JP5338865B2

JP5338865B2 - 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法

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Publication number: JP5338865B2
Application number: JP2011151899A
Authority: JP
Inventors: 昭彦小濱; 規和横井
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2031-07-08
Also published as: JP2012048212A

Description

本発明は、変倍光学系とこれを有する光学装置、変倍光学系の製造方法に関する。

従来、一眼レフカメラ用交換レンズなどに用いられる変倍光学系として、最も物体側のレンズ群が正屈折力を有する光学系が数多く提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００８−３１９５号公報

従来の変倍光学系をさらに高変倍化しようとすると、収差変動が増大し、十分に高い光学性能を得ることが困難であった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、収差変動を抑え、高い光学性能を有する変倍光学系とこれを有する光学装置、変倍光学系の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、正屈折力の第３２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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は減少する光学系全体で実質的に４個のレンズ群からなり、
または、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、負屈折力の第３２レンズ群と、正屈折力の第３３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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は変化し、前記第３２レンズ群と前記第３３レンズ群との間隔は変化する光学系全体で実質的に５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レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、
前記第１レンズ群は以下の条件式を満足する正レンズＡを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
νｄＡ＞８５．０
５．１０＜ｆ１／ｆｗ＜１１．００
０．６５＜ｆ１Ａ／ｆ１＜１．７５
但し、
νｄＡ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの材質のｄ線に対するアッベ数
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１Ａ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの焦点距離
また、本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、正屈折力の第３２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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は減少する光学系全体で実質的に４個のレンズ群からなり、
または、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、負屈折力の第３２レンズ群と、正屈折力の第３３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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は変化し、前記第３２レンズ群と前記第３３レンズ群との間隔は変化する光学系全体で実質的に５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レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、
前記第１レンズ群は以下の条件式を満足する正レンズＡを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
νｄＡ＞８５．０
５．１０＜ｆ１／ｆｗ＜１１．００
０．３６＜Δ１／ｆ１＜１．１０
但し、
νｄＡ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの材質のｄ線に対するアッベ数
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
Δ１：広角端状態から望遠端状態までの像面に対する前記第１レンズ群の移動量
また、本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、正屈折力の第３２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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は減少する光学系全体で実質的に４個のレンズ群からなり、
または、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、負屈折力の第３２レンズ群と、正屈折力の第３３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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は変化し、前記第３２レンズ群と前記第３３レンズ群との間隔は変化する光学系全体で実質的に５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レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、
前記第１レンズ群は以下の条件式を満足する正レンズＡを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
νｄＡ＞８５．０
３．９０＜ｆ１／ｆｗ＜１１．００
０．７３４≦Δ１／ｆ１＜１．１０
但し、
νｄＡ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの材質のｄ線に対するアッベ数
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
Δ１：広角端状態から望遠端状態までの像面に対する前記第１レンズ群の移動量
また、本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、正屈折力の第３２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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は減少する光学系全体で実質的に４個のレンズ群からなり、
または、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、負屈折力の第３２レンズ群と、正屈折力の第３３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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は変化し、前記第３２レンズ群と前記第３３レンズ群との間隔は変化する光学系全体で実質的に５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レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、
前記第１レンズ群は以下の条件式を満足する正レンズＡを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とし、
νｄＡ＞８５．０
３．９０＜ｆ１／ｆｗ＜１１．００
０．６５＜ｆ１Ａ／ｆ１＜１．７５
前記第３レンズ群は以下の条件式を満足する正レンズを有することを特徴とする変倍光学系を提供する。
ｎｄ３≧１．５４０の時 νｄ３＞６５．５
ｎｄ３＜１．５４０の時 νｄ３＞７５．０
但し、
νｄＡ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの材質のｄ線に対するアッベ数
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１Ａ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの焦点距離
ｎｄ３：前記第３レンズ群中の前記正レンズの材質のｄ線に対する屈折率
νｄ３：前記第３レンズ群中の前記正レンズの材質のｄ線に対するアッベ数

また、本発明は、前記変倍光学系を有することを特徴とする光学装置を提供する。

また、本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、正屈折力の第３２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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は減少する光学系全体で実質的に４個のレンズ群からなり、
または、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、負屈折力の第３２レンズ群と、正屈折力の第３３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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は変化し、前記第３２レンズ群と前記第３３レンズ群との間隔は変化する光学系全体で実質的に５個のレンズ群からなる変倍光学系の製造方法であって、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とを、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増大可能、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少可能に配置し、
前記第１レンズ群中に以下の条件式を満足する正レンズＡを配置し、
以下の条件式を満足するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法を提供する。
νｄＡ＞８５．０
５．１０＜ｆ１／ｆｗ＜１１．００
０．６５＜ｆ１Ａ／ｆ１＜１．７５
但し、
νｄＡ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの材質のｄ線に対するアッベ数
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１Ａ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの焦点距離

本発明によれば、収差変動を抑え、高い光学性能を有する変倍光学系とこれを有する光学装置、変倍光学系の製造方法を提供することができる。

第１実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。第１実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。第２実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。第２実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。第３実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。第３実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。第１実施例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。本願の変倍光学系の製造方法を示す図である。

以下、本願の一実施形態に係る変倍光学系について説明する。

本実施形態に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群とを有し、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レンズ群との間隔は増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は減少する構成とすることで、変倍可能な光学系を実現し、同時に変倍に伴う歪曲収差の変動を抑えている。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、第１レンズ群は以下の条件式（１）を満足する正レンズＡを有し、以下の条件式（２）を満足する。
（１） νｄＡ＞８５．０
（２）３．９０＜ｆ１／ｆｗ＜１１．００
但し、νｄＡは第１レンズ群中の正レンズＡの材質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数、ｆｗは広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離である。

