WO2014208367A1 - ズームレンズ系 - Google Patents

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WO2014208367A1
WO2014208367A1 PCT/JP2014/065752 JP2014065752W WO2014208367A1 WO 2014208367 A1 WO2014208367 A1 WO 2014208367A1 JP 2014065752 W JP2014065752 W JP 2014065752W WO 2014208367 A1 WO2014208367 A1 WO 2014208367A1
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lens
focal length
lens group
positive
negative
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PCT/JP2014/065752
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崇彦 大石
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リコーイメージング株式会社
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    • G02B15/20—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 an additional movable lens or lens group for varying the objective focal length
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    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
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    • G02B15/143—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 three groups only
    • G02B15/1435—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 three groups only the first group being negative
    • G02B15/143507—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 three groups only the first group being negative arranged -++
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    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration

Definitions

  • the present invention relates to a zoom lens system including a standard range to a middle telephoto range.
  • a negative, positive, negative, and four-group zoom lens system has the advantage of high design freedom and advantage for aberration correction, but the large number of lens groups (number of lenses) results in a large and complicated mechanical mechanism.
  • the negative and positive 2-group zoom lens system has the advantage that the mechanical mechanism is simple and the cost can be easily reduced because the number of lens groups (number of lenses) is small, but the design freedom is low and the disadvantage of aberration correction is disadvantageous. have.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose a negative-positive two-unit zoom lens system.
  • the F value is only about 3.5 to 4 and the brightness is insufficient, and various aberrations such as coma aberration, spherical aberration, astigmatism, distortion and chromatic aberration occur largely There is a problem that the performance is degraded.
  • Patent Document 1 aims at securing a light amount by providing a flare cut stop and moving it during zooming, but since the aberration correction of the entire lens system is not sufficient originally, the flare cut stop for coma aberration correction Is not working effectively.
  • the present invention was made based on the above-mentioned problem awareness, and in a negative / positive two-unit zoom lens system, sufficient brightness with a small F value while taking advantage of the simple mechanical mechanism and easy cost reduction. It is an object of the present invention to achieve excellent optical performance by well correcting various aberrations such as coma, spherical aberration, astigmatism, distortion and chromatic aberration.
  • the zoom lens system according to the present invention comprises, in order from the object side, a first lens unit of negative refractive power and a second lens unit of positive refractive power, and performs zooming from the short focal length end to the long focal length end.
  • the second lens group includes, in order from the object side, the second A lens group having positive refractive power, the aperture stop, and positive refractive power. It is characterized in that it consists of the second lens group B of force and satisfies the following conditional expression (1). (1) 0.65 ⁇ f2A / f2B ⁇ 1.0 However, f2A: focal length of the second lens group A, f2B: focal length of the second B lens group, It is.
  • the zoom lens system of the present invention satisfy the following conditional expression (2).
  • (2) 0.5 ⁇ FP / RP ⁇ 1.5
  • FP Focal length of the lens unit on the object side of the aperture stop at the short focal length end (combined focal length of the first lens group and the second A lens group at the short focal length end)
  • RP focal length of the lens unit on the image side of the aperture stop at the short focal length end (focal length of the second B lens group at the short focal length end)
  • conditional expression (2 ′) be satisfied among the conditional ranges defined by the conditional expression (2).
  • (2 ') 1.0 ⁇ FP / RP ⁇ 1.4
  • the second lens group A can include a cemented lens of a positive lens and a negative lens.
  • the second lens group A can be composed of one or two positive lenses and the cemented lens.
  • the second B lens group can be composed of one or two positive lenses and one negative lens.
  • the first lens group has an aspheric lens, and the following conditional expression (3) is satisfied.
  • (3) 1.6 ⁇ fasp / f1 ⁇ 5.0
  • fasp focal length of the aspheric lens in the first lens group
  • f1 focal length of the first lens group
  • the zoom lens system according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (4).
  • a ⁇ d Abbe number for the d-line of the aspheric lens in the first lens group, It is.
  • the zoom lens system according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (5). (5)-0.92 ⁇ f1 / f2 ⁇ -0.8 However, f1: focal length of the first lens group, f2: focal length of the second lens group, It is.
  • the present invention in a negative / positive two-group zoom lens system, sufficient brightness with a small F-number is obtained while taking advantage of simple mechanical mechanism and easy cost reduction, and coma aberration, spherical aberration, non- It is possible to satisfactorily correct various aberrations such as point aberration, distortion and chromatic aberration to achieve excellent optical performance.
  • FIG. 1 is a lens configuration diagram of an zoom lens system according to a first numerical embodiment of the present invention at the time of infinity focusing at the long focal length extremity.
  • FIG. 2 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 1;
  • FIG. 2 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 1;
  • FIG. 7 is a lens configuration diagram at the time of infinity focusing at the short focal length extremity according to Numerical Embodiment 1;
  • FIG. 5 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 4;
  • FIG. 5 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 4;
  • It is a lens block diagram at the time of infinity focusing at the long focal length end of a numerical embodiment 2 of the zoom lens system according to the present invention.
  • FIG. 1 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 1;
  • FIG. 2 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 1;
  • FIG. 7 is a lens configuration
  • FIG. 8 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 7;
  • FIG. 8 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 7;
  • FIG. 7 is a lens configuration diagram at the time of infinity focusing at the short focal length extremity according to Numerical Embodiment 2;
  • FIG. 11 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 10;
  • FIG. 11 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 10; It is a lens block diagram at the time of an infinity point focusing at the long focal length end of a numerical embodiment 3 of the zoom lens system according to the present invention.
  • FIG. 14 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 13;
  • FIG. 14 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 13;
  • FIG. 14 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 13;
  • FIG. 14 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 13;
  • FIG. 14 shows various aberrations that
  • FIG. 16 is a lens configuration diagram at the time of infinity focusing at the short focal length extremity according to Numerical Embodiment 3;
  • FIG. 17 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 16;
  • FIG. 17 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 16;
  • It is a lens block diagram at the time of infinity focusing at the long focal length end of a numerical embodiment 4 of the zoom lens system according to the present invention.
  • FIG. 20 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 19;
  • FIG. 20 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 19;
  • FIG. 18 is a lens configuration diagram at the time of infinity focusing at the short focal length extremity according to Numerical Embodiment 4;
  • FIG. 23 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 22;
  • FIG. 23 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 22.
  • It is a lens block diagram at the time of an infinity point focusing at the long focal length end of the numerical embodiment 5 of the zoom lens system according to the present invention.
  • FIG. 26 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 25;
  • FIG. 26 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 25.
  • FIG. 18 is a lens configuration diagram at the time of infinity focusing at the short focal length extremity according to Numerical Embodiment 5;
  • FIG. 29 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 28;
  • FIG. 29 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 28.
  • FIG. 32 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 31;
  • FIG. 32 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 31.
  • FIG. 21 is a lens configuration diagram at the time of infinity focusing at the short focal length extremity according to Numerical Embodiment 6;
  • FIG. 35 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 34;
  • FIG. 35 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 34.
  • FIG. 38 shows various aberrations that occurred in the arrangement of FIG. 37;
  • FIG. 38 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 37.
