JP2011197636A - ズームレンズ系 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化、高変倍化、及び高性能化を同時に達成できるズームレンズ系を得ること。
【解決手段】物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、及び正屈折力の第３レンズ群から構成され、変倍に際して第１レンズ群ないし第３レンズ群の全てのレンズ群が移動し、第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズ及び負レンズの３枚のレンズからなり、次の条件式（１）及び（２）を満足する。（１）２．０＜｜ＶＤ１ｔ−ＶＤ１ｗ｜／（ｆｔ／ｆｗ）＜３．４、（２）０．８９＜｜ｍ２ｗ／ｍ３ｗ｜但し、ＶＤ１ｔ、ＶＤ１ｗ：長焦点距離端、短焦点距離端における第１レンズ群の最も像側のレンズの像側の面と第２レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面の光軸上の距離、ｆｔ、ｆｗ：長焦点距離端、短焦点距離端における全系の焦点距離、ｍ２ｗ、ｍ３ｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第２、３レンズ群の横倍率。
【選択図】図１
【解決手段】物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、及び正屈折力の第３レンズ群から構成され、変倍に際して第１レンズ群ないし第３レンズ群の全てのレンズ群が移動し、第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズ及び負レンズの３枚のレンズからなり、次の条件式（１）及び（２）を満足する。（１）２．０＜｜ＶＤ１ｔ−ＶＤ１ｗ｜／（ｆｔ／ｆｗ）＜３．４、（２）０．８９＜｜ｍ２ｗ／ｍ３ｗ｜但し、ＶＤ１ｔ、ＶＤ１ｗ：長焦点距離端、短焦点距離端における第１レンズ群の最も像側のレンズの像側の面と第２レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面の光軸上の距離、ｆｔ、ｆｗ：長焦点距離端、短焦点距離端における全系の焦点距離、ｍ２ｗ、ｍ３ｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第２、３レンズ群の横倍率。
【選択図】図１
Description
本発明は、撮像に供するズームレンズ系に関する。
近年のデジタルカメラの急速な普及に伴い、より安価なデジタルカメラが求められており、撮影光学系に対しても低価格化が強く要望されている。また、コンパクトタイプのデジタルカメラは小型化及び薄型化を図り携帯性に優れたものが好まれる傾向にある。一方、ＣＣＤなどの固体撮像素子の画素数は年々増えており、画素ピッチの細かさに対応した高性能な撮影光学系が求められている。
変倍比（ズーム比）３−４倍程度の小型のデジタルカメラ用ズームレンズ系として、負レンズ先行型のいわゆるネガティブリード型のズームレンズ系が用いられる。例えば特許文献１、２には、負レンズ先行型で負正正の３成分からなるいわゆる３群ズームレンズ系が開示されており、変倍比３．７倍程度が実現されている。
しかし、光学系の全長や各レンズ群の厚みが大きく、小型化という点について満足できていない。非撮影時のカメラの小型化を達成するためには、レンズ全長の短縮や各レンズ群の厚みを薄くすることが必要になる。レンズ全長を短くするためには、各レンズ群の屈折力を強くして変倍時の移動量を小さくすればよいが、屈折面での収差発生量が大きくなり収差補正が難しくなる。市場要求としては、小型化と同時に高変倍化及び高性能化も達成しなくてはならない。
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、小型化、高変倍化、及び高性能化を同時に達成できるズームレンズ系を得ることを目的とする。
本発明のズームレンズ系は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群、正の屈折力を持つ第２レンズ群、及び正の屈折力を持つ第３レンズ群から構成され、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際して第１レンズ群ないし第３レンズ群の全てのレンズ群が移動し、第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズ及び負レンズの３枚のレンズからなり、次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴としている。
（１）２．０＜｜ＶＤ１ｔ−ＶＤ１ｗ｜／（ｆｔ／ｆｗ）＜３．４（単位[mm]）
（２）０．８９＜｜ｍ２ｗ／ｍ３ｗ｜
但し、
ＶＤ１ｔ：長焦点距離端における第１レンズ群の最も像側のレンズの像側の面と第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側の面の光軸上の距離[mm]、
ＶＤ１ｗ：短焦点距離端における第１レンズ群の最も像側のレンズの像側の面と第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側の面の光軸上の距離[mm]、
ｆｔ：長焦点距離端における全系の焦点距離[mm]、
ｆｗ：短焦点距離端における全系の焦点距離[mm]、
ｍ２ｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第２レンズ群の横倍率、
ｍ３ｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群の横倍率、
である。
（１）２．０＜｜ＶＤ１ｔ−ＶＤ１ｗ｜／（ｆｔ／ｆｗ）＜３．４（単位[mm]）
（２）０．８９＜｜ｍ２ｗ／ｍ３ｗ｜
但し、
ＶＤ１ｔ：長焦点距離端における第１レンズ群の最も像側のレンズの像側の面と第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側の面の光軸上の距離[mm]、
ＶＤ１ｗ：短焦点距離端における第１レンズ群の最も像側のレンズの像側の面と第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側の面の光軸上の距離[mm]、
ｆｔ：長焦点距離端における全系の焦点距離[mm]、
ｆｗ：短焦点距離端における全系の焦点距離[mm]、
ｍ２ｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第２レンズ群の横倍率、
ｍ３ｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群の横倍率、
である。
本発明のズームレンズ系は、さらに、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）２．８＜ｆ２／ｒｂ＜４．０
