JPWO2016104771A1 - 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法 - Google Patents
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Abstract
変倍光学系は、最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群（Ｇ１）と、第１レンズ群より像側に配置された負の屈折力を有する負レンズ群（Ｇ２）と、負レンズ群より像側に配置され、かつ、開口絞りと一体に動くレンズを少なくとも１つ含み、正の屈折力を有する正レンズ群（Ｇ４）と、負レンズ群と正レンズ群との間に配置された合焦群（Ｇ３）と、を有し、変倍の際、第１レンズ群が像面に対して移動し、第１レンズ群と負レンズ群の間隔が変化し、負レンズ群と正レンズ群の間隔が変化し、合焦の際、合焦群と合焦群の物体側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、合焦群と合焦群の像側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、合焦群は一つのレンズ成分で構成され、正レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前群と後群との間隔は正レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔であり、後群は、二つのレンズ成分からなる。
Description
本発明は、写真用カメラや電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系と、変倍光学系を有する光学装置、および変倍光学系の製造方法に関する。
本願は、２０１４年１２月２６日に出願された日本国特許出願２０１４−２６６０３８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２０１４年１２月２６日に出願された日本国特許出願２０１４−２６６０３８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来、写真用カメラや電子スチルカメラ、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（合焦群）の軽量化が不十分であった。
本発明の一態様に係る変倍光学系は、最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群より像側に配置された負の屈折力を有する負レンズ群と、前記負レンズ群より像側に配置され、かつ、開口絞りと一体に動くレンズを少なくとも１つ含み、正の屈折力を有する正レンズ群と、前記負レンズ群と前記正レンズ群との間に配置された合焦群と、を有し、変倍の際、前記第１レンズ群が像面に対して移動し、前記第１レンズ群と前記負レンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔が変化し、合焦の際、前記合焦群と前記合焦群の物体側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群と前記合焦群の像側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群は一つのレンズ成分で構成され、前記正レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前記前群と前記後群との間隔は前記正レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔であり、前記後群は、二つのレンズ成分からなる。
本発明の別の一態様は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記第３レンズ群が移動し、前記第３レンズ群は一つのレンズ成分で構成され、前記第４レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前記前群と前記後群との間隔は前記第４レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔であり、前記後群は、二つのレンズ成分で構成されている変倍光学系を提供する。
本発明の別の一態様は、上記変倍光学系を備えた光学装置を提供する。
本発明の別の一態様に係る変倍光学系の製造方法は、最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群より像側に配置された負の屈折力を有する負レンズ群と、前記負レンズ群より像側に配置され、かつ、絞りと一体に動くレンズを少なくとも１つ含み、正の屈折力を有する正レンズ群と、
前記負レンズ群と前記正レンズ群との間に配置された合焦群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、変倍に際し、前記第１レンズ群が像面に対して移動し、前記第１レンズ群と前記負レンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔が変化するように配置し、合焦に際し、前記合焦群と前記合焦群の物体側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群と前記合焦群の像側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化するように配置し、前記合焦群は一つのレンズ成分で構成し、前記正レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前記前群と前記後群との間隔は前記正レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔であり、前記後群は、二つのレンズ成分からなる。
前記負レンズ群と前記正レンズ群との間に配置された合焦群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、変倍に際し、前記第１レンズ群が像面に対して移動し、前記第１レンズ群と前記負レンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔が変化するように配置し、合焦に際し、前記合焦群と前記合焦群の物体側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群と前記合焦群の像側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化するように配置し、前記合焦群は一つのレンズ成分で構成し、前記正レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前記前群と前記後群との間隔は前記正レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔であり、前記後群は、二つのレンズ成分からなる。
本発明の別の一態様は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第３レンズ群を一つのレンズ成分で構成し、前記第４レンズ群を、正の屈折力を有す前群と負の屈折力を有する後群とから構成し、前記前群と前記後群との間隔を前記第４レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔となるように構成し、前記後群を二つのレンズ成分で構成し、変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するように構成し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記第３レンズ群が移動するように構成する変倍光学系の製造方法を提供する。
以下、変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法について説明する。まず、変倍光学系から説明する。
一実施形態において、変倍光学系は、最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群より像側に配置された負の屈折力を有する負レンズ群と、前記負レンズ群より像側に配置され、かつ、開口絞りと一体に動くレンズを少なくとも１つ含み、正の屈折力を有する正レンズ群と、前記負レンズ群と前記正レンズ群との間に配置された合焦群と、を有し、変倍の際、前記第１レンズ群が像面に対して移動し、前記第１レンズ群と前記負レンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔が変化する。この構成により、変倍を実現し、変倍時の良好な収差補正を図ることができる。また、合焦の際、前記合焦群と前記合焦群の物体側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群と前記合焦群の像側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群は一つのレンズ成分で構成される。この構成により、合焦群を軽量化することができる。また、前記正レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前記前群と前記後群との間隔は前記正レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔である。この構成により、コマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。また、前記後群は、二つのレンズ成分からなる。この構成により、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。
代替実施形態において、変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化する。
この構成により、変倍を実現し、変倍時の良好な収差補正を図ることができる。
この構成により、変倍を実現し、変倍時の良好な収差補正を図ることができる。
前記代替実施形態において、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記第３レンズ群が移動し、前記第３レンズ群は一つのレンズ成分で構成されている。この構成により、合焦群を軽量化することができる。なお、レンズ成分とは、２枚以上のレンズを接合してなる接合レンズ、或いは単レンズをいう。
