JP5440760B2 - 変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器に関する。

従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。また近年、変倍光学系に対しては、収差性能だけではなく、光学性能を損なう要因の一つであるゴーストやフレアに関する要求も厳しさを増しており、そのためレンズ面に施される反射防止膜にもより高い性能が要求され、要求に応えるべく多層膜設計技術や多層膜成膜技術も進歩を続けている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００６−２２７５２６号公報 特開２０００−３５６７０４号公報

しかしながら、従来の変倍光学系では、構成レンズ枚数が多くなり、コンパクト性が損なわれ、また、高変倍化を図ると、光学性能の劣化が著しく、満足できる性能のものがないという課題があった。これに加えて、従来の変倍光学系では、光学面から光学性能に影響を与えるゴーストやフレアとなる反射光が発生しやすいという問題もあった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、コンパクトで高変倍でありながら、ゴーストやフレアを低減させ、良好な光学性能を達成することができる、変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に並んだ、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、前記レンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、次式０．６５＜（−ｆ２）／ｆ３＜０．９０及び０．５８≦ｆ２／ｆ４＜０．７５の条件を満足し、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜を備える。

また、本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に並んだ、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、前記レンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５としたとき、次式０．６５＜（−ｆ２）／ｆ３＜０．９０、０．４２＜ｆ２／ｆ４＜０．７５及び１．４８≦ｆ５／（−ｆ４）＜２．００の条件を満足し、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜を備える。

また、本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に並んだ、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、前記レンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５としたとき、次式０．６５＜（−ｆ２）／ｆ３＜０．９０、０．５５＜ｆ２／ｆ４＜０．７５及び１．４０＜ｆ５／（−ｆ４）＜２．００の条件を満足し、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜を備える。

また、本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に並んだ、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、前記レンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、像側から物体側への移動量を正とした場合、前記第４レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ４とし、前記第３レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ３としたとき、次式０．６５＜（−ｆ２）／ｆ３＜０．９０、０．５５＜ｆ２／ｆ４＜０．７５及び０．６５＜ｘ４／ｘ３＜０．９０の条件を満足し、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜を備える。

本発明に係る変倍光学系において、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、次式１．２０＜ｆ５／（−ｆ４）＜２．００の条件を満足することが好ましい。

本発明に係る変倍光学系において、像側から物体側への移動量を正とした場合、前記第４レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ４とし、前記第３レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ３としたとき、次式０．６５＜ｘ４／ｘ３＜０．９０の条件を満足することが好ましい。

本発明に係る変倍光学系において、前記反射防止膜は多層膜であり、前記多層膜の最表面層は、前記ウェットプロセスを用いて形成された層であることが好ましい。
本発明に係る変倍光学系において、前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線における屈折率をｎｄとしたとき、次式ｎｄ≦１．３０の条件を満足することが好ましい。

本発明に係る変倍光学系において、開口絞りを前記第３レンズ群の近傍または内部に配置し、前記反射防止膜が設けられた光学面は、前記開口絞りから見て凹面であることが好ましい。

本発明に係る変倍光学系において、像側から物体側への移動量を正とした場合、前記第５レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ５としたとき、次式０．７０＜ｘ５／（−ｆ２）＜２．１０の条件を満足することが好ましい。

本発明に係る変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第１レンズ群が像側から物体側に移動することが好ましい。
本発明に係る変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第５レンズ群が像側から物体側に移動することが好ましい。

本発明に係る変倍光学系において、前記第２レンズ群の少なくとも一部を光軸に沿って移動させることにより、近距離物点への合焦を行うことが好ましい。

本発明に係る変倍光学系において、前記第２レンズ群は、非球面形状のレンズ面を有することが好ましい。

本発明に係る変倍光学系において、前記第３レンズ群は、少なくとも１つの正レンズ成分を含み、前記正レンズ成分のうち最も屈折率の高い正レンズ成分の媒質のｄ線における屈折率をｎｄ３ｂとしたとき、次式１．７０＜ｎｄ３ｂ＜１．８５の条件を満足することが好ましい。

本発明に係る光学機器は、上記いずれかの変倍光学系を有する。

本発明の変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器によれば、コンパクトで高変倍でありながら、ゴーストやフレアを低減させ、良好な光学性能を達成することができる。

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実施例の広角端状態での無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 第１実施例の中間撮影距離状態での無限遠合焦状態における収差図である。 第１実施例の望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差であり、（ａ）は望遠端状態での無限遠撮影状態における収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 第１実施例に係る変倍光学系において、入射光線が第１番目のゴースト発生面と第２番目のゴースト発生面で反射する様子を説明する図である。 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実施例の広角端状態での無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 第２実施例の中間撮影距離状態での無限遠合焦状態における収差図である。 第２実施例の望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差であり、（ａ）は望遠端状態での無限遠撮影状態における収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 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実施例の広角端状態での無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 第３実施例の中間撮影距離状態での無限遠合焦状態における収差図である。 第３実施例の望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差であり、（ａ）は望遠端状態での無限遠撮影状態における収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 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実施例の広角端状態での無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 第４実施例の中間撮影距離状態での無限遠合焦状態における収差図である。 第４実施例の望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差であり、（ａ）は望遠端状態での無限遠撮影状態における収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 本実施形態に係る変倍光学系を搭載するデジタル一眼レフカメラの断面図を示す。 本実施形態に係る変倍光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。 本実施例に係る反射防止膜の構造を示す説明図である。 本実施例に係る反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 変形例に係る反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 変形例に係る反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 従来技術で作成した反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 従来技術で作成した反射防止膜の分光特性を示すグラフである。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本変倍光学系ＺＬ（ＺＬ１）は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを有して構成される。そして、これらレンズ群Ｇ１〜Ｇ５の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部を、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させる。また、変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化する。

上記構成を有する変倍光学系ＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とし、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４としたとき、以下に示す条件式（１）及び（２）を満足することが望ましい。

０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．９０ … （１）
０．４２ ＜ ｆ２／ｆ４ ＜ ０．９０ … （２）

条件式（１）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離に対する第３レンズ群Ｇ３の焦点距離を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（１）を満足することで良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。条件式（１）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を０．８０にすることが好ましく、より良い光学性能を実現することができる。反対に、条件式（１）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、広角端状態における非点収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．６７にすることが好ましく、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を適切に設定することができ、変倍時のコマ収差変動を小さくできる。