条件式（１）は、第１レンズ群中の正レンズＡの材質の最適なアッベ数を規定し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して発生する色収差変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（１）の下限値を下回った場合、軸上色収差と倍率色収差の変動を抑えることが困難となり、また材質の異常分散が小さい材質となるため２次色収差の変動を抑えることが困難なことに加え、特に望遠端状態における軸上色収差と倍率色収差の可視光領域における量が大きくなって、高い光学性能を実現できない。

条件式（２）は、第１レンズ群の最適な焦点距離範囲を規定し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して発生する色収差と軸外収差の変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（２）の下限値を下回った場合、第１レンズ群の屈折力が強くなり、倍率色収差と軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

条件式（２）の上限値を上回った場合、第１レンズ群の屈折力が弱くなるため、所定の変倍比を得るためには第１レンズ群の像面に対する移動量を増やす必要が出てくる。すると、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群を通る軸外光束の光軸からの高さの変動が大きくなるため、倍率色収差と軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を４．７５とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（２）の下限値を５．１０とすることが更に好ましい。

また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を８．８０とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（２）の上限値を７．６０とすることが更に好ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．２８＜ｆ１／ｆｔ＜０．５２
但し、ｆｔは望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離である。

条件式（３）は、第１レンズ群の最適な焦点距離範囲を規定し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して発生する色収差と軸外収差の変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（３）の下限値を下回った場合、第１レンズ群の屈折力が強くなり、軸上色収差と球面収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

条件式（３）の上限値を上回った場合、第１レンズ群の屈折力が弱くなるため、所定の変倍比を得るためには第１レンズ群の像面に対する移動量を増やす必要が出てくる。すると、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群を通る軸外光束の光軸からの高さの変動が大きくなるため、倍率色収差と軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．３１とすることが好ましい。

また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を０．４８とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（３）の上限値を０．４４とすることが更に好ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）０．２５＜Δ１／ｆ１＜１．１０
但し、Δ１は広角端状態から望遠端状態までの像面に対する第１レンズ群の移動量である。

条件式（４）は、第１レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの像面に対する最適な移動量を規定し、変倍に際して発生する色収差と軸外収差の変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（４）の下限値を下回った場合、第１レンズ群の像面に対する移動量が少なくなるため、所定の変倍比を得るためには第１レンズ群の屈折力を増やす必要が出てくる。すると、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群を通る軸外光束の光軸からの高さの変動にともなう屈折力変化が大きくなるため、倍率色収差と軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

条件式（４）の上限値を上回った場合、第１レンズ群の像面に対する移動量が多くなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群を通る軸外光束の光軸からの高さの変動が大きくなるため、倍率色収差と軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となって、高い光学性能を実現できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を０．３６とすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（４）の下限値を０．４８とすることが更に好ましい。

また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を０．９５とすることが好ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．６５＜ｆ１Ａ／ｆ１＜１．７５
但し、ｆ１Ａは第１レンズ群中の正レンズＡの焦点距離である。

条件式（５）は、第１レンズ群中の正レンズＡの最適な焦点距離を規定し、変倍に際して発生する色収差と軸外収差の変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（５）の下限値を下回った場合、正レンズＡの屈折力が強くなるため、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、正レンズＡを通る軸外光束の光軸からの高さの変動にともなう屈折力変化が大きくなり、倍率色収差と軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

条件式（５）の上限値を上回った場合、正レンズＡの屈折力が弱くなり、第１レンズ群中の正レンズＡ以外の正レンズの屈折力が強くなるため、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、正レンズＡを通る軸外光束の光軸からの高さの変動にともなう屈折力変化が大きくなり、倍率色収差と軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を０．８０とすることが好ましい。

また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を１．３５とすることが好ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）１．７５＜φ１Ａ／ｆｗ＜４．５０
但し、φ１Ａは第１レンズ群中の正レンズＡの有効径である。

条件式（６）は、第１レンズ群中の正レンズＡの最適な有効径を規定し、変倍に際して発生する色収差と軸外収差の変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（６）の下限値を下回った場合、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第１レンズ群中の正レンズＡを通る軸外光束の光軸からの高さの変動が少なくなるため、軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

条件式（６）の上限値を上回った場合、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第１レンズ群中の正レンズＡを通る軸外光束の光軸からの高さの変動が大きくなり、倍率色収差と軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を２．４５とすることが好ましい。

また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を３．８０とすることが好ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、第１レンズ群は以下の条件式（７）を満足する正レンズＢを有することが望ましい。
（７）ｎｄＢ＞１．５８０
但し、ｎｄＢは第１レンズ群中の正レンズＢの材質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率である。

条件式（７）は、第１レンズ群中の正レンズＢの材質の最適な屈折率を規定し、変倍に際して発生する軸外収差の変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（７）の下限値を下回った場合、正レンズＢの面の曲率が大きくなるため、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、正レンズＢを通る軸外光束の光軸からの高さの変動にともなう偏角変化が大きくなり、軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、第１レンズ群は以下の条件式（８）を満足する正レンズＢを有することが望ましい。
（８）４０．０＜νｄＢ＜６６．５
但し、νｄＢは第１レンズ群中の正レンズＢの材質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数である。

