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JP7435622B2 - 変倍光学系および光学機器 - Google Patents
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JP7435622B2 - 変倍光学系および光学機器 - Google Patents

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Description

本発明は、変倍光学系および光学機器に関する。
従来から、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）。このような変倍光学系においては、合焦の際の画角変動を抑えることが求められている。
特開２０１８－１３６８５号公報
第１の本発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、前記先行レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、前記後続レンズ群は、物体側から順に、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レンズ群とからなり、前記第３レンズ群は合焦の際に移動する合焦群であり、前記第４レンズ群は前記合焦群より像側に配置された像側群であり、変倍の際、前記先行レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、前記先行レンズ群における隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記後続レンズ群における隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群が光軸に沿って像側へ移動し、前記後続レンズ群は、以下の条件式を満足するレンズを少なくとも１枚有し、
７５．０＜νｄ
但し、νｄ：前記レンズのアッベ数
さらに以下の条件式を満足する。
１．８０＜ｆＦ／ｆＢａｗ
ＦＮоｗ＜３．４０
－５．５０＜（ｒＬ２Ｒ２＋ｒＬ２Ｒ１）／（ｒＬ２Ｒ２－ｒＬ２Ｒ１）＜－１．５０
但し、ｆＦ：前記合焦群の焦点距離
ｆＢａｗ：前記後続レンズ群において前記合焦群から像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における焦点距離
ＦＮоｗ：広角端状態における前記変倍光学系のＦナンバー
ｒＬ２Ｒ１：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
ｒＬ２Ｒ２：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径

第２の本発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、前記先行レンズ群は、負の屈折力を有する第１レンズ群からなり、前記後続レンズ群は、物体側から順に、正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レンズ群とからなり、前記第２レンズ群は合焦の際に移動する合焦群であり、前記第３レンズ群は前記合焦群より像側に配置された像側群であり、変倍の際、前記先行レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、前記後続レンズ群における隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群が光軸に沿って像側へ移動し、前記後続レンズ群は、以下の条件式を満足するレンズを少なくとも１枚有し、
７５．０＜νｄ
但し、νｄ：前記レンズのアッベ数
さらに以下の条件式を満足する。
１．８０＜ｆＦ／ｆＢａｗ
ＦＮоｗ＜３．４０
－５．５０＜（ｒＬ２Ｒ２＋ｒＬ２Ｒ１）／（ｒＬ２Ｒ２－ｒＬ２Ｒ１）＜－１．５０
０．０５＜Ｂｆｗ／ＴＬｗ＜０．２２
－０．５０＜（ｒＬ３Ｒ２＋ｒＬ３Ｒ１）／（ｒＬ３Ｒ２－ｒＬ３Ｒ１）＜０．５０
但し、ｆＦ：前記合焦群の焦点距離
ｆＢａｗ：前記後続レンズ群において前記合焦群から像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における焦点距離
ＦＮоｗ：広角端状態における前記変倍光学系のＦナンバー
ｒＬ２Ｒ１：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
ｒＬ２Ｒ２：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
Ｂｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
ＴＬｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全長
ｒＬ３Ｒ１：前記変倍光学系の物体側から数えて３番目に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
ｒＬ３Ｒ２：前記変倍光学系の物体側から数えて３番目に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
本発明に係る光学機器は、上記変倍光学系を備えて構成される。
第１実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図２（Ａ）および図２（Ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図３（Ａ）および図３（Ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図５（Ａ）および図５（Ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図６（Ａ）および図６（Ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図８（Ａ）および図８（Ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図９（Ａ）および図９（Ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 第４実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）はそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）はそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 第５実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）はそれぞれ、第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）はそれぞれ、第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 第６実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図１７（Ａ）および図１７（Ｂ）はそれぞれ、第６実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）はそれぞれ、第６実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 第７実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図２０（Ａ）および図２０（Ｂ）はそれぞれ、第７実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）はそれぞれ、第７実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 各実施形態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。 各実施形態に係る変倍光学系の製造方法を示すフローチャートである。
以下、本発明に係る好ましい実施形態について説明する。まず、各実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラ（光学機器）を図２２に基づいて説明する。このカメラ１は、図２２に示すように、本体２と、本体２に装着される撮影レンズ３により構成される。本体２は、撮像素子４と、デジタルカメラの動作を制御する本体制御部（不図示）と、液晶画面５とを備える。撮影レンズ３は、複数のレンズ群からなる変倍光学系ＺＬと、各レンズ群の位置を制御するレンズ位置制御機構（不図示）とを備える。レンズ位置制御機構は、レンズ群の位置を検出するセンサと、レンズ群を光軸に沿って前後に移動させるモータと、モータを駆動する制御回路などにより構成される。
被写体からの光は、撮影レンズ３の変倍光学系ＺＬにより集光されて、撮像素子４の像面Ｉ上に到達する。像面Ｉに到達した被写体からの光は、撮像素子４により光電変換され、デジタル画像データとして不図示のメモリに記録される。メモリに記録されたデジタル画像データは、ユーザの操作に応じて液晶画面５に表示することが可能である。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。
次に、第１実施形態に係る変倍光学系について説明する。第１実施形態に係る変倍光学系（ズームレンズ）ＺＬの一例としての変倍光学系ＺＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡと、正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢとから構成される。変倍の際、先行レンズ群ＧＡと後続レンズ群ＧＢとの間隔が変化する。後続レンズ群ＧＢは、合焦群ＧＦと、合焦群ＧＦより像側に配置された像側群ＧＣとを有する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦが光軸に沿って像側へ移動する。
上記構成の下、第１実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下の条件式（１－１）および条件式（２）を満足する。
１．８０＜ｆＦ／ｆＢａｗ ・・・（１－１）
ＦＮоｗ＜３．４０ ・・・（２）
但し、ｆＦ：合焦群ＧＦの焦点距離
ｆＢａｗ：後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における焦点距離
ＦＮоｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬのＦナンバー
第１実施形態によれば、合焦の際の画角変動が少ない変倍光学系、およびこの変倍光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。第１実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、図４に示す変倍光学系ＺＬ（２）でも良く、図７に示す変倍光学系ＺＬ（３）でも良く、図１０に示す変倍光学系ＺＬ（４）でも良い。また、第１実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、図１３に示す変倍光学系ＺＬ（５）でも良く、図１６に示す変倍光学系ＺＬ（６）でも良く、図１９に示す変倍光学系ＺＬ（７）でも良い。第１実施形態において、後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群を、説明の便宜上、像側レンズ群ＧＢａと称する場合がある。
条件式（１－１）は、合焦群ＧＦの焦点距離と、広角端状態における像側レンズ群ＧＢａ（後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群）の焦点距離との適切な関係を規定するものである。なお、広角端状態における像側レンズ群ＧＢａの焦点距離は、無限遠物体合焦時の値を示す。条件式（１－１）を満足することで、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
条件式（１－１）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、合焦の際の画角変動を抑えることが困難になる。条件式（１－１）の下限値を１．９０、２．００、２．１０、２．２０、２．２５、２．３０、さらに２．３５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１－１）の上限値を１０．００、８．００、さらに６．００に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
条件式（２）は、広角端状態における変倍光学系ＺＬのＦナンバーの適切な範囲を規定するものである。なお、広角端状態における変倍光学系ＺＬのＦナンバーは、無限遠物体合焦時の開放Ｆ値を示す。条件式（２）を満足することで、光学系の明るさを確保しつつ、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
条件式（２）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、光学系の明るさを確保しつつ、合焦の際の画角変動を抑えることが困難になる。条件式（２）の上限値を３．２０、さらに３．００に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
次に、第２実施形態に係る変倍光学系について説明する。第２実施形態に係る変倍光学系（ズームレンズ）ＺＬの一例としての変倍光学系ＺＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡと、正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢとから構成される。変倍の際、先行レンズ群ＧＡと後続レンズ群ＧＢとの間隔が変化する。後続レンズ群ＧＢは、合焦群ＧＦと、合焦群ＧＦより像側に配置された像側群ＧＣとを有する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦが光軸に沿って像側へ移動する。
上記構成の下、第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下の条件式（１－２）および条件式（２）を満足する。
２．００＜βＦｗ／（－βＢａｗ）＜１５．００ ・・・（１－２）
ＦＮоｗ＜３．４０ ・・・（２）
但し、βＦｗ：広角端状態における合焦群ＧＦの倍率
βＢａｗ：後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における倍率
ＦＮоｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬのＦナンバー
第２実施形態によれば、合焦時の画角変動が少ない変倍光学系、およびこの変倍光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、図４に示す変倍光学系ＺＬ（２）でも良く、図７に示す変倍光学系ＺＬ（３）でも良く、図１０に示す変倍光学系ＺＬ（４）でも良い。また、第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、図１３に示す変倍光学系ＺＬ（５）でも良く、図１６に示す変倍光学系ＺＬ（６）でも良く、図１９に示す変倍光学系ＺＬ（７）でも良い。第２実施形態において、後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群を、説明の便宜上、像側レンズ群ＧＢａと称する場合がある。
条件式（１－２）は、広角端状態における合焦群ＧＦの倍率と、広角端状態における像側レンズ群ＧＢａ（後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群）の倍率との適切な関係を規定するものである。なお、広角端状態における合焦群ＧＦの倍率は、無限遠物体合焦時の値を示す。広角端状態における像側レンズ群ＧＢａの倍率は、無限遠物体合焦時の値を示す。条件式（１－２）を満足することで、合焦時の画角変動を少なくすることができる。
