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JP2007264381A - 変倍光学系 - Google Patents

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博之 松本
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Abstract

【課題】短小でありながらも一定長のバックフォーカスを確保でき、その上、高い収差補正力を有する変倍光学系を提供する。
【解決手段】正・負・正のレンズ群（ＧＲ１〜ＧＲ３）を含むとともに、第３レンズ群ＧＲ３の像側に、後続群を含む変倍光学系ＯＳが、広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）に至るまでの変倍において、全てのレンズ群ＧＲを移動させつつも、第１・第３レンズ群（ＧＲ１・ＧＲ３）とを物体側に単調移動させることで、第１・第２レンズ間隔を増大させ、第２・第３レンズ間隔を減少させ、第３レンズ群ＧＲ３と後続群内で最物体側に位置するレンズ群との間隔を減少させる。ただし、第３レンズ群ＧＲ３が、物体側から順に負レンズ・正レンズを含み、さらに、変倍光学系ＯＳが所定の条件式を満たす。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に使用される変倍光学系である。一例を挙げると、交換レンズユニットに搭載される変倍光学系が本発明といえる。
従来からある銀塩フィルムカメラやビデオカメラ等の撮像装置では、ズーム機能を有し、バックフォーカスの長いものが多々存在する。例えば、特許文献１では銀塩フィルムカメラに搭載可能なズームレンズ系（変倍光学系）が開示され、特許文献２ではビデオカメラに搭載可能なズームレンズ系が開示されている。
特許文献１のズームレンズ系は、物体側から像側に向かって「正・負・正・正」のパワー配置となる４個のレンズ群を有し、ズーミングの場合、各レンズ群を移動させる。また、このズームレンズ系は、物体側から３番目に位置する正のレンズ群（第３レンズ群）に、正レンズ・負レンズの組合せ（ただし、物体側から像側に向かって「正・負」のパワー配置）を含ませている。
そのため、第３レンズ群内の「正・負」のパワー配置（テレフォト配置）に起因して、かかるズームレンズ系の全長は短くなる。すると、短小化を要求される銀塩フィルムカメラ等には、特許文献１のズームレンズ系は適している。
一方、特許文献２のズーム光学系は、物体側から像側に向かって「正・負・正・正」のパワー配置となる４個のレンズ群を有し、ズーミングの場合、２・４番目のレンズ群を移動させている。また、このズームレンズ系は、物体側から３番目に位置する正のレンズ群に、負レンズ・正レンズ・正レンズの組合せ（ただし、物体側から像側に向かって「負・正・正」のパワー配置）を含ませている。
そのため、第３レンズ群内の「負・正・正」のパワー配置（レトロフォーカス配置）に起因して、かかるズームレンズ系のバックフォーカスは長くなる。すると、色分解プリズム等を搭載するためにバックフォーカスを長くしたいビデオカメラ等には、特許文献２のズームレンズ系は適している。
特開２０００−７５２０４号公報 特開２００３−２４１０８８号公報
しかしながら、特許文献１・２のズームレンズ系は、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）の交換レンズユニットに適しているとはいえない。
通常、交換レンズユニットは、高いズーム機能を発揮するとはいえ、過剰に長大化しているとユーザーに好まれない。しかし、ＤＳＣ等の本体に装着する機構上、バックフォーカスの長さが一定以上必要となる。すると、短小でありながらも一定長のバックフォーカスを確保できる交換レンズユニットが望ましいことになる。
そこで、ＡＰＳ−Ｃフォーマットに対応するＤＳＣの交換レンズユニットに、特許文献１のズームレンズ系を使用したとする。すると、銀塩フィルムサイズ（１３５フルフォーマット）に比べて、ＤＳＣの撮像素子サイズは小さいので、ズームレンズ系は短小になる。しかし、短小になることに起因し、かかるズームレンズ系は、一定長のバックフォーカスを確保しづらい。
一方、ＡＰＳ−Ｃフォーマットに対応するＤＳＣの交換レンズユニットに、特許文献２のズームレンズ系を使用したとする。すると、ビデオカメラ用の極めて小さい撮像素子に比べて、ＤＳＣの撮像素子サイズは大きいので、ズームレンズ系は長大化する。そのため、かかるレンズ光学系は、バックフォーカスを確保できるものの、極めて長大化する。
そこで、本発明は、上記の状況を鑑みてなされている。つまり、本発明の目的は、短小でありながらも一定長のバックフォーカスを確保できる変倍光学系を提供することにある。
本発明の変倍光学系は、物体側から像側に向かって順番に、正パワーを有する第１レンズ群と、負パワーを有する第２レンズ群と、正パワーを有する第３レンズ群と、を少なくとも含む。その上、かかる変倍光学系は、第３レンズ群の像側には、少なくとも、正パワーを有する正パワーレンズ群を含む後続群を含む。
なお、後続群の一例としては、正パワーレンズ群の１群のみで構成されている後続群や、正パワーレンズ群が２群含まれる後続群が挙げられる。
そして、変倍光学系は、広角端から望遠端に至るまでの変倍において全てのレンズ群を移動させる。特に、変倍光学系は、第１レンズ群と第３レンズ群とを物体側に単調移動させることで、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を増大、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔を減少、第３レンズ群と後続群内で最物体側に位置するレンズ群との間隔を減少させる。
すなわち、正パワーレンズ群の１群のみから成る後続群の場合、後続群内で最物体側に位置するレンズ群は、物体側から４番目の位置のレンズ群（第４レンズ群）となる。したがって、４群構成の変倍光学系では、広角端から望遠端に至るまでの変倍において、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が減少する。
一方、正パワーレンズ群を２群含む後続群の場合、後続群内で最物体側に位置する正パワーレンズ群は第４レンズ群となり、その第４レンズ群の像側に位置する正パワーレンズ群は物体側から５番目の位置のレンズ群（第５レンズ群）となる。
そして、かかる５群構成の変倍光学系では、広角端から望遠端に至るまでの変倍において、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少するとともに、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔（すなわち、両正パワーレンズ群同士の間隔）も減少するようになっている。
ただし、４群または５群を含む変倍光学系のいずれであっても、合焦の場合、第２レンズ群を移動させるようになっている。
そして、以上のような変倍光学系の第３レンズ群は、物体側に負レンズ、像側に正レンズの計２枚のレンズを有する。すると、かかる第３レンズ群は、「負・正」のレトロフォーカスのパワー配置を有することになる。そのため、変倍光学系におけるバックフォーカスが長くなる。しかしながら、第３レンズ群内のレンズは２枚しか存在しないため、レンズ厚に起因する変倍光学系の長大化は抑制される。その上、負レンズと正レンズとが含まれていることから、第３レンズ群は、色収差を効果的に補正できる。なお、第３レンズ群に含まれる負レンズと正レンズとが、接合することで接合レンズになっていてもよい。
また、かかる変倍光学系は、下記条件式（１）を満たすと望ましい。なお、この条件式（１）は、収差補正力の高性能化と変倍光学系の短小化との調和に要する範囲を規定している。
０．５＜ｆ3／ｆGS(w)＜５ … 条件式（１）
ただし、
ｆ3 ：第３レンズ群の焦点距離
ｆGS(w)：広角端での後続群における合成の焦点距離
である。
例えば、第３レンズ群の焦点距離が短くなることで、ｆ3／ｆGS(w)の値が条件式（１）の下限値以下になる場合、第３レンズ群の正パワーが比較的強くなるので、過剰な正パワーに起因し諸収差が生じる（特に、望遠端でアンダー傾向の球面収差および像面湾曲が生じる）。また、後続群の焦点距離が長くなることで、ｆ3／ｆGS(w)の値が条件式（１）の下限値以下になる場合、焦点距離の延長に対応して、変倍光学系が長大化する。
一方、第３レンズ群の焦点距離が長くなることで、ｆ3／ｆGS(w)の値が条件式（１）の上限値以上になる場合、第３レンズ群の正パワーが比較的弱くなる。そのため、第３レンズ群は第２レンズ群からの発散してくる光を十分に収斂できず、諸収差が生じる（特に、望遠端でオーバー傾向の球面収差および像面湾曲が生じる）。また、後続群の焦点距が短くなることで、f3／ｆGS(w)の値が条件式（１）の上限値以上になる場合、焦点距離の短縮（すなわちパワー増大）にともない諸収差が生じる。
したがって、条件式（１）の範囲内に収まるように、第３レンズ群の焦点距離および広角端での後続群の合成焦点距離が設定されると、変倍光学系が短小化するとともに、諸収差の発生が抑制される。
また、変倍光学系は、下記条件式（２）を満たすと望ましい。なお、この条件式（２）は、バックフォーカスの延長化と変倍光学系の短小化との調和に要する範囲を規定している。
０．１＜ｆ3／ｆall(w)＜８ … 条件式（２）
ただし、
ｆ3 ：第３レンズ群の焦点距離
ｆall(w)：広角端での変倍光学系全体の焦点距離
である。
例えば、第３レンズ群の焦点距離が短いために、ｆ3／ｆall(w)の値が条件式（２）の下限値以下になる場合、レトロフォーカスのパワー配置にした第３レンズ群の効果が生じにくくなり、バックフォーカスが短くなる。一方、例えば、第３レンズ群の焦点距離の焦点距離が長いために、ｆ3／ｆall(w)の値が条件式（２）の上限値以上になる場合、焦点距離の長さに起因し、変倍光学系が長大化する。
したがって、条件式（２）の範囲内に収まるように、第３レンズ群の焦点距離と広角端での変倍光学系の焦点距離とが設定されると、バックフォーカスが長くなりつつ、変倍光学系が短小化する。
また、変倍光学系は、下記条件式（３）を満たすと望ましい。なお、この条件式（３）は、変倍光学系の短小化に要する範囲を規定している。
２＜｜ｆ1／ｆ2｜＜１２ … 条件式（３）
ただし、
ｆ1：第１レンズ群の焦点距離
ｆ2：第２レンズ群の焦点距離
である。