条件式（８）は、第１レンズ群中の正レンズＢの材質の最適なアッベ数を規定し、変倍に際して発生する色収差の変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（８）の下限値を下回った場合、正レンズＢの材質の分散が大きくなるため、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、正レンズＢを通る軸外光束の光軸からの高さの変動にともなう分散の変化が大きくなり、倍率色収差変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

条件式（８）の上限値を上回った場合、正レンズＢの材質の分散が小さくなるため、第１レンズ群に負レンズがある場合には、色収差補正が過剰になり倍率色収差変動を抑えることが困難となる。また、負レンズがない場合は色収差が残るため色収差変動を抑えることが困難となる。従って、いずれの場合でも高い光学性能を実現できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（８）の下限値を４９．０とすることが好ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
（９）０．６５＜ｆ１Ｂ／ｆ１＜１．７５
但し、ｆ１Ｂは第１レンズ群中の正レンズＢの焦点距離である。

条件式（９）は、第１レンズ群中の正レンズＢの最適な焦点距離を規定し、変倍に際して発生する色収差と軸外収差の変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（９）の下限値を下回った場合、正レンズＢの屈折力が強くなるため、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、正レンズＢを通る軸外光束の光軸からの高さの変動にともなう屈折力変化が大きくなり、倍率色収差と軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

条件式（９）の上限値を上回った場合、正レンズＢの屈折力が相対的に弱くなり、第１レンズ中の正レンズＢ以外の正レンズの屈折力が強くなるため、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、正レンズＢを通る軸外光束の光軸からの高さの変動にともなう屈折力変化が大きくなり、倍率色収差と軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（９）の下限値を０．７７とすることが好ましい。

また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（９）の上限値を１．４２とすることが好ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
（１０）１．７５＜φ１Ｂ／ｆｗ＜４．５０
但し、φ１Ｂは第１レンズ群中の正レンズＢの有効径である。

条件式（１０）は、第１レンズ群中の正レンズＢの最適な有効径を規定し、変倍に際して発生する色収差と軸外収差の変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（１０）の下限値を下回った場合、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第１レンズ群中の正レンズＢを通る軸外光束の光軸からの高さの変動が少なくなるため、軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

条件式（１０）の上限値を上回った場合、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第１レンズ群中の正レンズＢを通る軸外光束の光軸からの高さの変動が大きくなり、倍率色収差と軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（１０）の下限値を２．４５とすることが好ましい。

また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（１０）の上限値を３．８０とすることが好ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、第１レンズ群は以下の条件式（１１）、（１２）を満足する負レンズを有することが望ましい。
（１１）１．７５０＜ｎｄＮ
（１２）２８．０＜νｄＮ＜５０．０
但し、ｎｄＮは第１レンズ群中の負レンズの材質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄＮは第１レンズ群中の負レンズの材質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数である。

条件式（１１）は、第１レンズ群中の負レンズの最適な屈折率範囲を規定し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して発生する軸外収差の変動を抑えて高い光学性能を得るための条件式である。

条件式（１１）の下限値を下回った場合、第１レンズ群中の負レンズの面の曲率が大きくなるため、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して負レンズ中を通る軸外光束の光軸からの高さの変動による軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（１１）の下限値を１．７８０とすることが好ましい。

条件式（１２）は、第１レンズ群中の負レンズの材質の最適なアッベ数を規定し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して発生する色収差変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（１２）の下限値を下回った場合、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して２次色収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

条件式（１２）の上限値を上回った場合、第１レンズ群で所定の色消しを行おうとすると、正負各レンズの屈折力が大きくなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して負レンズ中を通る軸外光束の光軸からの高さの変動による軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となり、高い光学性能を実現できない。

また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（１２）の上限値を４３．０とすることが好ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、第１レンズ群は、１枚の負レンズと、２枚の正レンズで構成されることが望ましい。

この構成とすることにより、第１レンズ群の厚さを抑えることが可能となり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群の最も物体側の面を通る軸外光束の光軸からの高さの変動を抑えることが可能になって、軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることができ、高い光学性能を実現できる。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、第３レンズ群は以下の条件式（１３）を満足する正レンズを有することが望ましい。
（１３）ｎｄ３≧１．５４０の時 νｄ３＞６５．５
ｎｄ３＜１．５４０の時 νｄ３＞７５．０
但し、ｎｄ３は第３レンズ群中の正レンズの材質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄ３は第３レンズ群中の正レンズの材質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数である。

条件式（１３）は、第３レンズ群中の正レンズの材質の最適なアッベ数を規定し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して発生する色収差変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（１３）の下限値を下回った場合、軸上色収差と倍率色収差の変動を抑えることが困難となり、また材質の異常分散が小さい材質となるため２次色収差の変動を抑えることが困難なことに加え、特に望遠端状態における軸上色収差と倍率色収差の可視光領域における量が大きくなって、高い光学性能を実現できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、ｎｄ３≧１．５４０の時、条件式（１３）の下限値を６７．５とすることが好ましい。また、実施形態の効果を確実にするために、ｎｄ３＜１．５４０の時、条件式（１３）の下限値を８０．５とすることが好ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、正屈折力の第３２レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第３１レンズ群と第３２レンズ群との間隔は減少することが望ましい。

この構成とすることにより、第３レンズ群を一体で移動させるより第３レンズ群の変倍率を上げることが可能となり、さらに球面収差やコマ収差、非点収差の変動を抑えて高い光学性能を実現できる。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、負屈折力の第３２レンズ群と、正屈折力の第３３レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第３１レンズ群と第３２レンズ群との間隔は変化し、第３２レンズ群と第３３レンズ群との間隔は変化することが望ましい。

