JP5477154B2 - 高変倍ズームレンズ系 - Google Patents

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Description

本発明は、一眼レフカメラ用、特にデジタル一眼レフ（ＳＬＲ）カメラ用として好適な変倍比（ズーム比）が１３倍を超える高変倍ズームレンズ系に関する。
変倍比が１０〜１３倍程度の高変倍ズームレンズ系としては、物体側から順に正負正正の４群ズームレンズ系や、その派生系である正負正負正の５群ズームレンズ系が知られている（特許文献１−４）。
特開２００８−３０４９５２号公報 特開２００６−２８４７６３号公報 特開２００６−１０６１９１号公報 特開２００８−３１９５号公報
特許文献１−３記載の高変倍ズームレンズ系は、変倍比が１０倍程度であり、長焦点距離端での焦点距離が２００ｍｍ程度とやや短い。
特許文献４記載の高変倍ズームレンズ系は、変倍比が１３倍程度であるが、長焦点距離端での焦点距離が２５０ｍｍ程度であり、Ｆ値も６．３と暗い。
本発明は、変倍比が１３倍を超え、かつ長焦点距離端での焦点距離３５０ｍｍ程度、Ｆ値５．６程度を達成するとともに、短焦点距離端で６０°程度の画角を持つ、優れた光学性能の高変倍ズームレンズ系を得ることを目的とする。
本発明の高変倍ズームレンズ系は、第１の態様では、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる４群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ及び負レンズの５枚構成からなり、第３レンズ群は、物体側から順に、変倍に際して空気間隔が一定である正の屈折力の第３ａレンズ群と負の屈折力の第３ｂレンズ群からなり、第３ａレンズ群は、最も物体側に正レンズ、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有し、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）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３１＜０．６
（２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
但し、
ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
ｆ３１；第３ａレンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
である。
本発明の高変倍ズームレンズ系は、第２の態様では、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３ａレンズ群、負の屈折力の第３ｂレンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる５群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３ａレンズ群のレンズ群間隔が減少し、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群のレンズ群間隔が変化する高変倍ズームレンズ系において、第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ及び負レンズの５枚構成からなり、第３ａレンズ群は、最も物体側に正レンズ、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有し、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）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３１＜０．６
（２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
但し、
ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
ｆ３１；第３ａレンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
である。
本発明の高変倍ズームレンズ系は、第３の態様では、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる４群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ及び負レンズの５枚構成からなり、第３レンズ群は、物体側から順に、変倍に際して空気間隔が一定である正の屈折力の第３ａレンズ群と負の屈折力の第３ｂレンズ群からなり、第３ａレンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズ、この接合レンズより物体側に少なくとも２枚の正レンズを有し、次の条件式（２）及び（３）を満足することを特徴としている。
（２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
（３）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３ｐ＜０．７
但し、
ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
ｆ３ｐ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズの焦点距離、
である。
本発明の高変倍ズームレンズ系は、第４の態様では、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３ａレンズ群、負の屈折力の第３ｂレンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる５群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３ａレンズ群のレンズ群間隔が減少し、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群のレンズ群間隔が変化する高変倍ズームレンズ系において、第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ及び負レンズの５枚構成からなり、第３ａレンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズ、この接合レンズより物体側に少なくとも２枚の正レンズを有し、次の条件式（２）及び（３）を満足することを特徴としている。
（２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
（３）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３ｐ＜０．７
但し、
ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
ｆ３ｐ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズの焦点距離、
である。
上記第１ないし第４の態様の高変倍ズームレンズ系は、第２レンズ群が、像側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、２枚の負レンズが、いずれもが物体側に凹面を備えていることが好ましい。
本発明の高変倍ズームレンズ系は、第５の態様では、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる４群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、第２レンズ群は、像側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、２枚の負レンズは、いずれもが物体側に凹面を備えており、第３レンズ群は、物体側から順に、変倍に際して空気間隔が一定である正の屈折力の第３ａレンズ群と負の屈折力の第３ｂレンズ群からなり、第３ａレンズ群は、最も物体側に正レンズ、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有し、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）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３１＜０．６
（２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
但し、
ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
ｆ３１；第３ａレンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
である。
本発明の高変倍ズームレンズ系は、第６の態様では、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３ａレンズ群、負の屈折力の第３ｂレンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる５群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３ａレンズ群のレンズ群間隔が減少し、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群のレンズ群間隔が変化する高変倍ズームレンズ系において、第２レンズ群は、像側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、２枚の負レンズは、いずれもが物体側に凹面を備えており、第３ａレンズ群は、最も物体側に正レンズ、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有し、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）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３１＜０．６
（２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
但し、
ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
ｆ３１；第３ａレンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
である。