  • FIG. 18 is a lens configuration diagram at the time of infinity focusing at the short focal length extremity according to Numerical Embodiment 7;
  • FIG. 41 shows various aberrations that occurred in the lens arrangement of FIG. 40;
  • FIG. 41 is a lateral aberration diagram in the configuration of FIG. 40. It is a simple movement figure showing the zoom locus of the zoom lens system by the present invention.
  • the zoom lens system according to this embodiment has a first lens group G1 having negative refractive power and positive refractive power in order from the object side, as shown in the simplified movement diagram in FIG. And a second lens group G2.
  • the second lens group G2 is composed of, in order from the object side, a second A lens group G2A of positive refractive power, an aperture stop S, and a second B lens group G2B of positive refractive power.
  • I is an image plane.
  • the zoom lens system As shown in the simplified movement diagram of FIG. 43 through all numerical examples 1-7, when zooming from the short focal length extremity (Wide) to the long focal length extremity (Tele), The first lens group G1 moves to the image side and then moves to the object side (a U-turn), and the second lens group G2 (the second A lens group G2A, the aperture stop S, the second B lens group G2B) monotonously moves the object As a result, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 decreases. Focusing from an infinite distance object to a finite distance object is performed by moving (extending) the first lens group G1 to the object side.
  • the first lens group G1 is composed of, in order from the object side, the negative lens 11, the negative lens 12, and the positive lens 13 in all Numerical Embodiments 1-7.
  • the negative lens 12 has an aspheric surface on the image side.
  • the second lens group G2A is composed of, in order from the object side, a positive lens 21, and a cemented lens of a positive lens 22 and a negative lens 23 positioned in order from the object side.
  • the second lens group G2A includes, in order from the object side, a positive lens 21 ′, a positive lens 22 ′, and a positive lens 23 ′ and a negative lens 24 ′ positioned in order from the object side. It consists of a cemented lens.
  • the second B lens group G2B is composed of, in order from the object side, a positive lens 25, a negative lens 26, and a positive lens 27.
  • the second B lens group G2B is composed of, in order from the object side, a negative lens 25 ′ and a positive lens 26 ′.
  • a second lens group of positive refractive power is often adopted as a so-called Elnoster configuration in which a convex meniscus lens is inserted between the front convex and the concave of the triplet.
  • aberration correction especially correction of coma flare, is difficult, and there is a problem that optical performance is easily deteriorated.
  • the zoom lens system divides the second lens group G2 into a second A lens group G2A on the object side and a second B lens group G2B on the image side with the aperture stop S as a boundary.
  • An excellent optical performance is achieved by performing imaging with the 2A lens group G2A and satisfactorily correcting coma flare mainly by the second B lens group G2B.
  • the zoom lens system of the present embodiment devises the lens configuration of the second lens group G2 (the second A lens group G2A, the second B lens group G2B), and the powers of the second A lens group G2A and the second B lens group G2B
  • the zoom lens system of the present embodiment devises the lens configuration of the second lens group G2 (the second A lens group G2A, the second B lens group G2B), and the powers of the second A lens group G2A and the second B lens group G2B
  • the second A lens group G2A is a cemented lens of one or two positive lenses (positive lens 21 or positive lens 21 'and positive lens 22'), and a positive lens and a negative lens, as in all numerical examples 1-7.
  • the second B lens group G2B includes one or two positive lenses (positive lens 25 and positive lens 27 or positive lens 26 ′) and one negative lens (negative lens 26) according to all numerical examples 1-7. Or the negative lens 25 ').
  • a negative lens negative lens 26 or negative lens 25 '
  • the spherical surface Aberrations can be corrected well.
  • a cemented lens of a positive lens and a negative lens a cemented lens of a positive lens 22 and a negative lens 23, or a cemented lens of a positive lens 23 'and a negative lens 24'
  • the chromatic aberration can be corrected well by providing.
  • the first lens group G1 includes a plurality of lenses including at least one positive lens (in the present embodiment, the positive lens 13) in order to obtain negative refractive power while suppressing distortion.
  • a positive lens in the present embodiment, the positive lens 13
  • an aspheric lens in the present embodiment, the negative lens 12
  • the distortion can be corrected well by this aspheric lens, and by further increasing the selection of the aspheric optical material, the power arrangement in the first lens group G1 can be made more appropriate, and various aberrations such as chromatic aberration can be corrected. It can be corrected effectively.
  • the first lens group G1 is a focusing lens group that moves to the object side during focusing from an infinite distance object to a close distance object. By including at least one positive lens (the positive lens 13 in the present embodiment) in the first lens group G1, large fluctuations in spherical aberration, distortion, and coma can be suppressed in focusing.
  • Conditional expression (1) defines the ratio of the focal length of the second lens group G2A to the focal length of the second lens group G2B.
  • Conditional expression (2) is the focal length of the lens unit on the object side of the aperture stop S at the short focal length end (the combined focal length of the first lens group G1 and the second A lens group G2A at the short focal length end)
  • the ratio to the focal length of the lens group on the image side of the aperture stop S at the distance end (the focal length of the second B lens group G2B at the short focal length end) is defined.
  • conditional expression (2) If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the power of the optical system on the object side is strong, so that not only astigmatism but also distortion correction becomes insufficient. If the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the power of the optical system on the image side is strong, and spherical aberration will be excessive. In addition, coma aberration is also generated because the ray is sharply bent after the stop.
  • the first lens group G1 has a negative lens 12 whose surface on the image side is aspheric.
  • the negative lens 12 may have only an object-side surface or both surfaces aspheric. Further, at least one surface of the other lenses (negative lens 11 and positive lens 13) in the first lens group G1 may be aspheric.
  • the focal length of the aspheric lens (in the present embodiment, the negative lens 12) in the first lens group G1 and the first lens group It defines the ratio to the focal length of G1.
  • the conditional expression (3) after the first lens group G1 is configured with a small number of lenses, various aberrations can be corrected well to achieve excellent optical performance. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the negative power of the aspheric lens (in this embodiment, the negative lens 12) in the first lens group G1 becomes too weak (the focal length fasp becomes too long).
  • the correction of the spherical aberration becomes insufficient.
  • the lower limit of the conditional expression (3) is exceeded, the negative power of the aspheric lens (in this embodiment, the negative lens 12) in the first lens group G1 becomes too strong (the focal length fasp becomes too short), The tolerance of the error is extremely small, which greatly affects the mass production process.
  • the accuracy required for the aspheric shape is high, which makes it difficult to mold, making it difficult to obtain stable optical performance.
  • conditional expression (4) defines the Abbe number for the d-line of the aspheric lens (in the present embodiment, the negative lens 12) in the first lens group G1 after the first lens group G1 is configured as described above. ing.
  • conditional expression (4) various aberrations such as lateral chromatic aberration can be corrected well, and excellent optical performance can be achieved. If the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, correction of various aberrations such as lateral chromatic aberration becomes insufficient.
  • Conditional expression (5) defines the ratio of the focal length of the first lens group G1 to the focal length of the second lens group G2.
  • d-line, g-line, C-line are aberrations for respective wavelengths
  • S is sagittal
  • M is meridional
  • Is f-number, f focal length of the whole system
  • W is the half angle of view (°)
  • Y is the image height
  • fB Is a back focus
  • L is a lens overall length
  • R is a radius of curvature
  • d is a lens thickness or a lens interval
  • N (d) is a refractive index for d line
  • v (d) is an Abbe number for d line.
