WO2012086154A1 - 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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WO2012086154A1
WO2012086154A1 PCT/JP2011/006967 JP2011006967W WO2012086154A1 WO 2012086154 A1 WO2012086154 A1 WO 2012086154A1 JP 2011006967 W JP2011006967 W JP 2011006967W WO 2012086154 A1 WO2012086154 A1 WO 2012086154A1
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lens
lens group
image
zoom lens
zoom
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PCT/JP2011/006967
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English (en)
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Inventor
卓也 今岡
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パナソニック株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/04—Reversed telephoto objectives
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1445—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being negative
    • G02B15/144511—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being negative arranged -+-+
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/177—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake

Definitions

  • the present invention relates to a zoom lens system, an interchangeable lens device, and a camera system.
  • the present invention is not only excellent in optical performance because various aberrations are sufficiently corrected, but also has a short lens overall length and a small lens outer diameter, and is a compact and lightweight zoom lens system, and an interchangeable lens apparatus including the zoom lens system And a camera system.
  • the interchangeable-lens digital camera system (hereinafter also simply referred to as “camera system”) can shoot high-quality images with high sensitivity, and has high-speed focusing and post-shooting image processing. There is an advantage that the interchangeable lens device can be easily replaced, and it has been rapidly spread in recent years.
  • an interchangeable lens device including a zoom lens system that forms an optical image so as to be variable in magnification is popular in that the focal length can be freely changed without lens replacement.
  • zoom lens system used for an interchangeable lens apparatus
  • a zoom lens system having high optical performance from the wide-angle end to the telephoto end has been conventionally demanded.
  • various zoom lens systems having a negative lead and a multi-group configuration have been proposed.
  • Japanese Patent Laying-Open No. 2005-092056 has a four-group configuration of negative positive and negative, and the distance between the first lens group and the second lens group is smaller at the telephoto end than at the wide-angle end during zooming.
  • the distance between the third lens group and the third lens group increases, the distance between the third lens group and the fourth lens group decreases, the ratio of the focal length of the entire system at the wide-angle end and the telephoto end, and the back focus at the wide-angle end.
  • a maximum image height ratio are each disclosed in a zoom lens.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-176271 has a four-group configuration of negative positive and negative, and the distance between the second lens group and the third lens group increases during zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
  • the distance from the fourth lens group is reduced, and the whole or a part of the third lens group is moved as an image blur correction lens group in a direction perpendicular to the optical axis to perform image plane correction, and the lens surface of the image blur correction lens group
  • a variable power optical system is disclosed in which a condition regarding the radius of curvature is set, and the ratio of the focal length between the image blur correcting lens group and the entire system at the wide angle end is set in a specific range.
  • both the zoom lens and the variable power optical system disclosed in the above-mentioned patent document have insufficient aberration correction, and therefore do not have good optical performance, and are disposed on the most object side having negative power. Due to the configuration of the lens group and the arrangement of the diaphragm, it is difficult to shorten the entire lens length or the outer diameter of the lens, and the reduction in size required in recent years has not been realized.
  • An object of the present invention is not only excellent in optical performance with various aberrations sufficiently corrected, but also a small and lightweight zoom lens system having a short overall lens length and a small lens outer diameter, and an interchangeable lens including the zoom lens system An apparatus and a camera system are provided.
  • the zoom lens system In order from the object side to the image side, a first lens group having negative power, a second lens group having positive power, a third lens group having negative power, and a fourth lens having positive power A group of The second lens group includes an object side second lens group and an image side second lens group in order from the object side to the image side, The object-side second lens group has a positive power; An aperture stop is disposed between the object side second lens group and the image side second lens group, The following conditions (1) and (2): ⁇ 0.5 ⁇ f 2O / f 2I ⁇ 1.0 (1) 0.12 ⁇ d 2 O / f W ⁇ 0.35 (2) (here, f 2O : Composite focal length of the object-side second lens group, f 2I : Composite focal length of the image-side second lens group, d 2O : distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side of the second lens group on the object side to the aperture stop, f W is the following conditions (1) and (2): ⁇ 0.5 ⁇ f 2O
  • the present invention In order from the object side to the image side, a first lens group having negative power, a second lens group having positive power, a third lens group having negative power, and a fourth lens having positive power
  • a group of The second lens group includes an object side second lens group and an image side second lens group in order from the object side to the image side, The object-side second lens group has a positive power;
  • An aperture stop is disposed between the object side second lens group and the image side second lens group, The following conditions (1) and (2): ⁇ 0.5 ⁇ f 2O / f 2I ⁇ 1.0 (1) 0.12 ⁇ d 2 O / f W ⁇ 0.35 (2) (here, f 2O : Composite focal length of the object-side second lens group, f 2I : Composite focal length of the image-side second lens group, d 2O : distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side of the second lens group on the object side to the aperture stop, f W is
  • the present invention In order from the object side to the image side, a first lens group having negative power, a second lens group having positive power, a third lens group having negative power, and a fourth lens having positive power
  • a group of The second lens group includes an object side second lens group and an image side second lens group in order from the object side to the image side, The object-side second lens group has a positive power;
  • An aperture stop is disposed between the object side second lens group and the image side second lens group, The following conditions (1) and (2): ⁇ 0.5 ⁇ f 2O / f 2I ⁇ 1.0 (1) 0.12 ⁇ d 2 O / f W ⁇ 0.35 (2) (here, f 2O : Composite focal length of the object-side second lens group, f 2I : Composite focal length of the image-side second lens group, d 2O : distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side of the second lens group on the object side to the aperture stop, f W is the focal
  • the zoom lens system having a short overall lens length and a small lens outer diameter, which is small and light, and an interchangeable lens including the zoom lens system
  • FIG. 1 is a lens arrangement diagram illustrating an infinitely focused state of the zoom lens system according to Embodiment 1 (Example 1).
  • FIG. 2 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 1 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 3 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 1 when the close object is in focus.
  • FIG. 4 is a lateral aberration diagram in a basic state where image blur correction is not performed and in an image blur correction state at the telephoto end of the zoom lens system according to Example 1.
  • FIG. 5 is a lens arrangement diagram illustrating an infinitely focused state of the zoom lens system according to Embodiment 2 (Example 2).
  • FIG. 2 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 1 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 3 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 1 when the close object is in focus.
  • FIG. 4 is a lateral aberration diagram
  • FIG. 6 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 2 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 7 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 2 when the close object is in focus.
  • FIG. 8 is a lens arrangement diagram illustrating an infinitely focused state of the zoom lens system according to Embodiment 3 (Example 3).
  • FIG. 9 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 3 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 10 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 3 when the close object is in focus.
  • FIG. 11 is a lateral aberration diagram in a basic state where image blur correction is not performed and in an image blur correction state at the telephoto end of a zoom lens system according to Example 3.
  • FIG. 12 is a lens arrangement diagram illustrating an infinitely focused state of the zoom lens system according to Embodiment 4 (Example 4).
  • FIG. 13 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 4 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 14 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 4 when the close object is in focus.
  • FIG. 15 is a lateral aberration diagram in a basic state where image blur correction is not performed and in an image blur correction state at the telephoto end of a zoom lens system according to Example 4.
  • FIG. 16 is a schematic configuration diagram of an interchangeable lens digital camera system according to the fifth embodiment.
  • (Embodiments 1 to 4) 1, 5, 8 and 12 are lens arrangement diagrams of the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4, respectively, and all represent the zoom lens system in an infinitely focused state.
  • the lens configuration of T )) and (c) show the lens configuration at the telephoto end (longest focal length state: focal length f T ).
  • the broken line arrows provided between FIGS. (A) and (b) are obtained by connecting the positions of the lens groups in the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end in order from the top. Straight line.
  • the wide-angle end and the intermediate position, and the intermediate position and the telephoto end are simply connected by a straight line, which is different from the actual movement of each lens group.
  • FIGS. 1, 5, 8 and 12 show directions in which a third lens group G3, which will be described later, moves during focusing from an infinite focus state to a close object focus state.
  • FIGS. 1, 5, 8, and 12 show directions in which a third lens group G3, which will be described later, moves during focusing from an infinite focus state to a close object focus state.
  • the symbols of each lens group are described in FIG. 1A, and for convenience, an arrow indicating focusing is attached to the lower part of the symbols of each lens group.
  • the direction in which each lens unit moves during focusing in each zooming state will be specifically described later for each embodiment.
  • the zoom lens system according to Embodiments 1 to 4 in order from the object side to the image side, the first lens group G1 having negative power, the second lens group G2 having positive power, and the negative power And a fourth lens group G4 having a positive power.
  • the distance between the lens groups that is, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2, the second lens group G2 and the third lens group G3,
  • the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 are in a direction along the optical axis so that the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 changes.
  • the zoom lens system according to each embodiment can reduce the size of the entire lens system while maintaining high optical performance by arranging these lens groups in a desired power arrangement.
  • an asterisk * attached to a specific surface indicates that the surface is aspherical.
  • a symbol (+) and a symbol ( ⁇ ) attached to a symbol of each lens group correspond to a power symbol of each lens group.
  • the straight line described on the rightmost side represents the position of the image plane S.
  • an aperture stop A is provided between the third lens element L3 and the fourth lens element L4 in the second lens group G2. As shown in FIGS. 5, 8 and 12, an aperture stop A is provided between the fourth lens element L4 and the fifth lens element L5 in the second lens group G2. The arrangement of the aperture stop A will be specifically described later for each embodiment.
