JP2016118669A - ズームレンズ系 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイド端の画角が９５°以上の広角化と変倍比が５倍程度の高変倍化を同時に達成するとともに、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成できるズームレンズ系を提供する。【解決手段】負正正の３群ズーム構成であり、ワイド端からテレ端への変倍に際して第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が減少し第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が増大し、第１レンズ群Ｇ１は負負正の３枚構成からなり、第１負レンズ１１は少なくとも物体側の面に非球面を有しており、次の条件式（１）を満足する。（１）−０．０９＜Ａ１／Ｈ１＜−０．０２、但し、Ｈ１：ワイド端において物体距離無限の対角像高に至る光束の絞り中心を通る光線とレンズ面が交わる点を交点と定義したとき、光軸から第１負レンズの物体側の面の交点までの距離、Ａ１：第１負レンズの物体側の面の交点における第１負レンズの物体側の面のサグ量の非球面成分。【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズ系に関する。

変倍比（ズーム比）が４を超えるズームレンズ系には、正レンズ先行タイプが用いられることが多い（例えば特許文献１）。しかし、正レンズ先行タイプのズームレンズ系は、レンズ全長を短くすることができる反面、第１レンズ群のレンズ径が大きくなる傾向があり、多段鏡筒で繰り出す沈胴式のズームレンズ系を搭載するカメラに用いた場合、カメラの大型化を招いてしまうという欠点がある。

一方、負レンズ先行タイプのズームレンズ系は、前玉（最も物体側にあるレンズ）を小径化することができ、小型化が要求されるカメラに適している（例えば特許文献２−１１）。しかし、従来の負レンズ先行タイプのズームレンズ系は、いずれも、広画角と高変倍を同時に達成することが出来ていない。さらに、従来の負レンズ先行タイプのズームレンズ系のレンズ構成で、変倍比を維持したまま短焦点距離端をより広画角にした場合や、高変倍にしつつ短焦点距離端をより広画角にした場合は、いずれも、短焦点距離端におけるディストーションと非点収差が増大して光学性能が劣化してしまうという問題がある。

特開２０１４−１３４７４７号公報 特開２０００−１３７１６４号公報 特開２００１−２６４６２９号公報 特開２００３−１７７３１６号公報 特開２００６−３４３５３４号公報 特開２００６−３０１１５４号公報 特開２００９−１５６９０５号公報 特開２０１１−６９８８８号公報 特開２０１１−６９８８９号公報 特開２０１２−１１８４３１号公報 特開２０１２−２４７６８９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、短焦点距離端の画角が９５°以上の広角化と変倍比が５倍程度の高変倍化を同時に達成するとともに、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成できるズームレンズ系を得ることを目的とする。

本発明のズームレンズ系は、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群とから構成されていること；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し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が増大すること；第１レンズ群は、物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、第３正レンズとから構成されていること；第１負レンズは、少なくとも物体側の面に非球面を有していること；及び次の条件式（１）を満足すること；を特徴としている。
（１）−０．０９＜Ａ１／Ｈ１＜−０．０２
但し、
Ｈ１：短焦点距離端において物体距離無限の（短焦点距離端における無限遠合焦時の）対角像高（像面上で対角方向における最大の像高を有する点）に至る光束の絞り中心を通る光線（主光線）とレンズ面が交わる点を交点と定義したとき、光軸から第１負レンズの物体側の面の交点までの距離、
Ａ１：第１負レンズの物体側の面の交点における第１負レンズの物体側の面のサグ量の非球面成分（非球面のサグ量からその面の基準球面のサグ量を差し引いた値）、
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）３．９＜Ｓ２／Ｓ１＜５．５
但し、
Ｓ１：第１負レンズの物体側の面の交点における第１負レンズの物体側の面のサグ量、
Ｓ２：第１負レンズの像側の面の交点における第１負レンズの像側の面のサグ量、
である。

本発明のズームレンズ系は、次の条件式（３）及び（４）を満足することが好ましい。
（３）１．７５＜Ｎｄ１＜２．１５
（４）１５＜νｄ３＜２４
但し、
Ｎｄ１：第１負レンズのｄ線に対する屈折率、
νｄ３：第３正レンズの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、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群ないし第３レンズ群が光軸方向に移動し、次の条件式（５）を満足することが好ましい。
（５）４．５＜Ｍｔ２／Ｍｗ２＜５．５
但し、
Ｍｔ２：長焦点距離端における無限遠合焦時の第２レンズ群の横倍率、
Ｍｗ２：短焦点距離端における無限遠合焦時の第２レンズ群の横倍率、
である。