但し、
ｆ２：第２レンズ群の合成焦点距離、
ｒｂ：第２レンズ群の最も像側の負レンズの像側の面の曲率半径、
である。
（３）２．８＜ｆ２／ｒｂ＜４．０
但し、
ｆ２：第２レンズ群の合成焦点距離、
ｒｂ：第２レンズ群の最も像側の負レンズの像側の面の曲率半径、
である。
第２レンズ群の正レンズと物体側の負レンズは、接合してもよい。また第２レンズ群の像側の負レンズは、その両面が非球面の樹脂レンズとしてもよい。
第３レンズ群を、フォーカシング時に移動するフォーカシングレンズ群である１枚の正レンズとし、この１枚の正レンズを、少なくとも一方の面が非球面の樹脂レンズとすることが好ましい。
本発明によれば、小型化、高変倍化、及び高性能化を同時に達成できるズームレンズ系を得ることができる。
本実施の形態のズームレンズ系は、図３１の簡易移動図に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３から構成されている。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に位置する絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と一体に移動する。Ｉは像面である。
短焦点距離端（Ｗ）から長焦点距離端（Ｔ）への変倍（ズーミング）に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２のレンズ群間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３のレンズ群間隔が増加するように、第１レンズ群Ｇ１ないし第３レンズ群Ｇ３の全てのレンズ群が移動する。
より具体的には、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１は一旦像側に移動してから物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は単調に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に像側に移動する。
より具体的には、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１は一旦像側に移動してから物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は単調に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は単調に像側に移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負レンズ１０及び正レンズ１１からなる。負レンズ１０は、両凹負レンズ（数値実施例１−４）、又は物体側に凸の負メニスカスレンズ（数値実施例５）である。正レンズ１１は、全数値実施例１−５を通じて、物体側に凸の正メニスカスレンズであり、その両面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側から順に位置する正レンズ２０と負レンズ２１の接合レンズ２２、及び負レンズ２３からなる。正レンズ２０は、全数値実施例１−５を通じて、両凸正レンズである。負レンズ２１は、全数値実施例１−５を通じて、両凹負レンズである。負レンズ２３は、全数値実施例１−５を通じて、物体側に凸の負メニスカスレンズであり、その両面が非球面の樹脂レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、フォーカシング時に移動するフォーカシングレンズ群であり、１枚の正レンズ３０からなる。正レンズ３０は、両凸正レンズ（数値実施例１−３、５）又は像側に凸の正メニスカスレンズ（数値実施例４）であり、その両面が非球面の樹脂レンズである。
条件式（１）は、変倍時における第１レンズ群と第２レンズ群の間隔の変化量と、変倍比との比に関するものであり、小型化、高変倍化、及び高性能化を達成するための条件式である。
小型でかつ高変倍を達成するためには、各レンズ群のパワーを強くし、変倍に寄与する第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を小さくすればよいが、条件式（１）の上限を超えると、各レンズ群のパワーが弱くなり収差補正上は有利だが変倍比を稼ぐために第1レンズ群と第２レンズ群の間隔が広がり小型化が困難となる。条件式（１）の下限を超えると、変倍に寄与する各レンズ群のパワーが強くなり、小型化には有利だが、収差補正が困難になる。
小型でかつ高変倍を達成するためには、各レンズ群のパワーを強くし、変倍に寄与する第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を小さくすればよいが、条件式（１）の上限を超えると、各レンズ群のパワーが弱くなり収差補正上は有利だが変倍比を稼ぐために第1レンズ群と第２レンズ群の間隔が広がり小型化が困難となる。条件式（１）の下限を超えると、変倍に寄与する各レンズ群のパワーが強くなり、小型化には有利だが、収差補正が困難になる。
条件式（２）は、短焦点距離端における無限遠合焦時の第２レンズ群と第３レンズ群との横倍率の比に関するものであり、ズームレンズ系を小型化するための条件式である。
条件式（２）の下限を超えると、第２レンズ群のパワーが弱くなり、収差補正には有利だが、第２レンズ群から像面までの光軸上の距離が増大するため、小型化が困難になる。
条件式（２）の下限を超えると、第２レンズ群のパワーが弱くなり、収差補正には有利だが、第２レンズ群から像面までの光軸上の距離が増大するため、小型化が困難になる。
条件式（３）は、第２レンズ群の合成焦点距離と、第２レンズ群の最も像側のレンズの像側の面の曲率半径との比に関するものであり、レンズ全長を短縮するための条件式である。
条件式（３）の上限を超えると、軸外光線が発散してテレセントリック性を維持するのが困難となる。
条件式（３）の下限を超えると、短焦点距離端で軸外光線が発散する効果が小さくなり、レンズ全長を十分に短くすることができなくなる。
条件式（３）の上限を超えると、軸外光線が発散してテレセントリック性を維持するのが困難となる。
条件式（３）の下限を超えると、短焦点距離端で軸外光線が発散する効果が小さくなり、レンズ全長を十分に短くすることができなくなる。
第２レンズ群は、各数値実施例に示すように、物体側から順に、正レンズ、負レンズ及び負レンズから構成される。
この構成において、第２レンズ群の第３レンズ（像側の負レンズ）は、高性能化と低価格化のために、その両面が非球面の樹脂レンズとすることが望ましい。非球面はズーム全域にわたって球面収差やコマ収差を補正するが、両面ともに非球面形状とすることにより、収差補正負担を分担させ、各々の面で収差発生を小さくすることにより、組立時のレンズの偏芯による性能劣化の敏感度を小さくすることが可能となる。
