JP4799210B2 - ズームレンズ系及びそれを備えたカメラシステム - Google Patents

Description

本発明は、ズームレンズ系に関し、詳しくは、いわゆるデジタル一眼レフレックスカメラシステムの交換レンズ装置に用いられる撮像光学系として好適な、高変倍率のズームレンズ系に関する。

ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子を持つカメラ本体と、撮像素子の受光面に光学像を形成するための撮像光学系を備えた交換レンズ装置とを備え、撮像レンズ系をカメラ本体から着脱可能にしたいわゆるデジタル一眼レフレックスカメラシステム（以下、単にＤ−ＳＬＲという）の市場が急速に拡大している。

例えば、Ｄ−ＳＬＲに適用可能なズームレンズ系として、特許文献１乃至５に記載のズームレンズ系が提案されている。
特開２００５−３５２０５７号公報 特開２００５−１０７２８０号公報 特開２００４−２５８５０９号公報 特開２００４−２２６６４４号公報 特開２００４−２１２６１１号公報

上記特許文献に記載されている各ズームレンズ系は、特に広角端でのＦナンバーが最も小さい例で３．６程度であり、明るいズームレンズ系ではなかった。また、特に広角端での歪曲収差の補正に関しても、さらなる改善の余地があった。

本発明は、上記課題に鑑み、特に広角端でのＦナンバーが３以下と明るいにもかかわらず、広角端での歪曲収差を含めた諸収差が充分に補正されたズームレンズ系及びそのズームレンズ系を用いたカメラシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、物体側より順に、正のパワーを有する第１レンズ群と、物体側から順に、負レンズ素子と当該負レンズ素子の像側に配置された正レンズ素子とを含み、全体として負のパワーを有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ群と、負のパワーを有する第４レンズ群と、正のパワーを有する第５レンズ群とからなり、変倍に際して、少なくとも前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群及び前記第５レンズ群を光軸方向に移動させるとともに、以下の条件：
２．３＜ＢＦ_W／ｆ_W＜２．９
０．０８＜Ｔ_22-23／ｆ_w＜０．２０
（３５＜ω_w＜４０、３．０＜ｆ_t／ｆ_w＜５．０）
（ただし、
ＢＦ_W：広角端におけるバックフォーカス（最も像側に配置されるレンズと像面との間の光軸に沿った距離）、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離、
ω_w：広角端における半画角、
ｆ_t：望遠端における全系の焦点距離、
Ｔ_22-23：第２レンズ群に含まれる負レンズ素子と、当該負レンズ素子の像側に配置された正レンズ素子との間の光軸に沿った距離、
である）
を満足し、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状である第１レンズ素子と、負のパワーを有する第２レンズ素子と、正のパワーを有する第３レンズ素子と、負のパワーを有する第４レンズ素子とを備え、
前記第４レンズ素子は、以下の条件：
−３．０＜（ｒ ₇₁ ＋ｒ ₇₂ ）／（ｒ ₇₁ −ｒ ₇₂ ）＜−１．０５
（ただし、
ｒ ₇₁ ：第４レンズ素子の物体側面の曲率半径、
ｒ ₇₂ ：第４レンズ素子の像側面の曲率半径、
である）
を満足し、
前記第１レンズ素子は、以下の条件：
１．０５＜（ｒ ₄₁ ＋ｒ ₄₂ ）／（ｒ ₄₁ −ｒ ₄₂ ）＜２．００
１．８０＜Ｎｄ ₄
（ただし、
ｒ ₄₁ ：第１レンズ素子の物体側面の曲率半径、
ｒ ₄₂ ：第１レンズ素子の像側面の曲率半径、
Ｎｄ ₄ ：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
である）
を満足する。

本発明は、以上の構成を備えているので、特に広角端でのＦナンバーが３以下と明るいにもかかわらず、広角端での歪曲収差を含めた諸収差が充分に補正されたズームレンズ系及びそのズームレンズ系を用いたカメラシステムを提供することができる。

（実施の形態１〜６）
図１は、実施の形態１に係るズームレンズ系の無限遠物点の広角端におけるレンズ構成図である。図５は、実施の形態２に係るズームレンズ系の無限遠物点の広角端におけるレンズ構成図である。図９は、実施の形態３に係るズームレンズ系の無限遠物点の広角端におけるレンズ構成図である。図１３は、実施の形態４に係るズームレンズ系の無限遠物点の広角端におけるレンズ構成図である。図１７は、実施の形態５に係るズームレンズ系の無限遠物点の広角端におけるレンズ構成図である。図２１は、実施の形態６に係るズームレンズ系の無限遠物点の広角端におけるレンズ構成図である。