例えば、第１レンズ群の焦点距離が短くなることで、｜ｆ1／ｆ2｜の値が条件式（３）の下限値以下になる場合、第１レンズ群のズーム移動量は短くなる。しかし、正パワーの増大に起因する諸収差の補正のために、レンズの枚数を増加させなくてはならず、かえって、変倍光学系が長大化する。また、第２レンズ群の焦点距離が長くなることで、｜ｆ1／ｆ2｜の値が条件式（３）の下限値以下になる場合、第２レンズ群で合焦しようとすると、合焦移動量が比較的増大してしまうので、変倍光学系が長大化する。
一方、第１レンズ群の焦点距離が長くなることで、｜ｆ1／ｆ2｜の値が条件式（３）の上限値以上になる場合、第１レンズ群の変倍移動量は長くなるので、変倍光学系が長大化する。また、第２レンズ群の焦点距離が短くなることで、｜ｆ1／ｆ2｜の値が条件式（３）の上限値以上になる場合、第２レンズ群の負パワーが比較的強くなり、広く発散する光を受光する第３レンズ群が大型化し、ひいては変倍光学系も長大化する。
したがって、条件式（３）の範囲内に収まるように、第１レンズ群の焦点距離および第２レンズ群の焦点距離が設定されると、変倍光学系が短小化する。
また、変倍光学系は、下記条件式（４）を満たすと望ましい。なお、この条件式（４）は、バックフォーカスの延長化と変倍光学系の短小化との調和に要する範囲を規定している。
０．９＜ｆ12(w)／ｆall(w)＜１．５ … 条件式（４）
ただし、
ｆ12(w) ：広角端での第１レンズ群と第２レンズ群との合成の焦点距離
ｆall(w)：広角端での変倍光学系全体の焦点距離
である。
例えば、第１レンズ群と第２レンズ群との合成焦点距離が短くなることで、ｆ12(w)／ｆall(w)の値が条件式（４）の下限値以下になる場合、かかる合成パワーが比較的強くなる。すると、第３レンズ群に進行してくる光は、広く発散することになり、その発散する光を受光する第３レンズ群は大型化せざるを得えず、変倍光学系が長大化する。
一方、例えば、第１レンズ群と第２レンズ群との合成焦点距離が長くなることで、ｆ12(w)／ｆall(w)の値が条件式（４）の上限値以上になる場合、合成パワーが比較的弱くなる。すると、第３レンズ群は小型であってもよいものの、バックフォーカスを確保するのが難しくなる。
したがって、条件式（４）の範囲内に収まるように、広角端での第１レンズ群と第２レンズ群との合成焦点距離および広角端での全系の焦点距離が設定されると、変倍光学系が短小化するだけでなく、バックフォースが長くなる。
ところで、変倍光学系内の後続群は、物体側から像側に向かって順番に、正レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズ、を含むようになっていてもよい。このようになっていれば、後続群内において、物体側に「正・負」のテレフォト配置が生じるとともに、像側に「負・正」のレトロフォーカス配置が生じる。すると、テレフォト配置に起因して変倍光学系の全長が短くなり、レトロフォーカス配置に起因してバックフォーカスが長くなるとともに、射出瞳位置が遠くなる。
なお、後続群内において、物体側から３番目の負パワーを正レンズおよび負レンズで分担させてもよい。すると、後続群は、物体側から像側に向かって順番に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、を含むようになるが、変倍光学系の全長は短くなりつつも、バックフォーカスは長くなる。
また、諸収差の補正の観点から、後続群内のレンズ群に含まれるレンズの面において、少なくとも１面が非球面になっていると望ましい。また、第２レンズ群に含まれるレンズの面において、少なくとも１面が非球面になっていると望ましい。
本発明によれば、第３レンズ群が物体側から像側に向かって、負レンズ・正レンズの２枚を含むため、レトロフォーカス配置が成立する。そのため、バックフォーカスを長くとりやすい変倍光学系が実現する。一方、かかる変倍光学系の第３レンズ群は２枚構成のため、レンズ群の厚みが比較的薄くなる。したがって、変倍光学系の短小化が図れてもいる。すると、本発明の変倍光学系は、短小でありながらも一定長のバックフォーカスを確保できる。
［実施の形態１］
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
〔１．デジタルスチルカメラについて〕
図２９は、変倍光学系ＯＳを取り付けることのできるデジタルスチルカメラ｛ＤＳＣ（撮像装置）｝２９の内部を示すブロック図である。
ＤＳＣ２９は、図２９に示すように、交換可能な変倍光学系ＯＳ、フラッシュＦＬ、光学系駆動部１３、撮像素子ＳＲ、信号処理部１４、表示部１５、記録部１６、記録媒体１７、操作部１８、および制御部１９を含むようになっている。
変倍光学系ＯＳは、撮影対象（物体側）からの光を撮像素子ＳＲに導くとともに、その光を撮像素子ＳＲの受光面（像面）上に結像させるものである。したがって、この変倍光学系ＯＳは、結像光学系や撮像光学系と表現してもよい。なお、変倍光学系ＯＳの詳細については後述する。
フラッシュＦＬは、被写体へ光線を照射させることで、被写体からの光（反射光）を増加させ、容易に撮像素子ＳＲの撮像を可能にさせる光源である。
光学系駆動部１３は、いくつかの駆動モータ（光学系用駆動モータ）と、その駆動力を変倍光学系ＯＳを構成するレンズ群に伝達する伝達機構（光学系用伝達機構）とを有している（なお、駆動モータ・伝達機構は不図示）。そして、光学系駆動部１３は、駆動モータ・伝達機構を用いて、変倍光学系ＯＳの焦点距離および焦点位置を設定する。具体的には、光学系駆動部１３は、制御部１９からの指示に応じて、焦点距離および焦点位置を設定する。
撮像素子ＳＲは、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）のエリアセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等であり、変倍光学系ＯＳを経た光線を受光し、電気的信号（撮像データ）に変換する。そして、撮像素子ＳＲは、この撮像データを信号処理部１４へと出力する。
信号処理部１４は、撮像素子ＳＲからの電子データ（撮像データ）を処理することで、撮像データに基づいた撮像画像データを生成する。なお、この信号処理部１４は、制御部１９の指示に応じて処理動作のＯＮまたはＯＦＦを行う。また、制御部１９の指示に応じて、信号処理部１４は、撮像画像データを表示部１５や記録部１６に出力する。
表示部１５は、例えば液晶パネルから構成されており、信号処理部１４からの撮像画像データ等や、ＤＳＣ２９の使用状況等を表示する。
記録部１６は、制御部１９の指示に応じて、記録媒体１７に、信号処理部１４の生成した撮像画像データを記録する。また、記録部１６は、操作部１８等による操作に応じた制御部１９の指示に従い、記録媒体１７から撮像画像データを読み出す。
記録媒体１７は、例えばＤＳＣ２９の内部に組み込まれるようになったものでもよいし、フラッシュメモリ等のように着脱可能なものであってもよい。要は、撮像画像データ等を記録できるような媒体（光ディスクや半導体メモリ等）であればよい。
操作部１８は、ユーザー等による各種操作指示を制御部１９に出力するものであり、例えばシャッターレリーズボタンや操作ダイヤル等から構成されている。
制御部１９は、ＤＳＣ２９全体の動作制御等を行う中枢部分となっており、ＤＳＣ２９の各部材の駆動を有機的に制御して、動作を統括制御する。
〔２．変倍光学系について〕
〈２−１．実施例１〜７の変倍光学系の構成について（図１〜図２８参照）〉
ここで、変倍光学系ＯＳ（実施例１〜７）について、図１〜図２８を用いて説明する。なお、かかる変倍光学系ＯＳは、例えば交換レンズユニットに搭載され、ＤＳＣ２９の本体に取り付けられる。
また、実施例と図面との関係は、下記のようになっている。
「実施例１…図１ 〜 図４」 「実施例２…図５ 〜 図８」
「実施例３…図９ 〜図１２」 「実施例４…図１３〜図１６」
「実施例５…図１７〜図２０」 「実施例６…図２１〜図２４」
「実施例７…図２５〜図２８」
そして、図面におけるレンズ断面図（図1/5/9/13/17/21/25）は変倍光学系ＯＳを一列状の展開した状態を示す。なお、図面における「ＧＲｉ」はレンズ群を示し、「Ｌｉ」はレンズを示す。さらに、「ｓｉ」はレンズ面（透過面等）を示している。そして、「ＧＲｉ」、「Ｌｉ」、および「ｓｉ」に付される数字（ｉ）は、物体側から像側に至るまでの順番を示している。また、非球面の面には、「＊」（アスタリスク）が付されている。
《２−１−１．実施例１の変倍光学系の構成について（図１参照）》
実施例１の変倍光学系ＯＳは、物体側から像側に向かって順番に、第１レンズ群ＧＲ１、第２レンズ群ＧＲ２、第３レンズ群ＧＲ３、および第４レンズ群ＧＲ４を有している。
《《第１レンズ群について》》
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側から順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３を含んでいる。そして、この第１レンズ群ＧＲ１は、全体として「正（＋）」の光学的パワー（屈折力）を有している。なお、パワーは、焦点距離の逆数で定義されている。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１レンズＬ１：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第２レンズＬ２：両側凸の正レンズ
・第３レンズＬ３：物体側凸の正メニスカスレンズ
なお、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とは、ｓ２・ｓ３にて接合することで接合レンズを構成している。また、接合方法としては、接着剤等による接合が挙げられる（なお、後述の接合レンズの接合方法としても、同様に接着剤等の接合が挙げられる）。
《《第２レンズ群について》》
第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から順に、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、および第８レンズＬ８を含んでいる。そして、この第２レンズ群ＧＲ２は、全体として「負（−）」の光学的パワーを有している。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第４レンズＬ４：物体側凸の負メニスカスレンズ（ただし、ｓ７＊は非球面）
・第５レンズＬ５：物体側凹の正メニスカスレンズ
・第６レンズＬ６：両側凹の負レンズ
・第７レンズＬ７：両側凸の正レンズ
・第８レンズＬ８：物体側凹の負メニスカスレンズ