条件式（１－２）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、合焦時の画角変動を抑えることが困難になる。条件式（１－２）の下限値を２．１５、２．３０、２．５０、２．８０、３．００、３．３０、３．５０、３．８０、４．００、４．５０、５．００、さらに５．５０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１－２）の上限値を１４．５０、１４．００、１３．５０、１３．００、１２．００、１１．００、１０．００、９．５０、９．００、８．５０、さらに８．００に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
条件式（２）は、広角端状態における変倍光学系ＺＬのＦナンバーの適切な範囲を規定するものである。なお、広角端状態における変倍光学系ＺＬのＦナンバーは、無限遠物体合焦時の開放Ｆ値を示す。条件式（２）を満足することで、光学系の明るさを確保しつつ、合焦時の画角変動を少なくすることができる。
条件式（２）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、光学系の明るさを確保しつつ、合焦時の画角変動を抑えることが困難になる。条件式（２）の上限値を３．２０、さらに３．００に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下の条件式（３）および条件式（４）を満足することが望ましい。
１．５０＜βＦｗ＜１５．００ ・・・（３）
０．００＜ｆＢａｗ／ｆＣｗ＜１．００ ・・・（４）
但し、βＦｗ：広角端状態における合焦群ＧＦの倍率
ｆＣｗ：広角端状態における像側群ＧＣの焦点距離
ｆＢａｗ：後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における焦点距離
条件式（３）は、広角端状態における合焦群ＧＦの倍率の適切な範囲を規定するものである。なお、広角端状態における合焦群ＧＦの倍率は、無限遠物体合焦時の値を示す。条件式（３）を満足することで、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
条件式（３）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、合焦の際の画角変動を抑えることが困難になる。条件式（３）の下限値を１．５５、１．６０、１．６５、１．７０、１．７５、１．８０、２．００、２．４０、２．５０、２．５５、２．６０、さらに２．６５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（３）の上限値を１４．５０、１３．５０、１２．５０、１１．００、１０．００、９．００、８．００、７．００、さらに６．００に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
条件式（４）は、広角端状態における像側レンズ群ＧＢａ（後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群）の焦点距離と、広角端状態における像側群ＧＣの焦点距離との適切な関係を規定するものである。なお、広角端状態における像側レンズ群ＧＢａの焦点距離は、無限遠物体合焦時の値を示す。広角端状態における像側群ＧＣの焦点距離は、無限遠物体合焦時の値を示す。条件式（４）を満足することで、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
条件式（４）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、合焦の際の画角変動を抑えることが困難になる。条件式（４）の下限値を０．２０、０．３５、０．４５、０．５０、０．５５、０．５８、さらに０．６０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（４）の上限値を０．９９、０．９５、０．９３、０．９０、さらに０．８８に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
０．６０＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜４．００ ・・・（５）
但し、ｆｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離
Ｂｆｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬのバックフォーカス
条件式（５）は、広角端状態における変倍光学系ＺＬのバックフォーカスの適切な範囲を規定するものである。なお、広角端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離は、無限遠物体合焦時の値を示す。条件式（５）を満足することで、広角端状態におけるコマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式（５）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、広角端状態におけるコマ収差等の諸収差を補正することが困難になる。また、周辺光量の確保が困難になる。条件式（５）の下限値を０．７０、０．７３、０．７５、０．８５、０．９３、１．００、１．１０、さらに１．１５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（５）の上限値を３．５０、３．００、２．８０、２．５０、２．２０、２．００、１．８０、さらに１．６０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
０．０５＜Ｂｆｗ／ＴＬｗ＜０．２２ ・・・（６）
但し、ＴＬｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの全長
Ｂｆｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬのバックフォーカス
条件式（６）は、広角端状態における変倍光学系ＺＬの全長と、広角端状態における変倍光学系ＺＬのバックフォーカスとの適切な関係を規定するものである。条件式（６）を満足することで、広角端状態における球面収差等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式（６）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、広角端状態における球面収差等の諸収差を補正することが困難になる。条件式（６）の下限値を０．０６、０．０７、０．１０、０．１２、さらに０．１３に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（６）の上限値を０．２０、０．１８、さらに０．１７に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、後続レンズ群ＧＢに開口絞りＳが配置され、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
０．４０＜ＳＴＬｗ／ＴＬｗ＜０．７０ ・・・（７）
但し、ＴＬｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの全長
ＳＴＬｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの最も物体側のレンズ面から開口絞りＳまでの光軸上の距離
条件式（７）は、広角端状態における変倍光学系ＺＬの全長と、広角端状態における変倍光学系ＺＬの最も物体側のレンズ面から開口絞りＳまでの光軸上の距離との適切な関係を規定するものである。条件式（７）を満足することで、歪曲収差や像面湾曲を良好に補正することができる。
条件式（７）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、歪曲収差や像面湾曲を補正することが困難になる。条件式（７）の下限値を０．４２、０．４４、０．４８、０．５０、０．５２、さらに０．５５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（７）の上限値を０．６８、０．６６、０．６４、さらに０．６２に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
０．００＜ＴＬｔ／ＴＬｗ＜１．００ ・・・（８）
但し、ＴＬｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの全長
ＴＬｔ：望遠端状態における変倍光学系ＺＬの全長
条件式（８）は、広角端状態における変倍光学系ＺＬの全長と、望遠端状態における変倍光学系ＺＬの全長との適切な関係を規定するものである。条件式（８）を満足することにより、望遠端状態における変倍光学系ＺＬの全長が広角端状態における変倍光学系ＺＬの全長よりも短いことを特徴としている。
条件式（８）の下限値を０．２５、０．４０、０．５０、０．６０、０．７０、０．７５、０．８０、さらに０．８５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（８）の上限値を０．９８、さらに０．９７に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、先行レンズ群ＧＡは、最も物体側に配置された第１レンズ群Ｇ１を含み、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
１．００＜（－ｆ１）／ｆｗ＜１．８０ ・・・（９）
但し、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離
条件式（９）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、広角端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離との適切な関係を規定するものである。なお、広角端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離は、無限遠物体合焦時の値を示す。条件式（９）を満足することで、広角端状態における球面収差やコマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式（９）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、広角端状態における球面収差やコマ収差等の諸収差を補正することが困難になる。条件式（９）の下限値を１．０５、１．１０、１．１５、１．２０、さらに１．２５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（９）の上限値を１．７５、１．７０、１．６５、１．６０、１．５５、さらに１．５０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、先行レンズ群ＧＡは、最も物体側に配置された第１レンズ群Ｇ１を含み、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
０．４２＜（－ｆ１）／ｆｔ＜１．２０ ・・・（１０）
但し、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離
条件式（１０）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、望遠端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離との適切な関係を規定するものである。なお、望遠端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離は、無限遠物体合焦時の値を示す。条件式（１０）を満足することで、望遠端状態における球面収差やコマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式（１０）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、望遠端状態における球面収差やコマ収差等の諸収差を補正することが困難になる。条件式（１０）の下限値を０．４５、０．４８、０．５０、０．５２、０．５５、０．５８、０．６０、さらに０．６２に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１０）の上限値を１．１５、１．１０、１．０５、１．００、０．９８、さらに０．９５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
－３．００＜（ｒＬ１Ｒ２＋ｒＬ１Ｒ１）／（ｒＬ１Ｒ２－ｒＬ１Ｒ１）＜－０．８０ ・・・（１１）
但し、ｒＬ１Ｒ１：変倍光学系ＺＬの最も物体側に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
ｒＬ１Ｒ２：変倍光学系ＺＬの最も物体側に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
条件式（１１）は、変倍光学系ＺＬの最も物体側に配置されたレンズの適切なシェイプファクターを規定するものである。条件式（１１）を満足することで、歪曲収差を良好に補正することができる。
条件式（１１）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、歪曲収差を補正することが困難になる。条件式（１１）の下限値を－２．８０、－２．５０、－２．３０、－２．００、さらに－１．８０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１１）の上限値を－０．８５、－０．９０、－０．９５、さらに－１．００に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下の条件式（１２）を満足することが望ましい。
－５．５０＜（ｒＬ２Ｒ２＋ｒＬ２Ｒ１）／（ｒＬ２Ｒ２－ｒＬ２Ｒ１）＜－１．５０ ・・・（１２）
但し、ｒＬ２Ｒ１：変倍光学系ＺＬの物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
ｒＬ２Ｒ２：変倍光学系ＺＬの物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
条件式（１２）は、変倍光学系ＺＬの物体側から数えて２番目に配置されたレンズの適切なシェイプファクターを規定するものである。条件式（１２）を満足することで、コマ収差や像面湾曲を良好に補正することができる。
条件式（１２）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、コマ収差や像面湾曲を補正することが困難になる。条件式（１２）の下限値を－５．４０、－５．３０、－５．１５、－５．００、－４．５０、－４．２５、－４．００、－３．８０、さらに－３．５０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１２）の上限値を－１．６０、－１．７０、－１．７５、－１．８０、さらに－１．８５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
－０．５０＜（ｒＬ３Ｒ２＋ｒＬ３Ｒ１）／（ｒＬ３Ｒ２－ｒＬ３Ｒ１）＜０．５０ ・・・（１３）
但し、ｒＬ３Ｒ１：変倍光学系ＺＬの物体側から数えて３番目に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
ｒＬ３Ｒ２：変倍光学系ＺＬの物体側から数えて３番目に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
条件式（１３）は、変倍光学系ＺＬの物体側から数えて３番目に配置されたレンズの適切なシェイプファクターを規定するものである。条件式（１３）を満足することで、コマ収差を良好に補正することができる。
条件式（１３）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、コマ収差を補正することが困難になる。条件式（１３）の下限値を－０．４５、－０．４０、－０．３８、－０．３５、さらに－０．３３に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１３）の上限値を０．４８、０．４５、０．４３、０．４０、さらに０．３８に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下の条件式（１４）を満足することが望ましい。
