JP5583149B2 - ズームレンズ系、交換レンズ装置、及びカメラシステム - Google Patents

ズームレンズ系、交換レンズ装置、及びカメラシステム Download PDF

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Description

本発明は、ズームレンズ系に関し、より特定的には、いわゆるレンズ交換式デジタルカメラシステムの撮像レンズ系として好適なズームレンズ系に関する。また、本発明は、当該ズームレンズ系を用いた交換レンズ装置及びカメラシステムに関する。
近年、レンズ交換式デジタルカメラシステムが急速に普及している。レンズ交換式デジタルカメラシステム（単に「カメラシステム」ともいう）は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像センサを持つカメラ本体と、撮像センサの受光面に光学像を形成するための撮像レンズ系を備えた交換レンズ装置とを備える。レンズ交換式デジタルカメラシステムには、コンパクト型デジタルカメラに搭載されるものより大型の撮像センサが用いられる。したがって、レンズ交換式デジタルカメラシステムは、高感度で高画質な画像を撮影することができる。また、レンズ交換式デジタルカメラシステムには、合焦動作や撮像後の画像処理が高速であったり、撮りたい場面に合わせて手軽に交換レンズ装置を取り替えることができる等の利点もある。光学像を変倍可能に形成するズームレンズ系を備えた交換レンズ装置は、レンズ交換することなく焦点距離を自在に変化させることができる点で人気がある。
特開２００６−３０５８２号公報 特開２００４−３４１０６０号公報 特開２０００−２２１４０２号公報 特開平１１−１０９２４０号公報 特開平８−１８４７５６号公報
レンズ交換式デジタルカメラシステムには、上述した様々な利点がある一方で、コンパクト型デジタルカメラと比べると、サイズが大きく、重量も重い。持ち運びや取り回しをし易くするためには、サイズや重量はできるだけ小さいことが好ましい。
したがって、レンズ交換式デジタルカメラシステム用のズームレンズ系にも、結像性能を維持しつつ、可能な限りコンパクトで軽量であることが求められる。
それ故に、本発明の目的は、レンズ交換式デジタルカメラシステムに好適に用いることができ、サイズが小さく軽量で結像性能に優れたズームレンズ系を提供することである。
また、本発明の他の目的は、サイズが小さく軽量な交換レンズ装置及びカメラシステムを提供することである。
本発明に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、２枚以下のレンズ素子から構成され、正のパワーを有する第１レンズ群と、負のパワーを有する第２レンズ群と、負のパワーを有する第３レンズ群と、正のパワーを有する第４レンズ群とを備える。広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第４レンズ群が光軸に沿って移動する。更に、以下の条件が満足される。
１．５０＜ｎｄ１＜１．７２ ・・・（９）
５０＜νｄ１＜７５ ・・・（１０）
０．２＜｜ｆ Ｗ ／ｆ Ｆ ｜＜０．６ ・・・（３）
ここで、
ｎｄ１：第１レンズ群を構成する正レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
νｄ１：第１レンズ群を構成する正レンズ素子のアッベ数
ｆ Ｗ ：広角端における全系の焦点距離、
ｆ Ｆ ：フォーカシングレンズ群の焦点距離
である。
本発明に係る交換レンズ装置は、上記のズームレンズ系と、ズームレンズ系が形成する光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像センサとを含むカメラ本体と接続可能なレンズマウント部とを備える。
本発明に係るカメラシステムは、上記のズームレンズ系を含む交換レンズ装置と、交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、ズームレンズ系が形成する光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像センサを含むカメラ本体とを備える。
本発明によれば、サイズが小さく軽量で結像性能に優れたズームレンズ系、当該ズームレンズ系を有する交換レンズ装置及びカメラシステムを実現できる。
図１は、実施の形態１（実施例１）に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図２は、実施例１に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図３は、実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図である。 図４は、実施の形態２（実施例２）に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図５は、実施例２に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図６は、実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図である。 図７は、実施の形態３（実施例３）に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図８は、実施例３に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図９は、実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図である。 図１０は、実施の形態４（実施例４）に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図１１は、実施例４に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図１２は、実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図である。 図１３は、実施の形態５（実施例５）に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図１４は、実施例５に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図１５は、実施例５に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図である。 図１６は、実施の形態６（実施例６）に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図１７は、実施例６に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図１８は、実施例６に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図である。 図１９は、実施の形態７に係るカメラシステムの概略構成図である。
図１、４、７、１０、１３、１６は、それぞれ、実施の形態１、２、３、４、５、６に係るズームレンズ系のレンズ配置図であり、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。
各図において、（ａ）図は広角端（最短焦点距離状態：焦点距離ｆＷ）のレンズ構成、（ｂ）図は、中間位置（中間焦点距離状態：焦点距離ｆＭ＝√（ｆＷ＊ｆＴ））のレンズ構成、（ｃ）図は望遠端（最長焦点距離状態：焦点距離ｆＴ）のレンズ構成をそれぞれ表している。また各図において、（ａ）図と（ｂ）図との間に設けられた折れ線の矢印は、上から順に、広角端、中間位置、望遠端の各状態におけるレンズ群の位置を結んで得られる直線である。広角端と中間位置との間、中間位置と望遠端との間は、単純に直線で接続されているだけであり、実際の各レンズ群の動きとは異なる。更に各図において、レンズ群に付された矢印は、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングを表す。すなわち、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際の移動方向を示している。
図１、４、７、１０、１３、１６において、特定の面に付されたアスタリスク＊は、該面が非球面であることを示している。また、各図において、各レンズ群の符号に付された記号（＋）及び記号（−）は、各レンズ群のパワーの符号に対応する。更に各図において、最も右側に記載された直線は、像面Ｓの位置を表す。更に、各図において、第４レンズ群Ｇ４内には開口絞りＡが設けられている。
実施の形態１〜６に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、負のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、正のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４とを備える。
（実施の形態１）
