JP7144765B2 - 変倍光学系及び光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、変倍光学系及び光学機器に関する。

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１参照）。しかしながら、特許文献１は、さらなる光学性能の向上が要望されているという課題があった。

特開２００６－１１３５７２号公報

本発明の第一の態様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、正の屈折力を有する第５レンズ群との実質的に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、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が変化し、合焦時に、第４レンズ群は光軸に沿って移動し、第１レンズ群は、１つの単レンズで構成されており、第５レンズ群は、単レンズで構成されおり、変倍時に、第５レンズ群は像面に対して固定されており、次式の条件を満足することを特徴とする。
２．０００ ＜ ｆ１／（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ） ＜ ８．０００
但し、
ｄ１２ｔ：望遠端状態における第１レンズ群と第２レンズ群との間隔
ｄ１２ｗ：広角端状態における第１レンズ群と第２レンズ群との間隔
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離

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。 第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第１実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第１実施例に係る変倍光学系の望遠端状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第１実施例に係る変倍光学系の至近距離合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態のときの諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態のときの諸収差図である。 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。 第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第２実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第２実施例に係る変倍光学系の望遠端状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第２実施例に係る変倍光学系の至近距離合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態のときの諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態のときの諸収差図である。 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。 第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第３実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第３実施例に係る変倍光学系の望遠端状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第３実施例に係る変倍光学系の至近距離合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態のときの諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態のときの諸収差図である。 第４実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第４実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第４実施例に係る変倍光学系の望遠端状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第４実施例に係る変倍光学系の至近距離合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態のときの諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態のときの諸収差図である。 第５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。 第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第５実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第５実施例に係る変倍光学系の望遠端状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第５実施例に係る変倍光学系の至近距離合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態のときの諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態のときの諸収差図である。 第６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。 第６実施例に係る変倍光学系の広角端状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第６実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第６実施例に係る変倍光学系の望遠端状態の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は無限遠合焦状態において手振れ補正を行ったときの横収差図である。 第６実施例に係る変倍光学系の至近距離合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態のときの諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態のときの諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態のときの諸収差図である。 上記変倍光学系を搭載するカメラの断面図である。 上記変倍光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。

以下、好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬ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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、を有し、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との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化する。このように、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、正負正負正の５群構成とし、変倍時に各レンズ群の間隔が変化することで、小型で良好な光学性能を得ることができる。

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、合焦時に、第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動するように構成されている。このように第４レンズ群Ｇ４で合焦を行うことにより、合焦時の像倍率変化、球面収差及び非点収差変動を抑制することができる。

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、１つのレンズ成分で構成されていることが望ましい。このように構成することで、小型で良好な光学性能を得ることができる。

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、変倍時に、第５レンズ群Ｇ５が像面Ｉに対して固定されていることが望ましい。変倍時に第５レンズ群Ｇ５が像面Ｉに対して固定であることで、レンズ群を移動させる機構を簡素化することができ、コンパクトな変倍光学系ＺＬにすることができる。また製造誤差感度（非点収差変動）を小さくすることができる。

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、以下に示す条件式（１）を満足するレンズを有することが望ましい。

４０．０００ ＜ νｄ１ （１）
但し、
νｄ１：第１レンズ群Ｇ１を構成するレンズの媒質のｄ線に対するアッベ数

条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１のアッベ数を規定するものである。第１レンズ群Ｇ１に、条件式（１）を満足するレンズを配置することにより、変倍時に発生する軸上色収差や倍率色収差の変動を抑制することができる。なお、この条件式（１）の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を５０．０００とすることが望ましい。また、条件式（１）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（１）の下限値を６０．０００とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（２）を満足することが望ましい。

２．０００＜ｆ１／（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）＜８．０００ （２）
但し、
ｄ１２ｔ：望遠端状態における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔
ｄ１２ｗ：広角端状態における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離

条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔の広角端状態から望遠端状態への変化量に対する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を規定するものである。条件式（２）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の移動量が小さくなったときに、変倍時の球面収差の変動を抑えられないため好ましくない。なお、この条件式（２）の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を７．６００とすることが望ましい。また、この条件式（２）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（２）の上限値を７．３００とすることが望ましい。また、条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が小さくなるため、色収差の補正が困難となり好ましくない。なお、この条件式（２）の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を２．２００とすることが望ましい。また、この条件式（２）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（２）の下限値を２．４００とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（３）を満足することが望ましい。

０．１２０＜（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）²／Σ（ｄｉｔ－ｄｉｗ）²＜０．９００ （３）
但し、
ｄ１２ｔ：望遠端状態における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔
ｄ１２ｗ：広角端状態における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔
Σ（ｄｉｔ－ｄｉｗ）²：広角端状態から望遠端状態へ変倍したときの各レンズ群間の変化量の二乗和

条件式（３）は、各群間隔の広角端状態から望遠端状態への変化量に対する第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との群間隔の広角端状態から望遠端状態への変化量の関係を規定するものである。条件式（３）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の移動量が大きくなったときに、色収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、この条件式（３）の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を０．８００とすることが望ましい。また、この条件式（３）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（３）の上限値を０．７００とすることが望ましい。また、条件式（３）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の移動量が小さくなったときに、変倍時の球面収差の変動を抑えられないため好ましくない。なお、この条件式（３）の効果を確実なものとするために、条件式（３）の下限値を０．１４０とすることが望ましい。また、この条件式（３）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（３）の下限値を０．１５０とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（４）を満足することが望ましい。

０．８００ ＜ ｆ５／ｆ１ ＜ ４．１００ （４）
但し、
ｆ５：第５レンズ群Ｇ５の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離

条件式（４）は、第５レンズ群Ｇ５の焦点距離に対する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を規定するものである。条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が小さくなり、色収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、この条件式（４）の効果を確実なものとするために、条件式（４）の上限値を３．７５０とすることが望ましい。また、この条件式（４）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（４）の上限値を３．４００とすることが望ましい。また、条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が大きくなり、望遠端状態における全長が大きくなるため、小型な光学系を実現できなくなる。また、変倍時の球面収差や非点収差の変動を抑えられないため好ましくない。なお、この条件式（４）の効果を確実なものとするために、条件式（４）の下限値を１．０００とすることが望ましい。また、この条件式（４）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（４）の下限値を１．４００とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（５）を満足することが望ましい。

０．４００ ＜ （－ｆ４）／ｆ１ ＜ ３．０００ （５）
但し、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離

条件式（５）は、合焦レンズ群である第４レンズ群Ｇ４の焦点距離に対する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を規定するものである。条件式（５）の上限値を上回ると、合焦時の球面収差や非点収差の変動を抑えられないため好ましくない。なお、この条件式（５）の効果を確実なものとするために、条件式（５）の上限値を２．５００とすることが望ましい。また、この条件式（５）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（５）の上限値を２．２００とすることが望ましい。また、条件式（５）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が弱くなりすぎるため、合焦時の移動量が増加する。すると合焦時の球面収差や非点収差の変動を抑えられないため好ましくない。なお、この条件式（５）の効果を確実なものとするために、条件式（５）の下限値を０．５００とすることが望ましい。また、この条件式（５）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（５）の下限値を０．７００とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、第５レンズ群Ｇ５が単レンズで構成されていることが望ましい。このように構成することで、この変倍光学系ＺＬの構成が簡単になり、コンパクトなレンズを実現できる。