本発明のズームレンズ系は、第２負レンズが物体側に凹面を向けており、第２負レンズの像側の面よりも物体側の面の方が屈折力の絶対値が大きく、次の条件式（６）を満足することが好ましい。
（６）−３．０＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜−０．１
但し、
Ｒ１：第２負レンズの物体側の面の曲率半径、
Ｒ２：第２負レンズの像側の面の曲率半径、
である。

本発明のズームレンズ系は、第３レンズ群が正レンズと負レンズから構成され、次の条件式（７）を満足することが好ましい。
（７）２７＜νｄｐ−νｄｎ＜３８
但し、
νｄｐ：第３レンズ群中の正レンズのｄ線に対するアッベ数、
νｄｎ：第３レンズ群中の負レンズのｄ線に対するアッベ数、
である。

本発明によれば、短焦点距離端の画角が９５°以上の広角化と変倍比が５倍程度の高変倍化を同時に達成するとともに、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成できるズームレンズ系が得られる。

本発明によるズームレンズ系の数値実施例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１のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図１のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図１のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 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５のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図５のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図５のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 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９のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図９のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図９のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 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１３のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図１３のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図１３のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 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１７のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図１７のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図１７のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 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２１のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図２１のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図２１のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の第１のズーム軌跡（数値実施例１、２、６）を示す簡易移動図である。 本発明によるズームレンズ系の第２のズーム軌跡（数値実施例３、５）を示す簡易移動図である。 本発明によるズームレンズ系の第３のズーム軌跡（数値実施例４）を示す簡易移動図である。 第１負レンズの物体側の面の非球面形状を規定した条件式（１）の内容を説明するための図である。

本実施形態のズームレンズ系は、図２５−図２７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、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間（第２レンズ群Ｇ２の直前）には絞りＳが位置しており、この絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と一体に移動する。Ｉは像面である。

本実施形態のズームレンズ系は、短焦点距離端（広角端Ｗ）から長焦点距離端（望遠端Ｔ）への変倍（ズーミング）に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１ないし第３レンズ群Ｇ３が光軸方向に移動する。

より具体的に、第１レンズ群Ｇ１は、全数値実施例１−６を通じて、一旦像側に移動した後に短焦点距離端の位置を超えて物体側に移動する（結果的に物体側に移動する）（図２５−図２７）。
第２レンズ群Ｇ２は、全数値実施例１−６を通じて、単調に物体側に移動する（図２５−図２７）。
第３レンズ群Ｇ３は、数値実施例１、２、６では一旦物体側に移動した後に短焦点距離端の位置を超えて像側に移動し（結果的に像側に移動し）（図２５）、数値実施例３、５では単調に像側に移動し（図２６）、数値実施例４では一旦物体側に移動した後に若干量だけ像側に戻る（結果的に物体側に移動する）（図２７）。

第１レンズ群Ｇ１は、全数値実施例１−６を通じて、物体側から順に、負レンズ（以下「第１負レンズ」と呼ぶ）１１と、負レンズ（以下「第２負レンズ」と呼ぶ）１２と、正レンズ（以下「第３正レンズ」と呼ぶ）１３とから構成されている。第１負レンズ１１はその両面に非球面を有している。但し、第１負レンズ１１の物体側の面だけに非球面を形成して像側の面を球面とする態様も可能である。第２負レンズ１２は物体側に凹面を向けており（両凹負レンズまたは像側に凸の負メニスカスレンズからなり）、第２負レンズ１２の像側の面よりも物体側の面の方が屈折力の絶対値が大きく設定されている。

第２レンズ群Ｇ２は、全数値実施例１−６を通じて、物体側から順に、正レンズ２１と、正レンズ２２と負レンズ２３の接合レンズと、正レンズ２４とから構成されている。正レンズ２１はその両面に非球面を有している。

第３レンズ群Ｇ３は、全数値実施例１−６を通じて、物体側から順に、負レンズ３１と、正レンズ３２とから構成されている。正レンズ３２はその両面に非球面を有している。

本実施形態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、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３とから構成された負レンズ先行タイプである。また本実施形態のズームレンズ系は、第１レンズ群Ｇ１を、物体側から順に、第１負レンズ１１と、第２負レンズ１２と、第３正レンズ１３とから構成している。