なお、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６とは、ｓ１０・ｓ１１にて接合することで接合レンズを構成している。また、非球面は、非球面形状の屈折光学面、非球面と等価な屈折作用を有する面等をいう。
《《第３レンズ群について》》
第３レンズ群ＧＲ３は、光学絞りＳＴ、第９レンズＬ９、および第１０レンズＬ１０を含んでいる。そして、この第３レンズ群ＧＲ３は、全体として「正」の光学的パワーを有している。
そして、光学絞りＳＴおよび各レンズは、下記のような特徴を有している。
・光学絞りＳＴ ：第１レンズ群ＧＲ１および第２レンズ群ＧＲ２を経た光線を 一部遮光する絞りであり、ｓ１７とも表記。
なお、この光学絞りＳＴは、第３レンズ群ＧＲ３と一体的
に構成されている。
・第９レンズＬ９ ：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第１０レンズＬ１０：両側凸の正レンズ
なお、第９レンズＬ９と第１０レンズＬ１０とは、ｓ１９・ｓ２０にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第４レンズ群について》》
第４レンズ群ＧＲ４は、第１１レンズＬ１１、第１２レンズＬ１２、第１３レンズＬ１３、および第１４レンズＬ１４を含んでいる。そして、この第４レンズ群ＧＲ４は、全体として「正」の光学的パワーを有している。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１１レンズＬ１１：両側凸の正レンズ
・第１２レンズＬ１２：両側凹の負レンズ（ただし、ｓ２５＊は非球面）
・第１３レンズＬ１３：両側凹の負レンズ
・第１４レンズＬ１４：両側凸の正レンズ
なお、第１３レンズＬ１３と第１４レンズＬ１４とは、ｓ２７・ｓ２８にて接合することで接合レンズを構成している。
《２−１−２．実施例２の変倍光学系の構成について（図５参照）》
実施例２の変倍光学系ＯＳも、実施例１同様、物体側から像側に向かって順番に、第１レンズ群ＧＲ１、第２レンズ群ＧＲ２、第３レンズ群ＧＲ３、および第４レンズ群ＧＲ４を有している。そして、かかる変倍光学系ＯＳのパワー配置も、実施例１同様、「正・負・正・正」になっている。
《《第１レンズ群について》》
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側から順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１レンズＬ１：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第２レンズＬ２：両側凸の正レンズ
・第３レンズＬ３：物体側凸の正メニスカスレンズ
なお、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とは、ｓ２・ｓ３にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第２レンズ群について》》
第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から順に、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、および第７レンズＬ７を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第４レンズＬ４：物体側凸の負メニスカスレンズ（ただし、ｓ７＊は非球面）
・第５レンズＬ５：両側凹の負レンズ
・第６レンズＬ６：両側凸の正レンズ
・第７レンズＬ７：物体側凹の負メニスカスレンズ
《《第３レンズ群について》》
第３レンズ群ＧＲ３は、光学絞りＳＴ、第８レンズＬ８、および第９レンズＬ９を含んでいる。
そして、光学絞りＳＴおよび各レンズは、下記のような特徴を有している。
・光学絞りＳＴ ：実施例１同様に、光線を一部遮光する絞りであり、第３レンズ群 ＧＲ３と一体構成になっている。なお、ｓ１５とも表記される。
・第８レンズＬ８：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第９レンズＬ９：両側凸の正レンズ
なお、第８レンズＬ８と第９レンズＬ９とは、ｓ１７・ｓ１８にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第４レンズ群について》》
第４レンズ群ＧＲ４は、第１０レンズＬ１０、第１１レンズＬ１１、第１２レンズＬ１２、および第１３レンズＬ１３を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１０レンズＬ１０：両側凸の正レンズ
・第１１レンズＬ１１：両側凹の負レンズ（ただし、ｓ２３＊は非球面）
・第１２レンズＬ１２：両側凹の負レンズ
・第１３レンズＬ１３：両側凸の正レンズ
なお、第１２レンズＬ１２と第１３レンズＬ１３とは、ｓ２５・ｓ２６にて接合することで接合レンズを構成している。
《２−１−３．実施例３の変倍光学系の構成について（図９参照）》
実施例３の変倍光学系ＯＳは、実施例１・２と異なり、物体側から像側に向かって順番に、第１レンズ群ＧＲ１、第２レンズ群ＧＲ２、第３レンズ群ＧＲ３、第４レンズ群ＧＲ４、および第５レンズ群ＧＲ５を有している。そして、かかる変倍光学系ＯＳのパワー配置は、「正・負・正・正・正」になっている。
《《第１レンズ群について》》
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側から順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１レンズＬ１：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第２レンズＬ２：物体側凸の正メニスカスレンズ
・第３レンズＬ３：物体側凸の正メニスカスレンズ
なお、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とは、ｓ２・ｓ３にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第２レンズ群について》》
第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から順に、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、および第８レンズＬ８を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第４レンズＬ４：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第５レンズＬ５：物体側凹の正メニスカスレンズ
・第６レンズＬ６：両側凹の負レンズ
・第７レンズＬ７：物体側凸の正メニスカスレンズ
・第８レンズＬ８：両側凹の負レンズ
なお、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６とは、ｓ１０・ｓ１１にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第３レンズ群について》》
第３レンズ群ＧＲ３は、光学絞りＳＴ、第９レンズＬ９、および第１０レンズＬ１０を含んでいる。
そして、光学絞りＳＴおよび各レンズは、下記のような特徴を有している。
・光学絞りＳＴ ：実施例１・２同様に、光線を一部遮光する絞りであり、第３ レンズ群ＧＲ３と一体構成になっている。なお、ｓ１７とも 表記される。
・第９レンズＬ９ ：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第１０レンズＬ１０：両側凸の正レンズ
なお、第９レンズＬ９と第１０レンズＬ１０とは、ｓ１９・ｓ２０にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第４レンズ群について》》
第４レンズ群ＧＲ４は、第１１レンズＬ１１および第１２レンズＬ１２を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１１レンズＬ１１：物体側凸の正メニスカスレンズ
・第１２レンズＬ１２：両側凹の負レンズ
《《第５レンズ群について》》
第５レンズ群ＧＲ５は、第１３レンズＬ１３、第１４レンズＬ１４、および第１５レンズＬ１５を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１３レンズＬ１３：両側凸の正レンズ（ただし、ｓ２７＊は非球面）
・第１４レンズＬ１４：両側凹の負レンズ
・第１５レンズＬ１５：両側凸の正レンズ
《２−１−４．実施例４の変倍光学系の構成について（図１３参照）》
実施例４の変倍光学系ＯＳは、実施例３同様、物体側から像側に向かって順番に、第１レンズ群ＧＲ１、第２レンズ群ＧＲ２、第３レンズ群ＧＲ３、第４レンズ群ＧＲ４、および第５レンズ群ＧＲ５を有している。そして、かかる変倍光学系ＯＳのパワー配置も、実施例３同様、「正・負・正・正・正」になっている。
《《第１レンズ群について》》
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側から順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１レンズＬ１：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第２レンズＬ２：両側凸の正レンズ
・第３レンズＬ３：物体側凸の正メニスカスレンズ
なお、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とは、ｓ２・ｓ３にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第２レンズ群について》》
第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から順に、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、および第８レンズＬ８を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第４レンズＬ４：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第５レンズＬ５：物体側凹の正メニスカスレンズ
・第６レンズＬ６：両側凹の負レンズ
・第７レンズＬ７：両側凸の正レンズ
・第８レンズＬ８：両側凹の負レンズ
