JP2023092031A

JP2023092031A - 変倍光学系および撮像装置

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Publication number: JP2023092031A
Application number: JP2021206989A
Authority: JP
Inventors: 雅人近藤; Masahito Kondo; 辰之荻野; Tatsuyuki Ogino; 琢也田中; Takuya Tanaka
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2023-07-03
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Abstract

【課題】広画角を有し、小型化が図られ、良好な光学性能を保持する変倍光学系、およびこの変倍光学系を備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】変倍光学系は、物体側から順に、前群と、中群と、後群とからなる。前群は、２つ以下のレンズ群からなり、負の屈折力を有する。中群は、レンズ群としては正の屈折力を有する１つのレンズ群のみを含む。後群は３つ以下のレンズ群からなる。前群の最も像側のレンズ面から後群の最も物体側のレンズ面の間に開口絞りが配置される。前群は少なくとも３枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを含む。前群の最も物体側には物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズが配置される。変倍光学系は予め定められた条件式を満足する。
【選択図】図１

Description

本開示の技術は、変倍光学系、および撮像装置に関する。

従来、デジタルカメラ等の撮像装置に使用可能な変倍光学系として、下記特許文献１および下記特許文献２に記載のものが知られている。

特開２０２１－１４８９４９号公報特開２０２１－０７６８２９号公報

広画角を有し、小型に構成され、良好な光学性能を保持する変倍光学系が要望されており、これらの要求レベルは、年々、高まっている。

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、広画角を有し、小型化が図られ、良好な光学性能を保持する変倍光学系、およびこの変倍光学系を備えた撮像装置を提供することを目的とする。

本開示の第１の態様は、変倍光学系であって、物体側から像側へ順に、前群と、中群と、後群とからなり、前群は、２つ以下のレンズ群からなり、変倍全域において全体として負の屈折力を有し、中群は、レンズ群としては正の屈折力を有する１つのレンズ群のみを含み、後群は、３つ以下のレンズ群からなり、前群の最も像側のレンズ面から後群の最も物体側のレンズ面までの間に開口絞りが配置され、変倍の際、前群と中群との間隔が変化し、中群と後群との間隔が変化し、前群が２つのレンズ群からなる場合は、変倍の際、前群内の隣り合うレンズ群の間隔が変化し、後群が複数のレンズ群からなる場合は、変倍の際、後群内の隣り合うレンズ群の全ての間隔が変化し、前群は、少なくとも３枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズとを含み、前群の最も物体側には、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズが配置され、広角端における無限遠物体に合焦した状態での、前群の最も物体側のレンズ面から後群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、全系の空気換算距離でのバックフォーカスとの和をＴＬｗ、広角端における無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離をｆｔ、望遠端における無限遠物体に合焦した状態での最大半画角をωｔとした場合、
３．８＜ＴＬｗ／（ｆｔ×ｔａｎωｔ）＜５．２（１）
１＜（ｆｗ×ＴＬｗ）／ｆｔ^２＜２（２）
で表される条件式（１）および（２）を満足する。

本開示の第２の態様は、第１の態様において、望遠端における無限遠物体に合焦した状態での開放ＦナンバーをＦＮｏｔとした場合、
１．５＜ＦＮｏｔ／（ｆｔ／ｆｗ）＜３（３）
で表される条件式（３）を満足する変倍光学系である。

本開示の第３の態様は、第１又は第２の態様において、広角端における無限遠物体に合焦した状態での前群の焦点距離をｆＦｗ、中群の焦点距離をｆＭとした場合、
０．１＜（－ｆＦｗ）／ｆＭ＜１．６（４）
で表される条件式（４）を満足する変倍光学系である。

本開示の第４の態様は、第１から第３の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での前群の焦点距離をｆＦｗとした場合、
０．６＜（－ｆＦｗ）／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜１．３（５）
で表される条件式（５）を満足する変倍光学系である。

本開示の第５の態様は、第１から第４の態様のいずれか１つにおいて、中群の焦点距離をｆＭとした場合、
０．６５＜ｆＭ／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜３．７（６）
で表される条件式（６）を満足する変倍光学系である。

本開示の第６の態様は、第１から第５の態様のいずれか１つにおいて、第１レンズの焦点距離をｆＬ１、広角端における無限遠物体に合焦した状態での前群の焦点距離をｆＦｗとした場合、
１＜ｆＬ１／ｆＦｗ＜３．５（７）
で表される条件式（７）を満足する変倍光学系である。

本開示の第７の態様は、第１から第６の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での前群の焦点距離をｆＦｗ、望遠端における無限遠物体に合焦した状態での開放ＦナンバーをＦＮｏｔとした場合、
１．８＜（－ｆＦｗ）／（ｆｔ／ＦＮｏｔ）＜４（８）
で表される条件式（８）を満足する変倍光学系である。

本開示の第８の態様は、第１から第７の態様のいずれか１つにおいて、第１レンズの中心厚をＤ１、望遠端における無限遠物体に合焦した状態での開放ＦナンバーをＦＮｏｔとした場合、
０．０８＜Ｄ１／（ｆｔ／ＦＮｏｔ）＜０．４２（９）
で表される条件式（９）を満足する変倍光学系である。

本開示の第９の態様は、第１から第８の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での最大半画角をωｗ、広角端における無限遠物体に合焦した状態での開放ＦナンバーをＦＮｏｗとした場合、
０．３＜ｔａｎωｗ／ＦＮｏｗ＜０．４７（１０）
で表される条件式（１０）を満足する変倍光学系である。

本開示の第１０の態様は、第１から第９の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での中群の横倍率をβＭｗ、望遠端における無限遠物体に合焦した状態での中群の横倍率をβＭｔとした場合、
－４＜βＭｔ／βＭｗ＜３．５（１１）
で表される条件式（１１）を満足する変倍光学系である。

本開示の第１１の態様は、第１から第１０の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での後群の焦点距離をｆＲｗとした場合、
０．１５＜（ｆｗ×ｆｔ）^１／２／｜ｆＲｗ｜＜１．１（１２）
で表される条件式（１２）を満足する変倍光学系である。

本開示の第１２の態様は、第１から第１１の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での後群の最も像側のレンズ群の横倍率をβＲｒｗとした場合、
－２＜βＲｒｗ＜３（１３）
で表される条件式（１３）を満足する変倍光学系である。

本開示の第１３の態様は、第１から第１２の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での前群の最も物体側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離をＤＤＦＳＴｗ、広角端における無限遠物体に合焦した状態での前群の焦点距離をｆＦｗとした場合、
１．４＜ＤＤＦＳＴｗ／｜ｆＦｗ｜＜４（１４）
で表される条件式（１４）を満足する変倍光学系である。

本開示の第１４の態様は、第１から第１３の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での前群の最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置までの光軸上の距離をＥｎｐｗ、広角端における無限遠物体に合焦した状態での最大半画角をωｗとした場合、
１．９＜Ｅｎｐｗ／｛（ｆｗ×ｔａｎωｗ）×ｌｏｇ（ｆｔ／ｆｗ）｝＜３．８（１５）
で表される条件式（１５）を満足する変倍光学系である。

本開示の第１５の態様は、第１から第１４の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での前群の最も物体側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離をＤＤＦＳＴｗ、広角端における無限遠物体に合焦した状態での最大半画角をωｗとした場合、
５＜ＤＤＦＳＴｗ／｛（ｆｗ×ｔａｎωｗ）×ｌｏｇ（ｆｔ／ｆｗ）｝＜１０（１６）
で表される条件式（１６）を満足する変倍光学系である。

本開示の第１６の態様は、第１から第１５の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での前群の最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置までの光軸上の距離をＥｎｐｗとした場合、
０．５＜Ｅｎｐｗ／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜１．１（１７）
で表される条件式（１７）を満足する変倍光学系である。

本開示の第１７の態様は、第１から第１６の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での前群の最も物体側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離をＤＤＦＳＴｗとした場合、
０．３＜ＤＤＦＳＴｗ／ＴＬｗ＜０．７（１８）
で表される条件式（１８）を満足する変倍光学系である。

本開示の第１８の態様は、第１から第１７の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での全系の空気換算距離でのバックフォーカスをＢｆｗとした場合、
０．０８＜Ｂｆｗ／ＴＬｗ＜０．２７（１９）
で表される条件式（１９）を満足する変倍光学系である。

本開示の第１９の態様は、第１から第１８の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での、近軸射出瞳位置から後群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、全系の空気換算距離でのバックフォーカスとの和をＥｘｐｗとした場合、
０．２８＜ｆｗ／Ｅｘｐｗ＜０．６５（２０）
で表される条件式（２０）を満足する変倍光学系である。

本開示の第２０の態様は、第１から第１９の態様のいずれか１つにおいて、第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲｆ、第１レンズの像側の面の曲率半径をＲｒとした場合、
１．５＜（Ｒｆ＋Ｒｒ）／（Ｒｆ－Ｒｒ）＜４．２（２１）
で表される条件式（２１）を満足する変倍光学系である。

本開示の第２１の態様は、第１から第２０の態様のいずれか１つにおいて、後群の全ての正レンズのｄ線基準のアッベ数の平均値をνＲｐａｖｅとした場合、
４０＜νＲｐａｖｅ＜９０（２２）
で表される条件式（２２）を満足する変倍光学系である。

本開示の第２２の態様は、第１から第２１の態様のいずれか１つにおいて、広角端における無限遠物体に合焦した状態での中群の位置と、望遠端における無限遠物体に合焦した状態での中群の位置との光軸方向の差をＤＭｗｔ、ＤＭｗｔの符号は、広角端における無限遠物体に合焦した状態での中群の位置より望遠端における無限遠物体に合焦した状態での中群の位置が像側にあれば正、広角端における無限遠物体に合焦した状態での中群の位置より望遠端における無限遠物体に合焦した状態での中群の位置が物体側にあれば負とし、ＤＭｗｔの単位をミリメートルとした場合、
－０．２＜（ｆｔ／ｆｗ）／ＤＭｗｔ＜－０．０４（２３）
で表される条件式（２３）を満足する変倍光学系である。

本開示の第２３の態様は、第１から第２２の態様のいずれか１つにおいて、第１レンズのｄ線に対する屈折率をＮＬ１、前群内の負レンズのうち、物体側から２番目の負レンズのｄ線に対する屈折率をＮＬｎ２とした場合、
１．５８＜（ＮＬ１＋ＮＬｎ２）／２＜２．２（２４）
で表される条件式（２４）を満足する変倍光学系である。

本開示の第２４の態様は、第１から第２３の態様のいずれか１つにおいて、後群内で最も正の屈折力が強いレンズの像側の面が凸面であるように構成し、後群内で最も正の屈折力が強いレンズの焦点距離をｆＲＬｐ、広角端における無限遠物体に合焦した状態での後群の焦点距離をｆＲｗとした場合、
－１０＜ｆＲｗ／ｆＲＬｐ＜５（２５）
で表される条件式（２５）を満足する変倍光学系である。

本開示の第２５の態様は、第２４の態様において、後群内で最も正の屈折力が強いレンズは両凸レンズである変倍光学系である。

本開示の第２６の態様は、第１から第２５の態様のいずれか１つにおいて、前群の最も物体側のレンズ面の有効直径をＥＤｆ、後群の最も像側のレンズ面の有効直径をＥＤｒとした場合、
１．１＜ＥＤｆ／ＥＤｒ＜２．１（２６）
で表される条件式（２６）を満足する変倍光学系である。

本開示の第２７の態様は、第１から第２６の態様のいずれか１つにおいて、前群の最も物体側のレンズ面の有効直径をＥＤｆとした場合、
０．２＜ＥＤｆ／ＴＬｗ＜０．４５（２７）
で表される条件式（２７）を満足する変倍光学系である。

本開示の第２８の態様は、第１から第２７の態様のいずれか１つにおいて、後群は、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、合焦群は、２枚以下のレンズからなる変倍光学系である。

本開示の第２９の態様は、第２８の態様において、合焦群は、１枚の負レンズと、１枚の正レンズとからなる変倍光学系である。

本開示の第３０の態様は、第２９の態様において、合焦群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズとを接合した接合レンズからなる変倍光学系である。

本開示の第３１の態様は、第２８の態様において、合焦群は、１枚の単レンズからなる変倍光学系である。

本開示の第３２の態様は、第１から第２８の態様のいずれか１つにおいて、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を１つのみ含み、合焦群は後群内に配置されている変倍光学系である。

本開示の第３３の態様は、第１から第２８の態様のいずれか１つにおいて、前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる変倍光学系である。