  • the first lens group G1 is a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side in order from the object side to the image side. And a positive meniscus second lens element L2 having a convex surface facing the object side. Both the first lens element L1 and the second lens element L2 are aspheric on both surfaces.
  • the second lens unit G2 includes, in order from the object side to the image side, a biconvex third lens element L3 and a negative meniscus first lens with a convex surface facing the object side. It comprises a four-lens element L4, a biconvex fifth lens element L5, a positive meniscus sixth lens element L6 with the convex surface facing the image side, and a biconcave seventh lens element L7.
  • the fourth lens element L4 and the fifth lens element L5 are cemented, and the sixth lens element L6 and the seventh lens element L7 are cemented.
  • the third lens element L3 has two aspheric surfaces, and the sixth lens element L6 has an aspheric object side surface.
  • the third lens element L3 corresponds to an object-side second lens group described later, and the fourth lens element L4.
  • the fifth lens element L5 and the cemented lens element of the sixth lens element L6 and the seventh lens element L7 correspond to an image-side second lens group described later.
  • the aperture stop A is disposed between the third lens element L3 and the fourth lens element L4, that is, between the object-side second lens group and the image-side second lens group.
  • the third lens unit G3 comprises solely a negative meniscus eighth lens element L8 with the convex surface facing the object side.
  • the eighth lens element L8 has two aspheric surfaces.
  • the fourth lens unit G4 comprises solely a bi-convex ninth lens element L9.
  • the ninth lens element L9 has two aspheric surfaces.
  • the cemented lens element of the sixth lens element L6 and the seventh lens element L7 constituting the second lens group G2 optically blurs an image, which will be described later. This corresponds to an image blur correcting lens group that moves in a direction perpendicular to the optical axis for correction.
  • the zoom lens system according to Embodiment 1 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging, the first lens group G1 moves along a locus convex toward the image side, and the second lens group G2 Is monotonously moved to the object side, the third lens group G3 is monotonously slightly moved to the object side, and the fourth lens group G4 is fixed with respect to the image plane S. That is, during zooming, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 decreases, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 increases, and the third lens group G3 and the fourth lens.
  • the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 move along the optical axis so that the distance from the group G4 changes.
  • the third lens group G3 moves toward the image side along the optical axis in any zooming state during focusing from the infinitely focused state to the close object focused state. Moving.
  • the first lens group G1 is a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side in order from the object side to the image side.
  • a second lens element L2 having a biconcave shape and a third lens element L3 having a positive meniscus shape having a convex surface facing the object side.
  • both the first lens element L1 and the third lens element L3 are aspheric on both surfaces.
  • the second lens unit G2 includes, in order from the object side to the image side, a biconvex fourth lens element L4 and a negative meniscus second lens element with the convex surface facing the object side. It consists of five lens elements L5 and a biconvex sixth lens element L6. Among these, the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are cemented.
  • the fourth lens element L4 has two aspheric surfaces.
  • the fourth lens element L4 corresponds to an object-side second lens group described later
  • the sixth lens element L6 correspond to an image-side second lens group described later.
  • the aperture stop A is disposed between the fourth lens element L4 and the fifth lens element L5, that is, between the object-side second lens group and the image-side second lens group.
  • the third lens unit G3 comprises solely a bi-concave seventh lens element L7.
  • the seventh lens element L7 has two aspheric surfaces.
  • the fourth lens unit G4 comprises solely a bi-convex eighth lens element L8.
  • the eighth lens element L8 has an aspheric object side surface.
  • the zoom lens system according to Embodiment 2 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging, the first lens group G1 moves along a locus convex toward the image side, and the second lens group G2 Is monotonously moved to the object side, the third lens group G3 is monotonously slightly moved to the object side, and the fourth lens group G4 is fixed with respect to the image plane S. That is, during zooming, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 decreases, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 increases, and the third lens group G3 and the fourth lens.
  • the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 move along the optical axis so that the distance from the group G4 changes.
  • the third lens group G3 moves toward the image side along the optical axis in any zooming state during focusing from the infinitely focused state to the close object focused state. Moving.
  • the first lens unit G1 includes a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side in order from the object side to the image side. And a second lens element L2 having a biconcave shape and a third lens element L3 having a positive meniscus shape having a convex surface facing the object side.
  • both the first lens element L1 and the second lens element L2 are aspheric on both surfaces.
  • the second lens unit G2 includes, in order from the object side to the image side, a positive meniscus fourth lens element L4 with a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side.
  • the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are cemented.
  • the fourth lens element L4 has two aspheric surfaces.
  • the fourth lens element L4 corresponds to an object-side second lens group described later, and the fifth lens element L5.
  • the sixth lens element L6 and the seventh lens element L7 correspond to an image-side second lens group described later.
  • the aperture stop A is disposed between the fourth lens element L4 and the fifth lens element L5, that is, between the object-side second lens group and the image-side second lens group.
  • the third lens unit G3 comprises solely a negative meniscus eighth lens element L8 with the convex surface facing the object side.
  • the eighth lens element L8 has two aspheric surfaces.
  • the fourth lens unit G4 comprises solely a bi-convex ninth lens element L9.
  • the ninth lens element L9 has two aspheric surfaces.
  • the seventh lens element L7 constituting the second lens group G2 is arranged in a direction perpendicular to the optical axis to optically correct image blur, which will be described later. This corresponds to a moving image blur correction lens group.
  • the zoom lens system according to Embodiment 3 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging, the first lens group G1 moves along a locus convex toward the image side, and the second lens group G2 Is monotonously moved to the object side, the third lens group G3 is monotonously slightly moved to the object side, and the fourth lens group G4 is fixed with respect to the image plane S. That is, during zooming, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 decreases, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 increases, and the third lens group G3 and the fourth lens.
  • the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 move along the optical axis so that the distance from the group G4 changes.
  • the third lens group G3 moves toward the image side along the optical axis in any zooming state during focusing from the infinitely focused state to the close object focused state. Moving.
  • the first lens unit G1 includes, in order from the object side to the image side, a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side. And a negative meniscus second lens element L2 having a convex surface facing the image side, and a positive meniscus third lens element L3 having a convex surface facing the object side.
  • the second lens element L2 has two aspheric surfaces.
  • the second lens unit G2 includes, in order from the object side to the image side, a biconvex fourth lens element L4 and a negative meniscus second lens element with the convex surface facing the object side. It consists of a five-lens element L5, a biconvex sixth lens element L6, and a biconvex seventh lens element L7. Among these, the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are cemented.
  • the fourth lens element L4 has two aspheric surfaces.
  • the fourth lens element L4 corresponds to an object-side second lens group described later, and the fifth lens element L5.
  • the sixth lens element L6 and the seventh lens element L7 correspond to an image-side second lens group described later.
  • the aperture stop A is disposed between the fourth lens element L4 and the fifth lens element L5, that is, between the object-side second lens group and the image-side second lens group.
  • the third lens unit G3 comprises solely a bi-concave eighth lens element L8.
  • the eighth lens element L8 has two aspheric surfaces.
  • the fourth lens unit G4 comprises solely a bi-convex ninth lens element L9.
  • the ninth lens element L9 has two aspheric surfaces.
  • the seventh lens element L7 constituting the second lens group G2 is arranged in a direction perpendicular to the optical axis to optically correct image blur, which will be described later. This corresponds to a moving image blur correction lens group.
  • the zoom lens system according to Embodiment 4 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging, the first lens group G1 moves along a locus convex toward the image side, and the second lens group G2 Is monotonously moved to the object side, the third lens group G3 is monotonously slightly moved to the object side, and the fourth lens group G4 is fixed with respect to the image plane S. That is, during zooming, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 decreases, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 increases, and the third lens group G3 and the fourth lens.
  • the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 move along the optical axis so that the distance from the group G4 changes.
  • the third lens group G3 moves toward the image side along the optical axis in any zooming state when focusing from the infinitely focused state to the close object focused state. Moving.
  • the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4 have a negative, positive, and negative four-group configuration, and the second lens group G2 includes two lens groups, an object-side second lens group and an image-side second lens group. Since the aperture stop is arranged between the object-side second lens group and the image-side second lens group, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the second lens The distance between the group G2 and the third lens group G3 can be shortened, and the total lens length is shortened.
  • the third lens group G3 moves along the optical axis during focusing from the infinitely focused state to the close object focused state, and the third lens group Since G3 is sandwiched between lens groups having positive power, that is, the second lens group G2 and the fourth lens group G4, the negative power of the third lens group G3 itself can be easily increased. Therefore, the amount of movement of the third lens group G3 can be reduced during focusing, the overall lens length can be shortened, and the overall lens length when the lens barrel is retracted can also be shortened.
  • the fourth lens group G4 disposed on the most image side is fixed with respect to the image plane during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging. Therefore, there is an advantage that entry of dust or the like into the lens system can be sufficiently prevented. Further, since the cam configuration can be reduced, the configuration of the lens barrel can be simplified.
  • the first lens group G1 disposed on the most object side moves along the optical axis during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging.
  • the total lens length is shortened, and the total lens length when the lens barrel is retracted can also be shortened.
  • the zoom lens systems according to Embodiments 1 and 3 to 4 include an image blur correction lens group that moves in a direction perpendicular to the optical axis.
  • This image blur correction lens group it is possible to correct image point movement due to vibration of the entire system, that is, to optically correct image blur due to camera shake, vibration, or the like.
  • the image blur correction lens group moves in the direction perpendicular to the optical axis in this way, thereby suppressing the enlargement of the entire zoom lens system and making it compact.
  • it is possible to correct image blur while maintaining excellent imaging characteristics with small decentration coma and decentering astigmatism.
