(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】
(24)【登録日】2024-10-07
(45)【発行日】2024-10-16
(54)【発明の名称】変倍光学系および光学機器
(51)【国際特許分類】
G02B 15/20 20060101AFI20241008BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20241008BHJP
【ＦＩ】
G02B15/20
G02B13/18
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2023082080
(22)【出願日】2023-05-18
(62)【分割の表示】P 2021572977の分割
【原出願日】2020-11-11
(65)【公開番号】P2023096110
(43)【公開日】2023-07-06
【審査請求日】2023-05-18
(31)【優先権主張番号】P 2020007089
(32)【優先日】2020-01-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】100113549
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 守
(74)【代理人】
【識別番号】100115808
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 真司
(74)【代理人】
【識別番号】100092897
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 正悟
(74)【代理人】
【識別番号】100157417
【弁理士】
【氏名又は名称】並木 敏章
(72)【発明者】
【氏名】山本 浩史
【審査官】岡田 弘
(56)【参考文献】
【文献】特開平０３－２２５３０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１５３４０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０６４１７５（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】
物体側から順に光軸上に並んで配置された、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、複数のレンズ群を有する後群とからなり、前記後群は、正の屈折力を有する第１合焦レンズ群と負の屈折力を有する第２合焦レンズ群とを有し、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記複数のレンズ群における隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
無限遠物体から近距離物体への合焦に際して、前記第１合焦レンズ群および前記第２合焦レンズ群は、互いに異なる移動軌跡で像側に移動し、
前記第１合焦レンズ群は１枚の正レンズからなり、以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
１．１０＜ｆ２／ｆＦ２＜２．００
１．３０＜ｆ１／ｆＦ１＜２．５０
但し、ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
【請求項2】
物体側から順に光軸上に並んで配置された、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、複数のレンズ群を有する後群とからなり、前記後群は、正の屈折力を有する第１合焦レンズ群と負の屈折力を有する第２合焦レンズ群とを有し、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記複数のレンズ群における隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
無限遠物体から近距離物体への合焦に際して、前記第１合焦レンズ群および前記第２合焦レンズ群は、互いに異なる移動軌跡で像側に移動し、
前記第２合焦レンズ群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズからなり、以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
１．１０＜ｆ２／ｆＦ２＜２．００
１．３０＜ｆ１／ｆＦ１＜２．５０
但し、ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
【請求項3】
前記第１合焦レンズ群は１枚の正レンズからなる請求項２に記載の変倍光学系。
【請求項4】
以下の条件式を満足する請求項１～３のいずれかに記載の変倍光学系。０．６０＜ｆｒ／ｆＦ２＜３．００
但し、ｆｒ：最も像側に配置された最終レンズ群の焦点距離
【請求項5】
以下の条件式を満足する請求項１～４いずれかに記載の変倍光学系。１．３０＜ｆＦ１／（－ｆＦ２）＜１０．００
【請求項6】
以下の条件式を満足する請求項１～５のいずれかに記載の変倍光学系。０．０１＜ＭＷＦ１／ＭＷＦ２＜１．００
但し、ＭＷＦ１：広角端状態における前記第１合焦レンズ群の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量
ＭＷＦ２：広角端状態における前記第２合焦レンズ群の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量
但し、像側への移動を正とする
【請求項7】
前記第２合焦レンズ群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズからなる請求項１、３～６のいずれかに記載の変倍光学系。
【請求項8】
前記第１レンズ群は少なくとも１枚の正レンズを有し、以下の条件式を満足する請求項１～７のいずれかに記載の変倍光学系。
６０．００＜νｐ
但し、νｐ：前記正レンズのアッベ数
【請求項9】
前記後群は、前記第１合焦レンズ群の物体側に、光軸に垂直方向に移動可能なレンズ群を有する請求項１～８のいずれかに記載の変倍光学系。
【請求項10】
以下の条件式を満足する請求項１～９のいずれかに記載の変倍光学系。１５．００°＜２ωｗ＜４５．００°
但し、２ωｗ：前記変倍光学系の広角端状態における全画角［°］
【請求項11】
以下の条件式を満足する請求項１～１０のいずれかに記載の変倍光学系。０．０５＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜０．３５
但し、Ｂｆｗ：広角端状態におけるバックフォーカス
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
【請求項12】
以下の条件式を満足する請求項１～１１のいずれかに記載の変倍光学系。０．１０＜１／βＦ２ｗ＜０．６０
但し、βＦ２ｗ：広角端状態における前記第２合焦レンズ群の横倍率
【請求項13】
請求項１～１２のいずれかに記載の変倍光学系を搭載して構成される光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変倍光学系および光学機器に関する。
【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）。しかしながら、従来の変倍光学系にあっては、合焦レンズ群の軽量化が不十分であり、無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－１０２４６２号公報
【発明の概要】
【0004】
第１の本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に光軸上に並んで配置された、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、複数のレンズ群を有する後群とからなり、前記後群は、正の屈折力を有する第１合焦レンズ群と負の屈折力を有する第２合焦レンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記複数のレンズ群における隣り合うレンズ群の間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦に際して、前記第１合焦レンズ群および前記第２合焦レンズ群は、互いに異なる移動軌跡で像側に移動し、前記第１合焦レンズ群は１枚の正レンズからなり、以下の条件式を満足する。
１．１０＜ｆ２／ｆＦ２＜２．００
１．３０＜ｆ１／ｆＦ１＜２．５０
但し、ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
第２の本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に光軸上に並んで配置された、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、複数のレンズ群を有する後群とからなり、前記後群は、正の屈折力を有する第１合焦レンズ群と負の屈折力を有する第２合焦レンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記複数のレンズ群における隣り合うレンズ群の間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦に際して、前記第１合焦レンズ群および前記第２合焦レンズ群は、互いに異なる移動軌跡で像側に移動し、前記第２合焦レンズ群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズからなり、以下の条件式を満足する。
１．１０＜ｆ２／ｆＦ２＜２．００
１．３０＜ｆ１／ｆＦ１＜２．５０
但し、ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
１．１０＜ｆ２／ｆＦ２＜２．００
１．３０＜ｆ１／ｆＦ１＜２．５０
但し、ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
第２の本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に光軸上に並んで配置された、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、複数のレンズ群を有する後群とからなり、前記後群は、正の屈折力を有する第１合焦レンズ群と負の屈折力を有する第２合焦レンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記複数のレンズ群における隣り合うレンズ群の間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦に際して、前記第１合焦レンズ群および前記第２合焦レンズ群は、互いに異なる移動軌跡で像側に移動し、前記第２合焦レンズ群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズからなり、以下の条件式を満足する。
１．１０＜ｆ２／ｆＦ２＜２．００
１．３０＜ｆ１／ｆＦ１＜２．５０
但し、ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
【0005】
本発明に係る光学機器は、上記変倍光学系を搭載して構成される。
【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レンズ構成を示す図である。
【図4】第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
【図7】第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
【図10】第４実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
【図13】本実施形態に係る変倍光学系の製造方法を示すフローチャートである。
【図14】本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。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明に係る好ましい実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラ（光学機器）を図１４に基づいて説明する。このカメラ１は、図１４に示すように、本体２と本体２に装着される撮影レンズ３により構成される。本体２は、撮像素子４と、デジタルカメラの動作を制御する本体制御部（不図示）と、液晶操作画面５を備える。撮影レンズ３は、複数のレンズ群からなる光学系ＺＬと、各レンズ群の位置を制御するレンズ位置制御機構（不図示）を備える。レンズ位置制御機構は、レンズ群の位置を検出するセンサ、レンズ群を光軸に沿って前後に移動させるモーター、モーターを駆動する制御回路などにより構成される。
【0009】
被写体からの光は、撮影レンズ３の光学系ＺＬにより集光されて、撮像素子４の像面Ｉ上に到達する。像面Ｉに到達した被写体からの光は、撮像素子４により光電変換され、デジタル画像データとして不図示のメモリに記録される。メモリに記録されたデジタル画像データは、ユーザの操作に応じて液晶画面５に表示することが可能である。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。