前記代替実施形態において、前記第４レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前記前群と前記後群との間隔は前記第４レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔となっている。この構成により、コマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
前記代替実施形態において、前記後群は、二つのレンズ成分で構成されている。この構成により、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。
これらの実施形態において、変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群が物体側へ移動することが好ましくは可能である。このような構成により、広角端状態でのレンズ全長の短縮ができ、変倍光学系の小型化を実現することができる。
これらの実施形態において、変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が増大することが好ましくは可能である。このような構成により、変倍時の良好な収差補正を図ることができる。
これらの実施形態において、変倍光学系は、以下の条件式（１）を満足することが好ましくは可能である。
（１）０．４ ＜ ｆＦ／（−ｆＲ） ＜ ０．９
ただし、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆＲ：前記後群の焦点距離
（１）０．４ ＜ ｆＦ／（−ｆＲ） ＜ ０．９
ただし、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆＲ：前記後群の焦点距離
条件式（１）は、第４レンズ群の前群の焦点距離と後群の焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式（１）を満足することにより、コマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、前記後群の屈折力が強くなり、コマ収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を０．８８にすることが好ましくは可能である。また、効果をさらに確実にするために、条件式（１）の上限値を０．８６にすることが好ましくは可能である。
一方、条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、前記前群の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．５にすることが好ましくは可能である。また、効果をさらに確実にするために、条件式（１）の下限値を０．５５にすることが好ましくは可能である。
これらの実施形態において、変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群とを有し、 変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、以下の条件式（２）を満足することが好ましくは可能である。
（２）３．５ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ６．５
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群（負レンズ群）の焦点距離
（２）３．５ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ６．５
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群（負レンズ群）の焦点距離
条件式（２）は、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群（負レンズ群）の焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式（２）を満足することにより、広角端状態から望遠端状態への変倍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。
条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を５．８にすることが好ましくは可能である。また、効果をさらに確実にするために、条件式（２）の上限値を５．５にすることが好ましくは可能である。
一方、条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を３．７にすることが好ましくは可能である。また、効果をさらに確実にするために、条件式（２）の下限値を４．１にすることが好ましくは可能である。
これらの実施形態において、変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、以下の条件式（３）を満足することが好ましくは可能である。
（３）１．７ ＜ ｆ４／ｆ３ ＜ ２．４
ただし、
ｆ４：前記第４レンズ群（正レンズ群）の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群（合焦群）の焦点距離
（３）１．７ ＜ ｆ４／ｆ３ ＜ ２．４
ただし、
ｆ４：前記第４レンズ群（正レンズ群）の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群（合焦群）の焦点距離
条件式（３）は、第４レンズ群（正レンズ群）の焦点距離と第３レンズ群（合焦群）の焦点距離との比を規定するための条件式である。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。
条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が強くなり、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を補正することが困難となる。なお、効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を２．３にすることが好ましくは可能である。また、効果をさらに確実にするために、条件式（３）の上限値を２．２５にすることが好ましくは可能である。
一方、条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、第４レンズ群の屈折力が強くなり、コマ収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を１．８にすることが好ましくは可能である。また、効果をさらに確実にするために、条件式（３）の下限値を１．８５にすることが好ましくは可能である。
これらの実施形態において、変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が縮小することが好ましくは可能である。このような構成により、４倍程度以上の変倍比を確保することができる。
これらの実施形態において、前記前群は接合レンズを有することが好ましくは可能である。このような構成により、球面収差と色収差を効果的に補正することができる。
これらの実施形態において、前記前群は接合レンズを有し、前記接合レンズは正の屈折力を有するレンズ成分と負の屈折力を有するレンズ成分とからなり、以下の条件式（４）を満足することが好ましくは可能である。
（４）０．７０ ＜ ｎ１／ｎ２ ＜ ０．９５
ただし、
ｎ１：前記正の屈折力を有するレンズ成分の屈折率
ｎ２：前記負の屈折力を有するレンズ成分の屈折率
（４）０．７０ ＜ ｎ１／ｎ２ ＜ ０．９５
ただし、
ｎ１：前記正の屈折力を有するレンズ成分の屈折率
ｎ２：前記負の屈折力を有するレンズ成分の屈折率
条件式（４）は、第４レンズ群の前群が有する接合レンズを構成している正の屈折力を有するレンズ成分と負の屈折力を有するレンズ成分とのそれぞれの屈折率の比を規定するための条件式である。条件式（４）を満足することにより、球面収差を良好に補正することができる。
条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、正の屈折力を有するレンズ成分と負の屈折力を有するレンズ成分との接合面における凹の屈折力が弱くなり、球面収差を補正することが困難となる。なお、効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を０．９０にすることが好ましくは可能である。また、効果をさらに確実にするために、条件式（４）の上限値を０．８８にすることが好ましくは可能である。
一方、条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、正の屈折力を有するレンズ成分と負の屈折力を有するレンズ成分との接合面における凹の屈折力が強くなり、球面収差の補正が過大となる。なお、効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を０．７５にすることが好ましくは可能である。また、効果をさらに確実にするために、条件式（４）の下限値を０．７８にすることが好ましくは可能である。
これらの実施形態において、前記前群は接合レンズを有し、前記接合レンズは正の屈折力を有するレンズ成分と負の屈折力を有するレンズ成分とからなり、以下の条件式（５）を満足することが好ましくは可能である。
（５）１．７ ＜ ν１／ν２ ＜ ３．２
ただし、
ν１：前記正の屈折力を有するレンズ成分のアッベ数
ν２：前記負の屈折力を有するレンズ成分のアッベ数
（５）１．７ ＜ ν１／ν２ ＜ ３．２
ただし、
ν１：前記正の屈折力を有するレンズ成分のアッベ数
ν２：前記負の屈折力を有するレンズ成分のアッベ数
条件式（５）は、第４レンズ群の前群が有する接合レンズを構成している正の屈折力を有するレンズ成分と負の屈折力を有するレンズ成分とのそれぞれのアッベ数の比を規定するための条件式である。条件式（５）を満足することにより、色収差を良好に補正することができる。
条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、負の屈折力を有するレンズ成分のアッベ数が小さくなり、色収差の補正が過大となる。なお、効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を３．０にすることが好ましくは可能である。また、効果をさらに確実にするために、条件式（５）の上限値を２．９にすることが好ましくは可能である。