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第５レンズ群Ｇ５は、以下に示す条件式（６）を満足するレンズを有することが望ましい。

νｄ５ ≦ ３５．０００ （６）
但し、
νｄ５：第５レンズ群Ｇ５を構成するレンズの媒質のｄ線に対するアッベ数

条件式（６）は、第５レンズ群Ｇ５のアッベ数を規定するものである。この条件式（６）の上限値を上回ると、変倍時の倍率色収差変動を抑えられないため好ましくない。なお、この条件式（６）の効果を確実なものとするために、条件式（６）の上限値を３０．０００とすることが望ましい。また、この条件式（６）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（６）の上限値を２５．０００とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、第１レンズ群Ｇ１の１つのレンズ成分が単レンズで構成されていることが望ましい。このように構成することで、この変倍光学系ＺＬの構成が簡単になり、より小型化を実現できる。

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（７）を満足することが望ましい。

２９．００° ＜ ωｗ ＜ ６０．００° （７）
但し、
ωｗ：広角端状態における半画角

条件式（７）は、広角端状態における最大半画角の適切な範囲を規定するものである。この条件式（７）を満足することにより、広い画角を有しつつ、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。また、この条件式（７）の下限値を下回ると、変倍時の球面収差や色の球面収差の変動を抑えることができないため好ましくない。なお、この条件式（７）の効果を確実なものとするために、条件式（７）の下限値を３２．００°とすることが望ましい。また、この条件式（７）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（７）の下限値を３５．００°とすることが望ましい。また、この条件式（７）の効果を確実なものとするために、条件式（７）の上限値を５５．００°とすることが望ましい。また、この条件式（７）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（７）の上限値を５０．００°とすることが望ましい。また、この条件式（７）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（７）の上限値を４５．００°とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（８）を満足することが望ましい。

２．５０° ＜ ωｔ ＜ ２２．００° （８）
但し、
ωｔ：望遠端状態における半画角

条件式（８）は、望遠端状態における最大半画角の適切な範囲を規定するものである。この条件式（８）を満足することにより、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。また、この条件式（８）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｇ３内の最も像側及び最も物体側以外のレンズ成分（防振レンズ群Ｇｖｒ）で像ぶれ補正（以下、「防振」とも呼ぶ）を行うように構成した場合に、防振時の偏心コマ収差が相対的に大きくなってしまうため好ましくない。なお、この条件式（８）の効果を確実なものとするために、条件式（８）の下限値を４．５０°とすることが望ましい。また、この条件式（８）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（８）の下限値を６．５０°とすることが望ましい。また、この条件式（８）の効果を確実なものとするために、条件式（８）の上限値を２０．００°とすることが望ましい。また、この条件式（８）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（８）の上限値を１８．００°とすることが望ましい。また、この条件式（８）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（８）の上限値を１６．００°とすることが望ましい。

なお、以上で説明した条件及び構成は、それぞれが上述した効果を発揮するものであり、全ての条件及び構成を満たすものに限定されることはなく、いずれかの条件又は構成、或いは、いずれかの条件又は構成の組み合わせを満たすものでも、上述した効果を得ることが可能である。

次に、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬを備えた光学機器であるカメラを図３１に基づいて説明する。このカメラ１は、撮影レンズ２として本実施形態に係る変倍光学系ＺＬ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り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により光電変換された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。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係る変倍光学系ＺＬ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。

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。

本実施形態では、５群構成の変倍光学系ＺＬを示したが、以上の構成条件等は、６群、７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、最も像面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。具体的には、最も像面側に、変倍時又は合焦時に像面に対する位置を固定されたレンズ群を追加した構成が考えられる。また、レンズ群とは、変倍時又は合焦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、レンズ成分とは、単レンズ又は複数のレンズが接合された接合レンズをいう。

また、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。この場合、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（超音波モータ等の）モータ駆動にも適している。特に、第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部を合焦レンズ群とし、その他のレンズは合焦時に像面に対する位置を固定とするのが好ましい。モータにかかる負荷を考慮すると、合焦レンズ群は単レンズから構成するのが好ましい。

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に直交方向の変位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、手振れ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よい。特に、第３レンズ群Ｇ３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。

開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の近傍または中に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。

さらに、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よい。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、変倍比が１．８～１０倍程度である。

以下、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬの製造方法の概略を、図３２を参照して説明する。まず、各レンズを配置して第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５をそれぞれ準備し（ステップＳ１００）、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群Ｇ１～Ｇ５の間隔が変化するように配置する（ステップＳ２００）。また、合焦時に、第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動するように配置し（ステップＳ３００）、第１レンズ群Ｇ１として、１つのレンズ成分を配置する（ステップＳ４００）。

具体的には、本実施形態では、例えば図１に示すように、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と両凸正レンズＬ１２とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３を配置して第１レンズ群Ｇ１とし、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面が形成された負メニスカスレンズ形状の負レンズＬ２１、両凹負レンズＬ２２、及び、両凸正レンズＬ２３を配置して第２レンズ群Ｇ２とし、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された正メニスカスレンズ形状の正レンズＬ３１、開口絞りＳ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３とを接合した接合正レンズ、及び、両凸正レンズＬ３４と像側のレンズ面が非球面形状に形成された、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ形状の負レンズＬ３５とを接合した接合正レンズを配置して第３レンズ群Ｇ３とし、像側のレンズ面が非球面形状に形成された負メニスカスレンズ形状の負レンズＬ４１を配置して第４レンズ群Ｇ４とし、物体側及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ形状の正レンズＬ５１を配置して第５レンズ群Ｇ５とする。このようにして準備した各レンズ群を上述した手順で配置して変倍光学系ＺＬを製造する。

以上のような構成により、小型で良好な光学性能を有する変倍光学系ＺＬ、この変倍光学系ＺＬを有する光学機器及び変倍光学系ＺＬの製造方法を提供することができる。

以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図１、図６、図１１、図１６、図２１、及び、図２６は、各実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ１～ＺＬ６）の構成及び屈折力配分を示す断面図である。また、これらの変倍光学系ＺＬ１～ＺＬ６の断面図の下部には、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）に変倍する際の各レンズ群Ｇ１～Ｇ５の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。

各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける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（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をＫとし、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ－ｎ」は「×１０^-n」を示す。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１－Ｋ×ｙ²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰＋Ａ12×ｙ¹² （ａ）

なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の右側に＊印を付している。

［第１実施例（参考例）］
図１は、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の構成を示す図である。この変倍光学系ＺＬ１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、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。

