JP2015064491A - 変倍光学系，撮像光学装置及びデジタル機器 - Google Patents

変倍光学系，撮像光学装置及びデジタル機器 Download PDF

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Abstract

【課題】光学系全体のサイズがコンパクトで高性能な変倍光学系，それを備えた撮像光学装置及びデジタル機器を提供する。【解決手段】ズームレンズＺＬは、物体側から順に正の第１群Ｇｒ１と負の第２群Ｇｒ２と正の第３群Ｇｒ３と正の第４群Ｇｒ４と負の第５群Ｇｒ５から成る。変倍時に少なくとも第３群Ｇｒ３〜第５群Ｇｒ５が像面ＩＭに対して相対的に移動し、第４群Ｇｒ４を光軸ＡＸ上で移動させることによりフォーカシングを行い、条件式：−１．０＜Ｍ５／ｆ５＜−０．１（Ｍ５：広角端（Ｗ）における第５群Ｇｒ５位置から望遠端（Ｔ）における第５群Ｇｒ５位置までの光軸ＡＸ上の距離、ｆ５：第５群Ｇｒ５の焦点距離）を満足する。【選択図】図１

Description

本発明は変倍光学系，撮像光学装置及びデジタル機器に関するものである。例えば、被写体の映像を撮像素子で取り込むレンズ交換式デジタルカメラに適したコンパクトな変倍光学系と、その変倍光学系及び撮像素子で取り込んだ被写体の映像を電気的な信号として出力する撮像光学装置と、その撮像光学装置を搭載したデジタルカメラ等の画像入力機能付きデジタル機器と、に関するものである。
一眼レフカメラ用の交換レンズとして用いられる従来の変倍光学系では、例えば特許文献１に記載されているような正負正正タイプや特許文献２，３に記載されているような正負正負正タイプが、ズームタイプの主流となっている。また近年、一眼レフカメラから跳ね上げミラーを取り除いたミラーレスレンズ交換式カメラのコンパクト性がユーザーに受け入れられて、その市場が拡大しつつある。そのようなミラーレスカメラにおいては、不要となったミラースペースを有効に活用してレンズが取り付いた状態のコンパクト性をさらに向上させる、即ち、短いレンズバックという特徴を生かして光学系のコンパクト化を実現するような光学解の創出が求められている。
特開２００９−２７１４７１号公報 特開２０１１−２２１４２２号公報 特開２０１１−２３７５８８号公報
その点に関し、上記特許文献１及び２に記載されているレンズ系は、ミラースペースの確保を前提とした光学解となっているため、十分にコンパクトとは言い難い。一方、特許文献３に記載されている実施例１は、ミラースペースの確保を前提とせず、従来よりも短いレンズバックで光学系全体のコンパクト化を実現している。しかし、各群の移動量が大きく、依然、十分なコンパクト化が達成されているとは言い難い。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、光学系全体のサイズがコンパクトで高性能な変倍光学系，それを備えた撮像光学装置及びデジタル機器を提供することにある。
上記目的を達成するために、第１の発明の変倍光学系は、物体側から順に、正パワーを有する第１群と、負パワーを有する第２群と、正パワーを有する第３群と、正パワーを有する第４群と、負パワーを有する第５群と、を含み、各群の軸上間隔を変化させることにより変倍を行う変倍光学系であって、変倍時に少なくとも前記第３群，第４群及び第５群が像面に対して相対的に移動し、前記第４群を光軸上で移動させることによりフォーカシングを行い、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
−１．０＜Ｍ５／ｆ５＜−０．１ …（１）
ただし、
Ｍ５：広角端における第５群位置から望遠端における第５群位置までの光軸上の距離、
ｆ５：第５群の焦点距離、
である。
第２の発明の変倍光学系は、上記第１の発明において、変倍時に前記第３群と前記第５群とが一体で移動することを特徴とする。
第３の発明の変倍光学系は、上記第１又は第２の発明において、変倍時に、前記第３群と、前記第４群をフォーカシングのために移動させる駆動手段と、前記第５群と、が一体で移動することを特徴とする。
第４の発明の変倍光学系は、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする。
−６．０＜ｆ５／ｆｗ＜−１．０ …（２）
ただし、
ｆ５：第５群の焦点距離、
ｆｗ：変倍光学系の広角端における焦点距離、
である。
第５の発明の変倍光学系は、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、以下の条件式（３）を満足することを特徴とする。
１．０＜ｆ４／ｆ３＜６．０ …（３）
ただし、
ｆ３：第３群の焦点距離、
ｆ４：第４群の焦点距離、
である。
第６の発明の変倍光学系は、上記第１〜第５のいずれか１つの発明において、以下の条件式（４）を満足することを特徴とする。
−６．０＜ｆ５／ｆ３＜−０．８ …（４）
ただし、
ｆ３：第３群の焦点距離、
ｆ５：第５群の焦点距離、
である。
第７の発明の変倍光学系は、上記第１〜第６のいずれか１つの発明において、以下の条件式（５）を満足することを特徴とする。
０．５＜Ｍ４／Ｍ５＜１．０ …（５）
ただし、
Ｍ４：広角端における第４群位置から望遠端における第４群位置までの光軸上の距離、
Ｍ５：広角端における第５群位置から望遠端における第５群位置までの光軸上の距離、
である。
第８の発明の変倍光学系は、上記第１〜第７のいずれか１つの発明において、以下の条件式（６）及び（７）を満足することを特徴とする。
０．３＜（β３ｔ／β３ｗ）／（ｆｔ／ｆｗ）＜０．７ …（６）
０．３＜（β５ｔ／β５ｗ）／（ｆｔ／ｆｗ）＜０．５ …（７）
ただし、
β３ｗ：広角端における第３群の近軸横倍率、
β３ｔ：望遠端における第３群の近軸横倍率、
β５ｗ：広角端における第５群の近軸横倍率、
β５ｔ：望遠端における第５群の近軸横倍率、
ｆｗ：変倍光学系の広角端における焦点距離、
ｆｔ：変倍光学系の望遠端における焦点距離、
である。
第９の発明の変倍光学系は、上記第１〜第８のいずれか１つの発明において、以下の条件式（８）を満足することを特徴とする。
０．５＜（１−β４ｔ2）βｒｔ2＜６．０ …（８）
ただし、
β４ｔ：望遠端における第４群の近軸横倍率、
βｒｔ：望遠端における第５群以降のすべての群による近軸横倍率、
である。
第１０の発明の変倍光学系は、上記第１〜第９のいずれか１つの発明において、前記第３群が、物体側から順に、第１正レンズと、第１負レンズと、第２正レンズと、を含み、前記第１正レンズは周辺に行くに従って正のパワーが減少する非球面を少なくとも１面有していることを特徴とする。
第１１の発明の変倍光学系は、上記第１０の発明において、以下の条件式（９）を満足することを特徴とする。
ΔＰｇＦ＞０．０１５ …（９）
ただし、ΔＰｇＦは前記第２正レンズの異常分散性を表し、
ΔＰｇＦ＝ＰｇＦ−αｇＦ−βｇＦ×νｄ、
ＰｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義され、
ｎｇ：ｇ線に対する屈折率、
ｎＦ：Ｆ線に対する屈折率、
ｎＣ：Ｃ線に対する屈折率、
αｇＦ＝０．６４８３、
βｇＦ＝−０．００１８、
νｄ：レンズ材料のアッベ数、
である。
第１２の発明の撮像光学装置は、上記第１〜第１１のいずれか１つの発明に係る変倍光学系と、受光面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像が形成されるように前記変倍光学系が設けられていることを特徴とする。
第１３の発明のデジタル機器は、上記第１２の発明に係る撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とする。
本発明によれば、高い光学性能を保持しつつ光学系全体のサイズをコンパクト化するための条件が適切に設定された構成になっているため、小型で高性能な変倍光学系及び撮像光学装置を実現することができる。その小型化された変倍光学系又は撮像光学装置をデジタル機器（例えばデジタルカメラ）に用いることによって、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能をコンパクトに付加することが可能となる。
第１の実施の形態（実施例１）の光学構成図。 第２の実施の形態（実施例２）の光学構成図。 第３の実施の形態（実施例３）の光学構成図。 第４の実施の形態（実施例４）の光学構成図。 実施例１の収差図。 実施例２の収差図。 実施例３の収差図。 実施例４の収差図。 変倍光学系を搭載したデジタル機器の概略構成例を示す模式図。
以下、本発明に係る変倍光学系，撮像光学装置及びデジタル機器を説明する。本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に、正パワーを有する第１群と、負パワーを有する第２群と、正パワーを有する第３群と、正パワーを有する第４群と、負パワーを有する第５群と、を含み（パワー：焦点距離の逆数で定義される量）、各群の軸上間隔を変化させることにより変倍を行う変倍光学系であって、変倍時に少なくとも前記第３群，第４群及び第５群が像面に対して相対的に移動し、前記第４群を光軸上で移動させることによりフォーカシングを行う構成になっている。
上記のように、物体側から正負正正負というパワー配置にすれば、第５群の負パワーによってレンズバックの確保は困難となるが、第１群〜第４群までの合成焦点距離を短くすることが可能となる。つまり、第１群〜第４群までの光学系のサイズを縮小して、コンパクト化を達成することができる。このとき、以下の条件式（１）を満足することで第５群の焦点距離と移動量との比を適切に設定すれば、光学系全体のコンパクト化とともに高性能化を達成することができる。
−１．０＜Ｍ５／ｆ５＜−０．１ …（１）
ただし、
Ｍ５：広角端における第５群位置から望遠端における第５群位置までの光軸上の距離（図１参照。）、
ｆ５：第５群の焦点距離、
である。
条件式（１）の下限を下回ると、第５群のパワーが強くなり過ぎるか、又は第５群の移動量が大きくなり過ぎるため、第５群の移動に伴う非点収差やコマ収差の変動を抑えることが困難となって望ましくない。逆に、条件式（１）の上限を上回ると、第５群の移動量が小さくなり過ぎるか、又は第５群のパワーが弱くなりすぎるため、第５群による変倍作用が不十分となる。結果として、所望の変倍を得るためには１−２群間による変倍作用を増大させる必要が生じ、望遠端における光学系の全長が増大するか、あるいはそれを避けようとして第２群のパワーが増大し、変倍時の非点収差やコマ収差の変動を抑えることが困難となる。
上記特徴的構成によると、高い光学性能を保持しつつ光学系全体のサイズをコンパクト化するための条件が適切に設定された構成になっているため、小型で高性能な変倍光学系及び撮像光学装置を実現することができる。その小型化された変倍光学系又は撮像光学装置をデジタルカメラ等のデジタル機器に用いれば、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能をコンパクトに付加することが可能となり、デジタル機器のコンパクト化，低コスト化，高性能化，高機能化等に寄与することができる。例えば、本発明に係る変倍光学系は、ミラーレスタイプのレンズ交換式デジタルカメラ用の交換レンズとして好適であるため、持ち運びに便利な軽量・小型の交換レンズを実現することができる。こういった効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能，小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（１ａ）を満足することが更に望ましい。
−０．７＜Ｍ５／ｆ５＜−０．２ …（１ａ）
この条件式（１ａ）は、前記条件式（１）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（１ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
変倍時に前記第３群と前記第５群とが一体で移動することが望ましい。変倍時に第３群と第５群が一体で移動する構成とすることで、第３群と第５群を単一の移動手段に載せることが可能となる。したがって、このような構成とすることで製造誤差要素を減らして製造誤差による性能劣化を減らすことができる。
変倍時に、前記第３群と、前記第４群をフォーカシングのために移動させる駆動手段と、前記第５群と、が一体で移動することが望ましく、前記駆動手段により、第３群と第４群との軸上間隔、及び第４群と第５群との軸上間隔が変化することが更に望ましい。変倍時に第３群，第４群駆動手段，及び第５群が一体で移動する構成とすることで、第３群，第４群移動手段，第５群を単一の移動群に載せることが可能となる。そして、このような構成とした場合には、純粋機構的な所謂マニュアルズームを搭載したレンズシステムにおいて、フォーカス状態によってはユーザーの急激な変倍操作によりフォーカシングレンズ群と隣接するレンズ群が衝突する可能性がある。このため、衝突してもレンズシステムが破壊されないような対策が必要となる。一方、上述のように第３群，第４群移動手段，第５群を単一の移動群に載せた構成では、如何なるフォーカシング状態においても第４群が第３群又は第５群と衝突しないことを完全に保証することができる。したがって、前記のような対策を講じる必要がなくなり、機構を簡素化することができる。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
−６．０＜ｆ５／ｆｗ＜−１．０ …（２）
ただし、
ｆ５：第５群の焦点距離、
ｆｗ：変倍光学系の広角端における焦点距離、
である。