この構成において、第２レンズ群の第３レンズ（像側の負レンズ）は、高性能化と低価格化のために、その両面が非球面の樹脂レンズとすることが望ましい。非球面はズーム全域にわたって球面収差やコマ収差を補正するが、両面ともに非球面形状とすることにより、収差補正負担を分担させ、各々の面で収差発生を小さくすることにより、組立時のレンズの偏芯による性能劣化の敏感度を小さくすることが可能となる。
フォーカシング時に移動するフォーカシングレンズ群である第３レンズ群は、各数値実施例では、その両面が非球面の１枚の樹脂正レンズであるが、少なくとも一方の面が非球面であればよい。この構成により、低価格化を図るとともに、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時の性能劣化を小さくすることができる。
次に具体的な数値実施例を示す。以下の数値実施例は、例えば、写真用カメラ、電子スチルカメラ及びビデオカメラに用いるズームレンズ系である。諸収差図及び表中において、ｄ線、ｇ線、Ｃ線、Ｆ線、ｅ線はそれぞれの波長に対する収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナル、Fno.はＦナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角（゜）、Yは像高、fB はバックフォーカス、Lはレンズ全長、rは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎ（ｄ）はｄ線の屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数を示す。Ｆナンバー、焦点距離、半画角、像高、バックフォーカス、レンズ全長及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔ｄは、短焦点距離端−中間焦点距離−長焦点距離端の順に示している。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数）
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数）
［数値実施例１］
図１〜図６と表１〜表４は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例１を示している。図１は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２はその諸収差図であり、図３は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図４はその諸収差図であり、図５は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図６はその諸収差図である。表１は面データ、表２は各種データ、表３は非球面データ、表４はレンズ群データである。
図１〜図６と表１〜表４は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例１を示している。図１は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２はその諸収差図であり、図３は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図４はその諸収差図であり、図５は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図６はその諸収差図である。表１は面データ、表２は各種データ、表３は非球面データ、表４はレンズ群データである。
本数値実施例１のズームレンズ系は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３から構成されている。
第１レンズ群Ｇ１（面番号１から４）は、物体側から順に、両凹負レンズ１０、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ１１からなる。正メニスカスレンズ１１は、その両面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２（面番号６から１０）は、物体側から順に、物体側から順に位置する両凸正レンズ２０と両凹負レンズ２１の接合レンズ２２、及び物体側に凸の負メニスカスレンズ２３からなる。負メニスカスレンズ２３は、その両面が非球面の樹脂レンズである。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に位置する絞りＳ（面番号５）は、第２レンズ群Ｇ２と一体に移動する。
第３レンズ群Ｇ３（面番号１１から１２）は、フォーカシング時に移動するフォーカシングレンズ群である１枚の両凸正レンズ３０からなる。両凸正レンズ３０は、その両面が非球面の樹脂レンズである。第３レンズ群Ｇ３（両凸正レンズ３０）の後方（像面Ｉとの間）には、光学フィルタＯＰ（面番号１３から１４）とカバーガラスＣＧ（面番号１５から１６）が配置されている。
（表１）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 -138.945 0.700 1.75500 52.3
2 6.478 1.090
3* 8.391 1.640 1.82115 24.1
4* 14.646 d4
5絞 ∞ 0.500
6 4.831 1.600 1.88300 40.8
7 -8.323 0.700 1.75211 25.0
8 8.323 0.110
9* 4.539 0.800 1.60641 27.2
10* 3.169 d10
11* 69.562 1.950 1.54358 55.7
12* -8.970 d12
13 ∞ 0.350 1.51680 64.2
14 ∞ 0.510
15 ∞ 0.500 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表２）
各種データ
ズーム比（変倍比） 3.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
Fno. 3.0 4.4 6.1
f 5.00 9.80 19.30
W 43.4 22.0 11.5
Y 3.88 3.88 3.88
fB 0.59 0.59 0.59
L 29.78 28.18 32.85
d4 12.700 5.647 1.270
d10 2.457 9.007 18.508
d12 3.399 2.304 1.850
（表３）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 -0.2552×10-3 0.4700×10-5 -0.3106×10-6
4 0.000 -0.4522×10-3 0.2326×10-5 -0.3545×10-6
