WO2010007939A1 - 変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法 - Google Patents

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    • G02B15/173—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
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    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake

Definitions

  • the present invention relates to a variable magnification optical system, an optical apparatus including the variable magnification optical system, and a variable magnification method of the variable magnification optical system.
  • variable magnification optical system has a problem that it cannot cope with the problem of camera shake correction.
  • the present invention has been made in view of such problems, and a variable power optical system having optical performance capable of dealing with the problem of camera shake correction, an optical apparatus including the variable power optical system, and a variable power optical system
  • An object of the present invention is to provide a system scaling method.
  • a variable magnification optical system includes a first lens group having a positive refractive power disposed closest to the object side, and an image plane side of the first lens group. a second lens group arranged, and the G n lens unit located closest to the image plane, and the G n-1 lens unit arranged on the object side of the G n lens group, a second lens group At least one lens unit disposed between the Gn-1 lens unit and the first lens unit and the Gn lens unit are fixed during zooming, and in focusing, At least one lens group disposed between the second lens group and the G n-1 lens group moves so that at least a part of the G n lens group has a component in a direction substantially orthogonal to the optical axis. Configured to move.
  • Such a variable magnification optical system includes, in order from the object side, a first lens group, a second lens group, a third lens group, a fourth lens group, and a fifth lens group. Preferably it is.
  • variable magnification optical system has, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power.
  • a third lens group, a fourth lens group having a negative refractive power, and a fifth lens group having a positive refractive power, and the first lens group is fixed at the time of zooming; At this time, the third lens group moves, and at least a part of the fifth lens group moves so as to have a component in a direction substantially orthogonal to the optical axis.
  • variable magnification optical system it is preferable that the fifth lens group is fixed during variable magnification.
  • the fourth lens group is composed of one lens component.
  • the fourth lens group is composed of one negative meniscus lens.
  • variable magnification optical system has, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power.
  • a third lens group, and a fourth lens group having a positive refractive power, and the third lens group is arranged in order from the object side with an air gap between the front lens group and the front lens group.
  • a variable magnification optical system in which at least one of the front lens group and the rear lens group moves during focusing, and at least a part of the fourth lens group moves so as to have a component substantially perpendicular to the optical axis.
  • the optical apparatus according to the present invention includes any one of the above-described variable magnification optical systems.
  • variable power optical system the optical apparatus including the variable power optical system, and the variable power method of the variable power optical system are configured as described above, the optical performance capable of dealing with the problem of camera shake correction can be obtained. Obtainable.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations in the infinite focus state in the first embodiment, (a) is a diagram illustrating aberrations in the telephoto end state, and (b) is 0.30 ° in the infinity photographing state in the telephoto end state.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when shake correction is performed for rotational shake.
  • FIG. 3A is an aberration diagram in a short-distance object focusing state according to the first embodiment
  • FIG. 3A is an aberration diagram in a short-distance object focusing state in a wide-angle end state
  • FIG. FIG. 4C is an aberration diagram in the object in-focus state
  • FIG. 4C is an aberration diagram in the near-field object focus state in the telephoto end state.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating various aberrations in the infinitely focused state according to the second embodiment
  • FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations in the wide-angle end state
  • FIG. 9B is 0.40 ° in the infinity photographing state in the wide-angle end state.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when shake correction is performed for rotational shake. It is an aberration diagram of the intermediate focal length state of the second embodiment.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating various aberrations in the infinitely focused state according to the second embodiment
  • FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations in the telephoto end state
  • FIG. 9B is 0.30 ° in the infinity photographing state in the telephoto end state.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when shake correction is performed for rotational shake.
  • FIG. 6A is an aberration diagram in a short-distance object in-focus state according to the second embodiment
  • FIG. 6A is an aberration diagram in a short-distance object in-focus state in a wide-angle end state
  • FIG. FIG. 4C is an aberration diagram in the object in-focus state
  • FIG. 4C is an aberration diagram in the near-field object focus state in the telephoto end state.
  • It is sectional drawing which shows the structure of the variable magnification optical system by 3rd Example.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating various aberrations in the infinitely focused state according to the third example
  • FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations in the wide-angle end state
  • FIG. FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when shake correction is performed for rotational shake.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating various aberrations in the intermediate focal length state according to the third example.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating various aberrations in the infinitely focused state according to the third embodiment
  • FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations in the telephoto end state
  • FIG. 9B is 0.30 ° in the infinity photographing state in the telephoto end state.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when shake correction is performed for rotational shake.
  • FIG. 7A is an aberration diagram in a short-distance object in-focus state according to the third example
  • FIG. 9A is an aberration diagram in a short-distance object in-focus state in a wide-angle end state
  • FIG. 4C is an aberration diagram in the object in-focus state
  • FIG. 4C is an aberration diagram in the near-field object focus state in the telephoto end state.
  • the electronic still camera which mounts the variable magnification optical system which concerns on this invention is shown, (a) is a front view, (b) is a rear view.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating various aberrations in the infinite focus state according to the fourth embodiment
  • FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations in the telephoto end state
  • FIG. 9B is 0.30 ° in the infinity photographing state in the telephoto end state.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when shake correction is performed for rotational shake.
  • FIG. 10A is an aberration diagram in a short-distance object in-focus state according to the fourth embodiment
  • FIG. 10A is an aberration diagram in a short-distance object in-focus state in the wide-angle end state
  • FIG. FIG. 4C is an aberration diagram in the object in-focus state
  • FIG. 4C is an aberration diagram in the near-field object focus state in the telephoto end state.
  • variable magnification optical system ZL includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a positive refractive power.
  • a third lens group G3 having a positive refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a positive refractive power By adopting such a configuration, the entire lens barrel can be reduced in size. Further, as shown in FIG.
  • the Enomoto variable magnification optical system ZL includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a positive refractive power in order from the object side.
  • the first lens group G1 is fixed when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state. This is advantageous for simplifying the zoom mechanism.
  • variable magnification optical system ZL when the lens position state changes from the wide-angle end to the telephoto end, it is desirable that the G n lens unit G n arranged on the most image side is fixed . With this configuration, the zoom mechanism of the variable magnification optical system ZL can be simplified. Further, when the aperture stop S in the vicinity of the G n lens unit G n in or the G n lens unit G n arranged, the lens position state from the wide-angle end state to the telephoto end state changes, the G n lens unit By fixing G n and the aperture stop S, the F number can be made constant. Further, when the lens position state changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, if the first lens group G1 and the Gn lens group Gn are fixed, the total length of the variable magnification optical system ZL can be kept constant. Can do.
  • the third lens group G3 (or at least one of the front partial lens group and the rear partial lens group in the third lens group). Since the third lens group G3 (or at least one of the front lens group and the rear lens group in the third lens group) has a smaller number of lenses and a smaller outer diameter than the other lens groups, Suitable for focusing. With this configuration, there is no change in the overall length due to focusing, and good optical performance can be obtained even when shooting a short distance object.
  • the Gn lens group Gn is moved so as to have a component in a direction substantially orthogonal to the optical axis to perform camera shake correction.
  • the camera shake correction mechanism can be reduced in size and weight.
  • the movement having a component in a direction substantially orthogonal to the optical axis is not only to move in a direction orthogonal to the optical axis, but also to move in an oblique direction with respect to the optical axis, or to rotate one point on the optical axis as the center of rotation. Swinging is also included.
  • the other lens group when the fourth lens group G4 (or one of the front lens group and the rear lens group in the third lens group is a focusing lens group).
  • Preferably consists of one lens component.
  • the fourth lens G4 group (or the other lens group when one of the front lens group and the rear lens group in the third lens group is the focusing lens group) is one lens.
  • a negative meniscus lens is desirable. Thereby, spherical aberration and chromatic aberration at the telephoto end can be corrected effectively.
  • variable magnification optical system ZL has lens groups from the first lens group G1 to the Gn lens group Gn , the focal length of the Gn -1 lens group Gn-1 is set to fGn -1.