各図において、各実施の形態に係るズームレンズ系は、光軸１０１に沿って、物体側から像側（像平面Ｓ側）に向けて順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、負のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４と、正のパワーを有する第５レンズ群Ｇ５とを備える。

各図において、図中記された実線の片矢印は、広角端（ＷＩＤＥ）から望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示す。各実施の形態に係るズームレンズ系において、広角端（ＷＩＤＥ）から望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３及び第５レンズ群Ｇ５は、実線で示された軌跡に沿って光軸１０１に平行な方向に移動する。また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸１０１に平行な方向に沿って実線で示された軌跡に沿って光軸に平行な方向に像側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は、変倍の際に像平面Ｓに対して固定されている。

変倍に際して、前述した第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５との間の間隔は、一定である。すなわち、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とは一体保持される。図１、図５、図９、図１３、図１７、図２１において、第４レンズ群Ｇ４は、像ぶれ補正のために、光軸１０１に垂直な方向に移動する。

また、各実施の形態に係るズームレンズ系は、第３レンズ群Ｇ３の物体側に絞りＡを有している。変倍時、絞りＡは、実施の形態２及び４を除く実施の形態１、３、５及び６において、第２レンズ群２０１及び第３レンズ群２０３と独立に、互いの間隔を変化させながら光軸に平行な方向に移動する。変倍時、実施の形態２及び４の絞りＡは、第３レンズ群Ｇ３との間隔を変化させることなく光軸に平行な方向に移動する。

各実施の形態のズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状のレンズ素子Ｌ１と物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のレンズ素子Ｌ２とを接合してなる接合レンズ素子と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のレンズ素子Ｌ３とからなる。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状であるレンズ素子（第１レンズ素子）Ｌ４と、両凹形状の負のパワーを有するレンズ素子（第２レンズ素子）Ｌ５と、両凸形状の正のパワーを有するレンズ素子（第３レンズ素子）Ｌ６と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状のレンズ素子（第４レンズ素子）Ｌ７とからなる。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状のレンズ素子Ｌ８と、両凸形状のレンズ素子Ｌ９と像側に凸面を向けた負メニスカス形状のレンズ素子Ｌ１０とを接合してなる接合レンズ素子とからなる。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状のレンズ素子Ｌ１１と物体側に凹面を向けた負パワーのレンズ素子Ｌ１２との接合レンズ素子とからなる。第４レンズ群Ｇ４に含まれる接合レンズ素子の最も像側の面は、非常にパワーの弱い面である。第４レンズ群２０４に含まれる接合レンズ素子の最も像側の面は、実施の形態１、４、５、６では凹面であり、実施の形態２、３では凸面である。

第５レンズ群Ｇ５は、実施の形態１及び３〜６では、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状のレンズ素子Ｌ１３と両凸形状のレンズ素子Ｌ１４とを接合してなる接合レンズ素子と、物体側に凹面を向けた負レンズ素子Ｌ１５と、両凸形状の正レンズ素子Ｌ１６とからなる。また実施の形態２では、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状のレンズ素子Ｌ１３と両凸形状のレンズ素子Ｌ１４とを接合してなる接合レンズ素子と、両凹形状の負レンズ素子Ｌ１５と両凸形状の正レンズ素子Ｌ１６とを接合してなる接合レンズ素子と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のレンズ素子Ｌ１７とからなる。第５レンズ群Ｇ５の像側から２枚目のレンズ素子は、実施の形態１及び３〜４は物体側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズ素子であり、実施の形態５〜６は両凹形状のレンズ素子である。

以下、各実施の形態に係るズームレンズ系が満足すべき条件を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系において、複数の満足すべき条件が規定されるが、各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。

ズームレンズ系は、以下の式（１）及び（２）を満足する。
２．３＜ＢＦ_W／ｆ_W＜２．９ ・・・（１）
０．０８＜Ｔ_22-23／ｆ_w＜０．２０ ・・・（２）
（３５＜ω_w＜４０、３．０＜ｆ_t／ｆ_w＜５．０）
ただし、
ＢＦ_W：広角端におけるバックフォーカス（最も像側に配置されるレンズと像面との間の光軸に沿った距離）、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離、
ω_w：広角端における半画角、
ｆ_t：望遠端における全系の焦点距離、
Ｔ_22-23：第２レンズ群に含まれる負レンズ素子と、当該負レンズ素子の像側に配置された正レンズ素子との間の光軸に沿った距離、
である。