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。第１レンズ素子Ｌ１と第２レンズ素子Ｌ２とは互いに接合されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、両凹形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第６レンズ素子Ｌ６からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７と、両凸形状の第８レンズ素子Ｌ８と、両凹形状の第９レンズ素子Ｌ９と、像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１０レンズ素子Ｌ１０と、両凸形状の第１１レンズ素子Ｌ１１と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１２レンズ素子Ｌ１２とからなる。第８レンズ素子Ｌ８と第９レンズ素子Ｌ９とが互いに接合されていると共に、第１１レンズ素子Ｌ１１と第１２レンズ素子Ｌ１２とが互いに接合されている。また、第１０レンズ素子Ｌ１０の両面が非球面である。第１０レンズ素子Ｌ１０は、樹脂により形成されている。
（実施の形態２）
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、両凸形状の第２レンズ素子とからなる。第１レンズ素子Ｌ１と第２レンズ素子Ｌ２とは互いに接合されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、両凹形状の第４レンズ素子Ｌ４と、両凸形状の第５レンズ素子Ｌ５とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第６レンズ素子Ｌ６からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７と、両凸形状の第８レンズ素子Ｌ８と、両凹形状の第９レンズ素子Ｌ９と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１０レンズ素子Ｌ１０と、両凸形状の第１１レンズ素子Ｌ１１と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１２レンズ素子Ｌ１２とからなる。第８レンズ素子Ｌ８と第９レンズ素子Ｌ９とが互いに接合されていると共に、第１０レンズ素子Ｌ１０と第１１レンズ素子Ｌ１１とが互いに接合されている。また、第１２レンズ素子Ｌ１２の両面が非球面である。第１２レンズ素子Ｌ１２は、樹脂により形成されている。
（実施の形態３）
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、両凸形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、両凹形状の第４レンズ素子Ｌ４と、両凸形状の第５レンズ素子Ｌ５とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第６レンズ素子Ｌ６からなる。第６レンズ素子Ｌ６の物体側面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７と、両凸形状の第８レンズ素子Ｌ８と、両凹形状の第９レンズ素子Ｌ９と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１０レンズ素子Ｌ１０と、両凸形状の第１１レンズ素子Ｌ１１と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１２レンズ素子Ｌ１２とからなる。第８レンズ素子Ｌ８と第９レンズ素子Ｌ９とが互いに接合されている。また、第１０レンズ素子Ｌ１０の両面が非球面である。第１０レンズ素子Ｌ１０は、樹脂により形成されている。
（実施の形態４）
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、両凹形状の第４レンズ素子Ｌ４と、両凸形状の第５レンズ素子Ｌ５とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第６レンズ素子Ｌ６からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７と、両凸形状の第８レンズ素子Ｌ８と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第９レンズ素子Ｌ９と、両凸形状の第１０レンズ素子Ｌ１０と、両凸形状の第１１レンズ素子と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１２レンズ素子Ｌ１２とからなる。第８レンズ素子Ｌ８と第９レンズ素子Ｌ９とが互いに接合されている。また、第７レンズ素子Ｌ７の物体側面と、第１０レンズ素子Ｌ１０の両面とが非球面である。第７レンズ素子Ｌ７及び第１０レンズ素子Ｌ１０は、樹脂により形成されている。
（実施の形態５）
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。第１レンズ素子Ｌ１と第２レンズ素子Ｌ２とは互いに接合されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、両凹形状の第４レンズ素子Ｌ４と、両凸形状の第５レンズ素子Ｌ５とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の第６レンズ素子Ｌ６からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７と、両凸形状の第８レンズ素子Ｌ８と、両凹形状の第９レンズ素子Ｌ９と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１０レンズ素子Ｌ１０と、両凸形状の第１１レンズ素子Ｌ１１と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１２レンズ素子Ｌ１２とからなる。第８レンズ素子Ｌ８と第９レンズ素子Ｌ９とが互いに接合されていると共に、第１１レンズ素子Ｌ１１と第１２レンズ素子Ｌ１２とが互いに接合されている。また、第１０レンズ素子Ｌ１０の両面が非球面である。第１０レンズ素子Ｌ１０は、樹脂により形成されている。尚、第９レンズ素子Ｌ９と第１０レンズ素子Ｌ１０との間の縦線は、フレアカット絞りを表す。
（実施の形態６）
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、両凸形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、両凹形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第６レンズ素子Ｌ６からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７と、両凸形状の第８レンズ素子Ｌ８と、両凹形状の第９レンズ素子Ｌ９と、両凸形状の第１０レンズ素子Ｌ１０と、両凸形状の第１１レンズ素子Ｌ１１と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１２レンズ素子Ｌ１２とからなる。第８レンズ素子Ｌ８と第９レンズ素子Ｌ９とが互いに接合されている。第１０レンズ素子Ｌ１０の両面が非球面である。第１０レンズ素子Ｌ１０は、樹脂により形成されている。
実施の形態１〜４及び６では、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が広角端より望遠端で長く、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が広角端より望遠端で長く、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が広角端より望遠端で短くなるように、各レンズ群が光軸に沿って物体側に移動する。開口絞りＡは、第４レンズ群Ｇ４と共に光軸に沿って移動する。また、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が単調に増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少した後増加し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が単調に減少する。
実施の形態５では、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が広角端より望遠端で長く、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が広角端より望遠端で長く、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が広角端より望遠端で短くなるように、各レンズ群が光軸に沿って物体側に移動する。開口絞りＡは、第４レンズ群Ｇ４と共に光軸に沿って移動する。また、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が単調に増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が単調に増加し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が単調に減少する。