条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離に対する第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（２）を満足することで良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、所定の変倍比を得るために第１レンズ群Ｇ１を大きく繰り出さなければならず、製造後の像面湾曲及び非点収差が劣化するため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を０．７５にすることが好ましく、より良い光学性能を実現することができる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（２）の上限値を０．６５にすることが好ましい。反対に、条件式（２）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が弱くなり、変倍時の像面湾曲の変動を補正することが困難になるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を０．５０にすることが好ましく、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を適切に設定することができ、変倍時のコマ収差変動を小さくできる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（２）の下限値を０．５５にすることが好ましい。

さらに、本変倍光学系ＺＬは、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２における光学面のうち少なくとも１面に、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜が施された構成となっている。なお、前記反射防止膜は多層膜であり、この多層膜の最表面層はウェットプロセスを用いて形成された層であることが好ましい。この構成とすることで、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより小さくすることが可能になり、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。

また、本変倍光学系ＺＬでは、前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率をｎｄとしたとき、次式ｎｄ≦１．３０の条件を満足することが好ましい。この条件式を満足することで、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより小さくすることが可能になり、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。

また、本変倍光学系ＺＬでは、開口絞りを前記第３レンズ群の近傍または内部に配置し、前記反射防止膜が設けられた光学面は、前記開口絞りから見て凹面であることが好ましい。開口絞りに対して凹面にゴーストが発生し易いため、この構成により、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。

なお、反射防止膜は、ウェットプロセスに限らず、（ドライプロセス等により）屈折率が１．３０以下となる層を少なくとも１層含むようにしてもよい。このように構成しても、ウェットプロセスを用いた場合と同様の効果を得ることができる。なおこの時、屈折率が１．３０以下になる層は、多層膜を構成する層のうち最表面層であることが望ましい。

また、本変倍光学系ＺＬは、第５レンズ群Ｇ５の焦点距離をｆ５としたとき、以下に示す条件式（３）を満足することが望ましい。

１．２０ ＜ ｆ５／（−ｆ４） ＜ ２．００ … （３）

条件式（３）は、第５レンズ群Ｇ５の焦点距離に対する第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（３）を満足することで良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。条件式（３）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が強くなり、望遠端状態におけるコマ収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を１．８０にすることが好ましく、第４レンズ群Ｇ４の屈折力を適切に設定することができ、望遠端状態におけるコマ収差を小さくできる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（３）の上限値を１．６０にすることが好ましい。反対に、条件式（３）の下限値を下回ると、第５レンズ群Ｇ５の屈折力が強くなり、広角端状態における非点収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を１．２０にすることが好ましく、より良い光学性能を実現することができる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（３）の下限値を１．４０にすることが好ましい。

また、本変倍光学系ＺＬは、像側から物体側への移動量を正とした場合、第５レンズ群Ｇ５の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ５としたとき、以下に示す条件式（４）を満足することが望ましい。なお、条件式（４）においては、像側から物体側への移動量を正とし、物体側から像側への移動量を負として計算を行っている。これらは、以降の条件式（５）においても同様である。

０．７０ ＜ ｘ５／（−ｆ２） ＜ ２．１０ … （４）

条件式（４）は、第５レンズ群Ｇ５の移動量に対する第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（４）を満足することで良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。条件式（４）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、広角端状態における非点収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を１．９０にすることが好ましく、より良い光学性能を実現することができる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（４）の上限値を１．７０にすることが好ましい。反対に、条件式（４）の下限値を下回ると、第５レンズ群Ｇ５の移動量が小さくなり、各レンズ群の屈折力を強く設定しなければならず、高次のコマ収差が発生し性能が劣化するため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を０．９０にすることが好ましく、第５レンズ群Ｇ５の移動量を適切に設定することができ、所定の変倍比を確保しつつ、より高次のコマ収差を補正できる。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を１．１０にすることが好ましい。

また、変倍光学系ＺＬは、像側から物体側への移動量を正とした場合、第４レンズ群Ｇ４の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ４とし、第３レンズ群Ｇ３の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ３としたとき、以下に示す条件式（５）を満足することが望ましい。

０．６５ ＜ ｘ４／ｘ３ ＜ ０．９０ … （５）

条件式（５）は、第４レンズ群Ｇ４の移動量に対する第３レンズ群Ｇ３の移動量を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（５）を満足することで良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。条件式（５）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の移動量が小さくなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を０．８２にすることが好ましく、より良い光学性能を実現することができる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（５）の上限値を０．７８にすることが好ましい。反対に、条件式（５）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の移動量が小さくなり、変倍時の像面湾曲の変動とコマ収差の変動を補正することが困難になるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を０．６８にすることが好ましく、変倍時の像面湾曲の変動とコマ収差の変動を小さくできる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（５）の下限値を０．７０にすることが好ましい。

また、本変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１が像側から物体側に移動することが好ましい。これにより、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。

また、本変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第５レンズ群Ｇ５が像側から物体側に移動することが好ましい。これにより、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。

また、本変倍光学系ＺＬは、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部を光軸に沿って移動させることにより、近距離物点への合焦を行うことが望ましい。これにより、合焦時の球面収差、像面湾曲等の収差変動を効果的に補正することができる。

また、本変倍光学系ＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、非球面形状のレンズ面を有することが望ましい。これにより、広角端状態における歪曲収差と像面湾曲を同時に補正することができる。

また、本変倍光学系ＺＬおいて、第３レンズ群Ｇ３は、少なくとも１つの正レンズ成分を含み、正レンズ成分のうち最も屈折率の高い正レンズ成分の媒質のｄ線における屈折率をｎｄ３ｂとしたとき、以下に示す条件式（６）を満足することが望ましい。

１．７０ ＜ ｎｄ３ｂ ＜ １．８５ … （６）

条件式（６）は、第３レンズ群Ｇ３中の最も屈折率の高い正レンズ成分の媒質のｄ線における屈折率を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（６）を満足することで良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。条件式（６）の上限値を上回ると、ペッツバール和が小さくなり、広角端状態における像面湾曲の補正が困難になるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を１．８０にすることが好ましく、媒質の屈折率を適切に設定することができ、広角端状態における像面湾曲をより良好に補正することができる。反対に、条件式（６）の下限値を下回ると、正レンズ成分の曲率が強くなり、望遠端状態で高次の球面収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を１．７５にすることが好ましく、より良い光学性能を実現することができる。

図１８に、上述の変倍光学系ＺＬを備える光学機器として、デジタル一眼レフカメラ１（以後、単にカメラと記す）の略断面図を示す。このカメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２（変倍光学系ＺＬ）で集光されて、クイックリターンミラー３を介して焦点板４に結像される。そして、焦点板４に結像された光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、撮影レンズ２で集光された不図示の物体（被写体）の光は撮像素子７上に被写体像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、当該撮像素子７により撮像され、物体（被写体）画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ１による物体（被写体）の撮影を行うことができる。なお、図１８に記載のカメラ１は、変倍光学系ＺＬを着脱可能に保持するものでも良く、変倍光学系ＺＬと一体に成形されるものでも良い。また、カメラ１は、いわゆる一眼レフカメラでも良く、クイックリターンミラー等を有さないコンパクトカメラでも良い。