式（１）は、バックフォーカスを適正に確保するための条件である。式（１）の下限を超えると、バックフォーカスが短すぎるため、Ｄ−ＳＬＲにおいてズームレンズ系とカメラ本体のクイックリターンミラーとが干渉しシステムが成立しない。式（１）の上限を超えるとバックフォーカスが長すぎるため、ズームレンズ系の収差を小さくすることが困難になる。

式（２）は、第２レンズ群に含まれる負レンズ素子と正レンズ素子との間の間隔を適正に規定する式である。式（２）の上限を超えると、収差補正は良好になるが、全系が大きくなりすぎる。式（２）の下限を超えると、特に広角端での歪曲収差が大きくなりすぎる。

第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状である第１レンズ素子と、負のパワーを有する第２レンズ素子と、正のパワーを有する第３レンズ素子と、負のパワーを有する第４レンズ素子とからなり、第４レンズ素子は、以下の式（３）を満足する。
−３．０＜（ｒ₇₁＋ｒ₇₂）／（ｒ₇₁−ｒ₇₂）＜−１．０５ ・・・（３）
ただし、
ｒ₇₁：第４レンズ素子の物体側面の曲率半径、
ｒ₇₂：第４レンズ素子の像側面の曲率半径、
である。

式（３）は、第２レンズ群に含まれる第４レンズ素子の形状を規定する式である。式（３）の範囲を超えると、非点収差が大きくなりすぎ性能劣化が著しくなる。

第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状である第１レンズ素子と、負のパワーを有する第２レンズ素子と、正のパワーを有する第３レンズ素子と、負のパワーを有する第４レンズ素子とからなり、第１レンズ素子は、以下の式（４）かつ（５）を満足する。
１．０５＜（ｒ₄₁＋ｒ₄₂）／（ｒ₄₁−ｒ₄₂）＜２．００ ・・・（４）
１．８０＜Ｎｄ₄ ・・・（５）
ただし、
ｒ₄₁：第１レンズ素子の物体側面の曲率半径、
ｒ₄₂：第１レンズ素子の像側面の曲率半径、
Ｎｄ₄：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
である。

式（４）は、第２レンズ群に含まれる第１レンズ素子の形状を規定する式である。式（４）の上限を超えると、偏心誤差感度が大きくなりすぎ組み立て調整が困難になる。式（４）の下限を超えると、歪曲収差が大きくなりすぎる。

式（５）は、第２レンズ群に含まれる第１レンズ素子の屈折率を規定する式である。式（５）の範囲を超えると、歪曲収差が大きくなりすぎ性能が劣化する。

第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状である第１レンズ素子と、負のパワーを有する第２レンズ素子と、正のパワーを有する第３レンズ素子と、負のパワーを有する第４レンズ素子とからなり、第２レンズ素子は、以下の式（６）かつ（７）を満足することが望ましい。
−０．７０＜（ｒ₅₁＋ｒ₅₂）／（ｒ₅₁−ｒ₅₂）＜０．７０ ・・・（６）
１．７５＜Ｎｄ₅ ・・・（７）
ただし、
ｒ₅₁：第２レンズ素子の物体側面の曲率半径、
ｒ₅₂：第２レンズ素子の像側面の曲率半径、
Ｎｄ₅：第２レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
である。

式（６）は、第２レンズ群に含まれる第２レンズ素子の形状を規定する式である。式（６）の上限を超えると、望遠端でのコマ収差が劣化し好ましくない。式（６）の下限を超えると、広角端での非点収差が劣化し好ましくない。

以下の式（６）’を満足すると、上記効果を高めることができる。
−０．５０＜（ｒ₅₁＋ｒ₅₂）／（ｒ₅₁−ｒ₅₂）＜０．５０ ・・・（６）’

式（７）は、第２レンズ群に含まれる第２レンズ素子の屈折率を規定する式である。式（７）の範囲を超えると、レンズの曲率が強くなるため、軸外収差、特に望遠端でのコマ収差が悪化し、好ましくない。

