ズームレンズ系
【課題】レンズ全長が短く軽量であり、低コストで製造が容易であり、球面収差を良好に補正したズームレンズ系を得る。
【解決手段】物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、及び第４レンズ群からなるズームレンズ系において、第３レンズ群は、物体側から順に、正単レンズ、全体として負の屈折力を持つ物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズ、及び正単レンズからなり、次の条件式（１）（２）を満足する。（１）−０．５＜Ｇ３Ｆｍｗ＜−０．１５（２）０．３５＜（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）＜０．６５但し、Ｇ３Ｆｍｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群中の物体側の正単レンズの横倍率、Ｒ２：第３レンズ群中の物体側の正単レンズの像側の面の曲率半径、Ｒ１：第３レンズ群中の物体側の正単レンズの物体側の面の曲率半径。
【解決手段】物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、及び第４レンズ群からなるズームレンズ系において、第３レンズ群は、物体側から順に、正単レンズ、全体として負の屈折力を持つ物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズ、及び正単レンズからなり、次の条件式（１）（２）を満足する。（１）−０．５＜Ｇ３Ｆｍｗ＜−０．１５（２）０．３５＜（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）＜０．６５但し、Ｇ３Ｆｍｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群中の物体側の正単レンズの横倍率、Ｒ２：第３レンズ群中の物体側の正単レンズの像側の面の曲率半径、Ｒ１：第３レンズ群中の物体側の正単レンズの物体側の面の曲率半径。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラなどの光学機器に搭載するズームレンズ系に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラのような製品分野では近年、ズームレンズ系が使用されることが一般化している。また従来にも増して高性能、高変倍、コンパクト性を市場から要求されることが多い。
【０００３】
ズームレンズ系の形式には倍率や用途によって様々なパワー配置を持つものが存在するが、Ｆナンバーを明るくして高性能化を狙ったタイプとして、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、及び正の屈折力を持つ第４レンズ群からなる４群ズームレンズ系が知られている。
【０００４】
このタイプのズームレンズ系では、Ｆナンバーを明るくすることに伴う球面収差などの諸収差への対策として、マスターレンズ群である第３レンズ群のレンズ枚数を増やし、また第３レンズ群中に非球面レンズを多用することがある。
例えば特許文献１では、第３レンズ群を、物体側から順に、正レンズ、物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズ、及び物体側から順に位置する負レンズと正レンズの接合レンズで構成し、最も物体側の正レンズと最も像側の正レンズを非球面レンズとしている。
【０００５】
しかし特許文献１のズームレンズ系は、第３レンズ群のレンズ枚数が５枚と多いため、レンズ全系の重量が大きくなりレンズ全長も長くなってコンパクト性が阻害される。また２枚の非球面レンズを用いているため、製造コストと製造難易度がともに高い。
【０００６】
そして特許文献１のズームレンズ系は、第３レンズ群中の最も物体側の正レンズの横倍率（結像倍率）と形状（シェーピングファクター）の設定が不適切である。このため、第３レンズ群における球面収差の補正が最も物体側の正レンズで完結せず、第３レンズ群内の後続レンズ（最も物体側の正レンズ以降のレンズ）にかかる球面収差の補正の負担が大きくなって光学性能が劣化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２１７４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の問題意識に基づいて完成されたものであり、レンズ全長が短く軽量であり、低コストで製造が容易であり、球面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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のズームレンズ系は、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、及び第４レンズ群からなるズームレンズ系において、第３レンズ群は、物体側から順に、正単レンズ、全体として負の屈折力を持つ物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズ、及び正単レンズからなること、及び次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴としている。
（１）−０．５＜Ｇ３Ｆｍｗ＜−０．１５
（２）０．３５＜（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）＜０．６５
但し、
Ｇ３Ｆｍｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群中の物体側の正単レンズの横倍率（結像倍率）、
Ｒ２：第３レンズ群中の物体側の正単レンズの像側の面の曲率半径[mm]、
Ｒ１：第３レンズ群中の物体側の正単レンズの物体側の面の曲率半径[mm]、
である。
【００１０】
本発明のズームレンズ系は、第４レンズ群が正の屈折力と負の屈折力のいずれを持っていてもよい。
【００１１】
本発明のズームレンズ系は、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）−１．５＜Ｇ３Ｆｍｔ＜−０．４
但し、
Ｇ３Ｆｍｔ：長焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群中の物体側の正単レンズの横倍率（結像倍率）、
である。
【００１２】
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）−０．２５＜φ／（ｎ２−ｎ１）＜−０．０５
但し、
φ：第３レンズ群中の接合レンズの合成パワー、
ｎ２：第３レンズ群中の接合レンズの負レンズのｄ線に対する屈折率、
ｎ１：第３レンズ群中の接合レンズの正レンズのｄ線に対する屈折率、
である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レンズ全長が短く軽量であり、低コストで製造が容易であり、球面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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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２】図１の構成における諸収差図である。
【図３】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】図３の構成における諸収差図である。
【図５】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６】図５の構成における諸収差図である。
【図７】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８】図７の構成における諸収差図である。
【図９】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１０】図９の構成における諸収差図である。
【図１１】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１２】図１１の構成における諸収差図である。
【図１３】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１４】図１３の構成における諸収差図である。
【図１５】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１６】図１５の構成における諸収差図である。
【図１７】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１８】図１７の構成における諸収差図である。
【図１９】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２０】図１９の構成における諸収差図である。
【図２１】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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本実施形態のズームレンズ系は、全数値実施例１−５を通じて、図２１の簡易移動図に示すように、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３、及び正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４からなる。第４レンズ群Ｇ４は必ずしも正の屈折力を持つ必要はなく、負の屈折力を持っていてもよい。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間に位置する絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。フォーカシングは、第４レンズ群Ｇ４を光軸方向に移動させる（例えば物体側に繰り出す）ことにより行う。Ｉは像面である。