１．５０＜｜（ｒＬｅＲ２＋ｒＬｅＲ１）／（ｒＬｅＲ２－ｒＬｅＲ１）｜ ・・・（１４）
但し、ｒＬｅＲ１：変倍光学系ＺＬの最も像側に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
ｒＬｅＲ２：変倍光学系ＺＬの最も像側に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
条件式（１４）は、変倍光学系ＺＬの最も像側に配置されたレンズの適切なシェイプファクターを規定するものである。条件式（１４）を満足することで、像面湾曲や歪曲収差を良好に補正することができる。
条件式（１４）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、像面湾曲や歪曲収差を補正することが困難になる。条件式（１４）の下限値を１．８０、２．００、さらに２．３０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、先行レンズ群ＧＡは、最も物体側に配置された第１レンズ群Ｇ１を含み、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って像側へ移動することが望ましい。これにより、望遠端状態における変倍光学系ＺＬの全長が広角端状態における変倍光学系ＺＬの全長よりも短いことを特徴としている。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、後続レンズ群ＧＢは、少なくとも１枚の非球面レンズを有することが望ましい。これにより、像面湾曲や歪曲収差を良好に補正することができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、後続レンズ群ＧＢは、以下の条件式（１５）を満足するレンズを少なくとも１枚有することが望ましい。第１実施形態および第２実施形態においては、他のレンズと区別するため、条件式（１５）を満足するレンズを特定レンズと称する場合がある。
７５．０＜νｄ ・・・（１５）
νｄ：特定レンズのアッベ数
条件式（１５）は、後続レンズ群ＧＢにおける特定レンズの硝材の異常分散性を規定するものである。条件式（１５）を満足することで、倍率色収差を良好に補正することができる。
条件式（１５）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、倍率色収差を良好に補正することが困難になる。条件式（１５）の下限値を７８．０、８０．０、さらに８１．０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
続いて、図２３を参照しながら、第１実施形態に係る変倍光学系ＺＬの製造方法について概説する。まず、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡと、正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢとを配置する（ステップＳＴ１）。次に、変倍の際、先行レンズ群ＧＡと後続レンズ群ＧＢとの間隔が変化するように構成する（ステップＳＴ２）。次に、後続レンズ群ＧＢに、合焦群ＧＦと、合焦群ＧＦより像側の像側群ＧＣとを配置する（ステップＳＴ３）。次に、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦが光軸に沿って像側へ移動するように構成する（ステップＳＴ４）。そして、少なくとも上記条件式（１－１）および条件式（２）を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ５）。このような製造方法によれば、合焦の際の画角変動が少ない変倍光学系を製造することが可能になる。
続いて、第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬの製造方法について概説する。第２実施形態に係る変倍光学系ＺＬの製造方法は、第１実施形態で述べた製造方法と同様であるため、第１実施形態と同じ図２３を参照しながら説明する。まず、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡと、正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢとを配置する（ステップＳＴ１）。次に、変倍の際、先行レンズ群ＧＡと後続レンズ群ＧＢとの間隔が変化するように構成する（ステップＳＴ２）。次に、後続レンズ群ＧＢに、合焦群ＧＦと、合焦群ＧＦより像側の像側群ＧＣとを配置する（ステップＳＴ３）。次に、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦが光軸に沿って像側へ移動するように構成する（ステップＳＴ４）。そして、少なくとも上記条件式（１－２）および条件式（２）を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ５）。このような製造方法によれば、合焦時の画角変動が少ない変倍光学系を製造することが可能になる。
以下、各実施形態の実施例に係る変倍光学系ＺＬを図面に基づいて説明する。図１、図４、図７、図１０、図１３、図１６、図１９は、第１～第７実施例に係る変倍光学系ＺＬ｛ＺＬ（１）～ＺＬ（７）｝の構成及び屈折力配分を示す断面図である。第１～第７実施例に係る変倍光学系ＺＬ（１）～ＺＬ（７）の断面図では、無限遠から近距離物体に合焦する際の合焦群の光軸に沿った移動方向を「合焦」という文字とともに矢印で示している。第１～第７実施例に係る変倍光学系ＺＬ（１）～ＺＬ（７）の断面図では、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際の各レンズ群の光軸に沿った移動方向を矢印で示している。
これら図１、図４、図７、図１０、図１３、図１６、図１９において、各レンズ群および各群を符号Ｇと数字の組み合わせにより、各レンズを符号Ｌと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。
以下に表１～表７を示すが、この内、表１は第１実施例、表２は第２実施例、表３は第３実施例、表４は第４実施例、表５は第５実施例、表６は第６実施例、表７は第７実施例における各諸元データを示す表である。各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）を選んでいる。
［全体諸元］の表において、ｆはレンズ全系の焦点距離、ＦＮОはＦナンバー、２ωは画角（単位は°（度）で、ωが半画角である）、Ｙは像高を示す。ＴＬは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にＢｆを加えた距離を示し、Ｂｆは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Ｉまでの距離（バックフォーカス）を示す。なお、これらの値は、広角端（Ｗ）、望遠端（Ｔ）の各変倍状態におけるそれぞれについて示している。また、［全体諸元］の表において、ｆＢａｗは、像側レンズ群（後続レンズ群において合焦群から像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群）の広角端状態における焦点距離を示す。ｆＣｗは、広角端状態における像側群の焦点距離を示す。ｆＦは、合焦群の焦点距離を示す。βＢａｗは、像側レンズ群（後続レンズ群において合焦群から像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群）の広角端状態における倍率を示す。βＦｗは、広角端状態における合焦群の倍率を示す。ＳＴＬｗは、広角端状態における変倍光学系の最も物体側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離を示す。
［レンズ諸元］の表において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Ｒは各光学面の曲率半径（曲率中心が像側に位置する面を正の値としている）、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材料のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材料のｄ線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を、（絞りＳ）は開口絞りＳを、（絞りＳａ）は副絞りＳａをそれぞれ示す。空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は省略している。光学面が非球面である場合には面番号に＊印を付して、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］の表には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次式（Ａ）で示す。Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離（サグ量）を、Ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-n」は、「×１０-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。なお、２次の非球面係数Ａ2は０であり、その記載を省略している。１４次の非球面係数Ａ14が０である場合、その記載を省略している。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１－κ×ｙ2／Ｒ2）1/2｝＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10＋Ａ12×ｙ12＋Ａ14×ｙ14 …（Ａ）
［可変間隔データ］の表には、［レンズ諸元］の表において面間隔が（Ｄｉ）となっている面番号ｉでの面間隔を示す。また、［可変間隔データ］の表には、無限遠合焦状態での面間隔、中間距離合焦状態での面間隔、および至近距離合焦状態での面間隔を示す。
［レンズ群データ］の表には、各レンズ群のそれぞれの始面（最も物体側の面）と焦点距離を示す。
以下、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、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、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ので、これに限られるものではない。
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での重複する説明は省略する。
（第１実施例）
第１実施例について、図１～図３および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ（１）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正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とから構成される。広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４内に配設される。各レンズ群記号に付けている符号（＋）もしくは（－）は各レンズ群の屈折力を示し、このことは以下の全ての実施例でも同様である。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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負メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４と、から構成される。負メニスカスレンズＬ１１は、両側のレンズ面が非球面である。負メニスカスレンズＬ１２は、像側のレンズ面が非球面である。負レンズＬ１３は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正レンズＬ２１から構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２との接合レンズから構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ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、両凹形状の負レンズＬ４３と両凸形状の正レンズＬ４４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４６と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４７との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４８と両凹形状の負レンズＬ４９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Ｌ５０と、から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。第４レンズ群Ｇ４における正メニスカスレンズＬ４２と負レンズＬ４３との間に、開口絞りＳが配置される。第４レンズ群Ｇ４における正レンズＬ４４と正レンズＬ４５との間に、副絞りＳａが配置される。負メニスカスレンズＬ５０は、物体側のレンズ面が非球面である。正レンズＬ４５と、正メニスカスレンズＬ４７と、正レンズＬ４８は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
本実施例では、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２とが、全体として負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡを構成する。第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とが、全体として正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢを構成する。第３レンズ群Ｇ３が後続レンズ群ＧＢにおける合焦群ＧＦを構成し、第４レンズ群Ｇ４が後続レンズ群ＧＢにおける像側群ＧＣを構成する。後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズ、すなわち、第３レンズ群Ｇ３の各レンズと、第４レンズ群Ｇ４の各レンズとが、前述の像側レンズ群ＧＢａを構成する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦを構成する第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って像側へ移動する。また、第４レンズ群Ｇ４の正レンズＬ４５、正メニスカスレンズＬ４７、および正レンズＬ４８は、後続レンズ群ＧＢにおける特定レンズに該当する。
以下の表１に、第１実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表１）
［全体諸元］
変倍比＝1.62
ｆＢａｗ＝34.296
ｆＣｗ＝40.351
ｆＦ＝123.557
βＢａｗ＝-0.633
βＦｗ＝2.430
ＳＴＬｗ＝85.087
Ｗ Ｔ
ｆ 14.4 23.3
ＦＮＯ 2.91 2.91
２ω 115.2 84.8
Ｙ 21.6 21.6
ＴＬ 144.665 134.869
Ｂｆ 21.126 34.082
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1* 577.31 3.00 1.588870 61.1
2* 16.50 11.57
3 50.25 2.00 1.820980 42.5
4* 27.05 12.09
5 -43.22 1.50 1.497820 82.6
6 58.13 0.20
7 39.37 5.42 1.673000 38.2
8 1346.43 (D8)
9 8106.07 3.06 1.663820 27.4
10 -101.81 (D10)
11 38.33 2.30 1.963000 24.1
12 20.48 5.15 1.647690 33.7
13 291.48 (D13)
14 23.67 1.20 1.846660 23.7
15 17.23 5.92 1.516800 64.1
16 505.08 1.12
17 ∞ 2.83 （絞りＳ）