  • the image blur correction lens group in the present invention may be one lens group, and when one lens group is composed of a plurality of lens elements, any one of the plurality of lens elements is used. Or a plurality of adjacent lens elements.
  • a zoom lens system such as the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4
  • a plurality of preferable conditions are defined for the zoom lens system according to each embodiment, but a zoom lens system configuration that satisfies all of the plurality of conditions is most desirable.
  • individual conditions it is possible to obtain a zoom lens system that exhibits the corresponding effects.
  • the second lens group is in order from the object side to the image side, the object side second lens group and the image side second lens group.
  • the object side second lens group has a positive power
  • an aperture stop is disposed between the object side second lens group and the image side second lens group (hereinafter, this lens).
  • f 2O Composite focal length of the object-side second lens group
  • f 2I Composite focal length of the image-side second lens group
  • d 2O distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side of the second lens group on the object side to the aperture stop
  • f W The focal length of the entire system at the wide angle end.
  • the condition (1) is a condition that defines the relationship between the focal length of the object-side second lens group and the focal length of the image-side second lens group. If the lower limit of condition (1) is not reached, the negative power of the image-side second lens group becomes strong, so that the power of the entire second lens group cannot be increased. On the contrary, if the upper limit of the condition (1) is exceeded, the power of the object-side second lens group becomes weak, and the main plane of the second lens group becomes the image side. As a result, it becomes difficult to correct aberrations at the telephoto end.
  • the above effect can be further achieved by satisfying at least one of the following conditions (1) ′ and (1) ′′. ⁇ 0.3 ⁇ f 2O / f 2I (1) ′ f 2O / f 2I ⁇ 0.7 (1) ''
  • the condition (2) is a condition that defines the relationship between the distance from the lens surface closest to the object side of the second lens unit on the object side to the aperture stop and the focal length of the entire system at the wide angle end, that is, the arrangement of the aperture stop. It is the condition regarding. If the lower limit of condition (2) is not reached, the diameter of the first lens group becomes large, and the outer diameter of the lens cannot be reduced. On the contrary, if the upper limit of the condition (2) is exceeded, the upper ray at the wide-angle end cannot be cut, and it becomes difficult to correct the aberration at the wide-angle end.
  • the above effect can be further achieved by further satisfying at least one of the following conditions (2) ′ and (2) ′′. 0.18 ⁇ d 2O / f W (2) ′ d 2O / f W ⁇ 0.33 (2) ′′
  • the zoom lens system having the basic configuration like the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4 preferably satisfies the following condition (3).
  • f 2O Composite focal length of the object-side second lens group
  • f W The focal length of the entire system at the wide angle end.
  • the condition (3) is a condition that defines the relationship between the focal length of the second lens unit on the object side and the focal length of the entire system at the wide angle end. If the lower limit of the condition (3) is not reached, there is a possibility that the aberration due to the decentering of the object side second lens group becomes too large. Conversely, if the upper limit of condition (3) is exceeded, the principal plane of the object-side second lens group will be on the image side, making it difficult to correct aberrations at the telephoto end.
  • the above effect can be further achieved by further satisfying at least one of the following conditions (3) ′ and (3) ′′. 0.8 ⁇ f 2O / f W (3) ′ f 2O / f W ⁇ 2.0 (3) ''
  • the zoom lens system having the basic configuration like the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4 preferably satisfies the following condition (4). 0.30 ⁇ d 1 / f W ⁇ 0.85 (4) here, d 1 : thickness of the first lens group on the optical axis, f W : The focal length of the entire system at the wide angle end.
  • the condition (4) is a condition that defines the relationship between the thickness of the first lens group and the focal length of the entire system at the wide-angle end. If the lower limit of the condition (4) is not reached, the power of each lens element constituting the first lens group cannot be increased, so that it is difficult to shorten the total lens length. On the contrary, if the upper limit of the condition (4) is exceeded, the total length of the lens becomes long and the total length of the lens when the lens barrel is retracted may be long.
  • the above effect can be further achieved by satisfying at least one of the following conditions (4) ′ and (4) ′′. 0.4 ⁇ d 1 / f W (4) ′ d 1 / f W ⁇ 0.7 ⁇ (4) ''
  • Each lens group constituting the zoom lens system according to Embodiments 1 to 4 includes a refractive lens element that deflects incident light by refraction (that is, a type in which deflection is performed at an interface between media having different refractive indexes)
  • a diffractive lens element that deflects incident light by diffraction a refractive / diffractive hybrid lens element that deflects incident light by a combination of diffractive action and refractive action, and a refractive index that deflects incident light according to the refractive index distribution in the medium
  • Each lens group may be composed of a distributed lens element or the like.
  • FIG. 16 is a schematic configuration diagram of an interchangeable lens digital camera system according to the fifth embodiment.
  • the interchangeable lens digital camera system 100 includes a camera body 101 and an interchangeable lens apparatus 201 that is detachably connected to the camera body 101.
  • the camera body 101 receives an optical image formed by the zoom lens system 202 of the interchangeable lens apparatus 201 and converts it into an electrical image signal, and displays the image signal converted by the image sensor 102.
  • a liquid crystal monitor 103 and a camera mount unit 104 are included.
  • the interchangeable lens device 201 includes a zoom lens system 202 according to any of Embodiments 1 to 4, a lens barrel 203 that holds the zoom lens system 202, and a lens mount unit connected to the camera mount unit 104 of the camera body. 204.
  • the camera mount unit 104 and the lens mount unit 204 electrically connect not only a physical connection but also a controller (not shown) in the camera body 101 and a controller (not shown) in the interchangeable lens device 201. It also functions as an interface that enables mutual signal exchange.
  • FIG. 16 illustrates a case where the zoom lens system according to Embodiment 1 is used as the zoom lens system 202.
  • the zoom lens system 202 according to any one of the first to fourth embodiments is used, an interchangeable lens apparatus that is compact and excellent in imaging performance can be realized at low cost. Further, it is possible to reduce the size and cost of the entire camera system 100 according to the fifth embodiment. Note that the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4 do not have to use the entire zooming area. That is, a range in which the optical performance is ensured according to a desired zooming region may be cut out and used as a zoom lens system having a lower magnification than the zoom lens system described in the corresponding numerical examples 1 to 4 below. Good.
  • the unit of length in the table is “mm”, and the unit of angle of view is “°”.
  • r is a radius of curvature
  • d is a surface interval
  • nd is a refractive index with respect to the d line
  • ⁇ d is an Abbe number with respect to the d line.
  • the surface marked with * is an aspherical surface
  • the aspherical shape is defined by the following equation.
  • Z distance from a point on the aspheric surface having a height h from the optical axis to the tangent plane of the aspheric vertex
  • h height from the optical axis
  • r vertex radius of curvature
  • ⁇ conic constant
  • An n-order aspherical coefficient.
  • each longitudinal aberration diagram shows the aberration at the wide angle end, (b) shows the intermediate position, and (c) shows the aberration at the telephoto end.
  • SA spherical aberration
  • AST mm
  • DIS distortion
  • the vertical axis represents the F number (indicated by F in the figure)
  • the solid line is the d line (d-line)
  • the short broken line is the F line (F-line)
  • the long broken line is the C line (C- line).
  • the vertical axis represents the image height (indicated by H in the figure), the solid line represents the sagittal plane (indicated by s), and the broken line represents the meridional plane (indicated by m in the figure). is there.
  • the vertical axis represents the image height (indicated by H in the figure).
  • 11 and 15 are lateral aberration diagrams at the telephoto end of the zoom lens systems according to Numerical Examples 1 and 3 to 4, respectively.
  • each lateral aberration diagram the upper three aberration diagrams show a basic state where image blur correction is not performed at the telephoto end, and the lower three aberration diagrams show an image blur correction lens group (Numerical Example 1: Sixth lens element L6 and This corresponds to the image blur correction state at the telephoto end where the cemented lens element with the seventh lens element L7, Numerical Examples 3 to 4: the seventh lens element L7) is moved by a predetermined amount in the direction perpendicular to the optical axis.
  • the upper row shows the lateral aberration at the image point of 70% of the maximum image height
  • the middle row shows the lateral aberration at the axial image point
  • the lower row shows the lateral aberration at the image point of -70% of the maximum image height.
  • the upper stage is the lateral aberration at the image point of 70% of the maximum image height
  • the middle stage is the lateral aberration at the axial image point
  • the lower stage is at the image point of -70% of the maximum image height.
  • the horizontal axis represents the distance from the principal ray on the pupil plane
  • the solid line is the d line (d-line)
  • the short broken line is the F line (F-line)
  • the long broken line is the C line ( C-line) characteristics.
  • the meridional plane is a plane including the optical axis of the first lens group G1 and the optical axis of the second lens group G2.
  • the amount of movement in the direction perpendicular to the optical axis of the image blur correction lens group in the image blur correction state at the telephoto end is as follows.
  • Numerical example 1 0.457 mm
  • Numerical example 3 0.182 mm
  • Numerical example 4 0.316 mm
  • the image decentering amount is the value when the image blur correction lens group translates by the above values in the direction perpendicular to the optical axis. Equal to image eccentricity.
  • Table 4 (Various data in the state of focusing on a close object) Wide angle Medium telephoto Object distance 300.0000 300.0000 300.0000 BF 14.1990 14.1990 14.1990 d4 17.8853 6.8869 0.6000 d13 2.4100 9.3719 21.0126 d15 4.6037 3.7412 3.2864
  • Table 8 (Various data in the proximity object in-focus state) Wide angle Medium telephoto Object distance 300.0000 300.0000 300.0000 BF 14.1990 14.1990 14.1990 d6 17.1452 6.6315 0.6000 d12 3.5766 10.1476 21.1244 d14 5.7104 4.9254 4.3998
  • Table 12 (Various data in the proximity object in-focus state) Wide angle Medium telephoto Object distance 300.0000 300.0000 300.0000 BF 14.1990 14.1990 14.1990 d6 15.9237 6.4273 0.6000 d14 3.4644 8.0869 16.0861 d16 5.6560 6.7064 7.1885
  • Table 16 (Various data in the state of focusing on a close object) Wide angle Medium telephoto Object distance 300.0000 300.0000 300.0000 BF 14.1990 14.1990 14.1990 d6 19.8761 7.8944 0.6000 d14 2.3200 6.9003 14.7863 d16 5.7708 6.7662 7.3581
  • Table 17 shows the corresponding values for each condition in the zoom lens system of each numerical example.
  • the zoom lens system according to the present invention can be applied to a digital still camera, a digital video camera, a mobile phone device camera, a PDA (Personal Digital Assistance) camera, a surveillance camera in a surveillance system, a Web camera, an in-vehicle camera, etc. It is particularly suitable for a photographing optical system that requires high image quality, such as a digital still camera system and a digital video camera system.
  • the zoom lens system according to the present invention can be applied to an interchangeable lens apparatus equipped with an electric zoom function for driving a zoom lens system with a motor, which is provided in a digital video camera system, among the interchangeable lens apparatuses according to the present invention. Is possible.
  • Aperture stop S Image surface 100 Lens interchangeable digital camera system 101 Camera body 102 Image sensor 103 Liquid crystal monitor 104 Camera mount unit 201 Interchangeable lens device 202 Zoom lens system 203 Lens tube 204 Lens mount