【００１６】
本実施形態のズームレンズ系は、短焦点距離端（Ｗｉｄｅ）から長焦点距離端（Ｔｅｌｅ）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のレンズ群間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３のレンズ群間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４のレンズ群間隔が増大するように（あるいは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４のレンズ群間隔がほぼ一定となるように）、第１レンズ群Ｇ１ないし第４レンズ群Ｇ４の全てのレンズ群が光軸方向に移動する。
【００１７】
より具体的には、第１レンズ群Ｇ１は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、数値実施例１−４では単調に物体側に移動し、数値実施例５では一旦像側に移動してから短焦点距離端の位置を超えずに物体側に戻る（結果として像側に移動する）。第２レンズ群Ｇ２は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、全数値実施例１−５を通じて単調に像側に移動する。第３レンズ群Ｇ３は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、全数値実施例１−５を通じて単調に物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ４は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、数値実施例１−３、５では単調に物体側に移動し、数値実施例４では一旦像側に移動してから短焦点距離端の位置を超えて物体側に戻る（結果として物体側に移動する）。
【００１８】
第１レンズ群Ｇ１は、全数値実施例１−５を通じて、物体側から順に位置する負レンズ１１と正レンズ１２の接合レンズからなる。
【００１９】
第２レンズ群Ｇ２は、数値実施例１−３、５では、物体側から順に、負レンズ２１、及び物体側から順に位置する負レンズ２２と正レンズ２３の接合レンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、数値実施例４では、物体側から順に、負レンズ２４、負レンズ２５、正レンズ２６、及び負レンズ２７からなる。
【００２０】
第３レンズ群Ｇ３は、全数値実施例１−５を通じて、物体側から順に、正レンズ（正単レンズ）３１、全体として負の屈折力を持つ物体側から順に位置する正レンズ３２と負レンズ３３の接合レンズ、及び正レンズ（正単レンズ）３４からなる。正レンズ３１はその両面が非球面である。
【００２１】
第４レンズ群Ｇ４は、数値実施例１では、物体側から順に位置する正レンズ４１と負レンズ４２の接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、数値実施例２−５では、正レンズ（正単レンズ）４３からなる。この正レンズ４３はその両面が非球面である。
【００２２】
本実施形態のような正負正正（あるいは正負正負）の４群ズームレンズ系において優れた光学性能を達成するためには、第３レンズ群において球面収差などの諸収差を良好に補正することが要求される。この要求に応えるためには、例えば、第３レンズ群のレンズ枚数を増やし、第３レンズ群中に非球面レンズを多用することが考えられる。しかし、第３レンズ群のレンズ枚数を増やすと、レンズ全系の重量が大きくなりレンズ全長も長くなってコンパクト性が阻害される。また非球面レンズを多用すると、製造コストと製造難易度がともに高くなる。
【００２３】
そこで本実施形態では、第３レンズ群Ｇ３を、物体側から順に、正単レンズ３１、物体側から順に位置する正レンズ３２と負レンズ３３の接合レンズ、及び正単レンズ３４で構成し、物体側の正単レンズ３１の横倍率（結像倍率）と形状（シェーピングファクター）を適切に設定している。これにより、第３レンズ群Ｇ３における球面収差の補正を物体側の正レンズ３１で完結させることができ、第３レンズ群Ｇ３内の後続レンズ（レンズ３２、３３、３４）にかかる球面収差の補正の負担を小さくして優れた光学性能を得ることができる。また本実施形態のズームレンズ系は、レンズ全長が短く軽量であり、低コストで製造が容易である。
【００２４】
条件式（１）は、短焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群Ｇ３中の物体側の正単レンズ３１の横倍率を規定している。条件式（１）を満足することで、球面収差の発生を抑えて優れた光学性能を得るとともに、軸外性能とのバランスを良好にすることができる。
条件式（１）の上限を超えると、アンダー方向の球面収差が増加して光学性能が劣化する。また軸外性能とのバランスが崩れる。
条件式（１）の下限を超えると、オーバー方向の球面収差が増加して光学性能が劣化する。また軸外性能とのバランスが崩れる。
【００２５】
条件式（２）は、第３レンズ群Ｇ３中の物体側の正単レンズ３１のシェーピングファクターを規定している。第３レンズ群Ｇ３の最も物体側には軸上光束が最も太い状態で入射するため、正単レンズ３１のシェーピングファクターを適切に設定することで、球面収差の発生を抑えて優れた光学性能を得るとともに、軸外性能とのバランスを良好にすることができる。
条件式（２）の上限を超えると、球面収差の発生量は減少するが、後続するレンズ系（第３レンズ群中のレンズ３２、３３、３４）との球面収差バランスがオーバー側に増加して光学性能が劣化する。また軸外性能とのバランスが崩れる。
条件式（２）の下限を超えると、アンダー方向の球面収差が増加して光学性能が劣化する。また軸外性能とのバランスが崩れる。
【００２６】
条件式（３）は、長焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群Ｇ３中の物体側の正単レンズ３１の横倍率を規定している。条件式（３）を満足することで、球面収差の発生を抑えて優れた光学性能を得るとともに、軸外性能とのバランスを良好にすることができる。
条件式（３）の上限を超えると、アンダー方向の球面収差が増加して光学性能が劣化する。また軸外性能とのバランスが崩れる。
条件式（３）の下限を超えると、オーバー方向の球面収差が増加して光学性能が劣化する。また軸外性能とのバランスが崩れる。
【００２７】
条件式（４）は、第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズの合成パワーと、この接合レンズの正レンズ３２と負レンズ３３のｄ線に対する屈折率の差との比を規定している。条件式（４）を満足することで、第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズの合成パワーによる接合面での球面収差を適切に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式（４）の上限を超えると、第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズの合成パワーによる接合面での球面収差が補正不足となって光学性能が劣化する。またペッツバール和が負の方向に大きく減少するため像面湾曲が増加し、同様に光学性能が劣化する。ちなみに、上述した特許文献１では、第３レンズ群中の接合レンズを構成するレンズのｄ線に対する屈折率の値が近いため条件式（４）の上限を超えており、接合レンズの接合面により球面収差などの諸収差を効率的に補正することができない。
条件式（４）の下限を超えると、第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズの合成パワーによる接合面での球面収差が過剰補正となって光学性能が劣化する。
【実施例】
【００２８】
次に具体的な数値実施例を示す。諸収差図及び表中において、ｄ線、ｇ線、Ｃ線、Ｆ線、ｅ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、νｄはｄ線に対するアッベ数、「E-a」は「×10-a」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。
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）
【００２９】
［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はその諸収差図であり、図３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４はその諸収差図である。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。
【００３０】
本数値実施例１のズームレンズ系は、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３、及び正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４からなる。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間に位置する絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。第４レンズ群Ｇ４の後方（像面Ｉとの間）には、光学フィルタＯＰが配置されている。
