JP5403316B2 - ズームレンズ系、及び、このズームレンズ系を備えた光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、ズームレンズ系、及び、このズームレンズ系を備えた光学機器に関する。

従来、固体撮像素子に適した凹先行タイプのズームレンズ系が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２１３７４４号公報

しかしながら、従来の凹先行タイプのズームレンズ系では、小型化と良好な収差補正との両立が難しいという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、小型で、光学性能の良好なズームレンズ系を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、第１の本発明に係るズームレンズ系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、第２レンズ群は、少なくとも２つの接合レンズを有し、当該２つの接合レンズはいずれも物体側に正レンズ、像側に負レンズが配置され、第２レンズ群は、３つのレンズ成分からなり、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は変化する。そして、第２レンズ群に含まれる接合レンズの、正レンズの屈折率の平均をｎｄｐとし、負レンズの屈折率の平均をｎｄｎとしたとき、次式
０．１６ ＜ ｎｄｎ−ｎｄｐ ＜ ０．４０
の条件を満足するように構成される。なお、レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示す。

また、第２の本発明に係るズームレンズ系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、第２レンズ群は、少なくとも２つの接合レンズを有し、当該２つの接合レンズはいずれも物体側に正レンズ、像側に負レンズが配置され、第２レンズ群は、連続して並んで配置された２つの接合レンズを有し、当該連続する接合レンズの最も像側の面は、像側に凸面を向けており、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は変化し、第１レンズ群は、物体側より順に、１枚または２枚の負の屈折力を有する単レンズと、正の屈折力を有する単レンズと、を有する。そして、第２レンズ群に含まれる接合レンズの、正レンズの屈折率の平均をｎｄｐとし、負レンズの屈折率の平均をｎｄｎとし、正レンズのアッベ数の平均をνｄｐとし、負レンズのアッベ数の平均をνｄｎとしたとき、次式
０．１６ ＜ ｎｄｎ−ｎｄｐ ＜ ０．４０
１９．０ ＜ νｄｐ−νｄｎ ＜ ５５．０
の条件を満足するように構成される。なお、レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示す。

また、第３の本発明に係るズームレンズ系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、第２レンズ群は、少なくとも２つの接合レンズを有し、当該２つの接合レンズはいずれも物体側に正レンズ、像側に負レンズが配置され、第２レンズ群は、連続して並んで配置された２つの接合レンズを有し、当該連続する接合レンズの最も像側の面は、像側に凸面を向けており、連続して並んで配置された２つの接合レンズのうち物体側に配置された接合レンズの最も像側の面は、像側に凹面を向けており、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は変化する。そして、第２レンズ群に含まれる接合レンズの、正レンズの屈折率の平均をｎｄｐとし、負レンズの屈折率の平均をｎｄｎとし、正レンズのアッベ数の平均をνｄｐとし、負レンズのアッベ数の平均をνｄｎとしたとき、次式
０．１６ ＜ ｎｄｎ−ｎｄｐ ＜ ０．４０
１９．０ ＜ νｄｐ−νｄｎ ＜ ５５．０
の条件を満足するように構成される。なお、レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示す。

また、第４の本発明に係るズームレンズ系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、第２レンズ群は、少なくとも２つの接合レンズを有し、当該２つの接合レンズはいずれも物体側に正レンズ、像側に負レンズが配置され、第２レンズ群は、連続して並んで配置された２つの接合レンズを有し、当該連続する接合レンズの最も像側の面は、像側に凸面を向けており、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は変化する。そして、第２レンズ群に含まれる接合レンズの、正レンズの屈折率の平均をｎｄｐとし、負レンズの屈折率の平均をｎｄｎとし、正レンズのアッベ数の平均をνｄｐとし、負レンズのアッベ数の平均をνｄｎとしたとき、次式
０．１６ ＜ ｎｄｎ−ｎｄｐ ≦ ０．３７１
１９．０ ＜ νｄｐ−νｄｎ ＜ ５５．０
の条件を満足するように構成される。なお、レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示す。
また、第５の本発明に係るズームレンズ系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、第２レンズ群は、少なくとも２つの接合レンズを有し、当該２つの接合レンズはいずれも物体側に正レンズ、像側に負レンズが配置され、第２レンズ群は、連続して並んで配置された２つの接合レンズを有し、当該連続する接合レンズの最も像側の面は、像側に凸面を向けており、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は変化する。そして、第２レンズ群に含まれる接合レンズの、正レンズの屈折率の平均をｎｄｐとし、負レンズの屈折率の平均をｎｄｎとし、正レンズのアッベ数の平均をνｄｐとし、負レンズのアッベ数の平均をνｄｎとしたとき、次式
０．１６ ＜ ｎｄｎ−ｎｄｐ ＜ ０．４０
１９．０ ＜ νｄｐ−νｄｎ ≦ ３９．１５
の条件を満足するように構成される。なお、レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示す。