【0010】
次に、本実施形態に係る変倍光学系（撮影レンズ３）について説明する。本実施形態に係る変倍光学系（ズームレンズ）ＺＬの一例としての変倍光学系ＺＬ（１）は、図１に示すように、物体側から順に光軸上に並んで配置された、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、後群ＧＲとを有し、後群ＧＲは、正の屈折力を有する第１合焦レンズ群ＧＦ１（例えば、第５レンズ群Ｇ５から構成される）と負の屈折力を有する第２合焦レンズＧＦ２（例えば、第６レンズ群Ｇ６から構成される）群とを有する。そして、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および後群ＧＲを構成する複数のレンズ群における隣り合うレンズ群の間隔が変化する。さらに、無限遠物体から近距離物体への合焦に際して、第１合焦レンズ群ＧＦ１お
よび第２合焦レンズ群ＧＦ２が互いに異なる移動軌跡で像側に移動する。
よび第２合焦レンズ群ＧＦ２が互いに異なる移動軌跡で像側に移動する。
【0011】
この変倍光学系ＺＬは、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
１．１０＜ｆ２／ｆＦ２＜２．００ ・・・（１）
但し、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ２： 第２合焦レンズ群の焦点距離
１．１０＜ｆ２／ｆＦ２＜２．００ ・・・（１）
但し、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ２： 第２合焦レンズ群の焦点距離
【0012】
上記条件式（１）は、第２レンズ群Ｇ２と第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離の比を規定するものであるが、条件式（１）を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差、像面湾曲をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１）の上限値を、例えば、１．８５、１．７０、１．６０、１．５５、１．５０、１．４５、１．４２に設定することが好ましい。また、条件式（１）の下限値を、例えば、１．１２、１．１４、１．１５、１．１６、１．１８、１．１９に設定することが好ましい。
【0013】
また、上記変倍光学系は、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０．３０＜ｆ１／ｆＦ１＜２．５０ ・・・（２）
但し、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆＦ１： 第１合焦レンズ群の焦点距離
０．３０＜ｆ１／ｆＦ１＜２．５０ ・・・（２）
但し、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆＦ１： 第１合焦レンズ群の焦点距離
【0014】
上記条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１と第１合焦レンズ群ＧＦ１の焦点距離の比を規定するものであるが、条件式（２）を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差、像面湾曲をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２）の上限値を、例えば、２．４５、２．４０、２．３５、２．３０、２．２５、２．２０、２．１５、２．１０、２．０５に設定することが好ましい。また、条件式（２）の下限値を、例えば、０．５０、０．７５、１．００、１．１５、１．３０、１．４０、１．４５、１．５０、１．５５に設定することが好ましい。
【0015】
また、上記変倍光学系において、第１合焦レンズ群ＧＦ１は１枚の正レンズからなるのが好ましい。これにより、鏡筒を小型化と合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差を効果的に抑えることができる。
【0016】
また、上記変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．６０＜ｆｒ／ｆＦ２＜３．００ ・・・（３）
但し、ｆｒ：最も像側のレンズ群の焦点距離
０．６０＜ｆｒ／ｆＦ２＜３．００ ・・・（３）
但し、ｆｒ：最も像側のレンズ群の焦点距離
【0017】
上記条件式（３）は、最も像側のレンズ群と第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離の比を規定するものであるが、条件式（３）を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（３）の上限値を、例えば、２．８５、２．７０、２．５５、２．４０、２．２５、２．１０、２．００、１．９５、１．９２に設定することが好ましい。また、条件式（３）の下限値を、例えば、０．７５、０．８５、０．９３、１．００、１．０５、１．１０、１．１５、１．２０に設定することが好ましい。
【0018】
また、上記変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
１．３０＜ｆＦ１／（－ｆＦ２）＜１０．００ ・・・（４）
１．３０＜ｆＦ１／（－ｆＦ２）＜１０．００ ・・・（４）
【0019】
上記条件式（４）は、第１合焦レンズ群ＧＦ１と第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離の
比を規定するものであるが、条件式（４）を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を良好に抑えることができる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（４）の上限値を、例えば、８．５０、７．００、５．５０、４．５０、４．００、３．５０、３．００、２．５０、２．３０に設定することが好ましい。また、条件式（４）の下限値を、例えば、１．３５、１．４０、１．４５、１．５０、１．５５、１．６０、１．６３、１．６５に設定することが好ましい。
比を規定するものであるが、条件式（４）を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を良好に抑えることができる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（４）の上限値を、例えば、８．５０、７．００、５．５０、４．５０、４．００、３．５０、３．００、２．５０、２．３０に設定することが好ましい。また、条件式（４）の下限値を、例えば、１．３５、１．４０、１．４５、１．５０、１．５５、１．６０、１．６３、１．６５に設定することが好ましい。
【0020】
また、上記変倍光学系は、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
０．０１＜ＭＷＦ１／ＭＷＦ２＜１．００ ・・・（５）
但し、ＭＷＦ１：広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量
ＭＷＦ２：広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量
なお、像側への移動を正とする
０．０１＜ＭＷＦ１／ＭＷＦ２＜１．００ ・・・（５）
但し、ＭＷＦ１：広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量
ＭＷＦ２：広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量
なお、像側への移動を正とする
【0021】
上記条件式（５）は、広角端状態における第１合焦レンズ群ＧＦ１の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量と、広角端状態における第２合焦レンズ群ＧＦ２の無限遠物体から近距離物体への合焦の際の移動量との比を規定するものであるが、条件式（５）を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を良好に抑えることができる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（５）の上限値を、例えば、０．９５、０．９０、０．８８、０．８５、０．８３、０．７８、０．７５、０．７３、０．７０に設定することが好ましい。また、条件式（５）の下限値を、例えば、０．０５、０．１０、０．１５、０．２０、０．２３、０．２５、０．２８、０．３０に設定することが好ましい。
【0022】
また、上記変倍光学系において、第２合焦レンズ群ＧＦ２は、１枚の正レンズと１枚の負レンズからなるのが好ましい。これにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の色収差の変動を効果的に補正することができる。
【0023】
また、上記変倍光学系において、第１レンズ群Ｇ１は少なくとも１枚の正レンズを有し、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
６０．００＜νｐ ・・・（６）
但し、νｐ：第１レンズ群が有する正レンズのアッベ数
６０．００＜νｐ ・・・（６）
但し、νｐ：第１レンズ群が有する正レンズのアッベ数
【0024】
上記変倍光学系において、第１レンズ群Ｇ１は少なくとも１枚の正レンズを有する構成とし、この正レンズが上記条件式（６）を満足することにより、軸上色収差を効果的に抑えることができる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（６）の下限値を、例えば、６３．０、６８．０、７２．０、７５．０、７８．０、８０．０に設定することが好ましい。
【0025】
また、上記変倍光学系において、第１合焦レンズ群ＧＦ１の物体側に隣接するレンズ群の少なくとも一部を光軸に垂直方向に移動として像ブレ補正を可能とすることが好ましい。これにより、手振れ補正の際の像面傾斜と偏芯コマ収差の変動を効果的に抑えることができる。
【0026】
また、上記変倍光学系は、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．１０＜βＦ１ｗ＜０．８０ ・・・（７）
但し、βＦ１ｗ：広角端状態における第１合焦レンズ群の横倍率
０．１０＜βＦ１ｗ＜０．８０ ・・・（７）
但し、βＦ１ｗ：広角端状態における第１合焦レンズ群の横倍率
【0027】
上記条件式（７）は、広角端状態における第１合焦レンズ群ＧＦ１の無限遠物体合焦時の横倍率を規定するものであるが、条件式（７）を満足することにより、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を良好に抑えることができる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（７）の上限値を、例えば、０．７５、０．７０、０．６８、０．６５、０．６３、０．６０、０．５８、０．５５、に設定することが好ましい。また、条件式（７）の下限値を、例えば、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、０．３３、０．３５、０．３８に設定することが好ましい。
【0028】
また、上記変倍光学系は、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
０．１０＜１／βＦ２ｗ＜０．６０ （８）
但し、βＦ２ｗ：広角端状態における第２合焦レンズ群の横倍率
０．１０＜１／βＦ２ｗ＜０．６０ （８）
但し、βＦ２ｗ：広角端状態における第２合焦レンズ群の横倍率
【0029】
上記条件式（８）は、広角端状態における第２合焦レンズ群ＧＦ２の無限遠物体合焦時の横倍率を規定するものであるが、条件式（８）を満足することにより、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を良好に抑えることができる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（８）の上限値を、例えば、０．５５、０．５０、０．４８、０．４５、０．４３、０．４０、０．３８、０．３５に設定することが好ましい。また、条件式（８）の下限値を、例えば、０．１３、０．１５、０．１８、０．２０、０．２３、０．２５に設定することが好ましい。
【0030】
また、上記変倍光学系は、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
（βＦ１ｗ＋１／βＦ１ｗ）－２ ＜０．２５ ・・・（９）
（βＦ１ｗ＋１／βＦ１ｗ）－２ ＜０．２５ ・・・（９）
【0031】
上記条件式（９）は、広角端状態における第１合焦レンズ群ＧＦ１の無限遠物体合焦時の横倍率の関係を規定するものであるが、条件式（９）を満足することにより、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差や歪曲収差、コマ収差をはじめとする諸収差の変動を抑えつつ、移動量を小さくすることができる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（９）の上限値を、例えば、０．２４、０．２２、０．２１、０．２０、０．１９、０．１８に設定することが好ましい。