9 0.000 -0.2441×10-2 0.1215×10-3 -0.2283×10-3 0.2751×10-4
10 -0.251 0.1375×10-2 0.8698×10-3 -0.5452×10-3 0.7753×10-4
11 0.000 0.5377×10-3 -0.4626×10-5 0.7597×10-7 0.1298×10-7
12 0.000 0.9573×10-3 -0.4071×10-5 -0.2458×10-6 0.2221×10-7
（表４）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -13.27
2 6 9.52
3 11 14.75
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 -138.945 0.700 1.75500 52.3
2 6.478 1.090
3* 8.391 1.640 1.82115 24.1
4* 14.646 d4
5絞 ∞ 0.500
6 4.831 1.600 1.88300 40.8
7 -8.323 0.700 1.75211 25.0
8 8.323 0.110
9* 4.539 0.800 1.60641 27.2
10* 3.169 d10
11* 69.562 1.950 1.54358 55.7
12* -8.970 d12
13 ∞ 0.350 1.51680 64.2
14 ∞ 0.510
15 ∞ 0.500 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表２）
各種データ
ズーム比（変倍比） 3.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
Fno. 3.0 4.4 6.1
f 5.00 9.80 19.30
W 43.4 22.0 11.5
Y 3.88 3.88 3.88
fB 0.59 0.59 0.59
L 29.78 28.18 32.85
d4 12.700 5.647 1.270
d10 2.457 9.007 18.508
d12 3.399 2.304 1.850
（表３）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 -0.2552×10-3 0.4700×10-5 -0.3106×10-6
4 0.000 -0.4522×10-3 0.2326×10-5 -0.3545×10-6
9 0.000 -0.2441×10-2 0.1215×10-3 -0.2283×10-3 0.2751×10-4
10 -0.251 0.1375×10-2 0.8698×10-3 -0.5452×10-3 0.7753×10-4
11 0.000 0.5377×10-3 -0.4626×10-5 0.7597×10-7 0.1298×10-7
12 0.000 0.9573×10-3 -0.4071×10-5 -0.2458×10-6 0.2221×10-7
（表４）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -13.27
2 6 9.52
3 11 14.75
［数値実施例２］
図７〜図１２と表５〜表８は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例２を示している。図７は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図８はその諸収差図であり、図９は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１０はその諸収差図であり、図１１は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１２はその諸収差図である。表５は面データ、表６は各種データ、表７は非球面データ、表８はレンズ群データである。
図７〜図１２と表５〜表８は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例２を示している。図７は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図８はその諸収差図であり、図９は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１０はその諸収差図であり、図１１は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１２はその諸収差図である。表５は面データ、表６は各種データ、表７は非球面データ、表８はレンズ群データである。
この数値実施例２のレンズ構成は、絞りＳが第２レンズ群Ｇ２（両凸正レンズ２０）と接する位置にある点を除き、数値実施例１と同様である。
（表５）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 -131.152 0.700 1.75500 52.3
2 6.483 1.084
3* 8.415 1.646 1.82115 24.1
4* 14.818 d4
5絞 ∞ 0.000
6 4.827 1.600 1.88300 40.8
7 -8.315 0.700 1.75211 25.0
8 8.315 0.110
9* 4.571 0.800 1.60641 27.2
10* 3.182 d10
11* 88.696 1.950 1.54358 55.7
12* -8.671 d12
13 ∞ 0.350 1.51680 64.2
14 ∞ 0.510
15 ∞ 0.500 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表６）
各種データ
ズーム比（変倍比） 3.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
Fno. 3.1 4.6 7.3
f 5.00 9.80 19.30
W 43.4 22.0 11.5
Y 3.88 3.88 3.88
fB 0.59 0.59 0.59
L 29.79 28.27 32.85
d4 13.200 6.220 1.770
d10 2.462 9.093 18.510
d12 3.409 2.233 1.850
（表７）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 -0.2593×10-3 0.4878×10-5 -0.3146×10-6
4 0.000 -0.4542×10-3 0.2227×10-5 -0.3542×10-6
9 0.000 -0.2398×10-2 0.1160×10-3 -0.2343×10-3 0.2901×10-4
