ＜ １．０００
ｆｆ１ ＞ ０
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ１Ｗ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ ０．３５０
但し、
ｆｆ１：前記第１合焦群の焦点距離
ｆｆ２：前記第２合焦群の焦点距離
ＦＺ１Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
【請求項5】
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。
ｆｆ１ ＞ ０
但し、
ｆｆ１：前記第１合焦群の焦点距離
ｆｆ１ ＞ ０
但し、
ｆｆ１：前記第１合焦群の焦点距離
【請求項6】
次式の条件を満足することを特徴とする請求項４に記載の変倍光学系。
ｆｆ２ ＜ ０
但し、
ｆｆ２：前記第２合焦群の焦点距離
ｆｆ２ ＜ ０
但し、
ｆｆ２：前記第２合焦群の焦点距離
【請求項7】
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。
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ１Ｗ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ １．５００
但し、
ＦＺ１Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ１Ｗ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ １．５００
但し、
ＦＺ１Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において前記第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
【請求項8】
前記物体側合焦群より物体側に、少なくとも１つの物体側レンズ群を有し、
変倍時に、前記物体側レンズ群と前記物体側合焦群との間隔が変化することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
変倍時に、前記物体側レンズ群と前記物体側合焦群との間隔が変化することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項9】
前記物体側合焦群の１つは、物体側に凹面を向けた負レンズからなることを特徴とする請求項１、３、４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項10】
前記物体側合焦群より物体側に、負の屈折力を有する負レンズ群を少なくとも１つを有し、
変倍時に、前記負レンズ群と前記物体側合焦群との間隔が変化することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
変倍時に、前記負レンズ群と前記物体側合焦群との間隔が変化することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項11】
前記物体側合焦群より物体側に、正の屈折力を有する正レンズ群及び負の屈折力を有する負レンズ群を少なくとも１つずつを有し、
変倍時に、前記正レンズ群と前記負レンズ群との間隔、及び、前記負レンズ群と前記物体側合焦群との間隔が変化することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
変倍時に、前記正レンズ群と前記負レンズ群との間隔、及び、前記負レンズ群と前記物体側合焦群との間隔が変化することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項12】
前記物体側合焦群及び前記像側合焦群はそれぞれ１つであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項13】
前記第１合焦群は、次式の条件を満足するレンズを有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
νｄ１ ＞ ４５．０
但し、
νｄ１：前記第１合焦群に含まれる前記レンズの媒質のｄ線に対するアッベ数
νｄ１ ＞ ４５．０
但し、
νｄ１：前記第１合焦群に含まれる前記レンズの媒質のｄ線に対するアッベ数
【請求項14】
前記物体側合焦群は１つであって、１つの負レンズからなり、
前記物体側合焦群の物体側に対向する位置には負の屈折力を有する負レンズ群を有し、
前記物体側合焦群の像側に対向する位置には正の屈折力を有する正レンズ群を有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
前記物体側合焦群の物体側に対向する位置には負の屈折力を有する負レンズ群を有し、
前記物体側合焦群の像側に対向する位置には正の屈折力を有する正レンズ群を有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項15】
変倍時に、前記第２合焦群と前記第２合焦群の物体側に対向する位置に配置されるレンズ群との間隔が変化し、前記第２合焦群と前記第２合焦群の像側に対向する位置に配置されるレンズ群との間隔が変化することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項16】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変倍光学系及び光学機器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数群のフォーカシングによる近距離合焦機能を有する変倍光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１は、さらなる光学性能の向上が要望されているという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９−２７１４７１号公報
【発明の概要】
【0004】
本発明の第１の態様に係る変倍光学系は、複数のレンズ群を有し、変倍時にレンズ群の間隔が変化する変倍光学系であって、開口絞りと、開口絞りより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群と、開口絞りより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群と、を有し、合焦時に、物体側合焦群と像側合焦群との移動軌跡は異なり、物体側合焦群より物体側に、少なくとも１つの物体側レンズ群を有し、変倍時に、物体側レンズ群と前記物体側合焦群との間隔が変化し、物体側合焦群の１つ及び像側合焦群の１つのうち、一方を第１合焦群とし、他方を第２合焦群としたとき、次式の条件を満足することを特徴とする。｜ｆｆ１／ｆｆ２｜ ＜ １．０００
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ２Ｔ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ １．０００
０．０５０ ＜ ｜ＦＺ２Ｗ／ＦＺ２Ｔ｜ ＜ ０．９５０
ｆｆ２ ≦ −３４．４７
但し、
ｆｆ１：第１合焦群の焦点距離
ｆｆ２：第２合焦群の焦点距離
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
【0005】
本発明の第２の態様に係る変倍光学系は、複数のレンズ群を有し、変倍時にレンズ群の間隔が変化する変倍光学系であって、開口絞りと、開口絞りより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群と、開口絞りより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群と、を有し、合焦時に、物体側合焦群と像側合焦群との移動軌跡は異なり、物体側合焦群の１つは、物体側に凹面を向けた負レンズからなり、物体側合焦群の１つ及び像側合焦群の１つのうち、一方を第１合焦群とし、他方を第２合焦群としたとき、次式の条件を満足することを特徴とする。｜ｆｆ１／ｆｆ２｜ ＜ １．０００
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ２Ｔ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ １．０００
０．０５０ ＜ ｜ＦＺ２Ｗ／ＦＺ２Ｔ｜ ＜ ０．９５０
ｆｆ２ ≦ −３４．４７
但し、
ｆｆ１：第１合焦群の焦点距離
ｆｆ２：第２合焦群の焦点距離
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
本発明の第３の態様に係る変倍光学系は、複数のレンズ群を有し、変倍時にレンズ群の間隔が変化する変倍光学系であって、開口絞りと、開口絞りより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群と、開口絞りより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群と、を有し、合焦時に、物体側合焦群と像側合焦群との移動軌跡は異なり、物体側合焦群の１つ及び像側合焦群の１つのうち、一方を第１合焦群とし、他方を第２合焦群としたとき、次式の条件を満足することを特徴とする。
｜ｆｆ１／ｆｆ２｜ ＜ １．０００
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ２Ｔ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ １．０００
０．６００ ＜ ｜ＦＺ２Ｗ／ＦＺ２Ｔ｜ ＜ ０．９５０
ｆｆ２ ≦ −３４．４７
但し、
ｆｆ１：第１合焦群の焦点距離
ｆｆ２：第２合焦群の焦点距離
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第２合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