  • the focal length of the entire system is fw. It is desirable to satisfy the following conditional expression (1).
  • Conditional expression (1) defines the focal length of the Gn-1 lens group Gn-1 (the fourth lens group G4 in the present embodiment) with respect to the focal length of the entire zooming optical system ZL.
  • Exceeding the upper limit of conditional expression (1) is not preferable because the refractive power of the fourth lens group G4 becomes weak, and it becomes difficult to suppress fluctuations in spherical aberration during zooming.
  • the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the refractive power of the fourth lens group G4 becomes strong, and it becomes difficult to correct chromatic aberration.
  • the amount of decentration coma generated due to decentration due to a manufacturing error increases, which is not preferable.
  • the effect of this invention can be made more reliable by making the upper limit of conditional expression (1) into 3.5 and setting a lower limit to 1.5.
  • FIG. 16 and 17 show a configuration of an electronic still camera 1 (hereinafter simply referred to as a camera) as an optical apparatus including the above-described variable magnification optical system ZL.
  • a camera an electronic still camera 1
  • variable magnification optical system ZL variable magnification optical system
  • the image is formed on an image sensor C (for example, a CCD or a CMOS) disposed on the surface I.
  • the subject image formed on the image sensor C is displayed on the liquid crystal monitor 2 disposed behind the camera 1.
  • the photographer determines the composition of the subject image while looking at the liquid crystal monitor 2, and then presses the release button 3 to photograph the subject image with the image sensor C and records and saves it in a memory (not shown).
  • the camera 1 includes an auxiliary light emitting unit 4 that emits auxiliary light when the subject is dark, and a wide (W) when zooming the zoom optical system ZL from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T).
  • a tele (T) button 5 and function buttons 6 used for setting various conditions of the camera 1 are arranged.
  • the camera 1 may be a so-called single-lens reflex camera including a half mirror, a focusing screen, a pentaprism, an eyepiece optical system, and the like.
  • the variable magnification optical system ZL may be provided in an interchangeable lens that can be attached to and detached from a single-lens reflex camera.
  • variable magnification optical system ZL having the five-group configuration is shown in the above description and the examples described below.
  • the above-described configuration conditions and the like can be applied to other group configurations such as the sixth group and the seventh group. is there.
  • a configuration in which at least one lens having a positive refractive index is added to the most object side a configuration in which at least one lens having a positive refractive index or a negative refractive index is added to the most image side,
  • a configuration in which three or more lens groups are arranged between the second lens group G2 and the fifth lens group G5 can be mentioned.
  • the present invention is not limited to the third lens group G3, and a single lens group, a plurality of lens groups, or a partial lens group is arranged in the optical axis direction.
  • the focusing lens group may be moved to focus from an object at infinity to an object at a short distance.
  • the focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor for autofocus (such as an ultrasonic motor).
  • the third lens group G3 is preferably the focusing lens group as described above, but the fourth lens group G4 may be used for focusing.
  • the lens surface may be an aspherical surface.
  • the aspherical surface may be any one of an aspherical surface by grinding, a glass mold aspherical surface in which glass is formed into an aspherical shape, and a composite aspherical surface in which resin is formed in an aspherical shape on the glass surface.
  • the lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
  • GRIN lens gradient index lens
  • the aperture stop S is preferably disposed in the vicinity of the fifth lens group G5 or in the fifth lens group G5.
  • the aperture diaphragm S does not have a member as the aperture stop S, but plays a role in the lens frame. You may substitute.
  • an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength range is applied to each lens surface, thereby reducing flare and ghost and achieving high optical performance with high contrast.
  • the zoom optical system ZL of this embodiment has a focal length in terms of 35 mm film size of about 60 to 80 mm at the wide-angle end state, and about 180 to 400 mm at the telephoto end state, and a zoom ratio of 2 to About 5.
  • the first lens group G1 has at least two positive lens components and one negative lens component.
  • the first lens group G1 it is preferable to dispose the lens components in order of negative positive / positive in order from the object side. Moreover, it is preferable that all of these positive lens components are single lenses.
  • the negative lens component is preferably a cemented lens.
  • the first lens group G1 does not have an optical path bending element such as a right-angle prism.
  • the first lens group G1 is preferably composed of a lens component having at least one spherical or aspherical surface, or is composed of the lens component and a plane parallel plate that transmits light.
  • the second lens group G2 has at least one positive lens component and two negative lens components.
  • the second lens group G2 it is preferable to dispose lens components in order of negative and positive in order from the object side.
  • the second and third lens components are preferably bonded together. Further, a negative lens component may be added on the most image side of the second lens group G2.
  • the third lens group G3 has at least one positive lens component and one negative lens component. Further, the third lens group G3 may be composed of a single cemented lens.
  • the fifth lens group G5 has positive and negative partial lens groups (5a partial lens group G5a, 5b partial lens group G5b, and 5c partial lens group G5c). Then, camera shake correction (anti-vibration) can be performed by moving the fifth-b partial lens group G5b in a direction substantially orthogonal to the optical axis. With this configuration, the diameter of the variable magnification optical system ZL can be reduced.
  • the 5a partial lens group G5a has at least one positive lens component
  • the 5b partial lens group G5b has at least one cemented lens
  • the 5c partial lens group G5c has at least one negative positive value. It is preferable to have the lens component.
  • FIG. 1 shows the movement of each lens group in the refractive power distribution of the zoom optical system ZL and the change in the focal length state from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T).
  • the variable magnification optical system ZL includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power.
  • the fifth lens group G5 includes, in order from the object side, a 5a partial lens group G5a having a positive refractive power, a 5b partial lens group G5b having a negative refractive power, and a fifth c partial lens having a positive refractive power. And a group G5c. Then, when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the third lens group G3 is moved along the optical axis while the first lens group G1 and the fifth lens group G5 are fixed. Focusing is performed from an object to a short-distance object, and camera shake correction (anti-vibration) is performed by moving the fifth lens group G5b of the fifth lens group G5 in a direction substantially orthogonal to the optical axis. ing.
  • variable magnification optical system ZL shown in FIG. 1 shows the configuration of the variable magnification optical system ZL1 according to the first example.
  • the first lens group G1 is arranged in order from the object side. It is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, a biconvex lens L13, and a positive meniscus lens L14 having a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a cemented lens of a biconcave lens L22 and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side, and a concave surface facing the object side
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L31 and a biconvex lens L32 having a convex surface directed toward the object side, and a biconvex lens L33.
  • the fourth lens group G4 includes a negative meniscus lens L41 having a concave surface directed toward the object side.
  • the 5a partial lens group G5a includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L51 having a convex surface facing the object side and a biconvex lens L52, and the 5b partial lens group G5b.
  • the fifth c partial lens group G5c is composed of a cemented lens composed of a positive meniscus lens L53 having a concave surface facing the object side and a biconcave lens L54 in order from the object side.
  • the lens includes a cemented lens of a meniscus lens L55 and a biconvex lens L56, a positive meniscus lens L57 having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens L58 having a concave surface facing the object side.
  • the aperture stop S is located closest to the object side of the fifth lens group G5 and is included in the 5a partial lens group G5a.
  • the rotational shake at an angle ⁇ is corrected with a lens having a focal length f of the entire system and an image stabilization coefficient (ratio of the amount of image movement on the imaging surface to the amount of movement of the moving lens group in shake correction) K.
  • the moving lens group for shake correction may be moved in the direction orthogonal to the optical axis by (f ⁇ tan ⁇ ) / K (this relationship is the same in the following embodiments).
  • the image stabilization coefficient is 1.20 and the focal length is 71.4 (mm). Therefore, the 5b partial lens for correcting a rotation blur of 0.40 ° is used.
  • the movement amount of the group G5b is 0.42 (mm).
  • the image stabilization coefficient is 1.20 and the focal length is 196.0 (mm). Therefore, the fifth b for correcting the rotation blur of 0.30 °.
  • the moving amount of the partial lens group G5b is 0.86 (mm).
  • f represents the focal length
  • FNO represents the F number
  • 2 ⁇ represents the angle of view.
  • the surface number is the order of the lens surfaces from the object side along the direction of travel of the light beam
  • the surface interval is the distance on the optical axis from each optical surface to the next optical surface
  • Bf indicates a distance (back focus) on the optical axis from the final surface to the image plane I.
  • “mm” is generally used for the focal length, the radius of curvature, the surface interval, and other length units listed in all the following specifications, but the optical system is proportionally enlarged or reduced.
  • the radius of curvature of 0.0000 indicates a plane, and the refractive index of air of 1.0000 is omitted.
  • the description of these symbols and the description of the specification table are the same in the following examples.
  • the fourth on-axis air gap d3 between the fourth lens group G4 and the on-axis air gap d4 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 change upon zooming.