本発明の高変倍ズームレンズ系は、第７の態様では、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる４群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、第２レンズ群は、像側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、２枚の負レンズは、いずれもが物体側に凹面を備えており、第３レンズ群は、物体側から順に、変倍に際して空気間隔が一定である正の屈折力の第３ａレンズ群と負の屈折力の第３ｂレンズ群からなり、第３ａレンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズ、この接合レンズより物体側に少なくとも２枚の正レンズを有し、次の条件式（２）及び（３）を満足することを特徴としている。
（２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
（３）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３ｐ＜０．７
但し、
ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
ｆ３ｐ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズの焦点距離、
である。
本発明の高変倍ズームレンズ系は、第８の態様では、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３ａレンズ群、負の屈折力の第３ｂレンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる５群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３ａレンズ群のレンズ群間隔が減少し、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群のレンズ群間隔が変化する高変倍ズームレンズ系において、第２レンズ群は、像側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、２枚の負レンズは、いずれもが物体側に凹面を備えており、第３ａレンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズ、この接合レンズより物体側に少なくとも２枚の正レンズを有し、次の条件式（２）及び（３）を満足することを特徴としている。
（２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
（３）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３ｐ＜０．７
但し、
ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
ｆ３ｐ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズの焦点距離、
である。
上記第１ないし第８の態様の高変倍ズームレンズ系は、第２レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凹負レンズ、両凸正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズ、及び物体側に凹面を向けた負レンズから構成されていることが好ましい。
上記第１ないし第８の態様の高変倍ズームレンズ系は、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４）２．５＜ｆ１／Ｒ２Ｆ＜５．０
但し、
ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
Ｒ２Ｆ；第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
である。
本発明の高変倍ズームレンズ系は、第９の態様では、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる４群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、第３レンズ群は、物体側から順に、変倍に際して空気間隔が一定である正の屈折力の第３ａレンズ群と負の屈折力の第３ｂレンズ群からなり、第３ａレンズ群は、最も物体側に正レンズ、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有し、次の条件式（１）、（２）及び（４）を満足することを特徴としている。
（１）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３１＜０．６
（２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
（４）２．５＜ｆ１／Ｒ２Ｆ＜５．０
但し、
ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
ｆ３１；第３ａレンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
Ｒ２Ｆ；第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
である。
本発明の高変倍ズームレンズ系は、第１０の態様では、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３ａレンズ群、負の屈折力の第３ｂレンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる５群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３ａレンズ群のレンズ群間隔が減少し、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群のレンズ群間隔が変化する高変倍ズームレンズ系において、第３ａレンズ群は、最も物体側に正レンズ、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有し、次の条件式（１）、（２）及び（４）を満足することを特徴としている。
（１）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３１＜０．６
（２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
（４）２．５＜ｆ１／Ｒ２Ｆ＜５．０
但し、
ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
ｆ３１；第３ａレンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
Ｒ２Ｆ；第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
である。
本発明の高変倍ズームレンズ系は、第１１の態様では、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる４群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、第３レンズ群は、物体側から順に、変倍に際して空気間隔が一定である正の屈折力の第３ａレンズ群と負の屈折力の第３ｂレンズ群からなり、第３ａレンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズ、この接合レンズより物体側に少なくとも２枚の正レンズを有し、次の条件式（２）、（３）及び（４）を満足することを特徴としている。
（２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
（３）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３ｐ＜０．７
（４）２．５＜ｆ１／Ｒ２Ｆ＜５．０
但し、
ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
ｆ３ｐ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズの焦点距離、
ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
Ｒ２Ｆ；第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
である。
本発明の高変倍ズームレンズ系は、第１２の態様では、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３ａレンズ群、負の屈折力の第３ｂレンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる５群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３ａレンズ群のレンズ群間隔が減少し、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群のレンズ群間隔が変化する高変倍ズームレンズ系において、第３ａレンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズ、この接合レンズより物体側に少なくとも２枚の正レンズを有し、次の条件式（２）、（３）及び（４）を満足することを特徴としている。
（２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
（３）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３ｐ＜０．７
（４）２．５＜ｆ１／Ｒ２Ｆ＜５．０
但し、
ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
ｆ３ｐ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズの焦点距離、
ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
Ｒ２Ｆ；第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
である。