条件式（２）の下限を下回ると、第５群のパワーが弱くなりすぎ、広角端において第２群で発生する大きな負の歪曲収差を打ち消す効果が不十分となって望ましくない。逆に、条件式（２）の上限を上回ると、第５群のパワーが強くなり過ぎて、第５群の移動による非点収差やコマ収差の変動を抑えることが困難となって望ましくない。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（２ａ）を満足することが更に望ましい。
−５．５＜ｆ５／ｆｗ＜−１．１ …（２ａ）
この条件式（２ａ）は、前記条件式（２）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（２ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
１．０＜ｆ４／ｆ３＜６．０ …（３）
ただし、
ｆ３：第３群の焦点距離、
ｆ４：第４群の焦点距離、
である。
条件式（３）の下限を下回ると、第３群に対する第４群の相対的なパワーが強くなり過ぎて、フォーカシング時の第４群の移動に伴う非点収差の変動を抑えることが困難となって望ましくない、逆に、条件式（３）の上限を上回ると、光学系の収束作用の大部分を第３群に担わせることとなり、第３群で発生する球面収差やコマ収差が増大して望ましくない。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（３ａ）を満足することが更に望ましい。
２．０＜ｆ４／ｆ３＜４．０ …（３ａ）
この条件式（３ａ）は、前記条件式（３）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（３ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
−６．０＜ｆ５／ｆ３＜−０．８ …（４）
ただし、
ｆ３：第３群の焦点距離、
ｆ５：第５群の焦点距離、
である。
条件式（４）の下限を下回ると、第３群に対する第５群の相対的なパワーが弱くなり過ぎて、第５群の移動による変倍作用が不十分となる。逆に、条件式（４）の上限を上回ると、第３群に対する第５群の相対的なパワーが強くなり過ぎて、広角端における光学系全体の後ろ側主点位置を像面に近づけることが困難となって、所望の広角端焦点距離を得ることが困難となる。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（４ａ）を満足することが更に望ましい。
−５．０＜ｆ５／ｆ３＜−１．０ …（４ａ）
この条件式（４ａ）は、前記条件式（４）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（４ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
０．５＜Ｍ４／Ｍ５＜１．０ …（５）
ただし、
Ｍ４：広角端における第４群位置から望遠端における第４群位置までの光軸上の距離、
Ｍ５：広角端における第５群位置から望遠端における第５群位置までの光軸上の距離、
である（図１参照。）。
条件式（５）の下限を下回ると、第５群の移動量に対する第４群の移動量が相対的に小さすぎるため、所望の変倍作用を得るのに必要な第５群の移動量を確保するために、広角端において４−５群間隔を大きく確保する必要が生じる。その結果、光学系全体の後ろ側主点位置が像面から離れてしまうため、所望の広角端焦点距離を得ることが困難となる。逆に、条件式（５）の上限を上回ると、第５群の移動量に対する第４群の移動量が相対的に大きすぎて、フォーカス移動量を確保するために、広角端において３−５群間隔を大きく確保しておく必要が生じる。結果として、光学系が大型化してしまう。あるいは、それを避けようとすれば第４群のパワーを強くする必要が生じ、フォーカス時の第４群の移動に伴う非点収差の変動を抑えることが困難となる。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（５ａ）を満足することが更に望ましい。
０．６＜Ｍ４／Ｍ５＜０．９ …（５ａ）
この条件式（５ａ）は、前記条件式（５）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（５ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（６）及び（７）を満足することが望ましい。
０．３＜（β３ｔ／β３ｗ）／（ｆｔ／ｆｗ）＜０．７ …（６）
０．３＜（β５ｔ／β５ｗ）／（ｆｔ／ｆｗ）＜０．５ …（７）
ただし、
β３ｗ：広角端における第３群の近軸横倍率、
β３ｔ：望遠端における第３群の近軸横倍率、
β５ｗ：広角端における第５群の近軸横倍率、
β５ｔ：望遠端における第５群の近軸横倍率、
ｆｗ：変倍光学系の広角端における焦点距離、
ｆｔ：変倍光学系の望遠端における焦点距離、
である。
条件式（６）の下限を下回ると、第３群による変倍作用が不十分となる。また、条件式（７）の下限を下回ると、第５群による変倍作用が不十分となる。その結果、所望の変倍比を得るためには１−２群間による変倍作用を増大させる必要が生じ、望遠端における光学系の全長が増大するか、あるいはそれを避けようとして第２群のパワーが増大し、変倍時の非点収差やコマ収差の変動を抑えることが困難となる。逆に、条件式（６）の上限を上回ると、第３群による変倍作用が強くなりすぎて、変倍時の非点収差やコマ収差を抑えることが困難となる。また、条件式（７）の上限を上回ると、第５群の移動量が大きすぎて、第５群の移動に伴う非点収差やコマ収差の変動を抑えることが困難となる。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（６ａ）を満足することが更に望ましい。
０．４＜（β３ｔ／β３ｗ）／（ｆｔ／ｆｗ）＜０．６ …（６ａ）
この条件式（６ａ）は、前記条件式（６）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（６ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
０．５＜（１−β４ｔ2）βｒｔ2＜６．０ …（８）
ただし、
β４ｔ：望遠端における第４群の近軸横倍率、
βｒｔ：望遠端における第５群以降のすべての群による近軸横倍率、
である。
条件式（８）の下限を下回ると、第４群のフォーカス敏感度が低すぎて、フォーカス移動領域を多く確保する必要が生じる。結果として、３−４群間隔を大きく確保する必要が生じて光学系が大型化してしまう。また、フォーカシング速度も低下してしまって望ましくない。逆に、条件式（８）の上限を上回ると、第４群のフォーカス敏感度が高くなりすぎて、フォーカス群の止まり精度を確保することが困難となって望ましくない。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（８ａ）を満足することが更に望ましい。
０．６＜（１−β４ｔ2）βｒｔ2＜４．０ …（８ａ）