この構成とすることにより、第３レンズ群を一体で移動させるより第３レンズ群で発生する収差変動を抑えることが可能となり、特に球面収差やコマ収差、非点収差の変動を抑えて高い光学性能を実現できる。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第３１レンズ群と第３２レンズ群との間隔は増大し、第３２レンズ群と第３３レンズ群との間隔は減少することが望ましい。

この構成とすることにより、第３レンズ群の変倍率を上げることが可能となり、球面収差やコマ収差、非点収差の変動を抑えて高い光学性能を実現できる。

（実施例）
以下、本実施形態に係る各実施例について図面を参照しつつ説明する。

（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。

図１に示すように、第１実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群Ｇ３１と、負屈折力の第３２レンズ群Ｇ３２と、正屈折力の第３３レンズ群Ｇ３３とから構成される。

広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少するように、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は単調に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は一旦像側へ移動してから物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に物体側へ移動する。さらに、第３１レンズ群Ｇ３１と第３２レンズ群Ｇ３２との間隔は増大し、第３２レンズ群Ｇ３２と第３３レンズ群Ｇ３３との間隔は減少するように、第３１レンズ群Ｇ３１と第３２レンズ群Ｇ３２と第３３レンズ群Ｇ３３は像面Ｉに対して単調に物体側へ移動する。また、第３１レンズ群Ｇ３１と第３３レンズ群Ｇ３３は、像面Ｉに対して一体で移動する。

開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の像側にある第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、第３１レンズ群Ｇ３１と一体で構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ１３とから構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の負レンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５との接合レンズとから構成されている。第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。

第３１レンズ群Ｇ３１は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３４との接合レンズとから構成されている。

第３２レンズ群Ｇ３２は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズ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Ｌ４３とから構成されている。第３２レンズ群Ｇ３２の最も物体側に位置する両凹形状の負レンズＬ４１は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。

第３３レンズ群Ｇ３３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と、両凹形状の負レンズＬ５３と両凸形状の正レンズＬ５４との接合レンズとから構成されている。第３３レンズ群Ｇ３３の最も物体側に位置する正メニスカスレンズＬ５１は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズＬ５４から射出した光線は像面Ｉに結像する。

像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている（以降の実施例についても同様である）。

以下の表１に第１実施例に係る変倍光学系の諸元値を掲げる。

表中の（面データ）において、物面は物体面、面番号は物体側からのレンズ面の番号、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）における屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数、（可変）は可変面間隔、（絞り）は開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ表している。なお、空気の屈折率ｎｄ＝１．００００００は記載を省略している。また、曲率半径ｒ欄の「∞」は平面を示している。

（非球面データ）において、非球面は以下の式で表される。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ^２/ｒ）/［１＋［１−κ（ｙ^２/ｒ^２）］^１/２］
＋Ａ４×ｙ^４＋Ａ６×ｙ^６＋Ａ８×ｙ^８＋Ａ１０×ｙ^１０
ここで、光軸に垂直な方向の高さをｙ、高さｙにおける光軸方向の変位量（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）をＸ（ｙ）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒ、円錐係数をκ、ｎ次の非球面係数をＡｎとする。なお、「E-n」は「×10^−ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10^−５」を示す。また、各非球面は、（面データ）において、面番号の右側に「＊」を付して示している。

（各種データ）において、ズーム比は変倍光学系の変倍比、Ｗは広角端状態、Ｍは中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態、ｆは全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位：「°」）、Ｙは像高、ＴＬは無限遠合焦状態における第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の面から像面Ｉまでのレンズ系全長、Ｂｆはバックフォーカス、ｄｉは面番号ｉでの可変面間隔値をそれぞれ表している。

（ズームレンズ群データ）は、各レンズ群の始面番号とレンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。

（条件式対応値）は、各条件式の対応値をそれぞれ示す。

なお、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その他の長さ等は、特記の無い場合一般に「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、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とし説明を省略する。

（表１）

（面データ）
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 205.09180 2.00000 1.882997 40.76
2 67.52420 9.07190 1.456000 91.20
3 -361.42710 0.10000
4 70.10040 6.86700 1.603001 65.46
5 -2470.83790 （可変）

6* 84.76870 0.15000 1.553890 38.09
7 73.93750 1.20000 1.834807 42.72
8 17.03670 6.46970
9 -49.48220 1.00000 1.816000 46.62
10 52.14060 0.15000
11 31.61490 5.45080 1.761820 26.56
12 -44.44820 1.19350
13 -25.13580 1.00000 1.816000 46.62
14 64.50360 2.42190 1.808090 22.79
15 -166.54310 （可変）

16（絞り） ∞ 1.00000
17 63.10220 3.49130 1.593190 67.87
18 -50.22150 0.10000
19 58.68260 2.72200 1.487490 70.41
20 -121.43450 0.10000
21 48.64320 4.10420 1.487490 70.41
22 -34.50080 1.00000 1.808090 22.79
23 -205.15990 （可変）

24* -66.96860 1.00000 1.693501 53.20
25 26.57120 2.15810 1.761820 26.56
26 63.33840 4.78730
27 -24.70410 1.00000 1.729157 54.66
28 -74.86360 （可変）

29* -569.79420 3.96090 1.589130 61.16
30 -23.53500 0.10000
31 37.14850 5.00600 1.487490 70.41
32 -45.19690 1.71640
33 -107.03630 1.00000 1.882997 40.76
34 23.36210 4.50160 1.548141 45.79
35 -637.55850 (Bf)
像面 ∞

