JP6436184B2 - 変倍光学系、光学装置 - Google Patents

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、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００８−７０４５０号公報

しかしながら、上述のような従来の変倍光学系は、防振時の光学性能の劣化が大きいという問題があった。
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、防振時の光学性能の劣化を抑え、広角端状態から望遠端状態にわたって良好な光学性能を備えた変倍光学系、光学装置、及び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、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより、実質的に４個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群は、光軸方向の位置が固定であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するように、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸方向へ移動し、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、負の屈折力を有する第１負部分群と、負の屈折力を有する第２負部分群とを含み、
前記第１負部分群と前記第２負部分群はそれぞれ、正負一枚ずつ合計２枚のレンズで構成されており、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１部分レンズ群と、負の屈折力を有する第２部分レンズ群と、正の屈折力を有する第３部分レンズ群とを有し、
前記第２部分レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
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。
−１．６０ ＜ ｆ４Ｂ／ｆ４Ｃ ＜ −０．５０
−１．６０ ＜ ｆ４／ｆ４Ｂ ＜ −０．６０
但し、
ｆ４ ：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ４Ｂ：前記第２部分レンズ群の焦点距離
ｆ４Ｃ：前記第３部分レンズ群の焦点距離
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レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより、実質的に４個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群は、光軸方向の位置が固定であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するように、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸方向へ移動し、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とから構成されており、
前記第１レンズ群の前記前群は、正の屈折力を有する単レンズで構成されており、
前記第１レンズ群の前記後群は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、正レンズとから構成されており、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１部分レンズ群と、負の屈折力を有する第２部分レンズ群と、正の屈折力を有する第３部分レンズ群とを有し、
前記第２部分レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
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。
−１．６０ ＜ ｆ４Ｂ／ｆ４Ｃ ＜ −０．５０
−１．６０ ＜ ｆ４／ｆ４Ｂ ＜ −０．６０
但し、
ｆ４ ：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ４Ｂ：前記第２部分レンズ群の焦点距離
ｆ４Ｃ：前記第３部分レンズ群の焦点距離
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レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより、実質的に４個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群は、光軸方向の位置が固定であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するように、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸方向へ移動し、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とから構成されており、
無限遠物体から近距離物体への合焦に際して、前記後群が物体側へ移動し、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１部分レンズ群と、負の屈折力を有する第２部分レンズ群と、正の屈折力を有する第３部分レンズ群とを有し、
前記第２部分レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
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。
−１．６０ ＜ ｆ４Ｂ／ｆ４Ｃ ≦ −１．２３
−１．６０ ＜ ｆ４／ｆ４Ｂ ＜ −０．６０
但し、
ｆ４ ：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ４Ｂ：前記第２部分レンズ群の焦点距離
ｆ４Ｃ：前記第３部分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。

本発明によれば、防振時の光学性能の劣化を抑え、広角端状態から望遠端状態にわたって良好な光学性能を備えた変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法を提供することができる。

本願の第１実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 （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）、及び（ｂ）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、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。 本願の第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 （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）、及び（ｂ）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、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。 本願の第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 （ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、本願の第３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）、及び（ｂ）はそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群は、光軸方向の位置が固定であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少するように、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸方向へ移動し、前記第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１部分レンズ群と、負の屈折力を有する第２部分レンズ群と、正の屈折力を有する第３部分レンズ群とを有し、前記第２部分レンズ群の少なくとも一部が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し、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
（１） −１．６０ ＜ ｆ４Ｂ／ｆ４Ｃ ＜ −０．５０
（２） −１．６０ ＜ ｆ４／ｆ４Ｂ ＜ −０．６０
但し、
ｆ４ ：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ４Ｂ：前記第２部分レンズ群の焦点距離
ｆ４Ｃ：前記第３部分レンズ群の焦点距離

本願の変倍光学系は、前述のように第４レンズ群中の第２部分レンズ群の少なくとも一部が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することにより、手ぶれ発生時の像位置の補正、即ち防振を行うことができる。また、このように光線高の低い負の屈折力を有するレンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群にすることにより、防振レンズ群の外径の小型化を図ることができる。また、斯かる構成により、開口絞りを第３レンズ群と第４レンズ群との間に配置すれば、防振レンズ群を開口絞りと像面の中間位置付近に配置することができる。このため、防振時に光線高の変化を小さく抑え、偏芯コマ収差の発生を小さく抑えることができる。
条件式（１）は、第４レンズ群中の第２部分レンズ群と第３部分レンズ群との屈折力の比を規定するものである。条件式（２）は、第４レンズ群全体と第２部分レンズ群との屈折力の比を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（１）、（２）を満足することにより、防振レンズ群の小型軽量化を図りながら、防振時の諸収差の変動を小さく抑えることができる。

