JP6102269B2

JP6102269B2 - 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法

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Publication number: JP6102269B2
Application number: JP2013004651A
Authority: JP
Inventors: 知之幸島; 昭彦小濱
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2033-01-15
Also published as: JP2014137408A

Description

本発明は、変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法に関する。

従来、カメラ用の交換レンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に好適な変倍光学系として、最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するものが数多く提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１１−２３２５４３号公報

しかしながら、上述のような従来の変倍光学系は、高変倍比を維持しながら小型化を図ろうとすれば、十分に高い光学性能を得ることが困難であった。また、無限遠物体から近距離物体への合焦時に十分に高い光学性能を得ることが困難であった。また、手ぶれ等によって生じる像ぶれを補正するためにレンズ群を光軸と直交する方向へ移動させた時に、十分に高い光学性能を得ることが困難であった。

そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を有する変倍光学系、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、
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、負の屈折力を有する第４レンズ群と、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、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有し、
前記Ｖレンズ群は、前記Ｆレンズ群よりも物体側に配置されており、
前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズとで構成されていることを特徴とする変倍光学系を提供する。

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、
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、負の屈折力を有する第４レンズ群と、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、
負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有するようにし、
前記Ｖレンズ群を、前記Ｆレンズ群よりも物体側に配置し、
前記第２レンズ群を、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズとで構成し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化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。

本発明によれば、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を有する変倍光学系、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。

（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における近距離物体合焦時（撮影倍率−０．０１倍）の諸収差図である。（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に、防振を行った際のメリディオナル横収差図である。（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における近距離物体合焦時（撮影倍率−０．０１倍）の諸収差図である。（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に、防振を行った際のメリディオナル横収差図である。本願の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の概略を示す図である。

以下、本願の変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法について説明する。
本願の変倍光学系は、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時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、及び前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化することを特徴としている。この構成により、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍を実現し、変倍に伴う歪曲収差、非点収差、及び球面収差のそれぞれの変動を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有することを特徴としている。本願の変倍光学系は、Ｖレンズ群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動することにより、像を移動させ、手ぶれ等に起因する像ぶれの補正、即ち防振を行うことができる。また、前述の構成により、Ｖレンズ群が光軸と直交する方向へ移動した、即ちＶレンズ群が偏芯した状態においても、Ｖレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時に各レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、前記Ｖレンズ群は、前記Ｆレンズ群よりも物体側に配置されていることを特徴としている。この構成により、Ｖレンズ群の移動量に対する像の移動量の比を、広角端状態よりも望遠端状態で大きくすることができる。このため、望遠端状態で必要とされるＶレンズ群の移動量を抑え、Ｖレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、Ｆレンズ群がＶレンズ群よりも像側に配置されることにより、本願の変倍光学系の合焦時の焦点距離の変化を抑えることができ、合焦に伴う画角変化を抑えて高い光学性能を実現することができる。

以上の構成により、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。

また、本願の変倍光学系は、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）０．２４０＜ｆｆ／（−ｆｖ）＜４．０００
但し、
ｆｆ：前記Ｆレンズ群の焦点距離
ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離

条件式（１）は、Ｆレンズ群とＶレンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（１）を満足することにより、Ｖレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させて防振を行った時の偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時に各レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、合焦時に各レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を０．４９０とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を０．６３０とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時のＦレンズ群の移動量が大きくなる。このため、合焦時に、Ｆレンズ群を通過する光線の状態が大きく変化してしまい、Ｆレンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を２．８００とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を１．８００とすることがより好ましい。

また、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記Ｖレンズ群と前記Ｆレンズ群との光軸方向における間隔が不変であることが望ましい。この構成により、Ｖレンズ群とＦレンズ群とを同一のレンズ群中に配置することができ、製造時に発生するＶレンズ群とＦレンズ群の相互のチルト偏芯を容易に抑えることができる。このため、Ｖレンズ群又はＦレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差や非点収差を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、前記第３レンズ群の像側に、負の屈折力を有する第４レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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とが望ましい。この構成により、第１レンズ群から第３レンズ群までのレンズ群における主点位置を物体側へ移動させて本願の変倍光学系を小型に構成することができる。また、広角端状態において歪曲収差を抑え、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、前記第４レンズ群の像側に、第５レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化することが望ましい。この構成により、広角端状態において歪曲収差を抑え、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、最も像側にＲレンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記Ｒレンズ群の位置が固定であることが望ましい。この構成により、変倍時に、Ｒレンズ群に入射する周辺光束の光軸からの高さを変化させ、非点収差の変動を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）０．２８０＜（−ｆｖ）／ｆ３＜５．２００
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離