各実施形態に係るズームレンズ系のように、ズーミング時に、第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って移動することが好ましい。第１レンズ群を変倍群とすることにより、第１レンズ群Ｇ１における光線高を小さくすることができる。この結果、第１レンズ群Ｇ１の小型化を実現できる。また、ズーミング時に、第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動することが好ましい。第４レンズ群Ｇ４を変倍群とすることにより、収縮時の小型化を図りつつ、ズームレンズ系の結像性能を向上することができる。
また、各実施形態に係るズームレンズ系では、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って物体側に移動する。第３レンズ群Ｇ３にフォーカシングレンズ群としての機能を与え、更に、第３レンズ群を１枚のレンズ素子で構成する場合、フォーカシングレンズ群の重量を低減することができる。この構成により、高速なフォーカシングを実現することができる。
各実施の形態に係るズームレンズ系では、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へと順に第１サブレンズ群と、第２サブレンズ群とから構成されている。ここで、サブレンズ群とは、１つのレンズ群が複数のレンズ素子で構成されている場合に、当該レンズ群に含まれるいずれか１枚のレンズ素子または隣り合った複数のレンズ素子の組み合わせをいう。実施の形態１、２、４〜６、８及び９では、第７レンズ素子Ｌ７が第１サブレンズ群を構成し、第８レンズ素子Ｌ８〜第１２レンズ素子Ｌ１２が第２サブレンズ群を構成する。実施の形態３及び７では、第６レンズ素子Ｌ６が第１サブレンズ群を構成し、第７レンズ素子Ｌ７〜第１１レンズ素子Ｌ１１とが第２サブレンズ群を構成する。
そして、各実施の形態に係るズームレンズ系では、ズームレンズ加わる振動に起因する像ぶれを補正する像ぶれ補正に際して、第４レンズ群Ｇ４内の第１サブレンズ群が光軸と直交する方向に移動して、全系の振動に起因する像点移動を補正する。
このように、第４レンズ群を構成するレンズ素子の一部のみで像ぶれ補正レンズ群を構成する場合、像ぶれ補正レンズ群を軽量化を図ることができる。したがって、簡略な駆動機構で像ぶれ補正レンズ群を駆動することができる。特に、像ぶれ補正レンズ群が１枚のレンズ素子のみから構成される場合、像ぶれ補正レンズ群の駆動機構を一層簡略化することができる。
第１レンズ群は、１枚または２枚のレンズ素子から構成されていることが好ましい。第１レンズ群を構成するレンズ素子の数が増えると、第１レンズ群の直径の増大を招く。第１レンズ群が２枚のレンズ素子から構成されている場合、第１レンズ群の構成長及び直径の両方を小さくできるので、全系の小型化に有利となる。また、必要なレンズ素子の数が減ることにより、コスト低減も図ることができる。
第１レンズ群は、接合レンズのみで構成されていることが好ましい。この場合、望遠端における色収差を良好に補正することが可能となる。
第４レンズ群には樹脂レンズ素子が含まれていることが好ましい。第４レンズ群を構成する少なくとも１枚のレンズ素子を樹脂で形成することにより、ズームレンズ系の製造コストを低減することができる。
更に、フォーカシングレンズ群と像ぶれ補正サブレンズ群と開口絞りとは、隣接して配置されていることが好ましい。このように配置した場合、アクチュエータを含む駆動機構を簡略化できるため、交換レンズ装置の小型化を図ることができる。特に、開口絞りが最も像側に配置される場合、駆動機構をより一層簡略化することができる。
以下、各実施の形態に係るズームレンズ系が満足すべき数値条件を説明する。尚、各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下に挙げる条件をできるだけ多く満足することが望ましい。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏するズームレンズ系を得ることもできる。
各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１）を満足することが好ましい。
１．０＜Ｔ４／ｆＷ＜３．５ ・・・（１）
ここで、
Ｔ４：第４レンズ群の光軸方向の厚み（ｍｍ）、
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離（ｍｍ）
である。
条件（１）は、第４レンズ群の光軸方向の構成長を規定する。条件（１）が満たされる場合、ズームレンズ系の小型化と、像面湾曲を始めとする諸収差の良好な補正とを達成することができる。条件（１）の上限を超えると、ズームレンズ系全体の構成長の増加に繋がるので、ズームレンズ系の小型化に不利となる。一方、条件（１）の下限を下回ると、像面湾曲の補正が困難となる。
上記条件（１）に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件（１’）及び（１’’）の少なくとも一方を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
１．４＜Ｔ４／ｆＷ ・・・（１’）
Ｔ４／ｆＷ＜２．０ ・・・（１’’）
各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（２）を満足することが好ましい。
０．７１＜｜Ｄ４ＷＴ／ｆＷ｜＜２．５ ・・・（２）
ここで、
Ｄ４ＷＴ：広角端から望遠端へのズーミング時における第４レンズ群の移動量（ｍｍ）、
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離（ｍｍ）
である。
条件（２）は、ズーミング時における第４レンズ群の移動量を規定する。条件（２）が満たされる場合、ズームレンズの小型化と良好な収差補正とを達成することができる。条件（２）の上限を超えると、変倍時の第４レンズ群の移動量が大きくなり、小型化が困難となる。一方、条件（２）の下限を下回ると、第４レンズ群による変倍への寄与が小さくなりすぎ、収差補正が困難となる。
上記条件（２）に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件（２’）及び（２’’）の少なくとも一方を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
１．１＜｜Ｄ４ＷＴ／ｆＷ｜ ・・・（２’）
｜Ｄ４ＷＴ／ｆＷ｜＜１．９ ・・・（２’’）
各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（３）を満足することが好ましい。
０．２＜｜ｆＷ／ｆＦ｜＜０．６ ・・・（３）
ここで、
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離（ｍｍ）、
ｆＦ：フォーカシングレンズ群の焦点距離（ｍｍ）
である。
条件（３）は、フォーカシングレンズ群の焦点距離を規定する。条件（３）が満たされる場合、ズーミング時における収差変動の抑制と高速なフォーカシングとを達成することができる。条件（３）の上限を超えると、無限遠合焦状態と近接合焦状態との間での収差変動、特に像面湾曲の変動が大きくなり、画質の悪化に繋がる。一方、条件（３）の下限を下回ると、フォーカス移動量が増加し、高速なフォーカシングの実現が困難となる。
上記条件（３）に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件（３’）及び（３’’）の少なくとも一方を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
０．２５＜｜ｆＷ／ｆＦ｜ ・・・（３’）
｜ｆＷ／ｆＦ｜＜０．５ ・・・（３’’）
各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（４）を満足することが好ましい。
０．７７＜｜Ｄ１／ｆＷ｜＜３．５ ・・・（４）
ここで、
Ｄ１：広角端から望遠端へのズーミング時における第１レンズ群の移動量（ｍｍ）、
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離（ｍｍ）
である。
条件（４）は、第１レンズ群の移動量を規定する。条件（４）が満たされる場合、ズームレンズ系のコンパクト化と、像面湾曲を始めとする諸収差の良好な補正とを達成することができる。条件（４）の上限を超えると、カムが大型化し、収縮時におけるズームレンズ系のコンパクト化が困難となる。一方、条件（４）の下限を下回ると、諸収差、特に望遠端での像面湾曲の補正が困難となる。
上記条件（４）に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件（４’）及び（４’’）の少なくとも一方を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