10 -0.239 0.1432×10-2 0.8329×10-3 -0.5516×10-3 0.8107×10-4
11 0.000 0.4458×10-3 -0.6027×10-5 0.2253×10-6 0.1185×10-7
12 0.000 0.8727×10-3 -0.3809×10-5 -0.1744×10-6 0.2343×10-7
（表８）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -13.30
2 6 9.53
3 11 14.63
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 -131.152 0.700 1.75500 52.3
2 6.483 1.084
3* 8.415 1.646 1.82115 24.1
4* 14.818 d4
5絞 ∞ 0.000
6 4.827 1.600 1.88300 40.8
7 -8.315 0.700 1.75211 25.0
8 8.315 0.110
9* 4.571 0.800 1.60641 27.2
10* 3.182 d10
11* 88.696 1.950 1.54358 55.7
12* -8.671 d12
13 ∞ 0.350 1.51680 64.2
14 ∞ 0.510
15 ∞ 0.500 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表６）
各種データ
ズーム比（変倍比） 3.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
Fno. 3.1 4.6 7.3
f 5.00 9.80 19.30
W 43.4 22.0 11.5
Y 3.88 3.88 3.88
fB 0.59 0.59 0.59
L 29.79 28.27 32.85
d4 13.200 6.220 1.770
d10 2.462 9.093 18.510
d12 3.409 2.233 1.850
（表７）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 -0.2593×10-3 0.4878×10-5 -0.3146×10-6
4 0.000 -0.4542×10-3 0.2227×10-5 -0.3542×10-6
9 0.000 -0.2398×10-2 0.1160×10-3 -0.2343×10-3 0.2901×10-4
10 -0.239 0.1432×10-2 0.8329×10-3 -0.5516×10-3 0.8107×10-4
11 0.000 0.4458×10-3 -0.6027×10-5 0.2253×10-6 0.1185×10-7
12 0.000 0.8727×10-3 -0.3809×10-5 -0.1744×10-6 0.2343×10-7
（表８）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -13.30
2 6 9.53
3 11 14.63
［数値実施例３］
図１３〜図１８と表９〜表１２は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例３を示している。図１３は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１４はその諸収差図であり、図１５は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１６はその諸収差図であり、図１７は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１８はその諸収差図である。表９は面データ、表１０は各種データ、表１１は非球面データ、表１２はレンズ群データである。
図１３〜図１８と表９〜表１２は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例３を示している。図１３は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１４はその諸収差図であり、図１５は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１６はその諸収差図であり、図１７は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１８はその諸収差図である。表９は面データ、表１０は各種データ、表１１は非球面データ、表１２はレンズ群データである。
この数値実施例３のレンズ構成は、数値実施例１と同様である。
（表９）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 -2919.593 0.700 1.75500 52.3
2 6.625 1.045
3* 7.085 1.619 1.82115 24.1
4* 10.332 d4
5絞 ∞ 0.350
6 4.872 1.700 1.88300 40.8
7 -8.546 0.600 1.75211 25.0
8 8.546 0.100
9* 4.250 0.800 1.60641 27.2
10* 2.997 d10
11* 49.434 2.000 1.54358 55.7
12* -8.455 d12
13 ∞ 0.350 1.51680 64.2
14 ∞ 0.510
15 ∞ 0.500 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表１０）
各種データ
ズーム比（変倍比） 3.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
Fno. 3.3 4.8 6.0
f 5.00 9.80 19.30
W 43.1 21.7 11.4
Y 3.88 3.88 3.88
fB 0.59 0.59 0.59
L 29.49 27.78 32.60
d4 12.850 5.662 1.420
d10 2.350 8.669 18.287
d12 3.245 2.410 1.850
（表１１）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 -0.1076×10-3 -0.6232×10-5 -0.8841×10-7
4 0.000 -0.2139×10-3 -0.1020×10-4 0.3974×10-7
9 0.000 -0.3294×10-2 -0.1463×10-5 -0.1853×10-3 0.2184×10-4
10 -0.381 0.8360×10-3 0.1535×10-3 -0.2285×10-3 0.3312×10-4
11 0.000 0.8275×10-3 -0.2782×10-4 0.1565×10-5 0.1235×10-8