条件式（２）は、第３レンズ群とＶレンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（２）を満足することにより、防振時の偏芯コマ収差を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を０．６１０とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を０．７４０とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、防振時に必要となるＶレンズ群の移動量が過大になる。このため、Ｖレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を２．４００とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を１．６５０とすることがより好ましい。

また、本願の変倍光学系は、前記第３レンズ群が、前記Ｖレンズ群を有することが望ましい。即ち、Ｖレンズ群が第３レンズ群の一部を構成することにより、防振時に必要となるＶレンズ群の移動量を抑え、Ｖレンズ群によって発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、製造時に発生する第３レンズ群とＶレンズ群の相互のチルト偏芯を容易に抑えることができ、Ｖレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差や非点収差を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、前記第３レンズ群が、前記Ｖレンズ群の物体側に、正の屈折力を有する３Ａレンズ群を有することが望ましい。この構成により、防振時に必要となるＶレンズ群の移動量を抑え、Ｖレンズ群によって発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．３００＜（−ｆｖ）／ｆ３Ａ＜３．８００
但し、
ｆ３Ａ：前記３Ａレンズ群の焦点距離
ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離

条件式（３）は、３Ａレンズ群とＶレンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（３）を満足することにより、防振時の偏芯コマ収差を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を０．６５０とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を０．９２０とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、防振時に必要となるＶレンズ群の移動量が過大になる。このため、Ｖレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を３．７００とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を２．９００とすることがより好ましい。

また、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記３Ａレンズ群と前記Ｖレンズ群との間隔が不変であることが望ましい。この構成により、製造時に生じた第３レンズ群とＶレンズ群の相互のチルト偏芯が、変倍時に変化することを抑えることができる。このため、変倍時にＶレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差の変動や非点収差のタオレの変動を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）０．３２０＜ｆｆ／ｆ３＜５．２００
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆｆ：前記Ｆレンズ群の焦点距離

条件式（４）は、第３レンズ群とＦレンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（４）を満足することにより、合焦時にＦレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、合焦時にＦレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を０．８８０とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を１．１５０とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、合焦時にＦレンズ群の移動量が大きくなる。このため、合焦時にＦレンズ群に入射する軸上光束や軸外光束の光軸からの高さが大きく変化し、Ｆレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を２．６００とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を１．９００とすることがより好ましい。

また、本願の変倍光学系は、前記第３レンズ群が、前記Ｆレンズ群を有することが望ましい。即ち、Ｆレンズ群が第３レンズ群の一部を構成することにより、製造時に発生する第３レンズ群とＦレンズ群の相互のチルト偏芯を容易に抑えることができ、Ｆレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差や非点収差を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、前記Ｆレンズ群が、前記第３レンズ群中の最も像側に配置されていることが望ましい。この構成により、合焦時に本願の変倍光学系の焦点距離の変化を抑えることができ、合焦に伴う画角変化を抑えて高い光学性能を実現することができる。また、望遠端状態において、合焦時のＦレンズ群の移動量を抑えることができる。このため、本願の変倍光学系を小型に構成できるだけでなく、合焦時に非点収差の変動や歪曲収差の変動を抑えることもできる。

また、本願の変倍光学系は、前記Ｖレンズ群と前記Ｆレンズ群との間に、正の屈折力を有するＭレンズ群を有することが望ましい。この構成により、防振時にＶレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてＶレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時にＦレンズ群の移動量を抑えることができる。このため、合焦時にＦレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．１１０＜（−ｆｖ）／ｆｍ＜２．６００
但し、
ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離
ｆｍ：前記Ｍレンズ群の焦点距離

条件式（５）は、Ｖレンズ群とＦレンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（５）を満足することにより、防振時にＶレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてＶレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時にＦレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、防振時にＶレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてＶレンズ群で発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時のＦレンズ群の移動量が過大になる。このため、合焦時にＦレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値を０．２３０とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、防振時に必要となるＶレンズ群の移動量が過大になる。このため、Ｖレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時にＦレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を１．３００とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を０．８８０とすることがより好ましい。

