JP5736651B2 - 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 - Google Patents

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レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、前記第２レンズ群より像側に開口絞りを有し、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するように前記第１レンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群は一旦像側に移動した後物体側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化し、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。
０．１７ ＜ ｆ１／ｆＴ ＜ ０．６０
１．０３ ＜ φＴ／φＷ ＜ １．７０
１．０２ ＜ φＭ１５／φＷ ＜ １．７０
但し、
ｆＴ：望遠端状態における全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
φＷ：広角端状態における前記開口絞りの最大開口径
φＴ：望遠端状態における前記開口絞りの最大開口径
φＭ１５：広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態での前記開口絞りの最大開口径
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レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、前記第２レンズ群より像側に開口絞りを有し、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するように前記第１レンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群は一旦像側に移動した後物体側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化し、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。
０．１７ ＜ ｆ１／ｆＴ ＜ ０．６０
１．０３ ＜ φＴ／φＷ ＜ １．７０
０．０３２ ＜ −ｆ２／ｆＴ ＜ ０．０５７
但し、
ｆＴ：望遠端状態における全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
φＷ：広角端状態における前記開口絞りの最大開口径
φＴ：望遠端状態における前記開口絞りの最大開口径
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離

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レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に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、開口絞りを前記第２レンズ群より像側に配置し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５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となるように前記第１レンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群一旦像側に移動した後物体側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動するように配置し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化可能、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化可能に配置し、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。
０．１７ ＜ ｆ１／ｆＴ ＜ ０．６０
１．０３ ＜ φＴ／φＷ ＜ １．７０
１．０２ ＜ φＭ１５／φＷ ＜ １．７０
但し、
ｆＴ：望遠端状態における全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
φＷ：広角端状態における前記開口絞りの最大開口径
φＴ：望遠端状態における前記開口絞りの最大開口径
φＭ１５：広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態での前記開口絞りの最大開口径

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）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。 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）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４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）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。 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）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４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）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。 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）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。 第４実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。 第４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）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。 第４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）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。 第５実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。 第５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）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。 第５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）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４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、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とを有し、第２レンズ群より像側に開口絞りを有し、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し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔は変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔は変化する構成とすることで、変倍可能な光学系を実現し、広角端状態から望遠端状態まで適度に歪曲収差を補正している。

また、本実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（１）、（２）を満足する。
（１） ０．１７ ＜ ｆ１／ｆＴ ＜ ０．６０
（２） １．０３ ＜ φＴ／φＷ ＜ １．７０
但し、ｆＴは望遠端状態における全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、φＷは広角端状態における開口絞りの最大開口径、φＴは望遠端状態における開口絞りの最大開口径である。

条件式（１）は、変倍光学系で発生する球面収差と像面湾曲を良好に補正し、高い光学性能を得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、即ち第１レンズ群の屈折力が過度に大きくなると、望遠端状態における負の球面収差と、広角端状態において負の像面湾曲が大きく発生し、高い光学性能を得ることができない。

条件式（１）の上限値を上回った場合、即ち第１レンズ群の屈折力が過度に小さくなると、変倍率を維持するためには第１レンズ群を像面に対して大きく移動させる必要があり、望遠端状態における周辺光量の確保が困難となり、また望遠端状態において第２レンズ群で発生する正の球面収差補正が困難となり、高い光学性能を得ることができない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．２３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（１）の下限値を０．２５とすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（１）の下限値を０．２８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（１）の上限値を０．５３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（１）の上限値を０．４８とすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（１）の上限値を０．４３とすることが更に好ましい。

条件式（２）は、望遠端状態におけるＦナンバーを適度に小さく、球面収差やコマ収差を良好に補正し、高い光学性能を得るための条件式である。条件式（２）を満足することで、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に変化するＦナンバーの変化量を最適化し、変倍範囲全域に亘って球面収差やコマ収差の変動を抑えることが可能になる。

条件式（２）の下限値を下回った場合、望遠端状態における開口絞りの最大開口径が小さくなりすぎる。すると、望遠端状態におけるＦナンバーが大きくなりすぎ、広角端状態において球面収差やコマ収差が大きく発生し、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、望遠端状態において球面収差やコマ収差が大きく発生し、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１．０５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１．０８とすることが更に好ましい。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１．１２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１．５８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１．４５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） １．０２ ＜ φＭ１０／φＷ ＜ １．７０
但し、φＭ１０は広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの１０倍以上の中間焦点距離状態での開口絞りの最大開口径である。