12 0.000 0.1649×10-2 -0.5186×10-4 0.1982×10-5 0.1015×10-7
（表１２）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -13.82
2 6 9.55
3 11 13.45
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 -2919.593 0.700 1.75500 52.3
2 6.625 1.045
3* 7.085 1.619 1.82115 24.1
4* 10.332 d4
5絞 ∞ 0.350
6 4.872 1.700 1.88300 40.8
7 -8.546 0.600 1.75211 25.0
8 8.546 0.100
9* 4.250 0.800 1.60641 27.2
10* 2.997 d10
11* 49.434 2.000 1.54358 55.7
12* -8.455 d12
13 ∞ 0.350 1.51680 64.2
14 ∞ 0.510
15 ∞ 0.500 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表１０）
各種データ
ズーム比（変倍比） 3.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
Fno. 3.3 4.8 6.0
f 5.00 9.80 19.30
W 43.1 21.7 11.4
Y 3.88 3.88 3.88
fB 0.59 0.59 0.59
L 29.49 27.78 32.60
d4 12.850 5.662 1.420
d10 2.350 8.669 18.287
d12 3.245 2.410 1.850
（表１１）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 -0.1076×10-3 -0.6232×10-5 -0.8841×10-7
4 0.000 -0.2139×10-3 -0.1020×10-4 0.3974×10-7
9 0.000 -0.3294×10-2 -0.1463×10-5 -0.1853×10-3 0.2184×10-4
10 -0.381 0.8360×10-3 0.1535×10-3 -0.2285×10-3 0.3312×10-4
11 0.000 0.8275×10-3 -0.2782×10-4 0.1565×10-5 0.1235×10-8
12 0.000 0.1649×10-2 -0.5186×10-4 0.1982×10-5 0.1015×10-7
（表１２）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -13.82
2 6 9.55
3 11 13.45
［数値実施例４］
図１９〜図２４と表１３〜表１６は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例４を示している。図１９は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２０はその諸収差図であり、図２１は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２２はその諸収差図であり、図２３は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２４はその諸収差図である。表１３は面データ、表１４は各種データ、表１５は非球面データ、表１６はレンズ群データである。
図１９〜図２４と表１３〜表１６は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例４を示している。図１９は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２０はその諸収差図であり、図２１は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２２はその諸収差図であり、図２３は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２４はその諸収差図である。表１３は面データ、表１４は各種データ、表１５は非球面データ、表１６はレンズ群データである。
この数値実施例４のレンズ構成は、第３レンズ群Ｇ３の正レンズ３０が像側に凸の正メニスカスレンズである点を除き、数値実施例１と同様である。
（表１３）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 -45.963 0.700 1.75500 52.3
2 7.911 0.570
3* 8.720 1.498 1.82115 24.1
4* 15.035 d4
5絞 ∞ 0.350
6 4.904 1.700 1.88300 40.8
7 -8.982 0.500 1.75211 25.0
8 8.982 0.070
9* 3.990 0.800 1.60641 27.2
10* 2.839 d10
11* -101.466 1.800 1.54358 55.7
12* -6.432 d12
13 ∞ 0.350 1.51680 64.2
14 ∞ 0.510
15 ∞ 0.500 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表１４）
各種データ
ズーム比（変倍比） 3.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
Fno. 3.3 4.8 6.0
f 5.00 9.80 19.30
W 43.3 21.2 11.2
Y 3.88 3.88 3.88
fB 0.59 0.59 0.59
L 28.50 26.89 31.50
d4 12.663 5.579 1.420
d10 2.350 8.650 18.117
d12 3.369 2.540 1.850
（表１５）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 -0.2040×10-3 -0.4028×10-5 -0.2337×10-6
4 0.000 -0.3864×10-3 -0.6001×10-5 -0.1292×10-6
9 0.000 -0.3673×10-2 0.1043×10-3 -0.2081×10-3 0.2296×10-4
10 -0.548 0.9826×10-3 0.4543×10-3 -0.3223×10-3 0.4250×10-4
11 0.000 0.1041×10-2 -0.1117×10-3 0.8890×10-5 -0.2075×10-6
12 0.000 0.2521×10-2 -0.1645×10-3 0.1133×10-4 -0.2429×10-6
（表１６）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -14.15