また、本願の変倍光学系は、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）０．０８０＜ｆｆ／ｆｍ＜１．７００
但し、
ｆｆ：前記Ｆレンズ群の焦点距離
ｆｍ：前記Ｍレンズ群の焦点距離

条件式（６）は、Ｆレンズ群とＭレンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（６）を満足することにより、合焦時にＦレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、合焦時にＦレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（６）の下限値を０．２００とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、合焦時のＦレンズ群の移動量が増大する。このため、合焦時に、Ｆレンズ群に入射する軸上光束や軸外光束が大きく変化し、非点収差の変動や球面収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（６）の上限値を１．２００とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（６）の上限値を０．９５０とすることがより好ましい。

また、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加することが望ましい。この構成により、第２レンズ群の倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現しつつ変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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ことが望ましい。この構成により、第３レンズ群から最も像側に位置するレンズ群までの合成倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現しつつ変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、変倍時に第１レンズ群を通過する軸外光束の光軸からの高さの変化を抑えることができ、第１レンズ群の径を小さくできるだけでなく、変倍時に非点収差の変動を抑えることもできる。

また、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第３レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、第３レンズ群の倍率を増倍させることができ、変倍時に第３レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動することが望ましい。この構成により、変倍時に、特に中間焦点距離状態において第１レンズ群及び第３レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズとで構成されていることが望ましい。この構成により、変倍時に第２レンズ群で発生するコマ収差、球面収差、及び非点収差のそれぞれの変動を抑えることができる。また、第２レンズ群を４枚以上のレンズで構成する場合に比べて、第２レンズ群の厚みを抑えることができ、広角端状態で第１レンズ群における軸外光束の光軸からの高さを抑えて第１レンズ群を小型化することができる。

また、本願の変倍光学系は、前記第２レンズと前記第３レンズとが接合されていることが望ましい。この構成により、変倍時に第２レンズで発生するコマ収差の変動を抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、前記第１レンズの物体側のレンズ面と前記第３レンズの像側のレンズ面とが非球面であることが望ましい。この構成により、変倍時に非点収差、コマ収差、及び歪曲収差のそれぞれの変動を抑えることができる。

本願の光学装置は、上述した構成の変倍光学系を有することを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を有する光学装置を実現することができる。

本願の変倍光学系の製造方法は、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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有するようにし、前記Ｖレンズ群を、前記Ｆレンズ群よりも物体側に配置し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、及び前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化するようにすることを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも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。

以下、本願の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（ａ）、図１（ｂ）、及び図１（ｃ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、Ｒレンズ群である正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とからなる。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、第１レンズである物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、第２レンズである物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と第３レンズである物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズＬ２１は物体側のガラス表面に設けた樹脂層を非球面形状に形成してなる複合型非球面レンズであり、負メニスカスレンズＬ２３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３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正の屈折力を有する３Ａレンズ群Ｇ３Ａと、負の屈折力を有するＶレンズ群ＧＶと、正の屈折力を有するＭレンズ群ＧＭと、正の屈折力を有するＦレンズ群ＧＦとから構成されている。
３Ａレンズ群Ｇ３Ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２とからなる。
Ｖレンズ群ＧＶは、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Ｌ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との接合レンズからなる。なお、負レンズＬ３４は像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。
Ｍレンズ群ＧＭは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３５と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３６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Ｌ３７とからなる。なお、負メニスカスレンズＬ３７は像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。
Ｆレンズ群ＧＦは、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Ｌ３８と両凸形状の正レンズＬ３９との接合レンズからなる。
なお、第３レンズ群Ｇ３の物体側には、開口絞りＳが備えられている。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４１と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と、両凸形状の正レンズＬ４３とからなる。

第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１からなる。なお、正メニスカスレンズＬ５１は像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。

以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔、及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔がそれぞれ変化するように、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動する。
詳細には、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は変倍時に物体側へ移動する。第５レンズ群Ｇ５は変倍時に光軸方向の位置が固定である。なお、開口絞りＳは変倍時に第３レンズ群Ｇ３と一体的に物体側へ移動する。
これにより、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が増加する。また、変倍時に第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔は、広角端状態から中間焦点距離状態まで増加し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少する。なお、変倍時に第３レンズ群Ｇ３中の３Ａレンズ群Ｇ３ＡとＶレンズ群ＧＶとの空気間隔は一定である。