  • the f-number, focal length, half angle of view, image height, back focus, total lens length, and lens spacing d which varies with lens magnification, are shown in the order of short focal length end-intermediate focal length-long focal length end There is.
  • the unit of length is [mm].
  • a fixed stop (flare cut stop) (not shown) is provided between the second lens group G2 (the second B lens group G2B) and the image plane I through the all numerical examples 1-7.
  • the stop is the final surface of the lens data.
  • the fixed stop is fixed with respect to the image plane I (does not move in the optical axis direction) during zooming from the short focal length end to the long focal length end, and optimizes the peripheral light amount (harmful excess luminous flux Have the ability to cut Therefore, the back focus fB is a distance on the optical axis between the fixed stop and the image plane I, and is a constant value.
  • Numerical Embodiment 1 1 to 6 and Tables 1 to 4 show Numerical Embodiment 1 of the zoom lens system according to the present invention.
  • 1 is a lens configuration diagram at infinity focusing at the long focal length end
  • FIG. 2 is its various aberration diagrams
  • FIG. 3 is its transverse aberration diagram
  • FIG. 4 is at infinity focusing at the short focal length end
  • FIG. 5 is a diagram of various aberrations of the lens
  • FIG. 6 is a diagram of lateral aberration thereof.
  • Table 1 shows surface data
  • Table 2 shows aspheric surface data
  • Table 3 shows various data
  • Table 4 shows lens group data.
  • the zoom lens system of the numerical value example 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1 of negative refractive power and a second lens group G2 of positive refractive power.
  • the first lens group G1 is composed of, in order from the object side, a negative meniscus lens 11 convex to the object side, a negative meniscus lens 12 convex to the object side, and a positive meniscus lens 13 convex to the object side.
  • the negative meniscus lens 12 has an aspheric surface on the image side.
  • the second lens group G2 is composed of, in order from the object side, a second A lens group G2A of positive refractive power, an aperture stop S, and a second B lens group G2B of positive refractive power.
  • the second lens group G2A is composed of, in order from the object side, a double convex positive lens 21, and a cemented lens of a double convex positive lens 22 and a double concave negative lens 23 positioned in order from the object side.
  • the second B lens group G2B is composed of, in order from the object side, a positive meniscus lens 25 convex to the object side, a negative meniscus lens 26 convex to the object side, and a biconvex positive lens 27.
  • FIGS. 7 to 12 and Tables 5 to 8 show Numerical Embodiment 2 of the zoom lens system according to the present invention.
  • Fig. 7 is a lens configuration diagram at infinity focusing at the long focal length end
  • Fig. 8 is its various aberration diagrams
  • Fig. 9 is its lateral aberration diagram
  • Fig. 10 is at infinity focusing at the short focal length end.
  • FIG. 11 is a diagram showing various aberrations of the lens
  • FIG. 12 is a diagram showing lateral aberration thereof.
  • Table 5 shows surface data
  • Table 6 shows aspheric surface data
  • Table 7 shows various data
  • Table 8 shows lens group data.
  • the lens configuration of this numerical value example 2 is the same as the lens configuration of the numerical value example 1.
  • FIGS. 13 to 18 and Tables 9 to 12 show Numerical Embodiment 3 of the zoom lens system according to the present invention.
  • Fig. 13 shows the lens configuration at infinity focusing at the long focal length end
  • Fig. 14 shows the various aberrations thereof
  • Fig. 15 shows its lateral aberration
  • Fig. 16 shows the infinity focusing at the short focal length end.
  • FIG. 17 is a diagram showing various aberrations of the lens
  • FIG. 18 is a diagram showing its transverse aberration.
  • Table 9 is surface data
  • Table 10 is aspheric surface data
  • Table 11 is various data
  • Table 12 is lens group data.
  • the lens configuration of the numerical value example 3 is the same as the lens configuration of the numerical value example 1 except for the following points.
  • the 2nd A lens group G2A includes, in order from the object side, a biconvex positive lens 21 ', a positive meniscus lens 22' convex on the object side, a biconvex positive lens 23 'positioned in order from the object side, and a biconcave lens It consists of a cemented lens of negative lens 24 '.
  • the positive lens 25 of the second B lens group G2B is a biconvex positive lens.
  • Lens group data group Start focal length 1 1-31.70 2 7 34.54
  • FIGS. 19 to 24 and Tables 13 to 16 show Numerical Example 4 of the zoom lens system according to the present invention.
  • FIG. 19 is a lens configuration diagram at infinity focusing at the long focal length end
  • FIG. 20 is its various aberration diagrams
  • FIG. 21 is its lateral aberration diagram
  • FIG. 22 is at infinity focusing at the short focal length end
  • FIG. 23 is a diagram showing various aberrations of the lens
  • FIG. 24 is a diagram showing lateral aberration thereof.
  • Table 13 shows surface data
  • Table 14 shows aspheric surface data
  • Table 15 shows various data
  • Table 16 shows lens group data.
  • the lens configuration of the fourth numerical embodiment is the same as the lens configuration of the first numerical embodiment.
  • FIGS. 25 to 30 and Tables 17 to 20 show Numerical Embodiment 5 of the zoom lens system according to the present invention.
  • FIG. 25 shows the lens configuration at infinity focusing at the long focal length end
  • FIG. 26 shows the various aberrations thereof
  • FIG. 27 shows its lateral aberration view
  • FIG. 28 at the infinity focusing at the short focal length end
  • FIG. 29 is a diagram showing various aberrations of the lens
  • FIG. 30 is a diagram showing lateral aberration thereof.
  • Table 17 shows surface data
  • Table 18 shows aspheric surface data
  • Table 19 shows various data
  • Table 20 shows lens group data.
  • the lens configuration of the fifth numerical embodiment is the same as the lens configuration of the third numerical embodiment.
  • Lens group data group Start focal length 1 1-31.57 2 7 34.45
  • FIG. 31 is a lens configuration diagram at infinity focusing at the long focal length extremity
  • FIG. 32 is its various aberration diagrams
  • FIG. 33 is its lateral aberration diagram
  • FIG. 34 is at infinity focusing at the short focal length extremity
  • FIG. 35 is a diagram showing various aberrations of the lens
  • FIG. 36 is a diagram showing transverse aberration of the lens.
  • Table 21 shows surface data
  • Table 22 shows aspheric surface data
  • Table 23 shows various data
  • Table 24 shows lens group data.
  • the lens configuration of the numerical value example 6 is the same as the lens configuration of the numerical value example 3.
  • Lens group data group Start focal length 1 1-31.69 2 7 34.52
  • FIG. 37 is a lens arrangement at the time of infinity focusing at the long focal length extremity
  • FIG. 38 shows various aberrations thereof
  • FIG. 39 is a lateral aberration drawing thereof
  • FIG. 40 is at the time of infinity focusing at the short focal length extremity
  • FIG. 41 is a diagram showing various aberrations of the lens
  • FIG. 42 is a diagram showing transverse aberration of the lens.
  • Table 25 shows surface data
  • Table 26 shows aspheric surface data
  • Table 27 shows various data
  • Table 28 shows lens group data.
  • the lens configuration of the numerical value example 7 is the same as the lens configuration of the numerical value example 3 except for the following points.