一方、条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、負の屈折力を有するレンズ成分のアッベ数が大きくなり、色収差の補正が困難となる。なお、効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を１．９にすることが好ましくは可能である。また、効果をさらに確実にするために、条件式（５）の下限値を２．０にすることが好ましくは可能である。
これらの実施形態において、変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、以下の条件式（６）を満足することが好ましくは可能である。
（６）０．５ ＜ Ｌ４ａ／Ｌ４ ＜ ０．９
ただし、
Ｌ４ａ：前記第４レンズ群内の前記最も大きな空気間隔の距離
Ｌ４：前記第４レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離
（６）０．５ ＜ Ｌ４ａ／Ｌ４ ＜ ０．９
ただし、
Ｌ４ａ：前記第４レンズ群内の前記最も大きな空気間隔の距離
Ｌ４：前記第４レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離
条件式（６）は、第４レンズ群内の最も大きな空気間隔の距離と第４レンズ群の総厚との比を規定するための条件式である。条件式（６）を満足することにより、変倍光学系の大型化およびこれに伴う鏡筒の大型化を招くことなく、球面収差、コマ収差を良好に補正することができる。
条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、変倍光学系の大型化を招き、これに伴い鏡筒が大型化してしまう。さらに球面収差を補正することが困難となる。なお、効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を０．８６にすることが好ましくは可能である。また、効果をさらに確実にするために、条件式（６）の上限値を０．８２にすることが好ましくは可能である。
一方、条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、コマ収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。なお、効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を０．５５にすることが好ましくは可能である。また、効果をさらに確実にするために、条件式（６）の下限値を０．６０にすることが好ましくは可能である。
一実施形態において、光学装置は、上述した構成の変倍光学系を備えている。これにより、合焦群（合焦レンズ群）が軽量化され、オートフォーカス時の静粛性の高い光学装置を実現することができる。
一実施形態において、変倍光学系の製造方法は、最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群より像側に配置された負の屈折力を有する負レンズ群と、前記負レンズ群より像側に配置され、かつ、絞りと一体に動くレンズを少なくとも１つ含み、正の屈折力を有する正レンズ群と、前記負レンズ群と前記正レンズ群との間に配置された合焦群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、変倍に際し、前記第１レンズ群が像面に対して移動し、前記第１レンズ群と前記負レンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔が変化するように配置し、合焦に際し、前記合焦群と前記合焦群の物体側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群と前記合焦群の像側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化するように配置し、前記合焦群は一つのレンズ成分で構成し、前記正レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前記前群と前記後群との間隔は前記正レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔であり、前記後群は、二つのレンズ成分からなる。
代替実施形態において、変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第３レンズ群を一つのレンズ成分で構成し、前記第４レンズ群を、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とから構成し、前記前群と前記後群との間隔を前記第４レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔となるように構成し、前記後群を二つのレンズ成分で構成し、変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するように構成し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記第３レンズ群が移動するように構成するものである。
これらの変倍光学系の製造方法により、合焦群が軽量化され、オートフォーカス時の静粛性の高い変倍光学系を製造することができる。
（数値実施例）
以下、数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
以下、数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
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断面図である。
図１に示すように、本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、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
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断面図である。
図１に示すように、本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、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との接合正レンズとからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２との接合負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ４Ｆと、開口絞りＳと、後群Ｇ４Ｒとからなる。
前群Ｇ４Ｆは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と両凹形状の負レンズＬ４２との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３とからなる。
後群Ｇ４Ｒ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Ｌ４４と両凸形状の正レンズＬ４５との接合正レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４６とからなる。
前群Ｇ４Ｆは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と両凹形状の負レンズＬ４２との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３とからなる。
後群Ｇ４Ｒ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Ｌ４４と両凸形状の正レンズＬ４５との接合正レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４６とからなる。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
以上の構成のもと、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とは像面Ｉに対して光軸に沿って移動する。詳細には、第１レンズ群は物体側へ移動し、第２レンズ群は一旦像側へ移動した後物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。開口絞りＳは、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第４レンズ群Ｇ４と共に移動する。
また、本実施例に係る変倍光学系は、第３レンズ群Ｇ３を像面側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦が行われる。
以下の表１に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
表１において、ｆは焦点距離、ＢＦはバックフォーカス（最も像側のレンズ面と像面Ｉとの光軸上の距離）を示す。
[面データ]において、面番号は物体側から数えた光学面の順番、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第ｎ面（ｎは整数）と第（ｎ＋１）面との間隔）、ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、可変は可変の面間隔、絞りＳは開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示している。空気の屈折率ｎｄ＝1.000000の記載は省略している。
表１において、ｆは焦点距離、ＢＦはバックフォーカス（最も像側のレンズ面と像面Ｉとの光軸上の距離）を示す。
[面データ]において、面番号は物体側から数えた光学面の順番、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第ｎ面（ｎは整数）と第（ｎ＋１）面との間隔）、ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、可変は可変の面間隔、絞りＳは開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示している。空気の屈折率ｎｄ＝1.000000の記載は省略している。
［各種データ］において、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位は「°」）、Ｙｍａｘは最大像高、ＴＬは変倍光学系の全長（無限遠物体合焦時の第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離）、ｄｎ（ｎは整数）は第ｎ面と第（ｎ＋１）面との可変の面間隔をそれぞれ示す。なお、Ｗは広角端状態、Ｍは中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態、無限遠は無限遠物体への合焦時、近距離は近距離物体への合焦時をそれぞれ示す。