ズームレンズ系は、以下の式（８）を満足することが望ましい。
０．５５＜√（φ₅₁ ²＋φ₅₃ ²）／（φ₅₂ ²＋φ₅₄ ²）＜０．７０ ・・・（８）
ただし、
φ_5i：第５レンズ群の物体側からｉ番目のレンズのパワー、
である。

式（８）は、第５レンズ群での正のパワーのレンズと負のパワーのレンズとのパワー配分に関する式である。式（８）の上限を越えると、第５レンズ群における負のパワーが大きくなり過ぎるため、撮像素子に入射する光線角がきつくなり、画面周辺部でのシェーディングが大きくなる。式（８）に下限を越えると、正のパワーが大きくなり、物体側に像面湾曲が発生する。

ズームレンズ系は、以下の式（９）を満足することが望ましい。
７．５＜ＴＨ₈／ＴＨ₀＜２７．０ ・・・（９）
ただし、
ＴＨ₀：第５レンズ群の物体側から２番目のレンズと３番目のレンズの光軸上の間隔、
ＴＨ₈：第５レンズ群の物体側から３番目のレンズのレンズ径の８割における間隔、
である。

式（９）は、第５レンズ群の構成を規定する式である。式（９）の上限を越えると、第５レンズ群の間隔誤差に対する公差は緩和できるが、第５レンズ群の物体側面の曲率半径が大きくなるために、軸外収差の補正が充分できない。式（９）の下限を越えると、特に間隔とレンズ面の傾き誤差が発生した時に、第５レンズ群の物体側面に入射する光線角の変化が大きいため、性能劣化が大きくなる。

ズームレンズ系は、以下の式（１０）を満足することが望ましい。
１．８＜φ_51-52／φ_53-54＜２．９ ・・・（１０）
ただし、
φ_51-52：第５レンズ群の物体側から１番目〜２番目のレンズの合成パワー、
φ_53-54：第５レンズ群の物体側から３番目〜４番目のレンズの合成パワー、
である。

式（１０）は、第５レンズ群の構成を最適化することにより、Ｄ−ＳＬＲとして必要なバックフォーカスを確保するための条件である。式（１０）の上限を越えると、第５レンズ群の物体側の接合レンズ素子のパワーが大きくなり過ぎるため、バックフォーカスが短くなりすぎ、かつ球面収差が大きくなる。式（１０）の下限を越えると、バックフォーカスは長くできるが、第５レンズ群の像側の２枚のレンズ素子の合成パワーが大きくなりすぎるため、物体側に像面湾曲が発生して望ましくない。

ズームレンズ系は、以下の式（１１）を満足することが望ましい。
０．６５＜φ_p／φ_n＜１．５５ ・・・（１１）
ただし、
φ_p：第５レンズ群の物体側から２番目のレンズの像側面のパワー、
φ_n：第５レンズ群の物体側から３番目のレンズの物体側面のパワー
である。

式（１１）は、第５レンズ群の構成を最適化することにより、Ｄ−ＳＬＲとして必要なバックフォーカスを確保するための条件である。式（１１）の上限を越えると、第５レンズ群の物体側から２番目のレンズの像側面のパワーが大きくなり過ぎるため、バックフォーカスが短くなりすぎ、かつ球面収差が大きくなる。式（１１）の下限を越えると、バックフォーカスは長くできるが、第５レンズ群の物体側から３番目のレンズの物体側面のパワーが大きくなりすぎるため、物体側に像面湾曲が発生して望ましくない。

ズームレンズ系は、以下の式（１２）を満足することが望ましい。
−４．０×１０^-2＜（φ₅₁ν₅₂＋φ₅₂ν₅₁）／ν₅₁ν₅₂（φ₅₁＋φ₅₂）＜−２．５×１０^-4 ・・・（１２）
ただし、
φ₅₁：第５レンズ群の物体側から１番目のレンズのパワー、
φ₅₂：第５レンズ群の物体側から２番目のレンズのパワー、
ν₅₂：第５レンズ群の物体側から１番目のレンズのアッベ数、
ν₅₁：第５レンズ群の物体側から２番目のレンズのアッベ数、
である。

式（１２）は、色収差を補正するための条件である。式（１２）の上限を越えると、第５レンズ群の接合レンズ素子の合成の分散が大きくなるため短波長側色収差が大きくなる。式（１２）の下限を越えると、第５レンズ群の接合レンズ素子の合成の分散が小さくなりすぎるため、色収差補正の効果が充分得られないため、望ましくない。

なお、各実施の形態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（つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ）のみで構成されているが、これに限らない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ，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，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等で、各レンズ群を構成してもよい。