【0032】
また、上記変倍光学系は、以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
（βＦ２ｗ＋１／βＦ２ｗ）－２ ＜０．１５ ・・・（１０）
（βＦ２ｗ＋１／βＦ２ｗ）－２ ＜０．１５ ・・・（１０）
【0033】
上記条件式（１０）は、広角端状態における第２合焦レンズ群ＧＦ２の無限遠物体合焦時の横倍率の関係を規定するものであるが、条件式（１０）を満足することにより、広角端状態における無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差や歪曲収差、コマ収差をはじめとする諸収差の変動を抑えつつ、移動量を小さくすることができる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１０）の上限値を、例えば、０．１４、０．１３、０．１２、０．１１、０．１０に設定することが好ましい。
【0034】
また、上記変倍光学系は、以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
１５．００°＜２ωｗ＜４５．００° ・・・（１１）
但し、２ωｗ：前記変倍光学系の広角端状態における全画角［°］
１５．００°＜２ωｗ＜４５．００° ・・・（１１）
但し、２ωｗ：前記変倍光学系の広角端状態における全画角［°］
【0035】
上記条件式（１１）は、変倍光学系の広角端状態における全画角を規定するものである。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１１）の上限値を、例えば、４４．００°、４２．００°、４０．００°、３８．００°、３６．００°、３５．００°に設定することが好ましい。また、条件式（１１）の下限値を、例えば、１８．００°
、２０．００°、２３．００°、２５．００°、２８．００°、３０．００°、３２．００°に設定することが好ましい。
、２０．００°、２３．００°、２５．００°、２８．００°、３０．００°、３２．００°に設定することが好ましい。
【0036】
また、上記変倍光学系は、以下の条件式（１２）を満足することが好ましい。
０．０５＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜０．３５ ・・・（１２）
但し、Ｂｆｗ：広角端状態におけるバックフォーカス
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
０．０５＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜０．３５ ・・・（１２）
但し、Ｂｆｗ：広角端状態におけるバックフォーカス
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
【0037】
上記条件式（１２）は、広角端状態における変倍光学系でのバックフォーカスと、広角端状態における変倍光学系の焦点距離の比を規定するものであるが、条件式（１２）を満足することにより、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を効果的に補正することができる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１２）の上限値を、例えば、０．３４、０．３２、０．３０、０．２９、０．２８に設定することが好ましい。また、条件式（１２）の下限値を、例えば、０．０６、０．０８、０．１０、０．１２、０．１４に設定することが好ましい。
【0038】
続いて、図１３を参照しながら、上記光学系の製造方法について概説する。この製造方法においては、まず、鏡筒内に、物体側から順に光軸上に並んで、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、複数のレンズ群を有する後群とを配置する（ステップＳＴ１）。なおこのとき、後群は、正の屈折力を有する第１合焦レンズ群と負の屈折力を有する第２合焦レンズ群とを有する。次に、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記複数のレンズ群における隣り合うレンズ群の間隔が変化するように構成する（ステップＳＴ２）。さらに、無限遠物体から近距離物体への合焦に際して、前記第１合焦レンズ群および前記第２合焦レンズ群が互いに異なる移動軌跡で像側に移動するように構成する（ステップＳＴ３）。そして、下記の所定の条件式を満足するように構成する（ステップＳＴ４）。
１．１０＜ｆ２／ｆＦ２＜２．００
但し、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ２： 第２合焦レンズ群の焦点距離
１．１０＜ｆ２／ｆＦ２＜２．００
但し、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆＦ２： 第２合焦レンズ群の焦点距離
【0039】
以上説明した本実施形態に係る変倍光学系およびこの変倍光学系を備えたカメラ（光学機器）ならびに上記製造方法により製造された変倍光学系によれば、合焦用レンズ群を小型軽量化することが可能であり、これにより、鏡筒を大型化することなく高速なAF、AF時の静粛性を実現できる。さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動、ならびに無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えることができる。
【実施例】
【0040】
以下、上記実施形態の具体的な実施例に係る変倍光学系ＺＬを図面に基づいて説明する。図１、図４、図７、図１０は、第１～第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ｛ＺＬ（１）～ＺＬ（４）｝の構成及び屈折力配分を示す断面図である。各断面図には、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の光軸に沿った移動方向を矢印で示している。さらに、合焦レンズ群が無限遠から近距離物体に合焦する際の移動方向を、「合焦」という文字とともに矢印で示している。
【0041】
これらの図（図１、図４、図７、図１０）において、各レンズ群を符号Ｇと数字の組み合わせにより、各レンズを符号Ｌと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。
【0042】
図２および図３、図５および図６、図８および図９、図１１および図１２は、第１～第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ（１）～ＺＬ（４）における各種収差を示す。これらの図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは開口数、Ｙは像高を示す。球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーまた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示す。歪曲収差図ではｄ線を基準とした歪曲収差を示し、倍率色収差図では、ｇ線を基準とした倍率色収差を示す。
【0043】
以下に表１～表４を示すが、表１は第１実施例、表２は第２実施例、表３は第３実施例、表４は第４実施例のそれぞれにおける各諸元データを示す表である。各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）を選んでいる。
【0044】
［全体諸元］の表において、Ｆ．ＮОはＦナンバー、２ωは画角（単位は°（度）で、ωが半画角である）を示す。ＴＬは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にＢＦを加えた距離を空気換算長で示し、ＢＦは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Ｉまでの空気換算距離（バックフォーカス）を示す。なお、これらの値は、広角端（Ｗ）、中間焦点距離（Ｍ）、望遠端（Ｔ）の各変倍状態におけるそれぞれについて示している。
【0045】
［レンズ諸元］の表において、面番号（面という文字で示す欄の番号）は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Ｒは各光学面の曲率半径（曲率中心が像側に位置する面を正の値としている）、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材質のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とするアッベ数を、それぞれ示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を、（絞りＳ）は開口絞りを、それぞれ示す。空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は
省略している。レンズ面が非球面である場合には面番号に＊印を付して曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
省略している。レンズ面が非球面である場合には面番号に＊印を付して曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
【0046】
［非球面データ］の表には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次式（Ａ）で示す。Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離（ザグ量）を、Ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-n」は、「×１０-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。なお、２次の非球面係数Ａ２は０であり、その記載を省略している。
【0047】
Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１－κ×ｙ2／Ｒ2）1/2｝＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10＋Ａ12×ｙ12 ・・・（Ａ）
【0048】
［レンズ群データ］の表には、各レンズ群のそれぞれの始面（最も物体側の面）と、各レンズ群それぞれの焦点距離を示す。
【0049】
［可変間隔データ］の表には、［レンズ諸元］を示す表において面間隔が「可変」となっている面番号での面間隔を示す。ここでは無限遠および近距離に合焦させたときのそれぞれについて、広角端（Ｗ）、中間焦点距離（Ｍ）、望遠端（Ｔ）の各変倍状態における面間隔を、通常距離に合焦する場合と至近距離に合焦する場合とに分けて示す。なお、第１行に各変倍状態における全体焦点距離ｆ（通常距離に合焦する場合）もしくは横倍率β（至近距離に合焦する場合）を示している。
【0050】
［倍率］の表には、第１合焦レンズ群の横倍率βＦ１と第２合焦レンズ群の横倍率βＦ２を、広角端（Ｗ）、中間焦点距離（Ｍ）、望遠端（Ｔ）の各変倍状態について、通常距離に合焦する場合と至近距離に合焦する場合とに分けて示す。
【0051】
［その他諸元］の表には、広角端状態での変倍光学系ＺＬの焦点距離ｆｗ、望遠端状態での変倍光学系ＺＬの焦点距離ｆｔ、広角端状態におけるバックフォーカスＢｆｗ、第１合焦レンズ群ＧＦ１の焦点距離ｆＦ１、第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離ｆＦ２、最も像側に配置された最終レンズ群の焦点距離ｆｒ、広角端状態において無限遠物体から近距離物体（最も近距離の物体）へ合焦する際の第１合焦レンズ群の移動量ＭＷＦ１および第２合焦レンズ群の移動量ＭＷＦ２を示す。
【0052】
［条件式対応値］の表を全実施例（第１～第４実施例）の説明の最後に設けている。この表には、各条件式に対応する値を、全実施例（第１～第４実施例）について纏めて示す。
【0053】
以下、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、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、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ので、これに限られるものではない。
【0054】
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下における重複する説明は省略する。
【0055】
（第１実施例）
第１実施例について、図１～図３および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ（１）は、物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７と、負の屈折力を有する第８レンズ群Ｇ８とから構成される。なお、第８レンズ群Ｇ８の像側に、像面Ｉを有する撮像素子４が位置する。