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面と焦点距離を示す。
［条件式対応値］には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示す。
［条件式対応値］には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示す。
ここで、表１に掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、その他の長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表１の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
なお、以上に述べた表１の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
（表１）第１実施例
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1) 76.4258 6.548 1.51680 63.88
2) -464.2314 0.358
3) 90.4822 1.500 1.62004 36.40
4) 33.2495 8.383 1.51680 63.88
5) 160.8334 (可変)
6) -316.0803 1.032 1.69680 55.52
7) 18.6751 3.799 1.80518 25.45
8) 40.0554 3.549
9) -33.1981 1.000 1.69680 55.52
10) -1117.3765 (可変)
11) 80.6415 4.186 1.51680 63.88
12) -52.0308 (可変)
13) 59.4932 5.360 1.48749 70.31
14) -32.1755 1.000 1.85026 32.35
15) 2430.7009 0.200
16) 36.9252 4.137 1.48749 70.31
17) -180.2758 1.591
18) (絞り) ∞ 33.593
19) 103.7551 1.000 1.80610 40.97
20) 20.5037 3.557 1.72825 28.38
21) -170.9425 2.800
22) -23.0279 1.000 1.77250 49.62
23) -56.4025 (BF)
像面 ∞
［各種データ］
変倍比 4.12
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 71.4 105.0 294.0
ＦＮＯ 4.13 4.13 6.39
２ω 22.78 15.24 5.48
Ｙmax 14.25 14.25 14.25
ＴＬ 166.24 183.88 219.32
ＢＦ 38.52 38.52 73.98
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 4.336 25.853 44.310 4.336 25.853 44.310
d10 25.705 20.825 2.000 26.431 21.891 3.062
d12 13.089 14.088 14.437 12.363 13.022 13.375
［レンズ群データ］
群 始面 f
G1 1 115.617
G2 6 -26.471
G3 11 61.860
G4 13 122.679
［各条件式対応値］
（１）ｆＦ／（−ｆＲ） ＝ 0.832
（２）ｆ１／（−ｆ２） ＝ 4.368
（３）ｆ４／ｆ３ ＝ 1.983
（４）ｎ１／ｎ２ ＝ 0.804
（５）ν１／ν２ ＝ 2.173
（６）Ｌ４ａ／Ｌ４ ＝ 0.649
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1) 76.4258 6.548 1.51680 63.88
2) -464.2314 0.358
3) 90.4822 1.500 1.62004 36.40
4) 33.2495 8.383 1.51680 63.88
5) 160.8334 (可変)
6) -316.0803 1.032 1.69680 55.52
7) 18.6751 3.799 1.80518 25.45
8) 40.0554 3.549
9) -33.1981 1.000 1.69680 55.52
10) -1117.3765 (可変)
11) 80.6415 4.186 1.51680 63.88
12) -52.0308 (可変)
13) 59.4932 5.360 1.48749 70.31
14) -32.1755 1.000 1.85026 32.35
15) 2430.7009 0.200
16) 36.9252 4.137 1.48749 70.31
17) -180.2758 1.591
18) (絞り) ∞ 33.593
19) 103.7551 1.000 1.80610 40.97
20) 20.5037 3.557 1.72825 28.38
21) -170.9425 2.800
22) -23.0279 1.000 1.77250 49.62
23) -56.4025 (BF)
像面 ∞
［各種データ］
変倍比 4.12
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 71.4 105.0 294.0
ＦＮＯ 4.13 4.13 6.39
２ω 22.78 15.24 5.48
Ｙmax 14.25 14.25 14.25
ＴＬ 166.24 183.88 219.32
ＢＦ 38.52 38.52 73.98
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 4.336 25.853 44.310 4.336 25.853 44.310
d10 25.705 20.825 2.000 26.431 21.891 3.062
d12 13.089 14.088 14.437 12.363 13.022 13.375
［レンズ群データ］
群 始面 f
G1 1 115.617
G2 6 -26.471
G3 11 61.860
G4 13 122.679
［各条件式対応値］
（１）ｆＦ／（−ｆＲ） ＝ 0.832
（２）ｆ１／（−ｆ２） ＝ 4.368
（３）ｆ４／ｆ３ ＝ 1.983
（４）ｎ１／ｎ２ ＝ 0.804
（５）ν１／ν２ ＝ 2.173
（６）Ｌ４ａ／Ｌ４ ＝ 0.649
図２は、第１実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
図３は、第１実施例に係る変倍光学系の近距離物体合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
図３は、第１実施例に係る変倍光学系の近距離物体合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、ＮＡは開口数を、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、図中のｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）での収差曲線を示し、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）での収差曲線を示し、記載のないものはｄ線での収差曲線を示す。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それぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示している。非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。なお、以下に示す各実施例の諸収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
各収差図から明らかなように、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亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（第２実施例）
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断面図である。
図４に示すように、本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、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
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断面図である。
図４に示すように、本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、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との接合正レンズとからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ４Ｆと、開口絞りＳと、後群Ｇ４Ｒとからなる。
前群Ｇ４Ｆは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４３とからなる。
後群Ｇ４Ｒ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Ｌ４４と両凸形状の正レンズＬ４５との接合正レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４６とからなる。
前群Ｇ４Ｆは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４３とからなる。
後群Ｇ４Ｒ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Ｌ４４と両凸形状の正レンズＬ４５との接合正レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４６とからなる。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