１．７＜｜Ｄ１／ｆＷ｜ ・・・（４’）
｜Ｄ１／ｆＷ｜＜２．３ ・・・（４’’）
各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（５）を満足することが好ましい。
０．３＜（Ｄ３ＷＴ−Ｄ４ＷＴ）／ｆＷ＜１．５ ・・・（５）
ここで、
Ｄ３ＷＴ：広角端から望遠端へのズーミング時における第３レンズ群の移動量（ｍｍ）、
Ｄ４ＷＴ：広角端から望遠端へのズーミング時における第４レンズ群の移動量（ｍｍ）、
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離（ｍｍ）
である。
条件（５）は、広角端から望遠端へのズーミング時における第３レンズ群と第４レンズ群との間隔を規定する。条件（５）が満たされる場合、変倍比を維持しつつ、ズームレンズ系のコンパクト化を達成することができる。条件（５）の上限を超えると、ズームレンズ系の小型化が困難となる。一方、条件（５）の下限を下回ると、変倍比の確保が困難となる。
上記条件（５）に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件（５’）及び（５’’）の少なくとも一方を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
０．６＜（Ｄ３ＷＴ−Ｄ４ＷＴ）／ｆＷ ・・・（５’）
（Ｄ３ＷＴ−Ｄ４ＷＴ）／ｆＷ＜１．１ ・・・（５’’）
各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（６）を満足することが好ましい。
０．１＜（Ｄ３ＷＭ−Ｄ４ＷＭ）／ｆＷ＜１．０ ・・・（６）
ここで、
Ｄ３ＷＭ：広角端から中間位置へのズーミング時における第３レンズ群の移動量（ｍｍ）、
Ｄ４ＷＭ：広角端から中間位置へのズーミング時における第４レンズ群の移動量（ｍｍ）、
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離（ｍｍ）
である。
条件（６）は、広角端から中間位置へのズーミング時における第３レンズ群と第４レンズ群との間隔を規定する。条件（６）が満たされる場合、変倍比を維持しつつ、ズームレンズ系のコンパクト化を達成することができる。条件（６）の上限を超えると、ズームレンズ系の小型化が困難となる。一方、条件（６）の下限を下回ると、変倍比の確保が困難となる。
上記条件（６）に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件（６’）及び（６’’）の少なくとも一方を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
０．３＜（Ｄ３ＷＭ−Ｄ４ＷＭ）／ｆＷ ・・・（６’）
（Ｄ３ＷＭ−Ｄ４ＷＭ）／ｆＷ＜０．７ ・・・（６’’）
各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（７）を満足することが好ましい。
｜ｆＷ／ｆＰ｜＜０．３５ ・・・（７）
ここで、
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離（ｍｍ）、
ｆＰ：第４レンズ群に含まれる樹脂レンズの焦点距離（ｍｍ）
である。
条件（７）は、第４レンズ群に含まれる樹脂レンズの焦点距離を規定する。条件（７）が満たされる場合、環境温度の変化により樹脂レンズの屈折率が変化しても画質を維持することができる。条件（７）の数値範囲を外れると、環境温度の変化により樹脂レンズの屈折率が変化すると、像面湾曲が大きくなり、画質の悪化に繋がる。
上記条件（７）に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件（７’）を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
｜ｆＷ／ｆＰ｜＜０．２１ ・・・（７’）
各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（８）を満足することが好ましい。
０．７＜ＢＦＷ／ｆＷ＜３．０ ・・・（８）
ここで、
ＢＦＷ：広角端における全系のバックフォーカス（ｍｍ）
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離（ｍｍ）
である。
条件（８）は、広角端における全系のバックフォーカスを規定する。条件（８）が満たされる場合、ズームレンズ系の小型化と撮像領域周辺部の画質低下の回避とを両立することができる。条件（８）の上限を超えると、ズームレンズ系の小型化が困難となる。一方、条件（８）の下限を下回ると、撮像素子に対する光線入射角が大きくなり、撮像領域周辺部での照度の確保が困難となる。
上記条件（８）に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件（８’）及び（８’’）の少なくとも一方を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
１．１＜ＢＦＷ／ｆＷ ・・・（８’）
ＢＦＷ／ｆＷ＜１．８ ・・・（８’’）
各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（９）を満足することが好ましい。
１．５０＜ｎｄ１＜１．７２ ・・・（９）
ここで、
ｎｄ１：第１レンズ群を構成する正レンズ素子のｄ線に対する屈折率
である。
条件（９）は、第１レンズ群を構成する正レンズ素子のｄ線に対する屈折率を規定する。条件（９）が満たされる場合、低コストでズームレンズ系の小型化を実現することができる。条件（９）の上限を超えると、低コスト化が困難となる。一方、条件（９）の下限を下回ると、第１レンズ群を構成する正レンズ素子の芯厚が増大し、ズームレンズ系の小型化に不利となる。
上記条件（９）に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件（９’）及び（９’’）の少なくとも一方を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
１．５５＜ｎｄ１ ・・・（９’）
ｎｄ１＜１．６５ ・・・（９’’）
各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１０）を満足することが好ましい。
５０＜νｄ１＜７５ ・・・（１０）
ここで、
νｄ１：第１レンズ群を構成する正レンズ素子のアッベ数
である。
条件（１０）は、第１レンズ群を構成する正レンズ素子のアッベ数を規定する。条件（１０）が満たされる場合、低コストで画質に優れたズームレンズ系を実現できる。条件（１０）の上限を超えると、低コスト化が困難となる。一方、条件（１０）の下限を下回ると、望遠端における色収差の補正が困難となる。
上記条件（１０）に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件（１０’）及び（１０’’）の少なくとも一方を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
５５＜νｄ１ ・・・（１０’）
νｄ１＜６０ ・・・（１０’’）
尚、各実施の形態に係るズームレンズ系の各レンズ群は、入射光線を屈折により変更させる屈折型レンズ素子（つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ）のみで構成しても良い。あるいは、各レンズ群は、回折作用により入射光線を偏向させる回折型レンズ素子、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ素子等のいずれか１種類または複数種類の組み合わせによって構成しても良い。
（実施の形態７）
図１９は、実施の形態７に係るレンズ交換式デジタルカメラシステムの概略構成図である。
本実施の形態に係るレンズ交換式デジタルカメラシステム１００（以下、単に「カメラシステム」という）は、カメラ本体１０１と、カメラ本体１０１に着脱自在に接続される交換レンズ装置２０１とを備える。
カメラ本体１０１は、交換レンズ装置２０１のズームレンズ系２０２によって形成される光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像素子１０２と、撮像素子１０２によって変換された画像信号を表示する液晶モニタ１０３と、カメラマウント部１０４とを含む。一方、交換レンズ装置２０１は、上記の実施の形態１〜６のいずれかに係るズームレンズ系２０２と、ズームレンズ系２０２を保持する鏡筒２０３と、カメラ本体のカメラマウント部１０４に接続されるレンズマウント部２０４とを含む。カメラマウント部１０４及びレンズマウント部２０４は、物理的な接続のみならず、カメラ本体内１０１のコントローラ（図示せず）と交換レンズ装置２０１内のコントローラ（図示せず）とを電気的に接続し、相互の信号のやり取りを可能とするインターフェースとしても機能する。
本実施の形態では、実施の形態１〜６のいずれかに係るズームレンズ系２０２を用いている。したがって、コンパクトで結像性能に優れた交換レンズ装置を低コストで実現することができる。また、本実施の形態に係るカメラシステム１００全体の小型化及び低コスト化も達成できる。