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。

本実施形態の変倍光学系ＺＬ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群構成にも適用可能であり、更に、７群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、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、前述したように第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部を合焦レンズ群とするのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、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よい。特に、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部、または第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、レンズ面が、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を妨げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしても良い。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、開口絞りＳが第３レンズ群Ｇ３近傍または第３レンズ群Ｇ３の内部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。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、変倍比が３．５〜１０程度である。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第１レンズ群Ｇ１が正のレンズ成分を２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、正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。または、第１レンズ群Ｇ１が正のレンズ成分を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、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第２レンズ群Ｇ２が正のレンズ成分を１つと負のレンズ成分を３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、負負正負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第３レンズ群Ｇ３が正のレンズ成分を３つ有するのが好ましい。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。または、第３レンズ群Ｇ３が正のレンズ成分を３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、物体側から順に、正負正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第４レンズ群Ｇ４が負のレンズ成分を２つ有するのが好ましい。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、負負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。または、第４レンズ群Ｇ４が正のレンズ成分を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４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正負負の順番にレンズ成分を配置するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第５レンズ群Ｇ５が正のレンズ成分を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５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、正負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

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、本実施形態の変倍光学系ＺＬの製造方法の概略を、図１９を参照して説明する。まず、各レンズを配置してレンズ群をそれぞれ準備する（ステップＳ１００）。具体的に、本実施形態では、例えば、図１に示すように、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンＬ１１と両凸レンズＬ１２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３を配置して第１レンズ群Ｇ１とし、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４を配置して第２レンズ群Ｇ２とし、物体側から順に、両凸正レンズＬ３１、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、及び、両凸レンズＬ３４を配置して第３レンズ群Ｇ３とし、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と両凹レンズのＬ４２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Ｌ４３を配置して第４レンズ群Ｇ４とし、物体側から順に、両凸レンズＬ５１、及び、両凸レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズを配置して第５レンズ群Ｇ５とする。なお、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２における光学面のうち少なくとも１面には、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜が施されている。具体的には、前記反射防止膜は、負メニスカスレンズＬ２１における物体側のレンズ面と、正メニスカスレンズＬ１３における物体側のレンズ面に施されている。

この際、これらのレンズ群Ｇ１〜Ｇ５の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部を、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動可能に配置する（ステップＳ２００）。また、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化するように各レンズ群を配置する（ステップＳ３００）。

そして、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とし、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４としたとき、以下に示す条件式（１）及び（２）を満足するように配置する（ステップＳ４００）。

０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．９０ … （１）
０．４２ ＜ ｆ２／ｆ４ ＜ ０．９０ … （２）

以下、各実施例について図面に基づき説明する。図１、図６、図１０及び図１４は、第１実施例〜第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ４）の構成及び屈折力配分並びに無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す断面図である。

図１、図６及び図１０に示すように、第１実施例〜第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ３）は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。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と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が減少するように、各レンズ群の間隔が変化する。

また、図１４に示すように、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ４）は、物体側から順に並んだ、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、負の屈折力を有する第６レンズ群とから構成されている。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と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が減少し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との空気間隔が増大するように、各レンズ群の間隔が変化する。

以下に、各実施例における諸元の値を掲げる。［全体諸元］において、ｆは全系の焦点距離を、ＦＮＯはＦナンバーを、ωは半画角を、Ｂｆはバックフォーカスを示す。また、全長は、無限遠合焦時のレンズ面の第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離を表す。

［レンズデータ］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レンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、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を、νｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を、ｎｄはｄ線に対する屈折率を示す。また、レンズ面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半径の「0.0000」は平面又は開口を示す。また、空気の屈折率「1.00000」の記載は省略している。［レンズ群焦点距離データ］において、各群の開始面及び焦点距離を示す。

［可変間隔データ］においては、変倍光学系ＺＬ（ＺＬ１〜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における可変間隔データを挙げ、ｄ１は第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔を、ｄ２は第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔を、ｄ３は第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔を、ｄ４は第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔を、（第４実施例のみ、ｄ５は第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との軸上空気間隔を）示す。なお、いずれの実施例においても、軸上空気間隔ｄ１〜ｄ４（ｄ５）は変倍に際して変化している。［条件式対応値］において、上記の条件式（１）〜（６）に対応する値を示す。

［非球面データ］には、［レンズデータ］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。すなわち、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で示している。なお、各実施例において、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。また、「Ｅ-n」は、「×１０^-n」を表す。例えば、1.234E-05＝1.234×10^-5である。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−κ・y²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ …（ａ）

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、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、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、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。

以上の説明は、他の実施例においても同様とする。

（第１実施例）
第１実施例について、図１〜図５及び表１〜表４を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の構成を示す図である。図１に示す、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、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、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、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、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、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、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズであり、最も像側に位置する負メニスカスレンズＬ２４は、像側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。無限遠から０．４５ｍまでの合焦に際して、この第２レンズ群Ｇ２が像側から物体側へ、広角端で１．８ｍｍ、望遠端で６．２ｍｍ移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸レンズＬ３１、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、及び、両凸レンズＬ３４から構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と両凹レンズＬ４２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Ｌ４３から構成されている。

第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、両凸レンズＬ５１、及び、両凸レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズから構成され、最も物体側に位置する両凸レンズＬ５１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。

開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の正レンズ（両凸レンズＬ３１）の像側に隣接して位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。

無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に移動させて行う。像ブレ補正（防振）は、第４レンズ群Ｇ４の接合レンズを光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させることにより行う。

なお、全系の焦点距離がｆで、防振係数（ぶ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の回転ぶれを補正するには、ぶ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よい。第１実施例の広角端状態においては、防振係数は０．９８であり、焦点距離は２４．６（ｍｍ）であるので、０．６４°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．２８（ｍｍ）である。第１実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．４７であり、焦点距離は１１７．１（ｍｍ）であるので、０．２９°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．４０（ｍｍ）である。

以下の表１に、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の各諸元の値（［全体諸元］、［レンズデータ］及び［レンズ群焦点距離データ］）を掲げる。表１における面番号１〜３１は、図１に示す面１〜３１に対応している。