また、第２の本発明に係るズームレンズ系において、第２レンズ群は、３つのレンズ成分を有することが好ましい。なお、レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示す。

また、第１の本発明に係るズームレンズ系は、第２レンズ群に含まれる接合レンズの、正レンズのアッベ数の平均をνｄｐとし、負レンズのアッベ数の平均をνｄｎとしたとき、次式
１９．０ ＜ νｄｐ−νｄｎ ＜ ５５．０
の条件を満足することが好ましい。

また、第１の本発明に係るズームレンズ系は、第２レンズ群は、連続して並んで配置された２つの接合レンズを有し、当該連続する接合レンズの最も像側の面は、像側に凸面を向けていることが好ましい。

また、このようなズームレンズ系は、第２レンズ群内の接合レンズのうち、像側に配置された接合レンズの最も像側の面は非球面形状に形成されていることが好ましい。

また、このようなズームレンズ系において、第２レンズ群は、物体側より順に、正の単レンズと、正レンズ及び負レンズを有する接合レンズと、正レンズ及び負レンズを有する接合レンズと、を有することが好ましい。

また、このようなズームレンズ系において、第２レンズ群の少なくとも一部のレンズ群は、光軸と垂直方向の成分を持つように移動することが好ましい。

あるいは、このようなズームレンズ系において、第２レンズ群の接合レンズの少なくとも一つは、光軸と垂直方向の成分を持つように移動することが好ましい。

また、本発明に係る光学機器は、上述のズームレンズ系のいずれかを備えて構成される。

本発明に係るズームレンズ系、及び、このズームレンズ系を備えた光学機器を以上のように構成すると、小型で、かつ、良好な光学性能を得ることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書中において、広角端状態及び望遠端状態とは、特に記載が無い場合は、無限遠合焦状態を指すものとする。図１に示すように、本ズームレンズ系ＺＬは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とで構成されている。そして、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化するよう構成されている。

また、本実施形態のズームレンズ系ＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも２つの接合レンズを有し、当該２つの接合レンズはいずれも物体側に正レンズ、像側に負レンズが配置された構成である。

このようなズームレンズ系ＺＬは、第２レンズ群Ｇ２に含まれる接合レンズの、正レンズの屈折率の平均をｎｄｐとし、負レンズの屈折率の平均をｎｄｎとしたとき、以下に示す条件式（１）を満足することが望ましい。

０．１６ ＜ ｎｄｎ−ｎｄｐ ＜ ０．４０ （１）

条件式（１）は、第２レンズ群Ｇ２内に含まれる接合レンズ成分中の、正レンズの屈折率の平均と負レンズの屈折率の平均との割合を規定するものである。条件式（１）の上限値を上回ると、正レンズと負レンズとの屈折率差が大き過ぎるため、ペッツバール和が大きくなりすぎ、像面がマイナス側に偏ってしまうため好ましくない。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を０．３８にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（１）の上限値を０．３５にすることが更に好ましい。反対に、条件式（１)の下限値を下回ると、正レンズと負レンズとの屈折率差が小さいため、ペッツバール和が小さくなり過ぎ、非点収差や像面湾曲を補正することが困難になる。特に、光軸から離れるに従い、サジタル像面が湾曲するなど軸外の収差が改善しないため、広角化を達成できなくなってしまうため好ましくない。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．２にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（１）の下限値を０．２２にすることが更に好ましい。