Abstract

　負のパワーを有する第１レンズ群と、正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レンズ群とからなり、第２レンズ群が物体側第２レンズ群と像側第２レンズ群とからなり、物体側第２レンズ群が正のパワーを有し、物体側第２レンズ群と像側第２レンズ群との間に開口絞りが配置され、条件：－０．５＜ｆＧ２Ｏ／ｆＧ２Ｉ＜１．０及び０．１２＜ｄＧ２Ｏ／ｆＷ＜０．３５（ｆＧ２Ｏ、ｆＧ２Ｉ：物体側第２レンズ群、像側第２レンズ群の合成焦点距離、ｄＧ２Ｏ：物体側第２レンズ群の最物体側レンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離、ｆＷ：広角端での全系の焦点距離）を満足するズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム。

Description

ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
　本発明は、ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステムに関する。特に本発明は、諸収差が充分に補正されて光学性能に優れるだけでなく、レンズ全長が短いうえにレンズ外径も小さく、小型で軽量なズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む交換レンズ装置及びカメラシステムに関する。
　レンズ交換式デジタルカメラシステム（以下、単に「カメラシステム」ともいう）は、高感度で高画質な画像を撮影することができ、フォーカシングや撮影後の画像処理が高速で、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があり、近年急速に普及している。また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、レンズ交換を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。
　交換レンズ装置に用いるズームレンズ系としては、従来より、広角端から望遠端まで高い光学性能を有するものが求められており、例えば負リードで多群構成のズームレンズ系が種々提案されている。
　例えば特開２００５－０９２０５６号公報は、負正負正の４群構成で、ズーミング時に広角端に比べて望遠端で、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が増大し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少し、広角端と望遠端とにおける全系の焦点距離の比と、広角端でのバックフォーカスと最大像高との比とが各々特定範囲に設定されたズームレンズを開示している。
　特開２００８－１７６２７１号公報は、負正負正の４群構成で、広角端から望遠端への変倍時に、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が増大し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群全体又は一部を像ぶれ補正レンズ群として光軸と直交する方向に移動させて像面補正を行い、像ぶれ補正レンズ群のレンズ面の曲率半径に関する条件が設定され、像ぶれ補正レンズ群と広角端での全系との焦点距離の比が特定範囲に設定された変倍光学系を開示している。
特開２００５－０９２０５６号公報 特開２００８－１７６２７１号公報
　しかしながら、前記特許文献に開示のズームレンズ及び変倍光学系はいずれも、収差の補正が不充分であるため、良好な光学性能を有するものではなく、しかも負のパワーを有する最も物体側に配置されたレンズ群の構成や絞りの配置に起因して、レンズ全長の短縮化やレンズ外径の縮小が困難であり、近年要求される小型化が実現されたものではない。
　本発明の目的は、諸収差が充分に補正されて光学性能に優れるだけでなく、レンズ全長が短いうえにレンズ外径も小さく、小型で軽量なズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む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。
　上記目的の１つは、以下のズームレンズ系により達成される。すなわち本発明は、
物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正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レンズ群とからなり、
前記第２レンズ群が、物体側から像側へと順に、物体側第２レンズ群と像側第２レンズ群とからなり、
前記物体側第２レンズ群が、正のパワーを有し、
前記物体側第２レンズ群と前記像側第２レンズ群との間に開口絞りが配置され、
以下の条件（１）及び（２）：
　　－０．５＜ｆ２Ｏ／ｆ２Ｉ＜１．０　・・・（１）
　　０．１２＜ｄ２Ｏ／ｆＷ＜０．３５　・・・（２）
（ここで、
　ｆ２Ｏ：物体側第２レンズ群の合成焦点距離、
　ｆ２Ｉ：像側第２レンズ群の合成焦点距離、
　ｄ２Ｏ：物体側第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離、
　ｆＷ：広角端での全系の焦点距離
である）
を満足する、ズームレンズ系
に関する。
　上記目的の１つは、以下の交換レンズ装置により達成される。すなわち本発明は、
物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正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レンズ群とからなり、
前記第２レンズ群が、物体側から像側へと順に、物体側第２レンズ群と像側第２レンズ群とからなり、
前記物体側第２レンズ群が、正のパワーを有し、
前記物体側第２レンズ群と前記像側第２レンズ群との間に開口絞りが配置され、
以下の条件（１）及び（２）：
　　－０．５＜ｆ２Ｏ／ｆ２Ｉ＜１．０　・・・（１）
　　０．１２＜ｄ２Ｏ／ｆＷ＜０．３５　・・・（２）
（ここで、
　ｆ２Ｏ：物体側第２レンズ群の合成焦点距離、
　ｆ２Ｉ：像側第２レンズ群の合成焦点距離、
　ｄ２Ｏ：物体側第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離、
　ｆＷ：広角端での全系の焦点距離
である）
を満足するズームレンズ系と、
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素子を含むカメラ本体との接続が可能なレンズマウント部と
を備える、交換レンズ装置
に関する。
　上記目的の１つは、以下のカメラシステムにより達成される。すなわち本発明は、
物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正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レンズ群とからなり、
前記第２レンズ群が、物体側から像側へと順に、物体側第２レンズ群と像側第２レンズ群とからなり、
前記物体側第２レンズ群が、正のパワーを有し、
前記物体側第２レンズ群と前記像側第２レンズ群との間に開口絞りが配置され、
以下の条件（１）及び（２）：
　　－０．５＜ｆ２Ｏ／ｆ２Ｉ＜１．０　・・・（１）
　　０．１２＜ｄ２Ｏ／ｆＷ＜０．３５　・・・（２）
（ここで、
　ｆ２Ｏ：物体側第２レンズ群の合成焦点距離、
　ｆ２Ｉ：像側第２レンズ群の合成焦点距離、
　ｄ２Ｏ：物体側第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離、
　ｆＷ：広角端での全系の焦点距離
である）
を満足するズームレンズ系、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素子を含むカメラ本体と
を備える、カメラシステム
に関する。
　本発明によれば、諸収差が充分に補正されて光学性能に優れるだけでなく、レンズ全長が短いうえにレンズ外径も小さく、小型で軽量なズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む交換レンズ装置及びカメラシステムを提供することができる。
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近接物体合焦状態の縦収差図である。 図４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５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６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７は、実施例２に係るズームレンズ系の近接物体合焦状態の縦収差図である。 図８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９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１０は、実施例３に係るズームレンズ系の近接物体合焦状態の縦収差図である。 図１１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１２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１３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１４は、実施例４に係るズームレンズ系の近接物体合焦状態の縦収差図である。 図１５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１６は、実施の形態５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。
　（実施の形態１～４）
　図１、５、８及び１２は、各々実施の形態１～４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。
　さらに各図において、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、図１、５、８及び１２では、後述する第３レンズ群Ｇ３が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に移動する方向を示している。なお、これら図１、５、８及び１２では、（ａ）図に各レンズ群の符号が記載されているため、便宜上、この各レンズ群の符号の下部にフォーカシングを表す矢印を付しているが、各ズーミング状態において、フォーカシングの際に各レンズ群が移動する方向は、実施の形態ごとに後に具体的に説明する。
　実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、正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。各実施の形態に係るズームレンズ系では、ズーミングに際して、各レンズ群の間隔、すなわち、前記第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔がいずれも変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿った方向にそれぞれ移動する。各実施の形態に係るズームレンズ系は、これら各レンズ群を所望のパワー配置にすることにより、高い光学性能を保持しつつ、レンズ系全体の小型化を可能にしている。
　なお図１、５、８及び１２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。また各図において、最も右側に記載された直線は、像面Ｓの位置を表す。
　さらに図１に示すように、第２レンズ群Ｇ２内の第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４との間には、開口絞りＡが設けられている。また図５、８及び１２に示すように、第２レンズ群Ｇ２内の第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５との間には、開口絞りＡが設けられている。なお、かかる開口絞りＡの配置については、実施の形態ごとに後に具体的に説明する。
　図１に示すように、実施の形態１に係るズームレンズ系において、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。これら第１レンズ素子Ｌ１及び第２レンズ素子Ｌ２は、いずれもその両面が非球面である。