本開示の第３４の態様は、第１から第２８の態様のいずれか１つにおいて、ズームレンズである変倍光学系であって、変倍の際、前群の最も物体側のレンズ群は像面に対して固定されている変倍光学系である。

本開示の第３５の態様は、第１から第２８の態様のいずれか１つにおいて、前群より像側に、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる接合レンズを少なくとも２つ含む変倍光学系である。

本開示の第３６の態様は、第１から第２８の態様のいずれか１つにおいて、中群および後群の少なくとも一方は、非球面の空気接触面を有する樹脂がガラスレンズの球面上に形成された複合非球面レンズを含む変倍光学系である。

本開示の第３７の態様は、第１から第２８の態様のいずれか１つにおいて、前群内の負レンズのうち、物体側から３番目の負レンズのｄ線基準のアッベ数をνＬｎ３とした場合、
５０＜νＬｎ３＜９５（２８）
で表される条件式（２８）を満足する変倍光学系である。

本開示の第３８の態様は、第１から第２８の態様のいずれか１つにおいて、後群の最も物体側のレンズ群は、正の屈折力を有する変倍光学系である。

本開示の第３９の態様は、第３８の態様において、後群は、正の屈折力を有し変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる変倍光学系である。

本開示の第４０の態様は、第３９の態様において、前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる変倍光学系である。

本開示の第４１の態様は、第３９又は第４０の態様において、前群は、物体側から像側へ順に、第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む変倍光学系である。

本開示の第４２の態様は、第４１の態様において、第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である変倍光学系である。

本開示の第４３の態様は、第３８の態様において、後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなる変倍光学系である。

本開示の第４４の態様は、第４３の態様において、変倍の際、後群内の全てのレンズ群が移動する変倍光学系である。

本開示の第４５の態様は、第４３又は第４４の態様において、前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる変倍光学系である。

本開示の第４６の態様は、第４３から第４５の態様のいずれか１つにおいて、前群は、物体側から像側へ順に、第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む変倍光学系である。

本開示の第４７の態様は、第４６の態様において、第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である変倍光学系である。

本開示の第４８の態様は、第４３から第４７の態様のいずれか１つにおいて、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、合焦群は、１枚の単レンズからなる変倍光学系である。

本開示の第４９の態様は、第３８の態様において、後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなる変倍光学系である。

本開示の第５０の態様は、第４９の態様において、変倍の際、後群内の全てのレンズ群が移動する変倍光学系である。

本開示の第５１の態様は、第４９又は第５０の態様において、前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる変倍光学系である。

本開示の第５２の態様は、第４９から第５１の態様のいずれか１つにおいて、前群は、物体側から像側へ順に、第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む変倍光学系である。

本開示の第５３の態様は、第５２の態様において、第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である変倍光学系である。

本開示の第５４の態様は、第３８の態様において、後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなる変倍光学系である。

本開示の第５５の態様は、第５４の態様において、変倍の際、後群内の全てのレンズ群が移動する変倍光学系である。

本開示の第５６の態様は、第５４の態様において、変倍の際、後群の最も像側のレンズ群は像面に対して固定されている変倍光学系である。

本開示の第５７の態様は、第５４から第５６の態様のいずれか１つにおいて、前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる変倍光学系である。

本開示の第５８の態様は、第５４の態様において、前群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなる変倍光学系である。

本開示の第５９の態様は、第５８の態様において、ズームレンズである変倍光学系であって、変倍の際、前群の最も物体側のレンズ群は像面に対して固定されている変倍光学系である。

本開示の第６０の態様は、第５４から第５９の態様のいずれか１つにおいて、前群は、物体側から像側へ順に、第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む変倍光学系である。

本開示の第６１の態様は、第６０の態様において、第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である変倍光学系である。

本開示の第６２の態様は、第５４から第６１の態様のいずれか１つにおいて、後群は、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、合焦群は、２枚以下のレンズからなる変倍光学系である。

本開示の第６３の態様は、第６２の態様において、合焦群は、１枚の負レンズからなる変倍光学系である。

本開示の第６４の態様は、第３８の態様において、後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなる変倍光学系である。

本開示の第６５の態様は、第６４の態様において、変倍の際、後群内の全てのレンズ群が移動する変倍光学系である。

本開示の第６６の態様は、第６４又は第６５の態様において、前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる変倍光学系である。

本開示の第６７の態様は、第６４又は第６５の態様において、前群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなる変倍光学系である。

本開示の第６８の態様は、第６７の態様において、ズームレンズである変倍光学系であって、変倍の際、前群の最も物体側のレンズ群は像面に対して固定されている変倍光学系である。

本開示の第６９の態様は、第６４から第６８の態様のいずれか１つにおいて、前群は、物体側から像側へ順に、第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む変倍光学系である。

本開示の第７０の態様は、第６９の態様において、第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である変倍光学系である。

本開示の第７１の態様は、第１から第３７の態様のいずれか１つにおいて、後群の最も物体側のレンズ群は、負の屈折力を有する変倍光学系である。

本開示の第７２の態様は、第７１の態様において、後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなる変倍光学系である。

本開示の第７３の態様は、第７２の態様において、変倍の際、後群内の全てのレンズ群が移動する変倍光学系である。

本開示の第７４の態様は、第７２又は第７３の態様において、前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる変倍光学系である。

本開示の第７５の態様は、第７２から第７４の態様のいずれか１つにおいて、前群は、物体側から像側へ順に、第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む変倍光学系である。

本開示の第７６の態様は、第７５の態様において、第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である変倍光学系である。

本開示の第７７の態様は、第７２から第７６の態様のいずれか１つにおいて、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、合焦群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる接合レンズからなる変倍光学系である。

本開示の第７８の態様は、第７１の態様において、後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなる変倍光学系である。

本開示の第７９の態様は、第７８の態様において、変倍の際、後群内の全てのレンズ群が移動する変倍光学系である。

本開示の第８０の態様は、第７８又は第７９の態様において、前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる変倍光学系である。

本開示の第８１の態様は、第７８から第８０の態様のいずれか１つにおいて、前群は、物体側から像側へ順に、第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む変倍光学系である。

本開示の第８２の態様は、第８１の態様において、第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である変倍光学系である。

本開示の第８３の態様は、第７８から第８２の態様のいずれか１つにおいて、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、合焦群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる接合レンズからなる変倍光学系である。

本開示の第８４の態様は、第７１の態様において、後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなる変倍光学系である。

本開示の第８５の態様は、第８４の態様において、変倍の際、後群内の全てのレンズ群が移動する変倍光学系である。

本開示の第８６の態様は、第８４又は第８５の態様において、前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる変倍光学系である。

本開示の第８７の態様は、第８４から第８６の態様のいずれか１つにおいて、前群は、物体側から像側へ順に、第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む変倍光学系である。

本開示の第８８の態様は、第８７の態様において、第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である変倍光学系である。

本開示の第８９の態様は、第８４から第８８の態様のいずれか１つにおいて、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、合焦群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる接合レンズからなる変倍光学系である。

本開示の第９０の態様は、第７１の態様において、後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなる変倍光学系である。

本開示の第９１の態様は、第９０の態様において、変倍の際、後群内の全てのレンズ群が移動する変倍光学系である。

本開示の第９２の態様は、第９０又は第９１の態様において、前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる変倍光学系である。

本開示の第９３の態様は、第９０から第９２の態様のいずれか１つにおいて、前群は、物体側から像側へ順に、第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む変倍光学系である。

本開示の第９４の態様は、第９３の態様において、第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である変倍光学系である。

本開示の第９５の態様は、第９０から第９４の態様のいずれか１つにおいて、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、合焦群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる接合レンズからなる変倍光学系である。

本開示の第９６の態様は、第７１の態様において、後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなる変倍光学系である。

本開示の第９７の態様は、第９６の態様において、変倍の際、後群内の全てのレンズ群が移動する変倍光学系である。

本開示の第９８の態様は、第９６又は第９７の態様において、前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる変倍光学系である。

本開示の第９９の態様は、第９６から第９８の態様のいずれか１つにおいて、前群は、物体側から像側へ順に、第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む変倍光学系である。

本開示の第１００の態様は、第９９の態様において、第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である変倍光学系である。

本開示の第１０１の態様は、第９６から第１００の態様のいずれか１つにおいて、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、合焦群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる接合レンズからなる変倍光学系である。

本開示の第１０２の態様は、第１から第１０１の態様のいずれか１つの変倍光学系を備えた撮像装置である。

なお、本明細書の「～からなり」、「～からなる」は、挙げられた構成要素以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、並びに、絞り、フィルタ、およびカバーガラス等のレンズ以外の光学要素、並びに、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、および手振れ補正機構等の機構部分、等が含まれていてもよいことを意図する。

本明細書の「正の屈折力を有する～群」および「～群は正の屈折力を有する」は、群全体として正の屈折力を有することを意味する。同様に「負の屈折力を有する～群」および「～群は負の屈折力を有する」は、群全体として負の屈折力を有することを意味する。「正の屈折力を有するレンズ」と「正レンズ」とは同義である。「負の屈折力を有するレンズ」と「負レンズ」とは同義である。本明細書の、「第１レンズ群」等の「～レンズ群」、「前群」、「中群」、「後群」、および「合焦群」は、複数のレンズからなる構成に限らず、１枚のみのレンズからなる構成としてもよい。

非球面を含むレンズに関する曲率半径、屈折力の符号、および面形状は、特に断りが無い限り、近軸領域のものを用いる。曲率半径の符号は、物体側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を正、像側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を負とする。

本明細書の「全系」は変倍光学系を意味する。条件式で用いている「焦点距離」は、近軸焦点距離である。条件式で用いている「光軸上の距離」は、特に断りが無い限り、幾何学的長さで考えることにする。条件式で用いている値は、特に断りがない限り、無限遠物体に合焦した状態においてｄ線を基準とした場合の値である。本明細書に記載の「ｄ線」、「Ｃ線」、および「Ｆ線」は輝線であり、ｄ線の波長は５８７．５６ｎｍ（ナノメートル）、Ｃ線の波長は６５６．２７ｎｍ（ナノメートル）、Ｆ線の波長は４８６．１３ｎｍ（ナノメートル）として扱う。

本開示によれば、広画角を有し、小型化が図られ、良好な光学性能を保持する変倍光学系、およびこの変倍光学系を備えた撮像装置を提供することができる。

実施例１の変倍光学系に対応し、一実施形態に係る変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。図１の変倍光学系の構成と光束の断面図である。各条件式の記号を説明するための図である。有効直径を説明するための図である。実施例１の変倍光学系の各収差図である。実施例２の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例２の変倍光学系の各収差図である。実施例３の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例３の変倍光学系の各収差図である。実施例４の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例４の変倍光学系の各収差図である。実施例５の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例５の変倍光学系の各収差図である。実施例６の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例６の変倍光学系の各収差図である。実施例７の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例７の変倍光学系の各収差図である。実施例８の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例８の変倍光学系の各収差図である。実施例９の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例９の変倍光学系の各収差図である。実施例１０の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例１０の変倍光学系の各収差図である。実施例１１の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例１１の変倍光学系の各収差図である。実施例１２の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例１２の変倍光学系の各収差図である。実施例１３の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例１３の変倍光学系の各収差図である。実施例１４の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例１４の変倍光学系の各収差図である。実施例１５の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例１５の変倍光学系の各収差図である。実施例１６の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例１６の変倍光学系の各収差図である。実施例１７の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例１７の変倍光学系の各収差図である。実施例１８の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例１８の変倍光学系の各収差図である。実施例１９の変倍光学系の構成の断面図と移動方向を示す図である。実施例１９の変倍光学系の各収差図である。一実施形態に係る撮像装置の正面側の斜視図である。一実施形態に係る撮像装置の背面側の斜視図である。

以下、図面を参照しながら本開示の実施形態について説明する。

図１に、本開示の一実施形態に係る変倍光学系の各変倍状態における構成の断面図および概略的な移動方向を示す。また、図２に、図１の変倍光学系の各変倍状態における構成および光束の断面図を示す。図１および図２では、「Ｗｉｄｅ」と付した上段に広角端における状態を示し、「Ｍｉｄｄｌｅ」と付した中段に中間焦点距離状態における状態を示し、「Ｔｅｌｅ」と付した下段に望遠端における状態を示す。図１および図２の図はいずれも無限遠物体に合焦した状態である。なお、本明細書では、変倍光学系の最も物体側のレンズ面から光軸方向において無限遠の距離にある物体を「無限遠物体」という。