（表１）
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ ＝ 24.6 〜 50.6 〜 117.1
FNO ＝ 4.1 〜 4.1 〜 4.1
２ω ＝ 85.4 〜 45.1 〜 20.4
全長 ＝ 145.9 〜 162.0 〜 190.8
Ｂｆ ＝ 38.4 〜 49.7 〜 65.7
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ νｄ ｎｄ
1 214.7722 2.0000 23.77 1.846660
2 87.5000 7.4635 67.87 1.593189
3 -1279.2497 0.1000
4 58.9352 5.2795 52.29 1.755000
5 147.0393 (d1)
6＊ 244.7505 1.3500 42.72 1.834810
7 15.8707 7.5000
8 -34.1921 1.0000 42.72 1.834810
9 -306.6108 0.1000
10 64.5088 4.7500 23.77 1.846660
11 -28.6256 0.5082
12 -24.9541 1.0000 40.94 1.80610
13＊ -142.4696 (d2)
14 53.3000 2.5581 52.29 1.755000
15 -319.1136 1.4000
16 0.0000 0.5000 （開口絞りＳ）
17 31.1069 2.0000 23.77 1.846660
18 17.5705 7.2500 70.45 1.487490
19 -90.7232 0.1000
20 40.8460 2.7000 67.87 1.593189
21 -3872.3835 (d3)
22 -56.1850 3.3307 32.35 1.850260
23 -16.8047 1.0000 52.29 1.755000
24 69.3978 2.7459
25 -49.7769 1.0000 52.29 1.755000
26 -208.3941 (d4)
27＊ 131.4027 5.5000 61.18 1.589130
28 -24.1216 0.1000
29 471.8066 6.6400 70.45 1.487490
30 -20.9950 1.2000 32.35 1.850260
31 -99.6677 (Bf)
［レンズ群焦点距離データ］
レンズ群 始面 焦点距離
Ｇ１ １ 107.1
Ｇ２ ６ -18.1
Ｇ３ 14 25.3
Ｇ４ 22 -30.3
Ｇ５ 27 45.4

第１実施例において、第６面、第１３面、及び、第２７面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表２に、非球面データ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κ及び各非球面定数Ａ４〜Ａ１０の値を示す。

（表２）
［非球面データ］
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 1.0000 9.85080E-06 -2.64620E-08 4.20250E-11 -2.74520E-14
第13面 10.0000 -9.97690E-07 -1.34120E-08 -3.09280E-11 1.00000E-14
第27面 -30.0000 -1.12040E-05 1.08940E-08 -4.34270E-11 9.85800E-14

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、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３に、可変間隔データ、すなわち無限遠及び近距離物点での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表３）
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.9 22.0 44.2
d2 24.8 10.8 1.2
d3 2.5 6.2 9.1
d4 8.2 4.2 1.4

次の表４に、第１実施例における各条件式対応値を示す。なお、表４において、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を、ｆ３は第３レンズ群Ｇ３の焦点距離を、ｆ４は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を、ｘ５は第５レンズ群Ｇ５の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量を、ｘ４は第４レンズ群Ｇ４の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量を、ｘ３は第３レンズ群Ｇ３の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量を、ｎｄ３ｂは第３レンズ群Ｇ３中の最も屈折率の高い正レンズ成分の媒質のｄ線における屈折率を、それぞれ表している。以上、条件式対応値に係る符号の説明は、以降の実施例においても同様である。

（表４）
［条件式対応値］
（１）（―ｆ２）／ｆ３＝0.72
（２）ｆ２／ｆ４＝0.60
（３）ｆ５／（−ｆ４）＝1.50
（４）ｘ５／（−ｆ２）＝1.18
（５）ｘ４／ｘ３＝0.72
（６）ｎｄ３ｂ＝1.76

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）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図３に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図４（ａ）に示す。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０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図２（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図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、Ａは各像高に対する半画角を、ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。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す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。

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分かる。

なお、図５に示すように、物体側からの光線ＢＭが変倍光学系ＺＬ１に入射すると、その光は負メニスカスレンズＬ２１における物体側のレンズ面（第１番目のゴースト発生面であり、面番号６に該当）で反射した後に、その反射光は正メニスカスレンズＬ１３における物体側のレンズ面（第２番目のゴースト発生面であり、面番号４に該当）で再度反射して像面Ｉに到達し、ゴーストを発生させてしまう。なお、第１番目のゴースト発生面（面番号６）と第２番目のゴースト発生面（面番号４）は、開口絞りＳに対して凹面である。このような面に、より広い波長範囲で広入射角に対応した反射防止膜を形成することで、ゴーストを効果的に低減させることができる。なお、反射防止膜について詳細は後述するが、各実施例に係る反射防止膜は７層からなる多層構造であり、最表面層の第７層はウェットプロセスを用いて形成され、ｄ線に対する屈折率は１．２６（以下に示す、表１７参照）である。

（第２実施例）
第２実施例について、図６〜図９及び表５〜表８を用いて説明する。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。図６に示す、第２実施例に係る変倍光学系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と両凸レンズＬ１２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。

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、両凸レンズＬ２３、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、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。無限遠から０．４５ｍまでの合焦に際して、この第２レンズ群Ｇ２が像側から物体側へ、広角端で１．６ｍｍ、望遠端で５．６ｍｍ移動する。

第３レンズ群Ｇ３は物体側から順に、両凸レンズＬ３１、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、及び、両凸レンズＬ３４から構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と両凹レンズＬ４２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Ｌ４３から構成されている。

第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸レンズＬ５１、両凸レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズから構成され、最も物体側に位置する両凸レンズＬ５１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。

開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の正レンズ（両凸レンズＬ３１）の像側に隣接して位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。

無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に移動させて行う。像ブレ補正（防振）は、第４レンズ群Ｇ４の接合レンズを光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させることにより行う。

なお、全系の焦点距離がｆで、防振係数（ぶ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の回転ぶれを補正するには、ぶ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よい。第２実施例の広角端状態においては、防振係数は０．９８であり、焦点距離は２４．６（ｍｍ）であるので、０．６４°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．２８（ｍｍ）である。第２実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．４７であり、焦点距離は１１７．０（ｍｍ）であるので、０．２９°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．４０（ｍｍ）である。

以下の表５に、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の各諸元の値（［全体諸元］、［レンズデータ］及び［レンズ群焦点距離データ］）を掲げる。表５における面番号１〜３１は、図６に示す面１〜３１に対応している。