18 -50.94 1.20 1.953750 32.3
19 23.48 5.62 1.846660 23.7
20 -62.85 0.40
21 ∞ -0.30 （絞りＳａ）
22 24.30 6.05 1.497820 82.6
23 -54.67 0.20
24 50.54 1.20 1.834810 42.7
25 17.41 4.82 1.497820 82.6
26 120.47 0.20
27 32.87 6.32 1.497820 82.6
28 -19.70 1.20 1.834810 42.7
29 82.19 5.21
30* -59.71 3.50 1.860999 37.0
31 -59.99 Bf
［非球面データ］
第１面
κ=1.000,A4=1.20E-05,A6=-1.77E-08,A8=1.69E-11,A10=-8.86E-15,A12=1.98E-18
第２面
κ=0.000,A4=7.01E-06,A6=2.78E-08,A8=3.97E-11,A10=-5.16E-13,A12=6.21E-16
第４面
κ=1.363,A4=1.35E-05,A6=-1.71E-09,A8=5.11E-11,A10=3.88E-13,A12=1.19E-18
第３０面
κ=1.000,A4=-2.05E-05,A6=-5.87E-08,A8=3.00E-10,A10=-3.42E-12,A12=7.38E-15
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
焦点距離 14.40 16.00 18.00 23.30
物体距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D8 1.60 1.41 1.29 0.35
D10 17.64 7.99 4.40 1.50
D13 11.32 9.18 8.09 5.95
Bf 21.13 26.37 29.24 34.08
中間距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.025 0.025 0.025 0.025
物体距離 555 699 781 915
D8 1.60 1.41 1.29 0.35
D10 18.52 8.83 5.11 2.12
D13 10.36 8.28 7.25 5.15
Bf 21.13 26.37 29.24 34.08
至近距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.094 0.112 0.124 0.144
物体距離 135 142 144 145
D8 1.60 1.41 1.29 0.35
D10 21.51 12.04 8.56 5.80
D13 7.45 5.13 3.93 1.65
Bf 21.13 26.37 29.24 34.08
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -16.41
G2 9 151.48
G3 11 123.56
G4 14 40.35
図２（Ａ）は、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図２（Ｂ）は、第１実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図３（Ａ）は、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態における近距離合焦時の諸収差図である。図３（Ｂ）は、第１実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。無限遠合焦時の各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。近距離合焦時の各収差図において、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図および歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長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。なお、以下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、重複する説明は省略する。
各諸収差図より、第１実施例に係る変倍光学系は、無限遠合焦時から近距離合焦時までの全域において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。そのため、近距離物体に合焦する場合にも良好な光学性能を保ちつつ、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
（第２実施例）
第２実施例について、図４～図６および表２を用いて説明する。図４は、第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ（２）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正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とから構成される。広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際、第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内に配設される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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負メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４と、から構成される。負メニスカスレンズＬ１１は、両側のレンズ面が非球面である。負メニスカスレンズＬ１２は、像側のレンズ面が非球面である。負レンズＬ１３は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２との接合レンズから構成される。負メニスカスレンズＬ２１の物体側近傍に、副絞りＳａが配置される。変倍または合焦の際、副絞りＳａが第２レンズ群Ｇ２とともに光軸に沿って移動する。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ３３と両凸形状の正レンズＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３６と両凸形状の正レンズＬ３７との接合レンズと、から構成される。第３レンズ群Ｇ３における正メニスカスレンズＬ３２と負レンズＬ３３との間に、開口絞りＳが配置される。第３レンズ群Ｇ３における正レンズＬ３４と正レンズＬ３５との間に、副絞りＳａが配置される。正レンズＬ３５と、正レンズＬ３７は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と両凹形状の負レンズＬ４２との接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４３と、から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。正メニスカスレンズＬ４３は、物体側のレンズ面が非球面である。正レンズＬ４１は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
本実施例では、第１レンズ群Ｇ１が、全体として負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡを構成する。第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とが、全体として正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢを構成する。第２レンズ群Ｇ２が後続レンズ群ＧＢにおける合焦群ＧＦを構成し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とが後続レンズ群ＧＢにおける像側群ＧＣを構成する。後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズ、すなわち、第２レンズ群Ｇ２の各レンズと、第３レンズ群Ｇ３の各レンズと、第４レンズ群Ｇ４の各レンズとが、前述の像側レンズ群ＧＢａを構成する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦを構成する第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３５および正レンズＬ３７と、第４レンズ群Ｇ４の正レンズＬ４１は、後続レンズ群ＧＢにおける特定レンズに該当する。
以下の表２に、第２実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表２）
［全体諸元］
変倍比＝1.62
ｆＢａｗ＝32.710
ｆＣｗ＝43.782
ｆＦ＝88.43
βＢａｗ＝-0.671
βＦｗ＝5.116
ＳＴＬｗ＝78.53
Ｗ Ｔ
ｆ 14.4 23.3
ＦＮＯ 2.91 2.91
２ω 115.2 84.8
Ｙ 21.6 21.6
ＴＬ 137.42 129.49
Ｂｆ 21.81 34.22
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1* 211.83 3.00 1.588870 61.1
2* 16.00 11.62
3 48.68 2.00 1.820980 42.5
4* 25.71 11.53
5 -43.59 1.50 1.497820 82.6
6 54.13 0.57
7 40.33 6.61 1.625844 34.2
8 -86.60 (D8)
9 ∞ 0.00 （絞りＳａ）
10 36.98 1.10 1.963000 24.1
11 19.61 4.30 1.680196 30.7
12 1248.24 (D12)
13 26.09 1.10 1.846660 23.8
14 17.50 6.20 1.489456 69.9
15 1516.29 1.54
16 ∞ 2.69 （絞りＳ）
17 -46.01 1.10 1.953750 32.3
18 26.50 5.40 1.846660 23.8
19 -55.71 0.37
20 ∞ -0.30 （絞りＳａ）
21 25.77 6.00 1.497820 82.6
22 -51.72 0.20
23 53.18 1.10 1.834810 42.7
24 17.71 5.00 1.497820 82.6
25 -115.03 (D25)
26 57.48 7.00 1.497820 82.6
27 -18.97 1.10 1.834810 42.7
28 69.64 3.91
29* -41.36 2.00 1.860999 37.1
30 -35.53 Bf
［非球面データ］
第１面
κ=1.000,A4=1.09E-05,A6=-1.70E-08,A8=1.67E-11,A10=-8.87E-15,A12=1.93E-18
第２面
κ=0.000,A4=9.21E-06,A6=2.31E-08,A8=1.30E-11,A10=-4.06E-13,A12=4.84E-16
第４面
κ=1.318,A4=1.28E-05,A6=-2.13E-09,A8=9.99E-11,A10=8.40E-14,A12=6.41E-16
第２９面
κ=1.000,A4=-1.74E-05,A6=-5.18E-08,A8=1.22E-10,A10=-2.24E-12,A12=2.49E-15
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
焦点距離 14.40 16.00 18.00 23.30
物体距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D8 19.84 14.93 10.08 1.68
D12 7.63 7.20 6.53 5.03
D25 1.50 1.62 1.79 1.92
Bf 21.81 24.03 26.72 34.22
中間距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.025 0.025 0.025 0.025
物体距離 547 611 692 904
D8 20.67 15.70 10.78 2.26
D12 6.80 6.43 5.83 4.44
D25 1.50 1.62 1.79 1.92
Bf 21.81 24.03 26.72 34.22
至近距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.091 0.099 0.110 0.142
物体距離 136 139 141 144
D8 22.71 17.82 13.02 4.81
D12 4.76 4.30 3.59 1.90
D25 1.50 1.62 1.79 1.92
Bf 21.81 24.03 26.72 34.22
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -21.48
G2 9 88.43
G3 13 32.84
G4 26 -65.35
図５（Ａ）は、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図５（Ｂ）は、第２実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図６（Ａ）は、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態における近距離合焦時の諸収差図である。図６（Ｂ）は、第２実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第２実施例に係る変倍光学系は、無限遠合焦時から近距離合焦時までの全域において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。そのため、近距離物体に合焦する場合にも良好な光学性能を保ちつつ、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
（第３実施例）
第３実施例について、図７～図９および表３を用いて説明する。図７は、第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ（３）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正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、負の屈折力を有する第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）に変倍する際、第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５が光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に配設される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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負メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４との接合レンズと、から構成される。負メニスカスレンズＬ１１は、両側のレンズ面が非球面である。負メニスカスレンズＬ１２は、像側のレンズ面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と両凹形状の負レンズＬ２２との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ２３と、から構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２との接合レンズから構成される。負メニスカスレンズＬ３１の物体側近傍に、副絞りＳａが配置される。変倍の際、副絞りＳａが第３レンズ群Ｇ３とともに光軸に沿って移動する。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４４と両凸形状の正レンズＬ４５との接合レンズと、から構成される。負レンズＬ４１の物体側近傍に、開口絞りＳが配置される。変倍の際、開口絞りＳが第４レンズ群Ｇ４とともに光軸に沿って移動する。正レンズＬ４２と、正レンズＬ４５は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ５１と両凸形状の正レンズＬ５２との接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５３と、から構成される。第５レンズ群Ｇ５の像側に、像面Ｉが配置される。正メニスカスレンズＬ５３は、像側のレンズ面が非球面である。