（実施の形態７）
図２５は、実施の形態７に係るカメラシステムの概略図である。図２５において、カメラシステムは、交換レンズ装置３００と、カメラ本体４００とを主として構成されている。交換レンズ装置３００は、カメラ本体４００に対して着脱可能である。交換レンズ装置３００は、内部に撮像レンズ系３０１を保持している。撮像レンズ系３０１は、上述した実施の形態１乃至６のいずれかのズームレンズ系である。カメラ本体は、例えば、光路を切り替えるためのクイックリターンミラー４０１と、ズームレンズ系が形成する光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像素子４０２と、液晶ディスプレイ４０３と、焦点板４０４と、ペンタプリズム４０５と、接眼レンズ系４０６とを含む。

実施の形態７に係るカメラシステムは、実施の形態１乃至６のいずれかのズームレンズ系を備えているので、良好な光学像に基づいて電気的な画像信号を生成することができる。

以下、実施の形態１〜６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線における屈折率、νｄはアッベ数である。また、各数値実施例において、＊を付した面は非球面であり、非球面形状を次式で定義している。

ただし、
Ｈ ：光軸からの高さ
ＣＲ ：曲率半径（ｍｍ）
Ｋ ：コーニック係数
Ａｎ ：ｎ次の非球面係数
である。

（実施例１）
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。実施例１のズームレンズ系のレンズデータを表１に、非球面データを表２に、可変面間隔データを表３に示す。なお、撮影距離が∞の場合の、焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮｏ．及び画角２ω（各々、広角端〜望遠端）は、以下のとおりである。
ｆ ：１４．６〜４９．０
ＦＮｏ．：２．９１〜３．６４
２ω ：７５．４°〜２５．２°

図２は、実施例１のズームレンズ系の広角端の無限遠物点における縦収差図である。また、図３は、実施例１のズームレンズ系の中間焦点距離状態の無限遠物点における縦収差図である。また、図４は、実施例１のズームレンズ系の望遠端の無限遠物点における縦収差図である。図２〜４において、（ａ）はｄ線の球面収差、（ｂ）はｄ線の非点収差であり実線はサジタル方向（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル方向（図中、ｍで示す）を表す。また、（ｃ）はｄ線の歪曲収差図を示す。

（実施例２）
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。実施例２のズームレンズ系のレンズデータを表４に、非球面データを表５に、可変面間隔データを表６に示す。なお、撮影距離が∞の場合の、焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮｏ．及び画角２ω（各々、広角端〜望遠端）は、以下のとおりである。
ｆ ：１４．４〜４８．５
ＦＮｏ．：２．８９〜３．５９
２ω ：７７．３°〜２６．０°

図６は、実施例２のズームレンズ系の広角端の無限遠物点における縦収差図である。また、図７は、実施例２のズームレンズ系の中間焦点距離状態の無限遠物点における縦収差図である。また、図８は、実施例２のズームレンズ系の望遠端の無限遠物点における縦収差図である。図６〜８において、（ａ）はｄ線の球面収差、（ｂ）はｄ線の非点収差であり、実線はサジタル方向（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル方向（図中、ｍで示す）を表す。また、（ｃ）はｄ線の歪曲収差図を示す。

（実施例３）
実施例３のズームレンズ系は、図９に示した実施の形態３に対応する。実施例３のズームレンズ系のレンズデータを表７に、非球面データを表８に、可変面間隔データを表９に示す。なお、撮影距離が∞の場合の、焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮｏ．及び画角２ω（各々、広角端〜望遠端）は、以下のとおりである。
ｆ ：１２．２〜４８．３
ＦＮｏ．：２．９１〜３．６４
２ω ：８４．９°〜２３．１°

図１０は、実施例３のズームレンズ系の広角端の無限遠物点における縦収差図である。また、図１１は、実施例３のズームレンズ系の中間焦点距離状態の無限遠物点における縦収差図である。また、図１２は、実施例３のズームレンズ系の望遠端の無限遠物点における縦収差図である。図１０〜１２において、（ａ）はｄ線の球面収差、（ｂ）はｄ線の非点収差であり、実線はサジタル方向（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル方向（図中、ｍで示す）を表す。また、（ｃ）はｄ線の歪曲収差図を示す。