第１実施例について、図１～図３および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ（１）は、物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７と、負の屈折力を有する第８レンズ群Ｇ８とから構成される。なお、第８レンズ群Ｇ８の像側に、像面Ｉを有する撮像素子４が位置する。
【0056】
広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際、第１～第３レンズ群Ｇ１～Ｇ３、第５および第６レンズ群Ｇ５、Ｇ６および第８レンズ群Ｇ８がそれぞれ図１の矢印で示すように軸方向に移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。但し、第４および第７レンズ群Ｇ４、Ｇ７は変倍中において固定されて静止している。なお、第３～第８レンズ群Ｇ３～Ｇ８からなるレンズ群は、後群ＧＲに該当する。各レンズ群記号に付けている符号（＋）もしくは（－）は各レンズ群の屈折力を示し、このことは以下の全ての実施例でも同様である。
【0057】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１および両凸形状の正レンズＬ１２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とから構成される。
【0058】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３の接合レンズとから構成される。
【0059】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に
凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２とから構成される。
凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２とから構成される。
【0060】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２および両凸形状の正レンズＬ４３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Ｌ４４とから構成される。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の像側に設けられ、変倍の際、第４レンズ群Ｇ４とともに移動する。なお、負メニスカスレンズＬ４２および正レンズＬ４３の接合レンズと、正メニスカスレンズＬ４４とを光軸に垂直に移動させるように構成し、いわゆる手ぶれ補正を行う防振レンズとするのが好ましい。
【0061】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１から構成される。第５レンズ群Ｇ５は合焦の際に移動される第１合焦レンズ群ＧＦ１を構成する。
【0062】
第６レンズ群Ｇ６は、両凸形状の正レンズＬ６１および両凹形状の負レンズＬ６２の接合レンズから構成される。第６レンズ群Ｇ６は合焦の際に移動される第２合焦レンズ群ＧＦ２を構成する。
【0063】
第７レンズ群Ｇ７は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７１および両凸形状の正レンズＬ７２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Ｌ７３とから構成される。
【0064】
第８レンズ群Ｇ８は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ８１から構成される。また、像面Ｉの手前には平行平板ＰＰが配置される。
【0065】
本実施例では、上述のように、第５レンズ群Ｇ５が第１合焦レンズ群ＧＦ１を構成し、第６レンズ群Ｇ６が第２合焦レンズ群ＧＦ２を構成している。遠距離物体（無限遠物体）への合焦状態から近距離物体への合焦状態への変化に応じて、両合焦レンズ群ＧＦ１、ＧＦ２がともに矢印で示すように像側に移動する。なお、このときの移動軌跡は互いに相違する。
【0066】
以下の表１に、第１実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0067】
（表１）
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
F.NO 4.0951 4.09535 4.09833
2ω 34.15798 19.5708 12.31288
空気換算ＴＬ 166.38 187.45 194.45
空気換算ＢＦ 11.1546 18.7416 26.5245
［レンズ諸元］
面 R D nd νd
1 500.00 1.99 1.83400 37.18
2 105.771 8.57 1.49700 81.61
3 -149.176 0.10 1.00000
4 69.0714 5.76 1.49700 81.61
5 195.431 可変 1.00000
6 -95.4875 1.39 1.77250 49.61
7 60.8786 1.60 1.00000
8 134.479 1.29 1.60300 65.4
9 40.9439 2.64 2.00069 25.46
10 100.515 可変 1.00000
11 60.695 3.41 1.59319 67.87
12 -452.202 0.10 1.00000
13 51.5441 2.53 1.69680 55.48
14 171.456 可変 1.00000
15 ∞ 1.40 1.00000 絞り
16 -348.825 1.29 1.72825 28.38
17 41.809 2.16 1.00000
18 74.9298 1.19 1.85000 27.03
19 38.2117 3.23 1.51680 63.8
20 -543.588 0.28 1.00000
21 71.1546 2.16 1.90265 35.72
22 311.075 可変 1.00000
23 70.6244 1.79 1.75500 52.36
24 2710.11 可変 1.00000
25 121.18 1.99 1.84666 23.8
26 -85.4601 0.79 1.77250 49.61
27 27.6526 可変 1.00000
28 34.0186 0.99 1.90265 35.72
29 25.5061 8.47 1.51680 63.8
30 -36.1299 2.00 1.00000
31 -54.7648 1.70 1.72916 54.62
32 -1228.74 可変 1.00000
33 -37.2066 1.49 1.80400 46.58
34 -150.0 可変 1.00000
35 ∞ 2.00 1.51680 63.88
36 ∞ 0.10 1.00000
像面(I) ∞
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 151.18674
G2 6 -60.4899
G3 11 48.89599
G4 16 -193.87542
G5 23 96.01709
G6 25 -50.55695
G7 28 73.01107
G8 33 -61.90763
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
ｆ 72.00 123.00 193.99 -0.08301 -0.138 -0.21187
d5 3.55932 39.103 61.1932 3.55932 39.103 61.1932
d10 36.3561 19.9769 1.08809 36.3561 19.9769 1.08809
d14 1.86104 3.7562 7.53637 1.86104 3.7562 7.53637
d22 2.50539 2.4 8.87949 4.68933 3.83126 12.50417
d24 11.711 9.41711 1.95377 13.89494 15.14216 14.64016
d27 15.058 17.468 18.4803 10.69012 10.31168 2.16923
d32 23.87795 16.29295 8.50055 23.87795 16.29295 8.50055
d34 9.73607 17.32302 25.1059 9.73607 17.32302 25.1059
［倍率］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
βF1 0.47058 0.50753 0.6043 0.45172 0.45556 0.49556
βF2 3.46577 3.1914 2.86125 3.37937 3.04985 2.53862
［その他諸元］
ｆｗ 72.003
ｆｔ 193.994
Ｂｆｗ 11.155
ｆＦ１ 96.017
ｆＦ２ -50.557
ｆｒ -61.91
ＭＷＦ１ 2.184
ＭＷＦ２ 4.368
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
F.NO 4.0951 4.09535 4.09833
2ω 34.15798 19.5708 12.31288
空気換算ＴＬ 166.38 187.45 194.45
空気換算ＢＦ 11.1546 18.7416 26.5245
［レンズ諸元］
面 R D nd νd
1 500.00 1.99 1.83400 37.18
2 105.771 8.57 1.49700 81.61
3 -149.176 0.10 1.00000
4 69.0714 5.76 1.49700 81.61
5 195.431 可変 1.00000
6 -95.4875 1.39 1.77250 49.61
7 60.8786 1.60 1.00000
8 134.479 1.29 1.60300 65.4
9 40.9439 2.64 2.00069 25.46
10 100.515 可変 1.00000
11 60.695 3.41 1.59319 67.87
12 -452.202 0.10 1.00000
13 51.5441 2.53 1.69680 55.48
14 171.456 可変 1.00000
15 ∞ 1.40 1.00000 絞り
16 -348.825 1.29 1.72825 28.38
17 41.809 2.16 1.00000
18 74.9298 1.19 1.85000 27.03
19 38.2117 3.23 1.51680 63.8
20 -543.588 0.28 1.00000
21 71.1546 2.16 1.90265 35.72
22 311.075 可変 1.00000
23 70.6244 1.79 1.75500 52.36
24 2710.11 可変 1.00000
25 121.18 1.99 1.84666 23.8
26 -85.4601 0.79 1.77250 49.61
27 27.6526 可変 1.00000
28 34.0186 0.99 1.90265 35.72
29 25.5061 8.47 1.51680 63.8
30 -36.1299 2.00 1.00000
31 -54.7648 1.70 1.72916 54.62
32 -1228.74 可変 1.00000
33 -37.2066 1.49 1.80400 46.58
34 -150.0 可変 1.00000
35 ∞ 2.00 1.51680 63.88
36 ∞ 0.10 1.00000
像面(I) ∞
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 151.18674
G2 6 -60.4899
G3 11 48.89599
G4 16 -193.87542
G5 23 96.01709
G6 25 -50.55695
G7 28 73.01107
G8 33 -61.90763
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
ｆ 72.00 123.00 193.99 -0.08301 -0.138 -0.21187
d5 3.55932 39.103 61.1932 3.55932 39.103 61.1932
d10 36.3561 19.9769 1.08809 36.3561 19.9769 1.08809
d14 1.86104 3.7562 7.53637 1.86104 3.7562 7.53637
d22 2.50539 2.4 8.87949 4.68933 3.83126 12.50417
d24 11.711 9.41711 1.95377 13.89494 15.14216 14.64016
d27 15.058 17.468 18.4803 10.69012 10.31168 2.16923
d32 23.87795 16.29295 8.50055 23.87795 16.29295 8.50055
d34 9.73607 17.32302 25.1059 9.73607 17.32302 25.1059
［倍率］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
βF1 0.47058 0.50753 0.6043 0.45172 0.45556 0.49556
βF2 3.46577 3.1914 2.86125 3.37937 3.04985 2.53862
［その他諸元］
ｆｗ 72.003
ｆｔ 193.994
Ｂｆｗ 11.155
ｆＦ１ 96.017
ｆＦ２ -50.557
ｆｒ -61.91
ＭＷＦ１ 2.184