（非球面データ）
第6面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 3.61880E-06
A6 ＝ -6.10680E-09
A8 ＝ -4.67380E-12
A10 ＝ 5.77660E-14
第24面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 3.81940E-06
A6 ＝ -1.72450E-09
A8 ＝ 0.00000E+00
A10 ＝ 0.00000E+00
第29面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ -1.63630E-05
A6 ＝ 8.94380E-09
A8 ＝ -2.98150E-11
A10 ＝ 2.87630E-14

（各種データ）
ズーム比 15.709
ＷＭＴ
f = 18.56080 104.15546 291.57422
FNO = 3.60018 5.60084 5.87404
ω = 38.95554 7.45367 2.71157
Y = 14.20 14.20 14.20
TL = 163.29692 225.59510 252.97281
Bf = 39.15242 70.61280 82.77641

d5 2.14670 55.86030 80.53690
d15 34.33830 11.46250 2.00000
d23 3.38750 10.66930 11.83690
d28 9.44940 2.16760 1.00000

（ズームレンズ群データ）
群始面焦点距離
１１１２２．１０４０６
２６ −１５．８６６５４
３１６３９．５０５３９（Ｗ）
３３．１８３８０（Ｍ）
３１．８８１７５（Ｔ）
３１１６２６．５６６９４
３２２４ −２４．００１４７
３３２９３３．８１７９１

（条件式対応値）
（１） νｄＡ＝９１．２０（Ｌ１２）
（２）ｆ１／ｆｗ＝６．５７９
（３）ｆ１／ｆｔ＝０．４１９
（４） Δ１／ｆ１＝０．７３４
（５）ｆ１Ａ／ｆ１＝１．０２９（Ｌ１２）
（６） φ１Ａ／ｆｗ＝３．００７（φ１Ａ＝５５．８１）（Ｌ１２）
（７）ｎｄＢ＝１．６０３００１（Ｌ１３）
（８） νｄＢ＝６５．４６（Ｌ１３）
（９）ｆ１Ｂ／ｆ１＝０．９２７（Ｌ１３）
（１０） φ１Ｂ／ｆｗ＝２．９０９（φ１Ｂ＝５４．００）（Ｌ１３）
（１１）ｎｄＮ＝１．８８２９９７（Ｌ１１）
（１２） νｄＮ＝４０．７６（Ｌ１１）
（１３）ｎｄ３＝１．５９３１９０（Ｌ３１）
νｄ３＝６７．８７（Ｌ３１）

図２は、第１実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは半画角（単位：「°」）を示す。また、ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する諸収差、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ表す。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。

なお、以降の実施例においても同様の記号を使用し、以降の説明を省略する。

各収差図から、第１実施例に係る変倍光学系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。

（第２実施例）
図３は、第２実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。

図３に示すように、第２実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群Ｇ３１と、正屈折力の第３２レンズ群Ｇ３２とから構成される。

広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少するように、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は単調に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は単調に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に物体側へ移動する。さらに、第３１レンズ群Ｇ３１と第３２レンズ群Ｇ３２との間隔は減少するように、第３１レンズ群Ｇ３１と第３２レンズ群Ｇ３２は像面Ｉに対して単調に物体側へ移動する。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の負レンズＬ２４とから構成されている。第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。

第３１レンズ群Ｇ３１は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ３４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３５との接合レンズとから構成されている。両凹形状の負レンズＬ３４は物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。

第３２レンズ群Ｇ３２は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と両凹形状の負レンズＬ４３との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４４とから構成されている。第３２レンズ群Ｇ３２の最も物体側に位置する両凸形状の正レンズＬ４１は、物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズＬ４４から射出した光線は像面Ｉに結像する。

以下の表２に第２実施例に係る変倍光学系の諸元値を掲げる。

（表２）

（面データ）
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 107.02060 1.80000 1.903658 31.31
2 61.29680 9.01320 1.456500 90.27
3 -505.77970 0.10000
4 56.57080 6.56600 1.603001 65.44
5 263.14480 （可変）

6* 107.66330 0.15000 1.553890 38.09
7 79.43570 1.20000 1.816000 46.62
8 12.54980 5.89610
9 -28.13610 1.00000 1.816000 46.62
10 76.81030 0.10000
11 29.03300 5.08050 1.846660 23.78
12 -28.29410 0.70210
13 -20.32340 1.00000 1.788001 47.37
14 328.32220 （可変）

15（絞り） ∞ 0.50000
16 38.51440 4.38040 1.527510 66.72
17 -31.08680 0.10000
18 24.82780 5.70920 1.497000 81.64
19 -22.48490 1.00000 1.850260 32.35
20 -1199.41670 3.00000
21* -52.55750 0.10000 1.553890 38.09
22 -56.77690 1.00000 1.772499 49.60
23 32.93540 1.94820 1.805181 25.42
24 83.42590 （可変）

25* 38.17010 5.15170 1.677900 54.89
26 -30.30750 0.10000
27 119.12160 5.79370 1.511790 49.72
28 -16.92620 1.00000 1.878780 41.73
29 40.26250 0.79940
30 88.76870 4.01880 1.497970 53.26
31 -31.87250 (Bf)
像面 ∞

（非球面データ）
第6面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 8.23600E-06
A6 ＝ 2.68070E-08
A8 ＝ -2.85680E-10
A10 ＝ 8.96110E-13
第21面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 8.39680E-06
A6 ＝ 4.90050E-09
A8 ＝ 0.00000E+00
A10 ＝ 0.00000E+00
第25面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ -1.05940E-05
A6 ＝ 2.60370E-08
A8 ＝ 0.00000E+00
A10 ＝ 0.00000E+00