本願の変倍光学系の条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、第２部分レンズ群の屈折力が過大になり、像面湾曲とコマ収差が大きくなる。また、防振時の収差変動、具体的には所謂偏芯像面タオレが大きくなるため好ましくない。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−０．７０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−１．１０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）の対応値が下限値を下回ると、第２部分レンズ群の屈折力が過小になり、防振係数（防振時の防振レンズ群の移動量に対する像面上での像の移動量の比）が小さくなる。したがって、防振レンズ群が所定の防振効果を奏するための当該防振レンズ群の移動量が過大になるため好ましくない。また、防振時の収差変動、具体的には偏芯像面タオレが大きくなるため好ましくない。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−１．３０とすることがより好ましい。

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、第１〜第３部分レンズ群の屈折力がそれぞれ過小になり、第２部分レンズ群の外径が過大になるため好ましくない。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−１．００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−１．２０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）の対応値が下限値を下回ると、第１〜第３部分レンズ群の屈折力がそれぞれ過大になり、防振時の収差変動、具体的には偏芯像面タオレが大きくなるため好ましくない。また、レンズ群どうしの偏芯等の製造誤差による結像性能の劣化、特に第２部分レンズ群のチルト偏芯による偏芯コマ収差と偏芯像面タオレが過大になるため好ましくない。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−１．５０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−１．４０とすることがより好ましい。
以上の構成により、防振時の光学性能の劣化を抑え、広角端状態から望遠端状態にわたって良好な光学性能を備えた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、前記変倍光学系の最も像側に位置するレンズ群が、正の屈折力を有しており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、光軸方向の位置が固定であることが望ましい。
この構成により、本願の変倍光学系は、変倍時のＦナンバーを一定にすることが容易となり、変倍光学系中に配置される開口絞りの絞り機構を簡便なものにすることができる。また、レンズ群どうしの偏芯等を低減することが可能になり、偏芯等の製造誤差による結像性能の劣化、具体的には偏芯コマ収差と偏芯像面タオレを低減することができる。

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に際して、前記第２レンズ群の倍率が等倍を跨ぐように変化し、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３） ０．３０ ＜ β２ｗ×β２ｔ ＜ ０．９０
但し、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率

本願の変倍光学系は、前述のように広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第２レンズ群の倍率が等倍を跨ぐように変化する、言い換えれば第２レンズ群の倍率が変倍途中で一度−１倍になる。この構成により、変倍に際して、第２レンズ群における光線高の変化を小さくすることができ、これによって像面湾曲やコマ収差の変動を小さくすることができる。

条件式（３）は、第２レンズ群の倍率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、変倍時の第２レンズ群と第３レンズ群との間隔の変動を小さくすることができる。このため、中間焦点距離状態においてコマ収差と球面収差の劣化を小さく抑えることができる。

本願の変倍光学系の条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、変倍時の第２レンズ群と第３レンズ群との間隔の変化量が増大する。このため、像面湾曲やコマ収差等の諸収差の変動が過大になり、中間焦点距離状態においてこれらの収差を補正することが困難になる。また、変倍時の第３レンズ群の物体側への移動量が増大し、第２レンズ群の移動スペースが小さくなる。これにより、広角端状態及び望遠端状態において、像面湾曲、球面収差及びコマ収差を補正することが困難になるため好ましくない。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０．８０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０．７０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）の対応値が下限値を下回ると、広角端状態において、第１レンズ群から第３レンズ群までの各レンズ群が互いに接近し過ぎる。このため、コマ収差と像面湾曲を補正することが困難になる。また、第４レンズ群の焦点距離の増大を招き、本願の変倍光学系の全長と外径が大きくなるため好ましくない。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０．５０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（４）、（５）を満足することが望ましい。
（４） ０．２９０ ＜ Ｎ１ｎ−Ｎ１ｐ
（５） ０．１６０ ＜ Ｎ３ｎ−Ｎ３ｐ
但し、
Ｎ１ｎ：前記第１レンズ群中の屈折率の最も大きな負レンズの屈折率
Ｎ１ｐ：前記第１レンズ群中の屈折率の最も小さな正レンズの屈折率
Ｎ３ｎ：前記第３レンズ群中の屈折率の最も大きな負レンズの屈折率
Ｎ３ｐ：前記第３レンズ群中の屈折率の最も小さな正レンズの屈折率