以下、上記の各実施の形態に係るズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。後述するように、数値実施例１、２、３、４、５、６は、それぞれ実施の形態１、２、３、４、５、６に対応する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「ｍｍ」であり、画角の単位はすべて「°」である。また、各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。
Figure 0005583149
ここで、
Ｚ：光軸からの高さがｈの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離、
ｈ：光軸からの高さ、
ｒ：頂点曲率半径、
κ：円錐定数、
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
である。
図２、５、８、１１、１４、１７は、それぞれ数値実施例１、２、３、４、５、６に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。
各縦収差図において、（ａ）図は広角端、（ｂ）図は中間位置、（ｃ）図は望遠端における各収差を表す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差（ＳＡ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ（％））を示す。球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆで示す）を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）の特性である。非点収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表し、実線はサジタル平面（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル平面（図中、ｍで示す）の特性である。歪曲収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表す。
図３、６、９、１２、１５、１８は、それぞれ数値実施例１、２、３、４、５、６に係るズームレンズ系の像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図である。
各横収差図において、上段３つの収差図は、望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態、下段３つの収差図は、第４レンズ群Ｇ４に含まれる像ぶれ補正サブレンズ群（第１サブレンズ群）を光軸と垂直な方向に所定量移動させた望遠端における像ぶれ補正状態にそれぞれ対応する。基本状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の７０％の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の−７０％の像点における横収差に、それぞれ対応する。像ぶれ補正状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の７０％の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の−７０％の像点における横収差に、それぞれ対応する。また各横収差図において、横軸は瞳面上での主光線からの距離を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）の特性である。なお各横収差図において、メリディオナル平面を、第１レンズ群Ｇ１の光軸を含む平面としている。
各数値実施例のズームレンズ系の像ぶれ補正状態において、望遠端における、像ぶれ補正サブレンズ群の光軸と垂直な方向への移動量（ＹＴ（ｍｍ））は、以下の表１に示す通りである。像ぶれ補正角は、０．３°である。すなわち、以下に示す像ぶれ補正サブレンズ群の移動量は、ズームレンズ系の光軸が０．３°傾いた時の像偏心量と等しい。
表１ （像ぶれ補正サブレンズ群の移動量）
Figure 0005583149
（数値実施例１）
数値実施例１のズームレンズ系は、実施の形態１（図１）に対応する。ズームレンズ系の面データを表２に、非球面データを表３に、各種データを表４に、単レンズデータを表５に、ズームレンズ群データを表６に、ズームレンズ群倍率を表７に示す。
表２ （面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 33.08030 1.20000 1.84666 23.8
2 24.35990 5.63190 1.58913 61.3
3 600.00000 可変
4 48.85560 0.70000 1.77250 49.6
5 8.67050 4.65400
6 -284.56240 0.70000 1.80420 46.5
7 17.22950 0.53940
8 14.00870 2.96900 1.84666 23.8
9 124.03830 可変
10 -28.80590 0.70000 1.77250 49.6
11 -96.36410 可変
12 320.76140 1.47460 1.69680 55.5
13 -49.62440 1.95000
14(絞り) ∞ 0.90000
15 16.64810 3.20120 1.69680 55.5
16 -14.47520 0.70000 1.80610 33.3
17 80.18650 6.24320
18* -81.87490 1.50000 1.54360 56.0
19* -32.88020 2.94230
20 21.60610 4.69330 1.51680 64.2
21 -8.33000 0.70000 1.71300 53.9
22 -132.10180 BF
像面 ∞
表３ （非球面データ）
第18面
K= 0.00000E+00, A4= 1.33886E-04, A6= 3.24570E-06, A8=-7.64286E-08
第19面
K= 0.00000E+00, A4= 1.15737E-04, A6= 3.02082E-06, A8=-8.18542E-08
表４ （各種データ）
ズーム比 2.81403
広角 中間 望遠
焦点距離 14.4006 24.1581 40.5238
Ｆナンバー 3.62154 4.64730 5.71166
画角 39.8141 24.3766 14.7748
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 82.0609 91.7923 107.6421
ＢＦ 24.09844 32.83383 44.27395
d3 0.4000 7.7101 15.6769
d9 4.2923 3.6969 4.6923
d11 11.8713 6.1526 1.6000
入射瞳位置 17.6966 29.5670 47.5893
射出瞳位置 -17.8621 -17.8621 -17.8621
前側主点位置 27.1550 42.2130 61.6843
後側主点位置 67.6603 67.6342 67.1183
表５ （単レンズデータ）
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -116.4931
2 2 42.9431
3 4 -13.7501
4 6 -20.1804
5 8 18.4244
6 10 -53.4301
7 12 61.7766
8 15 11.6021
9 16 -15.1611
10 18 99.9998
11 20 12.2898
12 21 -12.4987
表６ （ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 70.00212 6.83190 -0.77084 1.89721
2 4 -15.72872 9.56240 -0.26444 1.33694
3 10 -53.43006 0.70000 -0.16915 0.13413
4 12 19.35651 24.30460 5.05052 8.87194
表７ （ズームレンズ群倍率）
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 4 -0.31967 -0.37545 -0.46362
3 10 0.61744 0.61543 0.59900
4 12 -1.04226 -1.49355 -2.08458
（数値実施例２）
数値実施例２のズームレンズ系は、実施の形態２（図４）に対応する。ズームレンズ系の面データを表８に、非球面データを表９に、各種データを表１０に、単レンズデータを表１１に、ズームレンズ群データを表１２に、ズームレンズ群倍率を表１３に示す。
表８ （面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 34.81640 1.20000 1.84666 23.8
2 25.04840 5.76580 1.58913 61.3
3 -4281.80260 可変