ＭＷＦ２ 4.368
【0068】
図２（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図３（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における至近距離合焦時の諸収差図である。
【0069】
図２（Ａ）～（Ｃ）の各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。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、非点収差図およ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す。図３（Ａ）～（Ｃ）の各収差図において、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそれぞれ示す。球面収差図では最大口径に対応する開口数の値を示し、非点収差図およ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。また、各収差図において、ｄはｄ線(波長
λ＝５８７．６ｎｍ)、ｇはｇ線（波長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。なお、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、重複する説明は省略する。
λ＝５８７．６ｎｍ)、ｇはｇ線（波長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。なお、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、重複する説明は省略する。
【0070】
各諸収差図より、第１実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに至近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0071】
（第２実施例）
第２実施例について、図４～図６および表２を用いて説明する。図４は、第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ（２）は、物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７と、負の屈折力を有する第８レンズ群Ｇ８とから構成される。なお、第８レンズ群Ｇ８の像側に、像面Ｉを有する撮像素子４が位置する。
第２実施例について、図４～図６および表２を用いて説明する。図４は、第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ（２）は、物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７と、負の屈折力を有する第８レンズ群Ｇ８とから構成される。なお、第８レンズ群Ｇ８の像側に、像面Ｉを有する撮像素子４が位置する。
【0072】
広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際、第１～第３レンズ群Ｇ１～Ｇ３、第５および第６レンズ群Ｇ５、Ｇ６および第８レンズ群Ｇ８がそれぞれ図４の矢印で示すように軸方向に移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。但し、第４および第７レンズ群Ｇ４、Ｇ７は変倍中において固定されて静止している。なお、第３～第８レンズ群Ｇ３～Ｇ８からなるレンズ群は、後群ＧＲに該当する。
【0073】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズＬ１１および両凸形状の正レンズＬ１２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とから構成される。
ズＬ１１および両凸形状の正レンズＬ１２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とから構成される。
【0074】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３の接合レンズとから構成される。
【0075】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３の接合レンズとから構成される。
【0076】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２および両凸形状の正レンズＬ４３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Ｌ４４とから構成される。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の像側に設けられ、変倍の際、第４レンズ群Ｇ４とともに移動する。なお、負メニスカスレンズＬ４２および正レンズＬ４３の接合レンズと、正メニスカスレンズＬ４４とを光軸に垂直に移動させるように構成し、いわゆる手ぶれ補正を行う防振レンズとするのが好ましい。
【0077】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１から構成される。第５レンズ群Ｇ５は合焦の際に移動される第１合焦レンズ群ＧＦ１を構成する。
【0078】
第６レンズ群Ｇ６は、両凸形状の正レンズＬ６１および両凹形状の負レンズＬ６２の接合レンズから構成される。第６レンズ群Ｇ６は合焦の際に移動される第２合焦レンズ群ＧＦ２を構成する。
【0079】
第７レンズ群Ｇ７は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７１および両凸形状の正レンズＬ７２の接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ７３とから構成される。
【0080】
第８レンズ群Ｇ８は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ８１から構成される。また、像面Ｉの手前には平行平板ＰＰが配置される。
【0081】
本実施例では、上述のように、第５レンズ群Ｇ５が第１合焦レンズ群ＧＦ１を構成し、第６レンズ群Ｇ６が第２合焦レンズ群ＧＦ２を構成している。遠距離物体（無限遠物体）への合焦状態から近距離物体への合焦状態への変化に応じて、両合焦レンズ群ＧＦ１、ＧＦ２がともに矢印で示すように像側に移動する。なお、このときの移動軌跡は互いに相違する。
【0082】
以下の表２に、第２実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0083】
（表２）
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
F.NO 4.12046 4.11684 4.11125
2ω 34.23938 19.50486 12.29088
空気換算ＴＬ 169.454 187.456 197.586
空気換算ＢＦ 11.154 18.408 26.664
［レンズ諸元］
面 R D nd νd
1 731.131 1.99 1.83400 37.18
2 117.25 8.05 1.49700 81.61
3 -154.091 0.10 1.00000
4 77.0078 5.73 1.49700 81.61
5 281.511 可変 1.00000
6 -94.2427 1.39 1.75500 52.36
7 72.1547 1.49 1.00000
8 169.537 1.29 1.61800 63.32
9 46.0722 2.56 2.00069 25.46
10 115.901 可変 1.00000
11 59.2825 3.43 1.59319 67.87
12 -916.548 0.10 1.00000
13 55.8635 1.49 1.83481 42.75
14 61.9704 2.25 1.59319 67.87
15 174.424 可変 1.00000
16 ∞ 1.33 1.00000 絞り
17 -585.399 1.29 1.72825 28.38
18 41.1729 1.98 1.00000
19 60.435 1.19 1.85000 27.03
20 34.9355 3.36 1.51680 63.88
21 -732.955 1.11 1.00000
22 76.1381 2.07 1.90265 35.72
23 267.9819 可変 1.00000
24 52.4504 1.98 1.75500 52.36
25 449.41 可変 1.00000
26 164.034 1.98 1.84666 23.8
27 -73.3989 0.79 1.71999 50.24
28 25.4685 可変 1.00000
29 35.5194 0.99 1.90265 35.72
30 27.1214 8.22 1.51680 63.88
31 -34.5587 0.10 1.00000
32 -58.2316 1.70 1.75500 52.36
33 4997.29 可変 1.00000
34 -36.5066 1.50 1.77250 49.61
35 -150.000 可変 1.00000
36 ∞ 2.00 1.51680 63.88
37 ∞ 0.10 1.00000
像面(I) ∞
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
f1 1 158.70211
f2 6 -65.8671
f3 11 54.45619
f4 17 -233.30838
f5 24 78.48149
f6 26 -47.29012
f7 29 76.27788
f8 34 -62.81955
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
焦点距離 72.00356 122.99682 193.99234 -0.08271 -0.13753 -0.20924
d5 3.37147 39.0174 63.0344 3.37147 39.0174 63.0344
d10 39.6223 19.3426 1.091 39.6223 19.3426 1.091
d15 1.85246 4.49489 8.84929 1.85246 4.49489 8.84929
d23 2.49998 3.09048 8.36222 6.21678 4.36326 10.59723
d25 9.83103 8.03148 1.95682 11.68943 13.1226 13.13184
d28 14.6269 15.8161 16.6366 9.0517 9.4522 3.22657
d33 27.02815 19.78715 11.52424 27.02815 19.78715 11.52424
d35 9.73551 16.98995 25.24534 9.73551 16.98995 25.24534
［倍率］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
βF1 0.40348 0.44021 0.53916 0.38583 0.38343 0.41932
βF2 3.49235 3.23369 2.89849 3.37445 3.09912 2.61492
［その他諸元］
ｆｗ 72.004
ｆｔ 193.992
Ｂｆｗ 11.155
ｆＦ１ 78.48149
ｆＦ２ -47.29012
ｆｒ -62.82
ＭＷＦ１ 3.717
ＭＷＦ２ 5.575
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
F.NO 4.12046 4.11684 4.11125
2ω 34.23938 19.50486 12.29088
空気換算ＴＬ 169.454 187.456 197.586
空気換算ＢＦ 11.154 18.408 26.664
［レンズ諸元］
面 R D nd νd
1 731.131 1.99 1.83400 37.18
2 117.25 8.05 1.49700 81.61
3 -154.091 0.10 1.00000
4 77.0078 5.73 1.49700 81.61
5 281.511 可変 1.00000
6 -94.2427 1.39 1.75500 52.36
7 72.1547 1.49 1.00000
8 169.537 1.29 1.61800 63.32
9 46.0722 2.56 2.00069 25.46
10 115.901 可変 1.00000
11 59.2825 3.43 1.59319 67.87
12 -916.548 0.10 1.00000
13 55.8635 1.49 1.83481 42.75
14 61.9704 2.25 1.59319 67.87
15 174.424 可変 1.00000
16 ∞ 1.33 1.00000 絞り
17 -585.399 1.29 1.72825 28.38
18 41.1729 1.98 1.00000
19 60.435 1.19 1.85000 27.03
20 34.9355 3.36 1.51680 63.88
21 -732.955 1.11 1.00000
22 76.1381 2.07 1.90265 35.72
23 267.9819 可変 1.00000
24 52.4504 1.98 1.75500 52.36