なお、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６とは、ｓ１０・ｓ１１にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第３レンズ群について》》
第３レンズ群ＧＲ３は、光学絞りＳＴ、第９レンズＬ９、および第１０レンズＬ１０を含んでいる。
そして、光学絞りＳＴおよび各レンズは、下記のような特徴を有している。
・光学絞りＳＴ ：実施例１〜３同様に、光線を一部遮光する絞りであり、第３ レンズ群ＧＲ３と一体構成になっている。なお、ｓ１７とも 表記される。
・第９レンズＬ９ ：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第１０レンズＬ１０：両側凸の正レンズ
なお、第９レンズＬ９と第１０レンズＬ１０とは、ｓ１９・ｓ２０にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第４レンズ群について》》
第４レンズ群ＧＲ４は、第１１レンズＬ１１および第１２レンズＬ１２を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１１レンズＬ１１：両側凸の正レンズ
・第１２レンズＬ１２：両側凹の負レンズ
《《第５レンズ群について》》
第５レンズ群ＧＲ５は、第１３レンズＬ１３、第１４レンズＬ１４、および第１５レンズＬ１５を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１３レンズＬ１３：物体側凸の正メニスカスレンズ(ただし、ｓ２７＊は非球面)
・第１４レンズＬ１４：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第１５レンズＬ１５：両側凸の正レンズ
なお、第１４レンズＬ１４と第１５レンズＬ１５とは、ｓ２９・ｓ３０にて接合することで接合レンズを構成している。
《２−１−５．実施例５の変倍光学系の構成について（図１７参照）》
実施例５の変倍光学系ＯＳは、実施例３・４同様、物体側から像側に向かって順番に、第１レンズ群ＧＲ１、第２レンズ群ＧＲ２、第３レンズ群ＧＲ３、第４レンズ群ＧＲ４、および第５レンズ群ＧＲ５を有している。そして、かかる変倍光学系ＯＳのパワー配置も、実施例３・４同様、「正・負・正・正・正」になっている。
《《第１レンズ群について》》
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側から順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１レンズＬ１：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第２レンズＬ２：両側凸の正レンズ
・第３レンズＬ３：物体側凸の正メニスカスレンズ
なお、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とは、ｓ２・ｓ３にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第２レンズ群について》》
第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から順に、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、および第７レンズＬ７を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第４レンズＬ４：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第５レンズＬ５：両側凹の負レンズ
・第６レンズＬ６：両側凸の正レンズ
・第７レンズＬ７：両側凹の負レンズ
《《第３レンズ群について》》
第３レンズ群ＧＲ３は、光学絞りＳＴ、第８レンズＬ８、および第９レンズＬ９を含んでいる。
そして、光学絞りＳＴおよび各レンズは、下記のような特徴を有している。
・光学絞りＳＴ ：実施例１〜４同様に、光線を一部遮光する絞りであり、第３レン ズ群ＧＲ３と一体構成になっている。なお、ｓ１５とも表記され る。
・第８レンズＬ８：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第９レンズＬ９：両側凸の正レンズ
なお、第８レンズＬ８と第９レンズＬ９とは、ｓ１７・ｓ１８にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第４レンズ群について》》
第４レンズ群ＧＲ４は、第１０レンズＬ１０および第１１レンズＬ１１を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１０レンズＬ１０：物体側凸の正メニスカスレンズ
・第１１レンズＬ１１：両側凹の負レンズ
《《第５レンズ群について》》
第５レンズ群ＧＲ５は、第１２レンズＬ１２、第１３レンズＬ１３、および第１４レンズＬ１４を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１２レンズＬ１２：物体側凸の正メニスカスレンズ(ただし、ｓ２５＊は非球面)
・第１３レンズＬ１３：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第１４レンズＬ１４：両側凸の正レンズ
なお、第１３レンズＬ１３と第１４レンズＬ１４とは、ｓ２７・ｓ２８にて接合することで接合レンズを構成している。
《２−１−６．実施例６の変倍光学系の構成について（図２１参照）》
実施例６の変倍光学系ＯＳは、実施例３〜５同様、物体側から像側に向かって順番に、第１レンズ群ＧＲ１、第２レンズ群ＧＲ２、第３レンズ群ＧＲ３、第４レンズ群ＧＲ４、および第５レンズ群ＧＲ５を有している。そして、かかる変倍光学系ＯＳのパワー配置も、実施例３〜５同様、「正・負・正・正・正」になっている。
《《第１レンズ群について》》
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側から順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１レンズＬ１：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第２レンズＬ２：両側凸の正レンズ
・第３レンズＬ３：物体側凸の正メニスカスレンズ
なお、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とは、ｓ２・ｓ３にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第２レンズ群について》》
第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から順に、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、および第７レンズＬ７を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第４レンズＬ４：物体側凸の負メニスカスレンズ（ただし、ｓ７＊は非球面）
・第５レンズＬ５：両側凹の負レンズ
・第６レンズＬ６：両側凸の正レンズ
・第７レンズＬ７：物体側凹の負メニスカスレンズ
《《第３レンズ群について》》
第３レンズ群ＧＲ３は、光学絞りＳＴ、第８レンズＬ８、および第９レンズＬ９を含んでいる。
そして、光学絞りＳＴおよび各レンズは、下記のような特徴を有している。
・光学絞りＳＴ ：実施例１〜５同様に、光線を一部遮光する絞りであり、第３レン ズ群ＧＲ３と一体構成になっている。なお、ｓ１５とも表記され る。
・第８レンズＬ８：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第９レンズＬ９：物体側凸の正メニスカスレンズ
なお、第８レンズＬ８と第９レンズＬ９とは、ｓ１７・ｓ１８にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第４レンズ群について》》
第４レンズ群ＧＲ４は、第１０レンズＬ１０および第１１レンズＬ１１を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１０レンズＬ１０：両側凸の正レンズ
・第１１レンズＬ１１：両側凹の負レンズ（ただし、ｓ２３＊は非球面）
《《第５レンズ群について》》
第５レンズ群ＧＲ５は、第１２レンズＬ１２および第１３レンズＬ１３を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１２レンズＬ１２：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第１３レンズＬ１３：両側凸の正レンズ
《２−１−７．実施例７の変倍光学系の構成について（図２５参照）》
実施例７の変倍光学系ＯＳは、実施例３〜６同様、物体側から像側に向かって順番に、第１レンズ群ＧＲ１、第２レンズ群ＧＲ２、第３レンズ群ＧＲ３、第４レンズ群ＧＲ４、および第５レンズ群ＧＲ５を有している。ただし、かかる変倍光学系ＯＳのパワー配置は、実施例３〜６と異なり、「正・負・正・負・正」になっている。また、実施例７の変倍光学系ＯＳは、非球面のレンズ面を有していない。
《《第１レンズ群について》》
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側から順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１レンズＬ１：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第２レンズＬ２：物体側凸の正メニスカスレンズ
・第３レンズＬ３：物体側凸の正メニスカスレンズ
なお、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とは、ｓ２・ｓ３にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第２レンズ群について》》
第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から順に、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、および第８レンズＬ８を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第４レンズＬ４：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第５レンズＬ５：物体側凹の正メニスカスレンズ