【0006】
本発明の第４の態様に係る変倍光学系は、複数のレンズ群を有し、変倍時にレンズ群の間隔が変化する変倍光学系であって、開口絞りと、開口絞りより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群と、開口絞りより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群と、を有し、合焦時に、物体側合焦群と像側合焦群との移動軌跡は異なり、像側合焦群の１つを第１合焦群とし、物体側合焦群の１つを第２合焦群としたとき、次式の条件を満足することを特徴とする。｜ｆｆ１／ｆｆ２｜ ＜ １．０００
ｆｆ１ ＞ ０
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ１Ｗ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ ０．３５０
但し、
ｆｆ１：第１合焦群の焦点距離
ｆｆ２：第２合焦群の焦点距離
ＦＺ１Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第１合焦群が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態のレンズ構成を示す断面図であって、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）は望遠端状態を示す。
【図2】第１実施形態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、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）は望遠端状態を示す。
【図3】第１実施形態に係る変倍光学系の至近合焦状態における諸収差図であって、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）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無限遠合焦状態のレンズ構成を示す断面図であって、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）は望遠端状態を示す。
【図5】第２実施形態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、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）は望遠端状態を示す。
【図6】第２実施形態に係る変倍光学系の至近合焦状態における諸収差図であって、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）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無限遠合焦状態のレンズ構成を示す断面図であって、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）は望遠端状態を示す。
【図8】第３実施形態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、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）は望遠端状態を示す。
【図9】第３実施形態に係る変倍光学系の至近合焦状態における諸収差図であって、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）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無限遠合焦状態のレンズ構成を示す断面図であって、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）は望遠端状態を示す。
【図11】第４実施形態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、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）は望遠端状態を示す。
【図12】第４実施形態に係る変倍光学系の至近合焦状態における諸収差図であって、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）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無限遠合焦状態のレンズ構成を示す断面図であって、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）は望遠端状態を示す。
【図14】第５実施形態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、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）は望遠端状態を示す。
【図15】第５実施形態に係る変倍光学系の至近合焦状態における諸収差図であって、（Ｗ）は広角端状態を示し、（Ｍ）は中間焦点距離状態を示し、（Ｔ）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】
【0008】
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、複数のレンズ群を有し、変倍時にレンズ群の間隔が変化するように構成されている。この変倍光学系ＺＬは、開口絞りＳと、この開口絞りＳより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群ＧｆＦと、開口絞りＳより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群ＧｆＲと、を有している。また、この物体側合焦群ＧｆＦ及び像側合焦群ＧｆＲの合焦時における移動軌跡は異なるように構成されている。このように、開口絞りＳの前後に配置された複数の合焦群で合焦を行うことにより、近距離合焦時の軸外性能、特に像面湾曲を良好に補正できる。
【0009】
ここで、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、物体側合焦群ＧｆＦの１つ及び像側合焦群ＧｆＲの１つのうち、一方を第１合焦群Ｇｆ１とし、他方を第２合焦群Ｇｆ２としたとき、以下に示す条件式（１）を満足する。
【0010】
｜ｆｆ１／ｆｆ２｜ ＜ １．０００ （１）但し、
ｆｆ１：第１合焦群Ｇｆ１の焦点距離
ｆｆ２：第２合焦群Ｇｆ２の焦点距離
【0011】
この条件式（１）は、物体側合焦群ＧｆＦの１つ及び像側合焦群ＧｆＲの１つのうち、屈折力の強い方を第１合焦群Ｇｆ１とし、屈折力の弱い方を第２合焦群Ｇｆ２として規定するものである。本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第１合焦群Ｇｆ１は、物体が移動したときにその像を像面に結像させる機能を有し、第２合焦群Ｇｆ２は、第１合焦群Ｇｆ１の移動による周辺部の収差（軸外収差）を補正する機能を有している。条件式（１）の上限値を上回ると、第１合焦群Ｇｆ１の屈折力が弱くなり、合焦時の移動量が増加するとともに、合焦時に発生する軸外収差、像面湾曲、コマ収差が大きく発生し過ぎてしまう。また、第２合焦群Ｇｆ２の屈折力が強くなりすぎると、像面湾曲補正を行う際に、球面収差の悪化を招いてしまう。なお、この条件式（１）の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を０．９００とすることが望ましい。また、この条件式（１）の効果を更に確実にするために、条件式（１）の上限値を０．８００とすることが望ましい。また、この条件式（１）の効果を更に確実にするために、条件式（１）の上限値を０．７００とすることが望ましい。また、この条件式（１）の効果を更に確実にするために、条件式（１）の上限値を０．６００とすることが望ましい。また、この条件式（１）の効果を更に確実にするために、条件式（１）の上限値を０．５００とすることが望ましい。
【0012】
また、条件式（１）の下限値付近においては、第２合焦群Ｇｆ２の屈折力が弱くなり過ぎるため、像面湾曲補正を良好に行うことができなくなる。そのため、この条件式（１）の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．０２０とすることが望ましい。また、この条件式（１）の効果を更に確実にするために、条件式（１）の下限値を０．０４０とすることが望ましい。また、この条件式（１）の効果を更に確実にするために、条件式（１）の下限値を０．０６０とすることが望ましい。また、この条件式（１）の効果を更に確実にするために、条件式（１）の下限値を０．０８０とすることが望ましい。また、この条件式（１）の効果を更に確実にするために、条件式（１）の下限値を０．１００とすることが望ましい。
【0013】
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（２）を満足することが望ましい。
【0014】
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ２Ｔ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ １．０００ （２）但し、
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第１合焦群Ｇｆ１が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第２合焦群Ｇｆ２が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
【0015】
