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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5724640
(24)【登録日】2015年4月10日
(45)【発行日】2015年5月27日
(54)【発明の名称】ズームレンズ系及びこれを用いた光学機器
(51)【国際特許分類】
G02B 15/20 20060101AFI20150507BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20150507BHJP
【ＦＩ】
G02B15/20
G02B13/18
【請求項の数】7
【全頁数】48
(21)【出願番号】特願2011-120495(P2011-120495)
(22)【出願日】2011年5月30日
(65)【公開番号】特開2012-247689(P2012-247689A)
(43)【公開日】2012年12月13日
【審査請求日】2014年3月28日
(73)【特許権者】
【識別番号】311015207
【氏名又は名称】リコーイメージング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083286
【弁理士】
【氏名又は名称】三浦 邦夫
(72)【発明者】
【氏名】加藤 浩司
(72)【発明者】
【氏名】小織 雅和
【審査官】
殿岡 雅仁
(56)【参考文献】
【文献】
特開平０９−２１１３２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−０４０１５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００４−０７７９５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−０３９０６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−３０１３９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−０６４９０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−０５３２２２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０２Ｂ ９／００ − １７／０８
Ｇ０２Ｂ ２１／０２ − ２１／０４
Ｇ０２Ｂ ２５／００ − ２５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群である正の屈折力の第２レンズ群、及び正の屈折力の第３レンズ群からなり、
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、隣接する各レンズ群同士の間隔が変化し、
第１レンズ群は、像側に凹の３枚の負レンズからなり、
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）０．４＜｜ｄ１２ｗ／ｆ１｜＜１．０
（２）ｄ１２ｗ＜ｄ２３ｗ
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｄ１２ｗ：短焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との空気間隔、
ｄ２３ｗ：短焦点距離端における第２レンズ群の最も像側の面と第３レンズ群の最も物体側の面との空気間隔。
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、隣接する各レンズ群同士の間隔が変化し、
第１レンズ群は、像側に凹の３枚の負レンズからなり、
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）０．４＜｜ｄ１２ｗ／ｆ１｜＜１．０
（２）ｄ１２ｗ＜ｄ２３ｗ
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｄ１２ｗ：短焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との空気間隔、
ｄ２３ｗ：短焦点距離端における第２レンズ群の最も像側の面と第３レンズ群の最も物体側の面との空気間隔。
【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＜ｍ２ｗ＜２．３
但し、
ｍ２ｗ：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。
（３）１．５＜ｍ２ｗ＜２．３
但し、
ｍ２ｗ：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。
【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）−１＜ＳＦ＜０
但し、
ＳＦ＝（Ｒ２Ｆ−Ｒ２Ｒ）／（Ｒ２Ｆ＋Ｒ２Ｒ）
Ｒ２Ｆ：第２レンズ群中の最も物体側の面の曲率半径、
Ｒ２Ｒ：第２レンズ群中の最も像側の面の曲率半径。
（４）−１＜ＳＦ＜０
但し、
ＳＦ＝（Ｒ２Ｆ−Ｒ２Ｒ）／（Ｒ２Ｆ＋Ｒ２Ｒ）
Ｒ２Ｆ：第２レンズ群中の最も物体側の面の曲率半径、
Ｒ２Ｒ：第２レンズ群中の最も像側の面の曲率半径。
【請求項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、第１レンズ群中、第３レンズ群中にそれぞれ少なくとも１枚の非球面レンズが含まれているズームレンズ系。
【請求項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３レンズ群は、少なくとも３枚の正レンズを有しているズームレンズ系。
【請求項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２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが位置しているズームレンズ系。
【請求項7】