  • the second B lens group G2B is composed of, in order from the object side, a negative meniscus lens 25 'convex to the object side and a biconvex positive lens 26'.
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 Example 4
  • Conditional Expression (1) 0.749 0.769 0.652 0.667
  • Conditional Expression (2) 1.114 1.039 1.482 1.382
  • Conditional Expression (3) 1.716 1.751 1.731 1.635
  • Conditional Expression (4) 52.8 52.8 53.9 52.8
  • Example 5 Example 6
  • Example 7 Conditional Expression (1) 0.790 0.720 0.658
  • Conditional Expression (2) 1.026 1.240 1.379 Conditional Expression (3) 1.719 1.803 1.62
  • Conditional Expression (4) 53.87 53.87 54.68
  • the zoom lens system of the present invention is suitable for use in a photographing apparatus such as a digital camera.

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Abstract

　負正の２群ズームレンズ系において、メカ機構がシンプルでコストを抑えやすいという長所を生かしつつ、Ｆ値の小さい十分な明るさを得るとともに、コマ収差、球面収差、非点収差、歪曲収差、色収差などの諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成する。　物体側から順に、負の第１レンズ群と、正の第２レンズ群とからなり、ワイド端からテレ端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少し、第２レンズ群は、物体側から順に、正の第２Ａレンズ群と、開口絞りと、正の第２Ｂレンズ群とからなり、次の条件式（１）を満足するズームレンズ系。 （１）０．６５＜ｆ２Ａ／ｆ２Ｂ＜１．０ 但し、 ｆ２Ａ：第２Ａレンズ群の焦点距離、 ｆ２Ｂ：第２Ｂレンズ群の焦点距離。

Description

ズームレンズ系
　本発明は、標準域から中望遠領域までを含むズームレンズ系に関する。
　従来、標準域から中望遠領域までを含むズームレンズ系として、負正負正の４群ズームレンズ系や負正の２群ズームレンズ系が用いられている。一般的に、負正負正の４群ズームレンズ系は、設計自由度が高く収差補正に有利という長所を持つ反面、レンズ群（レンズ枚数）が多いためメカ機構が大型かつ複雑になるという短所を持っており、負正の２群ズームレンズ系は、レンズ群（レンズ枚数）が少ないためメカ機構がシンプルでコストを抑えやすいという長所を持つ反面、設計自由度が低く収差補正に不利という短所を持っている。また、Ｆ値の小さい明るいズームレンズ系を得ようとする場合、負正の２群ズームレンズ系では設計自由度の低さから収差補正（特にコマフレアの補正）が難しく光学性能が劣化しやすいため、設計自由度の高い負正負正の４群ズームレンズ系がよく用いられている。
　特許文献１～３には、負正の２群ズームレンズ系が開示されている。しかし、いずれも、Ｆ値が３．５～４程度しかなく明るさが不十分であり、また、コマ収差、球面収差、非点収差、歪曲収差、色収差などの諸収差が大きく発生して光学性能が劣化してしまうという問題がある。特許文献１は、フレアカット絞りを設けてこれをズーミング時に移動させることにより光量確保を狙っているが、そもそものレンズ全系の収差補正が不十分であるため、コマ収差の補正にフレアカット絞りが効果的に機能していない。
特開２０１０－１２８１４５号公報 特許第４６５４５０６号公報 特開平５－８８０８４号公報
　本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、負正の２群ズームレンズ系において、メカ機構がシンプルでコストを抑えやすいという長所を生かしつつ、Ｆ値の小さい十分な明るさを得るとともに、コマ収差、球面収差、非点収差、歪曲収差、色収差などの諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成することを目的とする。
　本発明のズームレンズ系は、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群とからなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少するズームレンズ系において、第２レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力の第２Ａレンズ群と、開口絞りと、正の屈折力の第２Ｂレンズ群とからなり、次の条件式（１）を満足することを特徴としている。
（１）０．６５＜ｆ２Ａ／ｆ２Ｂ＜１．０
但し、
ｆ２Ａ：第２Ａレンズ群の焦点距離、
ｆ２Ｂ：第２Ｂレンズ群の焦点距離、
である。
　本発明のズームレンズ系は、次の条件式（２）を満足することが好ましい。
（２）０．５＜ＦＰ／ＲＰ＜１．５
但し、
ＦＰ：短焦点距離端における開口絞りより物体側のレンズ群の焦点距離（短焦点距離端における第１レンズ群と第２Ａレンズ群の合成焦点距離）、
ＲＰ：短焦点距離端における開口絞りより像側のレンズ群の焦点距離（短焦点距離端における第２Ｂレンズ群の焦点距離）、
である。
　条件式（２）が規定する条件範囲の中でも、次の条件式（２'）を満足することが好ましい。
（２'）１．０＜ＦＰ／ＲＰ＜１．４
　第２Ａレンズ群は、正レンズと負レンズの接合レンズを有することができる。
　第２Ａレンズ群は、１枚または２枚の正レンズと、前記接合レンズとから構成することができる。
　第２Ｂレンズ群は、１枚または２枚の正レンズと、１枚の負レンズとから構成することができる。
　本発明のズームレンズ系は、第１レンズ群が、非球面レンズを有しており、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）１．６＜ｆａｓｐ／ｆ１＜５．０
但し、
ｆａｓｐ：第１レンズ群中の非球面レンズの焦点距離、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
である。
　本発明のズームレンズ系は、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４）Ａνｄ＞５２．５
但し、
Ａνｄ：第１レンズ群中の非球面レンズのｄ線に対するアッベ数、
である。
　本発明のズームレンズ系は、次の条件式（５）を満足することが好ましい。
（５）－０．９２＜ｆ１／ｆ２＜－０．８
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、
である。
　本発明によれば、負正の２群ズームレンズ系において、メカ機構がシンプルでコストを抑えやすいという長所を生かしつつ、Ｆ値の小さい十分な明るさを得るとともに、コマ収差、球面収差、非点収差、歪曲収差、色収差などの諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成することができる。
本発明によるズームレンズ系の数値実施例１の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図１の構成における諸収差図である。 図１の構成における横収差図である。 同数値実施例１の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図４の構成における諸収差図である。 図４の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例２の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図７の構成における諸収差図である。 図７の構成における横収差図である。 同数値実施例２の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図１０の構成における諸収差図である。 図１０の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例３の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図１３の構成における諸収差図である。 図１３の構成における横収差図である。 同数値実施例３の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図１６の構成における諸収差図である。 図１６の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例４の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図１９の構成における諸収差図である。 図１９の構成における横収差図である。 同数値実施例４の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図２２の構成における諸収差図である。 図２２の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例５の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図２５の構成における諸収差図である。 図２５の構成における横収差図である。 同数値実施例５の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図２８の構成における諸収差図である。 図２８の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例６の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図３１の構成における諸収差図である。 図３１の構成における横収差図である。 同数値実施例６の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図３４の構成における諸収差図である。 図３４の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例７の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図３７の構成における諸収差図である。 図３７の構成における横収差図である。 同数値実施例７の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図４０の構成における諸収差図である。 図４０の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系のズーム軌跡を示す簡易移動図である。
　本実施形態のズームレンズ系は、全数値実施例１－７を通じて、図４３の簡易移動図に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２とからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の屈折力の第２Ａレンズ群Ｇ２Ａと、開口絞りＳと、正の屈折力の第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂとからなる。Ｉは像面である。
　本実施形態のズームレンズ系は、全数値実施例１－７を通じて、図４３の簡易移動図に示すように、短焦点距離端（Ｗｉｄｅ）から長焦点距離端（Ｔｅｌｅ）への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１が一旦像側に移動した後に物体側に移動し（Ｕターンし）、第２レンズ群Ｇ２（第２Ａレンズ群Ｇ２Ａ、開口絞りＳ、第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂ）が単調に物体側に移動し、その結果、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が減少する。なお、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシングは、第１レンズ群Ｇ１を物体側に移動させる（繰り出す）ことによって行う。