条件式（４）は、第１レンズ群中の屈折率の最も大きな負レンズと屈折率の最も小さな正レンズとの屈折率差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、第１レンズ群中の各レンズの曲率を小さくすることができる。このため、広角端状態から望遠端状態にわたってコマ収差を良好に補正することができる。
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、広角端状態から望遠端状態にわたってコマ収差を補正することが困難になる。また、無限遠物体から近距離物体への合焦時に球面収差の変動が大きくなるため好ましくない。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０．３５０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０．４００とすることがより好ましい。

条件式（５）は、第３レンズ群中の屈折率の最も大きな負レンズと屈折率の最も小さな正レンズとの屈折率差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、第３レンズ群中の各レンズの曲率を小さくすることができる。このため、広角端状態から望遠端状態にわたってコマ収差を良好に補正することができる。
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、広角端状態から望遠端状態にわたってコマ収差を補正することが困難になる。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０．１８０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２レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、負の屈折力を有する第１負部分群と、負の屈折力を有する第２負部分群とを含み、前記第１負部分群と前記第２負部分群がそれぞれ、正負一枚ずつ合計２枚のレンズで構成されていることが望ましい。
この構成により、変倍時に光線高の変化が大きい第２レンズ群において、各レンズ面での光線偏角を小さくすることができる。このため、変倍時の像面湾曲や球面収差の変動、及びコマ収差の発生を小さく抑えることができる。また、第２レンズ群全体の屈折力を大きくすることができるため、本願の変倍光学系の全長を短縮することができる。さらに、第２レンズ群内のレンズどうしの偏芯等の製造誤差による結像性能の劣化、具体的には偏芯コマ収差と偏芯像面タオレを低減することができる。

また、本願の変倍光学系は、前記第１レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とから構成されており、無限遠物体から近距離物体への合焦に際して、前記後群が合焦レンズ群として物体側へ移動することが望ましい。
この構成により、本願の変倍光学系は、合焦レンズ群の外径を小さくして重量を軽減することができる。したがって、本願の変倍光学系でオートフォーカスを行う場合には、合焦レンズ群を駆動するためのモータの負荷を軽減することができる。また、本願の変倍光学系の近距離物体合焦時の倍率を大きくしながら、近距離物体合焦時の球面収差等の収差変動を小さく抑えることができる。

また、本願の変倍光学系は、前記第１レンズ群の前記前群が、正の屈折力を有する単レンズで構成されており、前記第１レンズ群の前記後群が、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、正レンズとから構成されていることが望ましい。
この構成により、合焦レンズ群である後群の外径の小型化と軽量化を図りつつ、合焦時の球面収差と像面湾曲の変動を小さく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する。これにより、防振時の光学性能の劣化を抑え、広角端状態から望遠端状態にわたって良好な光学性能を備えた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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法において、前記第４レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第１部分レンズ群と、負の屈折力を有する第２部分レンズ群と、正の屈折力を有する第３部分レンズ群とを有するようにし、前記第４レンズ群が以下の条件式（１）、（２）を満足するようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群は、光軸方向の位置が固定であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少するように、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸方向へ移動するようにし、前記第２部分レンズ群の少なくとも一部が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するようにすることを特徴とする。これにより、防振時の光学性能の劣化を抑え、広角端状態から望遠端状態にわたって良好な光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
（１） −１．６０ ＜ ｆ４Ｂ／ｆ４Ｃ ＜ −０．５０
（２） −１．６０ ＜ ｆ４／ｆ４Ｂ ＜ −０．６０
但し、
ｆ４ ：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ４Ｂ：前記第２部分レンズ群の焦点距離
ｆ４Ｃ：前記第３部分レンズ群の焦点距離

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は本願の第１実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。
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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ１Ａと、正の屈折力を有する後群Ｇ１Ｂとからなる。
前群Ｇ１Ａは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１からなる。
後群Ｇ１Ｂ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Ｌ１２と両凸形状の正レンズＬ１３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Ｌ１４とからなる。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と、負の屈折力を有する第１負部分群Ｇ２Ａと、負の屈折力を有する第２負部分群Ｇ２Ｂとからなる。
第１負部分群Ｇ２Ａは、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合レンズからなる。
第２負部分群Ｇ２Ｂは、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２４と物体側に凸面を向けた平凸形状の正レンズＬ２５との接合レンズからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３２との接合レンズからなる。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１部分レンズ群Ｇ４Ａと、負の屈折力を有する第２部分レンズ群Ｇ４Ｂと、正の屈折力を有する第３部分レンズ群Ｇ４Ｃとからなる。
第１部分レンズ群Ｇ４Ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた平凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と両凹形状の負レンズＬ４３との接合レンズとからなる。
第２部分レンズ群Ｇ４Ｂは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４４と両凹形状の負レンズＬ４５との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ４６とからなる。
第３部分レンズ群Ｇ４Ｃは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４７と、両凸形状の正レンズＬ４８と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４９とからなる。