（各種データ）
ズーム比 15.666
ＷＭＴ
f = 18.57581 134.79308 291.01598
FNO = 3.58467 6.30198 6.35739
ω = 38.75301 5.90773 2.74550
Y = 14.20 14.20 14.20
TL = 141.06118 214.13726 227.18745
Bf = 38.02328 85.33826 92.60805

d5 2.12080 50.67230 62.67010
d14 23.69130 7.80730 1.80000
d24 10.01650 3.11010 2.90000

（ズームレンズ群データ）
群始面焦点距離
１１９５．６８９４６
２６ −１１．４６１９５
３１５３１．１３０２９（Ｗ）
２７．６６５０６（Ｍ）
２７．５７１６９（Ｔ）
３１１５４２．７７５０４
３２２５４０．１２７６８

（条件式対応値）
（１） νｄＡ＝９０．２７（Ｌ１２）
（２）ｆ１／ｆｗ＝５．１５１
（３）ｆ１／ｆｔ＝０．３２９
（４） Δ１／ｆ１＝０．９００
（５）ｆ１Ａ／ｆ１＝１．２５８（Ｌ１２）
（６） φ１Ａ／ｆｗ＝２．９９８（φ１Ａ＝５５．６９）（Ｌ１２）
（７）ｎｄＢ＝１．６０３００１（Ｌ１３）
（８） νｄＢ＝６５．４４（Ｌ１３）
（９）ｆ１Ｂ／ｆ１＝１．２３４（Ｌ１３）
（１０） φ１Ｂ／ｆｗ＝２．７９９（φ１Ｂ＝５２．００）（Ｌ１３）
（１１）ｎｄＮ＝１．９０３６５８（Ｌ１１）
（１２） νｄＮ＝３１．３１（Ｌ１１）
（１３）ｎｄ３＝１．４９７０００（Ｌ３２）
νｄ３＝８１．６４（Ｌ３２）

図４は、第２実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。

各収差図から、第２実施例に係る変倍光学系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。

（第３実施例）
図５は、第３実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。

図５に示すように、第３実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群Ｇ３１と、負屈折力の第３２レンズ群Ｇ３２と、正屈折力の第３３レンズ群Ｇ３３とから構成される。

広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少するように、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は単調に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は一旦像側へ移動してから物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に物体側へ移動する。さらに、第３１レンズ群Ｇ３１と第３２レンズ群Ｇ３２との間隔は増大し、第３２レンズ群Ｇ３２と第３３レンズ群Ｇ３３との間隔は減少するように、第３１レンズ群Ｇ３１と第３２レンズ群Ｇ３２と第３３レンズ群Ｇ３３は像面Ｉに対して単調に物体側へ移動する。

以下の表３に第３実施例に係る変倍光学系の諸元値を掲げる。

（表３）

（面データ）
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 193.38060 2.00000 1.883000 40.77
2 66.83560 9.23080 1.437000 95.00
3 -341.14920 0.10000
4 68.78950 6.98760 1.603000 65.47
5 -2649.89320 79.77200 （可変）

6* 84.76870 0.15000 1.553890 38.09
7 73.93750 1.20000 1.834810 42.72
8 16.94820 6.42970
9 -53.17850 1.00000 1.816000 46.63
10 46.70940 0.15000
11 30.63920 5.37880 1.761820 26.56
12 -48.96880 1.39690
13 -24.42250 1.00000 1.816000 46.63
14 69.10450 2.52380 1.808090 22.79
15 -121.94360 2.00000 （可変）

16 （絞り） ∞ 1.00000
17 66.08180 3.43590 1.592820 68.69
18 -50.37120 0.10000
19 59.42650 2.78060 1.487490 70.45
20 -108.47870 0.10000
21 49.67940 4.11660 1.487490 70.45
22 -33.83640 1.00000 1.808090 22.79
23 -167.67900 11.82210 （可変）

24* -64.89240 1.00000 1.693500 53.22
25 27.12400 2.14440 1.761820 26.56
26 65.84410 4.73170
27 -25.14850 1.00000 1.729160 54.66
28 -73.72860 1.00000 （可変）

29* -448.31420 3.90050 1.589130 61.18
30 -23.64180 0.10000
31 37.43750 4.98090 1.487490 70.45
32 -44.96410 1.73250
33 -102.62990 1.00000 1.883000 40.77

34 23.17730 4.51170 1.548140 45.79
35 -619.02620 （Bf）
像面 ∞

（非球面データ）
第6面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 4.16398E-06
A6 ＝ -7.55222E-09
A8 ＝ -2.91689E-12
A10 ＝ 5.62106E-14
第24面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 3.83569E-06
A6 ＝ -1.03578E-09
A8 ＝ 0.00000E+00
A10 ＝ 0.00000E+00
第29面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ -1.60868E-05
A6 ＝ 8.16360E-09
A8 ＝ -3.55020E-11
A10 ＝ 7.60058E-14

（各種データ）
ズーム比 15.714
ＷＭＴ
f = 18.55566 103.95947 291.57591
FNO = 3.63338 5.62730 5.88308
ω = 38.94112 7.46798 2.71133
Y = 14.20 14.20 14.20
TL = 163.38092 225.17861 252.25324
Bf = 39.17162 70.49651 82.47674

d5 2.12700 55.32280 79.77200
d15 34.07780 11.35470 2.00000
d23 3.36200 10.67670 11.82210
d28 9.46010 2.14550 1.00000