上記のように、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群（以下、第３ａ群と第３ｂ群と略称することがある）は、変倍中互いの距離を一定とし一つの群として作用する態様（つまり、正負正正の４群ズームレンズの態様）と、互いの距離を変化させる態様（つまり、正負正負正の５群ズームレンズの態様）とが可能である。第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群を変倍中相対移動させると、各焦点距離における収差補正の自由度があがるという利点があり、一体移動させると、移動機構が簡単になるという利点がある。第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群を一体に移動させる態様では、両群を次のいずれか一つ以上の基準で分けることができる。
１．空気間隔が最大のところを境界に、それより物体側を第３ａレンズ群とし、像側を第３ｂレンズ群とする。
２．最も像側に物体側から順に位置する１枚の正レンズと１枚の負レンズを第３ｂレンズ群とし、これ以外の物体側のレンズ群を第３ａレンズ群とする。第３ｂレンズ群の２枚のレンズは接合レンズとすることができる。
３．物体側の４枚のレンズを第３ａレンズ群とし、これ以外の像側のレンズ群を第３ｂレンズ群とする。第３ａレンズ群の４枚のレンズは、例えば、物体側から順に、正正正負とすることができる。
本発明によれば、変倍比が１３倍を超え、かつ長焦点距離端での焦点距離３５０ｍｍ程度、Ｆ値５．６程度を達成するとともに、短焦点距離端で６０°程度の画角を持つ、優れた光学性能の高変倍ズームレンズ系を得ることができる。
本発明による高変倍ズームレンズ系の数値実施例１の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図１の構成における諸収差図である。 図１の構成における横収差図である。 同数値実施例１の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図４の構成における諸収差図である。 図４の構成における横収差図である。 本発明による高変倍ズームレンズ系の数値実施例２の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図７の構成における諸収差図である。 図７の構成における横収差図である。 同数値実施例２の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図１０の構成における諸収差図である。 図１０の構成における横収差図である。 本発明による高変倍ズームレンズ系の数値実施例３の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図１３の構成における諸収差図である。 図１３の構成における横収差図である。 同数値実施例３の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図１６の構成における諸収差図である。 図１６の構成における横収差図である。 本発明による高変倍ズームレンズ系の数値実施例４の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図１９の構成における諸収差図である。 図１９の構成における横収差図である。 同数値実施例４の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図２２の構成における諸収差図である。 図２２の構成における横収差図である。 本発明による高変倍ズームレンズ系の数値実施例５の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図２５の構成における諸収差図である。 図２５の構成における横収差図である。 同数値実施例５の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図２８の構成における諸収差図である。 図２８の構成における横収差図である。 本発明による高変倍ズームレンズ系の数値実施例６の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図３１の構成における諸収差図である。 図３１の構成における横収差図である。 同数値実施例６の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図３４の構成における諸収差図である。 図３４の構成における横収差図である。 本発明による高変倍ズームレンズ系のズーム軌跡を示す第１の簡易移動図である。 本発明による高変倍ズームレンズ系のズーム軌跡を示す第２の簡易移動図である。 本発明による高変倍ズームレンズ系のズーム軌跡を示す第３の簡易移動図である。 本発明による高変倍ズームレンズ系のズーム軌跡を示す第４の簡易移動図である。
本実施の形態の高変倍ズームレンズ系は、図３７−図４０の簡易移動図に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、絞りＳ、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３、及び正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４から構成されており、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正の屈折力の第３ａ群Ｇ３ａと負の屈折力の第３ｂ群Ｇ３ｂからなっている。
正の屈折力の第３ａ群Ｇ３ａと負の屈折力の第３ｂ群Ｇ３ｂは、一体に移動させる態様（つまり、物体側から順に正負正正の４群タイプ、数値実施例１に対応する簡易移動図３７及び数値実施例５に対応する簡易移動図３９）と、別々に移動させる態様（つまり、物体側から順に正負正負正の５群タイプ、数値実施例２ないし４に対応する簡易移動図３８及び数値実施例６に対応する簡易移動図４０）が可能であるが、いずれの態様でも、短焦点距離端（Ｓ）から長焦点距離端（Ｌ）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のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ３と第３レンズ群Ｇ３のレンズ群間隔が減少する。
より具体的には、第１レンズ群Ｇ１は物体側に単調に移動し、第２レンズ群Ｇ２は全体として物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は全体として物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に単調に移動する。
この際、第３ａ群Ｇ３ａと第３ｂ群Ｇ３ｂが別々に移動する態様では、短焦点距離端と長焦点距離端ではほぼ同一の間隔を保持し、中間焦点距離で互いの間隔を広げる（簡易移動図３８）。または短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第３ａ群Ｇ３ａと第３ｂ群Ｇ３ｂの間隔を広げる（簡易移動図４０）。
絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間に位置し、第３レンズ群Ｇ３（または第３ａ群Ｇ３ａ）と一緒に移動する。フォーカシングは第２レンズ群Ｇ２で行う。Ｉは像面である。
本実施形態の高変倍ズームレンズ系は、変倍比が１３倍を超え、長焦点距離端の焦点距離が長いだけでなく、Ｆ値が小さい（明るい）。物体側から順に、正負正正の４群タイプあるいは正負正負正の５群タイプの高変倍ズームレンズ系では、長焦点距離端での球面収差・コマ収差および色収差の補正が最重要課題であり、これら収差の補正には、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３内での収差補正が重要な意味をもつ。
正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正の屈折力の第３ａ群Ｇ３ａと負の屈折力の第３ｂ群Ｇ３ｂからなっており、第３ａ群Ｇ３ａは、各数値実施例に示すように、最も物体側に正レンズ、最も像側に物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズを有している。最も物体側の正レンズと、最も像側の正レンズと負レンズの接合レンズの間に配置するレンズ群については自由度があるが、例えば正の単レンズを配置することができる。第３ｂ群Ｇ３ｂは、物体側から順に位置する負レンズと正レンズの接合レンズからなっている。
この第３レンズ群Ｇ３（第３ａ群Ｇ３ａ）の最も物体側の正レンズは、球面収差への影響が非常に大きく、このレンズのパワーが強過ぎると球面収差が大きく発生する。条件式（１）は、この第３レンズ群Ｇ３（第３ａ群Ｇ３ａ）の最も物体側の正レンズが満足すべき条件であり、この最も物体側の正レンズが第３ａ群Ｇ３ａのパワーの半分程度を負担していることを示している。条件式（１）の上限を超えてこの最も物体側の正レンズのパワーが強くなると、補正困難な球面収差が発生し、条件式（１）の下限を超えてこの正レンズのパワーが弱くなると、以降のレンズパワーが強くなるため、高次の球面収差が発生しやすい。また、第２レンズ群Ｇ２で発散した光束を十分に収束できず、レンズ径の増加を招くと共に、光線の径が大きくなることで、さらに高次の球面収差が発生しやすくなる、といった欠点もある。
別言すると、第３ａ群Ｇ３ａは、最も像側に物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズ、この接合レンズより物体側に少なくとも２枚の正レンズを有している。そして、第３レンズ群Ｇ３（第３ａ群Ｇ３ａ）の屈折力の強い正レンズは、球面収差への影響が非常に大きく、このレンズのパワーが強過ぎると球面収差が大きく発生する。条件式（３）の上限を超えてこの最も屈折力の強い正レンズのパワーが強くなると、補正困難な球面収差が発生し、条件式（３）の下限を超えてこの正レンズのパワーが弱くなると、以降のレンズパワーが強くなるため、高次の球面収差が発生しやすい。また、第２レンズ群Ｇ２で発散した光束を十分に収束できず、レンズ径の増加を招くと共に、光線の径が大きくなることで、さらに高次の球面収差が発生しやすくなる、といった欠点もある。
また、球面収差・コマ収差の発生を抑えつつ、色収差の補正を効果的に行うためには、この第３レンズ群Ｇ３（第３ａ群Ｇ３ａ）の最も像側の正レンズと負レンズの接合レンズが条件式（２）を満足することが望ましい。この接合レンズは、正負いずれのパワーをとることも可能であるが、条件式（２）の上限を超えてこの最も像側の接合レンズの正のパワーが強くなると、色収差の補正が十分にできない。条件式（２）の下限を超えてこの接合レンズの負のパワーが強くなると、球面収差の補正が適切に行われない。