・第６レンズＬ６：両側凹の負レンズ
・第７レンズＬ７：両側凸の正レンズ
・第８レンズＬ８：両側凹の負レンズ
《《第３レンズ群について》》
第３レンズ群ＧＲ３は、光学絞りＳＴ、第９レンズＬ９、および第１０レンズＬ１０を含んでいる。
そして、光学絞りＳＴおよび各レンズは、下記のような特徴を有している。
・光学絞りＳＴ ：実施例１〜６同様に、光線を一部遮光する絞りであり、第３ レンズ群ＧＲ３と一体構成になっている。なお、ｓ１７とも 表記される。
・第９レンズＬ９ ：物体側凸の負メニスカスレンズ
・第１０レンズＬ１０：両側凸の正レンズ
なお、第９レンズＬ９と第１０レンズＬ１０とは、ｓ１９・ｓ２０にて接合することで接合レンズを構成している。
《《第４レンズ群について》》
第４レンズ群ＧＲ４は、第１１レンズＬ１１および第１２レンズＬ１２を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１１レンズＬ１１：両側凸の正レンズ
・第１２レンズＬ１２：物体側凹の負メニスカスレンズ
《《第５レンズ群について》》
第５レンズ群ＧＲ５は、第１３レンズＬ１３、第１４レンズＬ１４、第１５レンズＬ１５，および第１６レンズＬ１６を含んでいる。
そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第１３レンズＬ１３：両側凸の正レンズ
・第１４レンズＬ１４：両側凹の負レンズ
・第１５レンズＬ１５：物体側凹の正メニスカスレンズ
・第１６レンズＬ１６：両側凸の正レンズ
〈２−２．実施例１〜７の変倍光学系のコンストラクションデータについて〉
次に、実施例１〜７の変倍光学系ＯＳのコンストラクションデータについて、表１〜表１３を用いて説明する。
なお、これらの表での「ｒｉ」は、各面（ｓｉ）における曲率半径［単位；ｍｍ］を示している。なお、非球面の面には、アスタリスク（＊）が付されている。「ｄｉ」は、ｉ番目の面（ｓｉ）と、ｉ＋１番目の面（ｓｉ＋１）との間における軸上面間隔［単位；ｍｍ］を示している。なお、ズーミングにより軸上面間隔（群間隔）が変化する場合、広角端（Ｗ）でのｄｉ、中間焦点距離状態（Ｍ）でのｄｉ、および望遠端（Ｔ）でのｄｉが、この順で表記されている。
また、「Ｎｉ」および「υｉ」は、軸上面間隔（ｄｉ）での媒質の有する屈折率（Ｎｄ）およびアッベ数（νｄ）を示している。なお、屈折率（Ｎｄ）およびアッベ数（νｄ）は、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対するものである。
また、「焦点距離状態」は、広角端（Ｗ；最短焦点距離状態）〜中間焦点距離状態（Ｍ）〜望遠端（Ｔ；最長焦点距離状態）を意味している。そして、「ｆ」と「ＦＮＯ．」とは、各焦点状態（Ｗ）、（Ｍ）、および（Ｔ）に対応する変倍光学系ＯＳの焦点距離［単位；ｍｍ］とＦナンバー（ＦＮｏ．）とを示している。
なお、上記の非球面は、下記の定義式１で定義される。
Ｘ（Ｈ）＝Ｃ0・Ｈ2／｛１＋√（１−ε・Ｃ0 2・Ｈ2）｝＋ΣＡｊ・Ｈj … 定義式１
ただし、定義式１中、
Ｈ ：光軸ＡＸに対しての垂直な方向の高さ
Ｘ（Ｈ）：高さＨの位置での光軸ＡＸ方向（サグ）の変位量
Ｃ0 ：近軸曲率（＝１／ｒｉ）
ε ：２次曲面パラメータ
ｊ ：非球面の次数、
Ａｊ ：ｊ次の非球面係数
である。
そこで、非球面に関するデータ（非球面データ）を下記の表に示す。ただし、表記されていない項の係数は「０」（ゼロ）であり、すべてのデータに関して、「Ｅ−ｎ」＝「×１０-n」になっている。
《２−２−１．実施例１の変倍光学系のコンストラクションデータについて》
Figure 2007264381
Figure 2007264381
《２−２−２．実施例２の変倍光学系のコンストラクションデータについて》
Figure 2007264381
Figure 2007264381
《２−２−３．実施例３の変倍光学系のコンストラクションデータについて》
Figure 2007264381
Figure 2007264381
《２−２−４．実施例４の変倍光学系のコンストラクションデータについて》
Figure 2007264381
Figure 2007264381
《２−２−５．実施例５の変倍光学系のコンストラクションデータについて》
Figure 2007264381
Figure 2007264381
《２−２−６．実施例６の変倍光学系のコンストラクションデータについて》
Figure 2007264381
Figure 2007264381
《２−２−７．実施例７の変倍光学系のコンストラクションデータについて》
Figure 2007264381
〈２−３．実施例１〜７の変倍光学系における各レンズ群の移動について〉
ここで、実施例１〜７の変倍光学系ＯＳおける各レンズ群の移動について説明する。
《２−３−１．ズーミングの場合》
通常、広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）に至るズーミング等（変倍等）のとき、変倍光学系ＯＳは、レンズ群ＧＲを光軸ＡＸに沿って移動させる。例えば、実施例１〜７の変倍光学系ＯＳは、ズーミングの場合、全てのレンズ群ＧＲを移動させる。
そこで、図面（図1/5/9/13/17/21/25）は、ズーミングにともなって間隔変動の生じる軸上面間隔（ｄｉ）のみに番号を付している。なお、図面における矢印「ＭＭｉ」は、広角端（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）、さらには、中間焦点距離状態（Ｍ）から望遠端（Ｔ）に至るまでの各レンズ群ＧＲの移動を模式的に表記している。なお、ＭＭｉのｉは物体側から像側に至るまでの順番を示している。したがって、各レンズ群ＧＲの順番に対応する。
そして、広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）に至るまでの各レンズ群ＧＲの移動は下記のようになっている。なお、レンズ群ＧＲ同士の間隔（群間隔）を表現する場合、広角端（Ｗ）での間隔と望遠端（Ｔ）での間隔との比較で表現する。したがって、中間焦点距離状態（Ｍ）での間隔が広角端（Ｗ）での間隔より狭まっていたとしても、望遠端（Ｔ）での間隔が広角端（Ｗ）での間隔よりも広がっていれば、かかる間隔は、広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）に至るまでにおいて「増大する」と表現する。
《《実施例１・２の変倍光学系ＯＳについて》》
第１レンズ群ＧＲ１：物体側に向けて移動
第２レンズ群ＧＲ２：一旦像側に移動するものの、その後、物体側へ移動
第３レンズ群ＧＲ３：物体側に向けて移動
第４レンズ群ＧＲ４：物体側に向けて移動
ただし、実施例１・２の変倍光学系ＯＳは、少なくとも第１レンズ群ＧＲ１と第３レンズ群ＧＲ３とを物体側に単調移動させることで、第１レンズ群ＧＲ１〜第２レンズ群ＧＲ２の間隔を広げ、第２レンズ群ＧＲ２〜第３レンズ群ＧＲ３の間隔および第３レンズ群ＧＲ３〜第４レンズ群ＧＲ４の間隔を狭めている。
《《実施例３〜６の変倍光学系ＯＳについて》》
第１レンズ群ＧＲ１：物体側に向けて移動
第２レンズ群ＧＲ２：一旦像側に移動するものの、その後物体側へ移動
第３レンズ群ＧＲ３：物体側に向けて移動
第４レンズ群ＧＲ４：物体側に向けて移動
第５レンズ群ＧＲ５：物体側に向けて移動
ただし、実施例３〜５の変倍光学系ＯＳは、少なくとも第１レンズ群ＧＲ１と第３レンズ群ＧＲ３とを物体側に単調移動させることで、第１レンズ群ＧＲ１〜第２レンズ群ＧＲ２の間隔を広げ、第２レンズ群ＧＲ２〜第３レンズ群ＧＲ３の間隔、第３レンズ群ＧＲ３〜第４レンズ群ＧＲ４の間隔、および第４レンズ群ＧＲ４〜第５レンズ群ＧＲ５の間隔を狭めている。
しかし、実施例６の変倍光学系ＯＳは、少なくとも第１レンズ群ＧＲ１と第３レンズ群ＧＲ３とを物体側に単調移動させることで、第１レンズ群ＧＲ１〜第２レンズ群ＧＲ２の間隔を広げ、第２レンズ群ＧＲ２〜第３レンズ群ＧＲ３の間隔および第３レンズ群ＧＲ３〜第４レンズ群ＧＲ４の間隔を狭め、第４レンズ群ＧＲ４〜第５レンズ群ＧＲ５の間隔を広げている。
《《実施例７の変倍光学系ＯＳについて》》
第１レンズ群ＧＲ１：物体側に向けて移動
第２レンズ群ＧＲ２：物体側に向けて移動
第３レンズ群ＧＲ３：物体側に向けて移動
第４レンズ群ＧＲ４：物体側に向けて移動
第５レンズ群ＧＲ５：物体側に向けて移動
ただし、実施例７の変倍光学系ＯＳは、少なくとも第１レンズ群ＧＲ１と第３レンズ群ＧＲ３とを物体側に単調移動させることで、実施例３〜５同様に、第１レンズ群ＧＲ１〜第２レンズ群ＧＲ２の間隔を広げ、第２レンズ群ＧＲ２〜第３レンズ群ＧＲ３の間隔、第３レンズ群ＧＲ３〜第４レンズ群ＧＲ４の間隔、および第４レンズ群ＧＲ４〜第５レンズ群ＧＲ５の間隔を狭めている。
《２−３−２．フォーカシングの場合》
なお、フォーカシングの場合（合焦の場合）、実施例１〜７の変倍光学系ＯＳは、第２レンズ群ＧＲ２を移動させる。なぜなら、第２レンズ群ＧＲ２は、変倍光学系ＯＳ内で最もハイパワーの負のレンズ群ＧＲになっているため、フォーカシングに要する移動距離を比較的短くできるためである。その上、フォーカシングに起因する諸収差の発生も比較的少ない。
〈２−４．実施例１〜７の変倍光学系における収差について〉
ズーミングにおける実施例１〜７の変倍光学系の収差は、図２〜図４・図６〜図８・図１０〜１２・図１４〜図１６・図１８〜図２０・図２２〜図２４・図２６〜図２８、にて示される。ただし、図６〜図８・図１０〜１２・図１４〜図１６・図１８〜図２０・図２２〜図２４・図２６〜図２８は、図２〜図４と同様の表現になっている。
そして、具体的には、図２（図２Ａ〜図２Ｃ）は広角端（Ｗ）での収差、図３（図３Ａ〜図３Ｃ）は中間焦点距離状態（Ｍ）での収差、図４（図４Ａ〜図４Ｃ）は望遠端（Ｔ）での収差を示している。
そして、図２Ａ・図３Ａ・図４Ａは球面収差・正弦条件を示している。なお、これらの図における縦軸は入射高さになっており、各線は下記のようになっている。
・線ｄ（実線） ：ｄ線に対する球面収差［単位；ｍｍ］
・線ＳＣ（破線）：正弦条件不満足量［単位；ｍｍ］
図２Ｂ・図３Ｂ・図４Ｂは非点収差を示している。なお、これらの図における縦軸は最大像高（Ｙ’；［単位：ｍｍ］）になっており、各線は下記のようになっている。
・線ＤＭ（破線）：メリジオナル面でのｄ線に対する非点収差［単位；ｍｍ］
・線ＤＳ（実線）：サジタル面でのｄ線に対する非点収差［単位；ｍｍ］