本実施例では、第１レンズ群Ｇ１が、全体として負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡを構成する。第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とが、全体として正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢを構成する。第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２３が、後続レンズ群ＧＢにおける合焦群ＧＦを構成し、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とが、後続レンズ群ＧＢにおける像側群ＧＣを構成する。後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズ、すなわち、第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２３と、第３レンズ群Ｇ３の各レンズと、第４レンズ群Ｇ４の各レンズと、第５レンズ群Ｇ５の各レンズとが、前述の像側レンズ群ＧＢａを構成する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦを構成する第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２３が光軸に沿って像側へ移動する。また、第４レンズ群Ｇ４の正レンズＬ４２および正レンズＬ４５は、後続レンズ群ＧＢにおける特定レンズに該当する。
以下の表３に、第３実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）
［全体諸元］
変倍比＝1.62
ｆＢａｗ＝29.379
ｆＣｗ＝47.692
ｆＦ＝53.757
βＢａｗ＝-1.010
βＦｗ＝13.381
ＳＴＬｗ＝87.283
Ｗ Ｔ
ｆ 14.4 23.3
ＦＮＯ 2.91 2.91
２ω 115.2 84.8
Ｙ 21.6 21.6
ＴＬ 144.802 133.372
Ｂｆ 20.14 33.38
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1* 64.00 3.50 1.588870 61.1
2* 14.38 13.77
3 65.31 1.20 1.860999 37.1
4* 29.79 10.56
5 -59.81 1.80 1.433848 95.2
6 31.48 6.27 1.806100 33.3
7 346.05 (D7)
8 54.45 4.40 1.698950 30.1
9 -50.78 1.20 1.963000 24.1
10 68.50 (D10)
11 74.83 3.56 1.728250 28.4
12 -80.45 (D12)
13 ∞ 0.00 （絞りＳａ）
14 24.95 1.20 1.834000 37.2
15 16.99 5.80 1.487490 70.3
16 638.04 (D16)
17 ∞ 5.96 （絞りＳ）
18 -36.03 1.20 1.834810 42.7
19 45.21 4.32 1.497820 82.6
20 -34.72 0.20
21 40.69 3.42 1.749500 35.3
22 -134.06 0.20
23 30.00 1.20 1.834000 37.2
24 19.99 6.27 1.497820 82.6
25 -51.98 (D25)
26 -48.67 1.20 1.953747 32.3
27 20.07 5.51 1.672700 32.2
28 -149.29 2.93
29 -55.36 1.30 1.860999 37.1
30* -46.85 Bf
［非球面データ］
第１面
κ=1.000,A4=-8.79E-06,A6=2.17E-08,A8=-2.83E-11,A10=2.14E-14,A12=-8.62E-18
A14=1.45E-21
第２面
κ=0.000,A4=-2.40E-06,A6=9.20E-09,A8=6.55E-11,A10=8.23E-13,A12=-2.48E-15
A14=2.37E-18
第４面
κ=2.000,A4=5.35E-06,A6=1.13E-08,A8=-1.30E-11,A10=-1.43E-13,A12=1.36E-15
A14=-2.65E-18
第３０面
κ=1.000,A4=1.70E-05,A6=-1.10E-09,A8=2.84E-10,A10=-1.42E-12,A12=3.03E-15
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
焦点距離 14.40 18.00 20.00 23.30
物体距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D7 22.75 11.02 6.71 1.50
D10 1.10 1.10 1.10 1.10
D12 3.61 4.07 3.94 3.64
D16 6.57 4.21 3.24 1.91
D25 3.66 4.37 4.60 4.87
Bf 20.14 25.54 28.52 33.38
中間距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.025 0.025 0.025 0.025
物体距離 556 696 776 909
D7 22.75 11.02 6.71 1.50
D10 1.45 1.43 1.40 1.37
D12 3.22 3.74 3.64 3.37
D16 6.57 4.21 3.24 1.91
D25 3.66 4.37 4.60 4.87
Bf 20.14 25.54 28.52 33.38
至近距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.090 0.108 0.119 0.138
物体距離 135 142 144 146
D7 22.75 11.02 6.71 1.50
D10 2.42 2.52 2.54 2.59
D12 2.28 2.65 2.50 2.15
D16 6.57 4.21 3.24 1.91
D25 3.66 4.37 4.60 4.87
Bf 20.14 25.54 28.52 33.38
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -20.68
G2 8 80.626
G3 13 78.24
G4 17 30.00
G5 26 -40.50
図８（Ａ）は、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図８（Ｂ）は、第３実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図９（Ａ）は、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態における近距離合焦時の諸収差図である。図９（Ｂ）は、第３実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第３実施例に係る変倍光学系は、無限遠合焦時から近距離合焦時までの全域において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。そのため、近距離物体に合焦する場合にも良好な光学性能を保ちつつ、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
（第４実施例）
第４実施例について、図１０～図１２および表４を用いて説明する。図１０は、第４実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ（４）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正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とから構成される。広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際、第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内に配設される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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負メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４と、から構成される。負メニスカスレンズＬ１１は、両側のレンズ面が非球面である。負メニスカスレンズＬ１２は、像側のレンズ面が非球面である。負レンズＬ１３は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２との接合レンズから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ３３と両凸形状の正レンズＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３６と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３７との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３８と両凹形状の負レンズＬ３９との接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４０と、から構成される。第３レンズ群Ｇ３の像側に、像面Ｉが配置される。第３レンズ群Ｇ３における正メニスカスレンズＬ３２と負レンズＬ３３との間に、開口絞りＳが配置される。正メニスカスレンズＬ４０は、物体側のレンズ面が非球面である。正レンズＬ３５と、正メニスカスレンズＬ３７と、正レンズＬ３８は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
本実施例では、第１レンズ群Ｇ１が、全体として負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡを構成する。第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とが、全体として正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢを構成する。第２レンズ群Ｇ２が後続レンズ群ＧＢにおける合焦群ＧＦを構成し、第３レンズ群Ｇ３が後続レンズ群ＧＢにおける像側群ＧＣを構成する。後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズ、すなわち、第２レンズ群Ｇ２の各レンズと、第３レンズ群Ｇ３の各レンズとが、前述の像側レンズ群ＧＢａを構成する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦを構成する第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３５、正メニスカスレンズＬ３７、および正レンズＬ３８は、後続レンズ群ＧＢにおける特定レンズに該当する。
以下の表４に、第４実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表４）
［全体諸元］
変倍比＝1.62
ｆＢａｗ＝32.727
ｆＣｗ＝39.261
ｆＦ＝105.275
βＢａｗ＝-0.674
βＦｗ＝2.687
ＳＴＬｗ＝80.664
Ｗ Ｔ
ｆ 14.4 23.3
ＦＮＯ 2.91 2.91
２ω 115.2 84.8
Ｙ 21.6 21.6
ＴＬ 138.261 132.362
Ｂｆ 22.54 35.22
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1* 151.50 3.00 1.588870 61.1
2* 16.04 13.37
3 88.74 2.00 1.743104 49.4
4* 27.44 10.00
5 -74.77 1.50 1.497820 82.6
6 57.87 0.15
7 37.08 5.77 1.737999 32.3
8 -644.56 (D8)
9 32.64 1.10 2.000600 25.4
10 19.01 5.30 1.647690 33.7
11 210.30 (D11)
12 28.61 1.10 1.850000 27.0
13 18.19 6.08 1.593490 67.0
14 522.90 1.95
15 ∞ 2.88 （絞りＳ）
16 -66.86 1.10 1.953750 32.3
17 25.72 5.35 1.846660 23.7
18 -78.70 0.40
19 24.36 6.27 1.497820 82.6
20 -54.74 0.15
21 43.10 1.10 1.834810 42.7
22 16.90 4.40 1.497820 82.6
23 73.95 0.20
24 31.23 5.73 1.497820 82.6
25 -23.20 1.10 1.834810 42.7
26 55.41 3.93
27* -68.43 2.00 1.851080 40.1
28 -54.15 Bf
［非球面データ］
第１面
κ=1.000,A4=4.50E-06,A6=-3.56E-09,A8=2.17E-12,A10=-5.59E-16,A12=0.00E+00
第２面
κ=0.000,A4=3.63E-06,A6=7.91E-09,A8=2.28E-11,A10=-1.36E-13,A12=1.21E-16
第４面
κ=0.000,A4=2.15E-05,A6=2.23E-08,A8=2.16E-11,A10=1.77E-13,A12=-1.00E-16
第２７面
κ=1.000,A4=-2.41E-05,A6=-4.89E-08,A8=-1.02E-10,A10=-7.59E-13,A12=-3.14E-15
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
焦点距離 14.42 18.00 20.00 23.29
物体距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D8 19.11 10.32 6.94 2.78
D11 10.68 8.35 7.26 5.72
Bf 22.54 27.74 30.59 35.22
中間距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.025 0.025 0.025 0.025
物体距離 553 697 777 909
D8 20.03 11.12 7.69 3.46
D11 9.77 7.55 6.52 5.04
Bf 22.54 27.74 30.59 35.22
至近距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.088 0.106 0.117 0.135
物体距離 141 147 149 150
D8 22.29 13.66 10.37 6.38
D11 7.50 5.02 3.83 2.13
Bf 22.54 27.74 30.59 35.22
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -21.401
G2 9 105.275
G3 12 39.261