図２では、光束として、上段には軸上光束ｗａおよび最大半画角ωｗの光束ｗｂを示し、中段には軸上光束ｍａおよび最大半画角ωｍの光束ｍｂを示し、下段には軸上光束ｔａおよび最大半画角ωｔの光束ｔｂを示す。図１および図２に示す例は後述の実施例１の変倍光学系に対応している。図１および図２では、左側が物体側、右側が像側である。

本開示の変倍光学系は、光軸Ｚに沿って物体側から像側へ順に、前群ＧＦと、中群ＧＭと、後群ＧＲとからなる。前群ＧＦは、２つ以下のレンズ群からなり、変倍全域において全体として負の屈折力を有する。中群ＧＭは、レンズ群としては正の屈折力を有する１つのレンズ群のみを含む。すなわち、中群ＧＭが含むレンズ群の数は１つのみである。後群ＧＲは、３つ以下のレンズ群からなる。前群ＧＦの最も像側のレンズ面から後群ＧＲの最も物体側のレンズ面までの間に開口絞りＳｔが配置される。

本明細書における「レンズ群」は、変倍光学系の構成部分であって、変倍の際に変化する空気間隔によって分けられた、少なくとも１枚のレンズを含む部分である。変倍の際には、各レンズ群単位で移動又は固定され、かつ、各レンズ群内のレンズの相互間隔は変化しない。すなわち、本明細書では、変倍の際に、隣り合う群との間隔が変化し、かつ自身内部では隣り合うレンズの全間隔が変化しない群を１つのレンズ群としている。なお、「レンズ群」は、屈折力を有しないレンズ以外の構成要素、例えば開口絞りＳｔ等を含んでいてもよい。

変倍の際、前群ＧＦと中群ＧＭとの間隔が変化し、かつ、中群ＧＭと後群ＧＲとの間隔が変化する。前群ＧＦが２つのレンズ群からなる場合は、変倍の際、前群内の隣り合うレンズ群の間隔が変化する。後群ＧＲが複数のレンズ群からなる場合は、変倍の際、後群内の隣り合うレンズ群の全ての間隔が変化する。

最も物体側の前群ＧＦが負の屈折力を有することによって、広角端における広画角化を実現することが容易となる。前群ＧＦの像側に正の屈折力を有する中群ＧＭを配置し、中群ＧＭの像側に後群ＧＲを配置することによって、小型化を維持したまま高性能の光学系を実現することが容易となる。前群ＧＦの最も像側のレンズ面から後群ＧＲの最も物体側のレンズ面までの間に開口絞りＳｔを配置することによって、絞りユニットの小型化が可能となり、また、レンズ系全体の小型化に有利となる。

一例として、図１の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とからなる。一例として、図１の各レンズ群は以下のように構成されている。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３５の５枚のレンズからなる。なお、図１の開口絞りＳｔは形状および大きさを示しているのではなく、光軸方向の位置を示している。開口絞りＳｔに関するこの図示方法は、他の図においても同様である。

図１の例では、変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とは、隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。図１の上段と中段との間の斜め方向の矢印は、広角端から中間焦点距離状態へ変倍する際の各レンズ群の移動方向を概略的に示す。図１の中段と下段との間の斜め方向の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端へ変倍する際の各レンズ群の移動方向を概略的に示す。図１の例では、前群ＧＦは第１レンズ群Ｇ１からなり、中群ＧＭは第２レンズ群Ｇ２からなり、後群ＧＲは第３レンズ群Ｇ３からなる。

なお、図１に示した例は一例であり、本開示の変倍光学系は、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形が可能である。例えば、前群ＧＦは、１つのレンズ群からなるように構成してもよく、２つのレンズ群からなるように構成してもよい。後群ＧＲは、１つのレンズ群からなるように構成してもよく、２つのレンズ群からなるように構成してもよく、３つのレンズ群からなるように構成してもよい。また、各レンズ群に含まれるレンズの枚数は図１の例と異なる数にしてもよい。以下に、本開示の変倍光学系の好ましい構成および可能な構成について述べる。

前群ＧＦは、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなるように構成してもよい。変倍の際に前群ＧＦが移動するように構成することによって、高い変倍比を得ることに有利となる。

あるいは、前群ＧＦは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群との２つのレンズ群からなるように構成してもよい。このようにした場合は、変倍の際の収差変動を抑制しながら高い変倍比を得ることに有利となる。

本開示の変倍光学系は、ズームレンズであってもよく、バリフォーカルレンズであってもよい。変倍光学系がズームレンズの場合、変倍の際、前群ＧＦの最も物体側のレンズ群は像面Ｓｉｍに対して固定されているように構成してもよい。このようにした場合は、変倍の際に移動するレンズ群の数を抑えることができるため、偏芯の影響を受けにくくすることができ、また、レンズ枠の構成を簡略化することができる。さらに、変倍の際の光学系の全長が不変となるため、変倍の際の光学系の重心の変動を小さくすることができ、これによって、撮影の際の利便性を高めることができる。

前群ＧＦは、最も物体側に配置され、かつ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズが含むことが好ましい。また、前群ＧＦは、上記第１レンズを含む少なくとも３枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズとを含むことが好ましい。最も物体側の負レンズである第１レンズを物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることによって、この第１レンズに入射した光束の屈折角を減じることができるため、像面湾曲等の補正に有利となる。前群ＧＦに３枚以上の負レンズを配置することによって、前群ＧＦの負の屈折力を強くすることができるため、広角端における広画角化に有利となる。前群ＧＦに正レンズを少なくとも１枚配置することによって、前群ＧＦから中群ＧＭに入射する光束の径を小さくすることができるため、小型化に有利となる。図１の例では、レンズＬ１１が上記第１レンズに対応する。

より詳しくは、前群ＧＦは、物体側から像側へ順に、上記第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含むことが好ましい。このようにした場合は、像面湾曲等の補正、広角端における広画角化、および小型化により有利となる。図１の例では、レンズＬ１２、レンズＬ１３、およびレンズＬ１４がそれぞれ上記の第２レンズ、第３レンズ、および第４レンズに対応する。前群ＧＦは、上記の第１レンズ～第４レンズの４枚のレンズからなるように構成してもよい。あるいは、前群ＧＦは、上記の第１レンズ～第４レンズの４枚のレンズを含む計５枚のレンズからなるように構成してもよい。

なお、本明細書の「物体側から像側へ順に、～と、～とを含む」は、連続的および不連続的に構成要素を順に含むものを意図する。例えば、「物体側から像側へ順に、Ａと、Ｂとを含む」は、連続的に配置されたＡとＢとを含むものでもよく、ＡとＢとの間に別のものが配置されて不連続的に配置されたＡとＢとを含むものでもよい。

前群ＧＦが上記の第１レンズおよび上記の第２レンズを含む場合、第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面であるように構成してもよい。広画角を有する光学系では大径になりやすい最も物体側の第１レンズを球面レンズにすることによって、製造コストを抑えることができる。第２レンズを非球面レンズにすることによって、広角端における諸収差を抑制しながら光学系を小型にすることに有利となる。

本開示の変倍光学系は、前群ＧＦより像側に、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる接合レンズを少なくとも２つ含むように構成することが好ましい。このようにした場合は、変倍全域において倍率色収差および軸上色収差を抑えることに有利となる。

変倍の際、中群内のレンズ群は、移動するように構成することが好ましい。このようにした場合は、変倍の際の収差変動の抑制が容易となるため、高性能化に有利となる。

開口絞りＳｔは、中群ＧＭの最も像側に配置されていてもよく、中群内の２つのレンズ面の間に配置されていてもよく、後群ＧＲの最も物体側に配置されていてもよい。開口絞りＳｔは、変倍の際、隣接するレンズと一体的に移動するように構成してもよく、変倍の際、いずれのレンズとも異なる軌跡で移動するように構成してもよい。

中群ＧＭおよび後群ＧＲの少なくとも一方は、非球面の空気接触面を有する樹脂がガラスレンズの球面上に形成された複合非球面レンズを含むように構成してもよい。このようにした場合は、製造コストを抑えながらレンズ面に非球面を付加することができるので、低コスト化を図りながら諸収差を良好に補正することができる。なお、本開示においては、上記樹脂と上記ガラスレンズとにより構成された複合非球面レンズは、２枚のレンズが接合された接合レンズとは見なさず、１枚のレンズとして扱う。

後群ＧＲの最も物体側のレンズ群は、正の屈折力を有するように構成してもよい。このようにした場合は、特に望遠端における球面収差の抑制に有利となる。

あるいは、後群ＧＲの最も物体側のレンズ群は、負の屈折力を有するように構成してもよい。このようにした場合は、特に広角端における歪曲収差の抑制に有利となる。

後群ＧＲは、正の屈折力を有し変倍の際に移動する１つのレンズ群からなるように構成してもよい。このようにした場合は、変倍の際に後群全体が一体的に移動することになるため、変倍の際にレンズ群を稼働させる機構を簡素化できる。また、後群ＧＲが正の屈折力を有することによって、特に望遠端における球面収差の抑制に有利となる。

あるいは、後群ＧＲは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなるように構成してもよい。このようにした場合は、変倍の際の歪曲収差の変動の抑制が容易となる。

またあるいは、後群ＧＲは、複数のレンズ群を含み、その複数のレンズ群の中に正の屈折力を有するレンズ群および負の屈折力を有するレンズ群の両方を含むように構成してもよい。このようにした場合は、変倍の際の収差変動の抑制が容易となる。

後群ＧＲが２つのレンズ群からなる場合、後群ＧＲは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなるように構成してもよい。あるいは、後群ＧＲは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなるように構成してもよい。

後群ＧＲが３つのレンズ群からなる場合、後群ＧＲは、以下に述べるように構成してもよい。後群ＧＲは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなるように構成してもよい。後群ＧＲは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなるように構成してもよい。後群ＧＲは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなるように構成してもよい。後群ＧＲは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなるように構成してもよい。後群ＧＲは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなるように構成してもよい。後群ＧＲは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなるように構成してもよい。

変倍の際、後群内の全てのレンズ群が移動するように構成してもよい。このようにした場合は、変倍の際の収差変動を抑制しながら高い変倍比を得ることに有利となる。

あるいは、変倍の際、後群ＧＲの最も像側のレンズ群は像面Ｓｉｍに対して固定されているように構成してもよい。このようにした場合は、変倍の際にレンズ群を稼働させる機構を簡素化できる。

本開示の変倍光学系は、合焦の際に光軸Ｚに沿って移動する合焦群を含むことが好ましい。本明細書においては、合焦の際に光軸Ｚに沿って移動する群を「合焦群」という。合焦群が移動することによって合焦が行われる。

一例として、図１の合焦群は、レンズＬ３１およびレンズＬ３２の２枚のレンズからなる。図１の上段のレンズＬ３１およびレンズＬ３２の下の括弧と左向きの矢印は、合焦群がレンズＬ３１およびレンズＬ３２からなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、この合焦群が物体側へ移動することを示す。

合焦群は、後群ＧＲに含まれることが好ましい。合焦群が後群内に配置されることによって、合焦群を小径化し易くなり、これによって、合焦群の制御が容易となる。

合焦群は、後群ＧＲの最も物体側に配置されていてもよい。このようにした場合は、合焦群の小型化が容易となるため、レンズ系全体の小型化に有利となる。もしくは、後群ＧＲが３つのレンズ群からなる場合は、合焦群は、後群内の物体側から２番目のレンズ群内に配置されていてもよい。

合焦群は、２枚以下のレンズからなることが好ましい。合焦群を構成するレンズの枚数を抑えることによって、合焦群の制御のための機構を簡略なものにでき、また、迅速な合焦が容易となる。

合焦群は、１枚の負レンズと、１枚の正レンズとからなるように構成してもよい。このようにした場合は、合焦群内の負レンズと正レンズとで諸収差を相殺することが可能となるため、合焦の際の収差変動の抑制が容易となり、高性能化に有利となる。

合焦群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなる接合レンズからなるように構成してもよい。このようにした場合は、接合していない場合と比べてより小型化を図ることができる。合焦群の小型化によって、合焦群の制御のための機構を簡略なものにでき、また、迅速な合焦が容易となる。

合焦群は、１枚の単レンズからなるように構成してもよい。「単レンズ」は、接合されていない１枚のレンズである。合焦群が１枚の単レンズからなる場合は、合焦群が２枚以上のレンズからなる場合と比べてさらなる小型化を図ることができる。合焦群の小型化によって、合焦群の制御のための機構を簡略なものにでき、また、迅速な合焦が容易となる。