2 6 9.52
3 11 12.55
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 -45.963 0.700 1.75500 52.3
2 7.911 0.570
3* 8.720 1.498 1.82115 24.1
4* 15.035 d4
5絞 ∞ 0.350
6 4.904 1.700 1.88300 40.8
7 -8.982 0.500 1.75211 25.0
8 8.982 0.070
9* 3.990 0.800 1.60641 27.2
10* 2.839 d10
11* -101.466 1.800 1.54358 55.7
12* -6.432 d12
13 ∞ 0.350 1.51680 64.2
14 ∞ 0.510
15 ∞ 0.500 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表１４）
各種データ
ズーム比（変倍比） 3.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
Fno. 3.3 4.8 6.0
f 5.00 9.80 19.30
W 43.3 21.2 11.2
Y 3.88 3.88 3.88
fB 0.59 0.59 0.59
L 28.50 26.89 31.50
d4 12.663 5.579 1.420
d10 2.350 8.650 18.117
d12 3.369 2.540 1.850
（表１５）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 -0.2040×10-3 -0.4028×10-5 -0.2337×10-6
4 0.000 -0.3864×10-3 -0.6001×10-5 -0.1292×10-6
9 0.000 -0.3673×10-2 0.1043×10-3 -0.2081×10-3 0.2296×10-4
10 -0.548 0.9826×10-3 0.4543×10-3 -0.3223×10-3 0.4250×10-4
11 0.000 0.1041×10-2 -0.1117×10-3 0.8890×10-5 -0.2075×10-6
12 0.000 0.2521×10-2 -0.1645×10-3 0.1133×10-4 -0.2429×10-6
（表１６）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -14.15
2 6 9.52
3 11 12.55
［数値実施例５］
図２５〜図３０と表１７〜表２０は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例５を示している。図２５は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２６はその諸収差図であり、図２７は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２８はその諸収差図であり、図２９は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図３０はその諸収差図である。表１７は面データ、表１８は各種データ、表１９は非球面データ、表２０はレンズ群データである。
図２５〜図３０と表１７〜表２０は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例５を示している。図２５は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２６はその諸収差図であり、図２７は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２８はその諸収差図であり、図２９は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図３０はその諸収差図である。表１７は面データ、表１８は各種データ、表１９は非球面データ、表２０はレンズ群データである。
この数値実施例５のレンズ構成は、第１レンズ群Ｇ１の負レンズ１０が物体側に凸の負メニスカスレンズである点を除き、数値実施例１と同様である。
（表１７）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 176.511 0.700 1.75500 52.3
2 6.156 0.913
3* 6.632 1.576 1.82115 24.1
4* 9.686 d4
5絞 ∞ 0.350
6 4.985 1.700 1.88300 40.8
7 -8.567 0.500 1.75211 25.0
8 8.567 0.070
9* 4.425 0.800 1.60641 27.2
10* 3.280 d10
11* 83.400 1.800 1.54358 55.7
12* -8.621 d12
13 ∞ 0.350 1.51680 64.2
14 ∞ 0.510
15 ∞ 0.500 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表１８）
各種データ
ズーム比（変倍比） 3.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
Fno. 3.3 4.8 6.0
f 5.00 9.80 19.30
W 43.4 21.8 11.4
Y 3.88 3.88 3.88
fB 0.59 0.59 0.59
L 29.41 27.69 32.60
d4 12.948 5.691 1.675
d10 2.323 8.665 18.538
d12 3.601 2.799 1.850
（表１９）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 -0.2554×10-3 -0.7500×10-5 -0.2070×10-6
4 0.000 -0.4088×10-3 -0.1083×10-4 -0.4987×10-7
9 0.000 -0.1166×10-2 -0.9432×10-4 -0.1066×10-3 0.9646×10-5
10 -0.289 0.2919×10-2 0.2129×10-3 -0.1739×10-3 0.1663×10-4
11 0.000 0.9789×10-3 -0.9349×10-4 0.6129×10-5 -0.1515×10-6
12 0.000 0.1798×10-2 -0.1291×10-3 0.7412×10-5 -0.1678×10-6
（表２０）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -13.59
2 6 9.55
3 11 14.47