条件式（２）は、良好な至近性能を得るために、広角端状態における、第１合焦群Ｇｆ１と第２合焦群Ｇｆ２との合焦位置感度を規定している。この条件式（２）を満足することにより、第１合焦群Ｇｆ１より第２合焦群Ｇｆ２の方が、軸上合焦位置変動量が小さくなる。上述したように、第２合焦群Ｇｆ２は軸外収差補正を行うため、軸上での合焦位置変動量が第１合焦群Ｇ１ｆよりも小さい必要があり、この変動量の差が大きいほど補正が容易となる。条件式（２）の上限値を上回ると、第２合焦群Ｇｆ２の軸上合焦位置変動量が大きくなり、軸上及び軸外合焦位置を揃えるために第１合焦群Ｇｆ１の移動量が大きくなり、近距離合焦時の球面収差やコマ収差が大きくなってしまう。なお、この条件式（２）の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を０．９００とすることが望ましい。また、この条件式（２）の効果を更に確実にするために、条件式（２）の上限値を０．８００とすることが望ましい。また、この条件式（２）の効果を更に確実にするために、条件式（２）の上限値を０．７５０とすることが望ましい。また、この条件式（２）の効果を更に確実にするために、条件式（２）の上限値を０．７００とすることが望ましい。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、第２合焦群Ｇｆ２の屈折力が弱くなるため、軸外収差補正が困難になる。なお、この条件式（２）の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を０．０１５とすることが望ましい。また、この条件式（２）の効果を更に確実にするために、条件式（２）の下限値を０．０２０とすることが望ましい。また、この条件式（２）の効果を更に確実にするために、条件式（２）の下限値を０．０２５とすることが望ましい。また、この条件式（２）の効果を更に確実にするために、条件式（２）の下限値を０．０３０とすることが望ましい。
【0016】
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（３）を満足することが望ましい。
【0017】
０．０５０ ＜ ｜ＦＺ２Ｗ／ＦＺ２Ｔ｜ ＜ ０．９５０ （３）但し、
ＦＺ２Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において第２合焦群Ｇｆ２が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第２合焦群Ｇｆ２が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
【0018】
条件式（３）は、良好な至近性能を得るために、第２合焦群Ｇｆ２における広角端状態及び望遠端状態の合焦位置感度を規定している。この条件式（３）を満足することにより、広角端状態より望遠端状態の方が、第２合焦群Ｇｆ２の合焦位置変動量が大きくなる。第２合焦群Ｇｆ２は、軸外収差補正を行うが、広角端状態では像面湾曲が発生しやすく、軸上での合焦位置変化が小さいことが望ましい。条件式（３）の上限値を上回ると、広角端状態での軸上、軸外合焦位置を良好に合わせることができなくなる。なお、この条件式（３）の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を０．９００とすることが望ましい。また、この条件式（３）の効果を更に確実にするために、条件式（３）の上限値を０．８５０とすることが望ましい。一方、条件式（３）の下限値を下回ると、望遠端状態での軸上、軸外合焦位置を良好に合わせることができなくなる。なお、この条件式（３）の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．２５０とすることが望ましい。また、この条件式（３）の効果を更に確実にするために、条件式（３）の下限値を０．３５０とすることが望ましい。また、この条件式（３）の効果を更に確実にするために、条件式（３）の下限値を０．５００とすることが望ましい。また、この条件式（３）の効果を更に確実にするために、条件式（３）の下限値を０．６００とすることが望ましい。
【0019】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、像側合焦群ＧｆＲの１つを第１合焦群Ｇｆ１とし、物体側合焦群ＧｆＦの１つを第２合焦群とすることが望ましい。物体側合焦群ＧｆＦを第１合焦群Ｇｆ１とした場合、前玉径の大型化及び像面湾曲収差の発生が懸念されるため、像側合焦群ＧｆＲを第１合焦群Ｇｆ１にすることが望ましい。
【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（４）を満足する、すなわち、第１合焦群Ｇｆ１は正の屈折力を有することが望ましい。
【0021】
ｆｆ１ ＞ ０ （４）但し、
ｆｆ１：第１合焦群Ｇｆ１の焦点距離
【0022】
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、すなわち、第２合焦群Ｇｆ２は負の屈折力を有することが望ましい。
【0023】
ｆｆ２ ＜ ０ （５）但し、
ｆｆ２：第２合焦群Ｇｆ２の焦点距離
【0024】
なお、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、条件式（５）を満足するときは、上述の条件式（３）に代えて、次の条件式（３′）を満足することが望ましい。
【0025】
０．４００ ＜ ｜ＦＺ２Ｗ／ＦＺ２Ｔ｜ ＜ ０．９５０ （３′）但し、
ＦＺ２Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において第２合焦群Ｇｆ２が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ２Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第２合焦群Ｇｆ２が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
【0026】
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（６）を満足することが望ましい。
【0027】
０．０１０ ＜ ｜ＦＺ１Ｗ／ＦＺ１Ｔ｜ ＜ １．５００ （６）但し、
ＦＺ１Ｗ：広角端状態且つ無限遠合焦状態において第１合焦群Ｇｆ１が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
ＦＺ１Ｔ：望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第１合焦群Ｇｆ１が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］
【0028】
条件式（６）は、良好な至近性能を得るために、第１合焦群Ｇｆ１における広角端状態及び望遠端状態の合焦位置感度を規定している。この条件式（６）の上限値を上回ると、広角端状態での第１合焦群Ｇｆ１の軸上感度が高くなり、球面収差及びコマ収差の変動が大きくなるため、良好な至近性能を得ることができない。なお、この条件式（６）の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を０．７００とすることが望ましい。また、この条件式（６）の効果を更に確実にするために、条件式（６）の上限値を０．３５０とすることが望ましい。一方、条件式（６）の下限値を下回ると、望遠端状態での第１合焦群Ｇ１ｆの軸上感度が高くなり、球面収差及びコマ収差の変動が大きくなるため、良好な至近性能を得ることができない。なお、この条件式（６）の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を０．０５０とすることが望ましい。また、この条件式（６）の効果を更に確実にするために、条件式（６）の下限値を０．１００とすることが望ましい。
【0029】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、物体側合焦群ＧｆＦより物体側に、少なくとも１つの物体側レンズ群（例えば、図１における第２レンズ群Ｇ２）を有し、変倍時に、物体側レンズ群（第２レンズ群Ｇ２）と物体側合焦群ＧｆＦとの間隔が変化するように構成されていることが望ましい。物体側合焦群ＧｆＦより物体側に物体側レンズ群を配置することにより、この物体側レンズ群で物体側合焦群ＧｆＦへの光線を集光できたり、倍率をかけることができたりするため、物体側レンズ群ＧｆＦを比較的簡素で径の小さなレンズ群とすることができる。
【0030】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、物体側合焦群ＧｆＦより物体側に、負の屈折力を有する負レンズ群を少なくとも１つ（例えば、図１における第２レンズ群Ｇ２）有し、変倍時に、負レンズ群（第２レンズ群Ｇ２）と物体側合焦群ＧｆＦとの間隔が変化するように構成されていることが望ましい。物体側合焦群ＧｆＦより物体側に負レンズ群を配置することにより、物体側合焦群ＧｆＦへの光線入射角度を抑制しやすくなるため、物体側合焦群ＧｆＦで発生する像面湾曲量を比較的小さくでき、像側合焦群ＧｆＲでの補正を容易にすることができる。
【0031】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、物体側合焦群ＧｆＦより物体側に、正の屈折力を有する正レンズ群（例えば、図１における第１レンズ群Ｇ１）及び負の屈折力を有する負レンズ群（例えば、図１における第２レンズ群Ｇ２）を少なくとも１つずつ有し、変倍時に、正レンズ群（第１レンズ群Ｇ１）と負レンズ群（第２レンズ群Ｇ２）との間隔、及び、負レンズ群（第２レンズ群Ｇ２）と物体側合焦群ＧｆＦとの間隔が変化するように構成されていることが望ましい。上述した負レンズ群より更に物体側に正レンズ群を配置することにより、変倍比を増やしつつ、物体側及び像側合焦群ＧｆＦ，ＧｆＲを比較的小さくでき、また、合焦スピードを速くすることができる。
【0032】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、物体側合焦群ＧｆＦの１つは、物体側に凹面を向けた負レンズ（例えば、図１における負メニスカスレンズＬ３１）からなることが望ましい。このように構成することで、変倍時の球面収差及び像面湾曲収差変動を抑制することができる。また、効率良く変倍することができ、レンズの小型化に繋がる。