このように、条件式（１）及び（２）、又は条件式（３）及び（２）を満足することで、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３での正の球面収差・コマ収差および色収差を補正することができる。一方、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２は、負の球面収差・コマ収差を発生するから、第３レンズ群Ｇ３での正の球面収差・コマ収差の補正が過剰にならないように、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２における負の球面収差・コマ収差も、従属的に適度に補正しなければならない。
従来の物体側から順に正負正正の４群タイプあるいは正負正負正の５群タイプの高変倍ズームレンズ系では、負のパワーの第２レンズ群Ｇ２として、物体側から順に、負負正負の４枚構成や、負負正負正の５枚構成が比較的よく用いられてきた。しかし、本実施形態では、負負正負負の配置として負レンズ４枚を用い、緩やかに発散させることで、負の球面収差（特に高次の収差）の発生を抑えている。
また、別の観点から、第２レンズ群は、正レンズを１枚のみ有する構成が好ましい。第２レンズ群の正のパワーを１枚のレンズに集中させることによって、レンズ群の小型化・軽量化に有利である。
第２レンズ群Ｇ２は、各数値実施例に示すように、より具体的には、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凹負レンズ、両凸正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズ、及び物体側に凹面を向けた負レンズから構成することができる。
また、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズ群に対して軸上光束を発散させる為、特に像側の３枚のレンズ構成が重要である。このため、本実施形態の第２レンズ群Ｇ２は、各数値実施例に示すように、像側の３枚のレンズとして、像側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、２枚の負レンズは、いずれもが物体側に凹面を備えていることが望ましい。２枚の負レンズの物体側の面（入射面）を凹面とすると、同入射面への入射光線の角度を垂直に近づけることができ、高次の収差の発生を軽減できる。
第２レンズ群Ｇ２は、短焦点距離端での広画角に対応するため、その最も物体側のレンズが条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）の下限を超えると、短焦点距離端において第２レンズ群の第１面（最も物体側の負レンズの物体側の面）に入射する周辺光の入射角度がきつくなり、歪曲収差等が大きく発生する。条件式（４）の上限を超えると、第２レンズ群の最も物体側の負レンズに十分な負のパワーを与えることができず、その結果、この負レンズより像側に位置するレンズに対し負のパワーを過剰に与えなければならなくなって、長焦点距離端での球面収差が過剰補正になってしまう（負の球面収差が大きくなってしまう）。
フォーカシングは、前群（第１レンズ群）繰出も可能であるが、重量が大きくてＡＦに不利であるのに対し、第２レンズ群Ｇ２によるフォーカシング（インナーフォーカシング）は、重量が小さく、また、最短撮影距離を短くできるという利点がある。
次に具体的な数値実施例を示す。以下の数値実施例はいずれも、デジタル一眼レフ（ＳＬＲ）カメラ用である。諸収差図、横収差図及び表中において、ｄ線、ｇ線、Ｃ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。FNO.、f、W、Y、fB、L及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔の値（ｄ値）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）
［数値実施例１］
図１〜図６と表１〜表４は、本発明による高変倍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、図３は横収差図であり、図４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５はその諸収差図、図６は横収差図である。表１はその面データ、表２はその非球面データ、表３はその各種データ、表４はそのズームレンズ群データである。
本数値実施例の高変倍ズームレンズ系は、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３、及び正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４からなっており、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正の屈折力の第３ａ群Ｇ３ａと負の屈折力の第３ｂ群Ｇ３ｂからなっている。正の屈折力の第３ａ群Ｇ３ａと負の屈折力の第３ｂ群Ｇ３ｂは一体に移動する（つまり、物体側から順に正負正正の４群タイプである）。この実施例の簡易移動図は図３７に示されている。より具体的には、第１レンズ群Ｇ１（面番号１から６）は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凸正レンズ及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなっている。第２レンズ群Ｇ２（面番号７から１６）は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凹負レンズ、両凸正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズ、及び物体側に凹面を向けた負レンズからなっている。第３レンズ群Ｇ３の第３ａ群Ｇ３ａ（面番号１８から２４）は、物体側から順に、２枚の両凸正レンズ、及び物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズからなっており、第３ｂ群Ｇ３ｂ（面番号２５から２７）は、物体側から順に位置する両凹負レンズと正メニスカスレンズの接合レンズからなっている。第４レンズ群Ｇ４（面番号２８から３１）は、両凸正レンズと両凹負レンズからなっている。第３ａ群Ｇ３ａ中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズは、物体側から２番目の正レンズである。
（表１）
面データ
面番号 R d N(d) νｄ
1 188.763 2.200 1.83400 37.2
2 87.460 1.200
3 84.236 10.485 1.43875 95.0
4 -220.825 0.200
5 83.550 6.238 1.61800 63.4
6 191.816 D6
7* 35.025 0.200 1.52972 42.7
8 34.518 1.600 1.80400 46.6
9 18.580 8.629
10 -51.569 1.500 1.83481 42.7
11 71.225 0.200
12 35.801 4.577 1.84666 23.8
13 -46.880 1.300 1.80400 46.6
14 -139.173 1.441
15 -32.999 1.300 1.80400 46.6
16 380.599 D16
17絞 ∞ 1.400
18 50.225 2.851 1.50039 63.1
19 -231.825 0.200
20 31.337 3.996 1.45600 90.3
21 -134.294 0.446
22 42.878 3.466 1.49700 81.6
23 -104.289 1.200 1.80999 30.5
24 77.143 3.500
25 -52.888 1.300 1.73960 52.1
26 96.712 2.000 1.79535 29.9
27 296.674 D27
28* 130.311 4.500 1.61800 63.4
29 -28.580 0.648
30 -102.041 1.200 1.62665 45.1
31 113.581 -
＊は回転対称非球面である。
（表２）
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
7 0.000 0.2162×10-5 -0.1712×10-8 -0.7889×10-11 0.6794×10-13
28 0.000 -0.1949×10-4 -0.4618×10-9
（表３）
各種データ
ズーム比 13.22
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.3 4.8 5.7
f 25.71 99.99 339.99
W 30.0 7.9 2.4
Y 14.24 14.24 14.24
fB 52.92 89.32 108.59
L 174.86 240.57 281.04
D6 3.700 61.017 98.774
D16 41.924 18.385 2.800
D27 8.536 4.081 3.100
（表４）
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 155.71
2 7 -20.37
3a(3) 18 34.25
3b(3) 25 -61.92
4(4) 28 67.32
［数値実施例２］
図７〜図１２と表５〜表８は、本発明による高変倍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、図９は横収差図であり、図１０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１１はその諸収差図、図１２は横収差図である。表５はその面データ、表６はその非球面データ、表７はその各種データ、表８はそのズーム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、正の屈折力の第３ａ群Ｇ３ａと負の屈折力の第３ｂ群Ｇ３ｂが、短焦点距離端と長焦点距離端ではほぼ同一の間隔を保持し、中間焦点距離で互いの間隔を広げるように別々に移動する（つまり、物体側から順に正負正負正の５群タイプであり、第３ａ群、第３ｂ群、第４群をそれぞれ第３群、第４群、第５群と呼ぶこともできる）点、及び第４レンズ群（面番号２８から３２）が物体側から順に、正レンズと、物体側から順に位置する負レンズと正レンズの接合レンズからなる点を除いて数値実施例１のレンズ構成と同様である。変倍中の各群の動きは、図３８の簡易移動図に示す通りである。第３ａ群Ｇ３ａ中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズは、最も物体側の正レンズである。
（表５）
面データ
面番号 R d N(d) νｄ
1 185.716 2.200 1.83400 37.2