図２Ｃ・図３Ｃ・図４Ｃは歪曲収差を示している。なお、これらの図における縦軸は最大像高（Ｙ’；［単位：ｍｍ］）になっており、実線はｄ線に対する歪曲［単位；％］を示している。
〔３．種々の特徴の一例〕
以上のように、変倍光学系ＯＳは、複数のレンズ群ＧＲを含む。特に、全実施例に共通し、変倍光学系ＯＳは、物体側から像側に向かって順番に、正パワーを有する第１レンズ群ＧＲ１と、負パワーを有する第２レンズ群ＧＲ２と、正パワーを有する第３レンズ群ＧＲ３と、を少なくとも含んでいる。
そして、実施例１・２の変倍光学系ＯＳは、第３レンズ群ＧＲ３の像側には、正パワーを有する第４レンズ群ＧＲ４を含んでいる。つまり、実施例１・２の変倍光学系ＯＳは、４群（ＧＲ１〜ＧＲ４）を含む。
一方、実施例３〜７の変倍光学系ＯＳは、第３レンズ群ＧＲ３の像側には、さらに別の２群（ＧＲ４・ＧＲ５）を含んでいる。つまり、実施例３〜７の変倍光学系ＯＳは、５群（ＧＲ１〜ＧＲ５）を含む。
ただし、実施例３〜６の変倍光学系ＯＳは正パワーを有する第４レンズ群ＧＲ４および第５レンズ群ＧＲ５を含み、実施例７の変倍光学系ＯＳは負パワーを有する第４レンズ群ＧＲ４と正パワーを有する第５レンズ群ＧＲ５とを含んでいる。
すると、実施例１〜７の変倍光学系ＯＳは、第３レンズ群ＧＲ３の像側には、少なくとも、正パワーレンズ群を含む後続群を含んでいるといえる。つまり、実施例１・２の変倍光学系ＯＳでは、第４レンズ群ＧＲの１群が後続群に該当し、実施例３〜７の変倍光学系ＯＳでは、第４レンズ群ＧＲ５・第５レンズ群ＧＲ５の２群が後続群に該当する。
そして、全実施例の変倍光学系ＯＳは、広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）に至るまでの変倍において、全てのレンズ群ＧＲを移動させる。ただし、少なくとも第１レンズ群ＧＲ１と第３レンズ群ＧＲ３とが物体側に単調移動することで、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間隔は増大し、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間隔は減少し、第３レンズ群ＧＲ３と後続群内で最物体側に位置するレンズ群（すなわち第４レンズ群ＧＲ４）との間隔は減少する。
そのため、第１レンズ群ＧＲ１から第３レンズ群ＧＲ３に至るまでの長さは、広角端（Ｗ）において最も短いことになる。また、ズーミングにおいて、第１レンズ群ＧＲ１が物体側に繰り出すことで物体側からの光を取得することから（いわゆる前玉繰り出し方式のため）、第１レンズ群ＧＲ１のサイズ（特に前玉のサイズ）が比較的小型になる。
そして、特に、全実施例の変倍光学系ＯＳでは、第３レンズ群ＧＲ３が、物体側に負レンズ、像側に正レンズの計２枚のレンズを有している。
このようなパワー配置の第３レンズ群ＧＲ３であれば、かかる第３レンズ群ＧＲ３内に、レトロフォーカスのパワー配置が生じる。そのため、変倍光学系ＯＳにおけるバックフォーカスが長くなりやすい。しかし、第３レンズ群ＧＲ３内のレンズは２枚しか存在しないため、レンズ厚に起因する変倍光学系ＯＳの延長は比較的抑制される。したがって、このような変倍光学系ＯＳは、短小でありながらもバックフォーカスを長くとることができる。
その上、第３レンズ群ＧＲ３に負レンズと正レンズとが含まれていると、変倍光学系ＯＳは色収差を効果的に補正できる。さらに、かかる第３レンズ群ＧＲ３の負レンズと正レンズとが接合レンズになっていれば、変倍光学系ＯＳの短小化にもつながる。なお、負レンズと正レンズとが接合していれば、レンズ間における偏心誤差およびレンズ間隔誤差も比較的低減する。
また、第３レンズ群ＧＲ３および後続群に関して、変倍光学系ＯＳは下記条件式Ａ｛条件式（１）｝を満たすと望ましい。なお、この条件式Ａは、第３レンズ群ＧＲ３および後続群の焦点距離比（パワー比）に基づいて、収差補正力の高性能化と変倍光学系ＯＳの短小化との調和に要する範囲を規定している。
０．５＜ｆ3／ｆGS(w)＜５ … 条件式Ａ
ただし、
ｆ3 ：第３レンズ群ＧＲ３の焦点距離［単位；ｍｍ］
ｆGS(w)：広角端（Ｗ）での後続群における合成の焦点距離［単位；ｍｍ］
である。
例えば、ｆ3／ｆGS(w)の値が条件式Ａの下限値以下になる場合、第３レンズ群ＧＲ３の焦点距離が短くなる、あるいは、後続群の焦点距離が長くなる。したがって、かかる場合、第３レンズ群ＧＲ３の正パワーが比較的強くなっているか、後続群のパワーが比較的弱くなる。
ただし、第３レンズ群ＧＲ３は負パワーの第２レンズ群ＧＲ２によって発散してくる光が最初に入射するレンズ群ＧＲである。そのため、第３レンズ群ＧＲ３の正パワーが強くなっていれば、それにともなって望遠端（Ｔ）でアンダー傾向の球面収差および像面湾曲が発生する。また、後続群のパワーが弱くなっているのであれば、焦点距離の延長に対応して、変倍光学系ＯＳが長大化する。
一方、ｆ3／ｆGS(w)の値が条件式Ａの上限値以上になる場合、第３レンズ群ＧＲ３の焦点距離が長くなる、あるいは、後続群の焦点距離が短くなる。したがって、かかる場合、第３レンズ群ＧＲ３の正パワーが比較的弱くなっているか、後続群のパワーが比較的強くなる。
すると、第３レンズ群ＧＲ３の正パワーが弱くなっているのであれば、かかる第３レンズ群ＧＲ３は第２レンズ群ＧＲ２からの発散してくる光を十分に収斂できず、望遠端（Ｔ）でオーバー傾向の球面収差および像面湾曲が発生する。また、後続群のパワーが強くなっているのであれば、焦点距離が短くなるものの、パワーの増大に起因し、諸収差が生じやすくなる。すると、その諸収差を防止すべく、レンズの枚数が増加せざるを得ない。そのため、変倍光学系ＯＳの短小化を阻害する事態が生じる。
したがって、条件式Ａの範囲内に収まるように、第３レンズ群ＧＲ３の焦点距離および後続群の合成焦点距離が設定されると、変倍光学系ＯＳが短小化するとともに、アンダー傾向およびオーバー傾向の球面収差の発生が抑制される。
なお、実施例１〜７の変倍光学系ＯＳを条件式Ａに対応させた結果は、下記のようになっている。
実施例１の場合：２．１２４
実施例２の場合：２．１４７
実施例３の場合：１．５１８
実施例４の場合：１．４２５
実施例５の場合：１．４８５
実施例６の場合：１．５６８
実施例７の場合：０．８９５
さらには、条件式Ａの規定する条件範囲のなかでも、下記条件式Ａ’の範囲を満たすほうが望ましいといえる。
０．７＜ｆ3／ｆGS(w)＜３ … 条件式Ａ’
また、第３レンズ群Ｇ３に関して、変倍光学系ＯＳは下記条件式Ｂ｛条件式（２）｝を満たすと望ましい。なお、この条件式Ｂは、第３レンズ群ＧＲ３の焦点距離および広角端（Ｗ）での全系の焦点距離に基づいて、バックフォーカスの延長化と変倍光学系ＯＳの短小化との調和に要する範囲を規定している。
０．１＜ｆ3／ｆall(w)＜８ … 条件式Ｂ
ただし、
ｆ3 ：第３レンズ群ＧＲ３の焦点距離［単位；ｍｍ］
ｆall(w)：広角端（Ｗ）での変倍光学系ＯＳ全体（全系）の焦点距離［単位；ｍｍ］
である。
例えば、第３レンズ群ＧＲ３の焦点距離が短いために、ｆ3／ｆall(w)の値が条件式Ｂの下限値以下になる場合、第３レンズ群ＧＲ３の正パワーは比較的強くなる。すると、レトロフォーカスのパワー配置（レンズ配置）にした第３レンズ群ＧＲ３であるにもかかわらず、バックフォーカスが短くなる。
一方、例えば、第３レンズ群ＧＲ３の焦点距離の焦点距離が長いために、ｆ3／ｆall(w)の値が条件式Ｂの上限値以上になる場合、焦点距離の長さに起因し、変倍光学系ＯＳの全長が長くなる。
したがって、条件式Ｂの範囲内に収まるように、第３レンズ群ＧＲ３の焦点距離と広角端（Ｗ）での変倍光学系ＯＳの焦点距離とが設定されると、バックフォーカスが長くなりつつ、変倍光学系ＯＳの全長が短くなる。
なお、実施例１〜７の変倍光学系ＯＳを条件式Ｂに対応させた結果は、下記のようになっている。
実施例１の場合：４．６８７
実施例２の場合：４．７９１
実施例３の場合：３．４５５
実施例４の場合：３．２５４
実施例５の場合：３．３９４
実施例６の場合：４．０３４
実施例７の場合：２．４６３
さらには、条件式Ｂの規定する条件範囲のなかでも、下記条件式Ｂ’の範囲を満たすほうが望ましいといえる。
２＜ｆ3／ｆall(w)＜８ … 条件式Ｂ’
以上のような、第３レンズ群ＧＲ３に含まれるレンズや第３レンズ群ＧＲ３の焦点距離等を種々調整することに加え、後続群内のレンズのパワー配置を調整することで、変倍光学系を確実に短小化した上、後続群からの射出光をテレセントリックにすることもできる。
具体的には、後続群内のレンズのパワー配置を「正・負・負・正」にすればよい。詳説すると、変倍光学系の短小化のためには物体側に「正・負」のレンズ配置があればよく、テレセントリック性を確保するためには、「正・負」を構成する２枚のレンズの像側に「負・正」のレンズ配置があればよい。
このようなレンズのパワー配置になっていれば、まず、「正・負」のテレフォト配置が存在するので、変倍光学系ＯＳの全長が短くなる。さらに、「負・正」のパワー配置があるので、射出瞳を長く確保でき、射出光をテレセントリックにすることができる。
そして、かかるような後続群内のレンズのパワー配置を「正・負・負・正」にした実施例としては、実施例１・２・６の変倍光学系ＯＳが該当する。ただし、諸収差補正の観点から３番目の負パワーを正レンズ・負レンズで分担させてもよい。したがって、かかる場合、後続群内のレンズのパワー配置を「正・負・正・負・正」となる。すると、実施例３〜５の変倍光学系ＯＳが該当する。
また、収差補正の観点から、後続群内のレンズ群に含まれるレンズの面において、少なくとも１面が非球面になっていると望ましい。例えば、実施例１〜６の変倍光学系ＯＳでは、後続群は、下記に示すような非球面を有している。
実施例１：第４レンズ群ＧＲ４内の第１２レンズＬ１２の像側面ｓ２５＊
（なお、第１２レンズＬ１２は両側凹の負レンズ）
実施例２：第４レンズ群ＧＲ４内の第１１レンズＬ１１の像側面ｓ２３＊
（なお、第１１レンズＬ１１は両側凹の負レンズ）
実施例３：第５レンズ群ＧＲ５内の第１３レンズＬ１３の像側面ｓ２７＊
（なお、第１３レンズＬ１３は両側凸の正レンズ）
実施例４：第５レンズ群ＧＲ５内の第１３レンズＬ１３の像側面ｓ２７＊
（なお、第１３レンズＬ１３は物体側凸の正メニスカスレンズ）
実施例５：第５レンズ群ＧＲ５内の第１２レンズＬ１２の像側面ｓ２５＊
（なお、第１２レンズＬ１２は物体側凸の正メニスカスレンズ）
実施例６：第４レンズ群ＧＲ４内の第１１レンズＬ１１の像側面ｓ２３＊
（なお、第１１レンズＬ１１は両側凹の負レンズ）
その上、後続群内のレンズ群に含まれる非球面に関して、変倍光学系ＯＳは下記条件式Ｃを満たすと望ましい。なお、この条件式Ｃは、諸収差補正に要する非球面形状について規定している。