合焦群は、１枚の負レンズからなるように構成してもよい。このようにした場合は、合焦群が２枚以上のレンズからなる場合と比べてさらなる小型化を図ることができる。合焦群の小型化によって、合焦群の制御のための機構を簡略なものにでき、また、迅速な合焦が容易となる。さらに、合焦群の屈折力を負にすることによって、合焦群に強い屈折力を持たせることが容易となるため、合焦の際の合焦群の移動量の抑制に有利となる。

本開示の変倍光学系は、合焦群を１つのみ含むことが好ましい。このようにした場合は、合焦のための機構を簡素化することができる。変倍光学系が合焦群を１つのみ含む場合、合焦群は後群内に配置されていることが好ましい。

以下に、本開示の変倍光学系の条件式に関する好ましい構成および可能な構成について述べる。なお、以下の条件式に関する説明では、冗長な説明を避けるため、定義が同じものには同じ記号を用いて記号の重複説明を一部省略する。また、以下では、冗長な説明を避けるため「本開示の変倍光学系」を単に「変倍光学系」ともいう。

変倍光学系は下記条件式（１）を満足することが好ましい。ここでは、広角端における無限遠物体に合焦した状態での、前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から後群ＧＲの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、全系の空気換算距離でのバックフォーカスＢｆｗとの和をＴＬｗとしている。また、望遠端における無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離をｆｔとし、望遠端における無限遠物体に合焦した状態での最大半画角をωｔとしている。ＴＬｗは、広角端における無限遠物体に合焦した状態での全長である。条件式（１）のｔａｎは正接であり、この表記は他の条件式においても同様である。条件式（１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、変倍全域において諸収差を抑制することに有利となる。条件式（１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、光学系全体の小型化に有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（１－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１－２）を満足することがさらにより好ましい。
３．８＜ＴＬｗ／（ｆｔ×ｔａｎωｔ）＜５．２（１）
４＜ＴＬｗ／（ｆｔ×ｔａｎωｔ）＜５．１（１－１）
４．２＜ＴＬｗ／（ｆｔ×ｔａｎωｔ）＜５．０４（１－２）

一例として、図３に、図１の変倍光学系の広角端における無限遠物体に合焦した状態での、全系の空気換算距離でのバックフォーカスＢｆｗ、および全長ＴＬｗを示す。「バックフォーカス」は、変倍光学系の最も像側のレンズ面から像面Ｓｉｍまでの光軸上の距離である。図３の例のように、変倍光学系の最も像側のレンズ面から像面Ｓｉｍまでの間に何も部材が配置されていない場合は、変倍光学系の最も像側のレンズ面から像面Ｓｉｍまでの幾何学的長さと、空気換算距離でのバックフォーカスＢｆｗとは等しい。しかし、図３の例と異なり、変倍光学系の最も像側のレンズ面から像面Ｓｉｍまでの間にフィルタ又はカバーガラス等の部材が配置されている場合は、変倍光学系の最も像側のレンズ面から像面Ｓｉｍまでの幾何学的長さと、空気換算距離でのバックフォーカスＢｆｗとは異なるため、光軸上の上記部材の厚みを空気換算して、バックフォーカスＢｆｗを算出することとする。

広角端における無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離をｆｗとした場合、変倍光学系は下記条件式（２）を満足することが好ましい。条件式（２）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、変倍全域において諸収差を抑制することに有利となる。条件式（２）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、光学系全体の小型化に有利となるか、または、変倍光学系として十分な変倍比を得ることに有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（２－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（２－２）を満足することがさらにより好ましい。
１＜（ｆｗ×ＴＬｗ）／ｆｔ^２＜２（２）
１．１＜（ｆｗ×ＴＬｗ）／ｆｔ^２＜１．８５（２－１）
１．２＜（ｆｗ×ＴＬｗ）／ｆｔ^２＜１．７５（２－２）

望遠端における無限遠物体に合焦した状態での開放ＦナンバーをＦＮｏｔとした場合、変倍光学系は下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）のｆｔ／ｆｗは、最大変倍比である。条件式（３）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、光学系全体の小型化に有利となるか、または、特に望遠端において諸収差を抑制することに有利となる。条件式（３）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、望遠端において十分な明るさを得ることが容易となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（３－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（３－２）を満足することがさらにより好ましい。
１．５＜ＦＮｏｔ／（ｆｔ／ｆｗ）＜３（３）
１．７＜ＦＮｏｔ／（ｆｔ／ｆｗ）＜２．９（３－１）
１．９＜ＦＮｏｔ／（ｆｔ／ｆｗ）＜２．８５（３－２）

広角端における無限遠物体に合焦した状態での前群ＧＦの焦点距離をｆＦｗとし、中群ＧＭの焦点距離をｆＭとした場合、変倍光学系は下記条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、中群ＧＭの屈折力が弱くなりすぎないため、特に望遠側での球面収差の補正に有利となる。条件式（４）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、前群ＧＦの屈折力が弱くなりすぎないため、前群ＧＦの大型化を抑制することが容易となり、また、変倍の際に前群ＧＦが移動する場合は変倍の際の前群ＧＦの移動量を抑制することが容易となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（４－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（４－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．１＜（－ｆＦｗ）／ｆＭ＜１．６（４）
０．２＜（－ｆＦｗ）／ｆＭ＜１．５（４－１）
０．２５＜（－ｆＦｗ）／ｆＭ＜１．４５（４－２）

変倍光学系は下記条件式（５）を満足することが好ましい。条件式（５）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、前群ＧＦの屈折力が強くなりすぎないため、変倍の際の収差変動の抑制に有利となる。条件式（５）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、前群ＧＦの屈折力が弱くなりすぎないため、前群ＧＦの大型化を抑制することが容易となり、また、変倍の際に前群ＧＦが移動する場合は変倍の際の前群ＧＦの移動量を抑制することが容易となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（５－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（５－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．６＜（－ｆＦｗ）／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜１．３（５）
０．６５＜（－ｆＦｗ）／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜１．２５（５－１）
０．７＜（－ｆＦｗ）／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜１．２（５－２）

変倍光学系は下記条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（６）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、中群ＧＭの屈折力が強くなりすぎないため、中群ＧＭで発生する像面湾曲を抑制でき、これによって、変倍の際の収差補正に有利となる。条件式（６）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、中群ＧＭの屈折力が弱くなりすぎないため、変倍の際の中群ＧＭの移動量を抑制でき、これによって、光学系の全長の短縮に有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（６－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（６－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．６５＜ｆＭ／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜３．７（６）
０．７＜ｆＭ／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜３．６（６－１）
０．７５＜ｆＭ／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜３．５（６－２）

前群ＧＦが上記の第１レンズを含む構成において、第１レンズの焦点距離をｆＬ１とした場合、変倍光学系は下記条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（７）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第１レンズの屈折力が強くなりすぎないため、望遠端の高次収差の抑制が容易となる。または、条件式（７）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、前群ＧＦの屈折力が弱くなりすぎないため、前群ＧＦの大型化を抑制することが容易となるため、前群ＧＦの小型化に有利となる。なお、本明細書において「高次収差」とは５次以上の収差を意味する。条件式（７）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、前群ＧＦの屈折力が強くなりすぎないため、変倍の際の収差変動の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（７－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（７－２）を満足することがさらにより好ましい。
１＜ｆＬ１／ｆＦｗ＜３．５（７）
１．１＜ｆＬ１／ｆＦｗ＜３．２（７－１）
１．２＜ｆＬ１／ｆＦｗ＜３（７－２）

望遠端における無限遠物体に合焦した状態での開放ＦナンバーをＦＮｏｔとした場合、変倍光学系は下記条件式（８）を満足することが好ましい。条件式（８）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、高性能化に有利となる。条件式（８）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、前群ＧＦの屈折力が弱くなりすぎないため、前群ＧＦの大型化を抑制することが容易となるので、前群ＧＦの小型化に有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（８－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（８－２）を満足することがさらにより好ましい。
１．８＜（－ｆＦｗ）／（ｆｔ／ＦＮｏｔ）＜４（８）
２＜（－ｆＦｗ）／（ｆｔ／ＦＮｏｔ）＜３．２（８－１）
２．２＜（－ｆＦｗ）／（ｆｔ／ＦＮｏｔ）＜２．９（８－２）

前群ＧＦが上記の第１レンズを含む構成において、第１レンズの中心厚をＤ１とした場合、変倍光学系は下記条件式（９）を満足することが好ましい。条件式（９）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第１レンズの機械的強度を確保することが容易となる。条件式（９）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、第１レンズの軽量化に有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（９－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（９－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．０８＜Ｄ１／（ｆｔ／ＦＮｏｔ）＜０．４２（９）
０．０９＜Ｄ１／（ｆｔ／ＦＮｏｔ）＜０．４１（９－１）
０．１＜Ｄ１／（ｆｔ／ＦＮｏｔ）＜０．４（９－２）

広角端における無限遠物体に合焦した状態での最大半画角をωｗとし、広角端における無限遠物体に合焦した状態での開放ＦナンバーをＦＮｏｗとした場合、変倍光学系は下記条件式（１０）を満足することが好ましい。条件式（１０）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、広角端での画角を広くしながら広角端での開放Ｆナンバーを小さくすることが容易となる。条件式（１０）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、良好な光学性能を得ながら、レンズ枚数の増加の抑制および光学系の大型化の抑制を行うことが容易となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（１０－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１０－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．３＜ｔａｎωｗ／ＦＮｏｗ＜０．４７（１０）
０．３１＜ｔａｎωｗ／ＦＮｏｗ＜０．４５（１０－１）
０．３２＜ｔａｎωｗ／ＦＮｏｗ＜０．４３（１０－２）

広角端における無限遠物体に合焦した状態での中群ＧＭの横倍率をβＭｗとし、望遠端における無限遠物体に合焦した状態での中群ＧＭの横倍率をβＭｔとした場合、変倍光学系は下記条件式（１１）を満足することが好ましい。条件式（１１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、高変倍比化に有利となる。条件式（１１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、変倍の際の収差変動の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（１１－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１１－２）を満足することがさらにより好ましい。
－４＜βＭｔ／βＭｗ＜３．５（１１）
－３．５＜βＭｔ／βＭｗ＜３（１１－１）
－３＜βＭｔ／βＭｗ＜２．５（１１－２）

広角端における無限遠物体に合焦した状態での後群ＧＲの焦点距離をｆＲｗとした場合、変倍光学系は下記条件式（１２）を満足することが好ましい。条件式（１２）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、変倍全域における諸収差の抑制に有利となる。条件式（１２）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、後群ＧＲの誤差に対する感度の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（１２－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１２－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．１５＜（ｆｗ×ｆｔ）^１／２／｜ｆＲｗ｜＜１．１（１２）
０．２＜（ｆｗ×ｆｔ）^１／２／｜ｆＲｗ｜＜０．９（１２－１）
０．２５＜（ｆｗ×ｆｔ）^１／２／｜ｆＲｗ｜＜０．８（１２－２）

広角端における無限遠物体に合焦した状態での後群ＧＲの最も像側のレンズ群の横倍率をβＲｒｗとした場合、変倍光学系は下記条件式（１３）を満足することが好ましい。条件式（１３）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、高変倍比化に有利となる。条件式（１３）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、変倍全域における諸収差の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（１３－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１３－２）を満足することがさらにより好ましい。
－２＜βＲｒｗ＜３（１３）
－１＜βＲｒｗ＜２．７５（１３－１）
－０．５＜βＲｒｗ＜２．５（１３－２）

広角端における無限遠物体に合焦した状態での前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から開口絞りＳｔまでの光軸上の距離をＤＤＦＳＴｗとした場合、変倍光学系は下記条件式（１４）を満足することが好ましい。一例として、図３に、図１の変倍光学系の上記で定義した距離ＤＤＦＳＴｗを示す。条件式（１４）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から開口絞りＳｔまでの距離が短くなりすぎないため、中群ＧＭの可動域が小さくなりすぎることがなく、これによって、高変倍比化に有利となる。または、条件式（１４）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、前群ＧＦの屈折力が弱くなりすぎないため、小型化と高変倍比化との両立に有利となる。条件式（１４）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、広角側における前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から入射瞳位置までの距離が長くなりすぎないため、前群ＧＦの大径化を抑制でき、これによって、小型化が容易となる。または、条件式（１４）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、前群ＧＦの屈折力が強くなりすぎないため、高性能化に有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（１４－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１４－２）を満足することがさらにより好ましい。
１．４＜ＤＤＦＳＴｗ／｜ｆＦｗ｜＜４（１４）
１．５＜ＤＤＦＳＴｗ／｜ｆＦｗ｜＜３．７５（１４－１）
１．６＜ＤＤＦＳＴｗ／｜ｆＦｗ｜＜３．５（１４－２）