4 36.49200 0.70000 1.77250 49.6
5 11.63370 3.94740
6 -57.69330 0.70000 1.83481 42.7
7 12.31460 1.84990
8 15.66210 3.28110 1.84666 23.8
9 -73.37440 可変
10 -23.99440 0.70000 1.80610 40.7
11 -303.00270 可変
12 252.00270 1.45400 1.69680 55.5
13 -50.93810 1.50000
14(絞り) ∞ 0.50000
15 16.36830 3.14470 1.71300 53.9
16 -13.12580 0.70000 1.80610 33.3
17 216.78870 5.15430
18 28.70680 0.70000 1.71300 53.9
19 8.02540 5.91130 1.48749 70.4
20 -18.77270 2.86970
21* -13.27990 1.50000 1.52996 55.8
22* -18.41360 BF
像面 ∞
表９ （非球面データ）
第21面
K= 0.00000E+00, A4=-2.02386E-04, A6= 1.60650E-06, A8= 2.25837E-08
第22面
K= 0.00000E+00, A4=-1.85067E-04, A6= 1.44344E-06, A8= 0.00000E+00
表１０ （各種データ）
ズーム比 2.81399
広角 中間 望遠
焦点距離 14.3988 24.1535 40.5180
Ｆナンバー 3.61905 4.67350 5.75507
画角 39.8048 24.2146 14.6513
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 79.4123 88.7082 104.8128
ＢＦ 22.41253 31.22306 42.53823
d3 0.4000 7.0992 14.9969
d9 3.6995 3.1356 4.0995
d11 11.3221 5.6721 1.6000
入射瞳位置 18.6324 29.2744 47.0361
射出瞳位置 -18.5675 -18.5675 -18.5675
前側主点位置 27.9720 41.7110 60.6874
後側主点位置 65.0135 64.5546 64.2948
表１１ （単レンズデータ）
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -111.7441
2 2 42.2914
3 4 -22.3825
4 6 -12.1015
5 8 15.5066
6 10 -32.3619
7 12 60.9309
8 15 10.6910
9 16 -15.3327
10 18 -15.8469
11 19 12.4312
12 21 -100.0004
表１２ （ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 69.79699 6.96580 -0.42501 2.26707
2 4 -21.92420 10.47840 -2.01550 -1.97491
3 10 -32.36192 0.70000 -0.03337 0.27862
4 12 18.53595 23.43400 4.88051 7.72468
表１３ （ズームレンズ群倍率）
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 4 -0.48949 -0.57558 -0.72614
3 10 0.39885 0.39245 0.37315
4 12 -1.05664 -1.53197 -2.14241
（数値実施例３）
数値実施例３のズームレンズ系は、実施の形態３（図７）に対応する。ズームレンズ系の面データを表１４に、非球面データを表１５に、各種データを表１６に、単レンズデータを表１７に、ズームレンズ群データを表１８に、ズームレンズ群倍率を表１９に示す。
表１４ （面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 37.32260 1.20000 1.84666 23.8
2 26.94840 1.42300
3 27.41330 5.36740 1.58913 61.3
4 -3741.80660 可変
5 62.26820 0.70000 1.77250 49.6
6 9.19270 5.02000
7 -59.93660 0.70000 1.77250 49.6
8 18.71730 0.15000
9 14.41930 3.72090 1.71736 29.5
10 -33.16660 可変
11* -17.14010 0.70000 1.52996 55.8
12 -244.91550 可変
13 204.25790 1.50000 1.71300 53.9
14 -53.73270 1.50000
15(絞り) ∞ 0.50000
16 15.70190 3.23680 1.62299 58.1
17 -14.70420 0.70000 1.80610 33.3
18 435.01800 6.90350
19* -236.86850 1.34750 1.52996 55.8
20* -90.55840 1.61150
21 17.26040 3.61070 1.48749 70.4
22 -13.93540 0.65960
23 -11.01420 0.80000 1.77250 49.6
24 -51.06640 BF
像面 ∞
表１５ （非球面データ）
第11面
K= 0.00000E+00, A4= 1.39196E-05, A6=-8.50233E-08, A8=-2.35288E-09
A10= 0.00000E+00
第19面
K= 0.00000E+00, A4= 5.70926E-04, A6=-7.94359E-07, A8= 4.53692E-08
A10=-1.69327E-10
第20面
K= 0.00000E+00, A4= 5.49448E-04, A6= 1.12374E-07, A8= 3.79362E-08
A10= 0.00000E+00
表１６ （各種データ）
ズーム比 3.01496
広角 中間 望遠
焦点距離 14.4002 25.0041 43.4162
Ｆナンバー 3.62449 4.83510 5.56588
画角 39.8403 23.6095 13.7447
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 80.9714 91.0636 109.9580
ＢＦ 23.48347 33.56829 44.18262
d4 0.4000 7.3024 18.7180
d10 3.4065 3.1847 4.1065
d12 12.3305 5.6573 1.6000
入射瞳位置 18.3357 28.1745 52.8511
射出瞳位置 -16.0456 -16.0456 -16.0456
前側主点位置 27.4900 40.5772 64.9702
後側主点位置 66.5711 66.0595 66.5418
表１７ （単レンズデータ）
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -120.9218
2 3 46.2179
3 5 -14.0417
4 7 -18.3923
5 9 14.4828
6 11 -34.8131
7 13 59.8104
8 16 12.7077
9 17 -17.6325
10 19 275.7626
11 21 16.4400
12 23 -18.3384
表１８ （ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 75.14899 7.99040 1.92412 4.42746
2 5 -23.94733 10.29090 -3.34002 -3.44835
3 11 -34.81307 0.70000 -0.03447 0.20752
4 13 18.89608 22.36960 3.79459 7.79886
表１９ （ズームレンズ群倍率）
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 5 -0.47347 -0.54829 -0.74231
3 11 0.39919 0.39213 0.36899
4 13 -1.01387 -1.54757 -2.10929
（数値実施例４）
数値実施例４のズームレンズ系は、実施の形態４（図１０）に対応する。ズームレンズ系の面データを表２０に、非球面データを表２１に、各種データを表２２に、単レンズデータを表２３に、ズームレンズ群データを表２４に、ズームレンズ群倍率を表２５に示す。
表２０ （面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 34.58860 1.20000 1.84666 23.8
2 24.73020 1.68270
3 24.90680 5.60520 1.58913 61.3
4 647.45250 可変