  • Table 2 below shows variable interval data and the total length at each focal length in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system ZL1 according to the first example.
  • Table 3 shows values corresponding to the conditional expressions in the first embodiment.
  • fG n-1 represents the focal length of the fourth lens group G4, and fw represents the focal length of the entire variable magnification optical system ZL. The description of this symbol is the same in the following embodiments.
  • FIG. 2A shows an aberration diagram in the infinite focus state in the wide-angle end state of the first embodiment
  • FIG. 3 shows an aberration diagram in the infinite focus state in the intermediate focal length state
  • FIG. FIG. 4A is an aberration diagram in the infinitely focused state
  • FIG. 5A is an aberration diagram in the near-field object focused state at the wide-angle end state
  • FIG. 5B shows an aberration diagram in the state
  • FIG. 5C shows an aberration diagram in the near-distance object focusing state in the telephoto end state.
  • FIG. 2B shows a meridional lateral aberration diagram when the blur correction is performed with respect to the rotation blur of 0.40 ° in the infinity photographing state at the wide-angle end state of the first embodiment
  • FIG. 4B shows a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed for 0.30 ° rotational blur in the infinity shooting state at the telephoto end state.
  • FNO represents an F number
  • Y represents an image height
  • the solid line shows the sagittal image plane
  • the broken line shows the meridional image plane.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the variable magnification optical system ZL2 according to the second example.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side.
  • the positive meniscus lens L13 has a convex surface facing the object side
  • the positive meniscus lens L14 has a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a cemented lens of a biconcave lens L22 and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side, and a concave surface facing the object side And a negative meniscus lens L25 having a concave surface facing the object side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L31 and a biconvex lens L32 having a convex surface directed toward the object side, and a biconvex lens L33.
  • the fourth lens group G4 includes a negative meniscus lens L41 having a concave surface directed toward the object side.
  • the 5a partial lens group G5a is composed of a cemented lens of a biconvex lens L51 and a biconcave lens L52 in order from the object side
  • the 5b partial lens group G5b is in order from the object side to the object side.
  • the fifth c partial lens group G5c includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L55 and a biconvex lens L56 having a convex surface facing the object side.
  • a cemented lens, a biconvex lens L57, and a negative meniscus lens L58 having a concave surface facing the object side.
  • the aperture stop S is located between the 5a partial lens group G5a and the 5b partial lens group G5b and closest to the image side of the 5a partial lens group G5a.
  • the image stabilization coefficient is 1.00 and the focal length is 71.4 (mm). Therefore, the second correction for correcting the rotation blur of 0.40 ° is performed.
  • the moving amount of the 5b partial lens group G5b is 0.50 (mm).
  • the image stabilization coefficient is 1.00 and the focal length is 196.0 (mm), so the fifth b for correcting the rotation blur of 0.30 °.
  • the moving amount of the partial lens group G5b is 1.03 (mm).
  • Table 5 below shows variable interval data and the total length at each focal length in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system ZL2 according to the second example.
  • Table 6 shows values corresponding to the conditional expressions in the second embodiment.
  • FIG. 7A shows an aberration diagram in the infinite focus state in the wide-angle end state of this second embodiment
  • FIG. 8 shows an aberration diagram in the infinite focus state in the intermediate focal length state
  • FIG. FIG. 9A shows an aberration diagram in the infinitely focused state
  • FIG. 10A shows an aberration diagram in the near-field object focused state at the wide-angle end state
  • FIG. 10B is an aberration diagram in the state
  • FIG. 10C is an aberration diagram in the short-distance object focusing state in the telephoto end state.
  • FIG. 7B shows a meridional lateral aberration diagram when the shake correction is performed with respect to the rotation blur of 0.40 ° in the infinity photographing state at the wide-angle end state in the second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of the variable magnification optical system ZL3 according to the third example.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side.
  • the positive meniscus lens L13 has a convex surface facing the object side
  • the positive meniscus lens L14 has a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a cemented lens of a biconcave lens L22 and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side, and a concave surface facing the object side And a negative meniscus lens L25 having a concave surface facing the object side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L31 having a concave surface facing the object side, and a cemented lens of a negative meniscus lens L32 having a convex surface facing the object side and a biconvex lens L33.
  • the fourth lens group G4 includes a negative meniscus lens L41 having a concave surface directed toward the object side.
  • the 5a partial lens group G5a includes, in order from the object side, a biconvex lens L51, and a positive meniscus lens L52 having a convex surface directed toward the object side.
  • the 5b partial lens group G5b In order from the side, a cemented lens of a positive meniscus lens L53 and a biconcave lens L54 having a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens L55 having a convex surface facing the object side, the fifth c partial lens group G5c includes: In order from the side, the lens includes a biconvex lens L56, a biconvex lens L57, and a negative meniscus lens L58 having a concave surface facing the object side.
  • the aperture stop S is located closest to the object side of the fifth lens group G5 and is included in the 5a partial lens group G5b.
  • the image stabilization coefficient is 1.30 and the focal length is 71.4 (mm).
  • the moving amount of the 5b partial lens group G5b is 0.38 (mm).
  • the image stabilization coefficient is 1.30 and the focal length is 196.0 (mm). Therefore, the fifth b for correcting the rotation blur of 0.30 °.
  • the moving amount of the partial lens group G5b is 0.79 (mm).
  • Table 8 below shows variable interval data and the total length at each focal length in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system ZL3 according to the third example.
  • Table 9 shows values corresponding to the conditional expressions in the third embodiment.
  • FIG. 12A is an aberration diagram in the infinite focus state in the wide-angle end state of this third embodiment
  • FIG. 13 is an aberration diagram in the infinite focus state in the intermediate focal length state
  • FIG. FIG. 14A is an aberration diagram in the infinite focus state
  • FIG. 15A is an aberration diagram in the close focus state in the wide-angle end state
  • FIG. FIG. 15B is an aberration diagram in the state
  • FIG. 15C is an aberration diagram in the short distance object in-focus state in the telephoto end state.
  • FIG. 12B shows a meridional lateral aberration diagram when the shake correction is performed with respect to the rotation blur of 0.40 ° in the infinity photographing state at the wide-angle end state in the third example
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of the variable magnification optical system ZL4 according to the fourth example.
  • the variable magnification optical system ZL4 in FIG. 18 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power. It has a lens group G3 and a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a front partial lens group G3a, and a rear partial lens group G3b that is arranged with an air gap from the front partial lens group G3a.
  • the zoom optical system ZL4 In the zoom optical system ZL4, during zooming, the first lens group G1 and the fourth lens group G4 are fixed, and the second lens group G2 and the third lens group G3 move in the optical axis direction, and the front part The air space between the lens group G3a and the rear lens group G3b changes.
  • the variable magnification optical system ZL4 at the time of focusing, at least one of the front partial lens group G3a and the rear partial lens group G3b moves, and the other is fixed. Furthermore, at least a part of the fourth lens group G4 (as in this embodiment, the fourth lens group G4 has negative and positive partial lens groups G4a, G4b, and G4c in order from the object side.
  • the partial lens group G4b moves so as to have a component substantially perpendicular to the optical axis.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex lens L12, a biconvex lens L13, and a positive meniscus lens L14 having a convex surface facing the object side. Composed.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a cemented lens of a biconcave lens L22 and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side, and a concave surface facing the object side
  • the front lens group G3a of the third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens of a positive meniscus lens L31 having a convex surface facing the object side and a negative meniscus lens L32 having a convex surface facing the object side.
  • the rear lens group G3b of the third lens group G3 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L41 having a concave surface directed toward the object side, and a cemented lens of a biconvex lens L42 and a biconcave lens L43.
  • the first partial group G4a includes a positive meniscus lens L51 having a convex surface directed toward the object side
  • the second partial group G4b includes, in order from the object side, a biconvex lens L52 and a biconcave lens L53.
  • the third partial group G4c is composed of a cemented lens and a biconvex lens L55, a biconvex lens L56, and a negative meniscus lens L57 having a concave surface facing the object side in order from the object side. Composed.
  • the closed aperture stop S is located closest to the object side of the fourth lens group G4 and is included in the first partial group G4a.
  • the axial air gap d3 between the front lens group G3a and the rear lens group G3b and the axial air gap d4 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 change during zooming.
  • Table 14 below shows variable interval data, Bf, and the total length at each focal length in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system ZL4 according to the fourth example.
  • FIG. 19A shows an aberration diagram in the infinite focus state in the wide-angle end state of this fourth embodiment
  • FIG. 20A shows an aberration diagram in the infinite focus state in the intermediate focal length state
  • FIG. 21A shows an aberration diagram in the infinitely focused state in the end state
  • FIG. 22A shows an aberration diagram in the near-distance object focused state in the wide angle end state, and a short distance in the intermediate focal length state
  • FIG. 22B is an aberration diagram in the focused state
  • FIG. 22C is an aberration diagram in the near-field object focused state in the telephoto end state. Further, FIG.