条件式（３）は、変倍光学系全系の焦点距離がｆＷの１０倍以上の中間焦点距離状態の変倍領域において、変倍光学系に十分なＦ値を持たせ、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、変倍光学系全系の焦点距離がｆＷの１０倍以上の中間焦点距離状態の変倍領域において、開口絞りの最大開口径が小さくなりすぎる。すると、この変倍領域におけるＦナンバーが大きくなりすぎ、広角端状態において球面収差やコマ収差が大きく発生し、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、変倍光学系全系の焦点距離がｆＷの１０倍以上の中間焦点距離状態の変倍領域において、球面収差やコマ収差が大きく発生し、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１．０３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）の下限値を１．０６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（３）の上限値を１．６０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１．５５とすることが更に好ましい。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１．４０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） １．０２ ＜ φＭ１５／φＷ ＜ １．７０
但し、φＭ１５は広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態での開口絞りの最大開口径である。

条件式（４）は、変倍光学系全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態の変倍領域において、変倍光学系に十分なＦ値を持たせ、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、変倍光学系全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態の変倍領域において、開口絞りの最大開口径が小さくなりすぎる。すると、この変倍領域におけるＦナンバーが大きくなりすぎ、広角端状態において球面収差やコマ収差が大きく発生し、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、変倍光学系全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態の変倍領域において、球面収差やコマ収差が大きく発生し、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１．０４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１．０７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１．６０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）の上限値を１．５５とすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（４）の上限値を１．４０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（５）を満足することが望ましい。
（５） １．００ ≦ φＭ５／φＷ ＜ １．４０
但し、φＭ５は広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの５倍以上８倍以下の中間焦点距離状態での開口絞りの最大開口径である。

条件式（５）は、全系の焦点距離がｆＷの５倍以上８倍以下の中間焦点距離の変倍領域において、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、全系の焦点距離がｆＷの５倍以上８倍以下の中間焦点距離の変倍領域において、開口絞りの最大開口径が小さくなりすぎる。すると、この変倍領域におけるＦナンバーが大きくなりすぎ、広角端状態において球面収差やコマ収差が大きく発生し、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、全系の焦点距離がｆＷの５倍以上８倍以下の中間焦点距離の変倍領域において、球面収差やコマ収差が大きく発生し、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１．０１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（５）の下限値を１．０３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（５）の上限値を１．３２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（５）の上限値を１．２５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、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、開口絞りは、広角端状態から全系の焦点距離ｆＭの中間焦点距離状態まで広角端状態の最大開口径を維持し、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６） １．５０ ＜ ｆＭ／ｆＷ ＜ １５．００
但し、ｆＷは広角端状態における全系の焦点距離である。

条件式（６）は、任意の中間焦点距離の変倍領域において、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、任意の中間焦点距離の変倍領域において、球面収差やコマ収差が大きく発生し、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、任意の中間焦点距離の変倍領域において、Ｆナンバーが大きくなりすぎ、また広角端状態において球面収差やコマ収差が大きく発生し、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１．８０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（６）の下限値を２．３０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（６）の上限値を１２.００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（６）の上限値を８.５０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、前記焦点距離ｆＭの中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍に際し、開口絞りの最大開口径は単調に増大することが望ましい。なお、開口絞りの最大開口径とは、各焦点距離状態における最大の開口絞り径である。

この構成とすることで、変倍光学系のメカニカルな構成を簡略化でき、また前記焦点距離ｆＭの中間焦点距離状態から望遠端状態までの変倍領域において、球面収差の変動を抑えることが可能となり、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、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７） ０．０３２ ＜ −ｆ２／ｆＴ ＜ ０．０６４
但し、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離である。

条件式（７）は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第２レンズ群で発生する収差変動を抑え、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、第２レンズ群の屈折力が過度に大きくなる。すると広角端状態から望遠端状態への変倍時、球面収差や非点収差の変動が大きく発生し、高い光学性能を実現できない。

条件式（７）の上限値を上回った場合、第２レンズ群の屈折力が過度に小さくなり、第２レンズ群の移動量が増大する。すると広角端状態から望遠端状態への変倍時、第２レンズ群で発生する球面収差や非点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。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を０．０３８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（７）の下限値を０．０４２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（７）の上限値を０．０６１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（７）の上限値を０．０５７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、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、全系のＦナンバーは単調に増大することが望ましい。

この構成とすることで、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、絞り近傍のレンズ群、例えば第３レンズ群などを通る軸上光線高の過度な増大を抑え、これに伴って球面収差などの変動を抑えることが可能となり、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１レンズ群は像面に対して物体側に移動することが望ましい。

この構成とすることで、第１レンズ群の径を小型化でき、また広角端状態における第１レンズ群を通過する軸外光束の光軸からの高さを抑えて像面湾曲や非点収差などの変倍時における変動を抑えることができる。

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、開口絞りは、第３レンズ群の少なくとも一部と一体に移動することが望ましい。

この構成とすることで、変倍光学系のメカニカルな構成を簡略化でき、また球面収差の変動を抑えることが可能となり、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、開口絞りは、第３レンズ群の物体側に配置されることが望ましい。