（ズームレンズ群データ）
群始面焦点距離
１１１２０．７７８８５
２６ −１５．５９５７２
３１６３９．１２６２９（Ｗ）
３２．７２８１３（Ｍ）
３１．４７７７３（Ｔ）
３１１６２６．３８５５８
３２２４ −２４．４９３９６
３３２９３４．７６７１７

（条件式対応値）
（１） νｄＡ＝９５.００（Ｌ１２）
（２）ｆ１／ｆｗ＝６．５０９
（３）ｆ１／ｆｔ＝０．４１４
（４） Δ１／ｆ１＝０．７３６
（５）ｆ１Ａ／ｆ１＝１．０６６（Ｌ１２）
（６） φ１Ａ／ｆｗ＝３．０４３（φ１Ａ＝５６．４７）（Ｌ１２）
（７）ｎｄＢ＝１．６０３０００（Ｌ１３）
（８） νｄＢ＝６５．４７（Ｌ１３）
（９）ｆ１Ｂ／ｆ１＝０．９２２（Ｌ１３）
（１０） φ１Ｂ／ｆｗ＝２．９１０（φ１Ｂ＝５４．００）（Ｌ１３）
（１１）ｎｄＮ＝１．８８３０００（Ｌ１１）
（１２） νｄＮ＝４０．７７（Ｌ１１）
（１３）ｎｄ３＝１．５９２８２０（Ｌ３１）
νｄ３＝６８．６９（Ｌ３１）

図６は、第３実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。

各収差図から、第３実施例に係る変倍光学系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。

以上のように、本実施形態によれば、収差変動を抑え、高い光学性能を有する変倍光学系を提供することができる。

次に、本実施形態に係る変倍光学系を搭載したカメラについて説明する。なお、第１実施例に係る変倍光学系を搭載した場合について説明するが、他の実施例でも同様である。

図７は、第１実施例に係る変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。

図７において、カメラ１は、撮影レンズ２として第１実施例に係る変倍光学系を備えたデジタル一眼レフカメラである。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、クイックリターンミラー３を介して焦点板４に結像される。そして焦点板４に結像されたこの光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、不図示の被写体からの光は撮像素子７へ到達する。これにより被写体からの光は、撮像素子７によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者はカメラ１による被写体の撮影を行うことができる。

カメラ１に撮影レンズ２として第１実施例に係る変倍光学系を搭載することにより、高い性能を有するカメラを実現することができる。

なお、前記クイックリターンミラー３を有しないミラーレスカメラであっても上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。

以下、本願の変倍光学系の製造方法の概略を説明する。

図８は、本願の変倍光学系の製造方法を示す図である。

本願の変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、図８に示すステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３を含むものである。

ステップＳ１：第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群とを、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増大可能、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少可能に配置する。

ステップＳ２：第１レンズ群中に以下の条件式（１）を満足する正レンズＡを配置する。
（１） νｄＡ＞８５．０

ステップＳ３：以下の条件式（２）を満足するようにする。
（２）３．９０＜ｆ１／ｆｗ＜１１．００
但し、νｄＡは第１レンズ群中の正レンズＡの材質のｄ線に対するアッベ数、ｆｗは広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離である。

本願の変倍光学系の製造方法によれば、収差変動を抑え、高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。

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。

実施例では、３群構成を示したが、４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。

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。前記合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モータ等を用いた)モータ駆動にも適している。特に、第２レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とするのが好ましい。

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良い。特に、第３レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。

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。

また、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良い。

また、本実施形態の変倍光学系は、変倍比が７〜２５程度である。

また、本実施形態の変倍光学系は、第１レンズ群が正のレンズ成分を２つ有するのが好ましい。また、第１レンズ群は、物体側から順に、正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系は、第２レンズ群が正のレンズ成分を１つと負のレンズ成分を３つ有するのが好ましい。また、第２レンズ群は、物体側から順に、負負正負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系は、第３レンズ群が正のレンズ成分を６または７つと負のレンズ成分を３または４つ有するのが好ましい。

なお、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
Ｇ３第３レンズ群
Ｇ３１第３１レンズ群
Ｇ３２第３２レンズ群
Ｇ３３第３３レンズ群
Ｌ１１負メニスカスレンズ
Ｌ１２両凸レンズ
Ｌ１３両凸レンズ
Ｌ３１両凸レンズ
Ｓ開口絞り
Ｉ像面
１カメラ