本実施例に係る変倍光学系において、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間には、開口絞りＳが配置されている。第４レンズ群Ｇ４中の第１部分レンズ群Ｇ４Ａと第２部分レンズ群Ｇ４Ｂとの間には、フレアカット絞りＦＳが配置されている。
本実施例に係る変倍光学系は、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するように、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とを光軸方向へ移動させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。このとき、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４及び開口絞りＳは、いずれも光軸方向の位置が固定である。
本実施例に係る変倍光学系は、第１レンズ群Ｇ１中の後群Ｇ１Ｂ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。

本実施例に係る変倍光学系は、第４レンズ群Ｇ４中の第２部分レンズ群Ｇ４Ｂ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。
ここで、レンズ全系の焦点距離がｆ、防振係数（防振時の防振レンズ群の移動量に対する像面Ｉ上での像の移動量の比）がＫであるレンズにおいて、角度θの回転ぶれを補正するためには、防振レンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交する方向へ移動させればよい。
したがって、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−１．２８、焦点距離が７１．４０（ｍｍ）であるため、０．６０°の回転ぶれを補正するための第２部分レンズ群Ｇ４Ｂの移動量は０．５８（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が−１．２８、焦点距離が１９４．００（ｍｍ）であるため、０．４０°の回転ぶれを補正するための第２部分レンズ群Ｇ４Ｂの移動量は１．０６（ｍｍ）となる。

以下の表１に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
表１において、ｆは焦点距離、ＢＦはバックフォーカス（最も像側のレンズ面と像面Ｉとの光軸上の距離）を示す。
[面データ]において、面番号は物体側から数えた光学面の順番、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第n面（nは整数）と第n+1面との間隔）、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝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、絞りFSはフレアカット絞りＦＳ、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。また、非球面には面番号に＊を付して曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示している。

［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
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（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。
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、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。

（表１）第１実施例
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞

1 140.3879 3.2500 1.487490 70.31
2 399.4846 16.2331 1.000000

3 151.1551 2.0000 1.903660 31.27
4 77.3360 6.2000 1.497820 82.57
5 -417.8459 0.1000 1.000000
6 72.3229 5.2000 1.497820 82.57
7 810.3397 可変 1.000000

8 -398.4538 1.3000 1.834810 42.73
9 49.6681 3.9000 1.000000
10 -83.0944 1.2500 1.618000 63.34
11 54.6110 2.5500 1.846660 23.80
12 399.8540 1.4500 1.000000
13 -70.8083 1.2500 1.729160 54.61
14 84.0230 2.1500 1.846660 23.80
15 ∞ 可変 1.000000

16 204.9027 5.2000 1.717000 47.98
17 -32.6310 1.4000 1.903660 31.27
18 -73.6790 可変 1.000000

19(絞りS) ∞ 0.4000 1.000000
20 49.2393 3.7500 1.772500 49.62
21 ∞ 0.3000 1.000000
22 35.5052 4.9000 1.497820 82.57
23 -162.2410 1.8500 1.903660 31.27
24 41.9940 14.3500 1.000000
25(絞りFS) ∞ 0.5000 1.000000
26 85.3575 4.0000 1.805180 25.45
27 -47.5520 1.2000 1.603110 60.69
28 54.4401 4.0000 1.000000
29 -254.0256 1.2000 2.000690 25.46
30 63.7889 3.9000 1.000000
31 81.7216 4.0000 1.589130 61.22
32 -81.7216 0.7000 1.000000
33 77.7312 4.2000 1.719990 50.27
34 -77.7312 6.5000 1.000000
35 -41.7728 2.0000 1.834000 37.18
36 -200.4805 ＢＦ 1.000000

像面 ∞

［各種データ］
変倍比 2.72

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 71.4 135.0 194.0
ＦＮＯ 4.1 4.1 4.1
ω 17.4° 8.9° 6.2°
Ｙ 21.6 21.6 21.6
ＴＬ 218.3 218.3 218.3
ＢＦ 63.693 63.693 63.693

Ｗ Ｍ Ｔ
d7 2.435 27.748 37.096
d15 25.093 13.529 1.423
d18 15.877 2.127 4.886

［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 100.018
1A 1 442.202
1B 3 122.385
2 8 -28.545
3 16 100.062
4 19 85.726