この構成とすることで、第１レンズ群の径を小型化でき、また広角端状態における第１レンズ群を通過する軸外光束の光軸からの高さを抑えて像面湾曲や非点収差などの変倍時における変動を抑えることができる。

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３レンズ群と第５レンズ群は一体で移動することが望ましい。

この構成とすることで、第３レンズ群と第５レンズ群は一体で構成できるようになり、製造誤差による第３レンズ群から第５レンズ群間の相互偏心量を抑え、第３レンズ群から第５レンズ群間で発生する偏心コマ収差の発生を抑えることが可能になり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、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５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は第１中間焦点距離状態Ｍ１まで像側へ移動し、第１中間焦点距離状態Ｍ１から望遠端状態Ｔまでは物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に物体側へ移動する。さらに、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は減少するように、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して単調に物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５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３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。また、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、開口絞りＳは、広角端状態Ｗから第２中間焦点距離状態Ｍ２まで広角端状態Ｗの最大開口径を維持し、第２中間焦点距離状態Ｍ２から望遠端状態Ｔまでは最大開口径が単調に増大する。

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と両凸レンズＬ１２との接合レンズと、両凸レンズ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、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３と、両凹レンズＬ２４と両凸レンズ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３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と、両凸レンズ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４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、両凹レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合レンズと、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４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する両凹レンズ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５レンズ群Ｇ５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、両凸レンズＬ５２と、両凹レンズＬ５３と両凸レンズＬ５４との接合レンズとから構成されている。第５レンズ群Ｇ５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、Ｍ１は第１中間焦点距離状態、Ｍ２は第２中間焦点距離状態、Ｍ３は第３中間焦点距離状態、Ｍ４は第４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、φは最大の開口絞り径、ｄｉは面番号ｉでの可変面間隔値をそれぞれ表している。第４中間焦点距離状態Ｍ４は、広角端状態Ｗの焦点距離の１５倍を越えた焦点距離を有している。

（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 15.71
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ Ｍ４ Ｔ
f = 18.56080 27.61236 50.16122 104.15546 280.42469 291.57422
FNO = 3.60018 4.14587 5.56795 5.60084 5.86110 5.87404
ω = 38.95554 26.62942 15.36461 7.45367 2.81770 2.71157
Y = 14.20 14.20 14.20 14.20 14.20 14.20
TL = 163.30 170.24 188.45 255.60 252.27 252.97
Bf = 39.15242 46.48061 63.58078 70.61280 82.17689 82.77641
φ = 16.20 16.20 16.20 18.00 19.80 19.90

d5 2.14670 11.21590 21.46790 55.86030 79.96320 80.53690
d15 34.33830 24.88030 15.73730 11.46250 2.46860 2.00000
d23 3.38750 5.60850 9.43760 10.66930 11.77830 11.83690
d28 9.44940 7.22840 3.39920 2.16760 1.05860 1.00000

（ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離
１ １ １２２．１０４０６
２ ６ −１５．８６６５４
３ １６ ２６．５６６９４
４ ２４ −２４．００１４７
５ ２９ ３３．８１７９１

（条件式対応値）
（１） ｆ１／ｆＴ＝０．４１９
（２） φＴ／φＷ＝１．２２８
（３） φＭ１０／φＷ＝１．２２２ （φＭ１０は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（４） φＭ１５／φＷ＝１．２２２ （φＭ１５は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（５） φＭ５／φＷ＝１．１１１ （φＭ５は第３中間焦点距離状態Ｍ３の値）
（６） ｆＭ／ｆＷ＝２．７０３ （ｆＭは第２中間焦点距離状態Ｍ２の値）
（７） −ｆ２／ｆＴ＝０．０５４４

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）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。

図３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）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４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４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４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、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５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は第１中間焦点距離状態Ｍ１まで像側へ移動し、第１中間焦点距離状態Ｍ１から望遠端状態Ｔまでは物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に物体側へ移動する。さらに、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は減少するように、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して単調に物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５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３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。また、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、開口絞りＳは、広角端状態Ｗから第２中間焦点距離状態Ｍ２まで広角端状態Ｗの最大開口径を維持し、第２中間焦点距離状態Ｍ２から望遠端状態Ｔまでは最大開口径が単調に増大する。

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、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３と、両凹レンズＬ２４と両凸レンズ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３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と、両凸レンズ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４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、両凹レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合レンズと、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４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する両凹レンズＬ４１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５レンズ群Ｇ５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、両凸レンズＬ５２と、両凹レンズＬ５３と両凸レンズＬ５４との接合レンズとから構成されている。第５レンズ群Ｇ５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。両凸レンズＬ５４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 ∞ ∞
1 186.59960 2.20000 1.834000 37.17
2 69.08900 8.80000 1.497820 82.56
3 -494.44545 0.10000
4 73.40222 6.45000 1.593190 67.87
5 2016.71160 （可変）