Claims

光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、正屈折力の第３２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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は減少する光学系全体で実質的に４個のレンズ群からなり、
または、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、負屈折力の第３２レンズ群と、正屈折力の第３３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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は変化し、前記第３２レンズ群と前記第３３レンズ群との間隔は変化する光学系全体で実質的に５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レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、
前記第１レンズ群は以下の条件式を満足する正レンズＡを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
νｄＡ＞８５．０
５．１０＜ｆ１／ｆｗ＜１１．００
０．６５＜ｆ１Ａ／ｆ１＜１．７５
但し、
νｄＡ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの材質のｄ線に対するアッベ数
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１Ａ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの焦点距離
光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、正屈折力の第３２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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は減少する光学系全体で実質的に４個のレンズ群からなり、
または、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、負屈折力の第３２レンズ群と、正屈折力の第３３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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は変化し、前記第３２レンズ群と前記第３３レンズ群との間隔は変化する光学系全体で実質的に５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レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、
前記第１レンズ群は以下の条件式を満足する正レンズＡを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
νｄＡ＞８５．０
５．１０＜ｆ１／ｆｗ＜１１．００
０．３６＜Δ１／ｆ１＜１．１０
但し、
νｄＡ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの材質のｄ線に対するアッベ数
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
Δ１：広角端状態から望遠端状態までの像面に対する前記第１レンズ群の移動量
光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、正屈折力の第３２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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は減少する光学系全体で実質的に４個のレンズ群からなり、
または、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、負屈折力の第３２レンズ群と、正屈折力の第３３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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は変化し、前記第３２レンズ群と前記第３３レンズ群との間隔は変化する光学系全体で実質的に５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レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、
前記第１レンズ群は以下の条件式を満足する正レンズＡを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
νｄＡ＞８５．０
３．９０＜ｆ１／ｆｗ＜１１．００
０．７３４≦Δ１／ｆ１＜１．１０
但し、
νｄＡ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの材質のｄ線に対するアッベ数
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
Δ１：広角端状態から望遠端状態までの像面に対する前記第１レンズ群の移動量
光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、正屈折力の第３２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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は減少する光学系全体で実質的に４個のレンズ群からなり、
または、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、負屈折力の第３２レンズ群と、正屈折力の第３３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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は変化し、前記第３２レンズ群と前記第３３レンズ群との間隔は変化する光学系全体で実質的に５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レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、
前記第１レンズ群は以下の条件式を満足する正レンズＡを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とし、
νｄＡ＞８５．０
３．９０＜ｆ１／ｆｗ＜１１．００
０．６５＜ｆ１Ａ／ｆ１＜１．７５
前記第３レンズ群は以下の条件式を満足する正レンズを有することを特徴とする変倍光学系。
ｎｄ３≧１．５４０の時 νｄ３＞６５．５
ｎｄ３＜１．５４０の時 νｄ３＞７５．０
但し、
νｄＡ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの材質のｄ線に対するアッベ数
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１Ａ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの焦点距離
ｎｄ３：前記第３レンズ群中の前記正レンズの材質のｄ線に対する屈折率
νｄ３：前記第３レンズ群中の前記正レンズの材質のｄ線に対するアッベ数
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は４に記載の変倍光学系。
０．２５＜Δ１／ｆ１＜１．１０
但し、
Δ１：広角端状態から望遠端状態までの像面に対する前記第１レンズ群の移動量
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項３に記載の変倍光学系。
０．６５＜ｆ１Ａ／ｆ１＜１．７５
但し、
ｆ１Ａ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの焦点距離
前記第３レンズ群は以下の条件式を満足する正レンズを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の変倍光学系。
ｎｄ３≧１．５４０の時 νｄ３＞６５．５
ｎｄ３＜１．５４０の時 νｄ３＞７５．０
但し、
ｎｄ３：前記第３レンズ群中の前記正レンズの材質のｄ線に対する屈折率
νｄ３：前記第３レンズ群中の前記正レンズの材質のｄ線に対するアッベ数
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、前記正屈折力の第３１レンズ群と、前記負屈折力の第３２レンズ群と、前記正屈折力の第３３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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は増大し、前記第３２レンズ群と前記第３３レンズ群との間隔は減少することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の変倍光学系。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
０．２８＜ｆ１／ｆｔ＜０．５２
但し、
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の変倍光学系。
１．７５＜φ１Ａ／ｆｗ＜４．５０
但し、
φ１Ａ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの有効径
前記第１レンズ群は以下の条件式を満足する正レンズＢを有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の変倍光学系。
ｎｄＢ＞１．５８０
但し、
ｎｄＢ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＢの材質のｄ線に対する屈折率
前記第１レンズ群は以下の条件式を満足する正レンズＢを有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の変倍光学系。
４０．０＜νｄＢ＜６６．５
但し、
νｄＢ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＢの材質のｄ線に対するアッベ数
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の変倍光学系。
０．６５＜ｆ１Ｂ／ｆ１＜１．７５
但し、
ｆ１Ｂ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＢの焦点距離
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の変倍光学系。
１．７５＜φ１Ｂ／ｆｗ＜４．５０
但し、
φ１Ｂ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＢの有効径
前記第１レンズ群は以下の条件式を満足する負レンズを有することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の変倍光学系。
１．７５０＜ｎｄＮ
２８．０＜νｄＮ＜５０．０
但し、
ｎｄＮ：前記第１レンズ群中の前記負レンズの材質のｄ線に対する屈折率
νｄＮ：前記第１レンズ群中の前記負レンズの材質のｄ線に対するアッベ数
前記第１レンズ群は、１枚の負レンズと、２枚の正レンズで構成されることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の変倍光学系。
請求項１から１６のいずれか１項に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学装置。
光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、正屈折力の第３２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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は減少する光学系全体で実質的に４個のレンズ群からなり、
または、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第３１レンズ群と、負屈折力の第３２レンズ群と、正屈折力の第３３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３１レンズ群と前記第３２レンズ群との間隔は変化し、前記第３２レンズ群と前記第３３レンズ群との間隔は変化する光学系全体で実質的に５個のレンズ群からなる変倍光学系の製造方法であって、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とを、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増大可能、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少可能に配置し、
前記第１レンズ群中に以下の条件式を満足する正レンズＡを配置し、
以下の条件式を満足するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
νｄＡ＞８５．０
５．１０＜ｆ１／ｆｗ＜１１．００
０．６５＜ｆ１Ａ／ｆ１＜１．７５
但し、
νｄＡ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの材質のｄ線に対するアッベ数
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１Ａ：前記第１レンズ群中の前記正レンズＡの焦点距離