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Abstract

電子スチルカメラ１等に搭載される変倍光学系ＺＬを、物体側より順に、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を有し、変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１は固定されており、合焦に際し、第３レンズ群Ｇ３が移動し、第５レンズ群Ｇ５の少なくとも一部が光軸と略直交方向の成分を持つように移動するよう構成する。

Description

変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法
　本発明は、変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法に関する。
　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１参照）。
特開２００６－２０１５２４号公報
　しかしながら、従来の変倍光学系は、手ぶれ補正の問題に対応できていないという課題があった。
　本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、手ぶれ補正の問題に対応可能な光学性能を備えた変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法を提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、第１の本発明に係る変倍光学系は、最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、この第１レンズ群の像面側に配置された第２レンズ群と、最も像面側に配置された第Ｇnレンズ群と、第Ｇnレンズ群の物体側に配置された第Ｇn-1レンズ群と、第２レンズ群と第Ｇn-1レンズ群との間に配置された少なくとも一つのレンズ群と、を有し、変倍に際し、第１レンズ群と第Ｇnレンズ群とは固定されており、合焦に際し、第２レンズ群と第Ｇn-1レンズ群との間に配置された少なくとも一つのレンズ群が移動し、第Ｇnレンズ群の少なくとも一部が光軸と略直交方向の成分を持つように移動するよう構成される。
　また、このような変倍光学系は、第Ｇn-1レンズ群の焦点距離をｆＧn-1とし、全系の焦点距離をｆｗとしたとき、次式
０．５　＜　｜ｆＧn-1｜／ｆｗ　＜　５．０
の条件を満足することが好ましい。
　また、このような変倍光学系は、物体側より順に、第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群と、を有していることが好ましい。
　また、第２の本発明に係る変倍光学系は、物体側より順に、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、を有し、変倍に際し、第１レンズ群は固定されており、合焦に際し、第３レンズ群が移動し、第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と略直交方向の成分を持つように移動するよう構成される。
　また、このような変倍光学系は、変倍に際し、第５レンズ群は固定されていることが好ましい。
　また、このような変倍光学系は、第４レンズ群の焦点距離をｆＧn-1とし、全系の焦点距離をｆｗとしたとき、次式
０．５　＜　｜ｆＧn-1｜／ｆｗ　＜　５．０
の条件を満足することが好ましい。
　また、このような変倍光学系において、第４レンズ群は、１つのレンズ成分からなることが好ましい。
　また、このような変倍光学系において、第４レンズ群は、１つの負メニスカスレンズからなることが好ましい。
　また、第３の本発明に係る変倍光学系は、物体側より順に、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、第３レンズ群は、物体側より順に、前部分レンズ群と、前部分レンズ群と空気間隔を隔てて配置される後部分レンズ群と、を有し、変倍に際し、第１レンズ群と第４レンズ群とは固定され、前部分レンズ群と後部分レンズ群との間の空気間隔は変化し、合焦に際し、前部分レンズ群と後部分レンズ群の少なくとも一方が移動し、第４レンズ群の少なくとも一部が光軸と略直交方向の成分を持つように移動する変倍光学系。
　また、本発明に係る光学機器は、上述の変倍光学系のいずれかを備えて構成される。
　また、本発明に係る変倍光学系の変倍方法は、最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、この第１レンズ群の像面側に配置された第２レンズ群と、最も像面側に配置され、少なくとも一部が光軸と略直交方向の成分を持つように移動する第Ｇnレンズ群と、第Ｇnレンズ群の物体側に配置された第Ｇn-1レンズ群と、第２レンズ群と第Ｇn-1レンズ群との間に配置された合焦レンズ群と、を有する変倍光学系を用いた変倍方法において、第１レンズ群と第Ｇnレンズ群とを固定し、第１レンズ群と第Ｇnレンズ群との間に配置された少なくとも一つのレンズ群を移動させる。
に構成される。
　本発明に係る変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法を以上のように構成すると、手ぶれ補正の問題にも対応可能な光学性能を得ることができる。
第１実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第１実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．４０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第１実施例の中間焦点距離状態の諸収差図である。 第１実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態における諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．３０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第１実施例の近距離物体合焦状態の収差図であり、（ａ）は広角端状態での近距離物体合焦状態の収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態での近距離物体合焦状態の収差図であり、（ｃ）は望遠端状態での近距離物体合焦状態の収差図である。 第２実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第２実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．４０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第２実施例の中間焦点距離状態の諸収差図である。 第２実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態における諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．３０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第２実施例の近距離物体合焦状態の収差図であり、（ａ）は広角端状態での近距離物体合焦状態の収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態での近距離物体合焦状態の収差図であり、（ｃ）は望遠端状態での近距離物体合焦状態の収差図である。 第３実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第３実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．４０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第３実施例の中間焦点距離状態の諸収差図である。 第３実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態における諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．３０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第３実施例の近距離物体合焦状態の収差図であり、（ａ）は広角端状態での近距離物体合焦状態の収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態での近距離物体合焦状態の収差図であり、（ｃ）は望遠端状態での近距離物体合焦状態の収差図である。 本発明に係る変倍光学系を搭載する電子スチルカメラを示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は背面図である。 図１６（ａ）のＡ－Ａ′線に沿った断面図である。 第４実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第４実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．４０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第４実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は中間焦点距離状態における諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態での無限遠撮影状態において０．３０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第４実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態における諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．３０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第４実施例の近距離物体合焦状態の収差図であり、（ａ）は広角端状態での近距離物体合焦状態の収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態での近距離物体合焦状態の収差図であり、（ｃ）は望遠端状態での近距離物体合焦状態の収差図である。
　以下、本発明の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、正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とを有して構成されている。このような構成とすることにより、鏡筒全体の小型化が達成できる。また, 本変倍光学系ＺＬは、図１８に示すように、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とを有し、第３レンズ群Ｇ３の前部分レンズ群と後部分レンズ群の間の空気間隔が変倍に際して変化するように構成することとしてもよい。
　この変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１は固定されていることが望ましい。これにより、ズーム機構の簡略化に有利となる。
　また、この変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、最も像面側に配置された第Ｇｎレンズ群Ｇｎは固定されていることが望ましい。この構成により、変倍光学系ＺＬのズーム機構を簡略化することができる。また、第Ｇｎレンズ群Ｇｎ中または第Ｇｎレンズ群Ｇｎの近傍に開口絞りＳを配置し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第Ｇｎレンズ群Ｇｎと開口絞りＳを固定とすることにより、Ｆナンバーを一定とすることができる。また、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第Ｇｎレンズ群Ｇｎとを固定とすると、変倍光学系ＺＬの全長を一定に保つことができる。
　第３レンズ群Ｇ３（または、第３レンズ群中の前部分レンズ群と後部分レンズ群との少なくとも一方）を動かすことにより、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うのが好ましい。第３レンズ群Ｇ３（または、第３レンズ群中の前部分レンズ群と後部分レンズ群との少なくとも一方）は、他のレンズ群に比べてレンズ枚数が少なく、かつ、外径が小さいため、合焦を行うのに適している。この構成により、合焦による全長変化もなく、近距離物体撮影時にも良好な光学性能を得ることができる。
　また、このような変倍光学系ＺＬにおいて、第Ｇｎレンズ群Ｇｎの少なくとも一部が光軸と略直交方向の成分を持つように移動し、手振れ補正を行うことが好ましい。この構成により、手振れ補正機構の小型化・軽量化を図ることができる。なお、光軸と略直交方向の成分を持つような移動とは、光軸に対して直交方向に移動する他、光軸に対して斜め方向に移動したり、光軸上の一点を回転中心として揺動することも含まれる。
　このような変倍光学系ＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４（または、第３レンズ群中の前部分レンズ群と後部分レンズ群との一方を合焦レンズ群とした際の、他方のレンズ群）は、１つのレンズ成分からなることが望ましい。これにより、製造誤差による偏心で発生する偏心コマ収差や像面のタオレを緩和することができる。
　また、この場合、第４レンズＧ４群（または、第３レンズ群中の前部分レンズ群と後部分レンズ群との一方を合焦レンズ群とした際の、他方のレンズ群）は、１つの負メニスカスレンズからなることが望ましい。これにより、望遠端における球面収差と色収差を効果的に補正することができる。
　それでは、このような変倍光学系ＺＬを構成するための条件について説明する。まず、変倍光学系ＺＬが、第１レンズ群Ｇ１から第Ｇnレンズ群Ｇnまでのレンズ群を有する場合、第Ｇn-1レンズ群Ｇn-1の焦点距離をｆＧn-1とし、全系の焦点距離をｆｗとしたとき、
以下の条件式（１）を満足することが望ましい。なお、本実施形態では、レンズ群が５群構成であるため（ｎ＝５）、第Ｇn-1レンズ群Ｇn-1は第４レンズ群Ｇ４を示し、ｆＧn-1
は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を示す。
０．５　＜　｜ｆＧn-1｜／ｆｗ　＜　５．０　　　　（１）
　条件式（１）は、変倍光学系ＺＬ全系の焦点距離に対する第Ｇn-1レンズ群Ｇn-1（本実施形態では第４レンズ群Ｇ４）の焦点距離を規定するものである。この条件式（１）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が弱くなり、変倍における球面収差の変動を抑えることが困難となるため好ましくない。反対に、条件式（１）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が強くなり、色収差の補正が困難となる。また、製造誤差による偏心で発生する偏心コマ収差の量が多くなるため好ましくない。なお、条件式（１）の上限値を３．５、下限値を１．５とすることで、本発明の効果をより確実なものにすることができる。