【００３１】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズ１１と物体側に凸の正メニスカスレンズ１２の接合レンズからなる。
【００３２】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ２１、及び物体側から順に位置する両凹負レンズ２２と両凸正レンズ２３の接合レンズからなる。
【００３３】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズ（正単レンズ）３１、全体として負の屈折力を持つ物体側から順に位置する物体側に凸の正メニスカスレンズ３２と物体側に凸の負メニスカスレンズ３３の接合レンズ、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ（正単レンズ）３４からなる。両凸正レンズ３１はその両面が非球面である。
【００３４】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に位置する両凸正レンズ４１と両凹負レンズ４２の接合レンズからなる。
【００３５】
（表１）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 43.396 1.000 1.64769 33.8
2 21.648 6.500 1.73000 64.5
3 854.098 d3
4 872.623 1.000 1.74000 46.6
5 8.919 5.405
6 -22.722 1.000 1.58000 46.8
7 11.780 3.000 1.81000 27.8
8 -212.731 d8
9絞 ∞ 0.100
10* 11.284 3.000 1.61881 63.8
11* -29.454 0.619
12 7.829 2.500 1.62000 38.0
13 16.686 1.500 2.01000 19.2
14 5.683 2.397
15 21.054 1.400 1.80420 46.5
16 84.858 d16
17 13.506 2.500 1.58000 59.8
18 -57.803 1.000 1.81000 47.4
19 234.896 d19
20 ∞ 2.000 1.51680 64.2
21 ∞ -
＊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） 3.92
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.8 2.5 2.7
f 6.18 11.43 24.22
W 41.8 21.5 10.5
Y 4.62 4.62 4.62
fB 0.50 0.50 0.50
L 64.12 64.51 65.94
d3 0.598 10.009 16.315
d8 23.326 12.239 1.919
d16 4.176 5.207 9.866
d19 0.602 1.637 2.421
（表３）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8
10 -0.084 -0.8275E-04 -0.2109E-06 -0.2226E-07
11 0.000 0.4831E-04 0.1240E-06 -0.2802E-07
（表４）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 55.85
2 4 -12.06
3 10 13.33
4 17 27.71
【００３６】
［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は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図６はその諸収差図であり、図７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８はその諸収差図である。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。
【００３７】
この数値実施例２のレンズ構成は、以下の点を除き、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）第４レンズ群Ｇ４が両凸正単レンズ４３からなる。この両凸正単レンズ４３はその両面が非球面である。
【００３８】
（表５）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 46.872 1.000 1.64769 33.8
2 20.841 6.500 1.72916 54.7
3 949.720 d3
4 571.285 1.000 1.72916 54.7
5 8.946 5.284
6 -22.119 1.000 1.59270 35.5
7 11.603 3.000 1.80518 25.5
8 -192.682 d8
9絞 ∞ 0.100
10* 11.167 3.000 1.61881 63.8
11* -30.372 0.462
12 7.776 2.500 1.61800 63.4
13 18.407 1.500 2.00069 25.5
14 5.672 3.010
15 21.649 1.400 1.80420 46.5
16 61.813 d16
17* 14.561 2.500 1.54358 55.7
18* -318.960 d18
19 ∞ 2.000 1.51680 64.2
20 ∞ -
＊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） 3.96
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.9 2.5 2.7
f 6.23 11.65 24.67
W 41.6 21.4 10.5
Y 4.62 4.62 4.62
fB 0.50 0.50 0.50
L 65.41 65.40 68.93
d3 0.538 10.216 16.964
d8 24.494 12.401 2.558
d16 3.988 4.611 9.856
d18 1.632 3.418 4.801
（表７）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
10 -0.089 -0.8159E-04 -0.1912E-06 -0.2336E-07
11 0.000 0.4891E-04 0.8330E-07 -0.2924E-07
17 0.000 -0.2235E-03 -0.6484E-05 0.8419E-07 -0.3262E-10
18 0.000 -0.3264E-03 -0.4659E-05 0.4986E-07 0.4967E-09
（表８）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 58.88
2 4 -11.90
3 10 13.95
4 17 25.69
【００３９】
［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は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１０はその諸収差図であり、図１１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１２はその諸収差図である。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。
【００４０】
この数値実施例３のレンズ構成は、数値実施例２のレンズ構成と同様である。
【００４１】
（表９）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 45.964 1.000 1.64769 33.8
2 21.568 6.500 1.72916 54.7
3 716.971 d3
4 242.699 1.000 1.72916 54.7
5 8.861 5.358
6 -22.380 1.000 1.59270 35.5
7 11.422 3.000 1.80518 25.5
8 -321.778 d8
9絞 ∞ 0.100
10* 11.026 3.000 1.61881 63.8
11* -32.157 0.307
12 7.745 2.500 1.61800 63.4
13 18.948 1.500 2.00069 25.5
14 5.668 3.108
15 21.673 1.400 1.80420 46.5
16 73.047 d16
17* 15.271 2.500 1.54358 55.7
18* -199.252 d18
19 ∞ 2.000 1.51680 64.2
20 ∞ -
＊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） 3.96
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.9 2.5 2.7
f 6.20 11.61 24.55
W 41.7 21.5 10.6
Y 4.62 4.62 4.62
fB 0.50 0.50 0.50
L 64.50 65.40 69.17
d3 0.157 10.200 17.081
d8 23.836 12.277 2.518
d16 3.581 4.340 9.393
d18 2.150 3.814 5.400
（表１１）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
10 -0.068 -0.7916E-04 -0.2220E-06 -0.2827E-07
11 0.000 0.5255E-04 0.7978E-08 -0.3308E-07