−１．５＜[Ｘ(GS)−Ｘ0(GS)]／[Ｎ’(GS)−Ｎ(GS)]＜０．０５ … 条件式Ｃ
ただし、
後続群内のレンズ群に含まれる非球面にあって、
Ｘ(GS) ：非球面の光軸から垂直方向に向かって高さＨでの光軸方向の変位量［単 位；ｍｍ］
(なお、物体側の変位量の値は負、像側の変位量の値は正とする)
Ｘ0(GS) ：非球面の参照球面の光軸から垂直方向に向かって高さＨでの光軸方向の 変位量［単位；ｍｍ］
(なお、物体側の変位量の値は負、像側の変位量の値は正とする)
Ｎ(GS) ：非球面に対する物体側媒質のｄ線に対する屈折率［単位；１／ｍｍ］
Ｎ’(GS)：非球面に対する像側媒質のｄ線に対する屈折率［単位；１／ｍｍ］
であり、さらに、
Ｘ(GS) ＝Ｘ0(GS)＋ΣＡｊ・Ｈj
Ｘ0(GS)＝Ｃ0・Ｈ2／｛１＋√（１−ε・Ｃ0 2・Ｈ2）｝＋ΣＡｊ・Ｈj
である。
実施例１〜６における後続群内のレンズ群に含まれる非球面のように、物体側が媒質で像側が空気とすると、［Ｎ’(GS)−Ｎ(GS)］の値の符号は負になる。かかる場合に、[Ｘ(GS)−Ｘ0(GS)]／[Ｎ’(GS)−Ｎ(GS)]の値が条件式Ｃの下限値以下であると、[Ｘ(GS)−Ｘ0(GS)]の値の符号は正となる。そして、[Ｘ(GS)−Ｘ0(GS)]の値が正になるということは、非球面が像側に対して変位量を有することになる。そのため、この非球面は負パワーを生じることになる。すると、非球面の負パワーが過剰に強くなってしまい、それに起因しズーム全域に渡って、オーバー傾向の球面収差および像面湾曲が生じる。
一方、[Ｘ(GS)−Ｘ0(GS)]／[Ｎ’(GS)−Ｎ(GS)]の値が条件式Ｃの上限値以上であると、[Ｘ(GS)−Ｘ0(GS)]の値の符号は負となる。そして、[Ｘ(GS)−Ｘ0(GS)]の値が負になるということは、非球面が物体側に対して変位量を有することになる。そのため、この非球面は正パワーを生じることになる。すると、非球面の正パワーが過剰に強くなってしまい、それに起因しズーム全域に渡って、アンダー傾向の球面収差および像面湾曲が生じる。
したがって、条件式Ｃの範囲内に収まるように、Ｘ(GS)、Ｘ0(GS)、Ｎ’(GS)、およびＮ(GS)が設定されると、オーバー傾向およびアンダー傾向の球面収差や像面湾曲の発生が抑制される。
なお、実施例１〜６の変倍光学系ＯＳを条件式Ｃに対応させた結果は、下記のようになっている。ただし、下記表では、非球面の光軸から垂直方向に向かって高さＨを有効径比にて示し、かかる有効径比に応じた結果をまとめている。
Figure 2007264381
さらに、第１レンズ群ＧＲ１および第２レンズ群ＧＲ２に関して、変倍光学系ＯＳは下記条件式Ｄ｛条件式（３）｝を満たすと望ましい。なお、この条件式Ｄは、第１レンズ群ＧＲ１の焦点距離および第２レンズ群ＧＲ２の焦点距離に基づいて、変倍光学系ＯＳの短小化に要する範囲を規定している。
２＜｜ｆ1／ｆ2｜＜１２ … 条件式Ｄ
ただし、
ｆ1：第１レンズ群ＧＲ１の焦点距離［単位；ｍｍ］
ｆ2：第２レンズ群ＧＲ２の焦点距離［単位；ｍｍ］
である。
例えば、｜ｆ1／ｆ2｜の値が条件式Ｄの下限値以下になる場合、第１レンズ群ＧＲ１の焦点距離が短くなる、あるいは、第２レンズ群ＧＲ２の焦点距離が長くなる。したがって、かかる場合、第１レンズ群ＧＲ１の正パワーが比較的強くなっているか、第２レンズ群ＧＲ２の負パワーが比較的弱くなる。
そのため、第１レンズ群ＧＲ１の正パワーが強くなっているのであれば、かかる第１レンズ群ＧＲ１のズーム移動量は短くなる。しかし、正パワーの増大に起因し、諸収差が生じやすくなり、その諸収差を防止すべく、レンズの枚数を増加させなくてはならない。そのため、変倍光学系ＯＳの短小化を阻害する事態が生じる。
また、第２レンズ群ＧＲ２の負パワーが弱くなるのであれば、フォーカシングでの第２レンズ群ＧＲ２のフォーカス移動量が比較的増大してしまい、変倍光学系ＯＳが長くなる。その上、第２レンズ群ＧＲ２の負パワーの低下にともなって、広角端（Ｗ）での周辺照度の確保までが難しくなる。
一方、｜ｆ1／ｆ2｜の値が条件式Ｄの上限値以上になる場合、第１レンズ群ＧＲ１の焦点距離が長くなる、あるいは、第２レンズ群ＧＲ２の焦点距離が短くなる。したがって、かかる場合、第１レンズ群ＧＲ１の正パワーが比較的弱くなっているか、第２レンズ群ＧＲ２の負パワーが比較的強くなる。
すると、第１レンズ群ＧＲ１の正パワーが弱くなっているのであれば、かかる第１レンズ群ＧＲ１のズーム移動量は長くなり、変倍光学系ＯＳの全長が短くなる。また、第２レンズ群ＧＲ２の負パワーが強くなっているのであれば、広く発散する光を受光する第３レンズ群ＧＲ３が大型化し、ひいては変倍光学系ＯＳも長大化する。
したがって、条件式Ｄの範囲内に収まるように、第１レンズ群ＧＲ１の焦点距離および第２レンズ群ＧＲ２焦点距離が設定されると、変倍光学系ＯＳが短小化する。
なお、実施例１〜７の変倍光学系ＯＳを条件式Ｄに対応させた結果は、下記のようになっている。
実施例１の場合： ７．１６７
実施例２の場合： ７．１０７
実施例３の場合： ７．８６１
実施例４の場合： ６．４４０
実施例５の場合： ６．４０６
実施例６の場合： ７．０７３
実施例７の場合：１０．３９０
さらには、条件式Ｄの規定する条件範囲のなかでも、下記条件式Ｄ’の範囲を満たすほうが望ましいといえる。
６＜｜ｆ1／ｆ2｜＜１２ … 条件式Ｄ’
また、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との合成の焦点距離に関して、変倍光学系ＯＳは下記条件式Ｅ｛条件式（４）｝を満たすと望ましい。なお、第２レンズ群ＧＲ２は変倍光学系ＯＳ内において最もハイパワーな負のレンズ群ＧＲであり、第１レンズ群ＧＲ１の正パワーよりも強いパワーを有しているので、合成パワーは「負」となる。したがって、この条件式Ｅは、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との合成の負パワーに基づいて、バックフォーカスの延長化と変倍光学系ＯＳの短小化との調和に要する範囲を規定している。
０．９＜ｆ12(w)／ｆall(w)＜１．５ … 条件式Ｅ
ただし、
ｆ12(w) ：広角端（Ｗ）での第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２とによる合成 の焦点距離［単位；ｍｍ］
ｆall(w)：広角端（Ｗ）での変倍光学系ＯＳ全体の焦点距離［単位；ｍｍ］
である。
例えば、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との合成焦点距離が短くなることで、ｆ12(w)／ｆall(w)の値が条件式Ｅの下限値以下になる場合、第１レンズ群ＧＲ１および第２レンズ群ＧＲ２の合成の負パワーが比較的強くなる。すると、第３レンズ群ＧＲ３に進行してくる光は、広く発散することになり、その発散する光を受光する第３レンズ群ＧＲ３は大型化せざるを得ない。そのため、変倍光学系ＯＳが長大化する。その上、合成の負パワーの強化にともない、諸収差も大きく生じる。
一方、例えば、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との合成焦点距離が長くなることで、ｆ12(w)／ｆall(w)の値が条件式Ｅの上限値以上になる場合、第１レンズ群ＧＲ１および第２レンズ群ＧＲ２の合成の負パワーが比較的弱くなる。すると、第３レンズ群ＧＲ３は小型であってもよいものの（すなわち変倍光学系ＯＳが短小化するものの）、バックフォーカスを確保するのが難しくなる。その上、合成の負パワーの弱化にともない、周辺照度の確保が難しくなる。
したがって、条件式Ｅの範囲内に収まるように、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との合成焦点距離および広角端（Ｗ）での変倍光学系ＯＳ全体の焦点距離が設定されると、変倍光学系ＯＳの全長が短小化するだけでなく、バックフォースが長くなる。
なお、実施例１〜７の変倍光学系ＯＳを条件式Ｅに対応させた結果は、下記のようになっている。
実施例１の場合：１．０５０
実施例２の場合：１．０９０
実施例３の場合：０．９６７
実施例４の場合：０．９７１
実施例５の場合：１．０２８
実施例６の場合：１．１３６
実施例７の場合：０．９２６
ところで、収差補正の観点から、第２レンズ群ＧＲ２に含まれるレンズの面において、少なくとも１面が非球面になっていると望ましい。例えば、実施例１・２・６の変倍光学系ＯＳでは、第２レンズ群ＧＲ２は、第４レンズＬ４（物体側凸の負メニスカスレンズ）の物体側面ｓ７＊を非球面形状にしている。
その上、第２レンズ群ＧＲ２に含まれるレンズの面に関して、変倍光学系ＯＳは下記条件式Ｆを満たすと望ましい。なお、この条件式Ｆは、諸収差補正に要する非球面形状について規定している。
−０．０５＜[Ｘ(GR2)−Ｘ0(GR2)]／[Ｎ’(GR2)−Ｎ(GR2)]＜２．０ … 条件式Ｆ
ただし、
第２レンズ群ＧＲ２内に含まれる非球面にあって、
Ｘ(GR2) ：非球面の光軸から垂直方向に向かって高さＨでの光軸方向の変位量［ 単位；ｍｍ］
(なお、物体側の変位量の値は負、像側の変位量の値は正とする)
Ｘ0(GR2) ：非球面の参照球面の光軸から垂直方向に向かって高さＨでの光軸方向 の変位量［単位；ｍｍ］
(なお、物体側の変位量の値は負、像側の変位量の値は正とする)
Ｎ(GR2) ：非球面に対する物体側媒質のｄ線に対する屈折率［単位；１／ｍｍ］
Ｎ’(GR2)：非球面に対する像側媒質のｄ線に対する屈折率［単位；１／ｍｍ］
であり、さらに、
Ｘ(GR2) ＝Ｘ0(GR2)＋ΣＡｊ・Ｈj
Ｘ0(GR2)＝Ｃ0・Ｈ2／｛１＋√（１−ε・Ｃ0 2・Ｈ2）｝＋ΣＡｊ・Ｈj
である。
実施例１・２・６における第２レンズ群ＧＲ２に含まれる非球面のように、物体側が空気で像側が媒質とすると、［Ｎ’(GR2)−Ｎ(GR2)］の値の符号は正になる。かかる場合に、[Ｘ(GR2)−Ｘ0(GR2)]／[Ｎ’(GR2)−Ｎ(GR2)]の値が条件式Ｆの下限値以下であると、［Ｘ(GR2)−Ｘ0(GR2)]の値の符号は負となる。そして、[Ｘ(GR2)−Ｘ0(GR2)]の値が負になるということは、非球面が物体側に対して変位量を有することになる。そのため、この非球面は負パワーを生じることになる。すると、非球面の負パワーが過剰に強くなってしまい、それに起因し、広角端（Ｗ）でアンダー傾向の歪曲収差が生じる。