6* 84.85000 0.10000 1.553890 38.09
7 74.02192 1.20000 1.834810 42.72
8 17.09747 6.95000
9 -37.97970 1.00000 1.816000 46.63
10 77.67127 0.15000
11 36.26557 5.30000 1.784720 25.68
12 -36.26557 0.80000
13 -25.69642 1.00000 1.816000 46.63
14 66.08300 2.05000 1.808090 22.79
15 -666.70366 （可変）

16（絞り） ∞ 1.00000
17 68.30727 3.40000 1.593190 67.87
18 -47.99596 0.10000
19 68.52367 2.45000 1.487490 70.45
20 -136.98392 0.10000
21 46.52671 4.20000 1.487490 70.45
22 -36.16400 1.00000 1.808090 22.79
23 -202.95328 （可変）

24* -55.09840 0.20000 1.553890 38.09
25 -57.24715 0.90000 1.696800 55.52
26 28.15100 2.15000 1.728250 28.46
27 87.70856 4.35000
28 -26.69877 1.00000 1.729160 54.66
29 -76.47707 （可変）

30* -333.89500 4.65000 1.589130 61.18
31 -24.64395 0.10000
32 31.19625 5.85000 1.487490 70.45
33 -43.38887 1.45000
34 -109.71645 1.00000 1.883000 40.77
35 20.29920 5.30000 1.548140 45.79
36 -808.81321 (Bf)
像面 ∞

（非球面データ）
第6面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 3.13350E-06
A6 ＝ 4.73080E-10
A8 ＝ -3.40500E-11
A10 ＝ 1.16620E-13
第24面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 5.24030E-06
A6 ＝ -2.00730E-09
A8 ＝ 0.00000E+00
A10 ＝ 0.00000E+00
第30面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ -1.54020E-05
A6 ＝ 1.69500E-09
A8 ＝ 1.34490E-11
A10 ＝ -2.07220E-13

（各種データ）
ズーム比 15.72
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ Ｍ４ Ｔ
f = 18.52363 27.14081 48.93259 104.52143 279.97293 291.21725
FNO = 3.60558 4.11071 5.47222 5.69344 5.89216 5.89616
ω = 38.89095 26.92688 15.68138 7.41882 2.81880 2.71146
Y = 14.20 14.20 14.20 14.20 14.20 14.20
TL = 164.74 171.75 188.90 225.49 250.78 251.39
Bf = 39.44250 46.21988 62.15925 71.57530 82.59962 83.10134
φ = 15.80 15.80 15.80 17.50 19.50 19.60

d5 2.15700 11.18630 21.31960 53.25650 76.35561 76.94960
d15 33.80140 24.99560 16.07940 11.31350 2.48461 2.00000
d23 3.45650 5.73730 9.97480 11.60170 12.99717 13.04330
d29 10.58680 8.30600 4.06850 2.44160 1.04613 1.00000

（ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離
１ １ １１８．９６９１０
２ ６ −１５．６２５４２
３ １６ ２７．１７４６３
４ ２４ −２５．４１５０６
５ ３０ ３４．３９０２２

（条件式対応値）
（１） ｆ１／ｆＴ＝０．４０９
（２） φＴ／φＷ＝１．２４１
（３） φＭ１０／φＷ＝１．２３４ （φＭ１０は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（４） φＭ１５／φＷ＝１．２３４ （φＭ１５は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（５） φＭ５／φＷ＝１．１０８ （φＭ５は第３中間焦点距離状態Ｍ３の値）
（６） ｆＭ／ｆＷ＝２．６４２ （ｆＭは第２中間焦点距離状態Ｍ２の値）
（７） −ｆ２／ｆＴ＝０．０５３７

図５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）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。

図６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）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４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７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７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、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５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は第１中間焦点距離状態Ｍ１まで像側へ移動し、第１中間焦点距離状態Ｍ１から望遠端状態Ｔまでは物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に物体側へ移動する。さらに、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は減少するように、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して単調に物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５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３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。また、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、開口絞りＳは、広角端状態Ｗから第３中間焦点距離状態Ｍ３まで広角端状態Ｗの最大開口径を維持し、第３中間焦点距離状態Ｍ３から望遠端状態Ｔまでは最大開口径が単調に増大する。

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、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３と、両凹レンズＬ２４と両凸レンズ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３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と、両凸レンズ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４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、両凹レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合レンズと、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４レンズ群Ｇ４の中央に位置する正メニスカスレンズＬ４２は、像面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５レンズ群Ｇ５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、両凸レンズＬ５２と、両凹レンズＬ５３と両凸レンズＬ５４との接合レンズとから構成されている。第５レンズ群Ｇ５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。両凸レンズＬ５４から射出した光線は像面Ｉに結像する。