そして本実施形態のズームレンズ系は、広画角を達成するために第１負レンズ１１の負の屈折力を大きくするとともに、これにより増大し得る短焦点距離端での負のディストーションと非点収差を補正するために第１負レンズ１１を適切な形状の非球面レンズとしている。

広画角を達成するためには第１負レンズ１１の負の屈折力を大きくして広画角の光線を光学系に取り込めるようにすることが必要であるが、第１負レンズ１１の負の屈折力を大きくすると短焦点距離端での負のディストーションと非点収差が増大してしまう。

本発明者は、この点を重要な技術課題として捉えて鋭意研究を重ねた結果、広画角を達成すると同時に短焦点距離端での負のディストーションと非点収差を良好に補正するためには（これらの効果をバランスさせるためには）、第１負レンズ１１を非球面レンズとすることが望ましく、特に第１負レンズ１１の物体側の面の非球面形状を最適設定することが極めて有効であることを見出した。

条件式（１）は、第１負レンズ１１の物体側の面の非球面形状を規定したものであり、図２８中の「Ｈ１」と「Ａ１」の比によって算出することができる。図２８は第１負レンズ１１の物体側の面の、光軸を挟んだ半分の形状を表したものである。図２８において、「Ｈ１」は、短焦点距離端において物体距離無限の（短焦点距離端における無限遠合焦時の）対角像高（像面上で対角方向における最大の像高を有する点）に至る光束の絞り中心を通る光線（主光線）とレンズ面が交わる点を交点と定義したとき、光軸から第１負レンズ１１の物体側の面の交点までの距離を示している。また図２８において、「Ａ１」は、第１負レンズ１１の物体側の面の交点における第１負レンズ１１の物体側の面のサグ量の非球面成分（非球面の光軸からの高さ（距離）Ｈ１におけるサグ量から当該非球面の近軸曲率半径と同一の曲率半径を有する球面（基準球面）の光軸からの高さ（距離）Ｈ１におけるサグ量を差し引いた値）を示している。
条件式（１）の上限を超えると、短焦点距離端での非点収差補正が不足するとともに、第１負レンズ１１（ひいては第１レンズ群Ｇ１）の有効径が増大してしまう。
条件式（１）の下限を超えると、短焦点距離端でのディストーション補正が不足してしまう。

図２８において、二点鎖線は第１負レンズ１１の物体側の面（非球面）を表し、一点鎖線は第１負レンズ１１の物体側の面の基準球面を表す。また、図２８において、破線は短焦点距離端において物体距離無限の（短焦点距離端における無限遠合焦時の）対角像高に至る光束の絞り中心を通る光線（主光線）である。サグ量とは、光学面と光軸が交わる点（頂点）を通り、光軸に垂直に交わる面（接平面）から光学面までの距離のことであり、後述する回転対称非球面を定義する式においてｘで表される。基準球面は曲率半径のみで決まる形状であり、そのサグ量は上記式の円錐係数と非球面係数を０（ゼロ）とすることにより求められる。よって、図２８において、光軸からの高さ（距離）Ｈ１における非球面のサグ量は図示したＳ１となり、同Ｈ１における基準球面のサグ量は図示したＳ１ｒとなる。上述した、第１負レンズ１１の物体側の面の交点における第１負レンズ１１の物体側の面のサグ量の非球面成分Ａ１は、非球面のサグ量Ｓ１から基準球面のサグ量Ｓ１ｒを差し引いた値であるから、Ａ１＝Ｓ１−Ｓ１ｒで算出することができる。

条件式（２）は、第１負レンズ１１の形状、すなわち第１負レンズ１１の物体側と像側の面の交点における第１負レンズの物体側と像側の面のサグ量の比を規定している。条件式（２）を満足することで、第１レンズ群Ｇ１の群厚を抑えてレンズ全長の小型化を図るとともに、短焦点距離端でのディストーション補正を良好に行うことができる。
条件式（２）の上限を超えると、第１レンズ群Ｇ１の群厚が増加してレンズ全長の小型化に不利になってしまう。
条件式（２）の下限を超えると、短焦点距離端でのディストーション補正が不足してしまう。

条件式（３）は、第１負レンズ１１のｄ線に対する屈折率を規定している。条件式（３）を満足することで、第１負レンズ１１（ひいては第１レンズ群Ｇ１）の小径化を図るとともに、像面湾曲を良好に補正することができる。
条件式（３）の上限を超えると、ペッツバール和が大きくなりすぎて像面湾曲補正が不足してしまう。
条件式（３）の下限を超えると、第１負レンズ１１のｄ線に対する屈折率が低くなりすぎて、第１負レンズ１１（ひいては第１レンズ群Ｇ１）の小径化が困難になってしまう。