　実施の形態１に係るズームレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第３レンズ素子Ｌ３と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第４レンズ素子Ｌ４と、両凸形状の第５レンズ素子Ｌ５と、像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凹形状の第７レンズ素子Ｌ７とからなる。これらのうち、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５とは接合されており、第６レンズ素子Ｌ６と第７レンズ素子Ｌ７とは接合されている。また、第３レンズ素子Ｌ３は、その両面が非球面であり、第６レンズ素子Ｌ６は、その物体側面が非球面である。
　なお、実施の形態１に係るズームレンズ系では、第２レンズ群Ｇ２を構成するレンズ素子のうち、第３レンズ素子Ｌ３が、後述する物体側第２レンズ群に相当し、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５との接合レンズ素子、及び第６レンズ素子Ｌ６と第７レンズ素子Ｌ７との接合レンズ素子が、後述する像側第２レンズ群に相当する。開口絞りＡは、第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４との間、すなわち物体側第２レンズ群と像側第２レンズ群との間に配置されている。
　また実施の形態１に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第８レンズ素子Ｌ８のみからなる。この第８レンズ素子Ｌ８は、その両面が非球面である。
　また実施の形態１に係るズームレンズ系において、第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の第９レンズ素子Ｌ９のみからなる。この第９レンズ素子Ｌ９は、その両面が非球面である。
　なお、実施の形態１に係るズームレンズ系では、第２レンズ群Ｇ２を構成する、第６レンズ素子Ｌ６と第７レンズ素子Ｌ７との接合レンズ素子が、後述する、像のぶれを光学的に補正するために光軸に対して垂直方向に移動する像ぶれ補正レンズ群に相当する。
　実施の形態１に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は、像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、単調に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に僅かに物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｓに対して固定されている。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
　さらに実施の形態１に係るズームレンズ系において、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に、第３レンズ群Ｇ３は、いずれのズーミング状態でも光軸に沿って像側へ移動する。
　図５に示すように、実施の形態２に係るズームレンズ系において、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、両凹形状の第２レンズ素子Ｌ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３とからなる。これらのうち、第１レンズ素子Ｌ１及び第３レンズ素子Ｌ３は、いずれもその両面が非球面である。
　実施の形態２に係るズームレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６とからなる。これらのうち、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６とは接合されている。また、第４レンズ素子Ｌ４は、その両面が非球面である。
　なお、実施の形態２に係るズームレンズ系では、第２レンズ群Ｇ２を構成するレンズ素子のうち、第４レンズ素子Ｌ４が、後述する物体側第２レンズ群に相当し、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６との接合レンズ素子が、後述する像側第２レンズ群に相当する。開口絞りＡは、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５との間、すなわち物体側第２レンズ群と像側第２レンズ群との間に配置されている。
　また実施の形態２に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の第７レンズ素子Ｌ７のみからなる。この第７レンズ素子Ｌ７は、その両面が非球面である。
　また実施の形態２に係るズームレンズ系において、第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の第８レンズ素子Ｌ８のみからなる。この第８レンズ素子Ｌ８は、その物体側面が非球面である。
　実施の形態２に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は、像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、単調に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に僅かに物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｓに対して固定されている。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
　さらに実施の形態２に係るズームレンズ系において、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に、第３レンズ群Ｇ３は、いずれのズーミング状態でも光軸に沿って像側へ移動する。
　図８に示すように、実施の形態３に係るズームレンズ系において、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、両凹形状の第２レンズ素子Ｌ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３とからなる。これらのうち、第１レンズ素子Ｌ１及び第２レンズ素子Ｌ２は、いずれもその両面が非球面である。
　実施の形態３に係るズームレンズ系において、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正メニスカス形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７とからなる。これらのうち、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６とは接合されている。また、第４レンズ素子Ｌ４は、その両面が非球面である。
　なお、実施の形態３に係るズームレンズ系では、第２レンズ群Ｇ２を構成するレンズ素子のうち、第４レンズ素子Ｌ４が、後述する物体側第２レンズ群に相当し、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６との接合レンズ素子、及び第７レンズ素子Ｌ７が、後述する像側第２レンズ群に相当する。開口絞りＡは、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５との間、すなわち物体側第２レンズ群と像側第２レンズ群との間に配置されている。
　また実施の形態３に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第８レンズ素子Ｌ８のみからなる。この第８レンズ素子Ｌ８は、その両面が非球面である。
　また実施の形態３に係るズームレンズ系において、第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の第９レンズ素子Ｌ９のみからなる。この第９レンズ素子Ｌ９は、その両面が非球面である。
　なお、実施の形態３に係るズームレンズ系では、第２レンズ群Ｇ２を構成する第７レンズ素子Ｌ７が、後述する、像のぶれを光学的に補正するために光軸に対して垂直方向に移動する像ぶれ補正レンズ群に相当する。
　実施の形態３に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は、像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、単調に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に僅かに物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｓに対して固定されている。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
　さらに実施の形態３に係るズームレンズ系において、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に、第３レンズ群Ｇ３は、いずれのズーミング状態でも光軸に沿って像側へ移動する。
　図１２に示すように、実施の形態４に係るズームレンズ系において、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、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第２レンズ素子Ｌ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３とからなる。これらのうち、第２レンズ素子Ｌ２は、その両面が非球面である。
　実施の形態４に係るズームレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７とからなる。これらのうち、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６とは接合されている。また、第４レンズ素子Ｌ４は、その両面が非球面である。
　なお、実施の形態４に係るズームレンズ系では、第２レンズ群Ｇ２を構成するレンズ素子のうち、第４レンズ素子Ｌ４が、後述する物体側第２レンズ群に相当し、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６との接合レンズ素子、及び第７レンズ素子Ｌ７が、後述する像側第２レンズ群に相当する。開口絞りＡは、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５との間、すなわち物体側第２レンズ群と像側第２レンズ群との間に配置されている。
　また実施の形態４に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の第８レンズ素子Ｌ８のみからなる。この第８レンズ素子Ｌ８は、その両面が非球面である。
　また実施の形態４に係るズームレンズ系において、第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の第９レンズ素子Ｌ９のみからなる。この第９レンズ素子Ｌ９は、その両面が非球面である。
　なお、実施の形態４に係るズームレンズ系では、第２レンズ群Ｇ２を構成する第７レンズ素子Ｌ７が、後述する、像のぶれを光学的に補正するために光軸に対して垂直方向に移動する像ぶれ補正レンズ群に相当する。
　実施の形態４に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は、像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、単調に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に僅かに物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｓに対して固定されている。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
　さらに実施の形態４に係るズームレンズ系において、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に、第３レンズ群Ｇ３は、いずれのズーミング状態でも光軸に沿って像側へ移動する。
　実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、負正負正の４群構成であり、さらに第２レンズ群Ｇ２が物体側第２レンズ群と像側第２レンズ群との２つのレンズ群で構成されており、これら物体側第２レンズ群と像側第２レンズ群との間に開口絞りが配置されているので、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔及び第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔をいずれも短くすることができ、レンズ全長が短くなる。