変倍光学系は下記条件式（１５）を満足することが好ましい。ここでは、広角端における無限遠物体に合焦した状態での前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置Ｐｅｎまでの光軸上の距離をＥｎｐｗとしている。一例として、図３に、図１の変倍光学系の広角端における無限遠物体に合焦した状態での、近軸入射瞳位置Ｐｅｎ、および上記で定義した距離Ｅｎｐｗを示す。本明細書では、Ｅｎｐｗの符号は、前群ＧＦの最も物体側のレンズ面より近軸入射瞳位置Ｐｅｎが物体側にあれば負、前群ＧＦの最も物体側のレンズ面より近軸入射瞳位置Ｐｅｎが像側にあれば正とする。条件式（１５）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、広角側における前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置Ｐｅｎまでの距離が短くなりすぎないため、変倍の際の収差変動の抑制が容易となる。条件式（１５）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、広角側における前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置Ｐｅｎまでの距離が長くなりすぎないため、前群ＧＦの大径化を抑制でき、これによって、小型化が容易となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（１５－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１５－２）を満足することがさらにより好ましい。
１．９＜Ｅｎｐｗ／｛（ｆｗ×ｔａｎωｗ）×ｌｏｇ（ｆｔ／ｆｗ）｝＜３．８（１５）
２＜Ｅｎｐｗ／｛（ｆｗ×ｔａｎωｗ）×ｌｏｇ（ｆｔ／ｆｗ）｝＜３．５（１５－１）
２．１＜Ｅｎｐｗ／｛（ｆｗ×ｔａｎωｗ）×ｌｏｇ（ｆｔ／ｆｗ）｝＜３．２（１５－２）

変倍光学系は下記条件式（１６）を満足することが好ましい。条件式（１６）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、広角側における前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から入射瞳位置までの距離が短くなりすぎないため、変倍の際の収差変動の抑制が容易となる。条件式（１６）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、広角側における前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から入射瞳位置までの距離が長くなりすぎないため、前群ＧＦの大径化を抑制でき、これによって、小型化が容易となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（１６－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１６－２）を満足することがさらにより好ましい。
５＜ＤＤＦＳＴｗ／｛（ｆｗ×ｔａｎωｗ）×ｌｏｇ（ｆｔ／ｆｗ）｝＜１０（１６）
５．５＜ＤＤＦＳＴｗ／｛（ｆｗ×ｔａｎωｗ）×ｌｏｇ（ｆｔ／ｆｗ）｝＜９（１６－１）
６＜ＤＤＦＳＴｗ／｛（ｆｗ×ｔａｎωｗ）×ｌｏｇ（ｆｔ／ｆｗ）｝＜８（１６－２）

変倍光学系は下記条件式（１７）を満足することが好ましい。条件式（１７）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、広角側における前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置Ｐｅｎまでの距離が短くなりすぎないため、変倍の際の収差変動の抑制が容易となる。条件式（１７）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、広角側における前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置Ｐｅｎまでの距離が長くなりすぎないため、前群ＧＦの大径化を抑制でき、これによって、小型化が容易となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（１７－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１７－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．５＜Ｅｎｐｗ／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜１．１（１７）
０．５５＜Ｅｎｐｗ／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜１（１７－１）
０．６＜Ｅｎｐｗ／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜０．９（１７－２）

変倍光学系は下記条件式（１８）を満足することが好ましい。条件式（１８）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、広角側における前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から入射瞳位置までの距離が短くなりすぎないため、変倍の際の収差変動の抑制が容易となる。条件式（１８）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、広角側における前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から入射瞳位置までの距離が長くなりすぎないため、前群ＧＦの大径化を抑制でき、これによって、小型化が容易となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（１８－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１８－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．３＜ＤＤＦＳＴｗ／ＴＬｗ＜０．７（１８）
０．３８＜ＤＤＦＳＴｗ／ＴＬｗ＜０．６（１８－１）
０．４３＜ＤＤＦＳＴｗ／ＴＬｗ＜０．５（１８－２）

広角端における無限遠物体に合焦した状態での全系の空気換算距離でのバックフォーカスをＢｆｗとした場合、変倍光学系は下記条件式（１９）を満足することが好ましい。条件式（１９）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、上記で定義したバックフォーカスＢｆｗが短くなりすぎないため、マウント交換機構の取付けが容易となる。条件式（１９）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、上記で定義したバックフォーカスＢｆｗが長くなりすぎないため、小型化が容易となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（１９－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１９－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．０８＜Ｂｆｗ／ＴＬｗ＜０．２７（１９）
０．１＜Ｂｆｗ／ＴＬｗ＜０．２５（１９－１）
０．１２＜Ｂｆｗ／ＴＬｗ＜０．２２（１９－２）

変倍光学系は下記条件式（２０）を満足することが好ましい。ここでは、広角端における無限遠物体に合焦した状態での、近軸射出瞳位置Ｐｅｘから後群ＧＲの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、全系の空気換算距離でのバックフォーカスＢｆｗとの和をＥｘｐｗとしている。一例として、図３に、図１の変倍光学系の広角端における無限遠物体に合焦した状態での、近軸射出瞳位置Ｐｅｘ、および上記で定義した距離Ｅｘｐｗを示す。本明細書では、Ｅｘｐｗの符号は、像面Ｓｉｍより近軸射出瞳位置Ｐｅｘが物体側にあれば正、像面Ｓｉｍより近軸射出瞳位置Ｐｅｘが像側にあれば負とする。条件式（２０）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、光学系の全長を短縮することが容易となるため、小型化に有利となる。条件式（２０）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、軸外主光線の像面Ｓｉｍへの入射角度を減じることが容易になるため、周辺光量の確保に有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（２０－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（２０－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．２８＜ｆｗ／Ｅｘｐｗ＜０．６５（２０）
０．３＜ｆｗ／Ｅｘｐｗ＜０．６（２０－１）
０．３２＜ｆｗ／Ｅｘｐｗ＜０．５８（２０－２）

前群ＧＦが上記の第１レンズを含む構成において、第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲｆとし、第１レンズの像側の面の曲率半径をＲｒとした場合、変倍光学系は下記条件式（２１）を満足することが好ましい。条件式（２１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、特に望遠側の非点収差を補正することが容易となる。条件式（２１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、第１レンズの屈折力が弱くなりすぎないため、広角化を図ることが容易となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（２１－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（２１－２）を満足することがさらにより好ましい。
１．５＜（Ｒｆ＋Ｒｒ）／（Ｒｆ－Ｒｒ）＜４．２（２１）
１．６＜（Ｒｆ＋Ｒｒ）／（Ｒｆ－Ｒｒ）＜４．１（２１－１）
１．７＜（Ｒｆ＋Ｒｒ）／（Ｒｆ－Ｒｒ）＜４（２１－２）

後群ＧＲの全ての正レンズのｄ線基準のアッベ数の平均値をνＲｐａｖｅとした場合、変倍光学系は下記条件式（２２）を満足することが好ましい。条件式（２２）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、特に望遠端における軸上色収差の補正に有利となる。条件式（２２）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、色収差以外の諸収差の補正に有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（２２－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（２２－２）を満足することがさらにより好ましい。
４０＜νＲｐａｖｅ＜９０（２２）
４５＜νＲｐａｖｅ＜８６（２２－１）
５０＜νＲｐａｖｅ＜８２（２２－２）

広角端における無限遠物体に合焦した状態での中群ＧＭの位置と、望遠端における無限遠物体に合焦した状態での中群ＧＭの位置との光軸方向の差をＤＭｗｔとした場合、変倍光学系は下記条件式（２３）を満足することが好ましい。一例として、図２に、図１の変倍光学系の上記で定義した差ＤＭｗｔを示す。ＤＭｗｔの符号は、広角端における無限遠物体に合焦した状態での中群ＧＭの位置より望遠端における無限遠物体に合焦した状態での中群ＧＭの位置が像側にあれば正、広角端における無限遠物体に合焦した状態での中群ＧＭの位置より望遠端における無限遠物体に合焦した状態での中群ＧＭの位置が物体側にあれば負とする。また、ＤＭｗｔの単位はミリメートルとする。条件式（２３）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、変倍の際の中群ＧＭの移動量を抑制できるため、光学系の小型化に有利となる。条件式（２３）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、変倍の際の収差変動の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は下記条件式（２３－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（２３－２）を満足することがさらにより好ましい。
－０．２＜（ｆｔ／ｆｗ）／ＤＭｗｔ＜－０．０４（２３）
－０．１９＜（ｆｔ／ｆｗ）／ＤＭｗｔ＜－０．０５（２３－１）
－０．１８＜（ｆｔ／ｆｗ）／ＤＭｗｔ＜－０．０６（２３－１）

前群ＧＦが上記第１レンズを含む少なくとも３枚の負レンズを含む構成において、第１レンズのｄ線に対する屈折率をＮＬ１とし、前群内の負レンズのうち、物体側から２番目の負レンズのｄ線に対する屈折率をＮＬｎ２とした場合、変倍光学系は下記条件式（２４）を満足することが好ましい。条件式（２４）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、前群ＧＦの屈折力を好適に確保することが容易となるため、広角端における変倍光学系の焦点距離を短くしつつ広角端の歪曲収差を抑えることに有利となる。条件式（２４）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、第１レンズおよび前群内の物体側から２番目の負レンズの重量化を抑制できる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は下記条件式（２４－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（２４－２）を満足することがさらにより好ましい。
１．５８＜（ＮＬ１＋ＮＬｎ２）／２＜２．２（２４）
１．６２＜（ＮＬ１＋ＮＬｎ２）／２＜２．１５（２４－１）
１．７＜（ＮＬ１＋ＮＬｎ２）／２＜２．１（２４－２）

後群内で最も正の屈折力が強いレンズの像側の面は凸面であることが好ましい。このようにした場合は、変倍全域において球面収差の補正に有利となる。後群内で最も正の屈折力が強いレンズは両凸レンズであることが好ましい。このようにした場合は、特に望遠端における球面収差の補正に有利となる。

後群内で最も正の屈折力が強いレンズの像側の面が凸面である構成において、後群内で最も正の屈折力が強いレンズの焦点距離をｆＲＬｐとした場合、変倍光学系は下記条件式（２５）を満足することが好ましい。条件式（２５）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、特に望遠端における球面収差の補正に有利となる。条件式（２５）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、特に広角端において軸外主光線の像面Ｓｉｍへの入射角度を減じることが容易になるため、周辺光量の確保に有利となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（２５－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（２５－２）を満足することがさらにより好ましい。
－１０＜ｆＲｗ／ｆＲＬｐ＜５（２５）
－９．５＜ｆＲｗ／ｆＲＬｐ＜４．５（２５－１）
－９＜ｆＲｗ／ｆＲＬｐ＜４（２５－２）

前群ＧＦの最も物体側のレンズ面の有効直径をＥＤｆとし、後群ＧＲの最も像側のレンズ面の有効直径をＥＤｒとした場合、変倍光学系は下記条件式（２６）を満足することが好ましい。一般に、最も物体側のレンズの径を小さくするためには前群ＧＦの屈折力が強くなり、前群ＧＦの屈折力が強くなると変倍の際の収差変動が大きくなりやすい。このような事情から、条件式（２６）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、最も物体側のレンズの径が小さくなりすぎないため、変倍の際の収差変動の抑制に有利となる。または、条件式（２６）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、最も物体側のレンズの径が小さくなりすぎないため、最大像高の周辺光量比の確保に有利となる。条件式（２６）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、最も物体側のレンズの大径化を抑制できるため、小型化が容易となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（２６－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（２６－２）を満足することがさらにより好ましい。
１．１＜ＥＤｆ／ＥＤｒ＜２．１（２６）
１．２＜ＥＤｆ／ＥＤｒ＜２（２６－１）
１．３＜ＥＤｆ／ＥＤｒ＜１．９（２６－２）

なお、本明細書においては、レンズ面に物体側から入射し、像側に射出される光線のうち、最も外側を通る光線とそのレンズ面との交点から光軸Ｚまでの距離の２倍を、そのレンズ面の「有効直径」とする。ここでいう「外側」とは、光軸Ｚを中心にした径方向外側、すなわち、光軸Ｚから離れる側である。また、「最も外側を通る光線」は、変倍全域を考慮して決定される。