5 38.78230 0.70000 1.77250 49.6
6 8.59640 5.02000
7 -70.88560 0.70000 1.77250 49.6
8 20.17810 0.15000
9 14.52510 2.92050 1.84666 23.8
10 -363.32930 可変
11 -24.35070 0.70000 1.80610 40.7
12 -108.62990 可変
13* 111.70590 1.50000 1.52996 55.8
14 -60.47860 1.50000
15(絞り) ∞ 0.50000
16 17.81270 3.21810 1.62041 60.3
17 -12.71740 0.70000 1.80610 33.3
18 -103.52570 6.48300
19* 97.52070 1.90600 1.52996 55.8
20* -130.55850 2.90870
21 16.81410 3.29850 1.48749 70.4
22 -21.38630 0.91360
23 -13.42820 0.80000 1.77250 49.6
24 -77.41170 BF
像面 ∞
表２１ （非球面データ）
第13面
K= 0.00000E+00, A4=-1.13941E-05, A6= 1.53340E-07, A8=-2.82359E-10
A10= 0.00000E+00
第19面
K= 0.00000E+00, A4= 4.63655E-04, A6=-1.84239E-07, A8= 5.83649E-08
A10=-3.63492E-10
第20面
K= 0.00000E+00, A4= 4.46471E-04, A6= 8.56266E-07, A8= 5.42542E-08
A10= 0.00000E+00
表２２ （各種データ）
ズーム比 3.01501
広角 中間 望遠
焦点距離 14.3994 25.0028 43.4142
Ｆナンバー 3.61279 4.82536 5.52388
画角 39.8262 23.8400 13.8944
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 80.9632 91.1399 109.9409
ＢＦ 22.77225 32.98361 43.35881
d4 0.4000 6.9522 18.4058
d10 3.4700 3.2891 4.1700
d12 11.9146 5.5087 1.6000
入射瞳位置 18.9921 28.4261 53.6396
射出瞳位置 -16.9442 -16.9442 -16.9442
前側主点位置 28.1709 40.9080 65.7984
後側主点位置 66.5638 66.1371 66.5267
表２３ （単レンズデータ）
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -108.5383
2 3 43.8225
3 5 -14.4431
4 7 -20.2648
5 9 16.5549
6 11 -39.0807
7 13 74.2597
8 16 12.4627
9 17 -18.0480
10 19 105.6409
11 21 19.8721
12 23 -21.1461
表２４ （ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 73.70704 8.48790 2.10453 4.70655
2 5 -19.33088 9.49050 -1.03958 0.20119
3 11 -39.08066 0.70000 -0.11240 0.19859
4 13 18.50764 23.72790 4.33235 8.77998
表２５ （ズームレンズ群倍率）
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 5 -0.37730 -0.43263 -0.58175
3 11 0.49878 0.49319 0.47083
4 13 -1.03809 -1.58982 -2.15041
（数値実施例５）
数値実施例５のズームレンズ系は、実施の形態５（図１３）に対応する。ズームレンズ系の面データを表２６に、非球面データを表２７に、各種データを表２８に、単レンズデータを表２９に、ズームレンズ群データを表３０に、ズームレンズ群倍率を表３１に示す。
表２６ （面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 47.65040 1.20000 1.84666 23.8
2 31.61190 7.01310 1.71300 53.9
3 397.39840 可変
4 43.46490 0.70000 1.71300 53.9
5 9.00310 6.16270
6 -29.86210 0.70000 1.71300 53.9
7 41.45870 0.15000
8 18.69810 3.51650 1.80518 25.5
9 -46.64210 可変
10 -28.97190 0.70000 1.83400 37.3
11 169.53010 可変
12 79.92270 1.62240 1.61800 63.4
13 -38.83920 1.30000
14(絞り) ∞ 0.80000
15 17.89240 2.11780 1.71300 53.9
16 -27.84220 0.70000 1.80518 25.5
17 60.13520 7.20000
18 ∞ 6.03890
19* 22.18890 1.20000 1.52996 55.9
20* 22.30780 0.80000
21 17.03250 4.91090 1.51823 59.0
22 -12.23210 0.70000 1.71300 53.9
23 271.51730 BF
像面 ∞
表２７ （非球面データ）
第19面
K= 0.00000E+00, A4= 3.31973E-05, A6=-2.45043E-06, A8= 5.51240E-08
A10=-2.25928E-10
第20面
K= 0.00000E+00, A4= 8.10984E-05, A6=-2.10215E-06, A8= 3.77361E-08
A10=-3.90270E-12
表２８ （各種データ）
ズーム比 3.02696
広角 中間 望遠
焦点距離 14.4217 25.0911 43.6540
Ｆナンバー 3.62324 4.49954 5.88048
画角 39.7747 23.7186 13.6860
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 80.9602 91.1806 110.7909
ＢＦ 17.02390 26.35686 34.37962
d3 0.4000 8.4039 22.9412
d9 3.1446 3.1955 4.1494
d11 12.8594 5.6920 1.7884
入射瞳位置 19.6432 31.7755 67.0815
射出瞳位置 -22.4207 -22.4207 -22.4207
前側主点位置 28.7920 43.9598 77.1851
後側主点位置 66.5385 66.0895 67.1369
表２９ （単レンズデータ）
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -114.8688
2 2 47.7868
3 4 -16.0617
4 6 -24.2471
5 8 16.9845
6 10 -29.6208
7 12 42.5156
8 15 15.5772
9 16 -23.5521
10 19 1747.2128
11 21 14.5724
12 22 -16.3994
表３０ （ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 83.92677 8.21310 -0.94662 2.57496
2 4 -32.20400 11.22920 -5.29793 -6.36303
3 10 -29.62079 0.70000 0.05562 0.37455
4 12 18.93137 27.39000 4.66837 7.58142
表３１ （ズームレンズ群倍率）
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 4 -0.63167 -0.74930 -1.13229
3 10 0.28769 0.27735 0.24666
4 12 -0.94558 -1.43857 -1.86235
（数値実施例６）
数値実施例６のズームレンズ系は、実施の形態６（図１６）に対応する。ズームレンズ系の面データを表３２に、非球面データを表３３に、各種データを表３４に、単レンズデータを表３５に、ズームレンズ群データを表３６に、ズームレンズ群倍率を表３７に示す。
表３２ （面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 34.98850 1.20000 1.84666 23.8
2 24.95140 0.70000
3 25.32570 5.27390 1.58913 61.3
4 -1117.09550 可変