【0033】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、物体側合焦群ＧｆＦ及び像側合焦群ＧｆＲはそれぞれ１つであることが望ましい。このように構成することで、簡素な構成で軸外光線の近距離性能を発揮させることができる。
【0034】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第１合焦群Ｇｆ１は、以下に示す条件式（７）を満足するレンズ（例えば、図１における負メニスカスレンズＬ３１）を有することが望ましい。
【0035】
νｄ１ ＞ ４５．０ （７）但し、
νｄ１：第１合焦群Ｇｆ１に含まれるレンズの媒質のｄ線に対するアッベ数
【0036】
第１合焦群Ｇｆ１に、条件式（７）を満足するレンズを配置することにより、この第１合焦群Ｇｆ１で発生する色収差を小さくすることができる。この条件式（７）の下限値を下回る、すなわち、アッベ数の小さい媒質でレンズを構成すると、色補正を行うために、この第１合焦群Ｇｆ１のレンズ枚数が増えてしまう。なお、この条件式（７）の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を４８．０にすることが望ましい。また、この条件式（７）の効果を更に確実にするために、条件式（７）の下限値を５０．０にすることが望ましい。また、この条件式（７）の効果を更に確実にするために、条件式（７）の下限値を５２．０に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において、物体側合焦群ＧｆＦは１つであって、１つの負レンズからなり、また、物体側合焦群ＧｆＦの物体側に対向する位置には負の屈折力を有する負レンズ群（例えば、図１における第２レンズ群Ｇ２）を有し、さらに、物体側合焦群ＧｆＦの像側に対向する位置には正の屈折力を有する正レンズ群（例えば、図１における第４レンズ群Ｇ４）を有するように構成されていることが望ましい。このように構成することで、物体側合焦群ＧｆＦの像倍率変化を小さくすることができる。
【0038】
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、変倍時に、第２合焦群Ｇｆ２とこの第２合焦群Ｇｆ２の物体側に対向する位置に配置されるレンズ群（例えば、図１における第４レンズ群Ｇ４）との間隔が変化し、第２合焦群Ｇｆ２とこの第２合焦群Ｇｆ２の像側に対向する位置に配置されるレンズ群（例えば、図１における第６レンズ群Ｇ６）との間隔が変化するように構成されていることが望ましい。このように構成することにより、変倍時の球面収差及び像面湾曲収差変動を抑制することができる。
【0039】
なお、以上で説明した条件及び構成は、それぞれが上述した効果を発揮するものであり、全ての条件及び構成を満たすものに限定されることはなく、いずれかの条件又は構成、或いは、いずれかの条件又は構成の組み合わせを満たすものでも、上述したそれぞれの効果を得ることが可能である。
【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、５群、６群、７群構成の変倍光学系ＺＬを示したが、以上の構成条件等は、４群、８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、最も像面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。具体的には、最も像面側に、変倍時又は合焦時に像面に対する位置を固定されたレンズ群を追加した構成が考えられる。また、群とは、変倍時、合焦時、縮筒時などの少なくとも１つで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こととしてもよい。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５レンズ群Ｇ５（又は第６レンズ群Ｇ６、第７レンズ群Ｇ７）がそれぞれ光軸に沿って移動するように構成してもよい。また、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。
【0044】
また、２以上のレンズ群、２以上の部分レンズ群、または光学系全体を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物点への合焦を行う合焦群としてもよい。この場合、合焦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モータ駆動（ＤＣモータ、ステッピングモータ、ボイスコイルモータ等、モータの種類は限定されない）にも適している。例えば、上述した６群構成の場合は、第３レンズ群Ｇ３（物体側合焦群ＧｆＦ）及び第５レンズ群Ｇ５（像側合焦群ＧｆＲ）を合焦群とし、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。モータにかかる負荷を考慮すると、合焦レンズ群は１つまたは２つのレンズ成分から構成するのが好ましい。また、物体側合焦群ＧｆＦと像側合焦群ＧｆＲとの間には、合焦時に光軸方向の位置を固定されるレンズを少なくとも１つ配置するのが好ましい。
【0045】
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に直交方向の変位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、手振れによって生じる像ブレを補正する防振群としてもよい。特に、開口絞りＳより像側であって、像側合焦群ＧｆＲの物体側または像側に対向する位置に配置されたレンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群としてもよい。また、防振レンズ群は、レンズ枚数に特に限定は無く、１枚の単レンズや複数のレンズ成分から構成することとしてもよい。
【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、物体側合焦群ＧｆＦと像側合焦群ＧｆＲとの間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。また、第１合焦群Ｇｆ１を開口絞りＳより像側に配置する場合、開口絞りＳと第１合焦群Ｇｆ１との間には、合焦時に光軸方向の位置を固定されるレンズを少なくとも１つ配置するのが好ましい。
【0048】
さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高い光学性能を達成するために、反射防止膜を施してもよい。反射防止膜は、適宜選択可能であり、単層コーティングや、多層膜コーティングや、微細な結晶粒子からなる超低屈折率層を有する反射防止膜等、膜の種類は限定されない。反射防止膜を施す面数も特に限定されない。
【0049】
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。なお、ここでは図１に示す６群構成の変倍光学系ＺＬ１に基づいて説明するが、５群又は７群構成の場合においても同様である。まず、各レンズを配置して第１レンズ群Ｇ１〜第６レンズ群Ｇ６をそれぞれ準備し（ステップＳ１００）、開口絞りＳと、開口絞りＳより物体側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの物体側合焦群ＧｆＦと、開口絞りＳより像側に配置され、合焦時に光軸方向に移動する少なくとも１つの像側合焦群ＧｆＲと、を配置し（ステップＳ２００）、合焦時に、物体側合焦群ＧｆＦと像側合焦群ＧｆＲとの移動軌跡は異なるように配置し（ステップＳ３００）、物体側合焦群ＧｆＦの１つ及び像側合焦群ＧｆＲの１つのうち、一方を第１合焦群Ｇｆ１とし、他方を第２合焦群Ｇｆ２としたとき、上述した条件を満足するように配置する（ステップＳ４００）。
【0050】
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と両凸レンズＬ１２とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３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Ｌ２１、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹レンズ形状の非球面負レンズＬ２２、及び、両凸レンズＬ２３を配置して第２レンズ群Ｇ２とし、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１を配置して第３レンズ群Ｇ３とし、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ４１、及び、両凸レンズＬ４２と両凹レンズＬ４３とを接合した接合負レンズを配置して第４レンズ群Ｇ４とし、両凹レンズＬ５１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２とを接合した接合負レンズを配置して第５レンズ群Ｇ５とし、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ形状の非球面正レンズＬ６１、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ６２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６３とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６４を配置して第６レンズ群Ｇ６とする。なお、開口絞りＳは第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に配置する。また、第３レンズ群Ｇ３を物体側合焦群ＧｆＦ（第１合焦群Ｇｆ１）とし、第５レンズ群Ｇ５を像側合焦群ＧｆＲ（第２合焦群Ｇｆ２）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】