説明用の図として図４に有効直径ＥＤの一例を示す。図４では、左側が物体側、右側が像側である。図４には、レンズＬｘを通る軸上光束Ｘａおよび軸外光束Ｘｂを示す。図４の例では、軸外光束Ｘｂの上側光線である光線Ｘｂ１が、最も外側を通る光線である。よって、図４の例ではレンズＬｘの物体側の面と光線Ｘｂ１との交点から光軸Ｚまでの距離の２倍が、レンズＬｘの物体側の面の有効直径ＥＤとなる。なお、図４では軸外光束Ｘｂの上側光線が最も外側を通る光線であるが、いずれの光線が最も外側を通る光線になるかは光学系により異なる。

変倍光学系は下記条件式（２７）を満足することが好ましい。条件式（２７）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、光学系の全長の長大化を抑制できるため、光軸方向の小型化が容易となる。条件式（２７）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、最も物体側のレンズの大径化を抑制できるため、径方向の小型化が容易となる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（２７－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（２７－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．２＜ＥＤｆ／ＴＬｗ＜０．４５（２７）
０．２５＜ＥＤｆ／ＴＬｗ＜０．４１（２７－１）
０．３＜ＥＤｆ／ＴＬｗ＜０．３７５（２７－２）

前群ＧＦが少なくとも３枚の負レンズを含む構成において、前群内の負レンズのうち、物体側から３番目の負レンズのｄ線基準のアッベ数をνＬｎ３とした場合、変倍光学系は下記条件式（２８）を満足することが好ましい。条件式（２８）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、望遠端の軸上色収差が補正過剰になることを抑制することができる。条件式（２８）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、望遠端の軸上色収差が補正不足になることを抑制することができる。より良好な特性を得るためには、変倍光学系は、下記条件式（２８－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（２８－２）を満足することがさらにより好ましい。
５０＜νＬｎ３＜９５（２８）
５５＜νＬｎ３＜９１（２８－１）
６０＜νＬｎ３＜８７（２８－２）

上述した好ましい構成および可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。なお、本開示の変倍光学系が満足することが好ましい条件式は、式の形式で記載された条件式に限定されず、好ましい、より好ましい、および、さらにより好ましいとされた条件式の中から下限と上限とを任意に組み合わせて得られる全ての条件式を含む。

一例として、本開示の変倍光学系の好ましい一態様は、物体側から像側へ順に、前群ＧＦと、中群ＧＭと、後群ＧＲとからなり、前群ＧＦは、２つ以下のレンズ群からなり、変倍全域において全体として負の屈折力を有し、中群ＧＭは、レンズ群としては正の屈折力を有する１つのレンズ群のみを含み、後群ＧＲは、３つ以下のレンズ群からなり、前群ＧＦの最も像側のレンズ面から後群ＧＲの最も物体側のレンズ面までの間に開口絞りＳｔが配置され、変倍の際、前群ＧＦと中群ＧＭとの間隔が変化し、中群ＧＭと後群ＧＲとの間隔が変化し、前群ＧＦが２つのレンズ群からなる場合は、変倍の際、前群内の隣り合うレンズ群の間隔が変化し、後群ＧＲが複数のレンズ群からなる場合は、変倍の際、後群内の隣り合うレンズ群の全ての間隔が変化し、前群ＧＦは、少なくとも３枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズとを含み、前群ＧＦの最も物体側には、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズが配置され、上記条件式（１）および（２）を満足する変倍光学系である。

次に、本開示の変倍光学系の実施例について図面を参照して説明する。なお、各実施例の断面図のレンズに付された参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明および図面の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。従って、異なる実施例の図面において共通の参照符号が付されていても、必ずしも共通の構成ではない。

［実施例１］
実施例１の変倍光学系の構成と移動方向は図１に示しており、その図示方法と構成は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例１の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、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とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３５の５枚のレンズからなる。

変倍の際、全てのレンズ群が隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。前群ＧＦは第１レンズ群Ｇ１からなる。中群ＧＭは第２レンズ群Ｇ２からなる。後群ＧＲは第３レンズ群Ｇ３からなる。合焦群はレンズＬ３１～Ｌ３２の２枚のレンズからなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、合焦群は物体側へ移動する。

実施例１の変倍光学系について、基本レンズデータを表１に、諸元および可変面間隔を表２に、非球面係数を表３に示す。基本レンズデータの表は以下のように記載されている。Ｓｎの列には最も物体側の面を第１面とし像側に向かうに従い１つずつ番号を増加させた場合の面番号を示す。Ｒの列には各面の曲率半径を示す。Ｄの列には各面とその像側に隣接する面との光軸上の面間隔を示す。Ｎｄの列には各構成要素のｄ線に対する屈折率を示す。νｄの列には各構成要素のｄ線基準のアッベ数を示す。ＥＤの列には最も物体側のレンズ面および最も像側のレンズ面における有効直径を示す。

基本レンズデータの表では、物体側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を正、像側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を負としている。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には、面番号と（Ｓｔ）という語句を記入している。表のＤの列の最下欄の値は表中の最も像側の面と像面Ｓｉｍとの間隔である。可変面間隔についてはＤＤ［］という記号を用い、［］の中にこの間隔の物体側の面番号を付してＤの列に記入している。

表２に、変倍比Ｚｒ、焦点距離ｆ、空気換算距離でのバックフォーカスＢｆ、開放ＦナンバーＦＮｏ．、最大全画角２ω、および変倍の際の可変面間隔をｄ線基準で示す。変倍光学系がズームレンズの場合は、変倍比はズーム倍率と同義である。２ωの欄の［°］は単位が度であることを示す。表２では、「Ｗｉｄｅ」、「Ｍｉｄｄｌｅ」、および「Ｔｅｌｅ」と付した列にそれぞれ、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各値を示す。

基本レンズデータでは、非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表３において、Ｓｎの行には非球面の面番号を示し、ＫＡおよびＡｍの行には各非球面についての非球面係数の数値を示す。なお、Ａｍのｍは３以上の整数であり、面により異なる。例えば実施例１の第３面ではｍ＝４、６、８、１０、１２である。表３の非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：整数）は「×１０^±ｎ」を意味する。ＫＡおよびＡｍは下式で表される非球面式における非球面係数である。
Ｚｄ＝Ｃ×ｈ^２／｛１＋（１－ＫＡ×Ｃ^２×ｈ^２）^１/２｝＋ΣＡｍ×ｈ^ｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸Ｚに垂直な平面に下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸Ｚからレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
であり、非球面式のΣはｍに関する総和を意味する。

また、基本レンズデータでは、非球面のうち、複合非球面レンズの非球面の面番号には＊＊印を付している。例えば、実施例１ではレンズＬ３３が複合非球面レンズであり、このレンズＬ３３の非球面に対応する表１の第１９面の面番号に＊＊印を付している。

各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはミリメートルを用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では予め定められた桁でまるめた数値を記載している。

図５に、実施例１の変倍光学系の無限遠物体に合焦した状態の各収差図を示す。図５では左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。図５では「Ｗｉｄｅ」と付した上段に広角端状態の収差を示し、「Ｍｉｄｄｌｅ」と付した中段に中間焦点距離状態の収差を示し、「Ｔｅｌｅ」と付した下段に望遠端状態の収差を示す。球面収差図では、ｄ線、Ｆ線、およびＣ線における収差をそれぞれ実線、長破線、および短破線で示す。非点収差図では、サジタル方向のｄ線における収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線における収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線における収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｆ線、およびＣ線における収差をそれぞれ長破線、および短破線で示す。球面収差図ではＦＮｏ．＝の後に開放Ｆナンバーの値を示す。その他の収差図ではω＝の後に最大半画角の値を示す。

上記の実施例１に関する各データの記号、意味、記載方法、および図示方法は、特に断りが無い限り以下の実施例においても基本的に同様であるので、以下では重複説明を省略する。

［実施例２］
実施例２の変倍光学系の構成と移動方向を図６に示す。実施例２の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３２の２枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４１～Ｌ４３の３枚のレンズからなる。

変倍の際、全てのレンズ群が隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。前群ＧＦは第１レンズ群Ｇ１からなる。中群ＧＭは第２レンズ群Ｇ２からなる。後群ＧＲは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とからなる。合焦群は第３レンズ群Ｇ３からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、合焦群は物体側へ移動する。

実施例２の変倍光学系について、基本レンズデータを表４に、諸元および可変面間隔を表５に、非球面係数を表６に、各収差図を図７に示す。

［実施例３］
実施例３の変倍光学系の構成と移動方向を図８に示す。実施例３の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１５の５枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３２の２枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４１～Ｌ４３の３枚のレンズからなる。

実施例３の変倍光学系について、基本レンズデータを表７に、諸元および可変面間隔を表８に、非球面係数を表９に、各収差図を図９に示す。

［実施例４］
実施例４の変倍光学系の構成と移動方向を図１０に示す。実施例４の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２２と、開口絞りＳｔと、レンズＬ２３～Ｌ２５とからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３２の２枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４１～Ｌ４３の３枚のレンズからなる。

変倍の際、全てのレンズ群が隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。前群ＧＦは第１レンズ群Ｇ１からなる。中群ＧＭは第２レンズ群Ｇ２からなる。後群ＧＲは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とからなる。合焦群は第３レンズ群Ｇ３からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、合焦群は像側へ移動する。

実施例４の変倍光学系について、基本レンズデータを表１０に、諸元と可変面間隔を表１１に、非球面係数を表１２に、各収差図を図１１に示す。

［実施例５］
実施例５の変倍光学系の構成と移動方向を図１２に示す。実施例５の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３２の２枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４１～Ｌ４２の２枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、レンズＬ５１の１枚のレンズからなる。

変倍の際、全てのレンズ群が隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。前群ＧＦは第１レンズ群Ｇ１からなる。中群ＧＭは第２レンズ群Ｇ２からなる。後群ＧＲは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とからなる。合焦群は第３レンズ群Ｇ３からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、合焦群は物体側へ移動する。

実施例５の変倍光学系について、基本レンズデータを表１３に、諸元および可変面間隔を表１４に、非球面係数を表１５に、各収差図を図１３に示す。

［実施例６］
実施例６の変倍光学系の構成と移動方向を図１４に示す。実施例６の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、開口絞りＳｔと、レンズＬ３１～Ｌ３３の３枚のレンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、レンズＬ４１の１枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から像側へ順に、レンズＬ５１～Ｌ５２の２枚のレンズからなる。

変倍の際、全てのレンズ群が隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。前群ＧＦは第１レンズ群Ｇ１からなる。中群ＧＭは第２レンズ群Ｇ２からなる。後群ＧＲは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とからなる。合焦群は第４レンズ群Ｇ４からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、合焦群は像側へ移動する。

実施例６の変倍光学系について、基本レンズデータを表１６に、諸元および可変面間隔を表１７に、非球面係数を表１８に、各収差図を図１５に示す。

［実施例７］
実施例７の変倍光学系の構成と移動方向を図１６に示す。実施例７の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１５の５枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、開口絞りＳｔと、レンズＬ３１～Ｌ３３の３枚のレンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、レンズＬ４１の１枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から像側へ順に、レンズＬ５１～Ｌ５２の２枚のレンズからなる。

実施例７の変倍光学系について、基本レンズデータを表１９に、諸元および可変面間隔を表２０に、非球面係数を表２１に、各収差図を図１７に示す。

［実施例８］
実施例８の変倍光学系の構成と移動方向を図１８に示す。実施例８の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、開口絞りＳｔと、レンズＬ３１～Ｌ３３の３枚のレンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、レンズＬ４１の１枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から像側へ順に、レンズＬ５１～Ｌ５３の３枚のレンズからなる。

実施例８の変倍光学系について、基本レンズデータを表２２に、諸元および可変面間隔を表２３に、非球面係数を表２４に、各収差図を図１９に示す。

［実施例９］
実施例９の変倍光学系の構成と移動方向を図２０に示す。実施例９の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３３の３枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、レンズＬ４１の１枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から像側へ順に、レンズＬ５１～Ｌ５２の２枚のレンズからなる。

実施例９の変倍光学系について、基本レンズデータを表２５に、諸元および可変面間隔を表２６に、非球面係数を表２７に、各収差図を図２１に示す。

［実施例１０］
実施例１０の変倍光学系の構成と移動方向を図２２に示す。実施例１０の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、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とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２２と、開口絞りＳｔと、レンズＬ２３～Ｌ２５とからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３２の２枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４１～Ｌ４２の２枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、レンズＬ５１の１枚のレンズからなる。