また、このズームレンズ系ＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２に含まれる接合レンズの、正レンズのアッベ数の平均をνｄｐとし、負レンズのアッベ数の平均をνｄｎとしたとき、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。

１９．０ ＜ νｄｐ−νｄｎ ＜ ５５．０ （２）

条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２内に含まれる接合レンズ成分中の、正レンズのアッベ数の平均と負レンズのアッベ数の平均との割合を規定するものである。条件式（２）の上限値を上回ると、正レンズと負レンズとのアッベ数差が大きいため、色収差が補正過剰となり、ｇ線に対する色収差が補正過剰方向に大きく変位し、広角端等での色滲みが発生してしまうため好ましくない。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を５０．０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（２）の上限値を４５．０にすることが更に好ましい。反対に、条件式（２）の下限値を下回ると、正レンズと負レンズのアッベ数の差が小さすぎ、軸上色収差、倍率色収差ともに補正不足となり、広角端から望遠端までのすべての領域における倍率の色収差のバランスをとることが困難であるため好ましくない。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を２０．０にすることが好ましい。また、条件式（２）の下限値２５．０にすることが更に好ましく、ペッツバール和が上がり、本実施形態の効果を更に確実にすることができる。

本実施形態のズームレンズ系ＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、連続して並んで配置された２つの接合レンズを有し、当該連続する接合レンズの最も像側の面は、像側に凸面を向けていることが好ましい。このような構成では、コマ収差を良好に補正しながら、射出瞳をより物体方向に位置させることができる。なお、最も像側の面が非球面状の場合、凸面を基準球面と考えるものとする。

また、第２レンズ群Ｇ２内の接合レンズのうち、像側に配置された接合レンズの最も像側の面は非球面形状に形成されていることが好ましく、球面収差や上方コマ収差を良好に補正することができる。

また、第２レンズ群Ｇ２に含まれる接合レンズは、連続して並んで配置されていることが好ましく、少ないエレメントでありながら、色収差、コマ収差などの補正ができ、ズームレンズ系ＺＬの小型化を達成することができる。

また、第２レンズ群Ｇ２は、３つのレンズ成分を有することが好ましく、少ない構成枚数でありながら球面収差やコマ収差の補正ができ、ズームレンズ系ＺＬの小型化を達成できる。

本実施形態のズームレンズ系ＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、正の単レンズと、正レンズ及び負レンズを有する接合レンズと、正レンズ及び負レンズを有する接合レンズと、を有することが好ましい。このように、第２レンズ群Ｇ２内に連続して配置された接合レンズの物体側に、正の単レンズを配置することで、所定のＦナンバーで良好な球面収差を保つことができる。また、第２レンズ群Ｇ２を３つの正のレンズ成分から構成することで、収差を良好に補正しながらズームレンズ系ＺＬの小型化を達成でき、製造誤差を抑えることができる。

また、本ズームレンズ系ＺＬは、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部のレンズ群が、光軸と垂直方向の成分を持つように移動する構成である。この構成により、防振時も偏心コマ収差が少ない良好な光学性能を得ることができる。

また、本ズームレンズ系ＺＬは、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの少なくとも一つが、光軸と垂直方向の成分を持つように移動する構成である。この構成により、防振時も編心コマ収差が少ない良好な光学性能を得ることができる。

また、本ズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、１枚または２枚の負の屈折力を有する単レンズと、正の屈折力を有する単レンズと、を有することが好ましい。このような構成では、第１レンズ群Ｇ１自体の小型化を図ることができ、また、軸外光線をより光軸方向に変位させることができるため、球面収差の高次の部分が抑えられ、良好な収差補正が可能となる。

図９及び図１０に、上述のズームレンズ系ＺＬを備える光学機器として、電子スチルカメラ１（以後、単にカメラと記す）の構成を示す。このカメラ１は、不図示の電源ボタンを押すと撮影レンズ（ズームレンズ系ＺＬ）の不図示のシャッタが開放され、ズームレンズ系ＺＬで不図示の被写体からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、カメラ１の背後に配置された液晶モニター２に表示される。撮影者は、液晶モニター２を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズボタン３を押し下げ被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。

このカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部４、ズームレンズ系ＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）ボタン５、及び、カメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン６等が配置されている。なお、図９ではカメラ１とズームレンズ系ＺＬとが一体に成形されたコンパクトタイプのカメラを例示したが、光学機器としては、ズームレンズ系ＺＬを有するレンズ鏡筒とカメラボディ本体とが着脱可能な一眼レフカメラでも良い。

以下に記載の内容は、光学特性を損なわない範囲で適宜採用可能である。

上述の説明及び以降に示す実施形態においては、２群構成を示したが、３群、４群等の他の群構成にも適用可能である。具体的には、最も物体側に正または負のレンズ若しくはレンズ群を追加した構成や、最も像側に正または負のレンズ若しくはレンズ群を追加した構成が挙げられる。

また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等の）モーター駆動にも適している。特に、第１レンズ群Ｇ１または第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とするのが好ましい。また、本ズームレンズ系ＺＬ全体または撮像面を移動させても良い。

また、本実施形態においては、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に移動させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としても良い。特に、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。このように、本実施形態に係るズームレンズ系ＺＬは、いわゆる防振ズーレンズ系として機能させることが可能である。

また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。

開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の中または近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。

さらに、各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施すことにより、フレアやゴーストを軽減し、コントラストの高い光学性能を達成できる。

本実施形態のズームレンズ系ＺＬは、変倍比が２．０〜５．０程度、好ましくは、２．５〜４．０程度である。

本実施形態においては、第１レンズ群Ｇ１が正のレンズ成分を１つと負のレンズ成分を１つまたは２つ有するのが好ましい。また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負正または負負正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

また、本実施形態においては、第２レンズ群Ｇ２が正のレンズ成分を３つ、または、正のレンズ成分を２つと負のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。後者の場合は、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正負正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

また、本実施形態のズームレンズ系ＺＬは、最も像側に配置されるレンズ成分の像側面から像面までの光軸上の距離（バックフォーカス）が最も小さい状態で、１０〜３０ｍｍ程度とするのが好ましい。

また、本実施形態のズームレンズ系ＺＬは、像高を５．０〜１２．５ｍｍとするのが好ましく、５．０〜９．５ｍｍとするのがより好ましい。

なお、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。

以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本実施例に係るズームレンズ系ＺＬの構成を示す断面図であり、このズームレンズ系ＺＬの屈折力配分及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を図１の下方に矢印で示している。この図１のズームレンズ系ＺＬ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。このズームレンズ系ＺＬ１は、広角端状態から望遠端状態にレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化するよう構成されている。

また、各実施例では、第２レンズ群Ｇ２と像面Ｉとの間に、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルターＰ１を有している。

各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０^-n」を示す。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ （ａ）

なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の左側に＊印を付している。

〔第１実施例〕
図１は、第１実施例に係るズームレンズ系ＺＬ１の構成を示す図である。この図１のズームレンズ系ＺＬ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、全体として負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹レンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の３枚のレンズから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、開口絞りＳ、両凸レンズＬ２２と両凹レンズＬ２３との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ２４と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２５との接合レンズの５枚のレンズから構成される。

以下の表１に、第１実施例の諸元の値を掲げる。この表１において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔を、屈折率及びアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。なお、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。

（表１）
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
*1 25.5785 1.3000 40.1 1.85135
*2 8.0567 5.7929
3 -91.4570 1.0000 63.4 1.61800
4 39.4179 1.1850
5 19.9537 2.4000 23.8 1.84666
6 62.1323 (d1)
7 13.4068 1.5940 55.5 1.69680
8 57.0304 1.0000
9 0.0000 1.0000 開口絞り
10 12.7614 2.0000 65.5 1.60300
11 -76.8213 1.0000 31.3 1.90366
12 20.9431 3.7407
13 26.3626 3.0000 82.6 1.49782
14 -14.2354 1.0000 40.4 1.80610
*15 -51.9777 (d2)
16 0.0000 3.5000 64.1 1.51680
17 0.0000 (Bf)