この条件式（８ａ）は、前記条件式（８）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（８ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
前記第３群が、物体側から順に、第１正レンズと、第１負レンズと、第２正レンズと、を含み、前記第１正レンズは周辺に行くに従って正のパワーが減少する非球面を少なくとも１面有していることが望ましい。第３群は光学系全体の主な収束作用を担う群であり、大きな正のパワーが必要となる。したがって、正レンズを少なくとも２枚配置して大きな収束パワーを確保することが望ましい。加えて、第１正レンズに周辺に行くほどパワーの弱くなる非球面を少なくとも１面を配置することで、球面収差の発生を抑えつつ第１正レンズに強いパワーを与えることができる。その結果、第１負レンズに入射する軸上光線高さを下げることができ、第３群全体の収束パワーを落とすことなく球面収差を効果的に補正するのに必要なパワーを、第１負レンズに与えることが可能となる。よって、第１負レンズおける球面収差の補正作用をより確実なものとすることができる。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
ΔＰｇＦ＞０．０１５ …（９）
ただし、ΔＰｇＦは前記第２正レンズの異常分散性を表し、
ΔＰｇＦ＝ＰｇＦ−αｇＦ−βｇＦ×νｄ、
ＰｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義され、
ｎｇ：ｇ線に対する屈折率、
ｎＦ：Ｆ線に対する屈折率、
ｎＣ：Ｃ線に対する屈折率、
αｇＦ＝０．６４８３、
βｇＦ＝−０．００１８、
νｄ：レンズ材料のアッベ数、
である。
第３群を構成する第２正レンズに条件式（９）を満足する材料を使用することにより、広角端の倍率色収差２次スペクトルと、望遠端における軸上色収差２次スペクトルと、を効果的に補正することができる。
本発明に係る変倍光学系は、以下の条件式（９ａ）を満足することが更に望ましい。
ΔＰｇＦ＞０．０３０ …（９ａ）
この条件式（９ａ）は、前記条件式（９）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（９ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
本発明に係る変倍光学系は、画像入力機能付きデジタル機器（例えば、デジタルカメラ）用の撮像レンズとしての使用に適しており、これを撮像素子等と組み合わせることにより、被写体の映像を光学的に取り込んで電気的な信号として出力する撮像光学装置を構成することができる。撮像光学装置は、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられるカメラの主たる構成要素を成す光学装置であり、例えば、物体（すなわち被写体）側から順に、物体の光学像を形成する変倍光学系と、その変倍光学系により形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備えることにより構成される。そして、撮像素子の受光面（すなわち撮像面）上に被写体の光学像が形成されるように、前述した特徴的構成を有する変倍光学系が配置されることにより、小型・低コストで高い性能を有する撮像光学装置やそれを備えたデジタル機器を実現することができる。
画像入力機能付きデジタル機器の例としては、デジタルカメラ，ビデオカメラ，監視カメラ，車載カメラ，テレビ電話用カメラ等のカメラが挙げられる。また、パーソナルコンピュータ，携帯用デジタル機器（例えば、携帯電話，スマートフォン，モバイルコンピュータ等），これらの周辺機器（スキャナー，プリンター等），その他のデジタル機器等に内蔵又は外付けによりカメラ機能が搭載されたものが挙げられる。これらの例から分かるように、撮像光学装置を用いることによりカメラを構成することができるだけでなく、各種機器に撮像光学装置を搭載することによりカメラ機能を付加することが可能である。例えば、カメラ付き携帯電話等の画像入力機能付きデジタル機器を構成することが可能である。
図９に、画像入力機能付きデジタル機器の一例として、デジタル機器ＤＵの概略構成例を模式的断面で示す。図９に示すデジタル機器ＤＵに搭載されている撮像光学装置ＬＵは、物体（すなわち被写体）側から順に、物体の光学像（像面）ＩＭを変倍可能に形成するズームレンズＺＬ（ＡＸ：光軸）と、平行平面板ＰＴ（撮像素子ＳＲのカバーガラス；必要に応じて配置される光学的ローパスフィルター，赤外カットフィルター等の光学フィルター等に相当する。）と、ズームレンズＺＬにより受光面（撮像面）ＳＳ上に形成された光学像ＩＭを電気的な信号に変換する撮像素子ＳＲと、を備えている。この撮像光学装置ＬＵで画像入力機能付きデジタル機器ＤＵを構成する場合、通常そのボディ内部に撮像光学装置ＬＵを配置することになるが、カメラ機能を実現する際には必要に応じた形態を採用することが可能である。例えば、ユニット化した撮像光学装置ＬＵをデジタル機器ＤＵの本体に対して着脱自在又は回動自在に構成することが可能である。
ズームレンズＺＬは、正負正正負の５群を含むズーム構成になっており、各群の軸上間隔を変化させることにより変倍（すなわちズーミング）を行い、第４群を光軸ＡＸに沿って移動させることによりフォーカシングを行う構成になっている。また、変倍時には少なくとも第３群，第４群及び第５群が像面ＩＭに対して相対的に移動し、撮像素子ＳＲの受光面ＳＳ上に光学像ＩＭを形成する構成になっている。
撮像素子ＳＲとしては、例えば複数の画素を有するＣＣＤ(Charge Coupled Device)型イメージセンサー，ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型イメージセンサー等の固体撮像素子が用いられる。ズームレンズＺＬは、撮像素子ＳＲの光電変換部である受光面ＳＳ上に被写体の光学像ＩＭが形成されるように設けられているので、ズームレンズＺＬによって形成された光学像ＩＭは、撮像素子ＳＲによって電気的な信号に変換される。
デジタル機器ＤＵは、撮像光学装置ＬＵの他に、信号処理部１，制御部２，メモリ３，操作部４，表示部５等を備えている。撮像素子ＳＲで生成した信号は、信号処理部１で所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が必要に応じて施され、デジタル映像信号としてメモリ３（半導体メモリ，光ディスク等）に記録されたり、場合によってはケーブルを介したり赤外線信号等に変換されたりして他の機器に伝送される（例えば携帯電話の通信機能）。制御部２はマイクロコンピュータから成っており、撮影機能（静止画撮影機能，動画撮影機能等），画像再生機能等の機能の制御；ズーミング，フォーカシング，手ぶれ補正等のためのレンズ移動機構の制御等を集中的に行う。例えば、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方を行うように、制御部２により撮像光学装置ＬＵに対する制御が行われる。表示部５は液晶モニター等のディスプレイを含む部分であり、撮像素子ＳＲによって変換された画像信号あるいはメモリ３に記録されている画像情報を用いて画像表示を行う。操作部４は、操作ボタン（例えばレリーズボタン），操作ダイヤル（例えば撮影モードダイヤル）等の操作部材を含む部分であり、操作者が操作入力した情報を制御部２に伝達する。