請求項１ないし６のいずれか１項記載のズームレンズ系によって形成される像を電気的信号に変換する撮像素子を備えたことを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタルカメラ等の光学機器に用いて好適なズームレンズ系に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタルカメラ等の光学機器に用いられるズームレンズ系には、よりコンパクトで高性能であることが求められている。フォーカス機構系の小型化と迅速なフォーカシングの要望も強い。
【0003】
広角域を含んだ撮影レンズ系として、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、及び正の屈折力の第３レンズ群からなる３群構成のものが知られている（特許文献１−６）。
【0004】
特許文献２、３では、第１レンズ群の全体を移動させてフォーカシングを行うフロントフォーカス方式を採用している。しかし、このフロントフォーカス方式では、フォーカスレンズ群である第１レンズ群の重量が大きいと（第１レンズ群のレンズ枚数が多いと）、フォーカス機構系であるモータやアクチュエータが大型化する。このため、鏡筒を含むレンズの最大径が大きくなってレンズ全系が大型化する。
【0005】
特許文献４、５では、第２レンズ群と第３レンズ群の双方を移動させてフォーカシングを行っている。しかし、フォーカスレンズ群を２群使っているため、フォーカスレンズ群が重量化し、フォーカス機構系であるモータやアクチュエータが大型化する。
【0006】
特許文献１、６では、第２レンズ群を移動させてフォーカシングを行うインナーフォーカス方式を採用している。しかし、フォーカス機構系であるモータやアクチュエータへの負担は依然として大きく、迅速なフォーカシングに十分に対応しているとは言えない。
【0007】
また特許文献１−３、６はズームレンズ系であるが、いずれもズーム比（変倍比）が２未満であり、変倍比が少ない。
【0008】
そして特許文献１−６のいずれも、最も焦点距離が短い状態で、第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との空気間隔が、第２レンズ群の最も像側の面と第３レンズ群の最も物体側の面との空気間隔よりも大きくなっている。このため、第１レンズ群から出た光線が発散した状態で第２レンズ群に入射して第２レンズ群内での軸上光線が高くなりすぎる結果、フォーカシング時の収差変動、特に球面収差や歪曲収差の変動が大きくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開平８−３０４７０４号公報
【特許文献2】特開２０００−１３１６１１号公報
【特許文献3】特開２００４−８５６００号公報
【特許文献4】特開２００５−１８１８５１号公報
【特許文献5】特開２００５−１８１８５２号公報
【特許文献6】特開２０１０−２０４６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
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、変倍比（ズーム比）が２．９程度でありながらコンパクトであり、フォーカス機構系の小型化と迅速なフォーカシングを達成でき、短焦点距離端におけるフォーカシング時に球面収差や歪曲収差を良好に補正できるズームレンズ系及びこれを用いた光学機器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
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、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群である正の屈折力の第２レンズ群、及び正の屈折力の第３レンズ群からなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、隣接する各レンズ群同士の間隔が変化し、第１レンズ群は、像側に凹の３枚の負レンズからなり、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）０．４＜｜ｄ１２ｗ／ｆ１｜＜１．０
（２）ｄ１２ｗ＜ｄ２３ｗ
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離[mm]、
ｄ１２ｗ：短焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との空気間隔[mm]、
ｄ２３ｗ：短焦点距離端における第２レンズ群の最も像側の面と第３レンズ群の最も物体側の面との空気間隔[mm]、
である。
【0012】
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＜ｍ２ｗ＜２．３
但し、
ｍ２ｗ：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。
【0013】
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）−１＜ＳＦ＜０
但し、
ＳＦ＝（Ｒ２Ｆ−Ｒ２Ｒ）／（Ｒ２Ｆ＋Ｒ２Ｒ）
Ｒ２Ｆ：第２レンズ群中の最も物体側の面の曲率半径[mm]、
Ｒ２Ｒ：第２レンズ群中の最も像側の面の曲率半径[mm]、
である。
【0014】
本発明のズームレンズ系は、条件式（４）の条件式範囲の中でも、次の条件式（４’）を満足することがより好ましい。（４’）−０．８＜ＳＦ＜−０．４
【0015】
諸収差を良好に補正するためには、第１レンズ群中、第３レンズ群中にそれぞれ少なくとも１枚の非球面レンズを含ませることが好ましい。
【0017】
第３レンズ群には少なくとも３枚の正レンズを含ませることが好ましい。
【0018】
絞りは第２レンズ群と第３レンズ群の間に位置させるのが実際的である。
【0019】