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 ∞ ∞
1 192.86460 2.20000 1.834000 37.16
2 71.04740 9.00410 1.497820 82.52
3 -459.57820 0.10000
4 73.87410 6.67930 1.593190 67.87
5 1334.48060 （可変）

6* 84.76870 0.10000 1.553890 38.09
7 73.93750 1.25000 1.834807 42.72
8 16.85860 6.41100
9 -43.47510 1.00000 1.816000 46.62
10 57.52320 0.15000
11 33.20000 5.23710 1.784723 25.68
12 -42.33520 1.08530
13 -25.03850 1.00000 1.816000 46.62
14 74.32200 2.14790 1.808090 22.79
15 -196.76990 （可変）

16（絞り） ∞ 1.00000
17 70.66380 3.23230 1.593190 67.87
18 -52.37330 0.10000
19 73.76600 2.71810 1.487490 70.41
20 -83.31450 0.10000
21 45.54460 4.17150 1.487490 70.41
22 -35.11250 1.00000 1.808090 22.79
23 -188.15270 （可変）

24 -63.85980 1.00000 1.696797 55.52
25 31.67440 1.86210 1.804855 24.73
26* 64.32250 4.66290
27 -26.08000 1.00000 1.729157 54.66
28 -73.30510 （可変）

29* -227.36510 4.17540 1.589130 61.16
30 -24.31080 0.10000
31 31.50890 5.72340 1.487490 70.41
32 -46.90920 1.38940
33 -141.28220 1.00000 1.882997 40.76
34 20.03510 5.37700 1.548141 45.79
35 -602.91670 (Bf)
像面 ∞

（非球面データ）
第6面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 3.84520E-06
A6 ＝ -3.19400E-09
A8 ＝ -2.44510E-11
A10 ＝ 1.16080E-13
第26面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ -3.46580E-06
A6 ＝ 6.73460E-10
A8 ＝ 0.00000E+00
A10 ＝ 0.00000E+00
第29面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ -1.44010E-05
A6 ＝ 5.94450E-09
A8 ＝ -3.11020E-11
A10 ＝ -4.07130E-14

（各種データ）
ズーム比 15.72
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ Ｍ４ Ｔ
f = 18.53645 27.58219 49.59390 104.29638 280.11936 291.48464
FNO = 3.48547 4.01900 5.38724 5.99810 6.59072 6.59436
ω = 39.03040 26.66707 15.52780 7.42798 2.81545 2.70726
Y = 14.20 14.20 14.20 14.20 14.20 14.20
TL = 163.55 170.26 187.72 224.86 250.69 251.38
Bf = 39.23508 46.33384 63.02959 70.07809 81.49952 82.08045
φ = 16.40 16.40 16.40 16.40 17.20 17.30

d5 2.13850 10.94060 20.49340 54.83910 78.05500 78.64320
d15 33.51210 24.32490 15.53470 11.28210 2.48000 2.00000
d23 3.41920 5.91090 10.06530 11.33700 12.63700 12.68280
d28 10.26360 7.77190 3.61750 2.34580 1.04580 1.00000

（ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離
１ １ １２０．８２８７６
２ ６ −１５．５２５７０
３ １６ ２６．７２８５８
４ ２４ −２５．１０４４０
５ ２９ ３４．４９９３３

（条件式対応値）
（１） ｆ１／ｆＴ＝０．４１５
（２） φＴ／φＷ＝１．０５５
（３） φＭ１０／φＷ＝１．０４９ （φＭ１０は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（４） φＭ１５／φＷ＝１．０４９ （φＭ１５は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（５） φＭ５／φＷ＝１．０００ （φＭ５は第３中間焦点距離状態Ｍ３の値）
（６） ｆＭ／ｆＷ＝５．６２７ （ｆＭは第３中間焦点距離状態Ｍ３の値）
（７） −ｆ２／ｆＴ＝０．０５３３

図８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）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。

図９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）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４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。

（第４実施例）
図１０は、第４実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。

図１０に示すように、第４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、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５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は第１中間焦点距離状態Ｍ１まで像側へ移動し、第１中間焦点距離状態Ｍ１から望遠端状態Ｔまでは物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に物体側へ移動する。さらに、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は減少するように、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して単調に物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５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３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。また、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、開口絞りＳは、広角端状態Ｗから第１中間焦点距離状態Ｍ１まで広角端状態Ｗの最大開口径を維持し、第１中間焦点距離状態Ｍ１から望遠端状態Ｔまでは最大開口径が単調に増大する。