以上の構成のもと、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とは像面Ｉに対して光軸に沿って移動する。詳細には、第１レンズ群は物体側へ移動し、第２レンズ群は一旦像側へ移動した後物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。開口絞りＳは、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第４レンズ群Ｇ４と共に移動する。
また、本実施例に係る変倍光学系は、第３レンズ群Ｇ３を像面側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦が行われる。
以下の表２に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表２）第２実施例
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1) 86.5140 5.500 1.51680 63.88
2) -590.6740 0.642
3) 118.2660 1.500 1.62004 36.40
4) 37.8433 8.000 1.51680 63.88
5) 464.3230 (可変)
6) -180.0300 1.000 1.69680 55.52
7) 18.7396 3.789 1.80518 25.45
8) 47.3058 2.843
9) -40.0856 1.000 1.77250 49.62
10) 426.1263 (可変)
11) 80.5313 3.897 1.51680 63.88
12) -54.0834 (可変)
13) 77.9117 4.895 1.48749 70.31
14) -30.8533 1.000 1.72825 28.38
15) -280.6767 0.200
16) 35.5006 3.290 1.48749 70.31
17) 199.3937 2.336
18) (絞り) ∞ 34.528
19) 115.8527 1.000 1.77250 49.62
20) 18.2444 5.000 1.67270 32.19
21) -110.1987 4.000
22) -24.6132 1.000 1.80610 40.97
23) -57.1535 (BF)
像面 ∞
［各種データ］
変倍比 4.12
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 71.4 105.0 294.0
ＦＮＯ 4.53 4.54 6.34
２ω 22.68 15.20 5.44
Ｙmax 14.25 14.25 14.25
ＴＬ 166.32 187.07 219.32
ＢＦ 38.51 38.71 64.52
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 3.000 27.049 51.658 3.000 27.049 51.658
d10 25.565 21.031 2.000 26.211 21.973 3.224
d12 13.818 14.860 15.725 13.172 13.917 14.501
［レンズ群データ］
群 始面 f
G1 1 120.601
G2 6 -26.990
G3 11 63.229
G4 13 117.957
［各条件式対応値］
（１）ｆＦ／（−ｆＲ） ＝ 0.854
（２）ｆ１／（−ｆ２） ＝ 4.468
（３）ｆ４／ｆ３ ＝ 1.866
（４）ｎ１／ｎ２ ＝ 0.861
（５）ν１／ν２ ＝ 2.477
（６）Ｌ４ａ／Ｌ４ ＝ 0.644
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1) 86.5140 5.500 1.51680 63.88
2) -590.6740 0.642
3) 118.2660 1.500 1.62004 36.40
4) 37.8433 8.000 1.51680 63.88
5) 464.3230 (可変)
6) -180.0300 1.000 1.69680 55.52
7) 18.7396 3.789 1.80518 25.45
8) 47.3058 2.843
9) -40.0856 1.000 1.77250 49.62
10) 426.1263 (可変)
11) 80.5313 3.897 1.51680 63.88
12) -54.0834 (可変)
13) 77.9117 4.895 1.48749 70.31
14) -30.8533 1.000 1.72825 28.38
15) -280.6767 0.200
16) 35.5006 3.290 1.48749 70.31
17) 199.3937 2.336
18) (絞り) ∞ 34.528
19) 115.8527 1.000 1.77250 49.62
20) 18.2444 5.000 1.67270 32.19
21) -110.1987 4.000
22) -24.6132 1.000 1.80610 40.97
23) -57.1535 (BF)
像面 ∞
［各種データ］
変倍比 4.12
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 71.4 105.0 294.0
ＦＮＯ 4.53 4.54 6.34
２ω 22.68 15.20 5.44
Ｙmax 14.25 14.25 14.25
ＴＬ 166.32 187.07 219.32
ＢＦ 38.51 38.71 64.52
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 3.000 27.049 51.658 3.000 27.049 51.658
d10 25.565 21.031 2.000 26.211 21.973 3.224
d12 13.818 14.860 15.725 13.172 13.917 14.501
［レンズ群データ］
群 始面 f
G1 1 120.601
G2 6 -26.990
G3 11 63.229
G4 13 117.957
［各条件式対応値］
（１）ｆＦ／（−ｆＲ） ＝ 0.854
（２）ｆ１／（−ｆ２） ＝ 4.468
（３）ｆ４／ｆ３ ＝ 1.866
（４）ｎ１／ｎ２ ＝ 0.861
（５）ν１／ν２ ＝ 2.477
（６）Ｌ４ａ／Ｌ４ ＝ 0.644
図５は、第２実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
図６は、第２実施例に係る変倍光学系の近距離物体合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
図６は、第２実施例に係る変倍光学系の近距離物体合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
各収差図から明らかなように、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亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（第３実施例）
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断面図である。
図７に示すように、本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、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
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断面図である。
図７に示すように、本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、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との接合正レンズとからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ４Ｆと、開口絞りＳと、後群Ｇ４Ｒとからなる。
前群Ｇ４Ｆは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合正レンズからなる。
後群Ｇ４Ｒは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４３と、両凹形状の負レンズＬ４４とからなる。
前群Ｇ４Ｆは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合正レンズからなる。
後群Ｇ４Ｒは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４３と、両凹形状の負レンズＬ４４とからなる。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
以上の構成のもと、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とは像面Ｉに対して光軸に沿って移動する。詳細には、第１レンズ群は物体側へ移動し、第２レンズ群は一旦像側へ移動した後物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。開口絞りＳは、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第４レンズ群Ｇ４と共に移動する。
また、本実施例に係る変倍光学系は、第３レンズ群Ｇ３を像面側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦が行われる。
以下の表３に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）第３実施例
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1) 79.181 5.916 1.51680 63.88
2) -865.935 0.515
3) 123.870 1.500 1.62004 36.40
4) 37.628 8.227 1.51680 63.88
5) 402.325 (可変)
6) -104.719 1.000 1.69680 55.52
7) 19.124 4.140 1.80518 25.45
8) 65.634 2.236
9) -50.951 1.000 1.80610 40.97
10) 160.536 (可変)
11) 102.843 3.727 1.51680 63.88
12) -48.859 (可変)
13) 38.795 5.043 1.48749 70.31
14) -39.042 1.000 1.80518 25.45
15) -165.709 1.620
16) (絞り) ∞ 46.334
17) 103.400 3.400 1.67270 32.19