17 0.000 -0.2285E-03 -0.6377E-05 0.8554E-07 -0.5555E-10
18 0.000 -0.3171E-03 -0.4685E-05 0.4823E-07 0.4354E-09
（表１２）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 59.18
2 4 -11.78
3 10 14.02
4 17 26.20
【００４２】
［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はその諸収差図であり、図１５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１６はその諸収差図である。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。
【００４３】
この数値実施例４のレンズ構成は、以下の点を除き、数値実施例２及び数値実施例３のレンズ構成と同様である。
（１）第２レンズ群Ｇ２が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ２４、両凹負レンズ２５、物体側に凸の正メニスカスレンズ２６、及び像側に凸の負メニスカスレンズ２７からなる。
【００４４】
（表１３）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 42.898 1.000 1.65000 32.4
2 22.283 6.500 1.72916 54.7
3 247.701 d3
4 73.623 1.000 1.64000 44.8
5 9.618 5.573
6 -24.004 1.000 1.56000 44.4
7 10.863 0.949
8 13.277 2.800 1.84666 23.8
9 171.000 0.726
10 -44.323 0.700 1.89000 46.8
11 -161.869 d11
12絞 ∞ 0.100
13* 11.023 3.000 1.61881 63.8
14* -25.753 0.382
15 7.719 2.500 1.61000 83.0
16 18.388 1.500 2.00069 25.5
17 5.569 2.547
18 20.239 1.400 1.66000 43.3
19 223.372 d19
20* 20.937 2.500 1.54358 55.7
21* -44.837 d21
22 ∞ 2.000 1.51680 64.2
23 ∞ -
＊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） 3.91
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.9 2.6 2.8
f 6.21 11.30 24.31
W 41.4 22.1 10.6
Y 4.62 4.62 4.62
fB 0.10 0.10 0.10
L 64.61 67.84 72.06
d3 0.176 9.502 19.277
d11 21.836 13.015 2.209
d19 5.247 8.095 8.001
d21 0.481 0.358 5.712
（表１５）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
13 -0.059 -0.7948E-04 -0.2759E-06 -0.1973E-07
14 0.000 0.7571E-04 0.6359E-06 -0.4347E-07
20 0.000 -0.2518E-03 -0.5854E-05 0.7614E-07 -0.7350E-10
21 0.000 -0.3019E-03 -0.6102E-05 0.6461E-07 0.2836E-09
（表１６）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 62.65
2 4 -10.65
3 13 13.00
4 20 26.61
【００４５】
［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は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１８はその諸収差図であり、図１９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２０はその諸収差図である。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。
【００４６】
この数値実施例５のレンズ構成は、以下の点を除き、数値実施例２及び数値実施例３のレンズ構成と同様である。
（１）第４レンズ群Ｇ４の正レンズ４３が、物体側に凸の正メニスカスレンズからなる。
【００４７】
（表１７）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 48.833 1.000 1.64769 33.8
2 22.865 6.500 1.72916 54.7
3 218.584 d3
4 139.373 1.000 1.72916 54.7
5 11.144 7.892
6 -33.745 1.000 1.59270 35.5
7 14.406 3.000 1.80518 25.5
8 -7606.859 d8
9絞 ∞ 0.150
10* 8.869 3.000 1.61881 63.8
11* -34.345 0.097
12 8.559 2.500 1.61800 63.4
13 17.200 1.500 2.00069 25.5
14 5.157 1.998
15 17.067 1.400 1.80420 46.5
16 27.949 d16
17* 13.388 2.500 1.54358 55.7
18* 181.836 d18
19 ∞ 2.000 1.51680 64.2
20 ∞ -
＊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） 3.95
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.0 2.6 2.7
f 6.17 11.29 24.38
W 41.9 22.5 10.6
Y 4.62 4.62 4.62
fB 0.50 0.50 0.50
L 70.78 66.62 69.95
d3 0.099 10.204 21.238
d8 30.014 13.915 1.914
d16 2.987 3.515 7.745
d18 1.646 2.953 3.015
（表１９）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
10 -0.217 -0.1156E-03 -0.4333E-06 -0.3591E-07
11 0.000 0.6157E-04 0.1153E-06 -0.4178E-07
17 0.000 -0.1994E-03 -0.2825E-08 -0.4218E-07 0.1279E-09
18 0.000 -0.1794E-03 -0.9423E-05 0.2146E-06 -0.2691E-08
（表２０）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 73.00
2 4 -15.83
3 10 14.04
4 17 26.45
【００４８】
各数値実施例の各条件式に対する値を表２１に示す。
（表２１）
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５
条件式（１） -0.396 -0.392 -0.407 -0.424 -0.236
条件式（２） 0.446 0.462 0.489 0.401 0.590
条件式（３） -0.875 -0.911 -0.949 -1.020 -0.470
条件式（４） -0.110 -0.115 -0.116 -0.120 -0.175
【００４９】
表２１から明らかなように、数値実施例１〜数値実施例５は、条件式（１）〜（４）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。
【符号の説明】
【００５０】
Ｇ１ 正の屈折力を持つ第１レンズ群
１１ 負レンズ
１２ 正レンズ
Ｇ２ 負の屈折力を持つ第２レンズ群
２１ 負レンズ
２２ 負レンズ
２３ 正レンズ
２４ 負レンズ
２５ 負レンズ
２６ 正レンズ
２７ 負レンズ
Ｇ３ 正の屈折力を持つ第３レンズ群
３１ 正レンズ（正単レンズ）
３２ 正レンズ
３３ 負レンズ
３４ 正レンズ（正単レンズ）
Ｇ４ 正の屈折力を持つ第４レンズ群
４１ 正レンズ
４２ 負レンズ
４３ 正レンズ（正単レンズ）
Ｓ 絞り
ＯＰ 光学フィルタ
Ｉ 像面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラなどの光学機器に搭載するズームレンズ系に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラのような製品分野では近年、ズームレンズ系が使用されることが一般化している。また従来にも増して高性能、高変倍、コンパクト性を市場から要求されることが多い。
【０００３】
ズームレンズ系の形式には倍率や用途によって様々なパワー配置を持つものが存在するが、Ｆナンバーを明るくして高性能化を狙ったタイプとして、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、及び正の屈折力を持つ第４レンズ群からなる４群ズームレンズ系が知られている。
【０００４】
このタイプのズームレンズ系では、Ｆナンバーを明るくすることに伴う球面収差などの諸収差への対策として、マスターレンズ群である第３レンズ群のレンズ枚数を増やし、また第３レンズ群中に非球面レンズを多用することがある。