また、本実施例に係る変倍光学系では、手ぶれ等の発生時に、第３レンズ群Ｇ３中のＶレンズ群ＧＶを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。

また、本実施例に係る変倍光学系では、第３レンズ群Ｇ３中のＦレンズ群ＧＦを合焦レンズ群として光軸に沿って物体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を行う。

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。非球面は面番号に＊を付して曲率半径ｒの欄に近軸曲率半径の値を示している。空気の屈折率ｎｄ＝1.000000の記載は省略している。

［非球面データ］には、［面データ］に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の非球面係数及び円錐定数を示す。
ｘ＝（ｈ^２／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｈ／ｒ）^２｝^１／２］
＋A4ｈ^４＋A6ｈ^６＋A8ｈ^８＋A10ｈ^１０＋A12ｈ^１２
ここで、ｈを光軸に垂直な方向の高さ、ｘを高さｈにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離（サグ量）、κを円錐定数、A4，A6，A8，A10，A12を非球面係数、ｒを基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）とする。なお、「E−n」（nは整数）は「×10^−ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10^−５」を示す。２次の非球面係数A2は０であり、記載を省略している。

［各種データ］において、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位は「°」）、Ｙは像高、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は第n面と第n+1面との可変の間隔、φは開口絞りＳの絞り径をそれぞれ示す。なお、Ｗは広角端状態、Ｍは中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。
[合焦時の合焦レンズ群の移動量]は、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時（撮影倍率-0.0100倍）へのＦレンズ群ＧＦの移動量を示す。なお、移動量の符号はＦレンズ群ＧＦが物体側へ移動した場合を正とする。また、撮影距離は物体面から像面Ｉまでの距離を示す。
［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。
［防振係数］には、防振レンズ群（Ｖレンズ群ＧＶ）の光軸からの移動量に対する像面Ｉ上での像の移動量の比である防振係数を示す。
［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及び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、後述する第２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ｒｄｎｄ νｄ
物面 ∞

1 140.5647 1.6350 1.903660 31.27
2 45.6913 7.6885 1.497820 82.57
3 -284.3669 0.1000
4 44.8550 4.5326 1.804000 46.60
5 209.3179 可変

＊6 500.0000 0.1000 1.553890 38.09
7 190.3219 1.0000 1.883000 40.66
8 8.9187 4.3652
9 -114.5251 4.6494 1.808090 22.74
10 -9.8911 1.0000 1.851350 40.10
＊11 -141.3941 可変

12(絞りS) ∞ 1.0000
13 22.3603 1.7845 1.589130 61.22
14 187.8269 0.2763
15 15.7519 1.9659 1.487490 70.31
16 -148.6118 1.8000
17 -28.8021 2.7134 1.903660 31.27
18 -9.8324 1.0000 1.801390 45.46
＊19 41.1794 1.8000
20 37.0997 2.9939 1.593190 67.90
21 -10.2317 1.0000 2.000690 25.46
22 -15.2899 0.1000
23 -37.4207 1.6662 1.851350 40.10
＊24 -4390.3946 5.9000
25 15.4513 1.0000 2.001000 29.14
26 10.6501 3.5906 1.618000 63.34
27 -71.8553 可変

28 -69.6397 1.0000 1.883000 40.66
29 20.2769 1.8596
30 -24.0135 1.0000 1.902650 35.73
31 -41.9476 0.2011
32 29.1388 2.4495 1.698950 30.13
33 -43.6887 可変

34 -46.1581 0.9998 1.583130 59.44
＊35 -30.3822 ＢＦ

像面 ∞

［非球面データ］
第６面
κ -8.90440
A4 2.59493E-05
A6 -1.90094E-08
A8 -1.65609E-09
A10 1.17227E-11
A12 -3.31780E-14

第１１面
κ 11.00000
A4 -5.42096E-05
A6 -3.10136E-07
A8 1.12406E-09
A10 -6.77479E-11
A12 0.00000

第１９面
κ 1.00000
A4 -9.95519E-06
A6 -1.63819E-07
A8 7.91554E-09
A10 -7.12206E-11
A12 0.00000

第２４面
κ 1.00000
A4 6.12158E-05
A6 9.54377E-08
A8 7.65997E-09
A10 -1.66332E-10
A12 0.00000

第３５面
κ 1.00000
A4 4.40945E-05
A6 4.55406E-08
A8 -1.64694E-10
A10 0.00000
A12 0.00000