条件式（４）は、第３正レンズ１３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、短焦点距離端での倍率色収差や長焦点距離端での軸上色収差を良好に補正することができる。
条件式（４）の上限を超えると、短焦点距離端での倍率色収差や長焦点距離端での軸上色収差の補正が不足してしまう。
条件式（４）の下限を超えると、短焦点距離端での倍率色収差や長焦点距離端での軸上色収差が過剰補正になってしまう。

条件式（５）は、第２レンズ群Ｇ２の横倍率に関するものである。条件式（５）を満足することで、変倍比が５倍程度の高変倍化を達成しつつ、長焦点距離端での光学系の全長を抑えて小型化を図るとともに、変倍に伴う球面収差の変動を小さくすることができる。
条件式（５）の上限を超えると、長焦点距離端での光学系の全長が増大し、光学系の小型化が困難になってしまう。
条件式（５）の下限を超えると、変倍に伴う球面収差の変動が大きくなってしまう。

条件式（６）は、第２負レンズ１２の形状（シェーピングファクター）を規定している。条件式（６）を満足することで、像面湾曲やコマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式（６）の上限を超えると、中間焦点距離域から長焦点距離端にかけての像面湾曲補正が不足してしまう。
条件式（６）の下限を超えると、長焦点距離端におけるコマ収差の補正が不足してしまう。

条件式（７）は、第３レンズ群Ｇ３を構成する２枚のレンズ（負レンズ３１と正レンズ３２）のｄ線に対するアッベ数の差を規定している。条件式（７）を満足することで、コスト高や重量増によるＡＦ速度の低下を防止しつつ、長焦点距離端での倍率色収差を良好に補正することができる。
条件式（７）の上限を超えると、樹脂レンズを使用した場合の色収差補正に適当な硝材がなくなってしまう。樹脂レンズを使用しない場合は２枚ともガラスレンズを使用することになり、コスト高や重量増によるＡＦ速度の低下が起こってしまう。
条件式（７）の下限を超えると、長焦点距離端での倍率色収差補正が不足してしまう。

次に具体的な数値実施例１−６を示す。諸収差図及び表中において、ｄ線、ｇ線、Ｃ線はそれぞれの波長に対する収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナル、fは全系の焦点距離、FNO.はＦナンバー、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、νｄはｄ線に対するアッベ数を示す。焦点距離、Ｆナンバー、半画角、像高、バックフォーカス、レンズ全長及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔ｄは、短焦点距離端−中間焦点距離−長焦点距離端の順に示している。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy²/[1+[1-(1+K)c²y²]^1/2]+A4y⁴+A6y⁶+A8y⁸ +A10y¹⁰+A12y¹²・・・
（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数）

［数値実施例１］
図１〜図４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、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２、図３、図４は、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端の無限遠合焦時の諸収差図である。表１は面データ、表２は各種データ、表３は非球面データ、表４はレンズ群データである。

本数値実施例１のズームレンズ系は、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間（第２レンズ群Ｇ２の直前）には絞りＳが位置しており、この絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と一体に移動する。第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、光学フィルタＯＰとカバーガラスＣＧが配置されている。

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（第１負レンズ）１１と、両凹負レンズ（第２負レンズ）１２と、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第３正レンズ）１３とから構成されている。負メニスカスレンズ（第１負レンズ）１１はその両面に非球面を有している。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸正レンズ２１と、両凸正レンズ２２と両凹負レンズ２３の接合レンズと、像側に凸の正メニスカスレンズ２４とから構成されている。両凸正レンズ２１はその両面に非球面を有している。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ３１と、両凸正レンズ３２とから構成されている。両凸正レンズ３２はその両面に非球面を有している。