例えば特許文献１では、第３レンズ群を、物体側から順に、正レンズ、物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズ、及び物体側から順に位置する負レンズと正レンズの接合レンズで構成し、最も物体側の正レンズと最も像側の正レンズを非球面レンズとしている。
【０００５】
しかし特許文献１のズームレンズ系は、第３レンズ群のレンズ枚数が５枚と多いため、レンズ全系の重量が大きくなりレンズ全長も長くなってコンパクト性が阻害される。また２枚の非球面レンズを用いているため、製造コストと製造難易度がともに高い。
【０００６】
そして特許文献１のズームレンズ系は、第３レンズ群中の最も物体側の正レンズの横倍率（結像倍率）と形状（シェーピングファクター）の設定が不適切である。このため、第３レンズ群における球面収差の補正が最も物体側の正レンズで完結せず、第３レンズ群内の後続レンズ（最も物体側の正レンズ以降のレンズ）にかかる球面収差の補正の負担が大きくなって光学性能が劣化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２１７４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の問題意識に基づいて完成されたものであり、レンズ全長が短く軽量であり、低コストで製造が容易であり、球面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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のズームレンズ系は、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、及び第４レンズ群からなるズームレンズ系において、第３レンズ群は、物体側から順に、正単レンズ、全体として負の屈折力を持つ物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズ、及び正単レンズからなること、及び次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴としている。
（１）−０．５＜Ｇ３Ｆｍｗ＜−０．１５
（２）０．３５＜（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）＜０．６５
但し、
Ｇ３Ｆｍｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群中の物体側の正単レンズの横倍率（結像倍率）、
Ｒ２：第３レンズ群中の物体側の正単レンズの像側の面の曲率半径[mm]、
Ｒ１：第３レンズ群中の物体側の正単レンズの物体側の面の曲率半径[mm]、
である。
【００１０】
本発明のズームレンズ系は、第４レンズ群が正の屈折力と負の屈折力のいずれを持っていてもよい。
【００１１】
本発明のズームレンズ系は、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）−１．５＜Ｇ３Ｆｍｔ＜−０．４
但し、
Ｇ３Ｆｍｔ：長焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群中の物体側の正単レンズの横倍率（結像倍率）、
である。
【００１２】
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）−０．２５＜φ／（ｎ２−ｎ１）＜−０．０５
但し、
φ：第３レンズ群中の接合レンズの合成パワー、
ｎ２：第３レンズ群中の接合レンズの負レンズのｄ線に対する屈折率、
ｎ１：第３レンズ群中の接合レンズの正レンズのｄ線に対する屈折率、
である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レンズ全長が短く軽量であり、低コストで製造が容易であり、球面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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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２】図１の構成における諸収差図である。
【図３】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】図３の構成における諸収差図である。
【図５】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６】図５の構成における諸収差図である。
【図７】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８】図７の構成における諸収差図である。
【図９】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１０】図９の構成における諸収差図である。
【図１１】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１２】図１１の構成における諸収差図である。
【図１３】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１４】図１３の構成における諸収差図である。
【図１５】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１６】図１５の構成における諸収差図である。
【図１７】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１８】図１７の構成における諸収差図である。
【図１９】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２０】図１９の構成における諸収差図である。
【図２１】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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本実施形態のズームレンズ系は、全数値実施例１−５を通じて、図２１の簡易移動図に示すように、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３、及び正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４からなる。第４レンズ群Ｇ４は必ずしも正の屈折力を持つ必要はなく、負の屈折力を持っていてもよい。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間に位置する絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。フォーカシングは、第４レンズ群Ｇ４を光軸方向に移動させる（例えば物体側に繰り出す）ことにより行う。Ｉは像面である。
【００１６】
本実施形態のズームレンズ系は、短焦点距離端（Ｗｉｄｅ）から長焦点距離端（Ｔｅｌｅ）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のレンズ群間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３のレンズ群間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４のレンズ群間隔が増大するように（あるいは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４のレンズ群間隔がほぼ一定となるように）、第１レンズ群Ｇ１ないし第４レンズ群Ｇ４の全てのレンズ群が光軸方向に移動する。
【００１７】
より具体的には、第１レンズ群Ｇ１は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、数値実施例１−４では単調に物体側に移動し、数値実施例５では一旦像側に移動してから短焦点距離端の位置を超えずに物体側に戻る（結果として像側に移動する）。第２レンズ群Ｇ２は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、全数値実施例１−５を通じて単調に像側に移動する。第３レンズ群Ｇ３は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、全数値実施例１−５を通じて単調に物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ４は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、数値実施例１−３、５では単調に物体側に移動し、数値実施例４では一旦像側に移動してから短焦点距離端の位置を超えて物体側に戻る（結果として物体側に移動する）。
【００１８】
第１レンズ群Ｇ１は、全数値実施例１−５を通じて、物体側から順に位置する負レンズ１１と正レンズ１２の接合レンズからなる。
【００１９】
第２レンズ群Ｇ２は、数値実施例１−３、５では、物体側から順に、負レンズ２１、及び物体側から順に位置する負レンズ２２と正レンズ２３の接合レンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、数値実施例４では、物体側から順に、負レンズ２４、負レンズ２５、正レンズ２６、及び負レンズ２７からなる。
【００２０】
第３レンズ群Ｇ３は、全数値実施例１−５を通じて、物体側から順に、正レンズ（正単レンズ）３１、全体として負の屈折力を持つ物体側から順に位置する正レンズ３２と負レンズ３３の接合レンズ、及び正レンズ（正単レンズ）３４からなる。正レンズ３１はその両面が非球面である。
【００２１】