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、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３と、両凹レンズＬ２４と両凸レンズ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３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と、両凸レンズ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４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、両凹レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合レンズと、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４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する両凹レンズ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５レンズ群Ｇ５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、両凸レンズＬ５２と、両凹レンズＬ５３と両凸レンズＬ５４との接合レンズとから構成されている。第５レンズ群Ｇ５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。両凸レンズＬ５４から射出した光線は像面Ｉに結像する。

以下の表４に第４実施例に係る変倍光学系の諸元値を掲げる。

（表４）

（面データ）
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 185.24410 2.20000 1.834000 37.16
2 68.75480 8.80000 1.497820 82.52
3 -497.29190 0.10000
4 71.28350 6.45000 1.593190 67.87
5 1172.32230 （可変）

6* 84.76870 0.10000 1.553890 38.09
7 73.93750 1.20000 1.834807 42.72
8 16.75000 6.90150
9 -39.27190 1.00000 1.816000 46.62
10 66.81930 0.15000
11 34.96200 5.30000 1.784723 25.68
12 -38.10160 0.85100
13 -25.92810 1.00000 1.816000 46.62
14 73.51020 2.05000 1.808090 22.79
15 -287.76490 （可変）

16（絞り） ∞ 1.00000
17 67.56430 3.40000 1.593190 67.87
18 -48.87440 0.10000
19 67.50290 2.45000 1.487490 70.41
20 -148.37490 0.10000
21 48.80470 4.10000 1.487490 70.41
22 -34.96390 1.00000 1.808090 22.79
23 -151.08370 （可変）

24* -60.11270 1.00000 1.693500 53.31
25 28.34580 2.15000 1.728250 28.46
26 78.30380 4.62360
27 -25.31330 1.00000 1.729157 54.66
28 -74.02640 （可変）

29* -258.20790 4.30000 1.589130 61.18
30 -24.20710 0.10000
31 31.58110 5.85000 1.487490 70.41
32 -43.77790 1.99120
33 -117.57770 1.00000 1.882997 40.76
34 20.29060 5.20000 1.548141 45.79
35 -725.37280 (Bf)
像面 ∞

（非球面データ）
第6面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 3.04550E-06
A6 ＝ -3.32430E-09
A8 ＝ -1.97490E-11
A10 ＝ 7.65670E-14
第24面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 3.99640E-06
A6 ＝ -1.46410E-09
A8 ＝ 0.00000E+00
A10 ＝ 0.00000E+00
第29面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ -1.52760E-05
A6 ＝ 3.24870E-09
A8 ＝ -4.79200E-12
A10 ＝ -1.47520E-13

（各種データ）
ズーム比 15.72
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ Ｍ４ Ｔ
f = 18.53407 28.28311 49.61061 104.44333 280.42014 291.31408
FNO = 4.19822 4.84518 5.60962 5.63139 5.64795 5.65065
ω = 39.09871 25.91447 15.52706 7.44054 2.81841 2.71459
Y = 14.20 14.20 14.20 14.20 14.20 14.20
TL = 163.83 172.73 188.63 224.05 249.11 249.82
Bf = 39.11654 46.29035 62.64242 69.74259 81.54926 82.19687
φ = 13.60 13.60 15.70 17.60 20.35 20.50

d5 2.15320 13.04850 21.16970 53.87340 76.26610 76.78310
d15 33.72460 24.55710 15.98250 11.59370 2.46300 2.00000
d23 3.38090 5.75490 9.65610 11.06770 12.30820 12.36930
d28 9.98840 7.61440 3.71320 2.30160 1.06110 1.00000

（ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離
１ １ １１８．４１９８３
２ ６ −１５．６２１３９
３ １６ ２７．１０６００
４ ２４ −２４．６５９９１
５ ２９ ３３．５６７５７

（条件式対応値）
（１） ｆ１／ｆＴ＝０．４０７
（２） φＴ／φＷ＝１．５０７
（３） φＭ１０／φＷ＝１．４９６ （φＭ１０は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（４） φＭ１５／φＷ＝１．４９６ （φＭ１５は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（５） φＭ５／φＷ＝１．２９４ （φＭ５は第３中間焦点距離状態Ｍ３の値）
（６） ｆＭ／ｆＷ＝１．５２６ （ｆＭは第１中間焦点距離状態Ｍ１の値）
（７） −ｆ２／ｆＴ＝０．０５３６

図１１は、第４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）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。

図１２は、第４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）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４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４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５実施例）
図１３は、第５実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。

図１３に示すように、第５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、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５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は第１中間焦点距離状態Ｍ１まで像側へ移動し、第１中間焦点距離状態Ｍ１から望遠端状態Ｔまでは物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に物体側へ移動する。さらに、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は減少するように、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して単調に物体側へ移動する。