ここで、第１〜第４の実施の形態を挙げて、ズームレンズＺＬの具体的な光学構成を更に詳しく説明する。図１〜図４は、第１〜第４の実施の形態を構成するズームレンズＺＬにそれぞれ対応する光学構成図であり、広角端（Ｗ），中間焦点距離状態（Ｍ），望遠端（Ｔ）でのレンズ配置，光路等を光学断面で示している。
第１〜第４の実施の形態（図１〜図４）では、物体側から順に、正パワーを有する第１群Ｇｒ１と、負パワーを有する第２群Ｇｒ２と、正パワーを有する第３群Ｇｒ３と、正パワーを有する第４群Ｇｒ４と、負パワーを有する第５群Ｇｒ５と、を含み、各群の軸上間隔を変化させることにより変倍を行う構成になっている。変倍時には、少なくとも第３群Ｇｒ３，第４群Ｇｒ４及び第５群Ｇｒ５が像面ＩＭに対して相対的に移動する。絞りＳＴは第３群Ｇｒ３の物体側に位置しており、ズーミングにおいて第３群Ｇｒ３と共に移動する。フォーカシング時には、第４群Ｇｒ４が光軸ＡＸに沿って移動する。つまり、第４群Ｇｒ４はフォーカシングレンズ群であり、矢印ｍＦで示すように、近距離物体へのフォーカシングにおいて物体側へ移動する。
ズームレンズＺＬの第１の実施の形態（図１）は、正負正正負の５群で変倍時に全群可動のズーム構成になっている。広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）への変倍において、第１群Ｇｒ１は物体側へ単調に移動し、第２群Ｇｒ２は一旦像側へ移動し、その後物体側へ移動し、再度像側へ移動する。また、第３群Ｇｒ３〜第５群Ｇｒ５は、物体側へ単調に移動し、望遠端（Ｔ）の少し手前で像側へ移動する。
ズームレンズＺＬの第２の実施の形態（図２）は、正負正正負正の６群で変倍時に第１群Ｇｒ１〜第５群Ｇｒ５が可動のズーム構成になっている。広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）への変倍において、第１群Ｇｒ１〜第５群Ｇｒ５が物体側へ単調に移動する。
ズームレンズＺＬの第３の実施の形態（図３）は、正負正正負の５群で変倍時に全群可動のズーム構成になっている。広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）への変倍において、第１群Ｇｒ１は物体側へ単調に移動し、第２群Ｇｒ２は一旦像側へ移動し、その後物体側へ移動する。また、第３群Ｇｒ３と第５群Ｇｒ５は物体側へ単調に移動し、第４群Ｇｒ４は一旦物体側へ移動し、望遠端（Ｔ）の少し手前で像側へ移動する。
ズームレンズＺＬの第４の実施の形態（図４）は、正負正正負の５群で変倍時に全群可動のズーム構成になっている。広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）への変倍において、第１群Ｇｒ１は物体側へ単調に移動し、第２群Ｇｒ２は一旦像側へ移動し、その後物体側へ移動する。また、第３群Ｇｒ３と第５群Ｇｒ５は物体側へ単調に移動し、第４群Ｇｒ４は一旦物体側へ移動し、望遠端（Ｔ）の少し手前で像側へ移動する。
第１の実施の形態（図１）における各群は、物体側から順に以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズ１枚で構成されている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズと、両凹の負レンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズと、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、両面非球面（周辺に行くに従って正のパワーが減少する非球面）から成る両凸の第１正レンズＬ３１と、両凹の第１負レンズＬ３２及び両凸の第２正レンズＬ３３から成る接合レンズと、から成っており、第３群Ｇｒ３の物体側には絞りＳＴが配置されている。第４群Ｇｒ４は、両面非球面から成る像側に凸の正メニスカスレンズ１枚で構成されている。第５群Ｇｒ５は、物体側に凹の負メニスカスレンズ１枚で構成されている。
第２の実施の形態（図２）における各群は、物体側から順に以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズ１枚で構成されている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズと、両凹の負レンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズと、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、両面非球面（周辺に行くに従って正のパワーが減少する非球面）から成る両凸の第１正レンズＬ３１と、両凹の第１負レンズＬ３２及び両凸の第２正レンズＬ３３から成る接合レンズと、から成っており、第３群Ｇｒ３の物体側には絞りＳＴが配置されている。第４群Ｇｒ４は、両面非球面から成る像側に凸の正メニスカスレンズ１枚で構成されている。第５群Ｇｒ５は、両凹の負レンズ１枚で構成されている。第６群Ｇｒ６は、像側に凸の正メニスカスレンズ１枚で構成されている。
第３の実施の形態（図３）における各群は、物体側から順に以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズ１枚で構成されている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズと、両凹の負レンズ及び両凸の正レンズから成る接合レンズと、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、両面非球面（周辺に行くに従って正のパワーが減少する非球面）から成る物体側に凸のメニスカス形状を有する第１正レンズＬ３１と、像側に凹のメニスカス形状を有する第１負レンズＬ３２及び両凸の第２正レンズＬ３３から成る接合レンズと、から成っており、第３群Ｇｒ３の物体側には絞りＳＴが配置されている。第４群Ｇｒ４は、両面非球面から成る像側に凸の正メニスカスレンズ１枚で構成されている。第５群Ｇｒ５は、物体側に凹の負メニスカスレンズ１枚で構成されている。