5 36.59270 0.70000 1.77250 49.6
6 9.88930 5.02000
7 -49.58200 0.70000 1.77250 49.6
8 15.19140 0.20000
9 13.74870 2.70190 1.84666 23.8
10 289.98460 可変
11 -11.94400 0.70000 1.71300 53.9
12 -20.16380 可変
13 597.66450 1.50000 1.71300 53.9
14 -44.15500 1.50000
15(絞り) ∞ 0.50000
16 16.10220 3.18650 1.62299 58.1
17 -14.80840 0.70000 1.80610 33.3
18 392.17240 8.75800
19* 103.72930 1.56040 1.52996 55.8
20* -107.79100 0.18790
21 16.64420 4.00000 1.48749 70.4
22 -12.74810 0.68280
23 -11.13690 0.80000 1.77250 49.6
24 -133.84180 BF
像面 ∞
表３３ （非球面データ）
第19面
K= 0.00000E+00, A4= 3.66811E-04, A6= 1.81869E-06, A8=-6.63412E-09
A10= 7.91954E-11
第20面
K= 0.00000E+00, A4= 3.72321E-04, A6= 2.25209E-06, A8= 4.28346E-09
A10= 0.00000E+00
表３４ （各種データ）
ズーム比 3.01502
広角 中間 望遠
焦点距離 14.3998 25.0031 43.4155
Ｆナンバー 3.62556 4.79091 5.70944
画角 39.7851 23.4171 13.7449
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 79.4628 91.0730 108.4496
ＢＦ 23.46462 33.24994 46.04101
d4 0.4000 7.9148 16.0673
d10 3.4700 3.3706 3.6362
d12 11.5568 5.9663 2.1337
入射瞳位置 18.3202 30.4335 48.5024
射出瞳位置 -16.7621 -16.7621 -16.7621
前側主点位置 27.5653 42.9365 61.9049
後側主点位置 65.0631 66.0699 65.0341
表３５ （単レンズデータ）
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -108.6886
2 3 42.1075
3 5 -17.7454
4 7 -14.9826
5 9 16.9708
6 11 -42.6035
7 13 57.7242
8 16 12.8925
9 17 -17.6884
10 19 100.0000
11 21 15.4997
12 23 -15.7700
表３６ （ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 69.71664 7.17390 0.84789 3.32318
2 5 -15.47835 9.32190 0.90398 2.79598
3 11 -42.60347 0.70000 -0.61561 -0.33926
4 13 18.08709 23.37560 4.23950 8.63666
表３７ （ズームレンズ群倍率）
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 5 -0.31535 -0.37236 -0.46320
3 11 0.58891 0.58260 0.56958
4 13 -1.11220 -1.65321 -2.36041
以下に、各数値実施例に係るズームレンズ系について求めた各条件式の対応値を示す。
表３８ （条件式の対応値）
Figure 0005583149
本発明に係るズームレンズ系は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機器のカメラ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）のカメラ、監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、車載カメラ等に適用可能であり、特にデジタルスチルカメラシステム、デジタルビデオカメラシステムといった高画質が要求される撮影光学系に好適である。
１００ レンズ交換式デジタルカメラシステム
１０１ カメラ本体
１０２ 撮像素子
１０４ カメラマウント部
２０１ 交換レンズ装置
２０２ ズームレンズ系

Claims (12)

  1. ズームレンズ系であって、物体側から像側へと順に、
    ２枚以下のレンズ素子から構成され、正のパワーを有する第１レンズ群と、
    負のパワーを有する第２レンズ群と、
    負のパワーを有する第３レンズ群と、
    正のパワーを有する第４レンズ群とを備え、
    広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第４レンズ群が光軸に沿って移動し、
    無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングに際して、前記第３レンズ群が光軸に沿って移動し、
    以下の条件を満足する、ズームレンズ系：
    １．５０＜ｎｄ１＜１．７２ ・・・（９）
    ５０＜νｄ１＜７５ ・・・（１０）
    ０．２＜｜ｆ Ｗ ／ｆ Ｆ ｜＜０．６ ・・・（３）
    ここで、
    ｎｄ１：第１レンズ群を構成する正レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
    νｄ１：第１レンズ群を構成する正レンズ素子のアッベ数
    ｆ Ｗ ：広角端における全系の焦点距離、
    ｆ Ｆ ：フォーカシングレンズ群の焦点距離
    である。
  2. ズーミングに際して、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動する、請求項１に記載のズームレンズ系。
  3. 無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングに際して光軸に沿って移動するレンズ群が１枚のレンズ素子のみからなる、請求項１に記載のズームレンズ系。
  4. 全系の振動に起因する像ぶれ補正に際して、前記第４レンズ群を構成する複数のレンズ素子の一部よりなるサブレンズ群が光軸と直交する方向に移動する、請求項１に記載のズームレンズ系。
  5. 全系の振動に起因する像ぶれ補正に際して光軸と直交する方向に移動するサブレンズ群が１枚のレンズ素子のみからなる、請求項１に記載のズームレンズ系。
  6. 前記第１レンズ群は、２枚のレンズ素子からなる、請求項１に記載のズームレンズ系。
  7. 前記第１レンズ群は、２枚のレンズ素子が接合されてなる１枚の接合レンズ素子のみからなる、請求項１に記載のズームレンズ系。
  8. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    ０．７１＜｜Ｄ４ＷＴ／ｆＷ｜＜２．５ ・・・（２）
    ここで、
    Ｄ４ＷＴ：広角端から望遠端へのズーミング時における第４レンズ群の移動量、
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
    である。
  9. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    ０．７７＜｜Ｄ１／ｆＷ｜＜３．５ ・・・（４）
    ここで、
    Ｄ１：広角端から望遠端へのズーミング時における第１レンズ群の移動量、
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
    である。
  10. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    ０．７＜ＢＦＷ／ｆＷ＜３．０ ・・・（８）
    ここで、
    ＢＦＷ：広角端における全系のバックフォーカス
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
    である。
  11. 請求項１に記載のズームレンズ系と、
    前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像センサとを含むカメラ本体と接続可能なレンズマウント部とを備える、交換レンズ装置。
  12. 請求項１に記載のズームレンズ系を含む交換レンズ装置と、
    前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像センサを含むカメラ本体とを備える、カメラシステム。
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