2 88.615 0.723
3 84.964 10.485 1.43875 95.0
4 -229.812 0.200
5 84.699 6.030 1.61800 63.4
6 182.940 D6
7* 44.498 0.200 1.52972 42.7
8 44.320 1.600 1.80400 46.6
9 20.045 8.540
10 -59.155 1.500 1.83481 42.7
11 72.007 0.200
12 37.093 4.530 1.84666 23.8
13 -50.628 1.300 1.80400 46.6
14 -106.575 1.376
15 -33.269 1.300 1.80400 46.6
16 671.583 D16
17絞 ∞ 1.400
18 39.005 3.278 1.59225 60.7
19 -285.568 0.200
20 40.213 3.346 1.43875 95.0
21 -251.604 0.200
22 36.707 3.661 1.48749 70.2
23 -86.323 1.200 1.80518 25.4
24 69.071 D24
25 -74.837 1.300 1.69680 55.5
26 33.988 2.000 1.80518 25.4
27 72.043 D27
28* 95.154 4.135 1.61800 63.4
29 -30.517 0.200
30 -78.168 1.200 1.53172 48.9
31 25.643 3.500 1.48749 70.2
32 143.882 -
＊は回転対称非球面である。
（表６）
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
7 0.000 0.1634×10-5 -0.1884×10-8 -0.6365×10-11 0.4933×10-13
28 0.000 -0.1793×10-4 -0.1956×10-8
（表７）
各種データ
ズーム比 13.22
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.3 4.8 5.7
f 25.71 100.00 339.99
W 30.0 7.9 2.4
Y 14.24 14.24 14.24
fB 48.60 83.95 103.52
L 174.99 239.72 281.04
D6 3.700 62.655 102.074
D16 44.604 19.352 2.800
D24 3.741 3.889 3.741
D27 8.540 4.071 3.100
（表８）
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 161.13
2 7 -21.57
3a(3) 18 34.12
3b(4) 25 -57.37
4(5) 28 66.76
［数値実施例３］
図１３〜図１８と表９〜表１２は、本発明による高変倍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、図１５は横収差図であり、図１６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１７はその諸収差図、図１８は横収差図である。表９はその面データ、表１０はその非球面データ、表１１はその各種データ、表１２はそのズームレンズ群データである。
この数値実施例３の基本的なレンズ構成及び変倍中の各群の動きは、数値実施例２と同様である。第３ａ群Ｇ３ａ中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズは、物体側から２番目の正レンズである。
（表９）
面データ
面番号 R d N(d) νｄ
1 181.537 2.200 1.83400 37.2
2 87.978 0.696
3 84.413 10.485 1.43875 95.0
4 -227.522 0.200
5 82.933 5.949 1.61800 63.4
6 168.558 D6
7* 52.412 0.200 1.52972 42.7
8 51.969 1.600 1.80400 46.6
9 21.837 9.515
10 -73.456 1.500 1.83481 42.7
11 71.743 0.200
12 36.855 4.637 1.84666 23.8
13 -53.478 1.300 1.80400 46.6
14 -122.561 1.459
15 -33.992 1.300 1.80400 46.6
16 284.595 D16
17絞 ∞ 1.400
18 42.433 3.001 1.58913 61.2
19 -1124.864 0.200
20 34.168 4.011 1.43875 95.0
21 -115.959 0.200
22 37.547 3.817 1.48749 70.2
23 -69.621 1.200 1.80518 25.4
24 61.408 D24
25 -65.080 1.300 1.69680 55.5
26 28.620 2.279 1.80518 25.4
27 78.123 D27
28* 86.590 4.500 1.61800 63.4
29 -30.869 2.738
30 -75.928 1.200 1.53172 48.9
31 22.038 3.500 1.48749 70.2
32 152.992 -
＊は回転対称非球面である。
（表１０）
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
7 0.000 0.1424×10-5 -0.1956×10-8 0.3015×10-13 0.2476×10-13
28 0.000 -0.1792×10-4 -0.3055×10-9
（表１１）
各種データ
ズーム比 13.22
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.3 4.8 5.7
f 25.71 99.99 339.94
W 30.0 7.9 2.4
Y 14.24 14.24 14.24
fB 44.85 79.44 99.66
L 176.04 239.42 281.02
D6 3.700 62.023 101.349
D16 45.556 19.752 2.800
D24 3.527 3.653 3.527
D27 7.822 3.960 3.100
（表１２）
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 162.11
2 7 -21.98
3a(3) 18 35.33
3b(4) 25 -57.57
4(5) 28 62.81
［数値実施例４］
図１９〜図２４と表１３〜表１６は、本発明による高変倍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、図２１は横収差図であり、図２２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２３はその諸収差図、図２４は横収差図である。表１３はその面データ、表１４はその非球面データ、表１５はその各種データ、表１６はそのズームレンズ群データである。
この数値実施例４の基本的なレンズ構成及び変倍中の各群の動きは、数値実施例２と同様である。第３ａ群Ｇ３ａ中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズは、物体側から２番目の正レンズである。
（表１３）
面データ
面番号 R d N(d) νｄ
1 192.727 2.200 1.83400 37.2
2 89.089 0.682
3 85.205 10.485 1.43875 95.0
4 -228.854 0.200
5 84.097 6.157 1.61800 63.4
6 189.369 D6
7* 46.555 0.200 1.52972 42.7
8 41.963 1.600 1.80400 46.6
9 21.969 10.206
10 -67.736 1.500 1.83481 42.7
11 61.888 0.200
12 34.907 4.734 1.84666 23.8
13 -50.699 1.300 1.80400 46.6
14 -108.121 1.421
15 -32.584 1.300 1.80400 46.6
16 160.353 D16
17絞 ∞ 1.400
18 52.226 2.348 1.61157 60.5
19 279.864 0.200
20 33.881 4.278 1.43875 95.0
21 -71.350 0.200
22 30.297 3.891 1.48749 70.2
23 -103.176 1.200 1.81000 25.0
24 68.388 D24
25 -66.787 1.300 1.68826 57.0
26 27.337 2.279 1.80518 25.4
27 55.673 D27
28* 79.386 4.300 1.61800 63.4
29 -31.974 0.200
30 -67.599 1.200 1.53172 48.9
31 20.272 4.000 1.48749 70.2
32 674.884 -
＊は回転対称非球面である。
（表１４）
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
7 0.000 0.1695×10-5 -0.5608×10-10 -0.6148×10-11 0.4256×10-13
28 0.000 -0.1709×10-4 -0.1118×10-8
（表１５）
各種データ
ズーム比 13.22
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.3 4.8 5.7
f 25.71 100.00 339.96
W 30.0 7.9 2.4
Y 14.24 14.24 14.24
fB 47.87 83.42 102.82
L 176.02 239.97 281.01
D6 3.700 60.614 99.602
D16 44.134 19.055 2.800
D24 3.705 3.838 3.704
D27 7.624 4.067 3.100
（表１６）
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 159.89
2 7 -21.28
3a(3) 18 32.37
3b(4) 25 -48.35
4(5) 28 61.35
［数値実施例５］