［各種データ］
変倍比 14.13

ＷＴ
ｆ 9.27 〜 130.95
ＦＮＯ 3.62 〜 5.80
ω 42.35 〜 3.34°
Ｙ 8.00 〜 8.00
ＴＬ 107.68 〜 161.55

ＷＭＴ
ｆ 9.27006 35.10507 130.95123
ω 42.35293 12.26813 3.33615
ＦＮＯ 3.62 4.86 5.80
φ 9.50 9.50 9.50
d5 1.99992 27.74462 49.07741
d11 26.66183 8.84274 1.60231
d27 1.50002 3.35186 1.50007
d33 2.49955 19.42198 34.34914
ＢＦ 13.84950 13.85022 13.85075

[合焦時の合焦レンズ群の移動量]
ＷＭＴ
撮影倍率 -0.0100 -0.0100 -0.0100
撮影距離 1012.7397 3564.3738 13007.0879
移動量 0.0448 0.0946 0.2525

［レンズ群データ］
群始面ｆ
1 1 72.95815
2 6 -9.72184
3 13 19.81920
4 28 -39.80048
5 34 148.96616

［防振係数］
ＷＭＴ
防振係数 -1.25 -1.80 -2.16

［条件式対応値］
（１）ｆｆ／（−ｆｖ）＝ 1.088
（２）（−ｆｖ）／ｆ３＝ 1.229
（３）（−ｆｖ）／ｆ３Ａ＝ 1.365
（４）ｆｆ／ｆ３＝ 1.337
（５）（−ｆｖ）／ｆｍ＝ 0.476
（６）ｆｆ／ｆｍ＝ 0.518

図２（ａ）、図２（ｂ）、及び図２（ｃ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図３（ａ）、図３（ｂ）、及び図３（ｃ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における近距離物体合焦時（撮影倍率−０．０１倍）の諸収差図である。
図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（ｃ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に、防振を行った際、詳しくはＶレンズ群ＧＶを光軸に垂直な方向へ０．１ｍｍ移動させた際の画面中心及び像高±５．６ｍｍにおけるメリディオナル横収差図である。
例えば、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が−１．２５、焦点距離が９．２７ｍｍであるため、Ｖレンズ群ＧＶを光軸から０．１ｍｍ移動させることで、−０．７７°の光軸を含む回転面の回転ぶれを補正することができる。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは第１レンズ群Ｇ１に入射する光線の開口数、Ａは光線入射角即ち半画角（単位は「°」）、Ｈ０は物体高（単位は「ｍｍ」）をそれぞれ示す。ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示し、ｄ、ｇの記載のないものはｄ線における収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、後述する第２実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。

各収差図より、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にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに防振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５（ａ）、図５（ｂ）、及び図５（ｃ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、Ｒレンズ群である正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正の屈折力を有する３Ａレンズ群Ｇ３Ａと、負の屈折力を有するＶレンズ群ＧＶと、正の屈折力を有するＭレンズ群ＧＭと、正の屈折力を有するＦレンズ群ＧＦとから構成されている。
３Ａレンズ群Ｇ３Ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２とからなる。
Ｖレンズ群ＧＶは、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Ｌ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との接合レンズからなる。なお、負レンズＬ３４は像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。
Ｍレンズ群ＧＭは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３５と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３６との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３７とからなる。なお、負メニスカスレンズＬ３７は像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。
Ｆレンズ群ＧＦは、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Ｌ３８と両凸形状の正レンズＬ３９との接合レンズからなる。
なお、第３レンズ群Ｇ３の物体側には、開口絞りＳが備えられている。

また、本実施例に係る変倍光学系では、第３レンズ群Ｇ３中のＦレンズ群ＧＦを合焦レンズ群として光軸に沿って物体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を行う。
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ｒｄｎｄ νｄ
物面 ∞

1 144.9227 1.6350 1.903660 31.27
2 46.4543 7.6180 1.497820 82.57
3 -280.8281 0.1000
4 45.6286 4.5089 1.804000 46.60
5 218.0774 可変

＊6 500.0000 0.1000 1.553890 38.09
7 201.2901 1.0000 1.883000 40.66
8 8.9082 4.3024
9 -176.6896 4.5658 1.808090 22.74
10 -10.0014 1.0000 1.851350 40.10
＊11 -200.0095 可変