広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 10.25 〜 17.30 〜 29.30
Bf = 5.0 〜 5.0 〜 5.0
FNO = 3.60 〜 4.50 〜 5.86
２ω = 82.7° 〜 53.0° 〜 32.4°

この第１実施例において、第１面、第２面、及び、第１５面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表２に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表２）
面 κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
1 0.2118 -1.29310E-05 7.99520E-08 -6.27380E-11 -6.50010E-13
2 0.3044 5.73110E-05 3.71930E-07 1.83250E-09 3.44660E-11
15 -153.5916 4.17600E-05 4.39600E-06 -1.85930E-08 -2.23890E-10

この第１実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２とローパスフィルターＰ１との軸上空気間隔ｄ２は、ズーミングに際して変化する。次の表３に広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表３）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 10.25 17.30 29.30
d1 21.31135 8.63141 1.08108
d2 10.96792 18.43769 31.15218
全長 66.76193 61.55175 66.71592

次の表４に、この第１実施例における各条件式対応値を示す。なおこの表４において、ｎｄｐは第２レンズ群Ｇ２に含まれる接合レンズの、正レンズの屈折率の平均を、ｎｄｎは負レンズの屈折率の平均を、νｄｐは正レンズのアッベ数の平均を、νｄｎは負レンズのアッベ数の平均をそれぞれ表している。以降の実施例においてもこの符号の説明は同様である。

（表４）
（１）ｎｄｎ−ｎｄｐ＝0.304
（２）νｄｐ−νｄｎ＝38.18

この第１実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図２（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図２（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図２（ｃ）に示す。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）をそれぞれ示している。また、球面収差図では、最大口径に対応するＦナンバーを示し、非点収差図、歪曲収差図では像高Ｙの最大値を示し、コマ収差図では各像高の値を示す。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。なお、この収差図の説明は以降の実施例においても同様である。各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

〔第２実施例〕
図５は、第２実施例に係るズームレンズ系ＺＬ２の構成を示す図である。この図５のズームレンズ系ＺＬ２は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、全体として負の屈折力を有し、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Ｌ１１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の３枚のレンズから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、開口絞りＳ、両凸レンズＬ２２と両凹レンズＬ２３との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ２４と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２５との接合レンズの５枚のレンズから構成される。なお、第２実施例では、第２レンズ群Ｇ２と像面Ｉとの間に、フレア絞りＦＳが配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第２レンズ群Ｇ２とともに移動する。

以下の表５に、第２実施例の諸元の値を掲げる。

（表５）
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 33.1037 2.0000 40.6 1.86400
*2 8.2285 5.5949
3 94.5412 1.0000 57.3 1.67000
4 24.7165 0.6593
5 16.6381 2.5000 23.8 1.84666
6 43.9787 (d1)
7 12.6258 1.7554 52.3 1.75500
8 98.1126 0.9900
9 0.0000 0.9900 開口絞り
10 13.0084 2.0000 81.1 1.49700
11 -30.8291 1.0000 32.3 1.85026
12 19.4682 3.3586
13 31.8100 1.1794 81.1 1.49700
14 -33.4999 1.6157 25.1 1.90200
*15 -55.0127 (d2)
16 0.0000 (d3) フレア絞り
17 0.0000 3.0700 64.2 1.51680
18 0.0000 (Bf)

広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 10.25 〜 17.30 〜 29.30
Bf = 0.5 〜 0.5 〜 0.5
FNO = 3.21 〜 4.06 〜 5.58
２ω = 82.8° 〜 53.0° 〜 32.4°

この第２実施例において、第２面、及び、第１５面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表６に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表６）
面 κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
2 0.5571 1.09500E-05 -1.67810E-08 1.18590E-09 -2.10020E-11
15 -155.7190 3.91780E-05 5.37390E-06 -2.26060E-07 9.65560E-09