（実施例４）
実施例４のズームレンズ系は、図１３に示した実施の形態４に対応する。実施例４のズームレンズ系のレンズデータを表１０に、非球面データを表１１に、可変面間隔データを表１２に示す。なお、撮影距離が∞の場合の、焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮｏ．及び画角２ω（各々、広角端〜望遠端）は、以下のとおりである。
ｆ ：１４．６３〜４９．０４
ＦＮｏ．：２．９１〜３．６２
２ω ：７６．７°〜２５．３°

図１４は、実施例４のズームレンズ系の広角端の無限遠物点における縦収差図である。また、図１５は、実施例４のズームレンズ系の中間焦点距離状態の無限遠物点における縦収差図である。また、図１６は、実施例４のズームレンズ系の望遠端の無限遠物点における縦収差図である。図１４〜１６において、（ａ）はｄ線の球面収差、（ｂ）はｄ線の非点収差であり、実線はサジタル方向（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル方向（図中、ｍで示す）を表す。また、（ｃ）はｄ線の歪曲収差図を示す。

（実施例５）
実施例５のズームレンズ系は、図１７に示した実施の形態５に対応する。実施例５のズームレンズ系のレンズデータを表１３に、非球面データを表１４に、可変面間隔データを表１５に示す。なお、撮影距離が∞の場合の、焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮｏ．及び画角２ω（各々、広角端〜望遠端）は、以下のとおりである。
ｆ ：１４．４６〜４８．４７
ＦＮｏ．：２．８６〜３．８８
２ω ：７７．２°〜２５．２°

図１８は、実施例５のズームレンズ系の広角端の無限遠物点における縦収差図である。また、図１９は、実施例５のズームレンズ系の中間焦点距離状態の無限遠物点における縦収差図である。また、図２０は、実施例５のズームレンズ系の望遠端の無限遠物点における縦収差図である。図１８〜２０において、（ａ）はｄ線の球面収差、（ｂ）はｄ線の非点収差であり、実線はサジタル方向（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル方向（図中、ｍで示す）を表す。また、（ｃ）はｄ線の歪曲収差図を示す。

（実施例６）
実施例６のズームレンズ系は、図２１に示した実施の形態６に対応する。実施例６のズームレンズ系のレンズデータを表１６に、非球面データを表１７に、可変面間隔データを表１８に示す。なお、撮影距離が∞の場合の、焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮｏ．及び画角２ω（各々、広角端〜望遠端）は、以下のとおりである。
ｆ ：１４．６３〜４９．１４
ＦＮｏ．：２．９４〜３．５４
２ω ：７５．６°〜２４．８°

図２２は、実施例６のズームレンズ系の広角端の無限遠物点における縦収差図である。また、図２３は、実施例６のズームレンズ系の中間焦点距離状態の無限遠物点における縦収差図である。また、図２４は、実施例６のズームレンズ系の望遠端の無限遠物点における縦収差図である。図２２〜２４において、（ａ）はｄ線の球面収差、（ｂ）はｄ線の非点収差であり、実線はサジタル方向（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル方向（図中、ｍで示す）を表す。また、（ｃ）はｄ線の歪曲収差図を示す。

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、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、車載カメラ等のデジタル入力装置に適用可能であり、特にデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の高画質が要求される撮影光学系に好適である。

実施の形態１（実施例１）に係るズームレンズ系の無限遠物点の広角端におけるレンズ構成図 実施例１のズームレンズ系の広角端の無限遠物点における縦収差図 実施例１のズームレンズ系の中間焦点状態の無限遠物点における縦収差図 実施例１のズームレンズ系の望遠端の無限遠物点における縦収差図 実施の形態２（実施例２）に係るズームレンズ系の無限遠物点の広角端におけるレンズ構成図 実施例２のズームレンズ系の広角端の無限遠物点における縦収差図 実施例２のズームレンズ系の中間焦点状態の無限遠物点における縦収差図 実施例２のズームレンズ系の望遠端の無限遠物点における縦収差図 実施の形態３（実施例３）に係るズームレンズ系の無限遠物点の広角端におけるレンズ構成図 実施例３のズームレンズ系の広角端の無限遠物点における縦収差図 実施例３のズームレンズ系の中間焦点状態の無限遠物点における縦収差図 実施例３のズームレンズ系の望遠端の無限遠物点における縦収差図 実施の形態４（実施例４）に係るズームレンズ系の無限遠物点の広角端におけるレンズ構成図 実施例４のズームレンズ系の広角端の無限遠物点における縦収差図 実施例４のズームレンズ系の中間焦点状態の無限遠物点における縦収差図 実施例４のズームレンズ系の望遠端の無限遠物点における縦収差図 実施の形態５（実施例５）に係るズームレンズ系の無限遠物点の広角端におけるレンズ構成図 実施例５のズームレンズ系の広角端の無限遠物点における縦収差図 実施例５のズームレンズ系の中間焦点状態の無限遠物点における縦収差図 実施例５のズームレンズ系の望遠端の無限遠物点における縦収差図 実施の形態６（実施例６）に係るズームレンズ系の無限遠物点の広角端におけるレンズ構成図 実施例６のズームレンズ系の広角端の無限遠物点における縦収差図 実施例６のズームレンズ系の中間焦点状態の無限遠物点における縦収差図 実施例６のズームレンズ系の望遠端の無限遠物点における縦収差図 実施の形態７のカメラシステムの概略図