25 449.41 可変 1.00000
26 164.034 1.98 1.84666 23.8
27 -73.3989 0.79 1.71999 50.24
28 25.4685 可変 1.00000
29 35.5194 0.99 1.90265 35.72
30 27.1214 8.22 1.51680 63.88
31 -34.5587 0.10 1.00000
32 -58.2316 1.70 1.75500 52.36
33 4997.29 可変 1.00000
34 -36.5066 1.50 1.77250 49.61
35 -150.000 可変 1.00000
36 ∞ 2.00 1.51680 63.88
37 ∞ 0.10 1.00000
像面(I) ∞
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
f1 1 158.70211
f2 6 -65.8671
f3 11 54.45619
f4 17 -233.30838
f5 24 78.48149
f6 26 -47.29012
f7 29 76.27788
f8 34 -62.81955
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
焦点距離 72.00356 122.99682 193.99234 -0.08271 -0.13753 -0.20924
d5 3.37147 39.0174 63.0344 3.37147 39.0174 63.0344
d10 39.6223 19.3426 1.091 39.6223 19.3426 1.091
d15 1.85246 4.49489 8.84929 1.85246 4.49489 8.84929
d23 2.49998 3.09048 8.36222 6.21678 4.36326 10.59723
d25 9.83103 8.03148 1.95682 11.68943 13.1226 13.13184
d28 14.6269 15.8161 16.6366 9.0517 9.4522 3.22657
d33 27.02815 19.78715 11.52424 27.02815 19.78715 11.52424
d35 9.73551 16.98995 25.24534 9.73551 16.98995 25.24534
［倍率］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
βF1 0.40348 0.44021 0.53916 0.38583 0.38343 0.41932
βF2 3.49235 3.23369 2.89849 3.37445 3.09912 2.61492
［その他諸元］
ｆｗ 72.004
ｆｔ 193.992
Ｂｆｗ 11.155
ｆＦ１ 78.48149
ｆＦ２ -47.29012
ｆｒ -62.82
ＭＷＦ１ 3.717
ＭＷＦ２ 5.575
【0084】
図５（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図６（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における至近距離合焦時の諸収差図である。
【0085】
各諸収差図より、第２実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに至近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0086】
（第３実施例）
第３実施例について、図７～図９および表３を用いて説明する。図７は、第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ（３）は、物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成される。なお、第７レンズ群Ｇ７の像側に、像面Ｉを有する撮像素子４が位置する。
第３実施例について、図７～図９および表３を用いて説明する。図７は、第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ（３）は、物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成される。なお、第７レンズ群Ｇ７の像側に、像面Ｉを有する撮像素子４が位置する。
【0087】
広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際、第１～第３レンズ群Ｇ１～Ｇ３、第５レンズ群Ｇ５および第７レンズ群Ｇ７がそれぞれ図７の矢印で示すように軸方向に移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。但し、第４および第６レンズ群Ｇ４、Ｇ６は変倍中において固定されて静止している。なお、第３～第７レンズ群Ｇ３～Ｇ７からなるレンズ群は、後群ＧＲに該当する。
【0088】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１および両凸形状の正レンズＬ１２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とから構成される。
スカスレンズＬ１３とから構成される。
【0089】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３の接合レンズとから構成される。
【0090】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３の接合レンズとから構成される。
【0091】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３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Ｌ４４と、両凸形状の正レンズＬ４５とから構成される。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の像側に設けられ、変倍の際、第４レンズ群Ｇ４とともに移動する。最も像側の正レンズＬ４５は合焦の際に移動される第１合焦レンズ群ＧＦ１を構成する。なお、後述する［レンズ諸元］の表において、面番号２３の面間隔が可変となっているが、変倍の際にこの間隔は変化せず、第２合焦レンズ群ＧＦ２が合焦のため移動されるときにこの間隔が変化することを示している。なお、正レンズＬ４２および負メニスカスレンズＬ４３の接合レンズと、正メニスカスレンズＬ４４とを光軸に垂直に移動させるように構成し、いわゆる手ぶれ補正を行う防振レンズとするのが好ましい。
【0092】
第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１および両凹形状の負レンズＬ５２の接合レンズから構成される。第５レンズ群Ｇ５は合焦の際に移動される第２合焦レンズ群ＧＦ２を構成する。
【0093】
第６レンズ群Ｇ６は、両凸形状の正レンズＬ６１および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６２の接合レンズから構成される。
【0094】
第７レンズ群Ｇ７は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ７１から構成される。また、像面Ｉの手前には平行平板ＰＰが配置される。
【0095】
本実施例では、上述のように、第４レンズ群Ｇ４における最も像側の正レンズＬ４５が第１合焦レンズ群ＧＦ１を構成し、第５レンズ群Ｇ５が第２合焦レンズ群ＧＦ２を構成している。遠距離物体（無限遠物体）への合焦状態から近距離物体への合焦状態への変化に応じて、両合焦レンズ群ＧＦ１、ＧＦ２がともに矢印で示すように像側に移動する。なお、このときの移動軌跡は互いに相違する。
【0096】
以下の表３に、第３実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0097】
（表３）
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
F.NO 4.13522 4.13658 4.15089
2ω 34.0079 19.00672 12.21052
空気換算ＴＬ 167.955 187.453 194.407
空気換算ＢＦ 18.532 27.144 34.218
［レンズ諸元］
面 R D nd νd
1 234.377 2.00 1.83400 37.18
2 97.0845 7.50 1.49700 81.61
3 -226.442 0.10 1.00000
4 81.4145 5.10 1.49700 81.61
5 262.943 可変 1.00000
6 -226.35 1.40 1.80400 46.58
7 52.3491 5.40 1.00000
8 -91.8819 1.30 1.48749 70.45
9 72.8406 2.40 2.00069 25.46
10 4047.79 可変 1.00000
11 34.7784 4.60 1.59319 67.87
12 -340.051 0.34 1.00000
13 28.694 1.50 1.95000 29.37
14 20.7204 3.63 1.60300 65.4
15 50.6694 可変 1.00000
16 ∞ 1.18 1.00000 絞り
17＊ 570.28 1.30 1.67798 54.85
18 24.2385 2.47 1.00000
19 43.9463 4.01 1.49700 81.61
20 -31.9719 1.20 1.80610 40.98
21 -74.7571 1.10 1.00000
22 27.7311 1.75 1.76684 46.76
23 29.9997 可変 1.0000
24 60.5913 2.28 1.59319 67.87
25 -735.683 可変 1.00000
26 148.715 2.20 1.84666 23.8
27 -65.4915 0.80 1.76802 49.23
28＊ 25.2641 可変 1.00000
29＊ 160.588 7.41 1.69680 55.52
30 -19.8672 1.00 1.80610 40.98
31 -43.9193 可変 1.00000
32 -45.2889 1.50 1.80400 46.58
33 -150.000 可変 1.00000
34 ∞ 2.00 1.51680 63.88
35 ∞ 0.10 1.00000
像面(I) ∞
［非球面データ］
面 κ A4 A6 A8 A10
17 1.000 -1.76E-06 2.13E-10 -8.42E-13 0.00E+00
28 1.000 1.38E-06 -2.40E-08 2.04E-10 -9.35E-13
29 1.000 3.99E-06 6.78E-09 -2.24E-11 5.80E-14
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
f1 1 153.035
f2 6 -58.27
f3 11 40.05
f4 17 602.05
f5 26 -43.08
f6 29 58.97
f7 32 -81.21
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
焦点距離 69.48393 122.99632 193.89295 -0.08017 0.13595 -0.20886
d5 2.43672 40.9882 66.3218 2.43672 40.9882 66.3218
d10 40.4348 20.6034 1.10004 40.4348 20.6034 1.10004
d123 2.16266 2.94747 4.07623 2.16266 2.94747 4.07623
d25 2.50063 2.50063 2.50063 3.50608 3.94625 3.57887
d28 9.19788 8.52466 3.17703 11.20878 14.30715 16.11589
d31 9.03572 9.71207 15.0604 6.01937 2.48396 1.0433
d33 20.19181 11.56998 4.48998 20.19181 11.56998 4.48998
d35 17.11364 25.72577 32.79941 17.11364 25.72577 32.79941
［倍率］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
βF1 0.53854 0.56554 0.635 0.51982 0.51285 0.51888
βF2 3.56137 3.0828 2.8363 3.49135 2.91501 2.51092
［その他諸元］
ｆｗ 69.484
ｆｔ 193.893
Ｂｆｗ 18.532
ｆＦ１ 94.473
ｆＦ２ -43.079
ｆｒ -81.21
ＭＷＦ１ 1.005
ＭＷＦ２ 3.016
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
F.NO 4.13522 4.13658 4.15089
2ω 34.0079 19.00672 12.21052
空気換算ＴＬ 167.955 187.453 194.407
空気換算ＢＦ 18.532 27.144 34.218