　実施の形態１～４に係るズームレンズ系では、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の際に、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って移動し、該第３レンズ群Ｇ３は正のパワーを有するレンズ群、すなわち第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４とに挟まれているので、第３レンズ群Ｇ３自身の負のパワーを容易に大きくすることができる。したがって、フォーカシングの際に第３レンズ群Ｇ３の移動量を小さくすることができ、レンズ全長が短くなり、さらにレンズ鏡筒を沈胴させた際のレンズ全長も短くすることができる。
　実施の形態１～４に係るズームレンズ系では、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、最像側に配置された第４レンズ群Ｇ４が像面に対して固定されているので、レンズ系内への塵等の進入が充分に防御され得るという利点がある。またカム構成を少なくすることができるので、レンズ鏡筒の構成も簡単にすることができる。
　実施の形態１～４に係るズームレンズ系では、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、最物体側に配置された第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って移動するので、レンズ全長が短くなり、さらにレンズ鏡筒を沈胴させた際のレンズ全長も短くすることができる。
　実施の形態１及び３～４に係るズームレンズ系は、光軸に対して垂直方向に移動する像ぶれ補正レンズ群を備えている。この像ぶれ補正レンズ群により、全系の振動による像点移動を補正する、すなわち、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正することができる。
　全系の振動による像点移動を補正する際に、このように像ぶれ補正レンズ群が光軸に直交する方向に移動することにより、ズームレンズ系全体の大型化を抑制してコンパクトに構成しながら、偏心コマ収差や偏心非点収差が小さい優れた結像特性を維持して像ぶれの補正を行うことができる。
　なお、本発明における像ぶれ補正レンズ群とは、１つのレンズ群であってもよく、１つのレンズ群が複数のレンズ素子で構成される場合、該複数のレンズ素子のうち、いずれか１枚のレンズ素子又は隣り合った複数のレンズ素子であってもよい。
　以下、例えば実施の形態１～４に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系が満足することが好ましい条件を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系に対して、複数の好ましい条件が規定されるが、これら複数の条件すべてを満足するズームレンズ系の構成が最も望ましい。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可能である。
　例えば実施の形態１～４に係るズームレンズ系のように、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正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レンズ群とからなり、前記第２レンズ群が、物体側から像側へと順に、物体側第２レンズ群と像側第２レンズ群とからなり、前記物体側第２レンズ群が、正のパワーを有し、前記物体側第２レンズ群と前記像側第２レンズ群との間に開口絞りが配置される（以下、このレンズ構成を、実施の形態の基本構成という）ズームレンズ系は、以下の条件（１）及び（２）を満足する。
　　－０．５＜ｆ２Ｏ／ｆ２Ｉ＜１．０　・・・（１）
　　０．１２＜ｄ２Ｏ／ｆＷ＜０．３５　・・・（２）
ここで、
　ｆ２Ｏ：物体側第２レンズ群の合成焦点距離、
　ｆ２Ｉ：像側第２レンズ群の合成焦点距離、
　ｄ２Ｏ：物体側第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離、
　ｆＷ：広角端での全系の焦点距離
である。
　前記条件（１）は、物体側第２レンズ群の焦点距離と、像側第２レンズ群の焦点距離との関係を規定する条件である。条件（１）の下限を下回ると、像側第２レンズ群の負のパワーが強くなるため、第２レンズ群全体のパワーを強くすることができない。逆に条件（１）の上限を上回ると、物体側第２レンズ群のパワーが弱くなるため、第２レンズ群の主平面が像側になってしまう。その結果、望遠端での収差の補正が困難になる。
　なお、さらに以下の条件（１）’及び（１）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
　　－０．３＜ｆ２Ｏ／ｆ２Ｉ　・・・（１）’
　　ｆ２Ｏ／ｆ２Ｉ＜０．７　・・・（１）’’
　前記条件（２）は、物体側第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から開口絞りまでの距離と、広角端での全系の焦点距離との関係を規定する条件、すなわち開口絞りの配置に関する条件である。条件（２）の下限を下回ると、第１レンズ群の径が大きくなり、レンズ外径を縮小することができない。逆に条件（２）の上限を上回ると、広角端の上光線をカットすることができなくなり、広角端での収差の補正が困難になる。
　なお、さらに以下の条件（２）’及び（２）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
　　０．１８＜ｄ２Ｏ／ｆＷ　・・・（２）’
　　ｄ２Ｏ／ｆＷ＜０．３３　・・・（２）’’
　例えば実施の形態１～４に係るズームレンズ系のように、基本構成を有す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。
　　０．５＜ｆ２Ｏ／ｆＷ＜３．０　・・・（３）
ここで、
　ｆ２Ｏ：物体側第２レンズ群の合成焦点距離、
　ｆＷ：広角端での全系の焦点距離
である。
　前記条件（３）は、物体側第２レンズ群の焦点距離と、広角端での全系の焦点距離との関係を規定する条件である。条件（３）の下限を下回ると、物体側第２レンズ群の偏心による収差が大きくなりすぎる恐れがある。逆に条件（３）の上限を上回ると、物体側第２レンズ群の主平面が像側になり、望遠端での収差の補正が困難になる。
　なお、さらに以下の条件（３）’及び（３）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
　　０．８＜ｆ２Ｏ／ｆＷ　・・・（３）’
　　ｆ２Ｏ／ｆＷ＜２．０　・・・（３）’’
　例えば実施の形態１～４に係るズームレンズ系のように、基本構成を有す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。
　　０．３０＜ｄ１／ｆＷ＜０．８５　・・・（４）
ここで、
　ｄ１：第１レンズ群の光軸上での厚み、
　ｆＷ：広角端での全系の焦点距離
である。
　前記条件（４）は、第１レンズ群の厚みと、広角端での全系の焦点距離との関係を規定する条件である。条件（４）の下限を下回ると、第１レンズ群を構成する各レンズ素子のパワーを大きくすることができないため、レンズ全長を短くすることが困難となる。逆に条件（４）の上限を上回ると、レンズ全長が長くなるうえに、レンズ鏡筒を沈胴させた際のレンズ全長も長くなる恐れがある。
　なお、さらに以下の条件（４）’及び（４）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
　　０．４＜ｄ１／ｆＷ　・・・（４）’
　　ｄ１／ｆＷ＜０．７　・・・（４）’’
　実施の形態１～４に係るズームレンズ系を構成している各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ素子（すなわち、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素子）のみで構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、回折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で、各レンズ群を構成してもよい。特に、屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子において、屈折率の異なる媒質の界面に回折構造を形成すると、回折効率の波長依存性が改善されるので、好ましい。
（実施の形態５）
　図１６は、実施の形態５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５に係るレンズ交換式デジタルカメラシステム１００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、実施の形態１～４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１０１内のコントローラ（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。なお、図１６においては、ズームレンズ系２０２として実施の形態１に係るズームレンズ系を用いた場合を図示している。
　本実施の形態５では、実施の形態１～４いずれかに係るズームレンズ系２０２を用いているので、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５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することができる。なお、これら実施の形態１～４に係るズームレンズ系は、全てのズーミング域を使用する必要はない。すなわち、所望のズーミング域に応じて、光学性能が確保されている範囲を切り出し、以下の対応する数値実施例１～４で説明するズームレンズ系よりも低倍率のズームレンズ系として使用してもよい。
　以下、実施の形態１～４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。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、νｄ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 JPOXMLDOC01-appb-M000001
 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、６、９及び１３は、各々数値実施例１～４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。
　また図３、７、１０及び１４は、各々数値実施例１～４に係るズームレンズ系の近接物体合焦状態の縦収差図である。なお、数値実施例１～４における物体距離は、３００ｍｍ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４、１１及び１５は、各々数値実施例１及び３～４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。
　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、像ぶれ補正レンズ群（数値実施例１：第６レンズ素子Ｌ６と第７レンズ素子Ｌ７との接合レンズ素子、数値実施例３～４：第７レンズ素子Ｌ７）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の光軸と第２レンズ群Ｇ２の光軸とを含む平面としている。
　なお、各数値実施例のズームレンズ系について、望遠端における、像ぶれ補正状態での像ぶれ補正レンズ群の光軸と垂直な方向への移動量は、以下に示すとおりである。
数値実施例１　０．４５７ｍｍ
数値実施例３　０．１８２ｍｍ
数値実施例４　０．３１６ｍｍ
　撮影距離が∞で望遠端において、ズームレンズ系が０．３°だけ傾いた場合の像偏心量は、像ぶれ補正レンズ群が光軸と垂直な方向に上記の各値だけ平行移動するときの像偏心量に等しい。
　各横収差図から明らかなように、軸上像点における横収差の対称性は良好であることがわかる。また、＋７０％像点における横収差と－７０％像点における横収差とを基本状態で比較すると、いずれも湾曲度が小さく、収差曲線の傾斜がほぼ等しいことから、偏心コマ収差、偏心非点収差が小さいことがわかる。このことは、像ぶれ補正状態であっても充分な結像性能が得られていることを意味している。また、ズームレンズ系の像ぶれ補正角が同じ場合には、ズームレンズ系全体の焦点距離が短くなるにつれて、像ぶれ補正に必要な平行移動量が減少する。したがって、いずれのズーム位置であっても、０．３°までの像ぶれ補正角に対して、結像特性を低下させることなく充分な像ぶれ補正を行うことが可能である。
（数値実施例１）
　数値実施例１のズームレンズ系は、図１に示した実施の形態１に対応する。数値実施例１のズームレンズ系の面データを表１に、非球面データを表２に、無限遠合焦状態での各種データを表３に、近接物体合焦状態での各種データを表４に示す。
表　１（面データ）
 