この第２実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２とフレア絞りＦＳとの軸上空気間隔ｄ２、フレア絞りＦＳとローパスフィルターＰ１との軸上空気間隔ｄ３は、ズーミングに際して変化する。次の表７に広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表７）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 10.25 17.30 29.30
d1 20.44984 8.24323 0.97475
d2 1.64146 3.10308 5.59093
d3 9.83676 15.68322 25.63465
全長 64.64137 59.74284 64.91365

次の表８に、この第２実施例における各条件式対応値を示す。

（表８）
（１）ｎｄｎ−ｎｄｐ＝0.379
（２）νｄｐ−νｄｎ＝52.46

この第２実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図４（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図４（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図４（ｃ）に示す。各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

〔第３実施例〕
図５は、第３実施例に係るズームレンズ系ＺＬ３の構成を示す図である。この図５のズームレンズ系ＺＬ３は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、全体として負の屈折力を有し、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Ｌ１１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の３枚のレンズから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、全体として正の屈折力を有し、両凸レンズＬ２１、開口絞りＳ、両凸レンズＬ２２と両凹レンズＬ２３との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ２４と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２５との接合レンズの５枚のレンズから構成される。

以下の表９に、第３実施例の諸元の値を掲げる。

（表９）
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 36.4390 1.0000 49.2 1.76802
*2 8.1180 5.9900
3 100.0000 1.0000 65.4 1.60300
4 26.8669 1.3691
5 17.5015 2.0628 23.8 1.84666
6 34.8099 (d1)
7 16.4422 1.6000 81.6 1.49700
8 -155.6820 1.0000
9 0.0000 1.0000 開口絞り
10 13.4155 2.5000 47.8 1.75700
11 -32.3998 2.3647 31.3 1.90366
12 18.3396 4.2568
13 28.2532 4.5000 62.9 1.54771
14 -10.4654 1.0000 40.8 1.88300
*15 -33.0184 (d2)
16 0.0000 3.5400 64.2 1.51680
17 0.0000 (Bf)

広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 10.25 〜 17.30 〜 29.30
Bf = 0.5 〜 0.5 〜 0.5
FNO = 3.21 〜 4.06 〜 5.58
２ω = 82.8° 〜 53.0° 〜 32.4°

この第３実施例において、第２面、及び、第１５面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表１０に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表１０）
面 κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
2 0.3938 3.47310E-05 5.73590E-07 -4.09680E-09 3.59140E-11
15 -74.9205 -1.52700E-04 7.94230E-06 -1.11090E-07 5.56590E-10

この第３実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２とローパスフィルターＰ１との軸上空気間隔ｄ２は、ズーミングに際して変化する。次の表１１に広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表１１）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 10.25 17.30 29.30
d1 20.94442 8.43913 0.99280
d2 13.73110 21.40412 34.46456
全長 68.35887 63.52660 69.14072

次の表１２に、この第３実施例における各条件式対応値を示す。

（表１２）
（１）ｎｄｎ−ｎｄｐ＝0.317
（２）νｄｐ−νｄｎ＝19.34

この第３実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図６（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図６（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図６（ｃ）に示す。各収差図から明らかなように、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

〔第４実施例〕
図７は、第４実施例に係るズームレンズ系ＺＬ４の構成を示す図である。この図７のズームレンズ系ＺＬ４は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、全体として負の屈折力を有し、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Ｌ１１、両凹レンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の３枚のレンズから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、開口絞りＳ、両凸レンズＬ２２と両凹レンズＬ２３との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ２４と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２５との接合レンズの５枚のレンズから構成される。

以下の表１３に、第４実施例の諸元の値を掲げる。

（表１３）
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
*1 24.6813 1.3000 40.1 1.85135
*2 8.0567 6.5840
3 -91.4570 1.0000 63.4 1.61800
4 37.2511 0.7063
5 19.6764 2.4000 23.8 1.84666
6 62.6805 (d1)
7 14.9540 1.8693 55.5 1.69680
8 51.8797 1.0000
9 0.0000 1.0000 開口絞り
10 11.7295 2.0000 65.5 1.60300
11 -101.3300 1.0000 29.2 1.72151
12 17.8764 3.6934
13 26.3022 2.8000 82.6 1.49782
14 -17.1059 1.0000 40.5 1.73077
*15 -177.1250 (d2)
16 0.0000 3.0700 64.1 1.51680
17 0.0000 (Bf)