［条件式対応値］
（１）ｆ４Ｂ／ｆ４Ｃ ＝ -1.29
（２） ｆ４／ｆ４Ｂ＝ -1.37
（３） β２ｗ×β２ｔ ＝ 0.70
（４） Ｎ１ｎ−Ｎ１ｐ＝ 0.416
（５） Ｎ３ｎ−Ｎ３ｐ＝ 0.187

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）、及び図３（ｂ）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、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。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示す。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、後述する各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が良好に補正されて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４は本願の第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。
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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ１Ａと、正の屈折力を有する後群Ｇ１Ｂとからなる。
前群Ｇ１Ａは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１からなる。
後群Ｇ１Ｂ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Ｌ１２と両凸形状の正レンズＬ１３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Ｌ１４とからなる。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と、負の屈折力を有する第１負部分群Ｇ２Ａと、負の屈折力を有する第２負部分群Ｇ２Ｂとからなる。
第１負部分群Ｇ２Ａは、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合レンズからなる。
第２負部分群Ｇ２Ｂ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Ｌ２４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５との接合レンズからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３２との接合レンズからなる。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１部分レンズ群Ｇ４Ａと、負の屈折力を有する第２部分レンズ群Ｇ４Ｂと、正の屈折力を有する第３部分レンズ群Ｇ４Ｃとからなる。
第１部分レンズ群Ｇ４Ａは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と両凹形状の負レンズＬ４３との接合レンズとからなる。
第２部分レンズ群Ｇ４Ｂ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Ｌ４４と両凹形状の負レンズＬ４５との接合レンズからなる。
第３部分レンズ群Ｇ４Ｃは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４６と、両凸形状の正レンズＬ４７と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４８とからなる。

本実施例に係る変倍光学系において、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間には、開口絞りＳが配置されている。第４レンズ群Ｇ４中の第１部分レンズ群Ｇ４Ａと第２部分レンズ群Ｇ４Ｂとの間には、フレアカット絞りＦＳが配置されている。
本実施例に係る変倍光学系は、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するように、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とを光軸方向へ移動させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。このとき、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４及び開口絞りＳは、いずれも光軸方向の位置が固定である。
本実施例に係る変倍光学系は、第１レンズ群Ｇ１中の後群Ｇ１Ｂ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。

本実施例に係る変倍光学系は、第４レンズ群Ｇ４中の第２部分レンズ群Ｇ４Ｂ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。
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−１．３０、焦点距離が７１．４０（ｍｍ）であるため、０．６０°の回転ぶれを補正するための第２部分レンズ群Ｇ４Ｂの移動量は０．５８（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が−１．３０、焦点距離が１９６．００（ｍｍ）であるため、０．４０°の回転ぶれを補正するための第２部分レンズ群Ｇ４Ｂの移動量は１．０５（ｍｍ）となる。
以下の表２に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。

（表２）第２実施例
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞

1 114.3117 3.1000 1.487490 70.40
2 250.6300 1.5381 1.000000

3 116.4884 2.0000 1.999900 31.27
4 70.4720 5.9000 1.497820 82.51
5 -987.3232 0.1000 1.000000
6 76.0165 5.0000 1.497820 82.51
7 1015.1759 可変 1.000000

8 -447.0787 1.3000 1.834807 42.72
9 48.2871 3.4185 1.000000
10 -86.5586 1.2500 1.618000 63.37
11 54.3572 2.5000 1.846660 23.78
12 382.7325 1.8985 1.000000
13 -56.0641 2.2926 1.846660 23.78
14 -33.9578 0.9753 1.729157 54.66
15 -479.7755 可変 1.000000

16 185.6879 5.0000 1.717004 47.93
17 -32.9760 1.4000 1.983660 31.27
18 -68.7091 可変 1.000000

19(絞りS) ∞ 0.4000 1.000000
20 42.8768 5.0000 1.772499 49.61
21 -206.7745 0.3000 1.000000
22 76.8439 4.2000 1.497820 82.51
23 -58.3375 1.8000 1.903660 31.27
24 79.4740 13.0000 1.000000
25(絞りFS) ∞ 1.0000 1.000000
26 -114.4458 4.2000 1.831206 36.74
27 -24.6196 1.2000 1.714409 53.89
28 56.2022 3.7170 1.000000
29 77.4062 4.0000 1.589130 61.16
30 -86.5707 0.2588 1.000000
31 173.1935 4.0000 1.719995 50.23
32 -55.2566 4.9362 1.000000
33 -33.3186 2.0400 1.834000 37.16
34 -123.8827 ＢＦ 1.000000