図２５〜図３０と表１７〜表２０は、本発明による高変倍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、図２７は横収差図であり、図２８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２９はその諸収差図、図３０は横収差図である。表１７はその面データ、表１８はその非球面データ、表１９はその各種データ、表２０はそのズーム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、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２が単調に物体側に移動する点を除いて数値実施例１のレンズ構成と同様である。変倍中の各群の動きは、図３９の簡易移動図に示す通りである。第３ａ群Ｇ３ａ中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズは、最も物体側の正レンズである。
（表１７）
面データ
面番号 R d N(d) νｄ
1 177.637 2.200 1.83400 37.3
2 86.809 0.717
3 83.237 10.485 1.43875 95.0
4 -227.479 0.200
5 83.483 5.985 1.61800 63.4
6 173.986 D6
7* 41.651 0.200 1.52972 42.7
8 42.009 1.600 1.80420 46.5
9 20.484 9.635
10 -66.555 1.500 1.83481 42.7
11 65.484 0.200
12 36.094 4.615 1.84666 23.8
13 -50.341 1.300 1.80420 46.5
14 -215.882 1.526
15 -35.200 1.300 1.80420 46.5
16 402.120 D16
17絞 ∞ 1.400
18 41.769 2.947 1.58913 61.2
19 -1419.472 0.200
20 36.720 3.579 1.43875 95.0
21 -184.579 0.200
22 38.514 3.570 1.48749 70.4
23 -89.296 1.200 1.80518 25.5
24 72.969 3.510
25 -72.865 1.300 1.69680 55.5
26 38.712 2.000 1.80518 25.5
27 89.555 D27
28* 96.499 4.500 1.61800 63.4
29 -30.603 1.085
30 -82.688 1.200 1.53172 48.8
31 26.535 3.500 1.48749 70.4
32 131.816 -
＊は回転対称非球面である。
（表１８）
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
7 0.000 0.1038×10-5 -0.2936×10-8 -0.8094×10-12 0.1957×10-13
28 0.000 -0.1798×10-4 -0.7518×10-9
（表１９）
各種データ
ズーム比 13.24
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.3 4.8 5.7
f 25.71 100.02 340.39
W 30.0 7.9 2.4
Y 14.24 14.24 14.24
fB 48.67 84.56 103.99
L 175.85 240.04 281.21
D6 3.700 60.857 99.670
D16 43.831 19.002 2.800
D27 7.992 3.960 3.100
（表２０）
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 159.31
2 7 -21.13
3a(3) 17 35.49
3b(3) 25 -63.03
4(4) 28 65.64
［数値実施例６］
図３１〜図３６と表２１〜表２４は、本発明による高変倍ズームレンズ系の数値実施例６を示している。図３１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３２はその諸収差図、図３３は横収差図であり、図３４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３５はその諸収差図、図３６は横収差図である。表２１はその面データ、表２２はその非球面データ、表２３はその各種データ、表２４はそのズームレンズ群データである。
この数値実施例６のレンズ構成は、正の屈折力の第３ａ群Ｇ３ａと負の屈折力の第３ｂ群Ｇ３ｂが、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第３ａ群Ｇ３ａと第３ｂ群Ｇ３ｂの間隔を広げるように移動する点を除いて数値実施例１のレンズ構成と同様である。変倍中の各群の動きは、図４０の簡易移動図に示す通りである。第３ａ群Ｇ３ａ中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズは、最も物体側の正レンズである。
（表２１）
面データ
面番号 R d N(d) νｄ
1 177.928 2.200 1.83400 37.2
2 88.592 0.215
3 84.708 10.000 1.43875 95.0
4 -239.762 0.200
5 85.122 5.800 1.61800 63.4
6 175.724 D6
7* 46.648 0.200 1.52972 42.7
8 40.340 1.600 1.80400 46.6
9 20.726 9.862
10 -64.875 1.400 1.83481 42.7
11 63.281 0.200
12 37.357 4.917 1.84666 23.8
13 -50.918 1.300 1.80400 46.6
14 -147.099 1.452
15 -35.195 1.300 1.80400 46.6
16 1504.060 D16
17絞 ∞ 1.400
18 42.359 3.058 1.60311 60.7
19 -619.351 0.200
20 39.149 3.550 1.43875 95.0
21 -183.755 0.259
22 39.508 3.821 1.48749 70.2
23 -69.462 1.200 1.80518 25.4
24 69.829 D24
25 -113.519 1.300 1.71300 53.9
26 25.589 2.500 1.80116 29.2
27 93.039 D27
28* 104.115 4.300 1.61800 63.4
29 -31.564 0.330
30 -63.062 1.200 1.52585 50.1
31 20.055 3.800 1.48749 70.2
32 150.483 -
＊は回転対称非球面である。
（表２２）
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
7 0.000 0.1098×10-5 -0.3742×10-8 0.3399×10-11 0.9662×10-14
28 0.000 -0.1694×10-4 -0.3658×10-8
（表２３）
各種データ
ズーム比 13.29
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.3 4.0 5.7
f 25.71 50.00 341.56
W 30.0 15.5 2.4
Y 14.24 14.24 14.24
fB 48.38 65.31 104.47
L 177.56 205.44 284.04
D6 3.700 32.913 102.175
D16 45.705 29.774 2.835
D24 3.000 3.669 4.028
D27 9.210 6.218 2.969
（表２４）
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 163.17
2 7 -21.67
3a(3) 17 37.41
3b(4) 25 -86.92
4(5) 28 81.73
各数値実施例の各条件式に対する値を表２５に示す。
（表２５）
実施例１ 実施例２ 実施例３
条件式（１） 0.41 0.59 0.51
条件式（２） -0.05 -0.05 -0.14
条件式（３） 0.61 0.59 0.58
条件式（４） 4.44 3.62 3.09
実施例４ 実施例５ 実施例６
条件式（１） 0.31 0.51 0.57
条件式（２） 0.06 -0.05 -0.12
条件式（３） 0.61 0.51 0.57
条件式（４） 3.43 3.82 3.50
表２５から明らかなように、数値実施例１〜数値実施例６は、条件式（１）〜（４）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 正の屈折力の第１レンズ群
Ｇ２ 負の屈折力の第２レンズ群
Ｇ３ 正の屈折力の第３レンズ群
Ｇ３ａ 正の屈折力の第３ａ群
Ｇ３ｂ 負の屈折力の第３ｂ群
Ｇ４ 正の屈折力の第４レンズ群
Ｉ 像面

Claims (15)

  1. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる４群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、
    第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ及び負レンズの５枚構成からなり、
    第３レンズ群は、物体側から順に、変倍に際して空気間隔が一定である正の屈折力の第３ａレンズ群と負の屈折力の第３ｂレンズ群からなり、
    第３ａレンズ群は、最も物体側に正レンズ、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有し、
    次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
    （１）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３１＜０．６
    （２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
    但し、
    ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
    ｆ３１；第３ａレンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
    ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離。