［レンズ諸元］
面 R D nd νd
1 234.377 2.00 1.83400 37.18
2 97.0845 7.50 1.49700 81.61
3 -226.442 0.10 1.00000
4 81.4145 5.10 1.49700 81.61
5 262.943 可変 1.00000
6 -226.35 1.40 1.80400 46.58
7 52.3491 5.40 1.00000
8 -91.8819 1.30 1.48749 70.45
9 72.8406 2.40 2.00069 25.46
10 4047.79 可変 1.00000
11 34.7784 4.60 1.59319 67.87
12 -340.051 0.34 1.00000
13 28.694 1.50 1.95000 29.37
14 20.7204 3.63 1.60300 65.4
15 50.6694 可変 1.00000
16 ∞ 1.18 1.00000 絞り
17＊ 570.28 1.30 1.67798 54.85
18 24.2385 2.47 1.00000
19 43.9463 4.01 1.49700 81.61
20 -31.9719 1.20 1.80610 40.98
21 -74.7571 1.10 1.00000
22 27.7311 1.75 1.76684 46.76
23 29.9997 可変 1.0000
24 60.5913 2.28 1.59319 67.87
25 -735.683 可変 1.00000
26 148.715 2.20 1.84666 23.8
27 -65.4915 0.80 1.76802 49.23
28＊ 25.2641 可変 1.00000
29＊ 160.588 7.41 1.69680 55.52
30 -19.8672 1.00 1.80610 40.98
31 -43.9193 可変 1.00000
32 -45.2889 1.50 1.80400 46.58
33 -150.000 可変 1.00000
34 ∞ 2.00 1.51680 63.88
35 ∞ 0.10 1.00000
像面(I) ∞
［非球面データ］
面 κ A4 A6 A8 A10
17 1.000 -1.76E-06 2.13E-10 -8.42E-13 0.00E+00
28 1.000 1.38E-06 -2.40E-08 2.04E-10 -9.35E-13
29 1.000 3.99E-06 6.78E-09 -2.24E-11 5.80E-14
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
f1 1 153.035
f2 6 -58.27
f3 11 40.05
f4 17 602.05
f5 26 -43.08
f6 29 58.97
f7 32 -81.21
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
焦点距離 69.48393 122.99632 193.89295 -0.08017 0.13595 -0.20886
d5 2.43672 40.9882 66.3218 2.43672 40.9882 66.3218
d10 40.4348 20.6034 1.10004 40.4348 20.6034 1.10004
d123 2.16266 2.94747 4.07623 2.16266 2.94747 4.07623
d25 2.50063 2.50063 2.50063 3.50608 3.94625 3.57887
d28 9.19788 8.52466 3.17703 11.20878 14.30715 16.11589
d31 9.03572 9.71207 15.0604 6.01937 2.48396 1.0433
d33 20.19181 11.56998 4.48998 20.19181 11.56998 4.48998
d35 17.11364 25.72577 32.79941 17.11364 25.72577 32.79941
［倍率］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
βF1 0.53854 0.56554 0.635 0.51982 0.51285 0.51888
βF2 3.56137 3.0828 2.8363 3.49135 2.91501 2.51092
［その他諸元］
ｆｗ 69.484
ｆｔ 193.893
Ｂｆｗ 18.532
ｆＦ１ 94.473
ｆＦ２ -43.079
ｆｒ -81.21
ＭＷＦ１ 1.005
ＭＷＦ２ 3.016
【0098】
図８（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図９（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における至近距離合焦時の諸収差図である。
【0099】
各諸収差図より、第３実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに至近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0100】
（第４実施例）
第４実施例について、図１０～図１２および表４を用いて説明する。図１０は、第４実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ（４）は、物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳ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、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とから構成される。なお、第７レンズ群Ｇ７の像側に、像面Ｉを有する撮像素子４が位置する。
第４実施例について、図１０～図１２および表４を用いて説明する。図１０は、第４実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ（４）は、物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳ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、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とから構成される。なお、第７レンズ群Ｇ７の像側に、像面Ｉを有する撮像素子４が位置する。
【0101】
広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際、第１～第３レンズ群Ｇ１～Ｇ３、第５レンズ群Ｇ５および第７レンズ群Ｇ７がそれぞれ図１０の矢印で示すように軸方向に移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。但し、第４および第６レンズ群Ｇ４、Ｇ６は変倍中において固定されて静止している。なお、第３～第７レンズ群Ｇ３～Ｇ７からなるレンズ群は、後群ＧＲに該当する。
【0102】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１および両凸形状の正レンズＬ１２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とから構成される。
スカスレンズＬ１３とから構成される。
【0103】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３の接合レンズとから構成される。
【0104】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３の接合レンズとから構成される。
【0105】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２および両凸形状の正レンズＬ４３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Ｌ４４ととから構成される。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の像側に設けられ、変倍の際、第４レンズ群Ｇ４とともに移動する。なお、負メニスカスレンズＬ４２および正レンズＬ４３の接合レンズと、正メニスカスレンズＬ４４とを光軸に垂直に移動させるように構成し、いわゆる手ぶれ補正を行う防振レンズとするのが好ましい。
【0106】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１から構成される。第５レンズ群Ｇ５は合焦の際に移動される第１合焦レンズ群ＧＦ１を構成する。
【0107】
第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ６１および両凹形状の負レンズＬ６２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Ｌ６３と、両凸形状の正レンズＬ６４と、両凹形状の負レンズＬ６５とから構成される。両凸形状の正レンズＬ６１および両凹形状の負レンズＬ６２の接合レンズが、合焦の際に移動される第２合焦レンズ群ＧＦ２を構成する。なお、後述する［レンズ諸元］の表において、面番号２８の面間隔が可変となっているが、変倍の際にこの間隔は変化せず、第２合焦レンズ群ＧＦ２が合焦のため移動されるときにこの間隔が変化することを示している。
【0108】
第７レンズ群Ｇ７は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ７１から構成される。また、像面Ｉの手前には平行平板ＰＰが配置される。
【0109】
本実施例では、上述のように、第５レンズ群Ｇ５が第１合焦レンズ群ＧＦ１を構成し、第６レンズ群Ｇ６の物体側に位置する両凸形状の正レンズＬ６１および両凹形状の負レンズＬ６２の接合レンズが第２合焦レンズ群ＧＦ２を構成している。遠距離物体（無限遠物体）への合焦状態から近距離物体への合焦状態への変化に応じて、両合焦レンズ群ＧＦ１、ＧＦ２がともに矢印で示すように像側に移動する。なお、このときの移動軌跡は互いに相違する。
【0110】
以下の表４に、第４実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0111】
（表４）
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
F.NO 4.1497 4.12738 4.10277
2ω 34.12502 19.2871 12.14344
空気換算ＴＬ 169.45464 187.46147 197.45586
空気換算ＢＦ 11.15474 16.97645 24.33136
［レンズ諸元］
面 R D nd νd
1 554.111 1.99 1.83400 37.18
2 121.117 7.95 1.49700 81.61
3 -154.679 0.10 1.00000
4 82.3981 5.45 1.49700 81.61
5 300.000 可変 1.00000
6 -89.8369 1.39 1.75500 52.36
7 72.7319 1.48 1.00000
8 169.21 1.29 1.61800 63.32
9 43.4531 2.58 2.00069 25.46
10 105.254 可変 1.00000
11 72.6136 2.81 1.59319 67.87
12 630.043 0.10 1.00000
13 39.6925 1.49 1.83481 42.75
14 29.7546 3.87 1.59319 67.87
15 153.618 可変 1.00000
16 ∞ 1.01 1.00000 絞り
17 255.742 1.29 1.72825 28.38
18 38.3739 2.14 1.00000
19 62.1964 1.19 1.85000 27.03
20 36.9077 3.39 1.51680 63.88
21 -312.986 0.78 1.00000
22 75.7193 2.01 1.90265 35.72
23 209.183 可変 1.00000
24 45.8893 1.90 1.75500 52.36
25 154.217 可変 1.00000
26 117.662 2.00 1.84666 23.8
27 -84.4172 0.79 1.71999 50.24
28 24.8653 可変 1.00000
29 38.098 1.00 1.90265 35.72
30 29.1903 0.21 1.00000
31 29.368 7.78 1.51680 63.88
32 -34.236 0.16 1.00000
33 -58.6977 1.70 1.75500 52.36
34 1488.85 可変 1.00000
35 -36.7886 1.50 1.77250 49.61
36 -150.000 可変 1.00000
37 ∞ 2.00 1.51680 63.88
38 ∞ 0.10 1.00000
像面(I) ∞
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
f1 1 156.21
f2 6 -62.97
f3 11 60.19
f4 17 -694.45
f5 24 85.88
f6 26 -253.27
f7 35 -63.46