  面番号         r           d           nd         vd     
    物面             ∞                                               
     1*      7246.07820     0.80000     1.77200    50.0    
     2*         9.76630     3.77470                        
     3*        15.61040     1.75130     2.00170    20.6    
     4*        23.59990        可変                        
     5*        10.99500     2.32880     1.69385    53.1    
     6*       -46.84230     1.39640                        
   7(絞り)           ∞     2.00000                        
     8         81.47730     0.40000     1.85026    32.3    
     9          6.78960     2.72250     1.49700    81.6    
    10        -14.43410     0.50000                        
    11*       -52.86350     1.18010     1.81000    41.0    
    12        -21.55830     0.30000     1.48749    70.4    
    13         46.44870        可変                        
    14*      1000.00000     0.60000     1.77200    50.0    
    15*        15.45450        可変                        
    16*        38.47910     3.71710     1.85400    40.4    
    17*       -48.71800        (BF)                        
    像面             ∞                                               
表　２（非球面データ）
 
  第1面
   K= 0.00000E+00, A4= 1.06900E-04, A6=-1.23164E-06, A8= 3.36463E-09 
   A10= 8.54528E-13 
  第2面
   K= 0.00000E+00, A4=-5.29613E-05, A6= 1.38564E-06, A8=-2.42278E-08 
   A10=-9.75451E-11 
  第3面
   K= 0.00000E+00, A4=-2.71820E-04, A6= 1.40876E-06, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第4面
   K= 0.00000E+00, A4=-2.56009E-04, A6= 1.00320E-06, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第5面
   K= 0.00000E+00, A4=-6.09544E-05, A6=-5.78175E-08, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第6面
   K= 0.00000E+00, A4= 7.98019E-05, A6=-3.37082E-07, A8= 1.48113E-08 
   A10=-2.44475E-10 
  第11面
   K= 0.00000E+00, A4=-1.28683E-05, A6=-7.75752E-07, A8= 1.15009E-07 
   A10=-3.34531E-09 
  第14面
   K= 0.00000E+00, A4=-1.94531E-04, A6= 2.03325E-08, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第15面
   K= 0.00000E+00, A4=-1.89186E-04, A6= 6.83816E-08, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第16面
   K= 0.00000E+00, A4=-2.43333E-05, A6= 2.10209E-07, A8=-1.20236E-09 
   A10= 3.61521E-12 
  第17面
   K= 0.00000E+00, A4=-3.55533E-05, A6= 1.46031E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00
表　３（無限遠合焦状態での各種データ）
 
  ズーム比     2.79710
                広角      中間      望遠
  焦点距離      14.4901   24.2340   40.5304
 Ｆナンバー     3.64054   5.30513   5.82425
    画角        40.5973   24.2052   14.7083
    像高        10.8150   10.8150   10.8150
 レンズ全長     60.5693   55.6705   60.5698
    ＢＦ        14.1990   14.1990   14.1990
    d4          17.8853    6.8869    0.6000 
    d13          1.9392    8.0113   17.2462 
    d15          5.0745    5.1018    7.0529 
 
ズームレンズ群データ
  群    始面      焦点距離
   1       1     -19.77079
   2       5      15.73323
   3      14     -20.33850
   4      16      25.67835
表　４（近接物体合焦状態での各種データ）
 
                広角      中間      望遠
　物体距離　　 300.0000  300.0000  300.0000
    ＢＦ        14.1990   14.1990   14.1990
    d4          17.8853    6.8869    0.6000 
    d13          2.4100    9.3719   21.0126 
    d15          4.6037    3.7412    3.2864
（数値実施例２）
　数値実施例２のズームレンズ系は、図５に示した実施の形態２に対応する。数値実施例２のズームレンズ系の面データを表５に、非球面データを表６に、無限遠合焦状態での各種データを表７に、近接物体合焦状態での各種データを表８に示す。
表　５（面データ）
 
  面番号         r           d           nd         vd    
    物面             ∞                                               
     1*        24.26410     0.90000     1.81000    41.0   
     2*        10.38930     5.28250                       
     3        -26.13930     0.60000     1.61800    63.4   
     4         55.82340     0.20000                       
     5*        12.45890     1.36570     2.01960    21.5   
     6*        17.93070        可変                       
     7*        11.91240     3.08090     1.77200    50.0   
     8*       -72.97730     1.50000                       
   9(絞り)           ∞     1.50000                       
    10        578.36700     0.30000     1.80610    33.3   
    11          7.32500     2.64380     1.49700    81.6   
    12        -14.76640        可変                       
    13*       -93.84910     0.50000     1.54000    56.0   
    14*        13.12940        可変                       
    15*        40.68890     3.06480     1.85400    40.4   
    16        -64.48970        (BF)                           
    像面             ∞                                               
表　６（非球面データ）
 
  第1面
   K= 0.00000E+00, A4= 7.20660E-05, A6=-1.76669E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第2面
   K= 0.00000E+00, A4= 2.37301E-05, A6= 4.41999E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第5面
   K= 0.00000E+00, A4=-1.43956E-04, A6= 1.78509E-06, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第6面
   K= 0.00000E+00, A4=-7.82448E-05, A6= 1.98131E-06, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第7面
   K= 0.00000E+00, A4=-2.77853E-05, A6= 3.01868E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第8面
   K= 0.00000E+00, A4= 9.37123E-05, A6=-1.02967E-07, A8= 8.87091E-09 
   A10=-6.74560E-11 
  第13面
   K= 0.00000E+00, A4=-1.64682E-04, A6= 6.28293E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第14面
   K= 0.00000E+00, A4=-1.42056E-04, A6=-1.38794E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第15面
   K= 0.00000E+00, A4= 1.88815E-05, A6=-5.91514E-08, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00
表　７（無限遠合焦状態での各種データ）
 
  ズーム比     2.79710
                広角      中間      望遠
  焦点距離      14.4901   24.2340   40.5302
 Ｆナンバー     3.64081   5.30486   5.82421
    画角        41.1705   24.3636   14.8033
    像高        10.8150   10.8150   10.8150
 レンズ全長     61.5691   56.8414   61.2610
    ＢＦ        14.1990   14.1990   14.1990
    d6          17.1452    6.6315    0.6000 
    d12          3.1505    8.9183   17.7188 
    d14          6.1365    6.1547    7.8054 
 
ズームレンズ群データ
  群    始面      焦点距離
   1       1     -18.64438
   2       7      14.98819
   3      13     -21.29480
   4      15      29.61077
表　８（近接物体合焦状態での各種データ）
 
                広角      中間      望遠
　物体距離　　 300.0000  300.0000  300.0000
    ＢＦ        14.1990   14.1990   14.1990
    d6          17.1452    6.6315    0.6000 
    d12          3.5766   10.1476   21.1244 
    d14          5.7104    4.9254    4.3998
（数値実施例３）
　数値実施例３のズームレンズ系は、図８に示した実施の形態３に対応する。数値実施例３のズームレンズ系の面データを表９に、非球面データを表１０に、無限遠合焦状態での各種データを表１１に、近接物体合焦状態での各種データを表１２に示す。
表　９（面データ）
 
  面番号         r           d           nd         vd   
    物面             ∞                                  
     1*        15.78210     0.80000     1.85400    40.4  
     2*         9.12530     5.45050                      
     3*       -16.56950     0.60000     1.58700    59.6  
     4*        77.97690     0.20000                      
     5         18.36590     1.17940     2.00272    19.3  
     6         28.11850        可変                      
     7*        11.62750     1.87230     1.75550    45.6  
     8*       106.41840     1.11400                      
   9(絞り)           ∞     2.00000                      
    10         20.59090     0.40000     1.90366    31.3  
    11          7.48610     2.92480     1.49700    81.6  
    12        -28.73240     0.50000                      
    13         29.59400     1.30000     1.56732    42.8  
    14       -122.15880        可変                      
    15*        38.37840     0.40000     1.81000    41.0  
    16*         9.04180        可変                      
    17*        63.45900     3.58470     1.75550    45.6  
    18*       -36.13590        (BF)                      
    像面             ∞                                               
表　１０（非球面データ）
 