（表１）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1* 29.308 0.900 1.80139 45.5
2* 5.837 5.957
3 -21.630 0.800 1.54814 45.8
4 328.359 0.100
5 21.574 2.000 1.92286 20.9
6 125.530 d6
7(絞り) ∞ 0.200
8* 6.882 1.500 1.76802 49.2
9* -101.909 0.500
10 8.233 1.200 1.49700 81.6
11 -231.924 0.600 1.95375 32.3
12 5.402 1.277
13 -50.117 1.450 1.43700 95.1
14 -9.192 d14
15 52.606 0.800 1.80518 25.5
16 17.882 0.100
17* 12.832 2.488 1.54358 55.7
18* -29.049 d18
19 ∞ 0.300 1.51680 64.2
20 ∞ 0.560
21 ∞ 0.500 1.51680 64.2
22 ∞ 0.590
23(像面) ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表２）
各種データ
ズーム比（変倍比） 4.8
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 4.18 8.33 20.07
FNO. 2.89 3.89 6.84
W 48.20 29.07 12.81
Y 3.83 4.49 4.63
fB 0.000 0.000 0.000
L 54.111 46.540 56.862
d6 23.753 9.540 1.500
d14 4.200 10.656 29.911
d18 4.336 4.521 3.629
（表３）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.0000 -1.69302E-04 1.71424E-06 -1.26971E-08 4.13460E-11
2 -0.8288 -6.91620E-05 9.59251E-07 9.53665E-09 -1.36900E-10
8 0.0000 -9.95691E-05 8.16270E-06 -1.38511E-06 1.53638E-07
9 0.0000 2.92393E-04 5.24668E-06 -8.10100E-07 1.48028E-07
17 0.0000 3.85616E-04 -2.23361E-05 7.24423E-07 -1.34070E-08
18 0.0000 6.98991E-04 -3.16184E-05 8.62138E-07 -1.42698E-08
（表４）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.891
2 8 13.778
3 15 32.219

［数値実施例２］
図５〜図８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５は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図６、図７、図８は、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端の無限遠合焦時の諸収差図である。表５は面データ、表６は各種データ、表７は非球面データ、表８はレンズ群データである。

この数値実施例２のレンズ構成は、次の点を除き、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）第１レンズ群Ｇ１の第２負レンズ１２が像側に凸の負メニスカスレンズである。

（表５）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1* 38.803 0.900 1.82080 42.7
2* 6.395 6.384
3 -13.956 0.800 1.54814 45.8
4 -29.214 0.100
5 28.244 2.000 1.94594 18.0
6 154.440 d6
7(絞り) ∞ 0.200
8* 6.810 1.500 1.76802 49.2
9* -73.342 0.500
10 8.158 1.200 1.49700 81.6
11 -170.717 0.600 1.95375 32.3
12 5.245 1.241
13 -36.075 1.450 1.43700 95.1
14 -9.298 d14
15 53.671 0.800 1.84666 23.8
16 18.110 0.100
17* 13.019 2.332 1.54358 55.7
18* -26.208 d18
19 ∞ 0.300 1.51680 64.2
20 ∞ 0.560
21 ∞ 0.500 1.51680 64.2
22 ∞ 0.590
23(像面) ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表６）
各種データ
ズーム比（変倍比） 4.8
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 4.18 8.34 20.07
FNO. 2.88 3.89 6.84
W 48.20 29.06 12.82
Y 3.82 4.47 4.73
fB 0.000 0.000 0.000
L 55.095 47.196 57.235
d6 24.375 9.809 1.500
d14 4.200 10.781 29.949
d18 4.464 4.550 3.729
（表７）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.0000 -8.49332E-05 1.04290E-06 -7.61802E-09 2.37472E-11
2 -0.8204 -3.81111E-05 1.83717E-06 -5.98259E-09 2.09645E-10
8 0.0000 -1.45334E-04 -1.01290E-06 -2.86794E-07 4.27455E-08
9 0.0000 2.45819E-04 -3.36937E-06 1.46171E-07 3.03857E-08
17 0.0000 3.93570E-04 -2.32723E-05 8.30804E-07 -1.52886E-08
18 0.0000 6.91330E-04 -3.22322E-05 9.95841E-07 -1.68459E-08
（表８）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -11.052
2 8 13.982
3 15 31.992

［数値実施例３］
図９〜図１２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９は、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、図１１、図１２は、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端の無限遠合焦時の諸収差図である。表９は面データ、表１０は各種データ、表１１は非球面データ、表１２はレンズ群データである。

この数値実施例３のレンズ構成は、次の点を除き、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）第２レンズ群Ｇ２において、正レンズ２１が物体側に凸の正メニスカスレンズであり、正レンズ２２が物体側に凸の正メニスカスレンズであり、負レンズ２３が物体側に凸の負メニスカスレンズである。