　第１レンズ群Ｇ１は、全数値実施例１－７を通じて、物体側から順に、負レンズ１１と、負レンズ１２と、正レンズ１３とからなる。負レンズ１２は、その像側の面が非球面からなる。
　第２Ａレンズ群Ｇ２Ａは、数値実施例１、２、４では、物体側から順に、正レンズ２１と、物体側から順に位置する正レンズ２２と負レンズ２３の接合レンズとからなる。
　第２Ａレンズ群Ｇ２Ａは、数値実施例３、５－７では、物体側から順に、正レンズ２１'と、正レンズ２２'と、物体側から順に位置する正レンズ２３'と負レンズ２４'の接合レンズとからなる。
　第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂは、数値実施例１－６では、物体側から順に、正レンズ２５と、負レンズ２６と、正レンズ２７とからなる。
　第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂは、数値実施例７では、物体側から順に、負レンズ２５'と、正レンズ２６'とからなる。
　従来の一般的な負正の２群ズームレンズ系は、正の屈折力の第２レンズ群をトリプレットの前側凸と凹の間に凸メニスカスレンズを挿入したいわゆるエルノスター構成としたものが多く採用されているが、収差補正、特にコマフレアの補正が困難であり、光学性能が劣化しやすいという問題がある。
　そこで本実施形態のズームレンズ系は、第２レンズ群Ｇ２を、開口絞りＳを境にして、それより物体側の第２Ａレンズ群Ｇ２Ａと像側の第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂとに分け、主として第２Ａレンズ群Ｇ２Ａによって結像を行い、主として第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂによってコマフレアを良好に補正することで、優れた光学性能を達成している。
　さらに本実施形態のズームレンズ系は、第２レンズ群Ｇ２（第２Ａレンズ群Ｇ２Ａ、第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂ）のレンズ構成を工夫し、且つ、第２Ａレンズ群Ｇ２Ａと第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂのパワーバランスを最適設定することで、Ｆ値の小さい十分な明るさを得るとともに、コマ収差、球面収差、非点収差、歪曲収差、色収差などの諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成している。
　第２Ａレンズ群Ｇ２Ａは、全数値実施例１－７を通じて、１枚または２枚の正レンズ（正レンズ２１、または正レンズ２１'と正レンズ２２'）と、正レンズと負レンズの接合レンズ（正レンズ２２と負レンズ２３の接合レンズ、または正レンズ２３'と負レンズ２４'の接合レンズ）とからなる。
　第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂは、全数値実施例１－７を通じて、１枚または２枚の正レンズ（正レンズ２５と正レンズ２７、または正レンズ２６'）と、１枚の負レンズ（負レンズ２６または負レンズ２５'）とからなる。
　第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂ中に、負の球面収差を発生させる負レンズ（負レンズ２６または負レンズ２５'）を設けることで、Ｆ値の小さい十分な明るさを得たときであっても、球面収差を良好に補正することができる。
　また、第２Ａレンズ群Ｇ２Ａ中の開口絞りＳの直前位置に、正レンズと負レンズの接合レンズ（正レンズ２２と負レンズ２３の接合レンズ、または正レンズ２３'と負レンズ２４'の接合レンズ）を設けることで、色収差を良好に補正することができる。
　第１レンズ群Ｇ１は、歪曲収差を抑えつつ負の屈折力を得るために、少なくとも１枚の正レンズ（本実施形態では正レンズ１３）を含む複数枚のレンズから構成されている。
　歪曲収差をより効果的に補正するためには、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に正レンズを配置するのが良い。
　しかし、Ｆ値が大きく明るさが不十分な従来品のズームレンズ系でさえ、最も物体側に配置する正レンズの最大径が大きすぎるため、該正レンズひいてはレンズ全系を小径化しつつ、Ｆ値の小さい十分な明るさを得るのは、極めて困難な技術課題である。
　この技術課題を解決するために、本実施形態のズームレンズ系は、第１レンズ群Ｇ１中に非球面レンズ（本実施形態では負レンズ１２）を配置している。この非球面レンズによって、歪曲収差を良好に補正することができ、さらに非球面の光学素材の選択を増やすことで、第１レンズ群Ｇ１内のパワー配置をより適切にし、色収差などの諸収差を効果的に補正することができる。
　第１レンズ群Ｇ１は、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して物体側に移動するフォーカスレンズ群である。第１レンズ群Ｇ１に少なくとも１枚の正レンズ（本実施形態では正レンズ１３）を含ませることで、フォーカシングに際して、球面収差、歪曲収差、コマ収差が大きく変動するのを抑えることができる。
　条件式（１）は、第２Ａレンズ群Ｇ２Ａの焦点距離と、第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂの焦点距離との比を規定している。条件式（１）を満足することで、コマ収差や球面収差を良好に補正して、優れた光学性能を達成することができる。
　条件式（１）の上限を超えると、開口絞りＳの前で光線を強く曲げることになり、コマ収差の補正が不十分になる。
　条件式（１）の下限を超えると、開口絞りＳより像側の第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂの正のパワーが弱くなりすぎて、球面収差の補正が不十分になる。
　条件式（２）は、短焦点距離端における開口絞りＳより物体側のレンズ群の焦点距離（短焦点距離端における第１レンズ群Ｇ１と第２Ａレンズ群Ｇ２Ａの合成焦点距離）と、短焦点距離端における開口絞りＳより像側のレンズ群の焦点距離（短焦点距離端における第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂの焦点距離）との比を規定している。条件式（２）を満足することで、短焦点距離端から長焦点距離端までの変倍全域に亘って、収差の発生量を抑えて、優れた光学性能を達成することができる。特に、非点収差の補正には効果的であり、短焦点距離端から長焦点距離端までの変倍全域に亘って、良好なボケ味や点像を得ることができる。
　条件式（２）の上限を超えると、物体側の光学系のパワーが強い為、非点収差だけでなく歪曲収差の補正も不十分になってしまう。
　条件式（２）の下限を超えると、像側の光学系のパワーが強い為、球面収差が過剰に出てしまう。また、絞り後に光線を急激に曲げる為コマ収差も発生してしまう。
　本実施形態のズームレンズ系は、第１レンズ群Ｇ１が、その像側の面が非球面からなる負レンズ１２を有している。負レンズ１２は、その物体側の面のみまたはその両面を非球面としてもよい。また、第１レンズ群Ｇ１中の他のレンズ（負レンズ１１、正レンズ１３）の少なくとも１面を非球面としてもよい。
　条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１を上記のように構成した上で、第１レンズ群Ｇ１中の非球面レンズ（本実施形態では負レンズ１２）の焦点距離と、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離との比を規定している。条件式（３）を満足することで、第１レンズ群Ｇ１を少ないレンズ枚数で構成した上で、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成することができる。
　条件式（３）の上限を超えると、第１レンズ群Ｇ１中の非球面レンズ（本実施形態では負レンズ１２）の負のパワーが弱く（焦点距離faspが長く）なりすぎて、従来品のズームレンズ系よりもＦ値の小さい十分な明るさを得ようとしたときに、球面収差の補正が不十分となってしまう。
　条件式（３）の下限を超えると、第１レンズ群Ｇ１中の非球面レンズ（本実施形態では負レンズ１２）の負のパワーが強く(焦点距離faspが短く)なりすぎて、レンズ組み立て時の誤差許容値が極めて少なくなり、量産過程に多大な影響を及ぼす。また非球面形状に求められる精度も高く、成型困難となり、安定した光学性能を得る事が難しくなる。
　条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ１を上記のように構成した上で、第１レンズ群Ｇ１中の非球面レンズ（本実施形態では負レンズ１２）のｄ線に対するアッベ数を規定している。条件式（４）を満足することで、倍率色収差などの諸収差を良好に補正して、優れた光学性能を達成することができる。
　条件式（４）の下限を超えると、倍率色収差などの諸収差の補正が不十分となる。
　条件式（５）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離との比を規定している。条件式（５）を満足することで、レンズ全系をコンパクトに保ちつつ、球面収差やコマ収差を良好に補正して優れた光学性能を達成することができる。
　条件式（５）の上限を超えると、第１レンズ群Ｇ１の負のパワーが強くなりすぎて、負の球面収差が大きくなり、１枚の正レンズ１３だけでは、この負の球面収差を補正しきれなくなる。その結果、第１レンズ群Ｇ１に必要なレンズ枚数が増えて、第１レンズ群Ｇ１ひいてはレンズ全系が大型化してしまう。
　条件式（５）の下限を超えると、第２レンズ群Ｇ２の正のパワーが強くなりすぎて、軸外の光線を強く集光することになる結果、コマ収差の補正が困難になる。
　次に具体的な数値実施例１－７を示す。諸収差図及び横収差図並びに表中において、ｄ線、ｇ線、Ｃ線はそれぞれの波長に対する収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナル、FNO.はＦナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角（゜）、Yは像高、fB はバックフォーカス、Lはレンズ全長、Rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、N(d)はｄ線に対する屈折率、ν(d)はｄ線に対するアッベ数を示す。Ｆナンバー、焦点距離、半画角、像高、バックフォーカス、レンズ全長及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔ｄは、短焦点距離端－中間焦点距離－長焦点距離端の順に示している。長さの単位は[mm]である。
　回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12・・・
　（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数、ｘはサグ量）
　全数値実施例１－７を通じて、第２レンズ群Ｇ２（第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂ）と像面Ｉとの間には、図示を省略した固定絞り（フレアカット絞り）が設けられており、この固定絞りがレンズデータの最終面となっている。固定絞りは、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、像面Ｉに対して固定されており（光軸方向に移動せず）、周辺光量を最適化する（有害な余剰光束をカットする）機能を持つ。このため、バックフォーカスfBは、固定絞りと像面Ｉとの間の光軸上の距離であり、一定値となっている。
［数値実施例１］
　図１～図６と表１～表４は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例１を示している。図１は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２はその諸収差図、図３はその横収差図であり、図４は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図５はその諸収差図、図６はその横収差図である。表１は面データ、表２は非球面データ、表３は各種データ、表４はレンズ群データである。
　本数値実施例１のズームレンズ系は、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２とからなる。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ１１と、物体側に凸の負メニスカスレンズ１２と、物体側に凸の正メニスカスレンズ１３とからなる。負メニスカスレンズ１２は、その像側の面が非球面からなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の屈折力の第２Ａレンズ群Ｇ２Ａと、開口絞りＳと、正の屈折力の第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂとからなる。