図１１（Ａ）は、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図１１（Ｂ）は、第４実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図１２（Ａ）は、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態における近距離合焦時の諸収差図である。図１２（Ｂ）は、第４実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第４実施例に係る変倍光学系は、無限遠合焦時から近距離合焦時までの全域において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。そのため、近距離物体に合焦する場合にも良好な光学性能を保ちつつ、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
（第５実施例）
第５実施例について、図１３～図１５および表５を用いて説明する。図１３は、第５実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第５実施例に係る変倍光学系ＺＬ（５）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正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、負の屈折力を有する第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）に変倍する際、第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５が光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に配設される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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負メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４と、から構成される。負メニスカスレンズＬ１１は、両側のレンズ面が非球面である。負メニスカスレンズＬ１２は、像側のレンズ面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３との接合レンズと、から構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２との接合レンズから構成される。負メニスカスレンズＬ３１の物体側近傍に、副絞りＳａが配置される。変倍の際、副絞りＳａが第３レンズ群Ｇ３とともに光軸に沿って移動する。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４４と両凸形状の正レンズＬ４５との接合レンズと、から構成される。負レンズＬ４１の物体側近傍に、開口絞りＳが配置される。変倍の際、開口絞りＳが第４レンズ群Ｇ４とともに光軸に沿って移動する。正レンズＬ４２と、正レンズＬ４５は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ５１と両凸形状の正レンズＬ５２との接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５３と、から構成される。第５レンズ群Ｇ５の像側に、像面Ｉが配置される。正メニスカスレンズＬ５３は、像側のレンズ面が非球面である。
本実施例では、第１レンズ群Ｇ１が、全体として負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡを構成する。第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とが、全体として正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢを構成する。第２レンズ群Ｇ２が、後続レンズ群ＧＢにおける合焦群ＧＦを構成し、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とが、後続レンズ群ＧＢにおける像側群ＧＣを構成する。後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズ、すなわち、第２レンズ群Ｇ２の各レンズと、第３レンズ群Ｇ３の各レンズと、第４レンズ群Ｇ４の各レンズと、第５レンズ群Ｇ５の各レンズとが、前述の像側レンズ群ＧＢａを構成する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦを構成する第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動する。また、第４レンズ群Ｇ４の正レンズＬ４２および正レンズＬ４５は、後続レンズ群ＧＢにおける特定レンズに該当する。
以下の表５に、第５実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表５）
［全体諸元］
変倍比＝1.62
ｆＢａｗ＝34.9
ｆＣｗ＝39.261
ｆＦ＝83.88
βＢａｗ＝-0.702
βＦｗ＝4.267
ＳＴＬｗ＝87.277
Ｗ Ｔ
ｆ 14.4 23.3
ＦＮＯ 2.91 2.91
２ω 115.0 84.2
Ｙ 21.6 21.6
ＴＬ 143.628 133.3
Ｂｆ 20.07 33.17
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1* 71.95 3.20 1.588870 61.1
2* 14.51 13.55
3 61.90 2.00 1.860999 37.0
4* 29.57 10.97
5 -50.12 1.80 1.433848 95.2
6 39.08 0.92
7 39.32 5.73 1.806100 33.3
8 -2630.42 (D8)
9 102.26 3.51 1.728250 28.3
10 -67.66 0.20
11 45.26 4.78 1.698950 30.1
12 -44.14 1.20 1.963000 24.1
13 53.69 (D13)
14 ∞ 0.00 （絞りＳａ）
15 23.84 1.20 1.834000 37.1
16 16.67 5.13 1.487490 70.3
17 169.89 (D17)
18 ∞ 3.68 （絞りＳ）
19 -75.47 1.20 1.850260 32.3
20 32.29 4.36 1.497820 82.6
21 -56.96 0.20
22 36.85 3.92 1.749500 35.2
23 -94.60 0.20
24 29.88 1.20 1.834000 37.1
25 18.28 5.81 1.497820 82.6
26 -92.45 (D26)
27 -67.55 1.20 1.953747 32.3
28 18.47 5.74 1.672700 32.1
29 -131.73 4.54
30 -42.81 1.30 1.860999 37.0
31* -40.24 Bf
［非球面データ］
第１面
κ=1.000,A4=-8.11E-06,A6=2.22E-08,A8=-3.09E-11,A10=2.50E-14,A12=-1.09E-17
A14=2.04E-21
第２面
κ=0.000,A4=-1.69E-06,A6=3.53E-11,A8=2.41E-11,A10=4.17E-13,A12=-1.56E-15
A14=1.45E-18
第４面
κ=2.000,A4=4.30E-06,A6=1.19E-08,A8=-1.88E-11,A10=-1.27E-13,A12=1.26E-15
A14=-2.10E-18
第３１面
κ=1.000,A4=1.40E-05,A6=3.24E-09,A8=1.91E-10,A10=-1.08E-12,A12=2.54E-15
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
焦点距離 14.40 18.00 20.00 23.30
物体距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D8 22.07 10.81 6.77 1.50
D13 5.69 5.68 5.31 5.57
D17 5.31 3.58 2.91 1.50
D21 0.93 0.50 0.35 0.20
D26 2.93 3.61 3.79 4.01
Bf 20.07 25.18 28.12 33.17
中間距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.025 0.025 0.025 0.025
物体距離 554 696 777 910
D8 22.81 11.47 7.39 2.06
D13 4.94 5.02 4.69 5.01
D17 5.31 3.58 2.91 1.50
D21 0.93 0.50 0.35 0.20
D26 2.93 3.61 3.79 4.01
Bf 20.07 25.18 28.12 33.17
至近距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.090 0.108 0.119 0.138
物体距離 136 143 145 146
D8 24.58 13.62 9.64 4.56
D13 3.17 2.86 2.44 2.52
D17 5.31 3.58 2.91 1.50
D21 0.93 0.50 0.35 0.20
D26 2.93 3.61 3.79 4.01
Bf 20.07 25.18 28.12 33.17
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -20.50
G2 9 83.88
G3 14 83.19
G4 18 30.00
G5 27 -46.50
図１４（Ａ）は、第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図１４（Ｂ）は、第５実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図１５（Ａ）は、第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態における近距離合焦時の諸収差図である。図１５（Ｂ）は、第５実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第５実施例に係る変倍光学系は、無限遠合焦時から近距離合焦時までの全域において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。そのため、近距離物体に合焦する場合にも良好な光学性能を保ちつつ、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
（第６実施例）
第６実施例について、図１６～図１８および表６を用いて説明する。図１６は、第６実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第６実施例に係る変倍光学系ＺＬ（６）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正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、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成される。広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５、および第６レンズ群Ｇ６が光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配設される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４との接合レンズと、から構成される。負メニスカスレンズＬ１１は、両側のレンズ面が非球面である。負レンズＬ１３は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正レンズＬ２１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１から構成される。正レンズＬ３１の物体側近傍に、開口絞りＳが配置される。変倍の際、開口絞りＳが第３レンズ群Ｇ３とともに光軸に沿って移動する。正レンズＬ３１は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２と、から構成される。正メニスカスレンズＬ４２の像側近傍に、副絞りＳａが配置される。変倍の際、副絞りＳａが第４レンズ群Ｇ４とともに光軸に沿って移動する。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５２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Ｌ５３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ５５と、両凹形状の負レンズＬ５６と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５７と、から構成される。負レンズＬ５６は、物体側のレンズ面が非球面である。正レンズＬ５１と、正メニスカスレンズＬ５４と、正メニスカスレンズＬ５７は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
第６レンズ群Ｇ６は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ６１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６２と、から構成される。第６レンズ群Ｇ６の像側に、像面Ｉが配置される。負レンズＬ６１は、物体側のレンズ面が非球面である。正メニスカスレンズＬ６２は、物体側のレンズ面が非球面である。
本実施例では、第１レンズ群Ｇ１が、全体として負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡを構成する。第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５と、第６レンズ群Ｇ６とが、全体として正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢを構成する。第２レンズ群Ｇ２が、後続レンズ群ＧＢにおける合焦群ＧＦを構成し、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５と、第６レンズ群Ｇ６とが、後続レンズ群ＧＢにおける像側群ＧＣを構成する。後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズ、すなわち、第２レンズ群Ｇ２の各レンズと、第３レンズ群Ｇ３の各レンズと、第４レンズ群Ｇ４の各レンズと、第５レンズ群Ｇ５の各レンズと、第６レンズ群Ｇ６の各レンズとが、前述の像側レンズ群ＧＢａを構成する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦを構成する第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動する。また、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２の合焦群ＧＦ２を構成する第５レンズ群Ｇ５の負レンズＬ５６および正メニスカスレンズＬ５７が光軸に沿って物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３１と、第５レンズ群Ｇ５の正レンズＬ５１、正メニスカスレンズＬ５４、および正メニスカスレンズＬ５７は、後続レンズ群ＧＢにおける特定レンズに該当する。
以下の表６に、第６実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表６）
［全体諸元］
変倍比＝2.06
ｆＢａｗ＝38.120
ｆＣｗ＝38.813
ｆＦ＝113.314
βＢａｗ＝-0.770
βＦｗ＝1.834
ＳＴＬｗ＝72.551
Ｗ Ｔ
ｆ 16.5 34.0
ＦＮＯ 2.91 2.91
２ω 108.2 63.0
Ｙ 21.6 21.6
ＴＬ 157.65 139.68
Ｂｆ 12.48 32.74
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1* 101.86 2.80 1.790630 44.9
2* 17.50 15.42
3 -86.28 2.33 1.755200 27.5
4 -56.75 0.49
5 -51.79 1.70 1.497820 82.6
6 35.60 4.74 1.854505 25.1
7 79.30 (D7)