第４レンズ群Ｇ４は、数値実施例１では、物体側から順に位置する正レンズ４１と負レンズ４２の接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、数値実施例２−５では、正レンズ（正単レンズ）４３からなる。この正レンズ４３はその両面が非球面である。
【００２２】
本実施形態のような正負正正（あるいは正負正負）の４群ズームレンズ系において優れた光学性能を達成するためには、第３レンズ群において球面収差などの諸収差を良好に補正することが要求される。この要求に応えるためには、例えば、第３レンズ群のレンズ枚数を増やし、第３レンズ群中に非球面レンズを多用することが考えられる。しかし、第３レンズ群のレンズ枚数を増やすと、レンズ全系の重量が大きくなりレンズ全長も長くなってコンパクト性が阻害される。また非球面レンズを多用すると、製造コストと製造難易度がともに高くなる。
【００２３】
そこで本実施形態では、第３レンズ群Ｇ３を、物体側から順に、正単レンズ３１、物体側から順に位置する正レンズ３２と負レンズ３３の接合レンズ、及び正単レンズ３４で構成し、物体側の正単レンズ３１の横倍率（結像倍率）と形状（シェーピングファクター）を適切に設定している。これにより、第３レンズ群Ｇ３における球面収差の補正を物体側の正レンズ３１で完結させることができ、第３レンズ群Ｇ３内の後続レンズ（レンズ３２、３３、３４）にかかる球面収差の補正の負担を小さくして優れた光学性能を得ることができる。また本実施形態のズームレンズ系は、レンズ全長が短く軽量であり、低コストで製造が容易である。
【００２４】
条件式（１）は、短焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群Ｇ３中の物体側の正単レンズ３１の横倍率を規定している。条件式（１）を満足することで、球面収差の発生を抑えて優れた光学性能を得るとともに、軸外性能とのバランスを良好にすることができる。
条件式（１）の上限を超えると、アンダー方向の球面収差が増加して光学性能が劣化する。また軸外性能とのバランスが崩れる。
条件式（１）の下限を超えると、オーバー方向の球面収差が増加して光学性能が劣化する。また軸外性能とのバランスが崩れる。
【００２５】
条件式（２）は、第３レンズ群Ｇ３中の物体側の正単レンズ３１のシェーピングファクターを規定している。第３レンズ群Ｇ３の最も物体側には軸上光束が最も太い状態で入射するため、正単レンズ３１のシェーピングファクターを適切に設定することで、球面収差の発生を抑えて優れた光学性能を得るとともに、軸外性能とのバランスを良好にすることができる。
条件式（２）の上限を超えると、球面収差の発生量は減少するが、後続するレンズ系（第３レンズ群中のレンズ３２、３３、３４）との球面収差バランスがオーバー側に増加して光学性能が劣化する。また軸外性能とのバランスが崩れる。
条件式（２）の下限を超えると、アンダー方向の球面収差が増加して光学性能が劣化する。また軸外性能とのバランスが崩れる。
【００２６】
条件式（３）は、長焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群Ｇ３中の物体側の正単レンズ３１の横倍率を規定している。条件式（３）を満足することで、球面収差の発生を抑えて優れた光学性能を得るとともに、軸外性能とのバランスを良好にすることができる。
条件式（３）の上限を超えると、アンダー方向の球面収差が増加して光学性能が劣化する。また軸外性能とのバランスが崩れる。
条件式（３）の下限を超えると、オーバー方向の球面収差が増加して光学性能が劣化する。また軸外性能とのバランスが崩れる。
【００２７】
条件式（４）は、第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズの合成パワーと、この接合レンズの正レンズ３２と負レンズ３３のｄ線に対する屈折率の差との比を規定している。条件式（４）を満足することで、第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズの合成パワーによる接合面での球面収差を適切に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式（４）の上限を超えると、第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズの合成パワーによる接合面での球面収差が補正不足となって光学性能が劣化する。またペッツバール和が負の方向に大きく減少するため像面湾曲が増加し、同様に光学性能が劣化する。ちなみに、上述した特許文献１では、第３レンズ群中の接合レンズを構成するレンズのｄ線に対する屈折率の値が近いため条件式（４）の上限を超えており、接合レンズの接合面により球面収差などの諸収差を効率的に補正することができない。
条件式（４）の下限を超えると、第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズの合成パワーによる接合面での球面収差が過剰補正となって光学性能が劣化する。
【実施例】
【００２８】
次に具体的な数値実施例を示す。諸収差図及び表中において、ｄ線、ｇ線、Ｃ線、Ｆ線、ｅ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、νｄはｄ線に対するアッベ数、「E-a」は「×10-a」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。
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）
【００２９】
［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はその諸収差図であり、図３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４はその諸収差図である。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。
【００３０】
本数値実施例１のズームレンズ系は、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３、及び正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４からなる。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間に位置する絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。第４レンズ群Ｇ４の後方（像面Ｉとの間）には、光学フィルタＯＰが配置されている。
【００３１】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズ１１と物体側に凸の正メニスカスレンズ１２の接合レンズからなる。
【００３２】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ２１、及び物体側から順に位置する両凹負レンズ２２と両凸正レンズ２３の接合レンズからなる。
【００３３】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズ（正単レンズ）３１、全体として負の屈折力を持つ物体側から順に位置する物体側に凸の正メニスカスレンズ３２と物体側に凸の負メニスカスレンズ３３の接合レンズ、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ（正単レンズ）３４からなる。両凸正レンズ３１はその両面が非球面である。
【００３４】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に位置する両凸正レンズ４１と両凹負レンズ４２の接合レンズからなる。
【００３５】
（表１）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 43.396 1.000 1.64769 33.8
2 21.648 6.500 1.73000 64.5
3 854.098 d3
4 872.623 1.000 1.74000 46.6
5 8.919 5.405
6 -22.722 1.000 1.58000 46.8
7 11.780 3.000 1.81000 27.8
8 -212.731 d8
9絞 ∞ 0.100
10* 11.284 3.000 1.61881 63.8
11* -29.454 0.619
12 7.829 2.500 1.62000 38.0
13 16.686 1.500 2.01000 19.2
14 5.683 2.397
15 21.054 1.400 1.80420 46.5
16 84.858 d16
17 13.506 2.500 1.58000 59.8
18 -57.803 1.000 1.81000 47.4
19 234.896 d19
20 ∞ 2.000 1.51680 64.2
21 ∞ -
＊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） 3.92
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.8 2.5 2.7
f 6.18 11.43 24.22
W 41.8 21.5 10.5
Y 4.62 4.62 4.62
fB 0.50 0.50 0.50
L 64.12 64.51 65.94
d3 0.598 10.009 16.315
d8 23.326 12.239 1.919
d16 4.176 5.207 9.866
d19 0.602 1.637 2.421
（表３）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8