（表９）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1* 23.889 0.900 1.77250 49.5
2* 5.235 5.559
3 -41.447 0.800 1.80420 46.5
4 67.964 0.100
5 18.063 2.000 1.84666 23.8
6 161.056 d6
7(絞り) ∞ 0.200
8* 6.894 1.500 1.76802 49.2
9* 269.758 0.500
10 8.436 1.200 1.49700 81.6
11 127.047 0.600 1.95375 32.3
12 5.598 1.386
13 -143.111 1.450 1.43700 95.1
14 -9.243 d14
15 26.324 0.800 1.92286 20.9
16 16.410 0.100
17* 12.607 2.203 1.54358 55.7
18* -78.689 d18
19 ∞ 0.300 1.51680 64.2
20 ∞ 0.560
21 ∞ 0.500 1.51680 64.2
22 ∞ 0.590
23(像面) ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表１０）
各種データ
ズーム比（変倍比） 4.8
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 4.17 8.33 20.03
FNO. 2.85 3.90 6.84
W 48.24 29.06 12.82
Y 3.87 4.50 4.63
fB 0.000 0.000 0.000
L 53.455 47.207 58.069
d6 23.234 9.811 1.887
d14 4.200 11.924 31.933
d18 4.772 4.223 3.000
（表１１）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.0000 -3.53903E-04 4.40262E-06 -3.30812E-08 1.01951E-10
2 -0.8665 -2.16511E-04 -2.02929E-06 1.51477E-07 -1.62215E-09
8 0.0000 -1.77846E-05 1.25176E-05 -1.60713E-06 1.97888E-07
9 0.0000 3.65694E-04 1.06976E-05 -1.07435E-06 2.10084E-07
17 0.0000 5.11671E-04 -3.09079E-05 7.93554E-07 -1.35498E-08
18 0.0000 8.60255E-04 -4.31939E-05 8.52522E-07 -1.11923E-08
（表１２）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.640
2 8 13.978
3 15 34.700

［数値実施例４］
図１３〜図１６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１３は、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１４、図１５、図１６は、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端の無限遠合焦時の諸収差図である。表１３は面データ、表１４は各種データ、表１５は非球面データ、表１６はレンズ群データである。

この数値実施例４のレンズ構成は、次の点を除き、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）第１レンズ群Ｇ１の第２負レンズ１２が像側に凸の負メニスカスレンズである。
（２）第２レンズ群Ｇ２において、正レンズ２１が物体側に凸の正メニスカスレンズであり、正レンズ２２が物体側に凸の正メニスカスレンズであり、負レンズ２３が物体側に凸の負メニスカスレンズであり、正レンズ２４が両凸正レンズである。

（表１３）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1* 30.325 0.900 1.77250 49.5
2* 5.818 6.050
3 -24.768 0.800 1.60311 60.7
4 -439.513 0.100
5 19.571 2.000 1.92286 20.9
6 51.682 d6
7(絞り) ∞ 0.200
8* 7.111 1.500 1.74330 49.3
9* 288.034 0.500
10 7.716 1.200 1.49700 81.6
11 40.824 0.600 1.90366 31.3
12 5.314 1.234
13 68.923 1.450 1.43700 95.1
14 -13.153 d14
15 47.572 0.800 1.84666 23.8
16 19.861 0.100
17* 13.627 2.188 1.54358 55.7
18* -37.104 d18
19 ∞ 0.300 1.51680 64.2
20 ∞ 0.560
21 ∞ 0.500 1.51680 64.2
22 ∞ 0.590
23(像面) ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表１４）
各種データ
ズーム比（変倍比） 5.3
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 4.19 8.32 22.23
FNO. 2.73 3.62 6.86
W 48.18 29.12 11.54
Y 3.79 4.47 4.63
fB 0.000 0.000 0.000
L 56.042 47.911 61.846
d6 24.968 10.244 1.500
d14 5.739 11.560 34.651
d18 3.764 4.537 4.124
（表１５）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.0000 -1.68471E-04 1.68133E-06 -1.15615E-08 3.62372E-11
2 -0.8527 -4.51244E-05 1.61122E-06 -7.54390E-09 1.45478E-10
8 0.0000 -8.84871E-05 5.66428E-06 -1.12348E-06 1.02901E-07
9 0.0000 2.14443E-04 3.11726E-06 -6.53827E-07 9.83622E-08
17 0.0000 3.20695E-04 -1.40302E-05 5.43457E-07 -1.02873E-08
18 0.0000 6.12376E-04 -2.51933E-05 8.75518E-07 -1.50156E-08
（表１６）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.659
2 8 13.924
3 15 33.973