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３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。また、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、開口絞りＳは、広角端状態Ｗから第２中間焦点距離状態Ｍ２まで広角端状態Ｗの最大開口径を維持し、第２中間焦点距離状態Ｍ２から望遠端状態Ｔまでは最大開口径が単調に増大する。

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、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３と、両凹レンズＬ２４と両凸レンズ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３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と、両凸レンズ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４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、両凹レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合レンズと、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４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する両凹レンズＬ４１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５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ５１と、両凸レンズＬ５２と、両凹レンズＬ５３と両凸レンズＬ５４との接合レンズとから構成されている。第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に位置する両凸レンズ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。両凸レンズＬ５４から射出した光線は像面Ｉに結像する。

以下の表５に第５実施例に係る変倍光学系の諸元値を掲げる。

（表５）

（面データ）
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 175.60560 2.20000 1.834000 37.16
2 67.43020 8.80000 1.497820 82.52
3 -587.78480 0.10000
4 72.27100 6.45000 1.593190 67.87
5 1826.13880 （可変）

6* 84.76870 0.10000 1.553890 38.09
7 73.93750 1.20000 1.834807 42.72
8 17.18730 6.95000
9 -36.98220 1.00000 1.816000 46.62
10 77.92630 0.15000
11 36.63460 5.30000 1.784723 25.68
12 -36.63460 0.80000
13 -26.19910 1.00000 1.816000 46.62
14 63.73960 2.05000 1.808090 22.79
15 -643.27060 （可変）

16（絞り） ∞ 1.00000
17 65.83650 3.40000 1.593190 67.87
18 -50.15460 0.10000
19 65.68170 2.45000 1.487490 70.41
20 -154.97430 0.10000
21 46.73330 4.20000 1.487490 70.41
22 -35.78330 1.00000 1.808090 22.79
23 -191.93180 （可変）

24* -57.29660 0.20000 1.553890 38.09
25 -59.72500 0.90000 1.696797 55.52
26 28.51000 2.15000 1.728250 28.46
27 91.99760 4.14020
28 -32.89540 1.00000 1.729157 54.66
29 -144.33150 （可変）

30* 6427.19190 4.65000 1.589130 61.18
31 -27.38180 0.10000
32 31.47760 5.85000 1.487490 70.41
33 -43.75390 1.45000
34 -113.58970 1.00000 1.882997 40.76
35 20.34810 5.30000 1.548141 45.79
36 -709.14530 (Bf)
像面 ∞

（非球面データ）
第6面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 2.88220E-06
A6 ＝ -2.29350E-11
A8 ＝ -2.35280E-11
A10 ＝ 9.21570E-14
第24面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ 4.32780E-06
A6 ＝ 1.88460E-09
A8 ＝ 0.00000E+00
A10 ＝ 0.00000E+00
第30面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ -1.36170E-05
A6 ＝ -3.55860E-10
A8 ＝ 1.83080E-11
A10 ＝ -1.86790E-13

（各種データ）
ズーム比 15.70
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ Ｍ４ Ｔ
f = 18.56060 27.94799 48.95245 104.65150 280.18763 291.42454
FNO = 3.57565 4.13253 5.36204 5.62482 5.80434 5.81064
ω = 38.80191 26.18802 15.68652 7.44205 2.82863 2.72113
Y = 14.20 14.20 14.20 14.20 14.20 14.20
TL = 164.76 171.03 189.45 225.29 249.99 250.61
Bf = 38.84705 44.06807 62.50183 73.57929 86.00428 86.64770
φ = 15.80 15.80 15.80 17.50 19.50 19.60

d5 2.15700 11.13190 22.22690 53.01000 75.67850 76.25220
d15 33.36360 23.94380 15.96870 11.30360 2.48130 2.00000
d23 3.46820 7.42730 8.95240 9.64300 9.67390 9.62460
d29 11.83830 9.36420 4.70680 2.66290 1.06600 1.00000

（ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離
１ １ １１７．７２９３７
２ ６ −１５．６０９４５
３ １６ ２７．３５４７３
４ ２４ −２６．５００４１
５ ３０ ３５．２０４２３

（条件式対応値）
（１） ｆ１／ｆＴ＝０．４０４
（２） φＴ／φＷ＝１．２４１
（３） φＭ１０／φＷ＝１．２３４ （φＭ１０は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（４） φＭ１５／φＷ＝１．２３４ （φＭ１５は第４中間焦点距離状態Ｍ４の値）
（５） φＭ５／φＷ＝１．１０８ （φＭ５は第３中間焦点距離状態Ｍ３の値）
（６） ｆＭ／ｆＷ＝２．６３７ （ｆＭは第２中間焦点距離状態Ｍ２の値）
（７） −ｆ２／ｆＴ＝０．０５３６

図１４は、第５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）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態をそれぞれ示す。

図１５は、第５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）は第３中間焦点距離状態、（ｂ）は第４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５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１６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１６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。