この変倍光学系ＺＬ１において、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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合正レンズで構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹負レンズＬ２１、両凹負レンズＬ２２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸正レンズ形状の正レンズＬ３１、両凸正レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４と両凸正レンズＬ３５とを接合した接合正レンズで構成されている。このように、第３レンズ群Ｇ３は、正の屈折力を有する３つのレンズ成分で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の負レンズＬ４１で構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１で構成されている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側（正レンズＬ３１の物体側）に配置されている。また、正レンズＬ３１及び負レンズＬ４１はガラスモールド非球面レンズである。また、第１レンズ群Ｇ１は、１つのレンズ成分（接合レンズ）で構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、１つのレンズ成分（単レンズ）で構成されている。

この変倍光学系ＺＬ１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Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動するように構成されている。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。また、変倍時に第５レンズ群Ｇ５は、像面に対して固定されている。

また、この変倍光学系ＺＬ１において、無限遠から近距離物点への合焦は、第４レンズ群Ｇ４を像側に移動させることにより行うように構成されている。この第４レンズ群Ｇ４は、単レンズで構成されている。

また、この変倍光学系ＺＬ１において、手振れ発生時の像位置の補正（防振）は、第３レンズ群Ｇ３における両凸正レンズＬ３２と負メニスカスレンズＬ３３とを接合した接合正レンズを防振レンズ群Ｇｖｒとし、この防振レンズ群Ｇｖｒを光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより行う。なお、全系の焦点距離がｆで、防振係数（手振れ発生時の像位置の補正での防振レンズ群Ｇｖｒの移動量に対する結像面での像移動量の比）がＫのレンズで角度θの回転ぶれを補正するには、防振レンズ群Ｇｖｒを（ｆ・ｔａｎθ）／Ｋだけ光軸と直交方向に移動させればよい（以降の実施例においても同様である）。この第１実施例の広角端状態においては、防振係数は０．６９であり、焦点距離は１０．１７［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．１３［ｍｍ］である。また、この第１実施例の中間焦点距離状態においては、防振係数は０．８６であり、焦点距離は１８．１７［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．１８［ｍｍ］である。また、この第１実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．２１であり、焦点距離は４８．５０［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．３５［ｍｍ］である。ここで、負メニスカスレンズＬ３４と両凸正レンズＬ３５とを接合した接合正レンズが、第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズ成分Ｇ３Ｌに相当する。

以下の表１に、変倍光学系ＺＬ１の諸元の値を掲げる。この表１において、全体諸元に示すｆは全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角、Ｙは最大像高、ＴＬは全長、及び、ＢＦはバックフォーカスの値を、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態毎に表している。ここで、全長ＴＬは、無限合焦時の最も物体側のレンズ面（第１面）から像面Ｉまでの光軸上の距離を示している。また、バックフォーカスＢＦは、無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面（第３２面）から像面Ｉまでの光軸上の距離（空気換算長）を示している。また、レンズデータにおける第１欄ｍは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序（面番号）を、第２欄ｒは、各レンズ面の曲率半径を、第３欄ｄは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離（面間隔）を、第４欄ｎｄ及び第５欄νｄは、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率及びアッベ数を示している。また、曲率半径0.00000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、レンズ群焦点距離は第１～第５レンズ群Ｇ１～Ｇ５の各々の始面の番号と焦点距離を示している。

ここで、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、その他長さの単位は一般に「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、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。

（表１）第１実施例
［全体諸元］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 10.17 ～ 18.17 ～ 48.50
ＦＮｏ ＝ 3.54 ～ 4.23 ～ 5.73
ω［°］ ＝ 38.1 ～ 23.7 ～ 9.1
Ｙ ＝ 6.70 ～ 7.75 ～ 7.97
ＴＬ ＝ 71.638 ～ 73.782 ～ 93.744
ＢＦ ＝ 12.116 ～ 12.116 ～ 12.116
ＢＦ（空気換算長）＝ 12.116 ～ 12.116 ～ 12.116

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 32.34508 0.900 1.75520 27.6
2 21.15371 4.896 1.62299 58.1
3 2495.21530 D3
4 -310.92005 0.900 1.72916 54.6
5 8.14844 4.237
6 -27.47484 0.900 1.51680 63.9
7 24.23307 0.100
8 14.46734 2.374 1.84666 23.8
9 41.08040 D9
10 0.00000 0.500 開口絞りＳ
11* 22.59721 1.859 1.62262 58.2
12 -219.49343 1.815
13 138.78758 2.736 1.65844 50.8
14 -10.05398 0.900 1.90366 31.3
15 -19.82246 2.100
16 29.47122 0.900 1.74400 44.8
17 9.09502 3.450 1.49782 82.6
18 -16.19199 D18
19 17662.68900 1.000 1.58913 61.2
20* 19.84465 D20
21 86.05770 1.837 1.72825 28.4
22 2063.41170 12.116
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 59.03
第２レンズ群 4 -10.53
第３レンズ群 10 14.28
第４レンズ群 19 -33.72
第５レンズ群 21 123.27

この変倍光学系ＺＬ１において、第１１面及び第２０面は非球面形状に形成されている。次の表２に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4～Ａ12の値を示す。

（表２）
［非球面データ］
第11面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-7.86220e-05 4.32849e-07 -1.12684e-08 0.00000e+00 0.00000e+00
第20面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
3.63605e-06 1.58785e-06 -1.92237e-07 5.32409e-09 0.00000e+00

この変倍光学系ＺＬ１において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ３、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ９、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ１８、及び、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ２０は、上述したように、変倍に際して変化する。次の表３に、無限遠合焦状態及び至近合焦状態での広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）及び望遠端状態（Ｔ）の各焦点距離状態における可変間隔を示す。なお、Ｄ０は変倍光学系ＺＬ１の最も物体側の面（第１面）から物体までの距離を示し、βは倍率を示す（以降の実施例においても同様である）。

（表３）
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｄ０ ∞ ∞ ∞ 128.36 126.22 106.26
β － － － -0.0701 -0.1212 -0.3017
ｆ 10.17 18.17 48.50 － － －
Ｄ３ 1.325 6.599 20.512 1.325 6.599 20.512
Ｄ９ 18.793 9.399 2.000 18.793 9.399 2.000
Ｄ１８ 1.500 2.765 3.044 2.048 4.084 8.517
Ｄ２０ 6.500 11.498 24.668 5.952 10.179 19.195

次の表４に、この変倍光学系ＺＬ１における各条件式対応値を示す。この表４において、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を、ｆ４は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を、ｆ５は第５レンズ群Ｇ５の焦点距離を、νｄ１は第１レンズ群Ｇ１を構成するレンズの媒質のｄ線に対するアッベ数を、νｄ５は第５レンズ群Ｇ５を構成するレンズの媒質のｄ線に対するアッベ数を、ｄ１２ｔは望遠端状態における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を、ｄ１２ｗは広角端状態における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を、Σ（ｄｉｔ－ｄｉｗ）²は広角端状態から望遠端状態へ変倍したときの各レンズ群間の変化量の二乗和を、ωｗは広角端状態における半画角を、ωｔは望遠端状態における半画角を、それぞれ表している。この符号の説明は、以降の実施例においても同様である。