像面 ∞

［各種データ］
変倍比 2.75

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 71.4 133.0 196.0
ＦＮＯ 4.1 4.1 4.1
ω 17.4° 9.1° 6.1°
Ｙ 21.6 21.6 21.6
ＴＬ 215.0 215.0 215.0
ＢＦ 70.4 70.4 70.4

Ｗ Ｍ Ｔ
d7 1.877 27.161 37.583
d15 21.821 12.568 1.200
d18 18.430 2.400 3.347

［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 100.977
1A 1 427.937
1B 3 125.000
2 8 -27.635
3 16 99.374
4 19 80.000

［条件式対応値］
（１）ｆ４Ｂ／ｆ４Ｃ ＝ -1.05
（２） ｆ４／ｆ４Ｂ＝ -1.23
（３） β２ｗ×β２ｔ ＝ 0.61
（４） Ｎ１ｎ−Ｎ１ｐ ＝ 0.512
（５） Ｎ３ｎ−Ｎ３ｐ ＝ 0.267

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無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図６（ａ）、及び図６（ｂ）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、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。
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が良好に補正されて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３実施例）
図７は本願の第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。
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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ１Ａと、正の屈折力を有する後群Ｇ１Ｂとからなる。
前群Ｇ１Ａは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１からなる。
後群Ｇ１Ｂ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Ｌ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４とからなる。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と、負の屈折力を有する第１負部分群Ｇ２Ａと、負の屈折力を有する第２負部分群Ｇ２Ｂと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２６と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２７との接合レンズとからなる。
第１負部分群Ｇ２Ａは、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズからなる。
第２負部分群Ｇ２Ｂは、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２５との接合レンズからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３２との接合レンズからなる。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１部分レンズ群Ｇ４Ａと、負の屈折力を有する第２部分レンズ群Ｇ４Ｂと、正の屈折力を有する第３部分レンズ群Ｇ４Ｃとからなる。
第１部分レンズ群Ｇ４Ａは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と両凹形状の負レンズＬ４３との接合レンズとからなる。
第２部分レンズ群Ｇ４Ｂは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４４と両凹形状の負レンズＬ４５との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ４６とからなる。
第３部分レンズ群Ｇ４Ｃは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４７と、両凸形状の正レンズＬ４８と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４９とからなる。

本実施例に係る変倍光学系において、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間には、開口絞りＳが配置されている。第４レンズ群Ｇ４中の第１部分レンズ群Ｇ４Ａと第２部分レンズ群Ｇ４Ｂとの間には、フレアカット絞りＦＳが配置されている。
本実施例に係る変倍光学系は、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するように、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とを光軸方向へ移動させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。このとき、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４及び開口絞りＳは、いずれも光軸方向の位置が固定である。
本実施例に係る変倍光学系は、第１レンズ群Ｇ１中の後群Ｇ１Ｂ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。

本実施例に係る変倍光学系は、第４レンズ群Ｇ４中の第２部分レンズ群Ｇ４Ｂ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。
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７１．４０（ｍｍ）であるため、０．６０°の回転ぶれを補正するための第２部分レンズ群Ｇ４Ｂの移動量は０．６０（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が−１．２５、焦点距離が１９６．００（ｍｍ）であるため、０．４０°の回転ぶれを補正するための第２部分レンズ群Ｇ４Ｂの移動量は１．０９（ｍｍ）となる。
以下の表３に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。

（表３）第３実施例
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞

1 106.6632 3.1000 1.487490 70.40
2 199.7941 1.5692 1.000000

3 142.3931 2.0000 1.903660 31.27
4 75.6158 0.2868 1.000000
5 78.7661 5.9000 1.497820 82.51
6 -383.8553 0.1000 1.000000
7 71.4936 5.0000 1.497820 82.51
8 699.8249 可変 1.000000

9 -393.6712 1.3000 1.834807 42.72
＊10 49.0673 3.4211 1.000000
11 -82.1898 1.2500 1.618000 63.37
12 101.6648 2.5000 1.846660 23.78
13 -582.9212 1.3136 1.000000
14 -63.2759 1.2500 1.729157 54.66
15 72.4825 2.0000 1.846660 23.78
16 140.1819 0.5000 1.000000
17 130.0000 1.0000 1.729157 54.66
18 72.4791 2.0000 1.846660 23.78
19 267.6447 可変 1.000000

20 197.2091 5.0000 1.717004 47.93
21 -30.9148 1.4000 1.903660 31.27
22 -68.1545 可変 1.000000