10 -0.084 -0.8275E-04 -0.2109E-06 -0.2226E-07
11 0.000 0.4831E-04 0.1240E-06 -0.2802E-07
（表４）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 55.85
2 4 -12.06
3 10 13.33
4 17 27.71
【００３６】
［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は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図６はその諸収差図であり、図７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８はその諸収差図である。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。
【００３７】
この数値実施例２のレンズ構成は、以下の点を除き、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）第４レンズ群Ｇ４が両凸正単レンズ４３からなる。この両凸正単レンズ４３はその両面が非球面である。
【００３８】
（表５）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 46.872 1.000 1.64769 33.8
2 20.841 6.500 1.72916 54.7
3 949.720 d3
4 571.285 1.000 1.72916 54.7
5 8.946 5.284
6 -22.119 1.000 1.59270 35.5
7 11.603 3.000 1.80518 25.5
8 -192.682 d8
9絞 ∞ 0.100
10* 11.167 3.000 1.61881 63.8
11* -30.372 0.462
12 7.776 2.500 1.61800 63.4
13 18.407 1.500 2.00069 25.5
14 5.672 3.010
15 21.649 1.400 1.80420 46.5
16 61.813 d16
17* 14.561 2.500 1.54358 55.7
18* -318.960 d18
19 ∞ 2.000 1.51680 64.2
20 ∞ -
＊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） 3.96
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.9 2.5 2.7
f 6.23 11.65 24.67
W 41.6 21.4 10.5
Y 4.62 4.62 4.62
fB 0.50 0.50 0.50
L 65.41 65.40 68.93
d3 0.538 10.216 16.964
d8 24.494 12.401 2.558
d16 3.988 4.611 9.856
d18 1.632 3.418 4.801
（表７）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
10 -0.089 -0.8159E-04 -0.1912E-06 -0.2336E-07
11 0.000 0.4891E-04 0.8330E-07 -0.2924E-07
17 0.000 -0.2235E-03 -0.6484E-05 0.8419E-07 -0.3262E-10
18 0.000 -0.3264E-03 -0.4659E-05 0.4986E-07 0.4967E-09
（表８）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 58.88
2 4 -11.90
3 10 13.95
4 17 25.69
【００３９】
［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は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１０はその諸収差図であり、図１１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１２はその諸収差図である。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。
【００４０】
この数値実施例３のレンズ構成は、数値実施例２のレンズ構成と同様である。
【００４１】
（表９）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 45.964 1.000 1.64769 33.8
2 21.568 6.500 1.72916 54.7
3 716.971 d3
4 242.699 1.000 1.72916 54.7
5 8.861 5.358
6 -22.380 1.000 1.59270 35.5
7 11.422 3.000 1.80518 25.5
8 -321.778 d8
9絞 ∞ 0.100
10* 11.026 3.000 1.61881 63.8
11* -32.157 0.307
12 7.745 2.500 1.61800 63.4
13 18.948 1.500 2.00069 25.5
14 5.668 3.108
15 21.673 1.400 1.80420 46.5
16 73.047 d16
17* 15.271 2.500 1.54358 55.7
18* -199.252 d18
19 ∞ 2.000 1.51680 64.2
20 ∞ -
＊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） 3.96
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.9 2.5 2.7
f 6.20 11.61 24.55
W 41.7 21.5 10.6
Y 4.62 4.62 4.62
fB 0.50 0.50 0.50
L 64.50 65.40 69.17
d3 0.157 10.200 17.081
d8 23.836 12.277 2.518
d16 3.581 4.340 9.393
d18 2.150 3.814 5.400
（表１１）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
10 -0.068 -0.7916E-04 -0.2220E-06 -0.2827E-07
11 0.000 0.5255E-04 0.7978E-08 -0.3308E-07
17 0.000 -0.2285E-03 -0.6377E-05 0.8554E-07 -0.5555E-10
18 0.000 -0.3171E-03 -0.4685E-05 0.4823E-07 0.4354E-09
（表１２）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 59.18
2 4 -11.78
3 10 14.02
4 17 26.20
【００４２】
［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はその諸収差図であり、図１５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１６はその諸収差図である。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。
【００４３】
この数値実施例４のレンズ構成は、以下の点を除き、数値実施例２及び数値実施例３のレンズ構成と同様である。
（１）第２レンズ群Ｇ２が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ２４、両凹負レンズ２５、物体側に凸の正メニスカスレンズ２６、及び像側に凸の負メニスカスレンズ２７からなる。
【００４４】
（表１３）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 42.898 1.000 1.65000 32.4
2 22.283 6.500 1.72916 54.7
3 247.701 d3
4 73.623 1.000 1.64000 44.8
5 9.618 5.573
6 -24.004 1.000 1.56000 44.4
7 10.863 0.949
8 13.277 2.800 1.84666 23.8
9 171.000 0.726
10 -44.323 0.700 1.89000 46.8
11 -161.869 d11
12絞 ∞ 0.100
13* 11.023 3.000 1.61881 63.8
14* -25.753 0.382
15 7.719 2.500 1.61000 83.0
16 18.388 1.500 2.00069 25.5
17 5.569 2.547
18 20.239 1.400 1.66000 43.3
19 223.372 d19
20* 20.937 2.500 1.54358 55.7
21* -44.837 d21
22 ∞ 2.000 1.51680 64.2
23 ∞ -
＊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） 3.91
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.9 2.6 2.8
f 6.21 11.30 24.31
W 41.4 22.1 10.6
Y 4.62 4.62 4.62
fB 0.10 0.10 0.10
L 64.61 67.84 72.06
d3 0.176 9.502 19.277
d11 21.836 13.015 2.209
d19 5.247 8.095 8.001