　図１６及び図１７に、上述の変倍光学系ＺＬを備える光学機器として、電子スチルカメラ１（以後、単にカメラと記す）の構成を示す。このカメラ１は、不図示の電源ボタンを押すと撮影レンズ（変倍光学系ＺＬ）の不図示のシャッタが開放され、変倍光学系ＺＬで不図示の被写体からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、カメラ１の背後に配置された液晶モニター２に表示される。撮影者は、液晶モニター２を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズボタン３を押し下げ被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
　このカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部４、変倍光学系ＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）－テレ（Ｔ）ボタン５、及び、カメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン６等が配置されている。なお、このカメラ１は、ハーフミラー、焦点板、ペンタプリズム、接眼光学系などを備える、いわゆる一眼レフカメラとしてもよい。また、変倍光学系ＺＬは、一眼レフカメラに着脱可能な交換レンズに備えられるものとしてもよい。
　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。
　まず、上述の説明及び以降に示す実施例においては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。具体的には、最も物体側に正の屈折率を有する少なくとも１つのレンズを追加した構成や、最も像側に正の屈折率または負の屈折率を有する少なくとも１つのレンズを追加した構成や、第２レンズ群Ｇ２と第５レンズ群Ｇ５との間に、３つ以上のレンズ群を配置した構成が挙げられる。
　また、上記の説明においては、第３レンズ群Ｇ３を合焦に用いる場合について説明したが、この第３レンズ群Ｇ３に限らず、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（超音波モーター等の）モーター駆動にも適している。特に、上述のように第３レンズ群Ｇ３を合焦レンズ群とするのが好ましいが、第４レンズ群Ｇ４で合焦してもよい。
　また、この変倍光学系ＺＬは、レンズ面を非球面としても構わない。このとき、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）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
　開口絞りＳは、前述したように第５レンズ群Ｇ５の近傍または第５レンズ群Ｇ５中に配置されるのが好ましいが、開口絞りＳ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。
　さらに、各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施すことにより、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できる。
　本実施形態の変倍光学系ＺＬは、３５ｍｍフィルムサイズ換算での焦点距離が広角端状態で６０～８０ｍｍ程度であり、また、望遠端状態で１８０～４００ｍｍ程度であり、変倍比が２～５程度である。
　本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第１レンズ群Ｇ１が少なくとも正のレンズ成分を２つと負のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負正正の順番にレンズ成分を配置するのが好ましい。また、これら正のレンズ成分が全て単レンズであるのが好ましい。また、負のレンズ成分は接合レンズであるのが好ましい。第１レンズ群Ｇ１は、直角プリズムなどの光路折り曲げ素子を有していない。第１レンズ群Ｇ１は、球面または非球面を少なくとも一面は有するレンズ成分から構成される、または、前記レンズ成分と光線を透過させる平行平面板とから構成されるのが好ましい。
　本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第２レンズ群Ｇ２が少なくとも正のレンズ成分を１つと負のレンズ成分を２つ有するのが好ましい。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負負正の順番にレンズ成分を配置するのが好ましい。また、２番目と３番目のレンズ成分を貼り合わせるのがよい。さらに、第２レンズ群Ｇ２の最も像面側に負のレンズ成分を追加してもよい。
　本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第３レンズ群Ｇ３が少なくとも正のレンズ成分を１つと負のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、第３レンズ群Ｇ３は１つの接合レンズから構成してもから構成してもよい。
　また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第５レンズ群Ｇ５は、正負正の部分レンズ群（第５ａ部分レンズ群Ｇ５ａ、第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂ、第５ｃ部分レンズ群Ｇ５ｃ）を有し、第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂを光軸と略直交方向に移動させることにより手振れ補正（防振）することができる。この構成により、変倍光学系ＺＬの径を小さくすることができる。また、第５ａ部分レンズ群Ｇ５ａは少なくとも１つの正のレンズ成分を有し、第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂ群は少なくとも１つの接合レンズを有し、第５ｃ部分レンズ群Ｇ５ｃは少なくとも負正１つずつのレンズ成分を有するのがよい。
　なお、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
　以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。図１に、この変倍光学系ＺＬの屈折力配分及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す。この図１に示すように、本実施例に係る変倍光学系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とから構成される。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、正の屈折力を有する第５ａ部分レンズ群Ｇ５ａと、負の屈折力を有する第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂと、正の屈折力を有する第５ｃ部分レンズ群Ｇ５ｃとから構成される。そして、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及び第５レンズ群Ｇ５を固定させた状態で、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って移動させることにより遠距離物体から近距離物体への合焦を行い、さらに、第５レンズ群Ｇ５の第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂを光軸と略直交方向に移動させることにより手振れ補正（防振）を行うように構成されている。
〔第１実施例〕
　図１に示した変倍光学系ＺＬは、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の構成を示しており、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との接合レンズ、両凸レンズＬ１３、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４から構成される。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、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４から構成される。第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１と両凸レンズＬ３２との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ３３から構成される。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１から構成される。第５レンズ群Ｇ５において、第５ａ部分レンズ群Ｇ５ａ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Ｌ５１と両凸レンズＬ５２との接合レンズから構成され、第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂ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Ｌ５３と両凹レンズＬ５４との接合レンズから構成され、第５ｃ部分レンズ群Ｇ５ｃ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Ｌ５５と両凸レンズＬ５６との接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５７、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５８から構成される。開口絞りＳは、第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に位置し、第５ａ部分レンズ群Ｇ５ａに含まれる。
　なお、全系の焦点距離がｆで、防振係数（振れ補正での移動レンズ群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の回転振れを補正するには、振れ補正用の移動レンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交方向に移動させれば良い（この関係は、以降の実施例においても同様である）。第１実施例の広角端状態においては、防振係数は１．２０であり、焦点距離は７１．４（ｍｍ）であるので、０．４０°の回転ぶれを補正するための第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂの移動量は０．４２（ｍｍ）である。また、第１実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．２０であり、焦点距離は１９６．０（ｍｍ）であるので、０．３０°の回転ぶれを補正するための第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂの移動量は０．８６（ｍｍ）である。
　以下の表１に、第１実施例の諸元の値を掲げる。この表１において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角をそれぞれ表している。さらに、面番号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を、面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔を、屈折率及びアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を、Ｂｆは最終面から像面Ｉまでの光軸上の距離（バックフォーカス）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、曲率半径、面間隔、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。尚、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、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）
面番号　曲率半径 面間隔 アッベ数　 屈折率
　1　　 207.2519　2.0000　32.35　1.850260
　2　　　77.5141　9.5000　82.52　1.497820
　3　　 461.0795　0.1000
　4　　　96.8810　8.0000　82.52　1.497820
　5　 -2446.3946　0.1000
　6　　　74.8396　8.0000　65.46　1.603001
　7　　 635.5296　 (d1)
　8　　 301.7367　2.2000　42.72　1.834807
　9　　　35.0104　9.1179
10　　 -83.6050　2.0000　70.41　1.487490
11　　　42.3925　6.0000　23.78　1.846660
12　　 647.2222　4.5999
13　　 -49.2733　2.2000　65.46　1.603001
14　 -2747.7138　 (d2)
15　　 350.7655　2.0000　28.46　1.728250
16　　　91.4253　6.5000　65.46　1.603001
17　　 -94.5881　0.1000
18　　 143.9361　5.5000　65.46　1.603001
19　　-132.9507　 (d3)
20　　 -84.4304　2.5000　52.31　1.754999
21　　-211.8686　 (d4)
22　　　 0.0000　　1.0000　　　　　　　　　（絞り）
23　　　44.5401　2.0000　32.35　1.850260
24　　　30.5381　9.0000　65.46　1.603001
25　 -8165.2768　25.0000
26　　-197.5962　4.0000　32.35　1.850260
27　　 -34.4924　2.0000　54.66　1.729157
28　　　47.2773　5.0000
29　　 147.5802　2.0000　32.35　1.850260
30　　　52.0642　6.0000　82.52　1.497820
31　　 -60.9696　0.1000
32　　　37.8007　6.0000　82.52　1.497820
33　　 394.5473　5.0000
34　　 -47.6819　2.0000　44.88　1.63930035　　-113.6656　 Bf
 