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 176.511 0.700 1.75500 52.3
2 6.156 0.913
3* 6.632 1.576 1.82115 24.1
4* 9.686 d4
5絞 ∞ 0.350
6 4.985 1.700 1.88300 40.8
7 -8.567 0.500 1.75211 25.0
8 8.567 0.070
9* 4.425 0.800 1.60641 27.2
10* 3.280 d10
11* 83.400 1.800 1.54358 55.7
12* -8.621 d12
13 ∞ 0.350 1.51680 64.2
14 ∞ 0.510
15 ∞ 0.500 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表１８）
各種データ
ズーム比（変倍比） 3.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
Fno. 3.3 4.8 6.0
f 5.00 9.80 19.30
W 43.4 21.8 11.4
Y 3.88 3.88 3.88
fB 0.59 0.59 0.59
L 29.41 27.69 32.60
d4 12.948 5.691 1.675
d10 2.323 8.665 18.538
d12 3.601 2.799 1.850
（表１９）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 -0.2554×10-3 -0.7500×10-5 -0.2070×10-6
4 0.000 -0.4088×10-3 -0.1083×10-4 -0.4987×10-7
9 0.000 -0.1166×10-2 -0.9432×10-4 -0.1066×10-3 0.9646×10-5
10 -0.289 0.2919×10-2 0.2129×10-3 -0.1739×10-3 0.1663×10-4
11 0.000 0.9789×10-3 -0.9349×10-4 0.6129×10-5 -0.1515×10-6
12 0.000 0.1798×10-2 -0.1291×10-3 0.7412×10-5 -0.1678×10-6
（表２０）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -13.59
2 6 9.55
3 11 14.47
各数値実施例の各条件式に対する値を表２１に示す。
（表２１）
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５
条件式（１） 2.961 2.961 2.961 2.913 2.920
条件式（２） 0.900 0.902 0.938 0.964 0.916
条件式（３） 3.005 2.996 3.186 3.353 2.911
（表２１）
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５
条件式（１） 2.961 2.961 2.961 2.913 2.920
条件式（２） 0.900 0.902 0.938 0.964 0.916
条件式（３） 3.005 2.996 3.186 3.353 2.911
表２１から明らかなように、数値実施例１〜数値実施例５は、条件式（１）〜（３）を満足しており、また諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。
Ｇ１ 負の屈折力を持つ第１レンズ群
１０ 負レンズ
１１ 正レンズ
Ｇ２ 正の屈折力を持つ第２レンズ群
２０ 正レンズ
２１ 負レンズ
２２ 接合レンズ
２３ 負レンズ
Ｇ３ 正の屈折力を持つ第３レンズ群
３０ 正レンズ
Ｓ 絞り
ＯＰ 光学フィルタ
ＣＧ カバーガラス
Ｉ 像面
１０ 負レンズ
１１ 正レンズ
Ｇ２ 正の屈折力を持つ第２レンズ群
２０ 正レンズ
２１ 負レンズ
２２ 接合レンズ
２３ 負レンズ
Ｇ３ 正の屈折力を持つ第３レンズ群
３０ 正レンズ
Ｓ 絞り
ＯＰ 光学フィルタ
ＣＧ カバーガラス
Ｉ 像面
Claims (5)
- 物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群、正の屈折力を持つ第２レンズ群、及び正の屈折力を持つ第３レンズ群から構成され、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際して第１レンズ群ないし第３レンズ群の全てのレンズ群が移動し、第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズ及び負レンズの３枚のレンズからなり、次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（１）２．０＜｜ＶＤ１ｔ−ＶＤ１ｗ｜／（ｆｔ／ｆｗ）＜３．４
（２）０．８９＜｜ｍ２ｗ／ｍ３ｗ｜
但し、
ＶＤ１ｔ：長焦点距離端における第１レンズ群の最も像側のレンズの像側の面と第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側の面の光軸上の距離、
ＶＤ１ｗ：短焦点距離端における第１レンズ群の最も像側のレンズの像側の面と第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側の面の光軸上の距離、
ｆｔ：長焦点距離端における全系の焦点距離、
ｆｗ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
ｍ２ｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第２レンズ群の横倍率、
ｍ３ｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群の横倍率。 - 請求項１記載のズームレンズ系において、次の条件式（３）を満足するズームレンズ系。
（３）２．８＜ｆ２／ｒｂ＜４．０
但し、
ｆ２：第２レンズ群の合成焦点距離、
ｒｂ：第２レンズ群の最も像側の負レンズの像側の面の曲率半径。 - 請求項１または２記載のズームレンズ系において、第２レンズ群の正レンズと物体側の負レンズは接合されているズームレンズ系。
- 請求項１ないし３のいずれか１項記載のズームレンズ系において、第２レンズ群の像側の負レンズは、その両面が非球面の非球面樹脂レンズであるズームレンズ系。
- 請求項１ないし４のいずれか１項記載のズームレンズ系において、第３レンズ群は、フォーカシング時に移動するフォーカシングレンズ群である１枚の正レンズからなり、この１枚の正レンズは、少なくとも一方の面が非球面の非球面樹脂レンズであるズームレンズ系。
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