23(絞りS) ∞ 0.4000 1.000000
24 54.9704 3.5621 1.772499 49.61
25 -382.1637 0.3000 1.000000
26 35.3228 4.7657 1.497820 82.51
27 -153.2875 1.8000 1.903660 31.27
28 43.4698 14.5500 1.000000
29(絞りFS) ∞ 2.4000 1.000000
30 75.1521 4.0926 1.805181 25.43
31 -49.2642 1.2000 1.603112 60.67
32 54.1850 4.0000 1.000000
33 -255.8175 1.2000 2.000690 25.45
34 59.1251 3.6931 1.000000
35 89.8085 4.6000 1.589130 61.16
36 -89.8089 0.7000 1.000000
37 74.8902 4.9136 1.719995 50.23
38 -74.8919 6.3038 1.000000
39 -43.2382 2.0400 1.834000 37.16
40 -284.0645 ＢＦ 1.000000

像面 ∞

［非球面データ］
面番号 κ A4 A6
10 0.8103 2.25086E-08 -4.50461E-10

［各種データ］
変倍比 2.75

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 71.4 133.0 196.0
ＦＮＯ 4.1 4.1 4.1
ω 17.4° 9.1° 6.1°
Ｙ 21.6 21.6 21.6
ＴＬ 219.5 219.5 219.5
ＢＦ 61.581 61.581 61.581

Ｗ Ｍ Ｔ
d8 1.964 27.551 37.966
d19 21.203 11.989 1.200
d22 18.836 2.400 2.787

［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 100.147
1A 1 464.329
1B 3 120.905
2 9 -27.080
3 20 92.564
4 23 84.614

［条件式対応値］
（１）ｆ４Ｂ／ｆ４Ｃ ＝ -1.23
（２） ｆ４／ｆ４Ｂ＝ -1.34
（３） β２ｗ×β２ｔ ＝ 0.58
（４） Ｎ１ｎ−Ｎ１ｐ ＝ 0.416
（５） Ｎ３ｎ−Ｎ３ｐ ＝ 0.187

図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）はそれぞれ、本願の第３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９（ａ）、及び図９（ｂ）はそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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。
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が良好に補正されて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。

上記各実施例によれば、防振時の光学性能の劣化を抑え、広角端状態から望遠端状態にわたって良好な光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。特に、各実施例に係る変倍光学系は、変倍時の収差変動を抑え、中間焦点距離状態においても良好な光学性能を達成することができる。

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４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、５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。

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１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、手ぶれ等によって生じる像ぶれを補正する構成とすることもできる。特に、本願の変倍光学系では第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レンズ群と第４レンズ群との間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１０に基づいて説明する。
図１０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。
本カメラ１は、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る変倍光学系を備えたデジタル一眼レフカメラである。
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、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、当該撮像素子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、上述のように防振時の光学性能の劣化を抑え、広角端状態から望遠端状態にわたって良好な光学性能を有している。即ち本カメラ１は、防振時の光学性能の劣化を抑え、広角端状態から望遠端状態にわたって良好な光学性能を実現することができる。なお、上記第２、第３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３を有しない構成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１１に基づいて説明する。
図１１は本願の変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
図１１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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップＳ１〜Ｓ４を含むものである。

ステップＳ１：第４レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第１部分レンズ群と、負の屈折力を有する第２部分レンズ群と、正の屈折力を有する第３部分レンズ群とを有するようにする。
ステップＳ２：第４レンズ群が以下の条件式（１）、（２）を満足するように、第１レンズ群から第４レンズ群を準備し、各レンズ群を鏡筒内に物体側から順に配置する。
（１） −１．６０ ＜ ｆ４Ｂ／ｆ４Ｃ ＜ −０．５０
（２） −１．６０ ＜ ｆ４／ｆ４Ｂ ＜ −０．６０
但し、
ｆ４ ：第４レンズ群の焦点距離
ｆ４Ｂ：第２部分レンズ群の焦点距離
ｆ４Ｃ：第３部分レンズ群の焦点距離

ステップＳ３：公知の移動機構を設けることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群は光軸方向の位置が固定であり、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少するように、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とが光軸方向へ移動するようにする。
ステップＳ４：公知の移動機構を設けることにより、第２部分レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにする。
斯かる本願の変倍光学系の製造方法によれば、防振時の光学性能の劣化を抑え、広角端状態から望遠端状態にわたって良好な光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。

Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ１Ａ 第１レンズ群中の前群
Ｇ１Ｂ 第１レンズ群中の後群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ２Ａ 第２レンズ群中の第１負部分群
Ｇ２Ｂ 第２レンズ群中の第２負部分群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ４Ａ 第４レンズ群中の第１部分レンズ群
Ｇ４Ｂ 第４レンズ群中の第２部分レンズ群
Ｇ４Ｃ 第４レンズ群中の第３部分レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
Ｗ 広角端状態
Ｔ 望遠端状態