（表４）
[条件式対応値]
（１）νｄ１＝58.1
（２）ｆ１／（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）＝3.077
（３）（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）²／Σ（ｄｉｔ－ｄｉｗ）²＝0.375
（４）ｆ５／ｆ１＝2.088
（５）（－ｆ４）／ｆ１＝0.571
（６）νｄ５＝28.4
（７）ωｗ＝38.1°
（８）ωｔ＝9.1°

このように、この変倍光学系ＺＬ１は、上記条件式（１）～（８）を全て満足している。

この変倍光学系ＺＬ１の、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）に示し、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態において像ぶれ補正を行ったときの横収差図を図２（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示し、至近合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図５（ａ）～（ｃ）に示す。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは半画角（単位は［°］）、ＮＡは開口数、Ｈ０は物体高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバー又は開口数の値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では半画角又は物体高の最大値をそれぞれ示し、横収差図では各半画角又は各物体高の値を示す。ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）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。また、以降に示す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。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ１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いることがわかる。

［第２実施例］
図６は、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の構成を示す図である。この変倍光学系ＺＬ２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、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。

この変倍光学系ＺＬ２において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１、両凹負レンズＬ２２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸正レンズ形状の正レンズＬ３１、像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸正レンズ形状の正レンズＬ３２、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３と両凸正レンズＬ３４とを接合した接合正レンズで構成されている。このように、第３レンズ群Ｇ３は、正の屈折力を有する３つのレンズ成分で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の負レンズＬ４１で構成されている。また、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で構成されている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３１と正レンズＬ３２との間に配置されている。また、正レンズＬ３１、正レンズＬ３２及び負レンズＬ４１はガラスモールド非球面レンズである。また、第１レンズ群Ｇ１は、１つのレンズ成分（単レンズ）で構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、１つのレンズ成分（単レンズ）で構成されている。

この変倍光学系ＺＬ２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Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動するように構成されている。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。また、変倍時に第５レンズ群Ｇ５は、像面に対して固定されている。

また、この変倍光学系ＺＬ２において、無限遠から近距離物点への合焦は、第４レンズ群Ｇ４を像側に移動させることにより行うように構成されている。この第４レンズ群Ｇ４は、単レンズで構成されている。

また、この変倍光学系ＺＬ２において、手振れ発生時の像位置の補正（防振）は、第３レンズ群Ｇ３における正レンズＬ３２を防振レンズ群Ｇｖｒとし、この防振レンズ群Ｇｖｒを光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより行う。すなわち、この変倍光学系ＺＬ２における防振レンズ群Ｇｖｒは単レンズで構成されている。この第２実施例の広角端状態においては、防振係数は０．８３であり、焦点距離は１０．３０［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．１１［ｍｍ］である。また、この第２実施例の中間焦点距離状態においては、防振係数は１．０３であり、焦点距離は１８．００［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．１５［ｍｍ］である。また、この第２実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．３０であり、焦点距離は２９．１０［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．２０［ｍｍ］である。ここで、負メニスカスレンズＬ３３と両凸正レンズＬ３４とを接合した接合正レンズが、第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズ成分Ｇ３Ｌに相当する。

以下の表５に、変倍光学系ＺＬ２の諸元の値を掲げる。

（表５）第２実施例
［全体諸元］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 10.30 ～ 18.00 ～ 29.10
ＦＮｏ ＝ 3.62 ～ 4.41 ～ 5.50
ω［°］ ＝ 37.7 ～ 23.9 ～ 15.2
Ｙ ＝ 6.96 ～ 7.83 ～ 7.97
ＴＬ ＝ 61.283 ～ 64.483 ～ 73.283
ＢＦ ＝ 13.549 ～ 13.549 ～ 13.549
ＢＦ（空気換算長）＝ 13.549 ～ 13.549 ～ 13.549

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 35.62351 3.039 1.51680 63.9
2 324.34362 D2
3 200.00000 1.000 1.69680 55.5
4 7.70916 3.406
5 -24.82548 0.850 1.58913 61.2
6 27.31877 0.157
7 14.00000 2.054 1.84666 23.8
8 44.00332 D8
9* 33.75124 1.404 1.62263 58.2
10 -118.85028 1.500
11 0.00000 1.500 開口絞りＳ
12 51.48519 1.577 1.62263 58.2
13* -28.96931 1.500
14 19.70495 0.850 1.84666 23.8
15 9.59601 2.355 1.49782 82.6
16 -13.97847 D16
17 167.72851 0.850 1.58913 61.2
18* 11.10365 D18
19 -55.00000 1.992 1.84666 23.8
20 -22.59467 13.549
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 77.16
第２レンズ群 3 -10.97
第３レンズ群 9 11.91
第４レンズ群 17 -20.22
第５レンズ群 19 44.05

この変倍光学系ＺＬ２において、第９面、第１３面及び第１８面は非球面形状に形成されている。次の表６に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4～Ａ12の値を示す。

（表６）
［非球面データ］
第 9面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-1.17196e-04 -1.66927e-06 4.54983e-08 0.00000e+00 0.00000e+00
第13面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
3.95781e-05 -7.83445e-07 2.83596e-08 0.00000e+00 0.00000e+00
第18面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
3.84742e-05 -3.95114e-06 2.48978e-07 -8.34383e-09 0.00000e+00

この変倍光学系ＺＬ２において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ２、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ８、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ１６、及び、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ１８は、上述したように、変倍に際して変化する。次の表７に、無限遠合焦状態及び至近合焦状態での広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）及び望遠端状態（Ｔ）の各焦点距離状態における可変間隔を示す。

（表７）
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｄ０ ∞ ∞ ∞ 138.72 135.52 126.72
β － － － -0.0678 -0.1165 -0.1927
ｆ 10.30 18.00 29.10 － － －
Ｄ２ 1.800 7.462 12.655 1.800 7.462 12.655
Ｄ８ 14.391 6.090 1.800 14.391 6.090 1.800
Ｄ１６ 1.500 3.314 4.791 1.835 4.143 6.489
Ｄ１８ 6.010 10.034 16.454 5.675 9.205 14.757

次の表８に、この変倍光学系ＺＬ２における各条件式対応値を示す。

（表１６）
[条件式対応値]
（１）νｄ１＝63.9
（２）ｆ１／（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）＝7.108
（３）（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）²／Σ（ｄｉｔ－ｄｉｗ）²＝0.297
（４）ｆ５／ｆ１＝0.571
（５）（－ｆ４）／ｆ１＝0.262
（６）νｄ５＝23.8
（７）ωｗ＝37.7°
（８）ωｔ＝15.2°