広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 10.25 〜 17.30 〜 29.30
Bf = 1.0 〜 1.0 〜 1.0
FNO = 3.60 〜 4.50 〜 5.86
２ω = 82.7° 〜 53.0° 〜 32.4°

この第４実施例において、第１面、第２面、及び、第１５面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表１４に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表１４）
面 κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
1 0.2118 -1.29310E-05 7.99520E-08 -6.27380E-11 -6.50010E-13
2 0.3495 4.59010E-05 3.49720E-07 2.30250E-09 2.83830E-11
15 980.3911 2.30220E-04 1.58970E-06 6.26260E-08 -7.37980E-10

この第４実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２とローパスフィルターＰ１との軸上空気間隔ｄ２は、ズーミングに際して変化する。次の表１５に広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表１５）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 10.25 17.30 29.30
d1 21.21320 8.60389 1.09563
d2 15.40843 22.84444 35.50147
全長 67.04472 61.87142 67.02018

次の表１６に、この第４実施例における各条件式対応値を示す。

（表１６）
（１）ｎｄｎ−ｎｄｐ＝0.176
（２）νｄｐ−νｄｎ＝39.15

この第４実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図８（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図８（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図８（ｃ）に示す。各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

第１実施例によるズームレンズ系の構成を示す断面図である。 第１実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図である。 第２実施例によるズームレンズ系の構成を示す断面図である。 第２実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図である。 第３実施例によるズームレンズ系の構成を示す断面図である。 第３実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図である。 第４実施例によるズームレンズ系の構成を示す断面図である。 第４実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図である。 本発明に係るズームレンズ系を搭載する電子スチルカメラを示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は背面図である。 図９（ａ）のＡ−Ａ′線に沿った断面図である。

符号の説明

ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ４） ズームレンズ系
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｓ 開口絞り
１ 電子スチルカメラ（光学機器）

Claims (13)