（表５）
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ ＝ 24.6 〜 50.6 〜 117.0
FNO ＝ 4.1 〜 4.1 〜 4.1
２ω ＝ 85.4 〜 45.1 〜 20.4
全長 ＝ 145.8 〜 163.7 〜 192.6
Ｂｆ ＝ 40.4 〜 50.5 〜 67.8
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ νｄ ｎｄ
1 168.6057 1.5000 23.75 1.846660
2 74.0037 7.6844 67.87 1.593189
3 -1572.0876 0.1000
4 52.4243 5.1021 52.29 1.755000
5 109.4928 (d1)
6＊ 120.3215 1.3500 45.34 1.796680
7＊ 14.6301 7.4992
8 -43.6507 1.0000 49.61 1.772500
9 67.8619 0.1000
10 37.0188 4.8917 25.41 1.805180
11 -37.6071 0.7823
12 -28.2744 1.0000 49.61 1.772500
13 -190.4764 (d2)
14 63.8494 2.3065 52.29 1.755000
15 -291.0862 1.4000
16 0.0000 0.5000 （開口絞りＳ）
17 30.3754 1.3958 23.75 1.846660
18 18.7015 7.6600 70.45 1.487490
19 -56.3191 0.1000
20 44.8038 2.6036 67.87 1.593189
21 -1480.7317 (d3)
22 -60.0697 3.3444 32.33 1.850260
23 -19.3470 1.0000 52.29 1.755000
24＊ 64.5794 3.5520
25 -26.7812 1.0000 46.63 1.816000
26 -54.8874 (d4)
27＊ 60.5775 7.3885 61.18 1.589130
28＊ -21.7258 0.1000
29 -197.0389 5.3709 70.45 1.487490
30 -23.1778 1.5000 31.31 1.903660
31 -102.0182 (Bf)
［レンズ群焦点距離データ］
レンズ群 始面 焦点距離
Ｇ１ １ 102.8
Ｇ２ ６ -16.7
Ｇ３ 14 24.3
Ｇ４ 22 -26.3
Ｇ５ 27 39.1

第２実施例において、第６面、第７面、第２４面、第２７面、及び、第２８面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表６に、非球面データ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κ及び各非球面定数Ａ４〜Ａ１０の値を示す。

（表６）
［非球面データ］
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 1.0000 3.76150E-06 -4.32870E-08 1.63110E-10 -1.91840E-13
第7面 1.0000 -5.24680E-06 -9.55930E-08 -1.37810E-10 -4.65040E-13
第24面 1.0000 -2.42520E-06 1.40090E-08 -4.50560E-11 0.00000E+00
第27面 1.0000 -1.17490E-05 1.46620E-08 -7.63690E-11 -8.46830E-15
第28面 1.0000 1.03350E-05 1.08360E-08 -3.24650E-12 -1.56130E-13

第２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、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７に、可変間隔データ、すなわち無限遠及び近距離物点での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表７）
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.7 22.1 42.5
d2 21.6 10.0 1.2
d3 2.8 6.5 9.4
d4 8.1 4.4 1.5

次の表８に、第２実施例における各条件式対応値を示す。

（表８）
［条件式対応値］
（１）（−ｆ２）／ｆ３＝0.69
（２）ｆ２／ｆ４＝0.63
（３）ｆ５／（−ｆ４）＝1.48
（４）ｘ５／（−ｆ２）＝1.64
（５）ｘ４／ｘ３＝0.76
（６）ｎｄ３ｂ＝1.76

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）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図８に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図９（ａ）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０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図７（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図９（ｂ）に示す。

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分かる。

（第３実施例）
第３実施例について、図１０〜図１３及び表９〜表１２を用いて説明する。図１０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。図１０に示す、第３実施例に係る変倍光学系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と両凸レンズＬ１２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。

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、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、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、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズであり、最も像側に位置する負メニスカスレンズＬ２４は、像側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。無限遠から０．４５ｍまでの合焦に際して、この第２レンズ群Ｇ２が像側から物体側へ、広角端で１．７ｍｍ、望遠端で５．６ｍｍ移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１、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、及び、両凸レンズＬ３４から構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と両凹レンズＬ４２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Ｌ４３から構成されている。

第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸レンズＬ５１、及び、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５２との接合レンズから構成され、最も物体側に位置する両凸レンズＬ５１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。

開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。

無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に移動させて行う。像ブレ補正（防振）は、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の両凸レンズＬ３１とその像側に隣接して配置された接合レンズ（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）とを光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させることにより行う。

なお、全系の焦点距離がｆで、防振係数（ぶ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の回転ぶれを補正するには、ぶ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よい。第３実施例の広角端状態においては、防振係数は１．６９であり、焦点距離は２４．７（ｍｍ）であるので、０．６４°の回転ぶれを補正するための第３レンズ群Ｇ３の移動量は０．１６（ｍｍ）である。第３実施例の望遠端状態においては、防振係数は２．６０であり、焦点距離は１１１．８（ｍｍ）であるので、０．２９°の回転ぶれを補正するための第３レンズ群Ｇ３の移動量は０．２２（ｍｍ）である。

以下の表９に、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の各諸元の値（［全体諸元］、［レンズデータ］及び［レンズ群焦点距離データ］）を掲げる。表９における面番号１〜３２は、図１０に示す面１〜３２に対応している。

（表９）
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ ＝ 24.7 〜 49.0 〜 111.8
FNO ＝ 4.1 〜 4.1 〜 4.1
２ω ＝ 85.4 〜 45.1 〜 20.4
全長 ＝ 147.6 〜 162.2 〜 190.9
Ｂｆ ＝ 34.7 〜 46.1 〜 59.2
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ νｄ ｎｄ
1 246.0491 2.0000 23.77 1.846660
2 84.7836 7.7000 67.87 1.593189
3 -885.6521 0.1000
4 59.1074 5.4790 46.63 1.816000
5 140.2546 (d1)
6＊ 824.4655 0.1000 38.09 1.553890
7 195.0000 1.5000 46.63 1.816000
8 15.9678 8.0000
9 -34.9410 1.0000 42.72 1.834810
10 -201.2418 0.1000
11 54.8341 4.5000 23.77 1.846660
12 -33.9457 0.5374
13 -29.1034 1.2000 40.94 1.806100
14＊ -537.4230 (d2)
15 0.0000 1.5000 （開口絞りＳ）
16 55.6400 3.0000 52.29 1.755000
17 -194.6988 0.1000
18 29.1963 2.2576 23.77 1.846660
19 16.8888 6.8000 70.45 1.487490
20 -196.1439 0.5000
21 49.6966 3.0000 67.87 1.593189
22 -205.9500 (d3)
23 -62.4232 3.3000 32.35 1.850260
24 -17.7266 1.0000 52.29 1.755000
25 85.0141 2.4116
26 -40.4411 1.0000 55.52 1.696800
27 -241.7912 (d4)
28＊ 115.7889 6.4000 61.18 1.589130
29 -22.7957 0.1000
30 -433.8211 6.5000 70.45 1.487490
31 -19.6120 1.3500 32.35 1.850260
32 -85.0846 (Bf)
［レンズ群焦点距離データ］
レンズ群 始面 焦点距離
Ｇ１ １ 107.2
Ｇ２ ６ -17.8
Ｇ３ 15 25.3
Ｇ４ 23 -30.7
Ｇ５ 28 45.5