12(絞りS) ∞ 0.9999
13 23.8529 1.8095 1.589130 61.22
14 486.6979 0.1519
15 15.8304 2.0358 1.487490 70.31
16 -215.8847 1.8715
17 -29.0336 2.6709 1.903660 31.27
18 -9.9974 1.0000 1.801390 45.46
＊19 41.4658 1.8000
20 60.1509 3.0715 1.593190 67.90
21 -10.4089 0.9998 2.000690 25.46
22 -16.9605 0.0998
23 489.2464 1.6386 1.851350 40.10
＊24 70.3131 5.8990
25 15.2850 1.0000 2.001000 29.14
26 10.6499 3.7035 1.618000 63.34
27 -78.8215 可変

28 -77.1108 1.0000 1.883000 40.66
29 19.2328 1.7995
30 -28.7053 1.0000 1.902650 35.73
31 -58.4684 0.2013
32 27.7625 2.4973 1.698950 30.13
33 -42.9090 可変

34 -45.3546 0.9996 1.583130 59.44
＊35 -30.7592 ＢＦ

像面 ∞

［非球面データ］
第６面
κ -8.74540
A4 2.25905E-05
A6 1.19617E-07
A8 -4.53045E-09
A10 3.58335E-11
A12 -1.06040E-13

第１１面
κ 11.00000
A4 -5.72909E-05
A6 -2.83675E-07
A8 -4.14714E-10
A10 -6.09625E-11
A12 0.00000

第１９面
κ 1.00000
A4 -9.91318E-06
A6 -1.59863E-07
A8 6.78573E-09
A10 -5.85391E-11
A12 0.00000

第２４面
κ 1.00000
A4 4.62032E-05
A6 1.66004E-07
A8 1.04366E-09
A10 -3.63478E-11
A12 0.00000

第３５面
κ 1.00000
A4 4.27991E-05
A6 5.83932E-08
A8 -3.84157E-10
A10 0.00000
A12 0.00000

［各種データ］
変倍比 14.13

ＷＴ
ｆ 9.27 〜 130.95
ＦＮＯ 3.59 〜 5.68
ω 42.56 〜 3.34°
Ｙ 8.00 〜 8.00
ＴＬ 107.46 〜 162.00

ＷＭＴ
ｆ 9.27014 35.18344 130.95207
ω 42.56336 12.24162 3.33601
ＦＮＯ 3.59 4.79 5.68
φ 9.52 9.52 9.52
d5 2.00004 28.13283 49.85756
d11 26.52876 8.54977 1.50011
d27 1.49960 3.51536 1.49981
d33 2.49961 19.00799 34.21187
ＢＦ 13.85090 13.85172 13.85176

[合焦時の合焦レンズ群の移動量]
ＷＭＴ
撮影倍率 -0.0100 -0.0100 -0.0100
撮影距離 1012.6284 3571.8850 13006.4468
移動量 0.0445 0.0953 0.2527

［レンズ群データ］
群始面ｆ
1 1 73.95013
2 6 -9.75125
3 13 19.75049
4 28 -40.13288
5 34 159.88013

［防振係数］
ＷＭＴ
防振係数 -1.23 -1.77 -2.13

［条件式対応値］
（１）ｆｆ／（−ｆｖ）＝ 1.082
（２）（−ｆｖ）／ｆ３＝ 1.240
（３）（−ｆｖ）／ｆ３Ａ＝ 1.356
（４）ｆｆ／ｆ３＝ 1.342
（５）（−ｆｖ）／ｆｍ＝ 0.495
（６）ｆｆ／ｆｍ＝ 0.536

図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図６（ｃ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図７（ａ）、図７（ｂ）、及び図７（ｃ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における近距離物体合焦時（撮影倍率−０．０１倍）の諸収差図である。
図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に、防振を行った際、詳しくはＶレンズ群ＧＶを光軸に垂直な方向へ０．１ｍｍ移動させた際の画面中心及び像高±５．６ｍｍにおけるメリディオナル横収差図である。
例えば、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が−１．２３、焦点距離が９．２７ｍｍであるため、Ｖレンズ群ＧＶを光軸から０．１ｍｍ移動させることで、−０．７６°の光軸を含む回転面の回転ぶれを補正することができる。

上記各実施例によれば、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。なお、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本願の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。

本願の変倍光学系の数値実施例として５群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、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、本願の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。