変倍の際、全てのレンズ群が隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。前群ＧＦは第１レンズ群Ｇ１からなる。中群ＧＭは第２レンズ群Ｇ２からなる。後群ＧＲは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とからなる。合焦群は第３レンズ群Ｇ３からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、合焦群は像側へ移動する。

実施例１０の変倍光学系について、基本レンズデータを表２８に、諸元および可変面間隔を表２９に、非球面係数を表３０に、各収差図を図２３に示す。

［実施例１１］
実施例１１の変倍光学系の構成と移動方向を図２４に示す。実施例１１の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、開口絞りＳｔと、レンズＬ３１～Ｌ３２の２枚のレンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４１～Ｌ４３の３枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から像側へ順に、レンズＬ５１～Ｌ５３の３枚のレンズからなる。

実施例１１の変倍光学系について、基本レンズデータを表３１に、諸元および可変面間隔を表３２に、非球面係数を表３３に、各収差図を図２５に示す。

［実施例１２］
実施例１２の変倍光学系の構成と移動方向を図２６に示す。実施例１２の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、開口絞りＳｔと、レンズＬ３１～Ｌ３２の２枚のレンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４１～Ｌ４４の４枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から像側へ順に、レンズＬ５１～Ｌ５３の３枚のレンズからなる。

実施例１２の変倍光学系について、基本レンズデータを表３４に、諸元および可変面間隔を表３５に、非球面係数を表３６に、各収差図を図２７に示す。

［実施例１３］
実施例１３の変倍光学系の構成と移動方向を図２８に示す。実施例１３の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３２の２枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４１～Ｌ４３の３枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、レンズＬ５１の１枚のレンズからなる。

変倍の際、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とは、隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動し、第５レンズ群Ｇ５は像面Ｓｉｍに対して固定されている。図２８の上段および中段の第５レンズ群Ｇ５の下に記載された接地記号は、変倍の際に第５レンズ群Ｇ５が像面Ｓｉｍに対して固定されていることを示す。この接地記号の図示方法は他の実施例の断面図においても同様である。前群ＧＦは第１レンズ群Ｇ１からなる。中群ＧＭは第２レンズ群Ｇ２からなる。後群ＧＲは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とからなる。合焦群は第３レンズ群Ｇ３からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、合焦群は物体側へ移動する。

実施例１３の変倍光学系について、基本レンズデータを表３７に、諸元および可変面間隔を表３８に、非球面係数を表３９に、各収差図を図２９に示す。

［実施例１４］
実施例１４の変倍光学系の構成と移動方向を図３０に示す。実施例１４の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３２の２枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４１～Ｌ４３の３枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、レンズＬ５１の１枚のレンズからなる。

変倍の際、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とは、隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動し、第５レンズ群Ｇ５は像面Ｓｉｍに対して固定されている。前群ＧＦは第１レンズ群Ｇ１からなる。中群ＧＭは第２レンズ群Ｇ２からなる。後群ＧＲは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とからなる。合焦群は第３レンズ群Ｇ３からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、合焦群は物体側へ移動する。

実施例１４の変倍光学系について、基本レンズデータを表４０に、諸元および可変面間隔を表４１に、非球面係数を表４２に、各収差図を図３１に示す。

［実施例１５］
実施例１５の変倍光学系の構成と移動方向を図３２に示す。実施例１５の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３２の２枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４１～Ｌ４３の３枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、レンズＬ５１の１枚のレンズからなる。

実施例１５の変倍光学系について、基本レンズデータを表４３に、諸元および可変面間隔を表４４に、非球面係数を表４５に、各収差図を図３３に示す。

［実施例１６］
実施例１６の変倍光学系の構成と移動方向を図３４に示す。実施例１６の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、開口絞りＳｔと、レンズＬ３１～Ｌ３３の３枚のレンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、レンズＬ４１の１枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から像側へ順に、レンズＬ５１～Ｌ５２の２枚のレンズからなる。

変倍の際、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｓｉｍに対して固定され、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とは隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。前群ＧＦは第１レンズ群Ｇ１からなる。中群ＧＭは第２レンズ群Ｇ２からなる。後群ＧＲは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とからなる。合焦群は第４レンズ群Ｇ４からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、合焦群は像側へ移動する。

実施例１６の変倍光学系について、基本レンズデータを表４６に、諸元および可変面間隔を表４７に、非球面係数を表４８に、各収差図を図３５に示す。

［実施例１７］
実施例１７の変倍光学系の構成と移動方向を図３６に示す。実施例１７の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１２の２枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２２の２枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３３の３枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４１～Ｌ４２の２枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から像側へ順に、レンズＬ５１～Ｌ５４の４枚のレンズからなる。

変倍の際、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｓｉｍに対して固定され、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とは隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。前群ＧＦは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とからなる。中群ＧＭは第３レンズ群Ｇ３からなる。後群ＧＲは第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とからなる。合焦群は第４レンズ群Ｇ４からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、合焦群は物体側へ移動する。

実施例１７の変倍光学系について、基本レンズデータを表４９に、諸元および可変面間隔を表５０に、非球面係数を表５１に、各収差図を図３７に示す。

［実施例１８］
実施例１８の変倍光学系の構成と移動方向を図３８に示す。実施例１８の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１２の２枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２２の２枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３３の３枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４１～Ｌ４２の２枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から像側へ順に、レンズＬ５１～Ｌ５３の３枚のレンズからなる。第６レンズ群Ｇ６は、レンズＬ６１の１枚のレンズからなる。

変倍の際、第１レンズ群Ｇ１と第６レンズ群Ｇ６とは像面Ｓｉｍに対して固定され、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とは隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。前群ＧＦは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とからなる。中群ＧＭは第３レンズ群Ｇ３からなる。後群ＧＲは第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６とからなる。合焦群は第４レンズ群Ｇ４からなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、合焦群は物体側へ移動する。

実施例１８の変倍光学系について、基本レンズデータを表５２に、諸元および可変面間隔を表５３に、非球面係数を表５４に、各収差図を図３９に示す。

［実施例１９］
実施例１９の変倍光学系の構成と移動方向を図４０に示す。実施例１９の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２２と、開口絞りＳｔと、レンズＬ２３～Ｌ２５とからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３１～Ｌ３２の２枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４１～Ｌ４２の２枚のレンズからなる。

実施例１９の変倍光学系について、基本レンズデータを表５５に、諸元および可変面間隔を表５６に、非球面係数を表５７に、各収差図を図４１に示す。

表５８～表６１に、実施例１～１９の変倍光学系の条件式（１）～（２８）の対応値を示す。表５８～表６１に示す実施例の対応値を条件式の上限又は下限として用いて、条件式のさらにより一層好ましい範囲を設定してもよい。

実施例１～１９の変倍光学系は、小型に構成されながらも、広角端における全画角が１００度を超えており、広画角を実現している。実施例１～１９の変倍光学系は、最大変倍比が１．７以上あり、広画角の光学系としては比較的高い変倍比を達成している。また、実施例１～１９の変倍光学系は、諸収差が良好に補正されて高い光学性能を保持している。

次に、本開示の実施形態に係る撮像装置について説明する。図４２および図４３に本開示の一実施形態に係る撮像装置であるカメラ３０の外観図を示す。図４２はカメラ３０を正面側から見た斜視図を示し、図４３はカメラ３０を背面側から見た斜視図を示す。カメラ３０は、いわゆるミラーレスタイプのデジタルカメラであり、交換レンズ２０を取り外し自在に装着可能である。交換レンズ２０は、鏡筒内に収納された本開示の一実施形態に係る変倍光学系１を含んで構成されている。

カメラ３０はカメラボディ３１を備え、カメラボディ３１の上面にはシャッターボタン３２、および電源ボタン３３が設けられている。また、カメラボディ３１の背面には、操作部３４、操作部３５、および表示部３６が設けられている。表示部３６は、撮像された画像および撮像される前の画角内にある画像を表示可能である。

カメラボディ３１の前面中央部には、撮影対象からの光が入射する撮影開口が設けられ、その撮影開口に対応する位置にマウント３７が設けられ、マウント３７を介して交換レンズ２０がカメラボディ３１に装着される。

カメラボディ３１内には、交換レンズ２０によって形成された被写体像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子、その撮像素子から出力された撮像信号を処理して画像を生成する信号処理回路、およびその生成された画像を記録するための記録媒体等が設けられている。カメラ３０では、シャッターボタン３２を押すことにより静止画又は動画の撮影が可能であり、この撮影で得られた画像データが上記記録媒体に記録される。

以上、実施形態および実施例を挙げて本開示の技術を説明したが、本開示の技術は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、および非球面係数等は、上記各実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。

また、本開示の実施形態に係る撮像装置についても、上記例に限定されず、例えば、ミラーレスタイプ以外のカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ、およびセキュリティカメラ等、種々の態様とすることができる。

１変倍光学系
２０交換レンズ
３０カメラ
３１カメラボディ
３２シャッターボタン
３３電源ボタン
３４操作部
３５操作部
３６表示部
３７マウント
Ｂｆｗバックフォーカス
ＤＤＦＳＴｗ距離
ＤＭｗｔ差
ＥＤ有効直径
Ｅｎｐｗ距離
Ｅｘｐｗ距離
Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
Ｇ３第３レンズ群
Ｇ４第４レンズ群
Ｇ５第５レンズ群
Ｇ６第６レンズ群
ＧＦ前群
ＧＭ中群
ＧＲ後群
Ｌ１１～Ｌ６１レンズ
Ｌｘレンズ
ｍａ軸上光束
ｍｂ光束
Ｐｅｎ近軸入射瞳位置
Ｐｅｘ近軸射出瞳位置
Ｓｉｍ像面
Ｓｔ開口絞り
ｔａ軸上光束
ｔｂ光束
ＴＬｗ全長
ｗａ軸上光束
ｗｂ光束
Ｘａ軸上光束
Ｘｂ軸外光束
Ｘｂ１光線
Ｚ光軸
ωｍ最大半画角
ωｔ最大半画角
ωｗ最大半画角