第３実施例において、第６面、第１４面、及び、第２８面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表１０に、非球面データ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κ及び各非球面定数Ａ４〜Ａ１０の値を示す。

（表１０）
［非球面データ］
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 1.0000 1.59500E-05 -3.85270E-08 5.99450E-11 -5.06110E-14
第14面 1.0000 6.16800E-07 -1.55190E-08 -1.73480E-11 0.00000E+00
第28面 -30.0000 -1.26410E-05 -2.71420E-10 6.17710E-11 -2.07970E-13

第３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、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１１に、可変間隔データ、すなわち無限遠及び近距離物点での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表１１）
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 3.1 20.1 44.7
d2 24.0 10.2 1.2
d3 4.0 8.2 11.1
d4 10.3 6.1 3.3

次の表１２に、第３実施例における各条件式対応値を示す。

（表１２）
［条件式対応値］
（１）（−ｆ２）／ｆ３＝0.70
（２）ｆ２／ｆ４＝0.58
（３）ｆ５／（−ｆ４）＝1.48
（４）ｘ５／（−ｆ２）＝1.38
（５）ｘ４／ｘ３＝0.71
（６）ｎｄ３ｂ＝1.76

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１１（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図１２に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１３（ａ）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０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図１１（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図１３（ｂ）に示す。

各収差図から明らかなように、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分かる。

（第４実施例）
第４実施例について、図１４〜図１７及び表１３〜表１６を用いて説明する。図１４は、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４の構成（６群構成）を示す図である。図１４に示す、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４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と両凸レンズＬ１２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３からなる。

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とＬ２１、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、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、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズであり、最も像側に位置する負メニスカスレンズＬ２４は像側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。無限遠から０．４５ｍまでの合焦に際して、この第２レンズ群Ｇ２が像側から物体側へ、広角端で１．６ｍｍ、望遠端で５．６ｍｍ移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１、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、及び、両凸レンズＬ３４から構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と両凹レンズＬ４２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Ｌ４３から構成されている。

第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸レンズＬ５１、及び、両凸レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズから構成され、最も物体側に位置する両凸レンズＬ５１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。

第６レンズ群Ｇ６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Ｌ６１から構成されている。

開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の正レンズ（両凸レンズＬ３１）の像側に隣接して位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。

無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に移動させて行う。像ブレ補正（防振）は、第４レンズ群Ｇ４の接合レンズを光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させることにより行う。

なお、全系の焦点距離がｆで、防振係数（ぶ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の回転ぶれを補正するには、ぶ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よい。第４実施例の広角端状態においては、防振係数は０．９８であり、焦点距離は２４．８（ｍｍ）であるので、０．６４°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群Ｇ４における接合レンズの移動量は０．２８（ｍｍ）である。第４実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．４７であり、焦点距離は１１１．９（ｍｍ）であるので、０．２９°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群Ｇ４における接合レンズの移動量は０．４０（ｍｍ）である。

以下の表１３に、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４の各諸元の値（［全体諸元］、［レンズデータ］及び［レンズ群焦点距離データ］）を掲げる。表１３における面番号１〜３３は、図１４に示す面１〜３３に対応している。

（表１３）
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ ＝ 24.8 〜 44.4 〜 111.9
FNO ＝ 4.1 〜 4.0 〜 4.0
２ω ＝ 85.4 〜 50.2 〜 21.0
全長 ＝ 148.2 〜 159.3 〜 190.0
Ｂｆ ＝ 26.4 〜 37.7 〜 57.1
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ νｄ ｎｄ
1 198.1451 2.0000 23.77 1.846660
2 83.1076 7.5952 67.87 1.593189
3 -2407.2718 0.1000
4 58.1135 5.4790 52.29 1.755000
5 143.3465 (d1)
6＊ 426.6084 1.2000 46.63 1.816000
7 15.6978 8.0182
8 -34.0153 1.0000 45.30 1.795000
9 -123.5592 0.1000
10 63.2721 4.2000 23.77 1.846660
11 -32.4461 0.5374
12 -27.9469 1.0000 40.94 1.806100
13＊ -528.6953 (d2)
14 50.2914 2.4342 52.29 1.755000
15 -1099.3184 1.4000
16 0.0000 0.5000 （開口絞りＳ）
17 31.0475 3.0000 23.77 1.846660
18 17.1303 6.6000 70.45 1.487490
19 -82.4820 0.1000
20 41.5438 3.5000 67.87 1.593189
21 -589.6794 (d3)
22 -54.3208 3.5000 32.35 1.850260
23 -17.0699 1.0000 52.29 1.755000
24 84.5694 3.0000
25 -52.8099 1.0000 53.89 1.713000
26 -590.9085 (d4)
27＊ 94.2512 5.7349 61.18 1.589130
28 -24.4009 0.1000
29 -311.9655 6.5095 70.45 1.487490
30 -20.8486 1.0000 32.35 1.850260
31 -100.0000 (d5)
32 -200.0000 2.0000 46.63 1.816000
33 -120.0032 (Bf)
［レンズ群焦点距離データ］
レンズ群 始面 焦点距離
Ｇ１ １ 106.8
Ｇ２ ６ -17.8
Ｇ３ 14 25.3
Ｇ４ 22 -30.7
Ｇ５ 27 48.3
Ｇ６ 32 363.6

第４実施例において、第６面、第１３面、及び、第２７面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表１４に、非球面データ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κ及び各非球面定数Ａ４〜Ａ１０の値を示す。

（表１４）
［非球面データ］
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 1.0000 1.16370E-05 -2.95490E-08 4.79300E-11 -4.07190E-14
第13面 1.0000 -1.33470E-06 -2.08660E-08 3.94960E-12 -9.57420E-14
第27面 -30.0000 -8.76090E-06 -1.75720E-09 3.64680E-11 -1.18100E-13