8 281.88 3.62 1.834801 42.7
9 -59.25 1.10 1.922860 20.8
10 -124.87 (D10)
11 ∞ 1.50 （絞りＳ）
12 30.00 6.70 1.497820 82.6
13 -57.17 (D13)
14 -56.59 1.10 1.870705 40.7
15 66.46 0.20
16 43.96 2.53 1.922860 20.8
17 124.88 1.50
18 ∞ (D18) （絞りＳａ）
19 42.12 8.18 1.497820 82.6
20 -25.33 1.20 2.001000 29.1
21 -469.54 0.20
22 33.67 1.20 1.953747 32.3
23 21.47 6.99 1.497820 82.6
24 93.49 0.20
25 35.65 7.53 1.850260 32.3
26 -62.05 (D26)
27* -500.00 1.40 1.870705 40.7
28 459.53 1.20
29 -141.51 4.75 1.497820 82.6
30 -30.90 (D30)
31* -79.23 1.40 1.851080 40.1
32 34.18 7.09
33* -500.00 2.22 1.922860 20.8
34 -201.44 Bf
［非球面データ］
第１面
κ=1.000,A4=-4.56E-07,A6=1.02E-09,A8=-1.24E-12,A10=7.97E-16,A12=-2.87E-19
第２面
κ=0.000,A4=9.94E-06,A6=1.24E-08,A8=-8.79E-12,A10=5.99E-14,A12=-4.00E-17
第２７面
κ=1.000,A4=-2.12E-05,A6=-1.66E-09,A8=7.73E-11,A10=-1.53E-13,A12=1.07E-16
第３１面
κ=1.000,A4=-1.01E-05,A6=-1.21E-08,A8=-1.82E-10,A10=1.01E-12,A12=-1.31E-15
第３３面
κ=1.000,A4=-9.51E-07,A6=-4.11E-09,A8=7.09E-12,A10=-5.94E-14,A12=-2.83E-16
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
焦点距離 16.50 20.00 24.00 34.00
物体距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D7 12.04 5.91 2.94 2.30
D10 28.31 22.58 17.45 5.39
D13 2.32 2.86 3.79 5.78
D18 8.63 6.49 4.10 0.00
D26 2.47 2.47 2.47 2.47
D30 2.10 2.43 2.31 1.70
Bf 12.48 16.82 21.70 32.74
中間距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.033 0.033 0.033 0.033
物体距離 472 698 578 998
D7 13.28 7.00 3.88 2.94
D10 27.07 21.49 16.51 4.76
D13 2.32 2.86 3.79 5.78
D18 8.63 6.49 4.10 0.00
D26 2.44 2.41 2.40 2.37
D30 2.14 2.49 2.38 1.81
Bf 12.48 16.82 21.70 32.74
至近距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.115 0.132 0.153 0.176
物体距離 121 130 138 139
D7 16.20 10.09 7.11 6.19
D10 24.14 18.40 13.28 1.50
D13 2.32 2.86 3.79 5.78
D18 8.63 6.49 4.10 0.00
D26 2.33 2.22 2.13 1.80
D30 2.24 2.68 2.66 2.37
Bf 12.48 16.82 21.70 32.74
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -21.432
G2 8 113.314
G3 11 40.562
G4 14 -67.240
G5 19 28.11
G6 31 -31.068
図１７（Ａ）は、第６実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図１７（Ｂ）は、第６実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図１８（Ａ）は、第６実施例に係る変倍光学系の広角端状態における近距離合焦時の諸収差図である。図１８（Ｂ）は、第６実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第６実施例に係る変倍光学系は、無限遠合焦時から近距離合焦時までの全域において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。そのため、近距離物体に合焦する場合にも良好な光学性能を保ちつつ、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
（第７実施例）
第７実施例について、図１９～図２１および表７を用いて説明する。図１９は、第７実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第７実施例に係る変倍光学系ＺＬ（７）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負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、負の屈折力を有する第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）に変倍する際、第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５が光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配設される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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負メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４と、から構成される。負メニスカスレンズＬ１１は、両側のレンズ面が非球面である。負メニスカスレンズＬ１２は、像側のレンズ面が非球面である。負レンズＬ１３は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と両凸形状の正レンズＬ２２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Ｌ２３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５との接合レンズと、から構成される。第２レンズ群Ｇ２における正レンズＬ２２と正メニスカスレンズＬ２３との間に、副絞りＳａが配置される。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と、両凹形状の負レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と、から構成される。負メニスカスレンズＬ３１の物体側近傍に、開口絞りＳが配置される。正レンズＬ３３の像側近傍に、副絞りＳａが配置される。変倍の際、開口絞りＳと副絞りＳａが第３レンズ群Ｇ３とともに光軸に沿って移動する。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４５と、両凹形状の負レンズＬ４６と、から構成される。負レンズＬ４６は、像側のレンズ面が非球面である。正レンズＬ４２と、正レンズＬ４３は、異常分散性を有する光学ガラスを用いて作製される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５１から構成される。第５レンズ群Ｇ５の像側に、像面Ｉが配置される。負メニスカスレンズＬ５１は、像側のレンズ面が非球面である。
本実施例では、第１レンズ群Ｇ１が、全体として負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡを構成する。第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とが、全体として正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢを構成する。第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１および正レンズＬ２２が、後続レンズ群ＧＢにおける合焦群ＧＦを構成し、第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２３、負メニスカスレンズＬ２４および正レンズＬ２５と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とが、後続レンズ群ＧＢにおける像側群ＧＣを構成する。後続レンズ群ＧＢにおいて合焦群ＧＦから像側に配置されたレンズ、すなわち、第２レンズ群Ｇ２の各レンズと、第３レンズ群Ｇ３の各レンズと、第４レンズ群Ｇ４の各レンズと、第５レンズ群Ｇ５の各レンズとが、前述の像側レンズ群ＧＢａを構成する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦを構成する第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１および正レンズＬ２２が光軸に沿って像側へ移動する。また、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２の合焦群ＧＦ２を構成する第４レンズ群Ｇ４の正レンズＬ４５および負レンズＬ４６が光軸に沿って物体側へ移動する。また、第４レンズ群Ｇ４の正レンズＬ４２および正レンズＬ４３は、後続レンズ群ＧＢにおける特定レンズに該当する。
以下の表７に、第７実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表７）
［全体諸元］
変倍比＝2.06
ｆＢａｗ＝37.589
ｆＣｗ＝50.452
ｆＦ＝113.314
βＢａｗ＝-0.707
βＦｗ＝4.383
ＳＴＬｗ＝89.22
Ｗ Ｔ
ｆ 16.5 34.0
ＦＮＯ 2.91 2.91
２ω 108.2 63.0
Ｙ 21.6 21.6
ＴＬ 157.56 147.45
Ｂｆ 19.36 32.89
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1* 104.57 2.80 1.820980 42.5
2* 17.08 9.90
3 60.02 2.00 1.820980 42.5
4* 39.88 8.96
5 -47.04 1.70 1.456000 91.3
6 99.56 0.20
7 69.77 4.42 2.000600 25.4
8 -360.61 (D8)
9 51.00 1.10 1.963000 24.1
10 26.00 5.60 1.672700 32.1
11 -344.00 (D11)
12 ∞ 0.00 （絞りＳａ）
13 51.32 3.60 1.816659 29.2
14 546.18 0.20
15 55.66 1.20 1.846660 23.7
16 25.97 8.10 1.487490 70.3
17 -49.86 (D17)
18 ∞ 3.69 （絞りＳ）
19 -47.28 1.10 1.953750 32.3
20 -294.71 1.39
21 -67.34 1.10 1.953750 32.3
22 97.38 0.20
23 40.32 3.30 1.922860 20.8
24 -773.06 1.50
25 ∞ (D25) （絞りＳａ）
26 73.81 1.10 1.953750 32.3
27 20.74 6.00 1.497820 82.6
28 -161.32 0.20
29 26.70 9.30 1.497820 82.6
30 -23.87 1.20 1.953750 32.3
31 -34.06 (D31)
32 636.03 3.55 1.808090 22.7
33 -42.69 0.20
34 -54.47 1.40 1.851080 40.1
35* 98.18 (D35)
36 -22.05 1.40 1.820980 42.5
37* -32.00 Bf
［非球面データ］
第１面
κ=1.000,A4=-1.01E-06,A6=5.63E-09,A8=-7.40E-12,A10=3.87E-15,A12=-5.67E-19
第２面
κ=0.000,A4=3.61E-06,A6=9.15E-09,A8=1.27E-11,A10=1.52E-13,A12=-3.00E-16
第４面
κ=1.000,A4=4.88E-06,A6=4.08E-09,A8=-1.88E-11,A10=-1.60E-14,A12=1.46E-16
第３５面
κ=1.000,A4=1.17E-05,A6=1.03E-08,A8=-1.15E-10,A10=1.05E-12,A12=-3.70E-15
第３７面
κ=1.000,A4=6.03E-06,A6=7.34E-09,A8=2.29E-10,A10=-9.55E-13,A12=3.17E-15
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
焦点距離 16.50 20.00 24.00 34.00
物体距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D8 31.43 20.54 12.49 1.50
D11 7.01 7.01 7.01 7.01
D17 1.00 1.56 2.36 4.70
D25 6.55 4.76 3.13 0.00
D31 2.85 4.09 4.91 5.70
D35 7.41 7.41 7.41 7.41
Bf 19.36 24.65 27.69 32.89
中間距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.033 0.034 0.029 0.034
物体距離 465 566 801 980
D8 32.61 21.57 13.40 2.30
D11 5.83 5.99 6.11 6.26
D17 1.00 1.56 2.36 4.70
D25 6.55 4.76 3.13 0.00
D31 2.61 3.89 4.65 5.47
D35 7.64 7.59 7.67 7.63
Bf 19.36 24.65 27.69 32.89
至近距離合焦状態
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｔ
倍率 0.113 0.132 0.156 0.222
物体距離 116 122 125 125
D8 35.53 24.70 16.98 6.55
D11 2.90 2.85 2.52 2.00
D17 1.00 1.56 2.36 4.70
D25 6.55 4.76 3.13 0.00
D31 2.00 3.33 3.86 4.38
D35 8.28 8.16 8.47 8.72
Bf 19.36 24.65 27.69 32.89
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -23.35
G2 9 32.35
G3 18 -61.43
G4 26 52.78
G5 36 -92.26
図２０（Ａ）は、第７実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図２０（Ｂ）は、第７実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図２１（Ａ）は、第７実施例に係る変倍光学系の広角端状態における近距離合焦時の諸収差図である。図２１（Ｂ）は、第７実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第７実施例に係る変倍光学系は、無限遠合焦時から近距離合焦時までの全域において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。そのため、近距離物体に合焦する場合にも良好な光学性能を保ちつつ、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