本発明の光学機器は、上述したいずれかのズームレンズ系によって形成される像を電気的信号に変換する撮像素子を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、変倍比（ズーム比）が２．９程度でありながらコンパクトであり、フォーカス機構系の小型化と迅速なフォーカシングを達成でき、短焦点距離端におけるフォーカシング時に球面収差や歪曲収差を良好に補正できるズームレンズ系及びこれを用いた光学機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【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4】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7】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10】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13】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16】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19】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22】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25】本発明によるズームレンズ系の参考例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28】同参考例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31】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34】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37】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40】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43】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】
【0022】
本実施形態（及び参考例）のズームレンズ系は、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、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３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。Ｉは像面である。
【0023】
このズームレンズ系は、短焦点距離端（Ｗ）から長焦点距離端（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の間隔及び第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔がともに減少するように、第１レンズ群Ｇ１ないし第３レンズ群Ｇ３の全てのレンズ群が移動する。より具体的には、短焦点距離端（Ｗ）から長焦点距離端（Ｔ）への変倍（ズーミング）に際し、第１レンズ群Ｇ１は一旦像側に移動してから若干量だけ物体側に戻り（結果として像側に移動し）、第２レンズ群Ｇ２は一旦像側に移動してから若干量だけ物体側に戻り（結果として像側に移動し）、第３レンズ群Ｇ３は単調に物体側に移動する。
【0024】
第１レンズ群Ｇ１は、全数値実施例１−４、６、７を通じて、３枚の負レンズ（像側に凹の負レンズ）１１、１２、１３からなる。最も物体側の負レンズ１１は、ガラスレンズの像側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズである。第１レンズ群Ｇ１は、参考例では、２枚の負レンズ（像側に凹の負レンズ）１１'、１２'からなる。像側の負レンズ１１'はその像側の面が非球面である。
【0025】
第２レンズ群Ｇ２は、全数値実施例１−４、６、７（及び参考例）を通じて、正単レンズ２１からなる。正単レンズ２１（第２レンズ群Ｇ２）は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ（フォーカスレンズ群）である。つまり、無限遠物体から有限距離物体へ合焦させるに際し、正単レンズ２１（第２レンズ群Ｇ２）を像側に移動してフォーカシングを行う。
【0026】
第３レンズ群Ｇ３は、全数値実施例１−４、６、７（及び参考例）を通じて、物体側から順に、正レンズ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、及び正レンズ３４の４枚のレンズからなる。正レンズ３１と正レンズ３４はともにその両面が非球面である。
【0027】
本実施形態（及び参考例）では、歪曲収差の発生を抑えながら負の屈折力を得るために、第１レンズ群Ｇ１を３枚の負レンズ（像側に凹の負レンズ）１１、１２、１３または２枚の負レンズ（像側に凹の負レンズ）１１'、１２'で構成し、第２レンズ群を正単レンズ２１で構成している。
【0028】
歪曲収差を抑えるためには第１レンズ群の最も物体側に正レンズ（物体側に凸の正レンズ）を配置するのが効果的である。しかし第１レンズ群の最も物体側に正レンズ（物体側に凸の正レンズ）を配置すると、第１レンズ群の最大径が大きくなりすぎてレンズ全系が大型化してしまう。そこで本実施形態（及び参考例）では、第１レンズ群Ｇ１を３枚の負レンズ（像側に凹の負レンズ）１１、１２、１３または２枚の負レンズ（像側に凹の負レンズ）１１'、１２'で構成した上で、第１レンズ群Ｇ１中に非球面レンズを含ませることで、第１レンズ群Ｇ１の大径化を防止するとともに、歪曲収差の発生を抑えることに成功している。
【0029】