　　　　広角端　　 中間焦点距離　　　望遠端
　　 f = 71.40　　～　 135.00　　～ 196.00
　F.NO =　2.90　　～　　 2.90　　～　 2.90
　　ω = 17.118　　～　　8.939　　～　6.137
 
　　Bf = 58.11630
 
［ズームレンズ群データ］
　 レンズ群　　　　　 焦点距離
第１レンズ群　　　　　92.25351
第２レンズ群　　　　 -28.02093
第３レンズ群　　　　　64.31275
第４レンズ群　　　　-187.49944
第５レンズ群　　　　 111.81491
　この第１実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ３、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ｄ４は変倍に際して変化する。次の表２に、この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データ及び全長を示す。
（表２）
［可変間隔データ］
　　　 広角端　　 中間焦点距離　　　望遠端
　d1　 2.000　　　　　23.001　　　　30.816
　d2　29.816　　　　　15.626　　　　 2.943
　d3　 6.617　　　　　14.919　　　　19.787
　d4　17.113　　　　　 2.000　　　　 2.000
全長 253.180　　　　 253.180　　　 253.180
　次の表３に、この第１実施例における条件式対応値を示す。なおこの表３において、ｆＧn-1は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を、ｆｗは変倍光学系ＺＬの全系の焦点距離を、そ
れぞれ表している。以降の実施例においてもこの符号の説明は同様である。
（表３）
（１）｜ｆＧn-1｜／ｆｗ＝2.626
　この第１実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図２（ａ）に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図３に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図４（ａ）に、広角端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図５（ａ）に、中間焦点距離状態での近距離物体合焦状態の収差図を図５（ｂ）に、望遠端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図５（ｃ）にそれぞれ示す。また、第１実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において０．４０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図２（ｂ）に示し、第１実施例の望遠端状態での無限遠撮影状態において０．３０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図４（ｂ）に示す。
　各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。なお、この収差図の説明は以降の実施例においても同様である。各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔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。この図６の変倍光学系ＺＬ２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との接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４から構成される。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、及び、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構成される。第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１と両凸レンズＬ３２との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ３３から構成される。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１から構成される。第５レンズ群Ｇ５において、第５ａ部分レンズ群Ｇ５ａは、物体側から順に、両凸レンズＬ５１と両凹レンズＬ５２との接合レンズから構成され、第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂ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Ｌ５３と両凹レンズＬ５４との接合レンズから構成され、第５ｃ部分レンズ群Ｇ５ｃ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Ｌ５５と両凸レンズＬ５６との接合レンズ、両凸レンズＬ５７、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５８から構成される。開口絞りＳは、第５ａ部分レンズ群Ｇ５ａと第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂとの間であって、第５ａ部分レンズ群Ｇ５ａの最も像側に位置する。
　なお、この第２実施例の広角端状態においては、防振係数は１．００であり、焦点距離は７１．４（ｍｍ）であるので、０．４０°の回転ぶれを補正するための第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂの移動量は０．５０（ｍｍ）である。また、第２実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．００であり、焦点距離は１９６．０（ｍｍ）であるので、０．３０°の回転ぶれを補正するための第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂの移動量は１．０３（ｍｍ）である。
　以下の表４に、第２実施例の諸元の値を掲げる。
（表４）
面番号　曲率半径 面間隔 アッベ数　 屈折率
　1　　 138.9420　2.0000　32.35　1.850260
　2　　　74.8515 10.0000　82.52　1.497820
　3　　 499.1083　0.1000
　4　　　86.7613　8.0000　82.52　1.497820
　5　　 437.0393　0.1000
　6　　　84.2569　7.0000　82.52　1.497820
　7　　 938.7139　 (d1)
　8　　 384.1157　2.0000　40.94　1.806100
　9　　　35.6165　9.6847
10　　-131.1744　2.0000　70.41　1.487490
11　　　42.3484　4.5000　23.78　1.846660
12　　 163.1687　5.0588
13　　 -53.5772　4.0000　22.76　1.808095
14　　 -32.5969　2.0000　42.72　1.834807
15　　-234.9579　 (d2)
16　　 510.9139　2.0000　32.35　1.850260
17　　　86.7071　7.0000　65.46　1.603001
18　　 -83.2647　0.1000
19　　 103.7337　6.0000　65.46　1.603001
20　　-116.8560　 (d3)
21　　-103.1415　2.5000　42.72　1.834807
22　　-342.0133　 (d4)
23　　　58.8589　7.0000　42.72　1.834807
24　　-140.2358　2.0000　23.78　1.846660
25　　 198.9539　3.0000
26　　　 0.0000 20.0000　　　　　　　　　　（絞り）
27　　-183.3956　4.0000　23.78　1.846660
28　　 -45.0249　2.0000　41.96　1.667551
29　　　57.8421　5.0000
30　　 383.3560　2.0000　50.23　1.719995
31　　　39.1251　7.0000　82.52　1.497820
32　　 -82.1158　0.1000
33　　　45.2987　7.0000　82.52　1.497820
34　　-153.4974　7.5493
35　　 -47.9028　2.0000　32.35　1.850260
36　　 -82.5403　 Bf
 
　　　　広角端　　 中間焦点距離　　　望遠端
　　 f = 71.40　　～　 135.00　　～ 196.00
　F.NO =　2.90　　～　　 2.90　　～　 2.90
　　ω = 17.086　　～　　8.942　　～　6.142
 