【0051】
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）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）に変倍する際の、各レンズ群Ｇ１〜Ｇ５（又はＧ６、Ｇ７）の光軸に沿った移動方向、及び、無限遠合焦状態（∞）から至近合焦状態に合焦する際の物体側合焦群ＧｆＦ及び像側合焦群ＧｆＲの光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。
【0052】
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。
【0053】
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−Ｋ×ｙ2／ｒ2）1/2｝＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 （ａ）
【0054】
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左側に＊印を付している。
【0055】
［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、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、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、から構成されている。
【0056】
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と両凸レンズＬ１２とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３を有して構成されている。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Ｌ２１、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹レンズ形状の非球面負レンズＬ２２、及び、両凸レンズＬ２３を有して構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１を有して構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ４１、及び、両凸レンズＬ４２と両凹レンズＬ４３とを接合した接合負レンズを有して構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凹レンズＬ５１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２とを接合した接合負レンズを有して構成されている。また、第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ形状の非球面正レンズＬ６１、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ６２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６３とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６４を有して構成されている。また、開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側のレンズ面（第１５面）の物体側に配置されている。
【0057】
この変倍光学系ＺＬ１では、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との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が増大し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との空気間隔が減少し、第６レンズ群Ｇ６と像面Ｉとの空気間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１から第６レンズ群Ｇ６の各レンズ群が光軸上を移動する。なお、開口絞りＳは、変倍に際し第４レンズ群Ｇ４とともに移動する。
【0058】
また、この変倍光学系ＺＬ１では、物体側合焦群ＧｆＦを第３レンズ群Ｇ３とし、像側合焦群ＧｆＲを第５レンズ群Ｇ５とし、無限遠物体から近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４及び第６レンズ群Ｇ６を像面Ｉに対して固定とし、物体側合焦群ＧｆＦである第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って像側から物体側に移動させ、像側合焦群ＧｆＲである第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って像側から物体側に移動させることにより行うように構成されている。なお、この合焦において、物体側合焦群ＧｆＦと像側合焦群ＧｆＲとの移動軌跡は異なるように構成されている。
【0059】
以下に、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の諸元の値を掲げる。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。
【0060】
まず、表１に全体諸元を示す。この全体諸元において、ｆは全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角［°］、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表しており、広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）及び望遠端状態（Ｔ）のそれぞれにおける値が示されている。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２９面）から像面Ｉまでの光軸上の距離を示している。なお、ＢＦ（ａｉｒ）はバックフォーカスの空気換算長を示している。
【0061】
【表1】
【0062】
次に、表２にレンズデータを示す。この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ｎｄ及び第５欄νｄは、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率及びアッベ数を示している。また、曲率半径0.00000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。
【0063】
【表2】
【0064】
また、表３にレンズ群焦点距離を示す。このレンズ群焦点距離におけるｇは各レンズ群の符号を、ｍは各レンズ群の始面（最も物体側のレンズ面の面番号）を、ｆｇは各レンズ群の焦点距離を示している。
【0065】
【表3】
【0066】
この変倍光学系ＺＬ１において、第８面、第９面、第１５面、第１６面、第２３面及び第２５面は非球面形状に形成されている。次の表４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。
【0067】
【表4】
【0068】
また、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Ｄ５、第２レンズ群と第３レンズ群Ｇ３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Ｄ１３、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ１９、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との軸上空気間隔Ｄ２２、及び、第６レンズ群Ｇ６と像面Ｉとの軸上空気間隔Ｄ２９（バックフォーカスＢＦに相当する）は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表５に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。なお、この表５において、Ｉｎｆｉｎｉｔｅは無限遠合焦状態を示し、Ｃｌｏｓｅｓｔは至近合焦状態を示す。また、Ｗは広角端状態を、Ｍは中間焦点距離状態を、Ｔは望遠端状態を示す。また、Ｄ０は変倍光学系ＺＬ１の最も物体側の面（第１面）から物体までの距離を示し、βは撮影倍率を示し、ｆは全系の焦点距離を示す。
【0069】
【表5】
【0070】
次の表６に、この変倍光学系ＺＬ１における各条件式対応値を示す。この条件式対応値において、ｆｆ１は第１合焦群Ｇｆ１の焦点距離を、ｆｆ２は第２合焦群Ｇｆ２の焦点距離を、ＦＺ１Ｗは広角端状態且つ無限遠合焦状態において第１合焦群Ｇｆ１が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］を、ＦＺ１Ｔは望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第１合焦群Ｇｆ１が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］を、ＦＺ２Ｗは広角端状態且つ無限遠合焦状態において前記第２合焦群Ｇｆ２が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］を、ＦＺ２Ｔは望遠端状態且つ無限遠合焦状態において第２合焦群Ｇｆ２が光軸方向に１［ｍｍ］移動した際の軸上合焦位置の変動量［ｍｍ］を、νｄ１は第１合焦群Ｇｆ１に含まれるレンズの媒質のｄ線に対するアッベ数をそれぞれ表している。なお、この第１実施例において、第１合焦群Ｇｆ１は、物体側合焦群ＧｆＦである第３レンズ群Ｇ３が相当し、第２合焦群Ｇｆ２は、像側合焦群ＧｆＲである第５レンズ群Ｇ５が相当する。また、νｄ１は、第１合焦群Ｇｆ１である第３レンズ群Ｇ３の負メニスカスレンズＬ３１の値である。