このように、この変倍光学系ＺＬ２は、上記条件式（１）～（８）を全て満足している。

この変倍光学系ＺＬ２の、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図７（ａ）、図８（ａ）、図９（ａ）に示し、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態において像ぶれ補正を行ったときの横収差図を図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）に示し、至近合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図１０（ａ）～（ｃ）に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ２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いることがわかる。

［第３実施例］
図１１は、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の構成を示す図である。この変倍光学系ＺＬ３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、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。

この変倍光学系ＺＬ３において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１、物体側及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹負レンズ形状の負レンズＬ２２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸正レンズ形状の正レンズＬ３１、像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸正レンズ形状の正レンズＬ３２、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３と両凸正レンズＬ３４とを接合した接合正レンズで構成されている。このように、第３レンズ群Ｇ３は、正の屈折力を有する３つのレンズ成分で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の負レンズＬ４１で構成されている。また、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で構成されている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３１と正レンズＬ３２との間に配置されている。また、負レンズＬ２２、正レンズＬ３１、正レンズＬ３２及び負レンズＬ４１はガラスモールド非球面レンズである。また、第１レンズ群Ｇ１は、１つのレンズ成分（単レンズ）で構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、１つのレンズ成分（単レンズ）で構成されている。

この変倍光学系ＺＬ３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Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動するように構成されている。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。また、変倍時に第５レンズ群Ｇ５は、像面に対して固定されている。

また、この変倍光学系ＺＬ３において、無限遠から近距離物点への合焦は、第４レンズ群Ｇ４を像側に移動させることにより行うように構成されている。この第４レンズ群Ｇ４は、単レンズで構成されている。

また、この変倍光学系ＺＬ３において、手振れ発生時の像位置の補正（防振）は、第３レンズ群Ｇ３における正レンズＬ３２を防振レンズ群Ｇｖｒとし、この防振レンズ群Ｇｖｒを光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより行う。すなわち、この変倍光学系ＺＬ３における防振レンズ群Ｇｖｒは単レンズで構成されている。この第３実施例の広角端状態においては、防振係数は０．４１であり、焦点距離は１０．３０［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．２２［ｍｍ］である。また、この第３実施例の中間焦点距離状態においては、防振係数は０．５１であり、焦点距離は１８．００［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．３１［ｍｍ］である。また、この第３実施例の望遠端状態においては、防振係数は０．６４であり、焦点距離は２９．１０［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．４０［ｍｍ］である。ここで、負メニスカスレンズＬ３３と両凸正レンズＬ３４とを接合した接合正レンズが、第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズ成分Ｇ３Ｌに相当する。

以下の表９に、変倍光学系ＺＬ３の諸元の値を掲げる。

（表９）第３実施例
［全体諸元］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 10.30 ～ 18.00 ～ 29.10
ＦＮｏ ＝ 3.61 ～ 4.40 ～ 5.52
ω［°］ ＝ 40.2 ～ 24.2 ～ 15.4
Ｙ ＝ 8.19 ～ 8.19 ～ 8.19
ＴＬ ＝ 63.284 ～ 64.891 ～ 76.284
ＢＦ ＝ 13.550 ～ 13.550 ～ 13.550
ＢＦ（空気換算長）＝ 13.550 ～ 13.550 ～ 13.550

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 33.61149 3.895 1.51680 63.9
2 323.38590 D2
3 200.00000 1.000 1.67003 47.1
4 7.75519 3.712
5* -199.11981 0.850 1.62263 58.2
6* 12.83535 1.215
7 13.51415 2.470 1.80518 25.4
8 57.19295 D8
9* 22.27845 1.553 1.58913 61.2
10 -54.73672 1.500
11 0.00000 1.500 開口絞りＳ
12 166.91413 1.403 1.58913 61.2
13* -42.48113 1.500
14 24.65589 0.850 1.75520 27.6
15 8.64799 2.346 1.49782 82.6
16 -12.66309 D16
17 141.08623 0.850 1.62263 58.2
18* 12.57056 D18
19 -76.77811 1.891 1.84666 23.8
20 -26.30007 13.550
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 72.25
第２レンズ群 3 -11.94
第３レンズ群 9 12.82
第４レンズ群 17 -22.22
第５レンズ群 19 46.45

この変倍光学系ＺＬ３において、第５面、第６面、第９面、第１３面及び第１８面は非球面形状に形成されている。次の表１０に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4～Ａ12の値を示す。

（表１０）
［非球面データ］
第 5面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
2.63618e-04 -4.56871e-06 4.40438e-08 -1.68618e-10 0.00000e+00
第 6面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
1.82171e-04 -6.53508e-06 7.09825e-08 -9.77402e-10 3.44260e-12
第 9面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-1.19764e-04 -1.25633e-06 1.89897e-08 0.00000e+00 0.00000e+00
第13面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
3.12457e-05 -9.85529e-07 2.86908e-08 0.00000e+00 0.00000e+00
第18面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
3.02684e-05 4.14910e-06 -5.85881e-07 2.45691e-08 0.00000e+00

この変倍光学系ＺＬ３において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ２、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ８、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ１６、及び、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ１８は、上述したように、変倍に際して変化する。次の表１１に、無限遠合焦状態及び至近合焦状態での広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）及び望遠端状態（Ｔ）の各焦点距離状態における可変間隔を示す。

（表１１）
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｄ０ ∞ ∞ ∞ 136.72 135.11 123.72
β － － － -0.0680 -0.1161 -0.1915
ｆ 10.30 18.00 29.10 － － －
Ｄ２ 1.800 7.059 13.463 1.800 7.059 13.463
Ｄ８ 15.078 5.656 1.800 15.078 5.656 1.800
Ｄ１６ 1.500 3.201 3.473 1.902 4.184 5.298
Ｄ１８ 4.821 8.890 17.464 4.419 7.907 15.638

次の表１２に、この変倍光学系ＺＬ３における各条件式対応値を示す。

（表１２）
[条件式対応値]
（１）νｄ１＝63.9
（２）ｆ１／（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）＝6.195
（３）（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）²／Σ（ｄｉｔ－ｄｉｗ）²＝0.286
（４）ｆ５／ｆ１＝0.643
（５）（－ｆ４）／ｆ１＝0.308
（６）νｄ５＝23.8
（７）ωｗ＝40.2°
（８）ωｔ＝15.4°

このように、この変倍光学系ＺＬ３は、上記条件式（１）～（８）を全て満足している。

この変倍光学系ＺＬ３の、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図１２（ａ）、図１３（ａ）、図１４（ａ）に示し、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態において像ぶれ補正を行ったときの横収差図を図１２（ｂ）、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）に示し、至近合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図１５（ａ）～（ｃ）に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ３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いることがわかる。

［第４実施例］
図１６は、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４の構成を示す図である。この変倍光学系ＺＬ４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、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。