　　Bf = 63.53948
 
［ズームレンズ群データ］
　 レンズ群　　　　　 焦点距離
第１レンズ群　　　　　98.41898
第２レンズ群　　　　 -26.61069
第３レンズ群　　　　　59.32138
第４レンズ群　　　　-177.74549
第５レンズ群　　　　 114.05658
　次の表５に、この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離での可変間隔データ及び全長を示す。
（表５）
［可変間隔データ］
　　　 広角端　　 中間焦点距離　　　望遠端
　d1　 2.000　　　　　25.437　　　　33.995
　d2　24.330　　　　　12.566　　　　 2.000
　d3　 4.668　　　　　10.865　　　　14.953
　d4　21.950　　　　　 4.080　　　　 2.000
全長 259.180　　　　 259.180　　　 259.180
　次の表６に、この第２実施例における条件式対応値を示す。
（表６）
（１）｜ｆＧn-1｜／ｆｗ＝2.489
　この第２実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図７（ａ）に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図８に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図９（ａ）に、広角端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図１０（ａ）に、中間焦点距離状態での近距離物体合焦状態の収差図を図１０（ｂ）に、望遠端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図１０（ｃ）に示す。また、第２実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において０．４０°の回転ぶれに対する振れ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図７（ｂ）に示し、第１実施例の望遠端状態での無限遠撮影状態において０．３０°の回転ぶれに対する振れ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図９（ｂ）に示す。これらの各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔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。この図１１の変倍光学系ＺＬ３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との接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４から構成される。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、及び、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構成される。第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１から構成される。第５レンズ群Ｇ５において、第５ａ部分レンズ群Ｇ５ａは、物体側から順に、両凸レンズＬ５１、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２から構成され、第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂ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Ｌ５３と両凹レンズＬ５４との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５５から構成され、第５ｃ部分レンズ群Ｇ５ｃは、物体側から順に、両凸レンズＬ５６、両凸レンズＬ５７、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５８から構成される。開口絞りＳは、第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に位置し、第５ａ部分レンズ群Ｇ５ｂに含まれる。
　なお、この第３実施例の広角端状態においては、防振係数は１．３０であり、焦点距離は７１．４（ｍｍ）であるので、０．４０°の回転ぶれを補正するための第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂの移動量は０．３８（ｍｍ）である。また、第３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１９６．０（ｍｍ）であるので、０．３０°の回転ぶれを補正するための第５ｂ部分レンズ群Ｇ５ｂの移動量は０．７９（ｍｍ）である。
　以下の表７に、この第３実施例の諸元の値を掲げる。
（表７）
面番号　曲率半径 面間隔 アッベ数　 屈折率
　1　　 150.1075　2.2000　28.69　1.795041
　2　　　77.1608　9.5000　82.52　1.497820
　3　　 756.3684　0.1000
　4　　　82.5453　8.0000　82.52　1.497820
　5　　 581.7849　0.0000
　6　　　73.1642　8.0000　82.52　1.497820
　7　　 427.5813　 (d1)
　8　　 214.3299　2.0000　42.72　1.834807
　9　　　33.7853 12.1976
10　　-109.2380　2.0000　82.52　1.497820
11　　　39.0214　6.0000　23.78　1.846660
12　　 220.3271　4.2950
13　　 -55.0435　4.0000　25.68　1.784723
14　　 -31.3217　2.0000　42.72　1.834807
15　 -1128.7256　 (d2)
16　 -4413.9629　4.0000　37.95　1.723420
17　　 -90.7104　0.1000
18　　　74.5140　2.0000　22.79　1.808090
19　　　42.9390　9.0000　65.46　1.603001
20　　-133.3513　 (d3)
21　　 -90.0000　2.5000　23.78　1.846660
22　　-222.6096　 (d4)
23　　　 0.0000　2.0000　　　　　　　　　　（絞り）
24　　 181.5274　4.0000　82.52　1.497820
25　　-226.9093　0.1000
26　　　42.1406　4.0000　82.52　1.497820
27　　　81.5898 17.0000
28　 -5404.9164　4.0000　28.46　1.728250
29　　 -46.9905　1.6000　53.71　1.579570
30　　　64.5686　3.5000
31　　1040.8030　1.6000　55.52　1.696797
32　　　57.6196　5.0000
33　　 329.9937　4.5000　82.52　1.497820
34　　 -56.0769　1.1857
35　　　41.0985　6.0000　82.52　1.497820
36　 -1567.9225　4.0871
37　　 -49.0618　2.0000　23.78　1.846660
38　　-109.7403　 Bf
 
　　　　広角端　　 中間焦点距離　　　望遠端
　　 f = 71.40　　～　 135.00　　～ 196.00
　F.NO =　2.90　　～　　 2.90　　～　 2.90
　　ω = 16.965　　～　　8.903　　～　6.119
 
　　Bf = 60.30361
 
［ズームレンズ群データ］
　 レンズ群　　　　　 焦点距離
第１レンズ群　　　　　87.95573
第２レンズ群　　　　 -24.08353
第３レンズ群　　　　　55.39945
第４レンズ群　　　　-180.00001
第５レンズ群　　　　 110.90545
　次の表８に、この第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離での可変間隔データ及び全長を示す。
（表８）
［可変間隔データ］
　　　 広角端　　 中間焦点距離　　　望遠端
　d1　 2.089　　　　　21.088　　　　27.934
　d2　24.923　　　　　12.762　　　　 2.000
　d3　 5.167　　　　　11.520　　　　15.477
　d4　16.232　　　　　 3.041　　　　 3.000
全長247.180　　　　 247.180　　　 247.180
　次の表９に、この第３実施例における条件式対応値を示す。
（表９）
（１）｜ｆＧn-1｜／ｆｗ＝2.521
　この第３実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１２（ａ）に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図１３に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１４（ａ）に、広角端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図１５（ａ）に、中間焦点距離状態での近距離物体合焦状態の収差図を図１５（ｂ）に、望遠端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図１５（ｃ）に示す。また、第３実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において０．４０°の回転ぶれに対する振れ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図１２（ｂ）に示し、第３実施例の望遠端状態での無限遠撮影状態において０．３０°の回転ぶれに対する振れ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図１４（ｂ）に示す。これらの各収差図から明らかなように、この第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第4 実施例〕
　図１８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。この図１８の変倍光学系ＺＬ４は、物体側より順に、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、を有している。第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、前部分レンズ群Ｇ３ａと、前部分レンズ群Ｇ３ａと空気間隔を隔てて配置される後部分レンズ群Ｇ３ｂと、を有している。変倍光学系ＺＬ４において、変倍の際、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４とは固定され、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とは光軸方向に移動し、前部分レンズ群Ｇ３ａと後部分レンズ群Ｇ３ｂとの間の空気間隔は変化する。また、変倍光学系ＺＬ４において、合焦の際、前部分レンズ群Ｇ３ａと後部分レンズ群Ｇ３ｂの少なくとも一方が移動し、他方は固定されている。さらに、第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部（本実施例のように、第4 レンズ群Ｇ４が物体側より順に正負正の部分レンズ群Ｇ４ａ、Ｇ４ｂ、Ｇ４ｃを有している場合は、負の部分レンズ群Ｇ４ｂ）が光軸と略直交方向の成分を持つように移動する。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸レンズＬ１２との接合レンズ、両凸レンズＬ１３、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４から構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズ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、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４から構成される。第３レンズ群Ｇ３の前部分レンズ群Ｇ３ａは、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２との接合レンズから構成される。第３レンズ群Ｇ３の後部分レンズ群Ｇ３ｂは、物
体側より順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１、及び、両凸レンズＬ４２と両凹レンズＬ４３との接合レンズから構成される。第４レンズ群Ｇ４において、第１部分群Ｇ４ａは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１から構成され、第２部分群Ｇ４ｂは、物体側より順に、両凸レンズＬ５２と両凹レンズＬ５３との接合レンズ、及び、両凹レンズＬ５４から構成され、第３部分群Ｇ４ｃは、物体側より順に、両凸レンズＬ５５、及び、両凸レンズＬ５６と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５７との接合レンズから構成される。閉口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置し、第１部分群Ｇ４ａに含まれる。
　なお、この第４実施例の広角端状態においては、防振係数は１．００であり、焦点距離は７１．４（ｍｍ）であるので、０．４０°の回転振れを補正するための第２部分群Ｇ５ｂの移動量は０．５０（ｍｍ）である。また、第４実施例の中間焦点距離状態においては、防振係数は１．００であり、焦点距離は１３５．０（ｍｍ）であるので、０．３０°の回転振れを補正するための第２部分群Ｇ６ｂの移動量は０．７１（ｍｍ）である。また、第４実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．００であり、焦点距離は１９６．０（ｍｍ）であるので、０．３０°の回転振れを補正するための第２部分群Ｇ５ｂの移動量は１．０３（ｍｍ）である。
　以下の表１３に、この第４実施例の諸元の値を掲げる。
（表１３）
面番号　曲率半径 面間隔 アッベ数　 屈折率
　1　　 547.8686　2.0000　32.35　1.850260
　2　　 127.0457　9.0000　82.52　1.497820
　3　　-387.4049　0.1000
　4　　 101.3137　8.0000　82.52　1.497820
　5　 -1800.9098　0.1000
　6　　  66.1166　8.0000　82.52　1.497820
　7　   235.5025　 (d1)
　8　 　106.3241　2.0000　37.16　1.834000
　9　　  30.3987　0.1000
10　　  -72.3427　2.0000　70.41　1.487490
11　　   37.6638　5.5000　23.78　1.846660
12　　  303.0536　4.1346
13　　  -44.9339　2.0000　65.46　1.603001
14　　-1269.0712　 (d2)
15　　   59.3815　4.0000　47.93  1.717004
16　　  227.8818　2.0000　42.72  1.834807
17　　   63.6840　 (d3)
18　　 -274.5014　4.0000　42.24  1.799520
19　　  -75.2662　0.1000
20　　   74.6839　8.0000  65.46  1.603001
21　　  -55.3310　2.0000  32.35  1.850260
22　　 4084.7965　 (d4)
23　　    0.0000　2.0000                  （開口絞りＳ）
24　　   51.4321　5.0000  82.52  1.497820
25　　 2335.6701 20.0000
26　　  213.2867　4.0000  23.78  1.846660
27　　  -57.2867　1.5000  31.07  1.688931
28　　  116.1082  2.5000
29　　 -213.4066　1.5000  46.47  1.582670
30　　   57.4789  5.0000
31　　  146.7888　4.0000  69.98  1.518601
32　　  -72.6641  0.6223
33　　   84.7129　9.0000  52.31  1.517420
34　　  -32.2458　2.0000  32.35  1.850260
35　　 -265.8952　 (Bf)
 