d21 0.481 0.358 5.712
（表１５）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
13 -0.059 -0.7948E-04 -0.2759E-06 -0.1973E-07
14 0.000 0.7571E-04 0.6359E-06 -0.4347E-07
20 0.000 -0.2518E-03 -0.5854E-05 0.7614E-07 -0.7350E-10
21 0.000 -0.3019E-03 -0.6102E-05 0.6461E-07 0.2836E-09
（表１６）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 62.65
2 4 -10.65
3 13 13.00
4 20 26.61
【００４５】
［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は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図１８はその諸収差図であり、図１９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２０はその諸収差図である。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。
【００４６】
この数値実施例５のレンズ構成は、以下の点を除き、数値実施例２及び数値実施例３のレンズ構成と同様である。
（１）第４レンズ群Ｇ４の正レンズ４３が、物体側に凸の正メニスカスレンズからなる。
【００４７】
（表１７）
面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 48.833 1.000 1.64769 33.8
2 22.865 6.500 1.72916 54.7
3 218.584 d3
4 139.373 1.000 1.72916 54.7
5 11.144 7.892
6 -33.745 1.000 1.59270 35.5
7 14.406 3.000 1.80518 25.5
8 -7606.859 d8
9絞 ∞ 0.150
10* 8.869 3.000 1.61881 63.8
11* -34.345 0.097
12 8.559 2.500 1.61800 63.4
13 17.200 1.500 2.00069 25.5
14 5.157 1.998
15 17.067 1.400 1.80420 46.5
16 27.949 d16
17* 13.388 2.500 1.54358 55.7
18* 181.836 d18
19 ∞ 2.000 1.51680 64.2
20 ∞ -
＊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） 3.95
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.0 2.6 2.7
f 6.17 11.29 24.38
W 41.9 22.5 10.6
Y 4.62 4.62 4.62
fB 0.50 0.50 0.50
L 70.78 66.62 69.95
d3 0.099 10.204 21.238
d8 30.014 13.915 1.914
d16 2.987 3.515 7.745
d18 1.646 2.953 3.015
（表１９）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8 A10
10 -0.217 -0.1156E-03 -0.4333E-06 -0.3591E-07
11 0.000 0.6157E-04 0.1153E-06 -0.4178E-07
17 0.000 -0.1994E-03 -0.2825E-08 -0.4218E-07 0.1279E-09
18 0.000 -0.1794E-03 -0.9423E-05 0.2146E-06 -0.2691E-08
（表２０）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 73.00
2 4 -15.83
3 10 14.04
4 17 26.45
【００４８】
各数値実施例の各条件式に対する値を表２１に示す。
（表２１）
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５
条件式（１） -0.396 -0.392 -0.407 -0.424 -0.236
条件式（２） 0.446 0.462 0.489 0.401 0.590
条件式（３） -0.875 -0.911 -0.949 -1.020 -0.470
条件式（４） -0.110 -0.115 -0.116 -0.120 -0.175
【００４９】
表２１から明らかなように、数値実施例１〜数値実施例５は、条件式（１）〜（４）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。
【符号の説明】
【００５０】
Ｇ１ 正の屈折力を持つ第１レンズ群
１１ 負レンズ
１２ 正レンズ
Ｇ２ 負の屈折力を持つ第２レンズ群
２１ 負レンズ
２２ 負レンズ
２３ 正レンズ
２４ 負レンズ
２５ 負レンズ
２６ 正レンズ
２７ 負レンズ
Ｇ３ 正の屈折力を持つ第３レンズ群
３１ 正レンズ（正単レンズ）
３２ 正レンズ
３３ 負レンズ
３４ 正レンズ（正単レンズ）
Ｇ４ 正の屈折力を持つ第４レンズ群
４１ 正レンズ
４２ 負レンズ
４３ 正レンズ（正単レンズ）
Ｓ 絞り
ＯＰ 光学フィルタ
Ｉ 像面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、及び第４レンズ群からなるズームレンズ系において、
第３レンズ群は、物体側から順に、正単レンズ、全体として負の屈折力を持つ物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズ、及び正単レンズからなること、及び
次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（１）−０．５＜Ｇ３Ｆｍｗ＜−０．１５
（２）０．３５＜（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）＜０．６５
但し、
Ｇ３Ｆｍｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群中の物体側の正単レンズの横倍率、
Ｒ２：第３レンズ群中の物体側の正単レンズの像側の面の曲率半径、
Ｒ１：第３レンズ群中の物体側の正単レンズの物体側の面の曲率半径。
【請求項２】
請求項１記載のズームレンズ系において、次の条件式（３）を満足するズームレンズ系。
（３）−１．５＜Ｇ３Ｆｍｔ＜−０．４
但し、
Ｇ３Ｆｍｔ：長焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群中の物体側の正単レンズの横倍率。
【請求項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（４）を満足するズームレンズ系。
（４）−０．２５＜φ／（ｎ２−ｎ１）＜−０．０５
但し、
φ：第３レンズ群中の接合レンズの合成パワー、
ｎ２：第３レンズ群中の接合レンズの負レンズのｄ線に対する屈折率、
ｎ１：第３レンズ群中の接合レンズの正レンズのｄ線に対する屈折率。
【請求項１】
物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、及び第４レンズ群からなるズームレンズ系において、
第３レンズ群は、物体側から順に、正単レンズ、全体として負の屈折力を持つ物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズ、及び正単レンズからなること、及び
次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（１）−０．５＜Ｇ３Ｆｍｗ＜−０．１５
（２）０．３５＜（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）＜０．６５
但し、
Ｇ３Ｆｍｗ：短焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群中の物体側の正単レンズの横倍率、
Ｒ２：第３レンズ群中の物体側の正単レンズの像側の面の曲率半径、
Ｒ１：第３レンズ群中の物体側の正単レンズの物体側の面の曲率半径。
【請求項２】
請求項１記載のズームレンズ系において、次の条件式（３）を満足するズームレンズ系。
（３）−１．５＜Ｇ３Ｆｍｔ＜−０．４
但し、
Ｇ３Ｆｍｔ：長焦点距離端における無限遠合焦時の第３レンズ群中の物体側の正単レンズの横倍率。
【請求項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（４）を満足するズームレンズ系。
（４）−０．２５＜φ／（ｎ２−ｎ１）＜−０．０５
但し、
φ：第３レンズ群中の接合レンズの合成パワー、
ｎ２：第３レンズ群中の接合レンズの負レンズのｄ線に対する屈折率、
ｎ１：第３レンズ群中の接合レンズの正レンズのｄ線に対する屈折率。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−９７１４４（Ｐ２０１３−９７１４４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９１８２（Ｐ２０１１−２３９１８２）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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