また、本願の変倍光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、１つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。特に、第２レンズ群の少なくとも一部又は第３レンズ群の少なくとも一部又は第４レンズ群の少なくとも一部又は第５レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。また、斯かる合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、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、本願の変倍光学系において、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることにより、防振を行う構成とすることもできる。特に、本願の変倍光学系では第３レンズ群の少なくとも一部又は第４レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。

また、本願の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ため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。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、本願の変倍光学系において開口絞りは第３レンズ群中又は第３レンズ群の近傍に配置されることが好ましく、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、本願の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、本願の変倍光学系を備えたカメラを図９に基づいて説明する。
図９は、本願の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図９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レンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。
本カメラ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、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Electronic view finder：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を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、撮像部３で生成された被写体の画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。

ここで、本カメラ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、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を有する変倍光学系である。したがって本カメラ１は、高変倍比を有しつつ、小型化と高い光学性能を実現することができ、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも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、クイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る変倍光学系を搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。

最後に、本願の変倍光学系の製造方法の概略を図１０に基づいて説明する。
図１０に示す本願の変倍光学系の製造方法は、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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップＳ１〜Ｓ３を含むものである。

ステップＳ１：変倍光学系が、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有するようにする。

ステップＳ２：レンズ鏡筒内に、第１〜第３レンズ群を物体側から順に配置し、Ｖレンズ群がＦレンズ群よりも物体側に位置するようにＶレンズ群及びＦレンズ群を配置する。

ステップＳ３：レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔、及び第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化するようにする。

斯かる本願の変倍光学系の製造方法によれば、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも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。

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（Ｒレンズ群）
ＧＶＶレンズ群
ＧＦＦレンズ群
Ｓ開口絞り
Ｉ像面

Claims

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、負の屈折力を有する第４レンズ群と、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、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有し、
前記Ｖレンズ群は、前記Ｆレンズ群よりも物体側に配置されており、
前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズとで構成されていることを特徴とする変倍光学系。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
０．２４０＜ｆｆ／（−ｆｖ）＜４．０００
但し、
ｆｆ：前記Ｆレンズ群の焦点距離
ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離
前記第２レンズと前記第３レンズとが接合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。
前記第１レンズの物体側のレンズ面と前記第３レンズの像側のレンズ面とが非球面であることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の変倍光学系。
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記Ｖレンズ群と前記Ｆレンズ群との間隔が不変であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
最も像側にＲレンズ群を有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記Ｒレンズ群の位置が固定であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
０．２８０＜（−ｆｖ）／ｆ３＜５．２００
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離
前記第３レンズ群が、前記Ｖレンズ群を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
前記第３レンズ群が、前記Ｖレンズ群の物体側に、正の屈折力を有する３Ａレンズ群を有することを特徴とする請求項８に記載の変倍光学系。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項９に記載の変倍光学系。
０．３００＜（−ｆｖ）／ｆ３Ａ＜３．８００
但し、
ｆ３Ａ：前記３Ａレンズ群の焦点距離
ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記３Ａレンズ群と前記Ｖレンズ群との間隔が不変であることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の変倍光学系。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
０．３２０＜ｆｆ／ｆ３＜５．２００
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆｆ：前記Ｆレンズ群の焦点距離
前記第３レンズ群が、前記Ｆレンズ群を有することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
前記Ｆレンズ群が、前記第３レンズ群中の最も像側に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
前記Ｖレンズ群と前記Ｆレンズ群との間に、正の屈折力を有するＭレンズ群を有することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１５に記載の変倍光学系。
０．１１０＜（−ｆｖ）／ｆｍ＜２．６００
但し、
ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離
ｆｍ：前記Ｍレンズ群の焦点距離
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の変倍光学系。
０．０８０＜ｆｆ／ｆｍ＜１．７００
但し、
ｆｆ：前記Ｆレンズ群の焦点距離
ｆｍ：前記Ｍレンズ群の焦点距離
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加することを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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ことを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群が物体側へ移動することを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第３レンズ群が物体側へ移動することを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動することを特徴とする請求項１から請求項２１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
請求項１から請求項２２のいずれか一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。
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、負の屈折力を有する第４レンズ群と、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、
負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有するようにし、
前記Ｖレンズ群を、前記Ｆレンズ群よりも物体側に配置し、
前記第２レンズ群を、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズとで構成し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化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。