［数値実施例５］
図１７〜図２０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１７は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図１８、図１９、図２０は、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端の無限遠合焦時の諸収差図である。表１７は面データ、表１８は各種データ、表１９は非球面データ、表２０はレンズ群データである。

この数値実施例５のレンズ構成は、次の点を除き、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）第２レンズ群Ｇ２において、正レンズ２２が物体側に凸の正メニスカスレンズであり、負レンズ２３が物体側に凸の負メニスカスレンズであり、正レンズ２４が両凸正レンズである。

（表１７）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1* 22.010 0.900 1.80139 45.5
2* 5.169 5.492
3 -17.399 0.800 1.54814 45.8
4 71.723 0.100
5 20.262 2.000 1.92286 20.9
6 204.588 d6
7(絞り) ∞ 0.200
8* 7.054 1.500 1.76802 49.2
9* -162.668 0.500
10 8.206 1.200 1.49700 81.6
11 313.067 0.600 1.95375 32.3
12 5.632 1.044
13 2964.381 1.450 1.43700 95.1
14 -9.388 d14
15 607.609 0.800 1.80518 25.5
16 22.857 0.100
17* 13.338 2.536 1.54358 55.7
18* -20.939 d18
19 ∞ 0.300 1.51680 64.2
20 ∞ 0.560
21 ∞ 0.500 1.51680 64.2
22 ∞ 0.590
23(像面) ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表１８）
各種データ
ズーム比（変倍比） 4.8
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 4.20 8.33 20.15
FNO. 2.72 3.76 6.84
W 48.09 29.08 12.53
Y 3.83 4.55 4.63
fB 0.000 0.000 0.000
L 48.444 45.059 58.877
d6 18.402 7.687 1.500
d14 4.200 11.539 32.676
d18 4.669 4.660 3.528
（表１９）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.0000 -2.59014E-04 2.13934E-06 -1.53860E-08 5.79831E-11
2 -0.8588 -9.44144E-05 1.73708E-06 -6.38864E-08 9.89588E-10
8 0.0000 -1.23770E-04 9.09730E-06 -1.33677E-06 1.06414E-07
9 0.0000 2.55393E-04 7.97613E-06 -1.09885E-06 1.07907E-07
17 0.0000 4.45145E-04 -2.05301E-05 6.11097E-07 -1.13002E-08
18 0.0000 8.74284E-04 -2.82437E-05 6.55965E-07 -1.10485E-08
（表２０）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.122
2 8 12.696
3 15 30.561

［数値実施例６］
図２１〜図２４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２１は、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、図２３、図２４は、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端の無限遠合焦時の諸収差図である。表２１は面データ、表２２は各種データ、表２３は非球面データ、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、次の点を除き、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）第１レンズ群Ｇ１の第３正レンズ１３が両凸正レンズである。

（表２１）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1* 26.271 0.900 1.88202 37.22
2* 5.931 5.668
3 -19.672 0.800 1.54814 45.82
4 93.714 0.100
5 22.878 2.000 1.92286 20.88
6 -284.598 d6
7(絞り) ∞ 0.200
8* 6.749 1.500 1.76802 49.24
9* -54.763 0.500
10 8.038 1.200 1.49700 81.61
11 -67.008 0.600 1.95375 32.32
12 5.191 1.472
13 -31.906 1.450 1.43700 95.10
14 -8.880 d14
15 44.264 0.800 1.92286 20.88
16 17.984 0.100
17* 13.192 2.306 1.54358 55.71
18* -25.304 d18
19 ∞ 0.300 1.51680 64.20
20 ∞ 0.560
21 ∞ 0.500 1.51680 64.20
22 ∞ 0.590
23(像面) ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表２２）
各種データ
ズーム比（変倍比） 4.8
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 4.19 8.33 20.13
FNO. 2.87 3.87 6.84
W 48.13 29.07 12.73
Y 2.56 3.08 3.08
fB 0.000 0.000 0.000
L 53.382 46.011 56.476
d6 23.501 9.510 1.509
d14 4.200 10.643 29.890
d18 4.136 4.312 3.531
（表２３）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.0000 -1.97263E-04 1.76321E-06 -1.17225E-08 3.88265E-11
2 -0.8350 -9.93189E-05 1.07469E-06 -1.20221E-08 2.65666E-10
8 0.0000 -1.53608E-04 6.02652E-06 -1.45116E-06 1.26350E-07
9 0.0000 2.66355E-04 2.41615E-06 -8.38834E-07 1.12192E-07
17 0.0000 4.95798E-04 -2.56159E-05 7.52906E-07 -1.35352E-08
18 0.0000 8.64502E-04 -3.64270E-05 8.86133E-07 -1.38805E-08
（表２４）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.800
2 8 13.702
3 15 31.290