第４の実施の形態（図４）における各群は、物体側から順に以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズ１枚で構成されている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズと、両凹の負レンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズと、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、両面非球面（周辺に行くに従って正のパワーが減少する非球面）から成る両凸の第１正レンズＬ３１と、両凹の第１負レンズＬ３２及び両凸の第２正レンズＬ３３から成る接合レンズと、から成っており、第３群Ｇｒ３の物体側には絞りＳＴが配置されている。第４群Ｇｒ４は、両面非球面から成る両凸の正レンズ１枚で構成されている。第５群Ｇｒ５は、物体側に凹の負メニスカスレンズ１枚で構成されている。
以下、本発明を実施した変倍光学系の構成等を、実施例のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例１〜４（ＥＸ１〜４）は、前述した第１〜第４の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第１〜第４の実施の形態を表す光学構成図（図１〜図４）は、対応する実施例１〜４のレンズ構成，光路等をそれぞれ示している。
各実施例のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面番号，曲率半径ｒ（ｍｍ），軸上面間隔ｄ（ｍｍ），ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に関する屈折率ｎｄ，ｄ線に関するアッベ数ｖｄを示す。面番号に＊が付された面は非球面であり、その面形状は面頂点を原点とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用いた以下の式（ＡＳ）で定義される。非球面データとして、非球面係数等を示す。なお、各実施例の非球面データにおいて表記の無い項の係数は０であり、すべてのデータに関してＥ−ｎ＝×１０-nである。
ｚ＝（ｃ・ｈ2）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）・ｃ2・ｈ2｝］＋Σ（Ａｊ・ｈj） …（ＡＳ）
ただし、
ｈ：ｚ軸（光軸ＡＸ）に対して垂直な方向の高さ（ｈ2＝ｘ2＋ｙ2）、
ｚ：高さｈの位置での光軸ＡＸ方向のサグ量（面頂点基準）、
ｃ：面頂点での曲率（曲率半径ｒの逆数）、
Ｋ：円錐定数、
Ａｊ：ｊ次の非球面係数、
である。
各種データとして、ズーム比（変倍比）を示し、さらに各焦点距離状態Ｗ，Ｍ，Ｔについて、全系の焦点距離（ｆ，ｍｍ），Ｆナンバー（ＦＮＯ），半画角（ω，°），像高（Ｙ’，ｍｍ），レンズ全長（ＴＬ，ｍｍ），バックフォーカス（ＢＦ，ｍｍ），及び可変面間隔ｄｉ（ｉ：面番号，ｍｍ）を示し、ズームレンズ群データとして、各レンズ群の焦点距離（ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４，ｆ５，ｆ６；ｍｍ）を示す。ただし、ここで使っているバックフォーカスＢＦは平行平面板ＰＴの像側面から像面ＩＭまでの距離であり、レンズ全長ＴＬはレンズ最前面から像面ＩＭまでの距離である。また、表１に条件式の関連データを各実施例について示し、表２に条件式対応値を各実施例について示す。
図５〜図８は、実施例１〜実施例４（ＥＸ１〜ＥＸ４）にそれぞれ対応する収差図（無限遠合焦状態での縦収差図）であり、広角端（Ｗ）と中間（Ｍ）と望遠端（Ｔ）における諸収差（左から順に、球面収差等，非点収差，歪曲収差である。）を示している。図５〜図８中、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙ’（ｍｍ）は撮像素子ＳＲの受光面ＳＳ上での最大像高（光軸ＡＸからの距離に相当する。）である。球面収差図において、実線ｄ，一点鎖線ｇ，二点鎖線ｃはｄ線，ｇ線，ｃ線に対する球面収差（ｍｍ）をそれぞれ表しており、破線ＳＣは正弦条件不満足量（ｍｍ）を表している。非点収差図において、破線ＤＭはメリディオナル像面、実線ＤＳはサジタル像面であり、ｄ線に対する各非点収差（ｍｍ）を表している。また、歪曲収差図において実線はｄ線に対する歪曲（％）を表している。
実施例１
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 43.920 2.200 1.84666 23.78
2 31.860 5.859 1.72916 54.66
3 128.093 可変
4 70.710 1.200 1.83400 37.35
5 12.305 9.331
6 -57.304 0.800 1.56732 42.85
7 15.475 3.288 1.84666 23.78
8 113.257 可変
9(絞り) ∞ 1.000
10* 11.255 4.134 1.58313 59.38
11* -41.229 0.998
12 -76.032 1.000 1.70154 41.15
13 7.695 7.744 1.49700 81.61
14 -17.959 可変
15* -15.747 3.259 1.49710 81.56
16* -11.320 可変
17 -17.404 1.000 1.72916 54.66
18 -181.898 可変
19 ∞ 3.000 1.51680 64.20
20 ∞ BF
非球面データ
K A4 A6 A8
第10面 0.0000 -1.91115E-05 -4.46317E-07 9.77551E-09
第11面 0.0000 7.87781E-05 -3.42308E-07 8.79927E-09
第15面 0.0000 -2.06680E-04 -1.67531E-06 -2.34208E-08
第16面 0.0000 -8.32799E-05 -7.41376E-07 -1.02402E-08
各種データ
ズーム比 3.111
広角（Ｗ） 中間（Ｍ） 望遠（Ｔ）
焦点距離 18.000 31.750 56.000
Fナンバー 3.550 4.000 4.550
半画角 38.270 24.096 14.229
像高 12.916 14.188 14.543
レンズ全長 83.000 89.486 107.818
BF 1.000 1.000 1.000
d3 0.500 8.676 25.427
d8 16.843 6.938 1.710
d14 3.261 4.366 5.824
d16 4.583 3.478 2.020
d18 12.000 20.215 27.024
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 96.021
2 4 -18.306
3 9 19.119
4 15 65.083
5 17 -26.462
実施例２