【0071】
【表6】
【0072】
このように、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、上記条件式（１）〜（３）、（５）及び（３′）、（６）並びに（７）を満足している。
【0073】
この変倍光学系ＺＬ１の、無限遠合焦状態及び至近合焦状態における、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図２及び図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、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバー又は開口数の値を示し、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、横収差図では各像高の値を示している。また、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。また、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している。また、歪曲収差図はｄ線の値を示している。また、以降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、合焦における無限遠物体合焦状態から至近合焦状態にわたって、また、変倍における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。
【0074】
［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、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、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、から構成されている。
【0075】
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と両凸レンズＬ１２とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３を有して構成されている。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Ｌ２１、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹レンズ形状の非球面負レンズＬ２２、及び、両凸レンズＬ２３を有して構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凹レンズＬ３１と両凸レンズＬ３２とを接合した接合負レンズを有して構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ４１、及び、両凸レンズＬ４２と両凹レンズＬ４３とを接合した接合正レンズを有して構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凹レンズＬ５１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２とを接合した接合負レンズを有して構成されている。また、第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に、物体側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ形状の非球面正レンズＬ６１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６２とを接合した接合正レンズ、両凸レンズＬ６３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６４とを接合した接合正レンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６５、及び、両凹レンズＬ６６を有して構成されている。また、開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側のレンズ面（第１６面）の物体側に配置されている。
【0076】
この変倍光学系ＺＬ２では、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との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が増大し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との空気間隔が減少し、第６レンズ群Ｇ６と像面Ｉとの空気間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１から第６レンズ群Ｇ６の各レンズ群が光軸上を移動する。なお、開口絞りＳは、変倍に際し第４レンズ群Ｇ４とともに移動する。
【0077】
また、この変倍光学系ＺＬ２では、物体側合焦群ＧｆＦを第３レンズ群Ｇ３とし、像側合焦群ＧｆＲを第５レンズ群Ｇ５とし、無限遠物体から近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４及び第６レンズ群Ｇ６を像面Ｉに対して固定とし、物体側合焦群ＧｆＦである第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って像側から物体側に移動させ、像側合焦群ＧｆＲである第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って像側から物体側に移動させることにより行うように構成されている。なお、この合焦において、物体側合焦群ＧｆＦと像側合焦群ＧｆＲとの移動軌跡は異なるように構成されている。
【0078】
以下に、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の諸元の値を掲げる。まず、表７に全体諸元を示す。
【0079】
【表7】
【0080】
次に、表８に第２実施例におけるレンズデータを示す。
【0081】
【表8】
【0082】
また、表９に第２実施例におけるレンズ群焦点距離を示す。
【0083】
【表9】
【0084】
この変倍光学系ＺＬ２において、第８面、第１６面、第１７面及び第２４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〜Ａ10の値を示す。
【0085】
【表10】
【0086】
また、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Ｄ５、第２レンズ群と第３レンズ群Ｇ３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Ｄ１４、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ２０、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との軸上空気間隔Ｄ２３、及び、第６レンズ群Ｇ６と像面Ｉとの軸上空気間隔Ｄ３３（バックフォーカスＢＦに相当する）は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表１１に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。
【0087】
【表11】
【0088】
次の表１２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１合焦群Ｇｆ１は、物体側合焦群ＧｆＦである第３レンズ群Ｇ３が相当し、第２合焦群Ｇｆ２は、像側合焦群ＧｆＲである第５レンズ群Ｇ５が相当する。また、νｄ１は、第１合焦群Ｇｆ１である第３レンズ群Ｇ３の両凹レンズＬ３１の値である。
【0089】
【表12】
【0090】
このように、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、上記条件式（１）〜（３）、（５）及び（３′）、（６）並びに（７）を満足している。
【0091】
この変倍光学系ＺＬ２の、無限遠合焦状態及び至近合焦状態における、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図５及び図６に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ２は、合焦における無限遠物体合焦状態から至近合焦状態にわたって、また、変倍における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。
【0092】
［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、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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、から構成されている。
【0093】