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と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ３、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ４、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との軸上空気間隔ｄ５は、変倍に際して変化する。次の表１５に、可変間隔データ、すなわち無限遠及び近距離物点での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表１５）
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.9 17.2 44.5
d2 24.0 11.7 1.2
d3 1.6 5.6 8.8
d4 8.1 4.7 1.1
d5 12.4 9.7 4.7

次の表１６に、第４実施例における各条件式対応値を示す。

（表１６）
［条件式対応値］
（１）（−ｆ２）／ｆ３＝0.70
（２）ｆ２／ｆ４＝0.58
（３）ｆ５／（−ｆ４）＝1.57
（４）ｘ５／（−ｆ２）＝1.72
（５）ｘ４／ｘ３＝0.69
（６）ｎｄ３ｂ＝1.82

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１５（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図１６に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１７（ａ）に示す。また、第４実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図１５（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図１７（ｂ）に示す。

各収差図から明らかなように、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分かる。

ここで、第１〜第４実施例の変倍光学系ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ４）に用いられる反射防止膜について説明する。本実施形態に係る反射防止膜１０１は、図２０に示すように、７層（第１層１０１ａ〜第７層１０１ｇ）からなり、本変倍光学系ＺＬの光学部材１０２の光学面に形成されている。

第１層１０１ａは真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムで形成されている。この第１層１０１ａの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第２層１０１ｂが形成される。続いて、第２層１０１ｂの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第３層１０１ｃが形成され、第３層１０１ｃの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第４層１０１ｄが形成される。さらに、第４層１０１ｄの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第５層１０１ｅが形成され、第５層１０１ｅの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第６層１０１ｆが形成される。そして、第６層１０１ｆの上にウェットプロセスによりシリカとフッ化マグネシウムの混合物からなる第７層１０１ｇが形成される。このようにして本実施形態の反射防止膜１０１が形成される。

なお、第７層１０１ｇの形成には、ウェットプロセスの一種であるゾル−ゲル法を用いている。ゾル−ゲル法とは、光学部材の光学面上に光学薄膜材料であるゾルを塗布し、ゲル膜を堆積後、液体に浸漬し、この液体の温度及び圧力を臨界状態以上にしてその液体を気化・乾燥させることにより、膜を生成する製法である。但し、ウェットプロセスとして、ゾル−ゲル法に限らず、ゲル状態を経ることなしに固体膜を得る方法を用いてもよい。

以上のように、反射防止膜１０１は、第１層１０１ａ〜第６層１０１ｆまではドライプロセスである電子ビーム蒸着により形成され、最表面層（最上層）である第７層１０１ｇはフッ酸／酢酸マグネシウム法で調製したゾル液を用いるウェットプロセスにより形成されている。

続いて、上記構成の反射防止膜１０１を形成する手順を説明する。まず、予めレンズ成膜面（上述の光学部材１０２の光学面）に真空蒸着装置を用いて、第１層１０１ａとなる酸化アルミニウム層、第２層１０１ｂとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第３層１０１ｃとなる酸化アルミニウム層、第４層１０１ｄとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第５層１０１ｅとなる酸化アルミニウム層、第６層１０１ｆとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層を順に形成する。そして、真空蒸着装置より光学部材１０２を取り出した後、フッ酸／酢酸マグネシウム法により調製したゾル液にバインダー成分を添加したものをスピンコート法により塗布して、第７層１０１ｇとなるシリカとフッ化マグネシウムの混合物からなる層を形成する。ここで、フッ酸／酢酸マグネシウム法によって調製される際の反応式を以下の式（ｂ）に示す。

２ＨＦ＋Ｍｇ（ＣＨ₃ＣＯＯ）² → ＭｇＦ₂＋２ＣＨ₃ＣＯＯＨ …（ｂ）

この成膜に用いたゾル液は、原料混合後、オートクレーブで１４０℃、２４時間高温加圧熟成処理を施した後、成膜に用いられる。光学部材１０２は、第７層１０１ｇの成膜終了後、大気中で１６０℃、１時間加熱処理して完成される。より具体的には、上記のゾル−ゲル法を用いることにより、大きさが数ｎｍから数十ｎｍのＭｇＦ₂粒子ができ、さらに、それらの粒子が数個集まって二次粒子が形成され、それら二次粒子が堆積することにより第７層１０１ｇが形成される。

上記のようにして形成された反射防止膜１０１の光学的性能について、図２１に示す分光特性を用いて説明する。なお、図２１は、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、以下の表１７で示される条件で反射防止膜１０１を設計した場合、光線が垂直入射するときの分光特性を表している。また、表１７では、酸化アルミニウムをＡｌ₂Ｏ₃、酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物をＺｒＯ₂＋ＴｉＯ₂、シリカとフッ化マグネシウムの混合物をＳｉＯ₂＋ＭｇＦ₂と示しており、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、基板の屈折率が１．４６、１．６２、１．７４及び１．８５の４種類であるときの各々の設計値を示している。

（表１７）
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第７層 SiO₂＋MgF₂ 1.26 0.275λ 0.268λ 0.271λ 0.269λ
第６層 ZrO₂＋TiO₂ 2.12 0.045λ 0.057λ 0.054λ 0.059λ
第５層 Al₂O₃ 1.65 0.212λ 0.171λ 0.178λ 0.162λ
第４層 ZrO₂＋TiO₂ 2.12 0.077λ 0.127λ 0.13λ 0.158λ
第３層 Al₂O₃ 1.65 0.288λ 0.122λ 0.107λ 0.08λ
第２層 ZrO₂＋TiO₂ 2.12 0 0.059λ 0.075λ 0.105λ
第１層 Al₂O₃ 1.65 0 0.257λ 0.03λ 0.03λ
基板の屈折率 1.46 1.62 1.74 1.85

図２１より、波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で、反射率が０．２％以下に抑えられていることが分かる。

なお、第１実施例の変倍光学系ＺＬ１において、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ３１の屈折率は１．７５５０００であるため、正メニスカスレンズＬ３１における物体側のレンズ面に基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜を用いることが可能である。また、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１の屈折率は１．８３４８１０であるため、負メニスカスレンズＬ２１の物体側のレンズ面に、基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

また、第２実施例の変倍光学系ＺＬ２において、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ１３の屈折率は１．７５５０００であるため、正メニスカスレンズＬ１３における物体側のレンズ面に基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜を用いることが可能である。また、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１の屈折率は１．７９６６８０であるため、負メニスカスレンズＬ２１の物体側のレンズ面に、基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

また、第３実施例の変倍光学系ＺＬ３において、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ１３の屈折率は１．８１６０００であるため、正メニスカスレンズＬ１３における物体側のレンズ面に基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜を用いることが可能である。また、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１の物体側の樹脂の屈折率は１．５５３８９０であるため、負メニスカスレンズＬ２１の物体側のレンズ面に、基板の屈折率が１．６２に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