　　　　広角端　　 中間焦点距離　　　望遠端
　　 f = 71.40　　～　 135.00　　～ 196.00
　F.NO =　2.91　　～　　 2.91　　～　 2.91
　　ω = 16.69　　～　　 8.79　　～　 6.06
 
[ズームレンズ群データ]
　 レンズ群　　　　　 焦点距離
第１レンズ群　　　　　93.218
第２レンズ群　　　　 -26.822
前部分レンズ群　　　　59448.564
後部分レンズ群　　　    86.438
第４レンズ群　　　　 119.455
 
 この第４実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、第３レンズ群Ｇ３の前部分レンズ群Ｇ３ａと後部分レンズ群Ｇ３ｂとの軸上空気間隔ｄ３、及び、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ４は変倍に際して変化する。次の表１４に、この第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離での可変間隔データ、Ｂｆ及び全長を示す。
（表１４）
［可変間隔データ］
　　　 広角端　　 中間焦点距離　　　望遠端
d1     2.683        24.724          32.437
d2    24.804        16.117           2.000
d3     9.527         4.934           5.838
d4    17.138         8.376          13.875
Bf    72.476        72.476          72.476
全長 259.180       259.180         259.180
　この第４実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１９（ａ）に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図２０（ａ）に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図２１（ａ）に、広角端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図２２（ａ）に、中間焦点距離状態での近距離合焦状態の収差図を図２２（ｂ）に、望遠端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図２２（ｃ）に示す。また、第４実施例の広角端状態での無限遠合焦状態において０．４０°の回転振れに対する振れ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図１９（ｂ）に示し、第４実施例の中間焦点距離状態での無限遠合焦態において０．３０°の回転振れに対する振れ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図２０（ｂ）に示し、第４実施例の望遠端状態での無限遠合焦状態において０．３０°の回転振れに対する振れ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図２１（ｂ）に示す。これらの各収差図から明らかなように、この第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
ＺＬ（ＺＬ１～ＺＬ４）　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
Ｇ５ａ　第５ａ部分レンズ群
Ｇ５ｂ　第５ｂ部分レンズ群
Ｇ５ｃ　第５ｃ部分レンズ群
Ｓ　開口絞り
１　電子スチルカメラ（光学機器）

Claims (11)

  1. 　最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、
    　前記第１レンズ群の像面側に配置された第２レンズ群と、
    　最も像面側に配置された第Ｇnレンズ群と、
    　前記第Ｇnレンズ群の物体側に配置された第Ｇn-1レンズ群と、
    　前記第２レンズ群と前記第Ｇn-1レンズ群との間に配置された少なくとも一つのレンズ群と、を有し、
    　変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第Ｇnレンズ群とは固定されており、
    　合焦に際し、前記第２レンズ群と前記第Ｇn-1レンズ群との間に配置された少なくとも一つのレンズ群が移動し、
    　前記第Ｇnレンズ群の少なくとも一部が光軸と略直交方向の成分を持つように移動する変倍光学系。
  2. 　前記第Ｇn-1レンズ群の焦点距離をｆＧn-1とし、全系の焦点距離をｆｗとしたとき、次式
    ０．５　＜　｜ｆＧn-1｜／ｆｗ　＜　５．０
    の条件を満足する請求項１に記載の変倍光学系。
  3. 　物体側より順に、
    　前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群と、を有している請求項１または２に記載の変倍光学系。
  4. 　物体側より順に、
    　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、を有し、
    　変倍に際し、前記第１レンズ群は固定されており、
    　合焦に際し、前記第３レンズ群が移動し、
    　前記第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と略直交方向の成分を持つように移動する変倍光学系。
  5. 　変倍に際し、前記第５レンズ群は固定されている請求項４に記載の変倍光学系。
  6. 　前記第４レンズ群の焦点距離をｆＧn-1とし、全系の焦点距離をｆｗとしたとき、次式
    ０．５　＜　｜ｆＧn-1｜／ｆｗ　＜　５．０
    の条件を満足する請求項４または５に記載の変倍光学系。
  7. 　前記第４レンズ群は、１つのレンズ成分からなる請求項３～６いずれか一項に記載の変倍光学系。
  8. 　前記第４レンズ群は、１つの負メニスカスレンズからなる請求項３～７いずれか一項に記載の変倍光学系。
  9. 　物体側より順に、
    　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、
    　前記第３レンズ群は、物体側より順に、前部分レンズ群と、前記前部分レンズ群と空気間隔を隔てて配置される後部分レンズ群と、を有し、
    　変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群とは固定され、前記前部分レンズ群と前記後部分レンズ群との間の空気間隔は変化し、
    　合焦に際し、前記前部分レンズ群と前記後部分レンズ群の少なくとも一方が移動し、
    　前記第４レンズ群の少なくとも一部が光軸と略直交方向の成分を持つように移動する変倍光学系。
  10. 　請求項１～９いずれか一項に記載の変倍光学系を備えた光学機器。
  11. 　最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、
    　前記第１レンズ群の像面側に配置された第２レンズ群と、
    　最も像面側に配置され、少なくとも一部が光軸と略直交方向の成分を持つように移動する第Ｇnレンズ群と、
    　前記第Ｇnレンズ群の物体側に配置された第Ｇn-1レンズ群と、
    　前記第２レンズ群と前記第Ｇn-1レンズ群との間に配置された合焦レンズ群と、を有する変倍光学系を用いた変倍方法において、
    　前記第１レンズ群と前記第Ｇnレンズ群とを固定し、
    　前記第１レンズ群と前記第Ｇnレンズ群との間に配置された少なくとも一つのレンズ群を移動させる変倍光学系の変倍方法。
PCT/JP2009/062532 2008-07-15 2009-07-09 変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法 Ceased WO2010007939A1 (ja)

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