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とを接合した接合正レンズを有して構成されている。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Ｌ２１、物体側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、及び、像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹レンズ形状の非球面負レンズＬ２４を有して構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ３１、両凸レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とを接合した接合正レンズ、両凹レンズＬ３４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３５とを接合した接合正レンズ、及び、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ３６を有して構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズＬ４１を有して構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ５１を有して構成されている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の非球面正レンズＬ３１と両凸レンズＬ３２との間に配置されている。また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間にはフィルタＦＬが配置されている。
【0094】
この変倍光学系ＺＬ３では、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との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が増大し、第５レンズ群Ｇ５とフィルタＦＬとの空気間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５の各レンズ群が光軸上を移動する。なお、開口絞りＳは、変倍に際し第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
【0095】
また、この変倍光学系ＺＬ３では、物体側合焦群ＧｆＦを第２レンズ群Ｇ２とし、像側合焦群ＧｆＲを第４レンズ群Ｇ４とし、無限遠物体から近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３及び第５レンズ群Ｇ５を像面Ｉに対して固定とし、物体側合焦群ＧｆＦである第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って像側から物体側に移動させ、像側合焦群ＧｆＲである第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って物体側から像側に移動させることにより行うように構成されている。なお、この合焦において、物体側合焦群ＧｆＦと像側合焦群ＧｆＲとの移動軌跡は異なるように構成されている。
【0096】
以下に、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の諸元の値を掲げる。まず、表１３に全体諸元を示す。
【0097】
【表13】
【0098】
次に、表１４に第３実施例におけるレンズデータを示す。
【0099】
【表14】
【0100】
また、表１５に第３実施例におけるレンズ群焦点距離を示す。
【0101】
【表15】
【0102】
この変倍光学系ＺＬ３において、第６面、第１１面、第１２面、第１３面、第２１面、第２２面、第２４面及び第２５面は非球面形状に形成されている。次の表１６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。
【0103】
【表16】
【0104】
また、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レンズ群と第３レンズ群Ｇ３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Ｄ２２、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ２４、及び、第５レンズ群Ｇ５とフィルタＦＬＩとの軸上空気間隔Ｄ２６は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表１７に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。
【0105】
【表17】
【0106】
次の表１８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１合焦群Ｇｆ１は、物体側合焦群ＧｆＦである第２レンズ群Ｇ２が相当し、第２合焦群Ｇｆ２は、像側合焦群ＧｆＲである第４レンズ群Ｇ４が相当する。また、νｄ１は、第１合焦群Ｇｆ１である第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１の値である。
【0107】
【表18】
【0108】
このように、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、上記条件式（１）〜（３）、（５）及び（３′）、（６）並びに（７）を満足している。
【0109】
この変倍光学系ＺＬ３の、無限遠合焦状態及び至近合焦状態における、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図８及び図９に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ３は、合焦における無限遠物体合焦状態から至近合焦状態にわたって、また、変倍における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。
【0110】
［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、物体側から順に、負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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、から構成されている。
【0111】
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、物体側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズＬ１２、及び、両凸レンズＬ１３を有して構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズＬ２１と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２とを接合した接合負レンズを有して構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ形状の非球面正レンズＬ３１、及び、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３とを接合した接合正レンズを有して構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凹レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２とを接合した接合負レンズを有して構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズＬ５１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２とを接合した接合負レンズ、両凸レンズＬ５３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５４とを接合した接合正レンズ、両凸レンズＬ５５、及び、両凹レンズＬ５６を有して構成されている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側のレンズ面（第１１面）の物体側に配置されている。
【0112】
この変倍光学系ＺＬ４では、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の空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の空気間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の空気間隔が減少し、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉの空気間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５の各レンズ群が光軸上を移動する。なお、開口絞りＳは、変倍に際し第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
【0113】
また、この変倍光学系ＺＬ４では、物体側合焦群ＧｆＦを第２レンズ群Ｇ２とし、像側合焦群ＧｆＲを第４レンズ群Ｇ４とし、無限遠物体から近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３及び第５レンズ群Ｇ５を像面Ｉに対して固定とし、物体側合焦群ＧｆＦである第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って像側から物体側に移動させ、像側合焦群ＧｆＲである第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って像側から物体側に移動させることにより行うように構成されている。なお、この合焦において、物体側合焦群ＧｆＦと像側合焦群ＧｆＲとの移動軌跡は異なるように構成されている。
【0114】
以下に、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４の諸元の値を掲げる。まず、表１９に全体諸元を示す。
【0115】
【表19】
【0116】
次に、表２０に第４実施例におけるレンズデータを示す。
【0117】
【表20】
【0118】
また、表２１に第４実施例におけるレンズ群焦点距離を示す。
【0119】
【表21】
【0120】
この変倍光学系ＺＬ４において、第３面、第７面、第１１面、第１２面、及び第１９面は非球面形状に形成されている。次の表２２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。