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 42.371 2.200 1.84666 23.78
2 27.997 7.469 1.77250 49.65
3 208.393 可変
4 98.898 1.200 1.83400 37.35
5 11.821 10.174
6 -82.294 0.800 1.56384 60.82
7 13.917 2.746 1.84666 23.78
8 54.287 可変
9(絞り) ∞ 1.000
10* 11.292 3.990 1.58313 59.38
11* -37.006 1.579
12 -38.215 1.011 1.72342 37.99
13 8.307 7.436 1.49700 81.61
14 -14.821 可変
15* -49.843 3.518 1.74330 49.33
16* -19.928 可変
17 -22.425 1.000 1.78590 43.93
18 85.580 可変
19 -628.884 1.532 1.90366 31.31
20 -123.408 12.000
21 ∞ 3.000 1.51680 64.20
22 ∞ BF
非球面データ
K A4 A6 A8
第10面 0.0000 -2.82861E-05 -2.80618E-07 9.22021E-09
第11面 0.0000 7.34941E-05 -1.10920E-07 7.43180E-09
第15面 0.0000 -1.93234E-04 -1.13457E-06 -2.45347E-08
第16面 0.0000 -1.41680E-04 -8.01688E-07 -9.50276E-09
各種データ
ズーム比 3.111
広角（Ｗ） 中間（Ｍ） 望遠（Ｔ）
焦点距離 18.000 31.750 56.000
Fナンバー 3.550 4.000 4.550
半画角 38.270 24.097 14.229
像高 12.927 14.248 14.808
レンズ全長 83.000 90.399 108.000
BF 1.000 1.000 1.000
d3 0.500 6.627 19.439
d8 12.985 4.996 1.913
d14 2.491 2.909 4.905
d16 4.415 3.996 2.000
d18 0.955 10.217 18.089
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 71.177
2 4 -15.173
3 9 19.866
4 15 42.536
5 17 -22.518
6 19 169.662
実施例３
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 56.021 2.200 1.84666 23.78
2 35.177 5.817 1.77250 49.65
3 322.567 可変
4 37.447 1.200 1.90366 31.31
5 13.054 9.095
6 -17.897 0.800 1.48749 70.45
7 23.009 2.412 1.84666 23.78
8 -5284.098 可変
9(絞り) ∞ 1.000
10* 14.100 2.647 1.58313 59.38
11* 166.870 0.806
12 66.419 1.000 1.72342 37.99
13 11.739 10.724 1.49700 81.61
14 -13.942 可変
15* -23.916 2.217 1.49710 81.56
16* -17.177 可変
17 -14.128 1.000 1.90366 31.31
18 -33.139 可変
19 ∞ 3.000 1.51680 64.20
20 ∞ BF
非球面データ
K A4 A6 A8
第10面 0.0000 2.19144E-05 5.65984E-07 4.44506E-09
第11面 0.0000 1.29414E-04 1.03284E-06 4.14428E-09
第15面 0.0000 -1.75687E-04 -3.31203E-08 -1.28446E-08
第16面 0.0000 -1.33265E-04 7.41900E-08 -8.73663E-09
各種データ
ズーム比 3.110
広角（Ｗ） 中間（Ｍ） 望遠（Ｔ）
焦点距離 18.003 31.754 55.989
Fナンバー 3.550 4.000 4.550
半画角 38.265 24.094 14.232
像高 12.982 14.219 14.814
レンズ全長 83.002 87.391 107.996
BF 1.002 1.001 0.996
d3 0.723 6.780 24.395
d8 15.564 5.395 1.500
d14 5.680 4.463 7.797
d16 4.117 5.334 2.000
d18 12.000 20.502 27.392
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 92.646
2 4 -16.885
3 9 18.436
4 15 110.553
5 17 -27.949
実施例４
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 41.791 2.200 1.84666 23.78
2 27.463 6.970 1.80420 46.49
3 116.494 可変
4 50.736 1.200 1.83481 42.72
5 10.693 8.256
6 -40.325 0.800 1.48749 70.45
7 14.459 4.306 1.90366 31.31
8 48.408 可変
9(絞り) ∞ 1.000
10* 11.911 3.827 1.58313 59.38
11* -54.577 1.766
12 -214.156 3.562 1.83400 37.35
13 9.230 3.897 1.49700 81.61
14 -19.179 可変
15* 78.621 1.224 1.83441 37.28
16* -1935.117 可変
17 -21.758 1.000 1.49700 81.61
18 -43.189 可変
19 ∞ 3.000 1.51680 64.20
20 ∞ BF
非球面データ
K A4 A6 A8
第10面 0.0000 -2.99911E-05 -7.41608E-07 1.28111E-08
第11面 0.0000 5.37650E-05 -6.96376E-07 1.63874E-08
第15面 0.0000 -8.91337E-05 -1.25301E-06 -1.27467E-08
第16面 0.0000 -8.99199E-05 -1.40522E-06 -8.90861E-09
各種データ