この変倍光学系ＺＬ４において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１、物体側及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹負レンズ形状の負レンズＬ２２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸正レンズ形状の正レンズＬ３１、像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸正レンズ形状の正レンズＬ３２、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３と両凸正レンズＬ３４とを接合した接合正レンズで構成されている。このように、第３レンズ群Ｇ３は、正の屈折力を有する３つのレンズ成分で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹負レンズ形状の負レンズＬ４１で構成されている。また、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で構成されている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３１と正レンズＬ３２との間に配置されている。また、負レンズＬ２２、正レンズＬ３１、正レンズＬ３２及び負レンズＬ４１はガラスモールド非球面レンズである。また、第１レンズ群Ｇ１は、１つのレンズ成分（単レンズ）で構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、１つのレンズ成分（単レンズ）で構成されている。

この変倍光学系ＺＬ４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Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動するように構成されている。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。また、変倍時に第５レンズ群Ｇ５は、像面に対して固定されている。

また、この変倍光学系ＺＬ４において、無限遠から近距離物点への合焦は、第４レンズ群Ｇ４を像側に移動させることにより行うように構成されている。この第４レンズ群Ｇ４は、単レンズで構成されている。

また、この変倍光学系ＺＬ４において、手振れ発生時の像位置の補正（防振）は、第３レンズ群Ｇ３における正レンズＬ３２を防振レンズ群Ｇｖｒとし、この防振レンズ群Ｇｖｒを光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより行う。すなわち、この変倍光学系ＺＬ４における防振レンズ群Ｇｖｒは単レンズで構成されている。この第４実施例の広角端状態においては、防振係数は０．９６であり、焦点距離は９．２７［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．０８［ｍｍ］である。また、この第４実施例の中間焦点距離状態においては、防振係数は１．２２であり、焦点距離は１８．００［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．１３［ｍｍ］である。また、この第４実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．５４であり、焦点距離は２９．１０［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．１７［ｍｍ］である。ここで、負メニスカスレンズＬ３３と両凸正レンズＬ３４とを接合した接合正レンズが、第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズ成分Ｇ３Ｌに相当する。

以下の表１３に、変倍光学系ＺＬ４の諸元の値を掲げる。

（表１３）第４実施例
［全体諸元］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 9.27 ～ 18.00 ～ 29.10
ＦＮｏ ＝ 3.63 ～ 4.51 ～ 5.62
ω［°］ ＝ 40.7 ～ 23.9 ～ 15.2
Ｙ ＝ 6.80 ～ 7.86 ～ 7.97
ＴＬ ＝ 64.283 ～ 67.004 ～ 76.283
ＢＦ ＝ 13.549 ～ 13.549 ～ 13.549
ＢＦ（空気換算長）＝ 13.549 ～ 13.549 ～ 13.549

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 33.97551 3.713 1.51680 63.9
2 313.97719 D2
3 200.00000 1.000 1.69680 55.5
4 7.55046 4.060
5* -38.65804 0.850 1.58913 61.2
6* 21.29952 0.100
7 14.00000 2.227 1.84666 23.8
8 42.23084 D8
9* 44.75981 1.317 1.62262 58.2
10 -539.86502 1.500
11 0.00000 1.500 開口絞りＳ
12 34.24579 1.609 1.62262 58.2
13* -29.07077 1.500
14 19.00255 0.850 1.90200 25.3
15 9.43667 2.363 1.49782 82.6
16 -12.69277 D16
17 -445.11665 0.850 1.58913 61.2
18* 11.74230 D18
19 -104.44105 1.997 1.84666 23.8
20 -27.62902 13.549
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 73.39
第２レンズ群 3 -10.86
第３レンズ群 9 11.78
第４レンズ群 17 -19.41
第５レンズ群 19 43.85

この変倍光学系ＺＬ４において、第５面、第６面、第９面、第１３面及び第１８面は非球面形状に形成されている。次の表１４に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4～Ａ12の値を示す。

（表１４）
［非球面データ］
第 5面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-5.78996e-05 1.17227e-06 -2.35038e-08 8.42883e-11 0.00000e+00
第 6面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-9.12145e-05 8.05476e-07 -2.35584e-08 0.00000e+00 0.00000e+00
第 9面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-1.31071e-04 -1.59209e-06 2.45019e-08 0.00000e+00 0.00000e+00
第13面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
5.13314e-05 -5.12176e-07 1.98470e-08 0.00000e+00 0.00000e+00
第18面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
2.28330e-05 -7.34466e-07 -1.38689e-07 6.30019e-09 0.00000e+00

この変倍光学系ＺＬ４において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ２、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ８、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ１６、及び、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ１８は、上述したように、変倍に際して変化する。次の表１５に、無限遠合焦状態及び至近合焦状態での広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）及び望遠端状態（Ｔ）の各焦点距離状態における可変間隔を示す。

（表１５）
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｄ０ ∞ ∞ ∞ 135.72 133.00 123.72
β － － － -0.0616 -0.1160 -0.1915
ｆ 9.27 18.00 29.10 － － －
Ｄ２ 1.814 8.601 13.713 1.814 8.601 13.713
Ｄ８ 16.516 5.968 1.800 16.516 5.968 1.800
Ｄ１６ 1.501 3.393 4.413 1.768 4.173 5.948
Ｄ１８ 5.466 10.056 17.372 5.200 9.276 15.837

次の表１６に、この変倍光学系ＺＬ４における各条件式対応値を示す。

（表１６）
[条件式対応値]
（１）νｄ１＝63.9
（２）ｆ１／（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）＝6.168
（３）（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）²／Σ（ｄｉｔ－ｄｉｗ）²＝0.279
（４）ｆ５／ｆ１＝0.597
（５）（－ｆ４）／ｆ１＝0.264
（６）νｄ５＝23.8
（７）ωｗ＝40.7°
（８）ωｔ＝15.2°

このように、この変倍光学系ＺＬ４は、上記条件式（１）～（８）を全て満足している。

この変倍光学系ＺＬ４の、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図１７（ａ）、図１８（ａ）、図１９（ａ）に示し、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態において像ぶれ補正を行ったときの横収差図を図１７（ｂ）、図１８（ｂ）、図１９（ｂ）に示し、至近合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図２０（ａ）～（ｃ）に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ４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いることがわかる。

［第５実施例］
図２１は、第５実施例に係る変倍光学系ＺＬ５の構成を示す図である。この変倍光学系ＺＬ５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、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。

この変倍光学系ＺＬ５において、第１レンズ群Ｇ１は、両凸正レンズＬ１１で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹負レンズＬ２１、両凹負レンズＬ２２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸正レンズ形状の正レンズＬ３１、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４と両凸正レンズＬ３５とを接合した接合正レンズで構成されている。このように、第３レンズ群Ｇ３は、正の屈折力を有する３つのレンズ成分で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４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Ｌ４１と像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹負レンズ形状の負レンズＬ４２とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸正レンズＬ５１と両凹負レンズＬ５２とを接合した接合正レンズで構成されている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側（正レンズＬ３１の物体側）に配置されている。また、正レンズＬ３１、正レンズＬ３２及び負レンズＬ４２はガラスモールド非球面レンズである。また、第１レンズ群Ｇ１は、１つのレンズ成分（単レンズ）で構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、１つのレンズ成分（接合レンズ）で構成されている。