一方、[Ｘ(GR2)−Ｘ0(GR2)]／[Ｎ’(GR2)−Ｎ(GR2)]の値が条件式Ｆの上限値以上であると、[Ｘ(GR2)−Ｘ0(GR2)]の符号は正となる。そして、[Ｘ(GR2)−Ｘ0(GR2)]の値が正になるということは、非球面は、像側に対して変位量を有することになる。そのため、この非球面は正パワーを生じることになる。すると、非球面の正パワーが過剰に強くなってしまい、それに起因し、望遠端（Ｔ）でアンダー傾向の球面収差が生じる。その上、ズーム全域に渡っては、アンダー傾向の像面湾曲が生じる。
したがって、条件式Ｆの範囲内に収まるように、Ｘ(GR2)、Ｘ0(GR2)、Ｎ’(GR2)、およびＮ(GR2)設定されると、諸収差の発生が抑制される。
なお、実施例１・２・６の変倍光学系ＯＳを条件式Ｆに対応させた結果は、下記のようになっている。ただし、下記表では、非球面の光軸から垂直方向に向かって高さＨを有効径比にて示し、かかる有効径比に応じた結果をまとめている。
Figure 2007264381
［その他の実施の形態］
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
例えば、本発明の変倍光学系ＯＳは、ＤＳＣ（特に一眼レフタイプのＤＳＣ）２９の交換レンズユニットに用いられるが、これに限定されない。したがって、銀塩フィルムカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ、車載カメラ、テレビ電話用カメラ、ドアホーン用カメラ等に対して、本発明の変倍光学系ＯＳは適用可能になっている。要は、バックフォーカスを比較的長くとりつつも、短小な変倍光学系が搭載されると望ましい撮像装置等に対しても、本発明は有効である。
実施例１の変倍光学系を一列状の展開した状態を示すレンズ構成図である。 実施例１の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、広角端（Ｗ）での収差図｝。 実施例１の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、中間焦点距離状態（Ｍ）での収差図｝。 実施例１の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、望遠端（Ｔ）での収差図｝。 実施例２の変倍光学系を一列状の展開した状態を示すレンズ構成図である。 実施例２の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、広角端（Ｗ）での収差図｝。 実施例２の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、中間焦点距離状態（Ｍ）での収差図｝。 実施例２の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、望遠端（Ｔ）での収差図｝。 実施例３の変倍光学系を一列状の展開した状態を示すレンズ構成図である。 実施例３の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、広角端（Ｗ）での収差図｝。 実施例３の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、中間焦点距離状態（Ｍ）での収差図｝。 実施例３の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、望遠端（Ｔ）での収差図｝。 実施例４の変倍光学系を一列状の展開した状態を示すレンズ構成図である。 実施例４の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、広角端（Ｗ）での収差図｝。 実施例４の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、中間焦点距離状態（Ｍ）での収差図｝。 実施例４の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、望遠端（Ｔ）での収差図｝。 実施例５の変倍光学系を一列状の展開した状態を示すレンズ構成図である。 実施例５の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、広角端（Ｗ）での収差図｝。 実施例５の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、中間焦点距離状態（Ｍ）での収差図｝。 実施例５の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、望遠端（Ｔ）での収差図｝。 実施例６の変倍光学系を一列状の展開した状態を示すレンズ構成図である。 実施例６の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、広角端（Ｗ）での収差図｝。 実施例６の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、中間焦点距離状態（Ｍ）での収差図｝。 実施例６の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、望遠端（Ｔ）での収差図｝。 実施例７の変倍光学系を一列状の展開した状態を示すレンズ構成図である。 実施例７の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、広角端（Ｗ）での収差図｝。 実施例７の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、中間焦点距離状態（Ｍ）での収差図｝。 実施例７の変倍光学系でのズーミングにおける収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である｛ただし、望遠端（Ｔ）での収差図｝。 撮像装置（ＤＳＣ）の構成を示すブロック図である。
符号の説明
ＯＳ 変倍光学系
ＡＸ 光軸
ＧＲ１ 第１レンズ群
ＧＲ２ 第２レンズ群
ＧＲ３ 第３レンズ群
ＧＲ４ 第４レンズ群(後続群)
ＧＲ５ 第５レンズ群(後続群)
Ｌ レンズ
ｓ レンズ面
＊ 非球面

Claims (11)

  1. 物体側から像側に向かって順番に、
    正パワーを有する第１レンズ群と、
    負パワーを有する第２レンズ群と、
    正パワーを有する第３レンズ群と、
    を少なくとも含む変倍光学系にあって、
    第３レンズ群の像側には、少なくとも、正パワーを有する正パワーレンズ群を含む後続群が位置し、
    広角端から望遠端に至るまでの変倍において全てのレンズ群が移動する場合に、
    第１レンズ群と第３レンズ群とが物体側に単調移動することで、
    第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大、
    第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少、
    第３レンズ群と後続群内で最物体側に位置するレンズ群との間隔が減少、
    するようになっており、
    さらに、第３レンズ群が、物体側に負レンズ、像側に正レンズの計２枚のレンズを有し、
    加えて、下記条件式（１）を満たすことを特徴とする変倍光学系；
    ０．５＜ｆ3／ｆGS(w)＜５ … 条件式（１）
    ただし、
    ｆ3 ：第３レンズ群の焦点距離
    ｆGS(w)：広角端での後続群における合成の焦点距離
    である。
  2. 上記後続群が、上記の正パワーレンズ群の１群のみで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
  3. 上記後続群には、上記の正パワーレンズ群が２群含まれており、
    広角端から望遠端に至るまでの変倍の場合、
    両正パワーレンズ群同士の間隔が減少するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
  4. 下記条件式（２）を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の変倍光学系；
    ０．１＜ｆ3／ｆall(w)＜８ … 条件式（２）
    ただし、
    ｆ3 ：第３レンズ群の焦点距離
    ｆall(w)：広角端での変倍光学系全体の焦点距離
    である。
  5. 下記条件式（３）を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の変倍光学系；
    ２＜｜ｆ1／ｆ2｜＜１２ … 条件式（３）
    ただし、
    ｆ1：第１レンズ群の焦点距離
    ｆ2：第２レンズ群の焦点距離
    である。
  6. 下記条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の変倍光学系；
    ０．９＜ｆ12(w)／ｆall(w)＜１．５ … 条件式（４）
    ただし、
    ｆ12(w) ：広角端での第１レンズ群と第２レンズ群との合成の焦点距離
    ｆall(w)：広角端での変倍光学系全体の焦点距離
    である。
  7. 第３レンズ群に含まれる負レンズと正レンズとが、接合することで接合レンズになっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の変倍光学系。
  8. 後続群は、物体側から像側に向かって順番に、
    正レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズ、
    または、
    正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、
    を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の変倍光学系。
  9. 後続群内のレンズ群に含まれるレンズの面において、少なくとも１面が非球面になっていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
  10. 第２レンズ群に含まれるレンズの面において、少なくとも１面が非球面になっていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の変倍光学系。
  11. 第２レンズ群が移動することによって、合焦が行われることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の変倍光学系。
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