符号の説明

１０１ 光軸
Ｓ 像平面
Ａ 絞り
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
Ｇ５ 第５レンズ群
３００ 交換レンズ装置
３０１ 撮影レンズ系
４００ カメラ本体
４０１ クイックリターンミラー
４０２ 撮像素子
４０３ 液晶ディスプレイ
４０４ 焦点板
４０５ ペンタプリズム
４０６ 接眼レンズ系

Claims (4)

1. 物体側より順に、
   正のパワーを有する第１レンズ群と、
   物体側から順に、負レンズ素子と当該負レンズ素子の像側に配置された正レンズ素子とを含み、全体として負のパワーを有する第２レンズ群と、
   正のパワーを有する第３レンズ群と、
   負のパワーを有する第４レンズ群と、
   正のパワーを有する第５レンズ群とからなり、
   変倍に際して、少なくとも前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群及び前記第５レンズ群を光軸方向に移動させるとともに、以下の条件：
   ２．３＜ＢＦ_W／ｆ_W＜２．９
   ０．０８＜Ｔ_22-23／ｆ_w＜０．２０
   （３５＜ω_w＜４０、３．０＜ｆ_t／ｆ_w＜５．０）
   （ただし、
   ＢＦ_W：広角端におけるバックフォーカス（最も像側に配置されるレンズと像面との間の光軸に沿った距離）、
   ｆ_W：広角端における全系の焦点距離、
   ω_w：広角端における半画角、
   ｆ_t：望遠端における全系の焦点距離、
   Ｔ_22-23：第２レンズ群に含まれる負レンズ素子と、当該負レンズ素子の像側に配置された正レンズ素子との間の光軸に沿った距離、
   である）
   を満足し、
   前記第２レンズ群は、物体側から順に、
   物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状である第１レンズ素子と、
   負のパワーを有する第２レンズ素子と、
   正のパワーを有する第３レンズ素子と、
   負のパワーを有する第４レンズ素子とを備え、
   前記第４レンズ素子は、以下の条件：
   −３．０＜（ｒ ₇₁ ＋ｒ ₇₂ ）／（ｒ ₇₁ −ｒ ₇₂ ）＜−１．０５
   （ただし、
   ｒ ₇₁ ：第４レンズ素子の物体側面の曲率半径、
   ｒ ₇₂ ：第４レンズ素子の像側面の曲率半径、
   である）
   を満足し、
   前記第１レンズ素子は、以下の条件：
   １．０５＜（ｒ ₄₁ ＋ｒ ₄₂ ）／（ｒ ₄₁ −ｒ ₄₂ ）＜２．００
   １．８０＜Ｎｄ ₄
   （ただし、
   ｒ ₄₁ ：第１レンズ素子の物体側面の曲率半径、
   ｒ ₄₂ ：第１レンズ素子の像側面の曲率半径、
   Ｎｄ ₄ ：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
   である）
   を満足する、ズームレンズ系。
2. 前記第２レンズ素子は、以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   −０．７０＜（ｒ₅₁＋ｒ₅₂）／（ｒ₅₁−ｒ₅₂）＜０．７０
   １．７５＜Ｎｄ₅
   ただし、
   ｒ₅₁：第２レンズ素子の物体側面の曲率半径、
   ｒ₅₂：第２レンズ素子の像側面の曲率半径、
   Ｎｄ₅：第２レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
   である。
3. 広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群は、物体側へ移動する一方、前記第２レンズ群は、像側へ移動する、請求項１に記載のズームレンズ系。
4. 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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