　第２Ａレンズ群Ｇ２Ａは、物体側から順に、両凸正レンズ２１と、物体側から順に位置する両凸正レンズ２２と両凹負レンズ２３の接合レンズとからなる。
　第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂは、物体側から順に、物体側に凸の正メニスカスレンズ２５と、物体側に凸の負メニスカスレンズ２６と、両凸正レンズ２７とからなる。
（表１）
面データ
面番号          R          d          N(d)        ν(d)
1            47.867      1.562      1.72916        54.7
2            17.097      6.060
3            46.121      3.240      1.68900        52.8
4*           19.326      8.761
5            33.188      3.660      1.76182        26.5
6            69.829        d6
7            64.514      3.060      1.74320        49.3
8          -175.121      0.100
9            30.912      5.753      1.49700        81.6
10          -30.274      1.340      1.78800        47.4
11          201.409      2.900
12絞           ∞       1.650
13           62.059      1.993      1.71700        47.9
14          441.646      5.123
15           42.455      1.483      1.84666        23.8
16           20.899      1.267
17           64.749      3.166      1.60300        65.5
18          -37.958        d18
19             ∞
（表２）
非球面データ
面番号   K          A4           A6           A8          A10
4     0.000   -0.1834E-04  -0.7423E-07   0.8340E-10  -0.8259E-12
（表３）
各種データ
ズーム比（変倍比）    1.89
       短焦点距離端          中間焦点距離          長焦点距離端
FNO.            2.9                   2.9                   4.0
f             20.60                 30.00                 39.00
W              35.7                  25.7                  20.2
Y             14.24                 14.24                 14.24
fB            37.02                 37.02                 37.02
L            117.24                111.39                113.09
d6           27.117                10.964                 2.796
d18           1.980                12.287                22.155
（表４）
レンズ群データ
群          始面          焦点距離
1              1            -31.12
2              7             34.12
［数値実施例２］
　図７～図１２と表５～表８は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例２を示している。図７は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図８はその諸収差図、図９はその横収差図であり、図１０は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１１はその諸収差図、図１２はその横収差図である。表５は面データ、表６は非球面データ、表７は各種データ、表８はレンズ群データである。
　この数値実施例２のレンズ構成は、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（表５）
面データ
面番号          R          d          N(d)        ν(d)
1            49.778      1.566      1.74131        53.5
2            16.620      5.824
3            43.044      3.022      1.68900        52.8
4*           19.268      8.658
5            33.549      2.976      1.74498        27.2
6            75.431        d6
7            62.066      3.091      1.74120        45.0
8          -156.112      0.100
9            32.585      5.632      1.49700        81.6
10          -30.923      1.340      1.78800        47.4
11          180.404      2.900
12絞           ∞       2.363
13           60.924      2.010      1.68002        56.1
14          432.231      4.959
15           47.435      2.101      1.84999        23.7
16           21.481      1.131
17           54.555      3.253      1.60300        65.5
18          -38.073       d18
19             ∞
（表６）
非球面データ
面番号   K          A4           A6           A8          A10
4     0.000   -0.2028E-04  -0.8080E-07   0.8643E-10  -0.9806E-12
（表７）
各種データ
ズーム比（変倍比）    1.89
       短焦点距離端          中間焦点距離          長焦点距離端
FNO.            2.9                   2.9                   4.0
f             20.60                 30.00                 39.00
W              35.7                  25.8                  20.2
Y             14.24                 14.24                 14.24
fB            37.13                 37.13                 37.13
L            116.60                111.28                113.36
d6           26.570                10.684                 2.650
d18           1.980                12.542                22.654
（表８）
レンズ群データ
群          始面          焦点距離
1              1            -30.49
2              7             34.26
［数値実施例３］
　図１３～図１８と表９～表１２は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例３を示している。図１３は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１４はその諸収差図、図１５はその横収差図であり、図１６は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１７はその諸収差図、図１８はその横収差図である。表９は面データ、表１０は非球面データ、表１１は各種データ、表１２はレンズ群データである。
　この数値実施例３のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）第２Ａレンズ群Ｇ２Ａが、物体側から順に、両凸正レンズ２１'と、物体側に凸の正メニスカスレンズ２２'と、物体側から順に位置する両凸正レンズ２３'と両凹負レンズ２４'の接合レンズとからなる。
（２）第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂの正レンズ２５が、両凸正レンズからなる。
（表９）
面データ
面番号          R          d          N(d)        ν(d)
1            51.646      1.512      1.79799        47.6
2            16.830      5.572
3            38.967      1.900      1.71299        53.9
4*           19.125      7.396
5            32.357      3.713      1.76307        27.7
6            82.972        d6
7            78.939      2.577      1.80000        41.9
8         -1027.312      0.600
9           107.949      2.582      1.76000        43.3
10          289.084      0.713
11           31.892      5.702      1.49700        81.6
12          -28.374      1.340      1.79990        46.5
13         4542.080      2.700
14絞           ∞       3.510
15           66.811      2.011      1.78102        48.2
16        -4706.309      2.426
17           48.729      1.480      1.83982        23.6
18           21.145      1.547
19           77.164      3.085      1.60300        65.5
20          -38.128        d20
21             ∞
（表１０）
非球面データ
面番号  K       A4          A6          A8         A10         A12
4   0.000 -0.2024E-04 -0.6888E-07 -0.2165E-10 -0.3632E-12 -0.1248E-14
（表１１）
各種データ