以下、本願の変倍光学系の製造方法の概略を説明する。

図１７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、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、図１７に示すステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３を含むものである。

ステップＳ１：開口絞りを第２レンズ群より像側に配置する。

ステップＳ２：第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群と第５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、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化可能、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が変化可能に配置する。

ステップＳ３：以下の条件式（１）、（２）を満足するようにする。
（１） ０．１７ ＜ ｆ１／ｆＴ ＜ ０．６０
（２） １．０３ ＜ φＴ／φＷ ＜ １．７０
但し、ｆＴは望遠端状態における全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、φＷは広角端状態における開口絞りの最大開口径、φＴは望遠端状態における開口絞りの最大開口径である。

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、５群構成を示したが、６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４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３つ有するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系は、第４レンズ群が負のレンズ成分を２つ有するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系は、第５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５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。

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
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
１ カメラ

Claims (15)

1. 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、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、
   前記第２レンズ群より像側に開口絞りを有し、
   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するように前記第１レンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群は一旦像側に移動した後物体側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化し、
   以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
   ０．１７ ＜ ｆ１／ｆＴ ＜ ０．６０
   １．０３ ＜ φＴ／φＷ ＜ １．７０
   １．０２ ＜ φＭ１５／φＷ ＜ １．７０
   但し、
   ｆＴ：望遠端状態における全系の焦点距離
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
   φＷ：広角端状態における前記開口絞りの最大開口径
   φＴ：望遠端状態における前記開口絞りの最大開口径
   φＭ１５：広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態での前記開口絞りの最大開口径
2. 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、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、
   前記第２レンズ群より像側に開口絞りを有し、
   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するように前記第１レンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群は一旦像側に移動した後物体側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化し、
   以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
   ０．１７ ＜ ｆ１／ｆＴ ＜ ０．６０
   １．０３ ＜ φＴ／φＷ ＜ １．７０
   ０．０３２ ＜ −ｆ２／ｆＴ ＜ ０．０５７
   但し、
   ｆＴ：望遠端状態における全系の焦点距離
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
   φＷ：広角端状態における前記開口絞りの最大開口径
   φＴ：望遠端状態における前記開口絞りの最大開口径
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
3. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群は一体で移動することを特徴とする請求項１または２に記載の変倍光学系。
4. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２または３に記載の変倍光学系。
   １．０２ ＜ φＭ１５／φＷ ＜ １．７０
   但し、
   φＭ１５：広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態での前記開口絞りの最大開口径
5. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記開口絞りは、広角端状態から全系の焦点距離ｆＭの中間焦点距離状態まで広角端状態の最大開口径を維持し、
   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３のいずれか１項に記載の変倍光学系。
   １．５０ ＜ ｆＭ／ｆＷ ＜ １５．００
   但し、
   ｆＷ：広角端状態における全系の焦点距離
6. 前記焦点距離ｆＭの中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍に際し、前記開口絞りの最大開口径は単調に増大することを特徴とする請求項３または５に記載の変倍光学系。
7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または３に記載の変倍光学系。
   ０．０３２ ＜ −ｆ２／ｆＴ ＜ ０．０６４
   但し、
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
8. 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７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   １．０２ ＜ φＭ１０／φＷ ＜ １．７０
   但し、
   φＭ１０：広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの１０倍以上の中間焦点距離状態での前記開口絞りの最大開口径
9. 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。
   １．００ ≦ φＭ５／φＷ ＜ １．４０
   但し、
   φＭ５：広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの５倍以上８倍以下の中間焦点距離状態での前記開口絞りの最大開口径
10. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、全系のＦナンバーは単調に増大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。
11. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群は像面に対して物体側に移動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。
12. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記開口絞りは、前記第３レンズ群の少なくとも一部と一体に移動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。
13. 前記開口絞りは、前記第３レンズ群の物体側に配置されることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の変倍光学系。
14. 請求項１から１３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。
15. 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、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に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、
    開口絞りを前記第２レンズ群より像側に配置し、
    前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５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となるように前記第１レンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群一旦像側に移動した後物体側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動するように配置し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化可能、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化可能に配置し、
    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。
    ０．１７ ＜ ｆ１／ｆＴ ＜ ０．６０
    １．０３ ＜ φＴ／φＷ ＜ １．７０
    １．０２ ＜ φＭ１５／φＷ ＜ １．７０
    但し、
    ｆＴ：望遠端状態における全系の焦点距離
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    φＷ：広角端状態における前記開口絞りの最大開口径
    φＴ：望遠端状態における前記開口絞りの最大開口径
    φＭ１５：広角端状態における全系の焦点距離をｆＷとするとき、全系の焦点距離がｆＷの１５倍以上の中間焦点距離状態での前記開口絞りの最大開口径

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