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
焦点距離 72.007 122.99682 193.99136 -0.08258 -0.13692 -0.2071
d5 3.3891 39.252 62.9142 3.3891 39.252 62.9142
d10 39.6077 19.165 1.08983 39.6077 19.165 1.08983
d15 1.90568 4.49493 8.90891 1.90568 4.49493 8.90891
d23 2.50001 4.30027 10.75681 6.3024 5.41764 11.81545
d25 10.2319 8.42371 1.95605 12.13309 14.01054 14.65975
d28 15.6253 15.6253 15.6253 9.92172 8.9211 1.86296
d34 25.71179 19.89539 12.53498 25.71179 19.89539 12.53498
d36 9.73618 15.55788 22.91866 9.73618 15.55788 22.91866
［倍率］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
βF1 0.44457 0.47652 0.56971 0.4298 0.42123 0.44706
βF2 3.05967 2.89463 2.65901 2.946 2.76102 2.38474
［その他諸元］
ｆｗ 72.007
ｆｔ 193.991
Ｂｆｗ 11.155
ｆＦ１ 85.880052
ｆＦ２ -50.17732
ｆｒ -63.46
ＭＷＦ１ 3.802
ＭＷＦ２ 5.704
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
F.NO 4.1497 4.12738 4.10277
2ω 34.12502 19.2871 12.14344
空気換算ＴＬ 169.45464 187.46147 197.45586
空気換算ＢＦ 11.15474 16.97645 24.33136
［レンズ諸元］
面 R D nd νd
1 554.111 1.99 1.83400 37.18
2 121.117 7.95 1.49700 81.61
3 -154.679 0.10 1.00000
4 82.3981 5.45 1.49700 81.61
5 300.000 可変 1.00000
6 -89.8369 1.39 1.75500 52.36
7 72.7319 1.48 1.00000
8 169.21 1.29 1.61800 63.32
9 43.4531 2.58 2.00069 25.46
10 105.254 可変 1.00000
11 72.6136 2.81 1.59319 67.87
12 630.043 0.10 1.00000
13 39.6925 1.49 1.83481 42.75
14 29.7546 3.87 1.59319 67.87
15 153.618 可変 1.00000
16 ∞ 1.01 1.00000 絞り
17 255.742 1.29 1.72825 28.38
18 38.3739 2.14 1.00000
19 62.1964 1.19 1.85000 27.03
20 36.9077 3.39 1.51680 63.88
21 -312.986 0.78 1.00000
22 75.7193 2.01 1.90265 35.72
23 209.183 可変 1.00000
24 45.8893 1.90 1.75500 52.36
25 154.217 可変 1.00000
26 117.662 2.00 1.84666 23.8
27 -84.4172 0.79 1.71999 50.24
28 24.8653 可変 1.00000
29 38.098 1.00 1.90265 35.72
30 29.1903 0.21 1.00000
31 29.368 7.78 1.51680 63.88
32 -34.236 0.16 1.00000
33 -58.6977 1.70 1.75500 52.36
34 1488.85 可変 1.00000
35 -36.7886 1.50 1.77250 49.61
36 -150.000 可変 1.00000
37 ∞ 2.00 1.51680 63.88
38 ∞ 0.10 1.00000
像面(I) ∞
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
f1 1 156.21
f2 6 -62.97
f3 11 60.19
f4 17 -694.45
f5 24 85.88
f6 26 -253.27
f7 35 -63.46
［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
焦点距離 72.007 122.99682 193.99136 -0.08258 -0.13692 -0.2071
d5 3.3891 39.252 62.9142 3.3891 39.252 62.9142
d10 39.6077 19.165 1.08983 39.6077 19.165 1.08983
d15 1.90568 4.49493 8.90891 1.90568 4.49493 8.90891
d23 2.50001 4.30027 10.75681 6.3024 5.41764 11.81545
d25 10.2319 8.42371 1.95605 12.13309 14.01054 14.65975
d28 15.6253 15.6253 15.6253 9.92172 8.9211 1.86296
d34 25.71179 19.89539 12.53498 25.71179 19.89539 12.53498
d36 9.73618 15.55788 22.91866 9.73618 15.55788 22.91866
［倍率］
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ至近 Ｍ至近 Ｔ至近
βF1 0.44457 0.47652 0.56971 0.4298 0.42123 0.44706
βF2 3.05967 2.89463 2.65901 2.946 2.76102 2.38474
［その他諸元］
ｆｗ 72.007
ｆｔ 193.991
Ｂｆｗ 11.155
ｆＦ１ 85.880052
ｆＦ２ -50.17732
ｆｒ -63.46
ＭＷＦ１ 3.802
ＭＷＦ２ 5.704
【0112】
図１１（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における至近距離合焦時の諸収差図である。
【0113】
各諸収差図より、第４実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに至近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0114】
最後に、［条件式対応値］の表を下記に示す。この表には、各条件式（１）～（１１）に対応する値を、全実施例（第１～第５実施例）について纏めて示す。
条件式（１） １．１０＜ｆ２／ｆＦ２＜２．００
条件式（２） ０．３０＜ｆ１／ｆＦ１＜２．５０
条件式（３） ０．６０＜ｆｒ／ｆＦ２＜３．００
条件式（４） １．３０＜ｆＦ１／（－ｆＦ２）＜１０．００
条件式（５） ０．０１＜ＭＷＦ１／ＭＷＦ２＜１．００
条件式（６） ６０．００＜νｐ
条件式（７） ０．１０＜βＦ１ｗ＜０．８０
条件式（８） ０．１０＜１／βＦ２ｗ＜０．６０
条件式（９） （βＦ１ｗ＋１／βＦ１ｗ）－２＜０．２５
条件式（１０） （βＦ２ｗ＋１／βＦ２ｗ）－２＜０．１５
条件式（１１） １５．００°＜２ωｗ＜４５．００°
条件式（１２） ０．０５＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜０．３５
条件式（１） １．１０＜ｆ２／ｆＦ２＜２．００
条件式（２） ０．３０＜ｆ１／ｆＦ１＜２．５０
条件式（３） ０．６０＜ｆｒ／ｆＦ２＜３．００
条件式（４） １．３０＜ｆＦ１／（－ｆＦ２）＜１０．００
条件式（５） ０．０１＜ＭＷＦ１／ＭＷＦ２＜１．００
条件式（６） ６０．００＜νｐ
条件式（７） ０．１０＜βＦ１ｗ＜０．８０
条件式（８） ０．１０＜１／βＦ２ｗ＜０．６０
条件式（９） （βＦ１ｗ＋１／βＦ１ｗ）－２＜０．２５
条件式（１０） （βＦ２ｗ＋１／βＦ２ｗ）－２＜０．１５
条件式（１１） １５．００°＜２ωｗ＜４５．００°
条件式（１２） ０．０５＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜０．３５
【0115】
［条件式対応値］
条件式 第１実施例 第２実施例 第３実施例 第４実施例
（１） 1.196 1.393 1.353 1.255
（２） 1.575 2.022 1.620 1.819
（３） 1.225 1.328 1.885 1.265
（４） 1.899 1.660 2.193 1.712
（５） 0.500 0.667 0.333 0.667
（６） 81.61 81.61 81.61 81.61
（７） 0.471 0.403 0.539 0.445
（８） 0.289 0.286 0.281 0.327
（９） 0.148 0.120 0.174 0.138
（１０） 0.071 0.070 0.068 0.087
（１１） 34.158 34.239 34.008 34.125
（１２） 0.155 0.155 0.267 0.155
条件式 第１実施例 第２実施例 第３実施例 第４実施例
（１） 1.196 1.393 1.353 1.255
（２） 1.575 2.022 1.620 1.819
（３） 1.225 1.328 1.885 1.265
（４） 1.899 1.660 2.193 1.712
（５） 0.500 0.667 0.333 0.667
（６） 81.61 81.61 81.61 81.61
（７） 0.471 0.403 0.539 0.445
（８） 0.289 0.286 0.281 0.327
（９） 0.148 0.120 0.174 0.138
（１０） 0.071 0.070 0.068 0.087
（１１） 34.158 34.239 34.008 34.125
（１２） 0.155 0.155 0.267 0.155
【0116】
上述の第１～第４実施例は本実施形態の一具体例を示しているものであり、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
【0117】
なお、以下の内容は、本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。
【0118】
変倍光学系の数値実施例として７群構成および８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、９群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、変倍光学系の最も物体側や最も像面側に、レンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、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。
【0119】
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、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工およ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。
【0120】
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でも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。
【0121】
開口絞りは、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良い。
【0122】
各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し、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良い。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。
【符号の説明】
【0123】
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群 Ｇ６ 第６レンズ群
Ｇ７ 第７レンズ群 Ｇ８ 第８レンズ群
ＧＲ 後群 Ｓ 開口絞り
ＧＦ１ 第１合焦レンズ群 ＧＦ２ 第２合焦レンズ群
Ｉ 像面 ４ 撮像素子
Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群 Ｇ６ 第６レンズ群
Ｇ７ 第７レンズ群 Ｇ８ 第８レンズ群
ＧＲ 後群 Ｓ 開口絞り
ＧＦ１ 第１合焦レンズ群 ＧＦ２ 第２合焦レンズ群
Ｉ 像面 ４ 撮像素子
【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】