  2. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３ａレンズ群、負の屈折力の第３ｂレンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる５群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３ａレンズ群のレンズ群間隔が減少し、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群のレンズ群間隔が変化する高変倍ズームレンズ系において、
    第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ及び負レンズの５枚構成からなり、
    第３ａレンズ群は、最も物体側に正レンズ、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有し、
    次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
    （１）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３１＜０．６
    （２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
    但し、
    ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
    ｆ３１；第３ａレンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
    ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離。
  3. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる４群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、
    第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ及び負レンズの５枚構成からなり、
    第３レンズ群は、物体側から順に、変倍に際して空気間隔が一定である正の屈折力の第３ａレンズ群と負の屈折力の第３ｂレンズ群からなり、
    第３ａレンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズ、この接合レンズより物体側に少なくとも２枚の正レンズを有し、
    次の条件式（２）及び（３）を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
    （２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
    （３）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３ｐ＜０．７
    但し、
    ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
    ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
    ｆ３ｐ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズの焦点距離。
  4. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３ａレンズ群、負の屈折力の第３ｂレンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる５群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３ａレンズ群のレンズ群間隔が減少し、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群のレンズ群間隔が変化する高変倍ズームレンズ系において、
    第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ及び負レンズの５枚構成からなり、
    第３ａレンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズ、この接合レンズより物体側に少なくとも２枚の正レンズを有し、
    次の条件式（２）及び（３）を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
    （２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
    （３）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３ｐ＜０．７
    但し、
    ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
    ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
    ｆ３ｐ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズの焦点距離。
  5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載の高変倍ズームレンズ系において、
    第２レンズ群は、像側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、２枚の負レンズは、いずれもが物体側に凹面を備えている高変倍ズームレンズ系。
  6. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる４群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、
    第２レンズ群は、像側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、２枚の負レンズは、いずれもが物体側に凹面を備えており、
    第３レンズ群は、物体側から順に、変倍に際して空気間隔が一定である正の屈折力の第３ａレンズ群と負の屈折力の第３ｂレンズ群からなり、
    第３ａレンズ群は、最も物体側に正レンズ、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有し、
    次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
    （１）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３１＜０．６
    （２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
    但し、
    ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
    ｆ３１；第３ａレンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
    ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離。
  7. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３ａレンズ群、負の屈折力の第３ｂレンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる５群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３ａレンズ群のレンズ群間隔が減少し、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群のレンズ群間隔が変化する高変倍ズームレンズ系において、
    第２レンズ群は、像側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、２枚の負レンズは、いずれもが物体側に凹面を備えており、
    第３ａレンズ群は、最も物体側に正レンズ、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有し、
    次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
    （１）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３１＜０．６
    （２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
    但し、
    ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
    ｆ３１；第３ａレンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
    ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離。
  8. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる４群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、
    第２レンズ群は、像側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、２枚の負レンズは、いずれもが物体側に凹面を備えており、
    第３レンズ群は、物体側から順に、変倍に際して空気間隔が一定である正の屈折力の第３ａレンズ群と負の屈折力の第３ｂレンズ群からなり、
    第３ａレンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズ、この接合レンズより物体側に少なくとも２枚の正レンズを有し、
    次の条件式（２）及び（３）を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
    （２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
    （３）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３ｐ＜０．７
    但し、
    ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
    ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
    ｆ３ｐ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズの焦点距離。
  9. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３ａレンズ群、負の屈折力の第３ｂレンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる５群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３ａレンズ群のレンズ群間隔が減少し、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群のレンズ群間隔が変化する高変倍ズームレンズ系において、
    第２レンズ群は、像側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、２枚の負レンズは、いずれもが物体側に凹面を備えており、
    第３ａレンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズ、この接合レンズより物体側に少なくとも２枚の正レンズを有し、
    次の条件式（２）及び（３）を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
    （２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
    （３）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３ｐ＜０．７
    但し、
    ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
    ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
    ｆ３ｐ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズの焦点距離。
  10. 請求項１ないし９のいずれか１項記載の高変倍ズームレンズ系において、
    第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凹負レンズ、両凸正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズ、及び物体側に凹面を向けた負レンズからなる高変倍ズームレンズ系。
  11. 請求項１ないし１０のいずれか１項記載の高変倍ズームレンズ系において、
    次の条件式（４）を満足する高変倍ズームレンズ系。
    （４）２．５＜ｆ１／Ｒ２Ｆ＜５．０
    但し、
    ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
    Ｒ２Ｆ；第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径。
  12. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる４群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、
    第３レンズ群は、物体側から順に、変倍に際して空気間隔が一定である正の屈折力の第３ａレンズ群と負の屈折力の第３ｂレンズ群からなり、
    第３ａレンズ群は、最も物体側に正レンズ、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有し、
    次の条件式（１）、（２）及び（４）を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
    （１）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３１＜０．６
    （２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
    （４）２．５＜ｆ１／Ｒ２Ｆ＜５．０
    但し、
    ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
    ｆ３１；第３ａレンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
    ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
    ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
    Ｒ２Ｆ；第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径。
  13. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３ａレンズ群、負の屈折力の第３ｂレンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる５群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３ａレンズ群のレンズ群間隔が減少し、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群のレンズ群間隔が変化する高変倍ズームレンズ系において、
    第３ａレンズ群は、最も物体側に正レンズ、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有し、
    次の条件式（１）、（２）及び（４）を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
    （１）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３１＜０．６
    （２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
    （４）２．５＜ｆ１／Ｒ２Ｆ＜５．０
    但し、
    ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
    ｆ３１；第３ａレンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
    ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
    ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
    Ｒ２Ｆ；第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径。
  14. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる４群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、
    第３レンズ群は、物体側から順に、変倍に際して空気間隔が一定である正の屈折力の第３ａレンズ群と負の屈折力の第３ｂレンズ群からなり、
    第３ａレンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズ、この接合レンズより物体側に少なくとも２枚の正レンズを有し、
    次の条件式（２）、（３）及び（４）を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
    （２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
    （３）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３ｐ＜０．７
    （４）２．５＜ｆ１／Ｒ２Ｆ＜５．０
    但し、
    ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
    ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
    ｆ３ｐ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズの焦点距離、
    ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
    Ｒ２Ｆ；第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径。
  15. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３ａレンズ群、負の屈折力の第３ｂレンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなる５群レンズ構成であり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第２レンズ群と第３ａレンズ群のレンズ群間隔が減少し、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群のレンズ群間隔が変化する高変倍ズームレンズ系において、
    第３ａレンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズ、この接合レンズより物体側に少なくとも２枚の正レンズを有し、
    次の条件式（２）、（３）及び（４）を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
    （２）−０．１５＜ｆ３ａ／ｆ３ＰＮ＜０．１
    （３）０．３＜ｆ３ａ／ｆ３ｐ＜０．７
    （４）２．５＜ｆ１／Ｒ２Ｆ＜５．０
    但し、
    ｆ３ａ；第３ａレンズ群の焦点距離、
    ｆ３ＰＮ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズの焦点距離、
    ｆ３ｐ；第３ａレンズ群中の最も像側の接合レンズより物体側にある正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズの焦点距離、
    ｆ１；第１レンズ群の焦点距離、
    Ｒ２Ｆ；第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径。
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