この変倍光学系ＺＬ５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Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動するように構成されている。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。また、変倍時に第５レンズ群Ｇ５は、像面に対して固定されている。

また、この変倍光学系ＺＬ５において、無限遠から近距離物点への合焦は、第４レンズ群Ｇ４を像側に移動させることにより行うように構成されている。

また、この変倍光学系ＺＬ５において、手振れ発生時の像位置の補正（防振）は、第３レンズ群Ｇ３における正メニスカスレンズＬ３２と負メニスカスレンズＬ３３とを接合した接合正レンズを防振レンズ群Ｇｖｒとし、この防振レンズ群Ｇｖｒを光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより行う。この第５実施例の広角端状態においては、防振係数は０．４３であり、焦点距離は１０．３０［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．２１［ｍｍ］である。また、この第５実施例の中間焦点距離状態においては、防振係数は０．５６であり、焦点距離は１８．００［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．２８［ｍｍ］である。また、この第５実施例の望遠端状態においては、防振係数は０．７３であり、焦点距離は３０．２６［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．３６［ｍｍ］である。ここで、負メニスカスレンズＬ３４と両凸正レンズＬ３５とを接合した接合正レンズが、第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズ成分Ｇ３Ｌに相当する。

以下の表１７に、変倍光学系ＺＬ５の諸元の値を掲げる。

（表１７）第５実施例
［全体諸元］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 10.30 ～ 18.00 ～ 30.26
ＦＮｏ ＝ 3.71 ～ 4.55 ～ 5.75
ω［°］ ＝ 37.7 ～ 23.9 ～ 14.5
Ｙ ＝ 6.77 ～ 7.77 ～ 7.97
ＴＬ ＝ 64.245 ～ 66.885 ～ 79.284
ＢＦ ＝ 12.117 ～ 12.117 ～ 12.117
ＢＦ（空気換算長）＝ 12.117 ～ 12.117 ～ 12.117

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 57.09618 2.833 1.49782 82.6
2 -83.26625 D2
3 -64.01769 0.900 1.72916 54.6
4 8.73070 2.764
5 -49.39768 0.900 1.51680 63.9
6 20.00511 0.437
7 13.86318 2.129 1.84666 23.8
8 46.07446 D8
9 0.00000 0.500 開口絞りＳ
10* 21.28713 1.806 1.62262 58.2
11 -219.49343 1.800
12 -937.71858 2.288 1.65844 50.8
13 -12.03509 0.900 1.90366 31.3
14 -23.24399 2.100
15 29.47122 0.900 1.74965 34.0
16 9.78909 2.762 1.49782 82.6
17 -16.20858 D17
18 -186.63581 1.000 2.00069 25.5
19 -30.00000 0.900 1.62940 35.4
20* 22.83165 D20
21 70.62458 2.209 1.84666 23.8
22 -100.00000 0.900 1.72825 28.4
23 2063.41170 12.117
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 68.50
第２レンズ群 3 -11.80
第３レンズ群 9 14.83
第４レンズ群 18 -48.81
第５レンズ群 21 78.06

この変倍光学系ＺＬ５において、第１０面及び第２０面は非球面形状に形成されている。次の表１８に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4～Ａ12の値を示す。

（表１８）
［非球面データ］
第10面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-7.99825e-05 1.73203e-07 -1.66026e-08 0.00000e+00 0.00000e+00
第20面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
3.01138e-05 -4.83908e-07 5.39231e-10 1.40011e-11 0.00000e+00

この変倍光学系ＺＬ５において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ２、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ８、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ１７、及び、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ２０は、上述したように、変倍に際して変化する。次の表１９に、無限遠合焦状態及び至近合焦状態での広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）及び望遠端状態（Ｔ）の各焦点距離状態における可変間隔を示す。

（表１９）
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｄ０ ∞ ∞ ∞ 185.75 183.11 170.72
β － － － -0.0518 -0.0906 -0.1581
ｆ 10.30 18.00 30.26 － － －
Ｄ２ 1.800 5.650 11.395 1.800 5.650 11.395
Ｄ８ 15.201 6.380 2.000 15.201 6.380 2.000
Ｄ１７ 1.500 3.058 2.955 2.214 4.720 6.232
Ｄ２０ 5.600 11.652 22.789 4.886 9.990 19.513

次の表２０に、この変倍光学系ＺＬ５における各条件式対応値を示す。

（表２０）
[条件式対応値]
（１）νｄ１＝82.6
（２）ｆ１／（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）＝7.139
（３）（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）²／Σ（ｄｉｔ－ｄｉｗ）²＝0.163
（４）ｆ５／ｆ１＝1.140
（５）（－ｆ４）／ｆ１＝0.713
（６）νｄ５＝28.4
（７）ωｗ＝37.7°
（８）ωｔ＝14.5°

このように、この変倍光学系ＺＬ５は、上記条件式（１）～（８）を全て満足している。

この変倍光学系ＺＬ５の、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図２２（ａ）、図２３（ａ）、図２４（ａ）に示し、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態において像ぶれ補正を行ったときの横収差図を図２２（ｂ）、図２３（ｂ）、図２４（ｂ）に示し、至近合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図２５（ａ）～（ｃ）に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ５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いることがわかる。

［第６実施例（参考例）］
図２６は、第６実施例に係る変倍光学系ＺＬ６の構成を示す図である。この変倍光学系ＺＬ６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、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。

この変倍光学系ＺＬ６において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１、両凹負レンズＬ２２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸正レンズ形状の正レンズＬ３１、両凸正レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４と両凸正レンズＬ３５とを接合した接合正レンズで構成されている。このように、第３レンズ群Ｇ３は、正の屈折力を有する３つのレンズ成分で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４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Ｌ４１と像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹負レンズ形状の負レンズＬ４２とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸正レンズＬ５１と両凹負レンズＬ５２とを接合した接合正レンズで構成されている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側（正レンズＬ３１の物体側）に配置されている。また、正レンズＬ３１、正レンズＬ３２及び負レンズＬ４２はガラスモールド非球面レンズである。また、第１レンズ群Ｇ１は、１つのレンズ成分（単レンズ）で構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、１つのレンズ成分（接合レンズ）で構成されている。

この変倍光学系ＺＬ６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Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化し、バックフォーカスＢＦが変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群が光軸に沿って移動するように構成されている。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。

また、この変倍光学系ＺＬ６において、無限遠から近距離物点への合焦は、第４レンズ群Ｇ４を像側に移動させることにより行うように構成されている。

また、この変倍光学系ＺＬ６において、手振れ発生時の像位置の補正（防振）は、第３レンズ群Ｇ３における正メニスカスレンズＬ３２と負メニスカスレンズＬ３３とを接合した接合正レンズを防振レンズ群Ｇｖｒとし、この防振レンズ群Ｇｖｒを光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより行う。この第６実施例の広角端状態においては、防振係数は０．７４であり、焦点距離は１０．３０［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．１２［ｍｍ］である。また、この第６実施例の中間焦点距離状態においては、防振係数は０．９１であり、焦点距離は１８．００［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．１７［ｍｍ］である。また、この第６実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．０８であり、焦点距離は３０．００［ｍｍ］であるので、０．５０°の回転ぶれを補正するための防振レンズ群Ｇｖｒの移動量は０．２４［ｍｍ］である。ここで、負メニスカスレンズＬ３４と両凸正レンズＬ３５とを接合した接合正レンズが、第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズ成分Ｇ３Ｌに相当する。