  第1面
   K= 0.00000E+00, A4= 0.00000E+00, A6= 5.99515E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第2面
   K= 0.00000E+00, A4=-2.47760E-05, A6=-1.49379E-08, A8= 9.35895E-09 
   A10= 1.19674E-11 
  第3面
   K= 0.00000E+00, A4=-1.55227E-05, A6= 4.44467E-07, A8= 1.62023E-08 
   A10=-1.66412E-10 
  第4面
   K= 0.00000E+00, A4= 0.00000E+00, A6= 1.14114E-06, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第7面
   K= 0.00000E+00, A4=-3.55890E-05, A6=-5.87816E-07, A8= 2.39229E-08 
   A10=-2.31393E-09 
  第8面
   K= 0.00000E+00, A4= 5.59122E-05, A6=-8.26971E-07, A8= 1.66233E-08 
   A10=-2.32755E-09 
  第15面
   K= 0.00000E+00, A4=-2.83318E-04, A6= 2.24454E-07, A8=-1.44655E-08 
   A10= 7.84135E-10 
  第16面
   K= 0.00000E+00, A4=-2.71306E-04, A6=-2.85318E-06, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第17面
   K= 0.00000E+00, A4= 4.73183E-05, A6=-1.18300E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第18面
   K= 0.00000E+00, A4=-9.29919E-06, A6= 4.89106E-08, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00
表　１１（無限遠合焦状態での各種データ）
 
  ズーム比     2.79707
                広角      中間      望遠
  焦点距離      14.4901   24.2339   40.5297
 Ｆナンバー     3.64044   5.30477   5.82432
    画角        40.6348   24.5553   14.9715
    像高        10.8150   10.8150   10.8150
 レンズ全長     61.5690   57.7455   60.3986
    ＢＦ        14.1990   14.1990   14.1990
    d6          15.9237    6.4273    0.6000 
    d14          3.2316    7.4620   14.3893 
    d16          5.8888    7.3314    8.8853 
 
ズームレンズ群データ
  群    始面      焦点距離
   1       1     -15.29116
   2       7      13.08509
   3      15     -14.69287
   4      17      30.95568
表　１２（近接物体合焦状態での各種データ）
 
                広角      中間      望遠
　物体距離　　 300.0000  300.0000  300.0000
    ＢＦ        14.1990   14.1990   14.1990
    d6          15.9237    6.4273    0.6000 
    d14          3.4644    8.0869   16.0861 
    d16          5.6560    6.7064    7.1885
（数値実施例４）
　数値実施例４のズームレンズ系は、図１２に示した実施の形態４に対応する。数値実施例４のズームレンズ系の面データを表１３に、非球面データを表１４に、無限遠合焦状態での各種データを表１５に、近接物体合焦状態での各種データを表１６に示す。
表　１３（面データ）
 
  面番号         r           d           nd         vd   
    物面             ∞                                  
     1         20.78970     0.75000     1.91082    35.2  
     2          9.66470     5.38180                      
     3*       -20.85130     0.45000     1.58700    59.6  
     4*     -1000.00000     0.20000                      
     5         31.05800     1.39550     1.94595    18.0  
     6        110.64730        可変                      
     7*        12.23870     2.08550     1.77200    50.0  
     8*      -173.85330     1.00000                      
   9(絞り)           ∞     2.17440                      
    10         42.56150     0.91310     1.80610    33.3  
    11          7.04990     2.63610     1.49700    81.6  
    12        -27.37000     1.50000                      
    13         43.19420     1.25580     1.53172    48.8  
    14       -206.12520        可変                      
    15*      -175.97430     0.30000     1.81000    41.0  
    16*        13.23860        可変                      
    17*        46.66870     3.36070     1.81000    41.0  
    18*       -48.04510        (BF)                      
    像面             ∞                                               
表　１４（非球面データ）
 
  第3面
   K= 0.00000E+00, A4= 7.69222E-05, A6=-3.15767E-06, A8= 3.88535E-08 
   A10=-2.93421E-10 
  第4面
   K= 0.00000E+00, A4= 3.22844E-05, A6=-3.16521E-06, A8= 3.65830E-08 
   A10=-2.45708E-10 
  第7面
   K= 0.00000E+00, A4=-3.89924E-05, A6= 1.23500E-06, A8=-5.24843E-08 
   A10= 7.15332E-10 
  第8面
   K= 0.00000E+00, A4= 4.14186E-05, A6= 1.03201E-06, A8=-5.09447E-08 
   A10= 7.48549E-10 
  第15面
   K= 0.00000E+00, A4= 1.00000E-04, A6=-6.51647E-06, A8= 1.03955E-07 
   A10= 3.85551E-10 
  第16面
   K= 0.00000E+00, A4= 1.23214E-04, A6=-6.41298E-06, A8= 7.58562E-08 
   A10= 3.50682E-10 
  第17面
   K= 0.00000E+00, A4=-2.33445E-05, A6= 4.80516E-07, A8=-1.02686E-09 
   A10=-3.03671E-11 
  第18面
   K= 0.00000E+00, A4=-3.49005E-05, A6= 1.41732E-07, A8= 4.37798E-09 
   A10=-5.44451E-11
表　１５（無限遠合焦状態での各種データ）
 
  ズーム比     2.79710
                広角      中間      望遠
  焦点距離      14.4901   24.2340   40.5302
 Ｆナンバー     3.64019   5.61748   5.82496
    画角        40.0390   24.2623   14.6961
    像高        10.8150   10.8150   10.8150
 レンズ全長     65.5690   59.1630   60.3466
    ＢＦ        14.1990   14.1990   14.1990
    d6          19.8761    7.8944    0.6000 
    d14          2.0672    6.2175   12.9350 
    d16          6.0236    7.4490    9.2094
 
ズームレンズ群データ
  群    始面      焦点距離
   1       1     -18.10745
   2       7      14.50829
   3      15     -15.18970
   4      17      29.69817
表　１６（近接物体合焦状態での各種データ）
 
                広角      中間      望遠
　物体距離　　 300.0000  300.0000  300.0000
    ＢＦ        14.1990   14.1990   14.1990
    d6          19.8761    7.8944    0.6000 
    d14          2.3200    6.9003   14.7863 
    d16          5.7708    6.7662    7.3581
　以下の表１７に、各数値実施例のズームレンズ系における各条件の対応値を示す。
表　１７（条件の対応値）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　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。
　また本発明に係るズームレンズ系は、本発明に係る交換レンズ装置の中でも、デジタルビデオカメラシステムに備えられる、ズームレンズ系をモータにより駆動する電動ズーム機能を搭載した交換レンズ装置に適用することが可能である。
Ｇ１　　第１レンズ群
Ｇ２　　第２レンズ群
Ｇ３　　第３レンズ群
Ｇ４　　第４レンズ群
Ｌ１　　第１レンズ素子
Ｌ２　　第２レンズ素子
Ｌ３　　第３レンズ素子
Ｌ４　　第４レンズ素子
Ｌ５　　第５レンズ素子
Ｌ６　　第６レンズ素子
Ｌ７　　第７レンズ素子
Ｌ８　　第８レンズ素子
Ｌ９　　第９レンズ素子
Ａ　　　開口絞り
Ｓ　　　像面
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
１０３　液晶モニタ
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
２０３　鏡筒
２０４　レンズマウント部
 

Claims (8)

  1. 　物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正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レンズ群とからなり、
    前記第２レンズ群が、物体側から像側へと順に、物体側第２レンズ群と像側第２レンズ群とからなり、
    前記物体側第２レンズ群が、正のパワーを有し、
    前記物体側第２レンズ群と前記像側第２レンズ群との間に開口絞りが配置され、
    以下の条件（１）及び（２）を満足する、ズームレンズ系：
    　　－０．５＜ｆ２Ｏ／ｆ２Ｉ＜１．０　・・・（１）
    　　０．１２＜ｄ２Ｏ／ｆＷ＜０．３５　・・・（２）
    ここで、
    　ｆ２Ｏ：物体側第２レンズ群の合成焦点距離、
    　ｆ２Ｉ：像側第２レンズ群の合成焦点距離、
    　ｄ２Ｏ：物体側第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離、
    　ｆＷ：広角端での全系の焦点距離
    である。
  2. 　以下の条件（３）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    　　０．５＜ｆ２Ｏ／ｆＷ＜３．０　・・・（３）
    ここで、
    　ｆ２Ｏ：物体側第２レンズ群の合成焦点距離、
    　ｆＷ：広角端での全系の焦点距離
    である。
  3. 　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に、第３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。
  4. 　以下の条件（４）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    　　０．３０＜ｄ１／ｆＷ＜０．８５　・・・（４）
    ここで、
    　ｄ１：第１レンズ群の光軸上での厚み、
    　ｆＷ：広角端での全系の焦点距離
    である。
  5. 　撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第４レンズ群が像面に対して固定されている、請求項１に記載のズームレンズ系。
  6. 　撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、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。
  7. 　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素子を含むカメラ本体との接続が可能なレンズマウント部と
    を備える、交換レンズ装置。
  8. 　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素子を含むカメラ本体と
    を備える、カメラシステム。
     
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