18) -36.557 1.727
19) -27.830 1.000 1.77250 49.62
20) 154.941 (BF)
像面 ∞
［各種データ］
変倍比 4.12
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 71.4 105.0 294.0
ＦＮＯ 4.71 4.72 6.40
２ω 22.78 15.28 5.44
Ｙmax 14.25 14.25 14.25
ＴＬ 167.33 188.29 221.32
ＢＦ 38.51 38.72 64.52
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 3.117 26.926 51.633 3.117 26.626 51.633
d10 28.867 23.778 2.000 29.628 24.882 3.428
d12 8.442 10.483 14.781 7.681 9.378 13.353
［レンズ群データ］
群 始面 f
G1 1 122.444
G2 6 -28.587
G3 11 64.633
G4 13 141.232
［各条件式対応値］
（１）ｆＦ／（−ｆＲ） ＝ 0.665
（２）ｆ１／（−ｆ２） ＝ 4.283
（３）ｆ４／ｆ３ ＝ 2.185
（４）ｎ１／ｎ２ ＝ 0.824
（５）ν１／ν２ ＝ 2.763
（６）Ｌ４ａ／Ｌ４ ＝ 0.798
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1) 79.181 5.916 1.51680 63.88
2) -865.935 0.515
3) 123.870 1.500 1.62004 36.40
4) 37.628 8.227 1.51680 63.88
5) 402.325 (可変)
6) -104.719 1.000 1.69680 55.52
7) 19.124 4.140 1.80518 25.45
8) 65.634 2.236
9) -50.951 1.000 1.80610 40.97
10) 160.536 (可変)
11) 102.843 3.727 1.51680 63.88
12) -48.859 (可変)
13) 38.795 5.043 1.48749 70.31
14) -39.042 1.000 1.80518 25.45
15) -165.709 1.620
16) (絞り) ∞ 46.334
17) 103.400 3.400 1.67270 32.19
18) -36.557 1.727
19) -27.830 1.000 1.77250 49.62
20) 154.941 (BF)
像面 ∞
［各種データ］
変倍比 4.12
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 71.4 105.0 294.0
ＦＮＯ 4.71 4.72 6.40
２ω 22.78 15.28 5.44
Ｙmax 14.25 14.25 14.25
ＴＬ 167.33 188.29 221.32
ＢＦ 38.51 38.72 64.52
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 3.117 26.926 51.633 3.117 26.626 51.633
d10 28.867 23.778 2.000 29.628 24.882 3.428
d12 8.442 10.483 14.781 7.681 9.378 13.353
［レンズ群データ］
群 始面 f
G1 1 122.444
G2 6 -28.587
G3 11 64.633
G4 13 141.232
［各条件式対応値］
（１）ｆＦ／（−ｆＲ） ＝ 0.665
（２）ｆ１／（−ｆ２） ＝ 4.283
（３）ｆ４／ｆ３ ＝ 2.185
（４）ｎ１／ｎ２ ＝ 0.824
（５）ν１／ν２ ＝ 2.763
（６）Ｌ４ａ／Ｌ４ ＝ 0.798
図８は、第３実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
図９は、第３実施例に係る変倍光学系の近距離物体合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
図９は、第３実施例に係る変倍光学系の近距離物体合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
各収差図から明らかなように、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亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（第４実施例）
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断面図である。
図１０に示すように、本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、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
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断面図である。
図１０に示すように、本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、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との接合正レンズとからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ４Ｆと、開口絞りＳと、後群Ｇ４Ｒとからなる。
前群Ｇ４Ｆは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合正レンズからなる。
後群Ｇ４Ｒは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４３と、両凹形状の負レンズＬ４４とからなる。
前群Ｇ４Ｆは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合正レンズからなる。
後群Ｇ４Ｒは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４３と、両凹形状の負レンズＬ４４とからなる。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
以上の構成のもと、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とは像面Ｉに対して光軸に沿って移動する。詳細には、第１レンズ群は物体側へ移動し、第２レンズ群は一旦像側へ移動した後物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。開口絞りＳは、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第４レンズ群Ｇ４と共に移動する。
また、本実施例に係る変倍光学系は、第３レンズ群Ｇ３を像面側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦が行われる。
以下の表４に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表４）第４実施例
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1) 88.000 5.386 1.51680 63.88
2) -470.597 0.200
3) 116.000 1.500 1.62004 36.40
4) 38.400 7.368 1.51680 63.88
5) 262.431 (可変)
6) -115.000 1.000 1.69680 55.52
7) 18.736 4.257 1.80518 25.45
8) 75.513 2.005
9) -53.736 1.000 1.80100 34.92
10) 122.000 (可変)
11) 92.248 3.551 1.51680 63.88
12) -55.188 (可変)
13) 37.517 5.015 1.49700 81.73
14) -37.517 1.000 1.72825 28.38
15) -271.936 4.500
16) (絞り) ∞ 40.717
17) 110.794 3.336 1.68893 31.16
18) -32.526 1.096
19) -25.909 1.000 1.77250 49.62
20) 130.000 (BF)
像面 ∞
［各種データ］
変倍比 4.24
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 69.3 104.5 294.0
ＦＮＯ 4.69 4.75 6.46
２ω 23.44 15.28 5.44
Ｙmax 14.25 14.25 14.25
ＴＬ 166.54 189.91 221.32
ＢＦ 38.53 39.04 64.52
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 3.600 29.972 55.757 3.600 29.972 55.757
d10 31.403 25.592 2.000 32.262 26.852 3.608
d12 10.077 12.375 16.114 9.218 11.115 14.506
［レンズ群データ］
群 始面 f
G1 1 128.797
G2 6 -30.221
G3 11 67.368
G4 13 143.638
［各条件式対応値］
（１）ｆＦ／（−ｆＲ） ＝ 0.719
（２）ｆ１／（−ｆ２） ＝ 4.262
（３）ｆ４／ｆ３ ＝ 2.117
（４）ｎ１／ｎ２ ＝ 0.866
（５）ν１／ν２ ＝ 2.880
（６）Ｌ４ａ／Ｌ４ ＝ 0.798
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1) 88.000 5.386 1.51680 63.88
2) -470.597 0.200
3) 116.000 1.500 1.62004 36.40
4) 38.400 7.368 1.51680 63.88
5) 262.431 (可変)
6) -115.000 1.000 1.69680 55.52
7) 18.736 4.257 1.80518 25.45
8) 75.513 2.005
9) -53.736 1.000 1.80100 34.92
10) 122.000 (可変)
11) 92.248 3.551 1.51680 63.88