【0121】
【表22】
【0122】
また、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Ｄ６、第２レンズ群と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ９、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ１５、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ１８、及び、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの軸上空気間隔Ｄ２８（バックフォーカスＢＦに相当する）は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表２３に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。
【0123】
【表23】
【0124】
次の表２４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１合焦群Ｇｆ１は、物体側合焦群ＧｆＦである第２レンズ群Ｇ２が相当し、第２合焦群Ｇｆ２は、像側合焦群ＧｆＲである第４レンズ群Ｇ４が相当する。また、νｄ１は、第１合焦群Ｇｆ１である第２レンズ群Ｇ２の非球面負レンズＬ２１の値である。
【0125】
【表24】
【0126】
このように、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４は、上記条件式（１）〜（３）、（５）及び（３′）、（６）並びに（７）を満足している。
【0127】
この変倍光学系ＺＬ４の、無限遠合焦状態及び至近合焦状態における、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図１１及び図１２に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ４は、合焦における無限遠物体合焦状態から至近合焦状態にわたって、また、変倍における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。
【0128】
［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、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、負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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７と、から構成されている。
【0129】
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と両凸レンズＬ１２とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３を有して構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズＬ２１と両凹レンズＬ２２とを接合した接合正レンズ、及び、両凹レンズＬ２３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４とを接合した接合負レンズを有して構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１を有して構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凸レンズＬ４１、両凹レンズＬ４２と両凸レンズＬ４３とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４５とを接合した接合負レンズを有して構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸レンズＬ５１と両凹レンズＬ５２とを接合した接合負レンズ、並びに、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ５３を有して構成されている。また、第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に、物体側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズＬ６１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６２とを接合した接合負レンズ、及び、両凸レンズＬ６３を有して構成されている。また、第７レンズ群Ｇ７は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７２とを接合した接合負レンズを有して構成されている。また、開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側のレンズ面（第１５面）の物体側に配置されている。また、第７レンズ群Ｇ７と像面Ｉとの間にはフィルタＦＬが配置されている。
【0130】
この変倍光学系ＺＬ５では、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との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が変化し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との空気間隔が変化し、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７との空気間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１から第６レンズ群Ｇ６の各レンズ群が光軸上を移動する。このとき、第７レンズ群Ｇ７は像面Ｉに対して固定されている。なお、開口絞りＳは、変倍に際し第４レンズ群Ｇ４とともに移動する。
【0131】
また、この変倍光学系ＺＬ５では、物体側合焦群ＧｆＦを第３レンズ群Ｇ３とし、像側合焦群ＧｆＲを第５レンズ群Ｇ５とし、無限遠物体から近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４、第６レンズ群Ｇ６及び第７レンズ群Ｇ７を像面Ｉに対して固定とし、物体側合焦群ＧｆＦである第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って像側から物体側に移動させ、像側合焦群ＧｆＲである第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って像側から物体側に移動させることにより行うように構成されている。なお、この合焦において、物体側合焦群ＧｆＦと像側合焦群ＧｆＲとの移動軌跡は異なるように構成されている。
【0132】
以下に、第５実施例に係る変倍光学系ＺＬ５の諸元の値を掲げる。まず、表２５に全体諸元を示す。
【0133】
【表25】
【0134】
次に、表２６に第５実施例におけるレンズデータを示す。
【0135】
【表26】
【0136】
また、表２７に第５実施例におけるレンズ群焦点距離を示す。
【0137】
【表27】
【0138】
この変倍光学系ＺＬ５において、第２６面、第２７面及び第２８面は非球面形状に形成されている。次の表２８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。
【0139】
【表28】
【0140】
また、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Ｄ５、第２レンズ群と第３レンズ群Ｇ３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Ｄ１３、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ２２、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との軸上空気間隔２７、及び、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７との軸上空気間隔Ｄ３２は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表２９に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。
【0141】
【表29】
【0142】
次の表３０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１合焦群Ｇｆ１は、像側合焦群ＧｆＲである第５レンズ群Ｇ５が相当し、第２合焦群Ｇｆ２は、物体側合焦群ＧｆＦである第３レンズ群Ｇ３が相当する。また、νｄ１は、第１合焦群Ｇｆ１である第５レンズ群Ｇ５の非球面正レンズＬ５３の値である。
【0143】
【表30】
【0144】
このように、第５実施例に係る変倍光学系ＺＬ５は、上記条件式（１）、（２）、（４）〜（７）を満足している。
【0145】
この変倍光学系ＺＬ５の、無限遠合焦状態及び至近合焦状態における、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図１４及び図１５に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ５は、合焦における無限遠物体合焦状態から至近合焦状態にわたって、また、変倍における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】
【0146】
１ カメラ（光学機器） ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ５） 変倍光学系ＧｆＦ 物体側合焦群 Ｓ 開口絞り ＧｆＲ 像側合焦群
Ｇｆ１ 第１合焦群 Ｇｆ２ 第２合焦群