ズーム比（変倍比）    1.89
       短焦点距離端          中間焦点距離          長焦点距離端
FNO.            2.9                   2.9                   4.0
f             20.60                 30.00                 39.00
W              35.7                  25.8                  20.2
Y             14.24                 14.24                 14.24
fB            37.02                 37.02                 37.02
L            117.32                110.90                112.29
d6           27.956                11.301                 2.878
d20           1.980                12.222                22.028
（表１２）
レンズ群データ
群          始面          焦点距離
1              1            -31.70
2              7             34.54
［数値実施例４］
　図１９～図２４と表１３～表１６は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例４を示している。図１９は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２０はその諸収差図、図２１はその横収差図であり、図２２は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２３はその諸収差図、図２４はその横収差図である。表１３は面データ、表１４は非球面データ、表１５は各種データ、表１６はレンズ群データである。
　この数値実施例４のレンズ構成は、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（表１３）
面データ
面番号          R          d          N(d)        ν(d)
1            47.976      1.550      1.72916        54.7
2            17.096      6.720
3            46.686      2.710      1.68900        52.8
4*           19.513      8.620
5            33.152      3.660      1.76182        26.5
6            69.323        d6
7            63.103      3.060      1.74320        49.3
8          -167.160      0.100
9            30.519      5.760      1.49700        81.6
10          -30.519      1.340      1.78800        47.4
11          216.000      2.900
12絞           ∞       2.070
13           63.948      1.950      1.71700        47.9
14          342.890      4.470
15           42.360      1.480      1.84666        23.8
16           20.828      1.360
17           67.524      3.150      1.60300        65.5
18          -37.634        d18
19             ∞
（表１４）
非球面データ
面番号   K          A4           A6           A8          A10
4     0.000   -0.1770E-04  -0.6850E-07   0.5050E-10  -0.6878E-12
（表１５）
各種データ
ズーム比（変倍比）    1.89
       短焦点距離端          中間焦点距離          長焦点距離端
FNO.            2.9                   2.9                   4.0
f             20.59                 30.00                 39.00
W              35.8                  25.8                  20.2
Y             14.24                 14.24                 14.24
fB            37.02                 37.02                 37.02
L            116.95                111.18                112.94
d6           27.056                10.946                 2.805
d18           1.980                12.320                22.215
（表１６）
レンズ群データ
群          始面          焦点距離
1              1            -31.03
2              7             34.11
［数値実施例５］
　図２５～図３０と表１７～表２０は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例５を示している。図２５は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２６はその諸収差図、図２７はその横収差図であり、図２８は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図２９はその諸収差図、図３０はその横収差図である。表１７は面データ、表１８は非球面データ、表１９は各種データ、表２０はレンズ群データである。
　この数値実施例５のレンズ構成は、数値実施例３のレンズ構成と同様である。
（表１７）
面データ
面番号          R          d          N(d)        ν(d)
1            55.395      1.722      1.77787        47.8
2            16.822      5.237
3            39.094      2.673      1.71299        53.9
4*           18.892      7.258
5            32.407      3.273      1.74077        27.8
6            92.638        d6
7            73.007      2.618      1.80000        40.1
8         -1842.033      0.100
9            96.495      2.674      1.73000        42.9
10          313.394      1.340
11           34.867      5.524      1.49700        81.6
12          -27.524      1.340      1.79999        44.3
13          539.709      2.700
14絞           ∞       3.598
15           62.501      2.116      1.75999        51.3
16         -459.755      2.500
17           47.505      1.480      1.84666        23.8
18           21.335      1.347
19           84.112      3.056      1.60300        65.5
20          -37.920        d20
21              ∞
（表１８）
非球面データ
面番号   K          A4           A6           A8          A10
4     0.000   -0.2145E-04  -0.7588E-07   0.3377E-10  -0.8685E-12
（表１９）
各種データ
ズーム比（変倍比）    1.89
       短焦点距離端          中間焦点距離          長焦点距離端
FNO.            2.8                   3.5                   4.1
f             20.60                 30.00                 39.00
W              36.7                  26.5                  20.8
Y             14.70                 14.70                 14.70
fB            37.03                 37.03                 37.03
L            117.12                110.84                112.30
d6           27.550                11.012                 2.648
d20           1.980                12.238                22.059
（表２０）
レンズ群データ
群          始面          焦点距離
1              1            -31.57
2              7             34.45
［数値実施例６］
　図３１～図３６と表２１～表２４は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例６を示している。図３１は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図３２はその諸収差図、図３３はその横収差図であり、図３４は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図３５はその諸収差図、図３６はその横収差図である。表２１は面データ、表２２は非球面データ、表２３は各種データ、表２４はレンズ群データである。
　この数値実施例６のレンズ構成は、数値実施例３のレンズ構成と同様である。
（表２１）
面データ
面番号          R          d          N(d)        ν(d)
1            54.869      1.918      1.79513        47.8
2            16.800      5.480
3            38.176      1.900      1.71299        53.9
4*           19.302      7.457
5            32.778      3.282      1.75332        27.5
6            86.558        d6
7            79.637      2.632      1.78309        45.7
8          -517.700      0.400
9           110.583      2.547      1.75871        32.7
10          261.030      0.900
11           32.450      5.701      1.49700        81.6