Claims

物体側から像側へ順に、前群と、中群と、後群とからなり、
前記前群は、２つ以下のレンズ群からなり、変倍全域において全体として負の屈折力を有し、
前記中群は、レンズ群としては正の屈折力を有する１つのレンズ群のみを含み、
前記後群は、３つ以下のレンズ群からなり、
前記前群の最も像側のレンズ面から前記後群の最も物体側のレンズ面までの間に開口絞りが配置され、
変倍の際、前記前群と前記中群との間隔が変化し、前記中群と前記後群との間隔が変化し、
前記前群が２つのレンズ群からなる場合は、変倍の際、前記前群内の隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
前記後群が複数のレンズ群からなる場合は、変倍の際、前記後群内の隣り合うレンズ群の全ての間隔が変化し、
前記前群は、少なくとも３枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズとを含み、
前記前群の最も物体側には、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズが配置され、
広角端における無限遠物体に合焦した状態での、前記前群の最も物体側のレンズ面から前記後群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、全系の空気換算距離でのバックフォーカスとの和をＴＬｗ、
広角端における無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離をｆｗ、
望遠端における無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離をｆｔ、
望遠端における無限遠物体に合焦した状態での最大半画角をωｔとした場合、
３．８＜ＴＬｗ／（ｆｔ×ｔａｎωｔ）＜５．２（１）
１＜（ｆｗ×ＴＬｗ）／ｆｔ^２＜２（２）
で表される条件式（１）および（２）を満足する変倍光学系。
望遠端における無限遠物体に合焦した状態での開放ＦナンバーをＦＮｏｔとした場合、
１．５＜ＦＮｏｔ／（ｆｔ／ｆｗ）＜３（３）
で表される条件式（３）を満足する請求項１に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記前群の焦点距離をｆＦｗ、
前記中群の焦点距離をｆＭとした場合、
０．１＜（－ｆＦｗ）／ｆＭ＜１．６（４）
で表される条件式（４）を満足する請求項１又は２に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記前群の焦点距離をｆＦｗとした場合、
０．６＜（－ｆＦｗ）／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜１．３（５）
で表される条件式（５）を満足する請求項１から３のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記中群の焦点距離をｆＭとした場合、
０．６５＜ｆＭ／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜３．７（６）
で表される条件式（６）を満足する請求項１から４のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズの焦点距離をｆＬ１、
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記前群の焦点距離をｆＦｗとした場合、
１＜ｆＬ１／ｆＦｗ＜３．５（７）
で表される条件式（７）を満足する請求項１から５のいずれか１項に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記前群の焦点距離をｆＦｗ、
望遠端における無限遠物体に合焦した状態での開放ＦナンバーをＦＮｏｔとした場合、
１．８＜（－ｆＦｗ）／（ｆｔ／ＦＮｏｔ）＜４（８）
で表される条件式（８）を満足する請求項１から６のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズの中心厚をＤ１、
望遠端における無限遠物体に合焦した状態での開放ＦナンバーをＦＮｏｔとした場合、
０．０８＜Ｄ１／（ｆｔ／ＦＮｏｔ）＜０．４２（９）
で表される条件式（９）を満足する請求項１から７のいずれか１項に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での最大半画角をωｗ、
広角端における無限遠物体に合焦した状態での開放ＦナンバーをＦＮｏｗとした場合、
０．３＜ｔａｎωｗ／ＦＮｏｗ＜０．４７（１０）
で表される条件式（１０）を満足する請求項１から８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記中群の横倍率をβＭｗ、
望遠端における無限遠物体に合焦した状態での前記中群の横倍率をβＭｔとした場合、
－４＜βＭｔ／βＭｗ＜３．５（１１）
で表される条件式（１１）を満足する請求項１から９のいずれか１項に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記後群の焦点距離をｆＲｗとした場合、
０．１５＜（ｆｗ×ｆｔ）^１／２／｜ｆＲｗ｜＜１．１（１２）
で表される条件式（１２）を満足する請求項１から１０のいずれか１項に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記後群の最も像側のレンズ群の横倍率をβＲｒｗとした場合、
－２＜βＲｒｗ＜３（１３）
で表される条件式（１３）を満足する請求項１から１１のいずれか１項に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記前群の最も物体側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をＤＤＦＳＴｗ、
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記前群の焦点距離をｆＦｗとした場合、
１．４＜ＤＤＦＳＴｗ／｜ｆＦｗ｜＜４（１４）
で表される条件式（１４）を満足する請求項１から１２のいずれか１項に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記前群の最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置までの光軸上の距離をＥｎｐｗ、
広角端における無限遠物体に合焦した状態での最大半画角をωｗとした場合、
１．９＜Ｅｎｐｗ／｛（ｆｗ×ｔａｎωｗ）×ｌｏｇ（ｆｔ／ｆｗ）｝＜３．８（１５）
で表される条件式（１５）を満足する請求項１から１３のいずれか１項に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記前群の最も物体側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をＤＤＦＳＴｗ、
広角端における無限遠物体に合焦した状態での最大半画角をωｗとした場合、
５＜ＤＤＦＳＴｗ／｛（ｆｗ×ｔａｎωｗ）×ｌｏｇ（ｆｔ／ｆｗ）｝＜１０（１６）
で表される条件式（１６）を満足する請求項１から１４のいずれか１項に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記前群の最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置までの光軸上の距離をＥｎｐｗとした場合、
０．５＜Ｅｎｐｗ／（ｆｗ×ｆｔ）^１／２＜１．１（１７）
で表される条件式（１７）を満足する請求項１から１５のいずれか１項に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記前群の最も物体側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をＤＤＦＳＴｗとした場合、
０．３＜ＤＤＦＳＴｗ／ＴＬｗ＜０．７（１８）
で表される条件式（１８）を満足する請求項１から１６のいずれか１項に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での全系の空気換算距離でのバックフォーカスをＢｆｗとした場合、
０．０８＜Ｂｆｗ／ＴＬｗ＜０．２７（１９）
で表される条件式（１９）を満足する請求項１から１７のいずれか１項に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での、近軸射出瞳位置から前記後群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、全系の空気換算距離でのバックフォーカスとの和をＥｘｐｗとした場合、
０．２８＜ｆｗ／Ｅｘｐｗ＜０．６５（２０）
で表される条件式（２０）を満足する請求項１から１８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲｆ、
前記第１レンズの像側の面の曲率半径をＲｒとした場合、
１．５＜（Ｒｆ＋Ｒｒ）／（Ｒｆ－Ｒｒ）＜４．２（２１）
で表される条件式（２１）を満足する請求項１から１９のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記後群の全ての正レンズのｄ線基準のアッベ数の平均値をνＲｐａｖｅとした場合、
４０＜νＲｐａｖｅ＜９０（２２）
で表される条件式（２２）を満足する請求項１から２０のいずれか１項に記載の変倍光学系。
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記中群の位置と、望遠端における無限遠物体に合焦した状態での前記中群の位置との光軸方向の差をＤＭｗｔ、
ＤＭｗｔの符号は、広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記中群の位置より望遠端における無限遠物体に合焦した状態での前記中群の位置が像側にあれば正、広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記中群の位置より望遠端における無限遠物体に合焦した状態での前記中群の位置が物体側にあれば負とし、ＤＭｗｔの単位をミリメートルとした場合、
－０．２＜（ｆｔ／ｆｗ）／ＤＭｗｔ＜－０．０４（２３）
で表される条件式（２３）を満足する請求項１から２１のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズのｄ線に対する屈折率をＮＬ１、
前記前群内の負レンズのうち、物体側から２番目の負レンズのｄ線に対する屈折率をＮＬｎ２とした場合、
１．５８＜（ＮＬ１＋ＮＬｎ２）／２＜２．２（２４）
で表される条件式（２４）を満足する請求項１から２２のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記後群内で最も正の屈折力が強いレンズの像側の面は凸面であり、
前記後群内で最も正の屈折力が強いレンズの焦点距離をｆＲＬｐ、
広角端における無限遠物体に合焦した状態での前記後群の焦点距離をｆＲｗとした場合、
－１０＜ｆＲｗ／ｆＲＬｐ＜５（２５）
で表される条件式（２５）を満足する請求項１から２３のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記後群内で最も正の屈折力が強いレンズは両凸レンズである請求項２４に記載の変倍光学系。
前記前群の最も物体側のレンズ面の有効直径をＥＤｆ、
前記後群の最も像側のレンズ面の有効直径をＥＤｒとした場合、
１．１＜ＥＤｆ／ＥＤｒ＜２．１（２６）
で表される条件式（２６）を満足する請求項１から２５のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記前群の最も物体側のレンズ面の有効直径をＥＤｆとした場合、
０．２＜ＥＤｆ／ＴＬｗ＜０．４５（２７）
で表される条件式（２７）を満足する請求項１から２６のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記後群は、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、
前記合焦群は、２枚以下のレンズからなる請求項１から２７のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記合焦群は、１枚の負レンズと、１枚の正レンズとからなる請求項２８に記載の変倍光学系。
前記合焦群は、前記１枚の負レンズと前記１枚の正レンズとを接合した接合レンズからなる請求項２９に記載の変倍光学系。
前記合焦群は、１枚の単レンズからなる請求項２８に記載の変倍光学系。
合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を１つのみ含み、
前記合焦群は前記後群内に配置されている請求項１から２８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる請求項１から２８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記変倍光学系はズームレンズであり、
変倍の際、前記前群の最も物体側のレンズ群は像面に対して固定されている請求項１から２８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記前群より像側に、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる接合レンズを少なくとも２つ含む請求項１から２８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記中群および前記後群の少なくとも一方は、非球面の空気接触面を有する樹脂がガラスレンズの球面上に形成された複合非球面レンズを含む請求項１から２８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記前群内の負レンズのうち、物体側から３番目の負レンズのｄ線基準のアッベ数をνＬｎ３とした場合、
５０＜νＬｎ３＜９５（２８）
で表される条件式（２８）を満足する請求項１から２８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記後群の最も物体側のレンズ群は、正の屈折力を有する請求項１から２８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記後群は、正の屈折力を有し変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる請求項３８に記載の変倍光学系。
前記前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる請求項３９に記載の変倍光学系。
前記前群は、物体側から像側へ順に、前記第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む請求項３９又は４０に記載の変倍光学系。
前記第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、
前記第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である請求項４１に記載の変倍光学系。
前記後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなる請求項３８に記載の変倍光学系。
変倍の際、前記後群内の全てのレンズ群が移動する請求項４３に記載の変倍光学系。
前記前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる請求項４３又は４４に記載の変倍光学系。
前記前群は、物体側から像側へ順に、前記第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む請求項４３から４５のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、
前記第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である請求項４６に記載の変倍光学系。
合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、
前記合焦群は、１枚の単レンズからなる請求項４３から４７のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなる請求項３８に記載の変倍光学系。
変倍の際、前記後群内の全てのレンズ群が移動する請求項４９に記載の変倍光学系。
前記前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる請求項４９又は５０に記載の変倍光学系。
前記前群は、物体側から像側へ順に、前記第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む請求項４９から５１のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、
前記第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である請求項５２に記載の変倍光学系。
前記後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなる請求項３８に記載の変倍光学系。
変倍の際、前記後群内の全てのレンズ群が移動する請求項５４に記載の変倍光学系。
変倍の際、前記後群の最も像側のレンズ群は像面に対して固定されている請求項５４に記載の変倍光学系。
前記前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる請求項５４から５６のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記前群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなる請求項５４に記載の変倍光学系。
前記変倍光学系はズームレンズであり、
変倍の際、前記前群の最も物体側のレンズ群は像面に対して固定されている請求項５８に記載の変倍光学系。
前記前群は、物体側から像側へ順に、前記第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む請求項５４から５９のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、
前記第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である請求項６０に記載の変倍光学系。
前記後群は、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、
前記合焦群は、２枚以下のレンズからなる請求項５４から６１のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記合焦群は、１枚の負レンズからなる請求項６２に記載の変倍光学系。
前記後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなる請求項３８に記載の変倍光学系。
変倍の際、前記後群内の全てのレンズ群が移動する請求項６４に記載の変倍光学系。
前記前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる請求項６４又は６５に記載の変倍光学系。
前記前群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなる請求項６４又は６５に記載の変倍光学系。
前記変倍光学系はズームレンズであり、
変倍の際、前記前群の最も物体側のレンズ群は像面に対して固定されている請求項６７に記載の変倍光学系。
前記前群は、物体側から像側へ順に、前記第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む請求項６４から６８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、
前記第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である請求項６９に記載の変倍光学系。
前記後群の最も物体側のレンズ群は、負の屈折力を有する請求項１から３７のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなる請求項７１に記載の変倍光学系。
変倍の際、前記後群内の全てのレンズ群が移動する請求項７２に記載の変倍光学系。
前記前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる請求項７２又は７３に記載の変倍光学系。
前記前群は、物体側から像側へ順に、前記第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む請求項７２から７４のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、
前記第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である請求項７５に記載の変倍光学系。
合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、
前記合焦群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる接合レンズからなる請求項７２から７６のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなる請求項７１に記載の変倍光学系。
変倍の際、前記後群内の全てのレンズ群が移動する請求項７８に記載の変倍光学系。
前記前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる請求項７８又は７９に記載の変倍光学系。
前記前群は、物体側から像側へ順に、前記第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む請求項７８から８０のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、
前記第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である請求項８１に記載の変倍光学系。
合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、
前記合焦群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる接合レンズからなる請求項７８から８２のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなる請求項７１に記載の変倍光学系。
変倍の際、前記後群内の全てのレンズ群が移動する請求項８４に記載の変倍光学系。
前記前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる請求項８４又は８５に記載の変倍光学系。
前記前群は、物体側から像側へ順に、前記第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む請求項８４から８６のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、
前記第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である請求項８７に記載の変倍光学系。
合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、
前記合焦群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる接合レンズからなる請求項８４から８８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなる請求項７１に記載の変倍光学系。
変倍の際、前記後群内の全てのレンズ群が移動する請求項９０に記載の変倍光学系。
前記前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる請求項９０又は９１に記載の変倍光学系。
前記前群は、物体側から像側へ順に、前記第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む請求項９０から９２のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、
前記第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である請求項９３に記載の変倍光学系。
合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、
前記合焦群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる接合レンズからなる請求項９０から９４のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とからなる請求項７１に記載の変倍光学系。
変倍の際、前記後群内の全てのレンズ群が移動する請求項９６に記載の変倍光学系。
前記前群は、変倍の際に移動する１つのレンズ群からなる請求項９６又は９７に記載の変倍光学系。
前記前群は、物体側から像側へ順に、前記第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズとを含む請求項９６から９８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が球面であり、
前記第２レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が非球面である請求項９９に記載の変倍光学系。
合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群を含み、
前記合焦群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる接合レンズからなる請求項９６から１００のいずれか１項に記載の変倍光学系。
請求項１から１０１のいずれか１項に記載の変倍光学系を備えた撮像装置。