12) -55.188 (可変)
13) 37.517 5.015 1.49700 81.73
14) -37.517 1.000 1.72825 28.38
15) -271.936 4.500
16) (絞り) ∞ 40.717
17) 110.794 3.336 1.68893 31.16
18) -32.526 1.096
19) -25.909 1.000 1.77250 49.62
20) 130.000 (BF)
像面 ∞
［各種データ］
変倍比 4.24
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 69.3 104.5 294.0
ＦＮＯ 4.69 4.75 6.46
２ω 23.44 15.28 5.44
Ｙmax 14.25 14.25 14.25
ＴＬ 166.54 189.91 221.32
ＢＦ 38.53 39.04 64.52
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 3.600 29.972 55.757 3.600 29.972 55.757
d10 31.403 25.592 2.000 32.262 26.852 3.608
d12 10.077 12.375 16.114 9.218 11.115 14.506
［レンズ群データ］
群 始面 f
G1 1 128.797
G2 6 -30.221
G3 11 67.368
G4 13 143.638
［各条件式対応値］
（１）ｆＦ／（−ｆＲ） ＝ 0.719
（２）ｆ１／（−ｆ２） ＝ 4.262
（３）ｆ４／ｆ３ ＝ 2.117
（４）ｎ１／ｎ２ ＝ 0.866
（５）ν１／ν２ ＝ 2.880
（６）Ｌ４ａ／Ｌ４ ＝ 0.798
図１１は、第４実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
図１２は、第４実施例に係る変倍光学系の近距離物体合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
図１２は、第４実施例に係る変倍光学系の近距離物体合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
各収差図から明らかなように、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亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
以上説明したように、上記各実施例によれば、合焦群（合焦レンズ群）を充分に軽量化できる。その結果、オートフォーカス時の静粛性の高い変倍光学系を実現することができる。また、合焦群を軽量化できるので、合焦群を高速で動かすための大きなモータやアクチュエータが必要ではなくなり、鏡筒を大型化することなくオートフォーカスの高速化を実現することができる。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た高い光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。
なお、上記各実施例は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。以下の内容は、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。
なお、上記各実施例は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。以下の内容は、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。
変倍光学系の数値実施例として４群構成のものを示したが、本実施形態はこれに限られず、その他の群構成（例えば、５群、６群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、変倍光学系の最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、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。
上記各実施例においては、合焦群（合焦レンズ群）である第３レンズ群Ｇ３が単レンズで構成されている例を示したが、第３レンズ群Ｇ３は接合レンズで構成されてもよい。
また、上記の変倍光学系において、合焦群（合焦レンズ群）は、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。
また、変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができる。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ない。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしてもよい。
また、変倍光学系において開口絞りは第４レンズ群中に配置されているが、第４レンズ群の最も物体側に配置されても良い。また、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。
また、変倍光学系を構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
次に、変倍光学系を備えたカメラの一例を図１３に基づいて説明する。
図１３は、変倍光学系を備えたカメラの一例の構成を示す図である。
図１３に示すようにカメラ１は、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る変倍光学系を備えたデジタル一眼レフカメラである。
図１３に示すデジタル一眼レフカメラ１において、図示しない物体（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を介して集点板５に結像される。そして、集点板５に結像された光は、ペンタプリズム７中で複数回反射されて接眼レンズ９へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を接眼レンズ９を介して正立像として観察することができる。
図１３は、変倍光学系を備えたカメラの一例の構成を示す図である。
図１３に示すようにカメラ１は、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る変倍光学系を備えたデジタル一眼レフカメラである。
図１３に示すデジタル一眼レフカメラ１において、図示しない物体（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を介して集点板５に結像される。そして、集点板５に結像された光は、ペンタプリズム７中で複数回反射されて接眼レンズ９へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を接眼レンズ９を介して正立像として観察することができる。
撮影者によって図示しない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、撮影レンズ２で集光された物体（被写体）の光は撮像素子１１上に被写体像を形成する。これにより、物体からの光は、撮像素子１１により撮像され、物体画像としてメモリ（図示省略）に記憶される。このようにして、撮影者はカメラ１による物体の撮影を行うことができる。
ここで、カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例に係る変倍光学系は、合焦群（合焦レンズ群）を充分に軽量化した変倍光学系である。したがってカメラ１は、オートフォーカス時の静粛性の高いカメラである。またカメラ１は、合焦群を軽量化できるので、鏡筒を大型化することなくオートフォーカスの高速化を実現することができる。カメラ１はさらに、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た高い光学性能を実現することができる。なお、上記第２実施例、第３実施例、または第４実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。また、カメラ１は、撮影レンズ２を着脱可能に保持するものでも良く、撮影レンズ２と一体に成形されるものでも良い。また、カメラ１は、クイックリターンミラー等を有さないカメラでも良い。
次に、変倍光学系の製造方法の一例について説明する。図１４及び図１５は、変倍光学系の製造方法の一例の概略を示す図である。
図１４に示す例において、変倍光学系の製造方法は、最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群より像側に配置された負の屈折力を有する負レンズ群と、前記負レンズ群より像側に配置され、かつ、絞りと一体に動くレンズを少なくとも１つ含み、正の屈折力を有する正レンズ群と、
前記負レンズ群と前記正レンズ群との間に配置された合焦群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップＳＡ〜ＳＤを含む。
ステップＳＡ：合焦群を一つのレンズ成分で構成する。
ステップＳＢ：正レンズ群を、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とから構成し、前群と後群との間隔を正レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔となるように構成し、後群を二つのレンズ成分で構成する。
ステップＳＣ：変倍の際、前記第１レンズ群が像面に対して移動し、前記第１レンズ群と前記負レンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔が変化するように配置する。
ステップＳＤ：合焦の際、前記合焦群と前記合焦群の物体側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群と前記合焦群の像側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化するように配置する。
前記負レンズ群と前記正レンズ群との間に配置された合焦群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップＳＡ〜ＳＤを含む。
ステップＳＡ：合焦群を一つのレンズ成分で構成する。
ステップＳＢ：正レンズ群を、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とから構成し、前群と後群との間隔を正レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔となるように構成し、後群を二つのレンズ成分で構成する。