次に、［条件式対応値］の表を下記に示す。この表には、条件式（１－１）、条件式（１－２）、および条件式（２）～（１４）に対応する値を、全実施例（第１～第７実施例）について纏めて示す。
条件式（１－１） １．８０＜ｆＦ／ｆＢａｗ
条件式（１－２） ２．００＜βＦｗ／（－βＢａｗ）＜１５．００
条件式（２） ＦＮоｗ＜３．４０
条件式（３） １．５０＜βＦｗ＜１５．００
条件式（４） ０．００＜ｆＢａｗ／ｆＣｗ＜１．００
条件式（５） ０．６０＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜４．００
条件式（６） ０．０５＜Ｂｆｗ／ＴＬｗ＜０．２２
条件式（７） ０．４０＜ＳＴＬｗ／ＴＬｗ＜０．７０
条件式（８） ０．００＜ＴＬｔ／ＴＬｗ＜１．００
条件式（９） １．００＜（－ｆ１）／ｆｗ＜１．８０
条件式（１０） ０．４２＜（－ｆ１）／ｆｔ＜１．２０
条件式（１１） －３．００＜（ｒＬ１Ｒ２＋ｒＬ１Ｒ１）／（ｒＬ１Ｒ２－ｒＬ１Ｒ１）＜－０．８０
条件式（１２） －５．５０＜（ｒＬ２Ｒ２＋ｒＬ２Ｒ１）／（ｒＬ２Ｒ２－ｒＬ２Ｒ１）＜－１．５０
条件式（１３） －０．５０＜（ｒＬ３Ｒ２＋ｒＬ３Ｒ１）／（ｒＬ３Ｒ２－ｒＬ３Ｒ１）＜０．５０
条件式（１４） １．５０＜｜（ｒＬｅＲ２＋ｒＬｅＲ１）／（ｒＬｅＲ２－ｒＬｅＲ１）｜
条件式（１５） ７５．０＜νｄ
［条件式対応値］（第１～第４実施例）
条件式 第１実施例 第２実施例 第３実施例 第４実施例
（１－１） 3.603 2.703 1.830 3.217
（１－２） 3.837 7.630 13.253 3.989
（２） 2.91 2.91 2.91 2.91
（３） 2.430 5.116 13.381 2.687
（４） 0.850 0.747 0.616 0.834
（５） 1.467 1.515 1.399 1.563
（６） 0.146 0.159 0.139 0.163
（７） 0.588 0.571 0.603 0.583
（８） 0.932 0.942 0.921 0.957
（９） 1.139 1.491 1.436 1.484
（１０） 0.704 0.922 0.888 0.919
（１１） -1.059 -1.163 -1.579 -1.237
（１２） -3.333 -3.239 -2.678 -1.895
（１３） 0.147 0.108 -0.310 -0.127
（１４） 414.337 13.194 12.013 8.579
（１５） 82.6 82.6 82.6 82.6
［条件式対応値］（第５～第７実施例）
条件式 第５実施例 第６実施例 第７実施例
（１－１） 2.403 2.973 2.737
（１－２） 6.075 2.382 6.202
（２） 2.91 2.91 2.91
（３） 4.267 1.834 4.383
（４） 0.827 0.982 0.745
（５） 1.394 0.756 1.173
（６） 0.140 0.079 0.123
（７） 0.608 0.460 0.566
（８） 0.928 0.886 0.936
（９） 1.424 1.299 1.415
（１０） 0.880 0.630 0.687
（１１） -1.505 -1.415 -1.390
（１２） -2.830 -4.843 -4.962
（１３） -0.124 -0.185 0.358
（１４） 32.243 2.349 5.433
（１５） 82.6 82.6 82.6
上記各実施例によれば、合焦の際の画角変動が少ない変倍光学系を実現することができる。
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、本実施形態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。
本実施形態の変倍光学系の実施例として３群構成、４群構成、５群構成、および６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、７群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本実施形態の変倍光学系の最も物体側や最も像面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。
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。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。
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。
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、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工およ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。
開口絞りは、第３レンズ群の中もしくは近傍、または第４レンズ群の中もしくは近傍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良い。
各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し、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。
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 Ｇ６ 第６レンズ群
Ｉ 像面 Ｓ 開口絞り

Claims (14)

  1. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、
    前記先行レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、
    前記後続レンズ群は、物体側から順に、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レンズ群とからなり、
    前記第３レンズ群は合焦の際に移動する合焦群であり、
    前記第４レンズ群は前記合焦群より像側に配置された像側群であり、
    変倍の際、前記先行レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、前記先行レンズ群における隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記後続レンズ群における隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
    無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群が光軸に沿って像側へ移動し、
    前記後続レンズ群は、以下の条件式を満足するレンズを少なくとも１枚有し、
    ７５．０＜νｄ
    但し、νｄ：前記レンズのアッベ数
    さらに以下の条件式を満足する変倍光学系。
    １．８０＜ｆＦ／ｆＢａｗ
    ＦＮоｗ＜３．４０
    －５．５０＜（ｒＬ２Ｒ２＋ｒＬ２Ｒ１）／（ｒＬ２Ｒ２－ｒＬ２Ｒ１）＜－１．５０
    但し、ｆＦ：前記合焦群の焦点距離
    ｆＢａｗ：前記後続レンズ群において前記合焦群から像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における焦点距離
    ＦＮоｗ：広角端状態における前記変倍光学系のＦナンバー
    ｒＬ２Ｒ１：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
    ｒＬ２Ｒ２：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
  2. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、
    前記先行レンズ群は、負の屈折力を有する第１レンズ群からなり、
    前記後続レンズ群は、物体側から順に、正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レンズ群とからなり、
    前記第２レンズ群は合焦の際に移動する合焦群であり、
    前記第３レンズ群は前記合焦群より像側に配置された像側群であり、
    変倍の際、前記先行レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、前記後続レンズ群における隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
    無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群が光軸に沿って像側へ移動し、
    前記後続レンズ群は、以下の条件式を満足するレンズを少なくとも１枚有し、
    ７５．０＜νｄ
    但し、νｄ：前記レンズのアッベ数
    さらに以下の条件式を満足する変倍光学系。
    １．８０＜ｆＦ／ｆＢａｗ
    ＦＮоｗ＜３．４０
    －５．５０＜（ｒＬ２Ｒ２＋ｒＬ２Ｒ１）／（ｒＬ２Ｒ２－ｒＬ２Ｒ１）＜－１．５０
    ０．０５＜Ｂｆｗ／ＴＬｗ＜０．２２
    －０．５０＜（ｒＬ３Ｒ２＋ｒＬ３Ｒ１）／（ｒＬ３Ｒ２－ｒＬ３Ｒ１）＜０．５０
    但し、ｆＦ：前記合焦群の焦点距離
    ｆＢａｗ：前記後続レンズ群において前記合焦群から像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における焦点距離
    ＦＮоｗ：広角端状態における前記変倍光学系のＦナンバー
    ｒＬ２Ｒ１：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
    ｒＬ２Ｒ２：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
    Ｂｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
    ＴＬｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全長
    ｒＬ３Ｒ１：前記変倍光学系の物体側から数えて３番目に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
    ｒＬ３Ｒ２：前記変倍光学系の物体側から数えて３番目に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
  3. 以下の条件式を満足する請求項１に記載の変倍光学系。
    －０．５０＜（ｒＬ３Ｒ２＋ｒＬ３Ｒ１）／（ｒＬ３Ｒ２－ｒＬ３Ｒ１）＜０．５０
    但し、ｒＬ３Ｒ１：前記変倍光学系の物体側から数えて３番目に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
    ｒＬ３Ｒ２：前記変倍光学系の物体側から数えて３番目に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
  4. 以下の条件式を満足する請求項１～３に記載の変倍光学系。
    １．５０＜βＦｗ＜１５．００
    ０．００＜ｆＢａｗ／ｆＣｗ＜１．００
    但し、βＦｗ：広角端状態における前記合焦群の倍率
    ｆＣｗ：広角端状態における前記像側群の焦点距離
    ｆＢａｗ：前記後続レンズ群において前記合焦群から像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における焦点距離
  5. 以下の条件式を満足する請求項１～４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．６０＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜４．００
    但し、ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    Ｂｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
  6. 前記後続レンズ群に開口絞りが配置され、
    以下の条件式を満足する請求項１～５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．４０＜ＳＴＬｗ／ＴＬｗ＜０．７０
    但し、ＴＬｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全長
    ＳＴＬｗ：広角端状態における前記変倍光学系の最も物体側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離
  7. 以下の条件式を満足する請求項１～６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．００＜ＴＬｔ／ＴＬｗ＜１．００
    但し、ＴＬｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全長
    ＴＬｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の全長
  8. 前記先行レンズ群は、最も物体側に配置された第１レンズ群を含み、
    以下の条件式を満足する請求項１～７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    １．００＜（－ｆ１）／ｆｗ＜１．８０
    但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
  9. 前記先行レンズ群は、最も物体側に配置された第１レンズ群を含み、
    以下の条件式を満足する請求項１～８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．４２＜（－ｆ１）／ｆｔ＜１．２０
    但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
  10. 以下の条件式を満足する請求項１～９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    －３．００＜（ｒＬ１Ｒ２＋ｒＬ１Ｒ１）／（ｒＬ１Ｒ２－ｒＬ１Ｒ１）＜－０．８０
    但し、ｒＬ１Ｒ１：前記変倍光学系の最も物体側に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
    ｒＬ１Ｒ２：前記変倍光学系の最も物体側に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
  11. 以下の条件式を満足する請求項１～１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    １．５０＜｜（ｒＬｅＲ２＋ｒＬｅＲ１）／（ｒＬｅＲ２－ｒＬｅＲ１）｜
    但し、ｒＬｅＲ１：前記変倍光学系の最も像側に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
    ｒＬｅＲ２：前記変倍光学系の最も像側に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
  12. 前記先行レンズ群は、最も物体側に配置された第１レンズ群を含み、
    広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群が光軸に沿って像側へ移動する請求項１～１１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  13. 前記後続レンズ群は、少なくとも１枚の非球面レンズを有する請求項１～１２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  14. 請求項１～１３のいずれか一項に記載の変倍光学系を備えて構成される光学機器。
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