以下の表２１に、変倍光学系ＺＬ６の諸元の値を掲げる。

（表２１）第６実施例
［全体諸元］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 10.30 ～ 18.00 ～ 30.00
ＦＮｏ ＝ 4.10 ～ 4.82 ～ 5.62
ω［°］ ＝ 37.7 ～ 23.9 ～ 14.9
Ｙ ＝ 6.77 ～ 7.58 ～ 7.80
ＴＬ ＝ 64.247 ～ 65.089 ～ 78.749
ＢＦ ＝ 7.838 ～ 16.554 ～ 15.244
ＢＦ（空気換算長）＝ 7.838 ～ 16.554 ～ 15.244

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 22.52929 4.999 1.49782 82.6
2 248.61062 D2
3 4865.94900 0.900 1.72916 54.6
4 8.63494 3.142
5 -64.21918 0.900 1.51680 63.9
6 13.26867 1.920
7 13.33792 1.985 1.84666 23.8
8 25.02924 D8
9 0.00000 0.500 開口絞りＳ
10* 18.92196 1.753 1.62262 58.2
11 -219.49343 1.800
12 75.77393 2.459 1.65844 50.8
13 -8.96476 0.900 1.90366 31.3
14 -17.67634 2.375
15 29.47122 0.900 1.65290 47.9
16 6.98841 2.867 1.49782 82.6
17 -20.84873 D17
18 -63.57202 1.000 2.00069 25.5
19 -30.00000 0.900 1.65816 33.0
20* 14.81127 D20
21 22.62294 3.433 1.74682 36.0
22 -100.00000 0.900 1.74397 44.9
23 2063.41170 BF
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 49.40
第２レンズ群 3 -10.00
第３レンズ群 9 13.16
第４レンズ群 18 -20.36
第５レンズ群 21 30.57

この変倍光学系ＺＬ６において、第１０面及び第２０面は非球面形状に形成されている。次の表２２に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4～Ａ12の値を示す。

（表２２）
［非球面データ］
第10面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-7.14717e-05 2.26370e-07 3.68476e-09 0.00000e+00 0.00000e+00
第20面 Ｋ＝ 1.00000e+00
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-5.68760e-06 -6.85618e-07 -3.31915e-08 5.71453e-10 0.00000e+00

この変倍光学系ＺＬ６において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ２、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ８、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ１７、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ２０、及び、バックフォーカスＢＦは、上述したように、変倍に際して変化する。次の表２３に、無限遠合焦状態及び至近合焦状態での広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）及び望遠端状態（Ｔ）の各焦点距離状態における可変間隔を示す。

（表２３）
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｄ０ ∞ ∞ ∞ 185.91 184.85 170.99
β － － － -0.0514 -0.0907 -0.1507
ｆ 10.30 18.00 30.00 － － －
Ｄ２ 2.001 5.151 12.675 2.001 5.151 12.675
Ｄ８ 13.676 4.791 2.054 13.376 4.491 1.754
Ｄ１７ 2.617 1.500 2.548 3.029 2.448 4.656
Ｄ２０ 4.483 3.461 12.597 4.071 2.513 10.489
ＢＦ 7.838 16.554 15.244 7.982 16.917 15.808

次の表２４に、この変倍光学系ＺＬ６における各条件式対応値を示す。

（表２４）
[条件式対応値]
（１）νｄ１＝82.6
（２）ｆ１／（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）＝4.628
（３）（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）²／Σ（ｄｉｔ－ｄｉｗ）²＝0.362
（４）ｆ５／ｆ１＝0.619
（５）（－ｆ４）／ｆ１＝0.412
（７）ωｗ＝37.7°
（８）ωｔ＝14.9°

このように、この変倍光学系ＺＬ６は、上記条件式（１）～（５）、（７）、（８）を満足している。

この変倍光学系ＺＬ６の、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図２７（ａ）、図２８（ａ）、図２９（ａ）に示し、無限遠合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態において像ぶれ補正を行ったときの横収差図を図２７（ｂ）、図２８（ｂ）、図２９（ｂ）に示し、至近合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図３０（ａ）～（ｃ）に示す。これらの各収差図より、この変倍光学系ＺＬ６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いることがわかる。

ＺＬ（ＺＬ１～ＺＬ６） 変倍光学系 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 Ｇｖｒ 防振レンズ群 １ カメラ（光学機器）

Claims (9)

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、
   負の屈折力を有する第４レンズ群と、
   正の屈折力を有する第５レンズ群との実質的に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レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、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、
   合焦時に、前記第４レンズ群は光軸に沿って移動し、
   前記第１レンズ群は、１つの単レンズで構成されており、
   前記第５レンズ群は、単レンズで構成されおり、
   変倍時に、前記第５レンズ群は像面に対して固定されており、
   次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
   ２．０００ ＜ ｆ１／（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ） ＜ ８．０００
   但し、
   ｄ１２ｔ：望遠端状態における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔
   ｄ１２ｗ：広角端状態における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
2. 前記第１レンズ群は、次式の条件を満足するレンズを有することを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
   ４０．０００ ＜ νｄ１
   但し、
   νｄ１：前記第１レンズ群を構成するレンズの媒質のｄ線に対するアッベ数
3. 次式の条件を満足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。
   ０．１２０＜（ｄ１２ｔ－ｄ１２ｗ）²／Σ（ｄｉｔ－ｄｉｗ）²＜０．９００
   但し、
   ｄ１２ｔ：望遠端状態における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔
   ｄ１２ｗ：広角端状態における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔
   Σ（ｄｉｔ－ｄｉｗ）2：広角端状態から望遠端状態へ変倍したときの各レンズ群間の変化量の二乗和
4. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   ０．８００ ＜ ｆ５／ｆ１ ＜ ４．１００
   但し、
   ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
5. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   ０．４００ ＜ （－ｆ４）／ｆ１ ＜ ３．０００
   但し、
   ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
6. 前記第５レンズ群は、次式の条件を満足するレンズを有することを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   νｄ５ ≦ ３５．０００
   但し、
   νｄ５：前記第５レンズ群を構成するレンズの媒質のｄ線に対するアッベ数
7. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   ２９．００° ＜ ωｗ ＜ ６０．００°
   但し、
   ωｗ：広角端状態における半画角
8. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   ２．５０° ＜ ωｔ ＜ ２２．００°
   但し、
   ωｔ：望遠端状態における半画角
9. 請求項１～８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機器。

Images