ステップＳＣ：変倍の際、前記第１レンズ群が像面に対して移動し、前記第１レンズ群と前記負レンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔が変化するように配置する。
ステップＳＤ：合焦の際、前記合焦群と前記合焦群の物体側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群と前記合焦群の像側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化するように配置する。
図１５に示す例において、光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、図１４に示すように、以下の各ステップＳ１〜Ｓ４を含むものである。
ステップＳ１：第３レンズ群を一つのレンズ成分で構成する。
ステップＳ２：第４レンズ群を、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とから構成し、前群と後群との間隔を第４レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔となるように構成し、後群を二つのレンズ成分で構成する。
ステップＳ３：変倍の際、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化するように構成する。
ステップＳ４：無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第３レンズ群が移動するように構成する。
ステップＳ１：第３レンズ群を一つのレンズ成分で構成する。
ステップＳ２：第４レンズ群を、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とから構成し、前群と後群との間隔を第４レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔となるように構成し、後群を二つのレンズ成分で構成する。
ステップＳ３：変倍の際、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化するように構成する。
ステップＳ４：無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第３レンズ群が移動するように構成する。
上記の変倍光学系の製造方法によれば、合焦群（合焦レンズ群）を充分に軽量化した変倍光学系を製造することができる。その結果、オートフォーカス時の静粛性の高い変倍光学系を実現することができる。また、合焦群を軽量化できるので、鏡筒を大型化することなくオートフォーカスの高速化を実現することができる。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た高い光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群（負レンズ群）
Ｇ３ 第３レンズ群（合焦群）
Ｇ４ 第４レンズ群（正レンズ群）
Ｇ４Ｆ 前群
Ｇ４Ｒ 後群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
１ 光学装置
２ 撮影レンズ
３ クイックリターンミラー
５ 集点板
７ ペンタプリズム
９ 接眼レンズ
１１ 撮像素子。
Ｇ２ 第２レンズ群（負レンズ群）
Ｇ３ 第３レンズ群（合焦群）
Ｇ４ 第４レンズ群（正レンズ群）
Ｇ４Ｆ 前群
Ｇ４Ｒ 後群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
１ 光学装置
２ 撮影レンズ
３ クイックリターンミラー
５ 集点板
７ ペンタプリズム
９ 接眼レンズ
１１ 撮像素子。
Claims (14)
- 最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、
前記第１レンズ群より像側に配置された負の屈折力を有する負レンズ群と、
前記負レンズ群より像側に配置され、かつ、開口絞りと一体に動くレンズを少なくとも１つ含み、正の屈折力を有する正レンズ群と、
前記負レンズ群と前記正レンズ群との間に配置された合焦群と、を有し、
変倍の際、前記第１レンズ群が像面に対して移動し、前記第１レンズ群と前記負レンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔が変化し、
合焦の際、前記合焦群と前記合焦群の物体側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群と前記合焦群の像側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、
前記合焦群は一つのレンズ成分で構成され、
前記正レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前記前群と前記後群との間隔は前記正レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔であり、
前記後群は、二つのレンズ成分からなる変倍光学系。 - 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、
無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記第３レンズ群が移動し、
前記第３レンズ群は一つのレンズ成分で構成され、
前記第４レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前記前群と前記後群との間隔は前記第４レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔であり、
前記後群は、二つのレンズ成分で構成されている変倍光学系。 - 広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群が物体側へ移動する請求項１または２に記載の変倍光学系。
- 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が増大する請求項１から３の何れか一項に記載の変倍光学系。 - 以下の条件式を満足する請求項１から４の何れか一項に記載の変倍光学系。
０．４ ＜ ｆＦ／（−ｆＲ） ＜ ０．９
ただし、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆＲ：前記後群の焦点距離 - 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群とを有し、
変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足する請求項１から５の何れか一項に記載の変倍光学系。
３．５ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ６．５
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離 - 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足する請求項１から６の何れか一項に記載の変倍光学系。
１．７ ＜ ｆ４／ｆ３ ＜ ２．４
ただし、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離 - 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少する請求項１から７の何れか一項に記載の変倍光学系。 - 前記前群は、接合レンズを有する請求項１から８の何れか一項に記載の変倍光学系。
- 前記前群は接合レンズを有し、前記接合レンズは正の屈折力を有するレンズ成分と負の屈折力を有するレンズ成分とからなり、以下の条件式を満足する請求項１から９の何れか一項に記載の変倍光学系。
０．７０ ＜ ｎ１／ｎ２ ＜ ０．９５
ただし、
ｎ１：前記正の屈折力を有するレンズ成分の屈折率
ｎ２：前記負の屈折力を有するレンズ成分の屈折率 - 前記前群は接合レンズを有し、前記接合レンズは正の屈折力を有するレンズ成分と負の屈折力を有するレンズ成分とからなり、以下の条件式を満足する請求項１から１０の何れか一項に記載の変倍光学系。
１．７ ＜ ν１／ν２ ＜ ３．２
ただし、
ν１：前記正の屈折力を有するレンズ成分のアッベ数
ν２：前記負の屈折力を有するレンズ成分のアッベ数 - 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足する請求項１から１１の何れか一項に記載の変倍光学系。
０．５ ＜ Ｌ４ａ／Ｌ４ ＜ ０．９
ただし、
Ｌ４ａ：前記第４レンズ群内の前記最も大きな空気間隔の距離
Ｌ４：前記第４レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離 - 請求項１から１２の何れか一項に記載の変倍光学系を備えた光学装置。
- 最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、
前記第１レンズ群より像側に配置された負の屈折力を有する負レンズ群と、
前記負レンズ群より像側に配置され、かつ、絞りと一体に動くレンズを少なくとも１つ含み、正の屈折力を有する正レンズ群と、
前記負レンズ群と前記正レンズ群との間に配置された合焦群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
変倍に際し、前記第１レンズ群が像面に対して移動し、前記第１レンズ群と前記負レンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔が変化するように配置し、
合焦に際し、前記合焦群と前記合焦群の物体側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群と前記合焦群の像側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化するように配置し、
前記合焦群は一つのレンズ成分で構成し、
前記正レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前記前群と前記後群との間隔は前記正レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔であり、
前記後群は、二つのレンズ成分からなる変倍光学系の製造方法。
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