Claims (11)

1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより、実質的に４個のレンズ群からなり、
   広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群は、光軸方向の位置が固定であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するように、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸方向へ移動し、
   前記第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、負の屈折力を有する第１負部分群と、負の屈折力を有する第２負部分群とを含み、
   前記第１負部分群と前記第２負部分群はそれぞれ、正負一枚ずつ合計２枚のレンズで構成されており、
   前記第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１部分レンズ群と、負の屈折力を有する第２部分レンズ群と、正の屈折力を有する第３部分レンズ群とを有し、
   前記第２部分レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
   以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
   −１．６０ ＜ ｆ４Ｂ／ｆ４Ｃ ＜ −０．５０
   −１．６０ ＜ ｆ４／ｆ４Ｂ ＜ −０．６０
   但し、
   ｆ４ ：前記第４レンズ群の焦点距離
   ｆ４Ｂ：前記第２部分レンズ群の焦点距離
   ｆ４Ｃ：前記第３部分レンズ群の焦点距離
2. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより、実質的に４個のレンズ群からなり、
   広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群は、光軸方向の位置が固定であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するように、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸方向へ移動し、
   前記第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とから構成されており、
   前記第１レンズ群の前記前群は、正の屈折力を有する単レンズで構成されており、
   前記第１レンズ群の前記後群は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、正レンズとから構成されており、
   前記第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１部分レンズ群と、負の屈折力を有する第２部分レンズ群と、正の屈折力を有する第３部分レンズ群とを有し、
   前記第２部分レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
   以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
   −１．６０ ＜ ｆ４Ｂ／ｆ４Ｃ ＜ −０．５０
   −１．６０ ＜ ｆ４／ｆ４Ｂ ＜ −０．６０
   但し、
   ｆ４ ：前記第４レンズ群の焦点距離
   ｆ４Ｂ：前記第２部分レンズ群の焦点距離
   ｆ４Ｃ：前記第３部分レンズ群の焦点距離
3. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とにより、実質的に４個のレンズ群からなり、
   広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群は、光軸方向の位置が固定であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するように、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸方向へ移動し、
   前記第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とから構成されており、
   無限遠物体から近距離物体への合焦に際して、前記後群が物体側へ移動し、
   前記第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１部分レンズ群と、負の屈折力を有する第２部分レンズ群と、正の屈折力を有する第３部分レンズ群とを有し、
   前記第２部分レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
   以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
   −１．６０ ＜ ｆ４Ｂ／ｆ４Ｃ ≦ −１．２３
   −１．６０ ＜ ｆ４／ｆ４Ｂ ＜ −０．６０
   但し、
   ｆ４ ：前記第４レンズ群の焦点距離
   ｆ４Ｂ：前記第２部分レンズ群の焦点距離
   ｆ４Ｃ：前記第３部分レンズ群の焦点距離
4. 前記第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、負の屈折力を有する第１負部分群と、負の屈折力を有する第２負部分群とを含み、
   前記第１負部分群と前記第２負部分群はそれぞれ、正負一枚ずつ合計２枚のレンズで構成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の変倍光学系。
5. 前記第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とから構成されており、
   無限遠物体から近距離物体への合焦に際して、前記後群が物体側へ移動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変倍光学系。
6. 前記第１レンズ群の前記前群は、正の屈折力を有する単レンズで構成されており、
   前記第１レンズ群の前記後群は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、正レンズとから構成されていることを特徴とする請求項３又は請求項５に記載の変倍光学系。
7. 前記変倍光学系の最も像側に位置するレンズ群は、正の屈折力を有しており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、光軸方向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６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
8. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第２レンズ群の倍率が等倍を跨ぐように変化し、
   以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   ０．３０ ＜ β２ｗ×β２ｔ ＜ ０．９０
   但し、
   β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率
   β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率
9. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   ０．２９０ ＜ Ｎ１ｎ−Ｎ１ｐ
   但し、
   Ｎ１ｎ：前記第１レンズ群中の屈折率の最も大きな負レンズの屈折率
   Ｎ１ｐ：前記第１レンズ群中の屈折率の最も小さな正レンズの屈折率
10. 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９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．１６０ ＜ Ｎ３ｎ−Ｎ３ｐ
    但し、
    Ｎ３ｎ：前記第３レンズ群中の屈折率の最も大きな負レンズの屈折率
    Ｎ３ｐ：前記第３レンズ群中の屈折率の最も小さな正レンズの屈折率
11. 請求項１から請求項１０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。

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