ズーム比 3.111
広角（Ｗ） 中間（Ｍ） 望遠（Ｔ）
焦点距離 18.000 31.750 55.998
Fナンバー 3.550 4.000 4.550
半画角 38.270 24.097 14.229
像高 12.886 13.990 14.257
レンズ全長 83.000 91.534 107.998
BF 1.000 1.000 0.998
d3 0.500 9.118 22.200
d8 15.182 6.694 1.933
d14 3.217 4.878 8.737
d16 8.094 6.434 2.575
d18 12.000 20.404 28.549
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 79.91
2 4 -15.443
3 9 21.667
4 15 90.57
5 17 -89.615
Figure 2015064491
Figure 2015064491
ＤＵ デジタル機器
ＬＵ 撮像光学装置
ＺＬ ズームレンズ（変倍光学系）
Ｇｒ１ 第１群
Ｇｒ２ 第２群
Ｇｒ３ 第３群
Ｇｒ４ 第４群
Ｇｒ５ 第５群
Ｇｒ６ 第６群
Ｌ３１ 第１正レンズ
Ｌ３２ 第１負レンズ
Ｌ３３ 第２正レンズ
ＳＴ 絞り（開口絞り）
ＳＲ 撮像素子
ＳＳ 受光面（撮像面）
ＩＭ 像面（光学像）
ＡＸ 光軸
１ 信号処理部
２ 制御部
３ メモリ
４ 操作部
５ 表示部

Claims (13)

  1. 物体側から順に、正パワーを有する第１群と、負パワーを有する第２群と、正パワーを有する第３群と、正パワーを有する第４群と、負パワーを有する第５群と、を含み、各群の軸上間隔を変化させることにより変倍を行う変倍光学系であって、変倍時に少なくとも前記第３群，第４群及び第５群が像面に対して相対的に移動し、前記第４群を光軸上で移動させることによりフォーカシングを行い、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする変倍光学系；
    −１．０＜Ｍ５／ｆ５＜−０．１ …（１）
    ただし、
    Ｍ５：広角端における第５群位置から望遠端における第５群位置までの光軸上の距離、
    ｆ５：第５群の焦点距離、
    である。
  2. 変倍時に前記第３群と前記第５群とが一体で移動することを特徴とする請求項１記載の変倍光学系。
  3. 変倍時に、前記第３群と、前記第４群をフォーカシングのために移動させる駆動手段と、前記第５群と、が一体で移動することを特徴とする請求項１又は２記載の変倍光学系。
  4. 以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の変倍光学系；
    −６．０＜ｆ５／ｆｗ＜−１．０ …（２）
    ただし、
    ｆ５：第５群の焦点距離、
    ｆｗ：変倍光学系の広角端における焦点距離、
    である。
  5. 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の変倍光学系；
    １．０＜ｆ４／ｆ３＜６．０ …（３）
    ただし、
    ｆ３：第３群の焦点距離、
    ｆ４：第４群の焦点距離、
    である。
  6. 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の変倍光学系；
    −６．０＜ｆ５／ｆ３＜−０．８ …（４）
    ただし、
    ｆ３：第３群の焦点距離、
    ｆ５：第５群の焦点距離、
    である。
  7. 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の変倍光学系；
    ０．５＜Ｍ４／Ｍ５＜１．０ …（５）
    ただし、
    Ｍ４：広角端における第４群位置から望遠端における第４群位置までの光軸上の距離、
    Ｍ５：広角端における第５群位置から望遠端における第５群位置までの光軸上の距離、
    である。
  8. 以下の条件式（６）及び（７）を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の変倍光学系；
    ０．３＜（β３ｔ／β３ｗ）／（ｆｔ／ｆｗ）＜０．７ …（６）
    ０．３＜（β５ｔ／β５ｗ）／（ｆｔ／ｆｗ）＜０．５ …（７）
    ただし、
    β３ｗ：広角端における第３群の近軸横倍率、
    β３ｔ：望遠端における第３群の近軸横倍率、
    β５ｗ：広角端における第５群の近軸横倍率、
    β５ｔ：望遠端における第５群の近軸横倍率、
    ｆｗ：変倍光学系の広角端における焦点距離、
    ｆｔ：変倍光学系の望遠端における焦点距離、
    である。
  9. 以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の変倍光学系；
    ０．５＜（１−β４ｔ2）βｒｔ2＜６．０ …（８）
    ただし、
    β４ｔ：望遠端における第４群の近軸横倍率、
    βｒｔ：望遠端における第５群以降のすべての群による近軸横倍率、
    である。
  10. 前記第３群が、物体側から順に、第１正レンズと、第１負レンズと、第２正レンズと、を含み、前記第１正レンズは周辺に行くに従って正のパワーが減少する非球面を少なくとも１面有していることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の変倍光学系。
  11. 以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１０記載の変倍光学系；
    ΔＰｇＦ＞０．０１５ …（９）
    ただし、ΔＰｇＦは前記第２正レンズの異常分散性を表し、
    ΔＰｇＦ＝ＰｇＦ−αｇＦ−βｇＦ×νｄ、
    ＰｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義され、
    ｎｇ：ｇ線に対する屈折率、
    ｎＦ：Ｆ線に対する屈折率、
    ｎＣ：Ｃ線に対する屈折率、
    αｇＦ＝０．６４８３、
    βｇＦ＝−０．００１８、
    νｄ：レンズ材料のアッベ数、
    である。
  12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の変倍光学系と、受光面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像が形成されるように前記変倍光学系が設けられていることを特徴とする撮像光学装置。
  13. 請求項１２記載の撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とするデジタル機器。
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