また、第４実施例の変倍光学系ＺＬ４において、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ１３の屈折率は１．７５５０００であるため、正メニスカスレンズＬ１３における物体側のレンズ面に基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜を用いることが可能である。また、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１の屈折率は１．８１６０００であるため、負メニスカスレンズＬ２１の物体側のレンズ面に、基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

このように、本実施形態の反射防止膜１０１を、第１〜第４実施例の変倍光学系ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ４）にそれぞれ適用することで、コンパクトで高変倍でありながら、ゴーストやフレアをより低減させた、良好な光学性能を持つ変倍光学系及びこの変倍光学系を有する光学機器を提供することができる。

なお、上記の反射防止膜１０１は、平行平面板の光学面に設けた光学素子として利用することも可能であるし、曲面状に形成されたレンズの光学面に設けて利用することも可能である。

次に、上記反射防止膜１０１の変形例について説明する。この変形例の反射防止膜は５層からなり、以下の表１８で示される条件で構成される。なお、第５層の形成に、前述のゾル−ゲル法を用いている。また、表１８では、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、基板の屈折率が１．５２であるときの設計値を示している。

（表１８）
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第５層 シリカとフッ化マグネシウムの混合物 1.26 0.269λ
第４層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.043λ
第３層 酸化アルミニウム 1.65 0.217λ
第２層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.066λ
第１層 酸化アルミニウム 1.65 0.290λ
基板 ＢＫ７ 1.52

図２２に、変形例の反射防止膜に光が垂直入射するときの分光特性を示す。図２２により、波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で、反射率が０．２％以下に抑えられていることが分かる。なお、図２３に、入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性を示す。

比較のため、図２４に、従来の真空蒸着法などのドライプロセスのみで成膜し、以下の表１９で示される条件で構成される多層広帯域反射防止膜の垂直入射時の分光特性を示す。なお、図２５に、入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性を示す。

（表１９）
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第７層 ＭｇＦ_２ 1.39 0.243λ
第６層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.119λ
第５層 酸化アルミニウム 1.65 0.057λ
第４層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.220λ
第３層 酸化アルミニウム 1.65 0.064λ
第２層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.057λ
第１層 酸化アルミニウム 1.65 0.193λ
基板 ＢＫ７ 1.52

図２２及び図２３で示す変形例の分光特性を、図２４及び図２５で示す従来例の分光特性と比較すると、変形例に係る反射防止膜の反射率の低さが良く分かる。

以上の各実施例によれば、コンパクトで高変倍でありながら、ゴースト、フレアをより低減させることができる、良好な光学性能を持つ変倍光学系が実現できる。

なお、本実施形態に係る発明を分かりやすくするために、上記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。

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
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
１ デジタル一眼レフカメラ（光学機器）
２ 撮影レンズ（変倍光学系）
３ クイックリターンミラー
４ 焦点板
５ ペンタプリズム
６ 接眼レンズ
７ 撮像素子
１０１ 反射防止膜
１０１ａ 第１層
１０１ｂ 第２層
１０１ｃ 第３層
１０１ｄ 第４層
１０１ｅ 第５層
１０１ｆ 第６層
１０１ｇ 第７層
１０２ 光学部材

Claims (16)

1. 物体側から順に並んだ、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、
   前記レンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動し、
   広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
   前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、次式
   ０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．９０
   ０．５８ ≦ ｆ２／ｆ４ ＜ ０．７５
   の条件を満足し、
   前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜を備えることを特徴とする変倍光学系。
2. 物体側から順に並んだ、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、
   前記レンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動し、
   広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
   前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５としたとき、次式
   ０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．９０
   ０．４２ ＜ ｆ２／ｆ４ ＜ ０．７５
   １．４８ ≦ ｆ５／（−ｆ４） ＜ ２．００
   の条件を満足し、
   前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜を備えることを特徴とする変倍光学系。
3. 物体側から順に並んだ、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、
   前記レンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動し、
   広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
   前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５としたとき、次式
   ０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．９０
   ０．５５ ＜ ｆ２／ｆ４ ＜ ０．７５
   １．４０ ＜ ｆ５／（−ｆ４） ＜ ２．００
   の条件を満足し、
   前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜を備えることを特徴とする変倍光学系。
4. 物体側から順に並んだ、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、
   前記レンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動し、
   広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
   前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、像側から物体側への移動量を正とした場合、前記第４レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ４とし、前記第３レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ３としたとき、次式
   ０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．９０
   ０．５５ ＜ ｆ２／ｆ４ ＜ ０．７５
   ０．６５ ＜ ｘ４／ｘ３ ＜ ０．９０
   の条件を満足し、
   前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜を備えることを特徴とする変倍光学系。
5. 前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、次式
   １．２０ ＜ ｆ５／（−ｆ４） ＜ ２．００
   の条件を満足することを特徴とする請求項１又は４に記載の変倍光学系。
6. 像側から物体側への移動量を正とした場合、前記第４レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ４とし、前記第３レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ３としたとき、次式
   ０．６５ ＜ ｘ４／ｘ３ ＜ ０．９０
   の条件を満足することを特徴とする請求項２に記載の変倍光学系。
7. 前記反射防止膜は多層膜であり、
   前記多層膜の最表面層は、前記ウェットプロセスを用いて形成された層であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
8. 前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線における屈折率をｎｄとしたとき、次式
   ｎｄ≦１．３０
   の条件を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
9. 開口絞りを前記第３レンズ群の近傍または内部に配置し、
   前記反射防止膜が設けられた光学面は、前記開口絞りから見て凹面であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
10. 像側から物体側への移動量を正とした場合、前記第５レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ５としたとき、次式
    ０．７０ ＜ ｘ５／（−ｆ２） ＜ ２．１０
    の条件を満足することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
11. 広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第１レンズ群が像側から物体側に移動することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
12. 広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第５レンズ群が像側から物体側に移動することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
13. 前記第２レンズ群の少なくとも一部を光軸に沿って移動させることにより、近距離物点への合焦を行うことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
14. 前記第２レンズ群は、非球面形状のレンズ面を有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
15. 前記第３レンズ群は、少なくとも１つの正レンズ成分を含み、前記正レンズ成分のうち最も屈折率の高い正レンズ成分の媒質のｄ線における屈折率をｎｄ３ｂとしたとき、次式
    １．７０ ＜ ｎｄ３ｂ ＜ １．８５
    の条件を満足することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
16. 請求項１から１５のいずれか一項に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学機器。

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