1. 物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、
   前記第２レンズ群は、少なくとも２つの接合レンズを有し、当該２つの接合レンズはいずれも物体側に正レンズ、像側に負レンズが配置され、
   前記第２レンズ群は、３つのレンズ成分からなり、
   広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は変化し、
   前記第２レンズ群に含まれる前記接合レンズの、前記正レンズの屈折率の平均をｎｄｐとし、前記負レンズの屈折率の平均をｎｄｎとしたとき、次式
   ０．１６ ＜ ｎｄｎ−ｎｄｐ ＜ ０．４０
   の条件を満足するズームレンズ系。
   なお、レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示す。
2. 物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、
   前記第２レンズ群は、少なくとも２つの接合レンズを有し、当該２つの接合レンズはいずれも物体側に正レンズ、像側に負レンズが配置され、
   前記第２レンズ群は、連続して並んで配置された２つの接合レンズを有し、当該連続する接合レンズの最も像側の面は、像側に凸面を向けており、
   広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は変化し、
   前記第１レンズ群は、物体側より順に、１枚または２枚の負の屈折力を有する単レンズと、正の屈折力を有する単レンズと、を有し、
   前記第２レンズ群に含まれる前記接合レンズの、前記正レンズの屈折率の平均をｎｄｐとし、前記負レンズの屈折率の平均をｎｄｎとし、前記正レンズのアッベ数の平均をνｄｐとし、前記負レンズのアッベ数の平均をνｄｎとしたとき、次式
   ０．１６ ＜ ｎｄｎ−ｎｄｐ ＜ ０．４０
   １９．０ ＜ νｄｐ−νｄｎ ＜ ５５．０
   の条件を満足するズームレンズ系。
3. 物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、
   前記第２レンズ群は、少なくとも２つの接合レンズを有し、当該２つの接合レンズはいずれも物体側に正レンズ、像側に負レンズが配置され、
   前記第２レンズ群は、連続して並んで配置された２つの接合レンズを有し、当該連続する接合レンズの最も像側の面は、像側に凸面を向けており、前記連続して並んで配置された２つの接合レンズのうち物体側に配置された接合レンズの最も像側の面は、像側に凹面を向けており、
   広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は変化し、
   前記第２レンズ群に含まれる前記接合レンズの、前記正レンズの屈折率の平均をｎｄｐとし、前記負レンズの屈折率の平均をｎｄｎとし、前記正レンズのアッベ数の平均をνｄｐとし、前記負レンズのアッベ数の平均をνｄｎとしたとき、次式
   ０．１６ ＜ ｎｄｎ−ｎｄｐ ＜ ０．４０
   １９．０ ＜ νｄｐ−νｄｎ ＜ ５５．０
   の条件を満足するズームレンズ系。
4. 物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、
   前記第２レンズ群は、少なくとも２つの接合レンズを有し、当該２つの接合レンズはいずれも物体側に正レンズ、像側に負レンズが配置され、
   前記第２レンズ群は、連続して並んで配置された２つの接合レンズを有し、当該連続する接合レンズの最も像側の面は、像側に凸面を向けており、
   広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は変化し、
   前記第２レンズ群に含まれる前記接合レンズの、前記正レンズの屈折率の平均をｎｄｐとし、前記負レンズの屈折率の平均をｎｄｎとし、前記正レンズのアッベ数の平均をνｄｐとし、前記負レンズのアッベ数の平均をνｄｎとしたとき、次式
   ０．１６ ＜ ｎｄｎ−ｎｄｐ ≦ ０．３１７
   １９．０ ＜ νｄｐ−νｄｎ ＜ ５５．０
   の条件を満足するズームレンズ系。
5. 物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、
   前記第２レンズ群は、少なくとも２つの接合レンズを有し、当該２つの接合レンズはいずれも物体側に正レンズ、像側に負レンズが配置され、
   前記第２レンズ群は、連続して並んで配置された２つの接合レンズを有し、当該連続する接合レンズの最も像側の面は、像側に凸面を向けており、
   広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は変化し、
   前記第２レンズ群に含まれる前記接合レンズの、前記正レンズの屈折率の平均をｎｄｐとし、前記負レンズの屈折率の平均をｎｄｎとし、前記正レンズのアッベ数の平均をνｄｐとし、前記負レンズのアッベ数の平均をνｄｎとしたとき、次式
   ０．１６ ＜ ｎｄｎ−ｎｄｐ ＜ ０．４０
   １９．０ ＜ νｄｐ−νｄｎ ≦ ３９．１５
   の条件を満足するズームレンズ系。
6. 前記第２レンズ群は、３つのレンズ成分を有する請求項２〜５のいずれか一項に記載のズームレンズ系。
   なお、レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示す。
7. 前記第２レンズ群に含まれる前記接合レンズの、正レンズのアッベ数の平均をνｄｐとし、負レンズのアッベ数の平均をνｄｎとしたとき、次式
   １９．０ ＜ νｄｐ−νｄｎ ＜ ５５．０
   の条件を満足する請求項１に記載のズームレンズ系。
8. 前記第２レンズ群は、連続して並んで配置された２つの接合レンズを有し、当該連続する接合レンズの最も像側の面は、像側に凸面を向けている請求項１に記載のズームレンズ系。
9. 前記第２レンズ群内の前記接合レンズのうち、像側に配置された前記接合レンズの最も像側の面は非球面形状に形成されている請求項１〜８のいずれか一項に記載のズームレンズ系。
10. 前記第２レンズ群は、物体側より順に、正の単レンズと、正レンズ及び負レンズを有する接合レンズと、正レンズ及び負レンズを有する接合レンズと、を有する請求項１〜９のいずれか一項に記載のズームレンズ系。
11. 前記第２レンズ群の少なくとも一部のレンズ群は、光軸と垂直方向の成分を持つように移動する請求項１〜１０のいずれか一項に記載のズームレンズ系。
12. 前記第２レンズ群の前記接合レンズの少なくとも一つは、光軸と垂直方向の成分を持つように移動する請求項１〜１１のいずれか一項に記載のズームレンズ系。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のズームレンズ系を有する光学装置。

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