12          -28.208      1.340      1.79999        44.9
13         1082.321      2.700
14絞           ∞       3.481
15           64.538      2.050      1.78958        47.6
16        -1595.871      2.697
17           48.360      1.536      1.83733        23.6
18           21.187      1.357
19           78.886      3.075      1.60300        65.5
20          -38.173        d20
21             ∞
（表２２）
非球面データ
面番号  K         A4          A6         A8         A10         A12
4    0.000 -0.2023E-04 -0.7262E-07 0.3586E-10 -0.6599E-12 -0.6902E-15
（表２３）
各種データ
ズーム比（変倍比）    1.89
       短焦点距離端          中間焦点距離          長焦点距離端
FNO.            2.9                   3.5                   4.0
f             20.60                 30.00                 39.00
W              36.7                  26.5                  20.8
Y             14.70                 14.70                 14.70
fB            37.02                 37.02                 37.02
L            117.32                110.92                112.31
d6           27.868                11.227                 2.813
d20           1.980                12.220                22.021
（表２４）
レンズ群データ
群          始面          焦点距離
1              1            -31.69
2              7             34.52
［数値実施例７］
　図３７～図４２と表２５～表２８は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例７を示している。図３７は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図３８はその諸収差図、図３９はその横収差図であり、図４０は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図４１はその諸収差図、図４２はその横収差図である。表２５は面データ、表２６は非球面データ、表２７は各種データ、表２８はレンズ群データである。
　この数値実施例７のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例３のレンズ構成と同様である。
（１）第２Ｂレンズ群Ｇ２Ｂが、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ２５'と、両凸正レンズ２６'とからなる。
（表２５）
面データ
面番号          R          d          N(d)        ν(d)
1            49.052      3.403      1.77250        49.6
2            17.274      5.782
3            50.424      2.314      1.72916        54.7
4*           20.431      9.715
5            34.822      2.875      1.78898        24.4
6            71.256        d6
7            43.505      3.495      1.61161        40.2
8          -191.247      0.100
9            71.252      2.384      1.48749        70.2
10          293.490      0.250
11           31.095      5.782      1.49700        81.6
12          -31.095      1.340      1.78436        38.0
13           77.387      3.072
14絞           ∞       4.329
15           43.041      4.269      1.78616        25.1
16           21.316      0.968
17           44.553      3.303      1.61800        63.4
18          -33.551        d18
19             ∞
（表２６）
非球面データ
面番号   K          A4           A6           A8          A10
4     0.000   -0.1570E-04  -0.5803E-07   0.6728E-10  -0.6190E-12
（表２７）
各種データ
ズーム比（変倍比）    1.89
       短焦点距離端          中間焦点距離          長焦点距離端
FNO.            2.8                   3.4                   4.0
f             20.60                 30.00                 39.00
W              36.7                  26.5                  20.8
Y             14.70                 14.70                 14.70
fB            37.02                 37.02                 37.02
L            117.92                113.00                115.32
d6           25.538                 9.976                 2.106
d18           1.980                12.625                22.818
（表２８）
レンズ群データ
群          始面          焦点距離
1              1            -30.06
2              7             34.04
　各数値実施例の各条件式に対する値を表２９に示す。
（表２９）
                実施例１      実施例２      実施例３      実施例４
条件式（１）     0.749         0.769         0.652         0.667
条件式（２）     1.114         1.039         1.482         1.382
条件式（３）     1.716         1.751         1.731         1.635
条件式（４）      52.8          52.8          53.9          52.8
条件式（５）    -0.912        -0.890        -0.918        -0.910
                実施例５      実施例６      実施例７
条件式（１）     0.790         0.720         0.658
条件式（２）     1.026         1.240         1.379
条件式（３）     1.719         1.803          1.62
条件式（４）     53.87         53.87         54.68
条件式（５）    -0.916        -0.918        -0.883
　表２９から明らかなように、数値実施例１～数値実施例７は、条件式（１）～（５）を満足しており、諸収差図及び横収差図から明らかなように諸収差及び横収差は比較的よく補正されている。
　本発明の特許請求の範囲に含まれるズームレンズ系に、実質的なパワーを有さないレンズまたはレンズ群を追加したとしても、本発明の技術的範囲に含まれる（本発明の技術的範囲を回避したことにはならない）。
　本発明のズームレンズ系は、デジタルカメラ等の撮影装置に用いて好適である。
Ｇ１　負の屈折力の第１レンズ群
１１　負レンズ
１２　負レンズ
１３　正レンズ
Ｇ２　正の屈折力の第２レンズ群
Ｇ２Ａ　正の屈折力の第２Ａレンズ群
２１　正レンズ
２２　正レンズ
２３　負レンズ
２１'　正レンズ
２２'　正レンズ
２３'　正レンズ
２４'　負レンズ
Ｇ２Ｂ　正の屈折力の第２Ｂレンズ群
２５　正レンズ
２６　負レンズ
２７　正レンズ
２５'　負レンズ
２６'　正レンズ
Ｓ　開口絞り
Ｉ　像面

Claims (8)

  1. 　物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群とからなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少するズームレンズ系において、
    　第２レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力の第２Ａレンズ群と、開口絞りと、正の屈折力の第２Ｂレンズ群とからなり、
    　次の条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
    （１）０．６５＜ｆ２Ａ／ｆ２Ｂ＜１．０
    但し、
    ｆ２Ａ：第２Ａレンズ群の焦点距離、
    ｆ２Ｂ：第２Ｂレンズ群の焦点距離。
  2. 　請求項１記載のズームレンズ系において、次の条件式（２）を満足するズームレンズ系。
    （２）０．５＜ＦＰ／ＲＰ＜１．５
    但し、
    ＦＰ：短焦点距離端における開口絞りより物体側のレンズ群の焦点距離、
    ＲＰ：短焦点距離端における開口絞りより像側のレンズ群の焦点距離。
  3. 　請求項１または２記載のズームレンズ系において、第２Ａレンズ群は、正レンズと負レンズの接合レンズを有するズームレンズ系。
  4. 　請求項３記載のズームレンズ系において、第２Ａレンズ群は、１枚または２枚の正レンズと、前記接合レンズとからなるズームレンズ系。
  5. 　請求項１ないし４のいずれか１項記載のズームレンズ系において、第２Ｂレンズ群は、１枚または２枚の正レンズと、１枚の負レンズとからなるズームレンズ系。
  6. 　請求項１ないし５のいずれか１項記載のズームレンズ系において、第１レンズ群は、非球面レンズを有しており、次の条件式（３）を満足するズームレンズ系。
    （３）１．６＜ｆａｓｐ／ｆ１＜５．０
    但し、
    ｆａｓｐ：第１レンズ群中の非球面レンズの焦点距離、
    ｆ１：第１レンズ群の焦点距離。
  7. 　請求項６記載のズームレンズ系において、次の条件式（４）を満足するズームレンズ系。
    （４）Ａνｄ＞５２．５
    但し、
    Ａνｄ：第１レンズ群中の非球面レンズのｄ線に対するアッベ数。
  8. 　請求項１ないし７のいずれか１項記載のズームレンズ系において、次の条件式（５）を満足するズームレンズ系。
    （５）－０．９２＜ｆ１／ｆ２＜－０．８
    但し、
    ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
    ｆ２：第２レンズ群の焦点距離。
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