各数値実施例の各条件式に対する値を表２５に示す。
（表２５）
実施例１ 実施例２ 実施例３
条件式（１） -0.048 -0.021 -0.086
条件式（２） 4.678 4.754 5.255
条件式（３） 1.80139 1.82080 1.77250
条件式（４） 20.9 18.0 23.8
条件式（５） 4.6700 4.6626 4.5018
条件式（６） -0.8764 -2.8293 -0.2424
条件式（７） 30.2 31.9 34.8
実施例４ 実施例５ 実施例６
条件式（１） -0.050 -0.055 -0.051
条件式（２） 4.673 3.912 4.232
条件式（３） 1.77250 1.80139 1.88202
条件式（４） 20.9 20.9 20.9
条件式（５） 5.3833 4.5804 4.6866
条件式（６） -1.1194 -0.6095 -0.6530
条件式（７） 31.9 30.3 34.8

表２５から明らかなように、数値実施例１〜６は、条件式（１）〜（７）を満足しており、諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。

Ｇ１ 負の屈折力の第１レンズ群
１１ 負レンズ（第１負レンズ）
１２ 負レンズ（第２負レンズ）
１３ 正レンズ（第３正レンズ）
Ｇ２ 正の屈折力の第２レンズ群
２１ 正レンズ
２２ 正レンズ
２３ 負レンズ
２４ 正レンズ
Ｇ３ 正の屈折力の第３レンズ群
３１ 負レンズ
３２ 正レンズ
Ｓ 絞り
ＯＰ 光学フィルタ
ＣＧ カバーガラス
Ｉ 像面

Claims (6)

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、正の屈折力の第３レンズ群とから構成されていること；
   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し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が増大すること；
   第１レンズ群は、物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、第３正レンズとから構成されていること；
   第１負レンズは、少なくとも物体側の面に非球面を有していること；及び
   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）−０．０９＜Ａ１／Ｈ１＜−０．０２
   但し、
   Ｈ１：短焦点距離端において物体距離無限の対角像高に至る光束の絞り中心を通る光線とレンズ面が交わる点を交点と定義したとき、光軸から第１負レンズの物体側の面の交点までの距離、
   Ａ１：第１負レンズの物体側の面の交点における第１負レンズの物体側の面のサグ量の非球面成分。
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）３．９＜Ｓ２／Ｓ１＜５．５
   但し、
   Ｓ１：第１負レンズの物体側の面の交点における第１負レンズの物体側の面のサグ量、
   Ｓ２：第１負レンズの像側の面の交点における第１負レンズの像側の面のサグ量。
3. 請求項１または２記載のズームレンズ系において、次の条件式（３）及び（４）を満足するズームレンズ系。
   （３）１．７５＜Ｎｄ１＜２．１５
   （４）１５＜νｄ３＜２４
   但し、
   Ｎｄ１：第１負レンズのｄ線に対する屈折率、
   νｄ３：第３正レンズのｄ線に対するアッベ数。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載のズームレンズ系において、次の条件式（５）を満足するズームレンズ系。
   （５）４．５＜Ｍｔ２／Ｍｗ２＜５．５
   但し、
   Ｍｔ２：長焦点距離端における無限遠合焦時の第２レンズ群の横倍率、
   Ｍｗ２：短焦点距離端における無限遠合焦時の第２レンズ群の横倍率。
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２負レンズは物体側に凹面を向けており、第２負レンズの像側の面よりも物体側の面の方が屈折力の絶対値が大きく、次の条件式（６）を満足するズームレンズ系。
   （６）−３．０＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜−０．１
   但し、
   Ｒ１：第２負レンズの物体側の面の曲率半径、
   Ｒ２：第２負レンズの像側の面の曲率半径。
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３レンズ群は正レンズと負レンズから構成され、次の条件式（７）を満足するズームレンズ系。
   （７）２７＜νｄｐ−νｄｎ＜３８
   但し、
   νｄｐ：第３レンズ群中の正レンズのｄ線に対するアッベ数、
   νｄｎ：第３レンズ群中の負レンズのｄ線に対するアッベ数。

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