第１レンズ群Ｇ１中の非球面レンズは、製造コストの観点からは、レンズ径が最も小さい最も像側のレンズに配置すること、つまり負レンズ１３または負レンズ１２'を非球面レンズとした方が良いが、その反面、レンズ径が小さいと収差補正が不十分となる。そこで本実施形態（及び参考例）では、第１レンズ群Ｇ１中の最も物体側のレンズ（負レンズ１１または負レンズ１１'）を非球面レンズとして良好な収差補正を実現している。その場合の非球面レンズは、製造コストを考慮すると、ガラスレンズに合成樹脂材料による非球面層を接着形成したハイブリッドレンズとすることが好ましい。また第１レンズ群Ｇ１中に含ませる非球面を、近軸球面に比して、光軸から離れるに従って負の屈折力を弱める（正の屈折力を強める）性質とすれば、その非球面で正の歪曲収差を発生させて、第１レンズ群Ｇ１で発生が顕著である負の歪曲収差を良好に補正することができる。
【0030】
第２レンズ群Ｇ２の正単レンズ２１は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズであり、フォーカシング時に歪曲収差、球面収差、コマ収差が変動するのを十分に抑える。本実施形態（及び参考例）では、短焦点距離端において、フォーカスレンズである正単レンズ２１を第３レンズ群Ｇ３（絞りＳ）から可能な限り離れた位置（第１レンズ群Ｇ１に近い位置）に配置することで、移動による収差変動に対する感度、特に球面収差や歪曲収差の変動に対する感度を低く抑えることに成功している。
【0031】
またフォーカスレンズを正単レンズ２１で構成することで、フォーカスレンズを軽量化してフォーカス機構系であるモータやアクチュエータを小型化することができる。このため、鏡筒を含むレンズの最大径を小さくしてレンズ全系をコンパクト化することができる。さらに迅速なフォーカシングも可能になる。
【0032】
本実施形態（及び参考例）では、第３レンズ群Ｇ３中に負の球面収差を発生させる少なくとも１枚の負レンズ（負レンズ３３）を含ませることで、軸外収差に与える影響を小さく保ったまま全系で発生する球面収差を良好に補正している。また、第３レンズ群Ｇ３中に少なくとも３枚の正レンズ（正レンズ３１、３２、３４）を含ませることで、球面収差やコマ収差の発生を抑えている。さらに第３レンズ群Ｇ３中の負レンズを他の正レンズと接合する（正レンズ３２と負レンズ３３を接合する）ことで高次の球面収差を良好に補正している。
【0033】
条件式（１）及び（２）はともに、第１レンズ群Ｇ１から第２レンズ群Ｇ２に入射する光線による収差補正に関するものである。条件式（１）及び（２）を満足することで、第１レンズ群Ｇ１から出た光線をあまり発散させずに第２レンズ群Ｇ２に入射させることができ、第２レンズ群Ｇ２内での軸上光線を低くして、短焦点距離端におけるフォーカシング時に球面収差や歪曲収差を良好に補正することができる。
【0034】
条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、短焦点距離端における第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面と第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面との空気間隔との比を規定している。条件式（１）の上限を超えると、第1レンズ群Ｇ１の負の屈折力が強くなりすぎて、歪曲収差や非点収差の補正が困難となる。
条件式（１）の下限を超えると、第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力が弱くなりすぎて、フォーカスレンズである正単レンズ２１が大径化し、レンズ全系が大型化する。
【0035】
条件式（２）は、短焦点距離端において、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面と第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面との空気間隔が、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面と第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の面との空気間隔よりも小さいことを規定している。条件式（２）を満足することで、短焦点距離端において第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３が十分に離れていることになり、第２レンズ群Ｇ２内での軸上光線を低くして、短焦点距離端におけるフォーカシング時に球面収差や歪曲収差を良好に補正することができる。条件式（２）を満足しないと、第２レンズ群Ｇ２内での軸上光線が高くなりすぎて、短焦点距離端におけるフォーカシング時の球面収差が補正不足(アンダー)となる。
【0036】
条件式（３）は、短焦点距離端における無限遠合焦時の第２レンズ群Ｇ２の横倍率を規定している。条件式（３）を満足することで、第２レンズ群Ｇ２のフォーカシング移動量を小さく抑えてレンズ全系を小型化するとともに、フォーカシング時の球面収差やコマ収差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、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなるため第２レンズ群Ｇ２のフォーカシング移動量を小さくできるが、その反面、フォーカシング時の収差変動、特に球面収差やコマ収差の変動が大きくなる。
条件式（３）の下限を超えると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱すぎて第２レンズ群Ｇ２のフォーカシング移動量を大きくせざるを得ず、レンズ全長が大きくなる、最短撮影距離が長くなるといった不都合が生じる。
【0037】
上述したように、フォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｇ２は、全数値実施例１−４、６、７（及び参考例）を通じて、正単レンズ２１で構成されている。しかし、第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面に着目し、全体として物体側に凸の正メニスカス形状をしてさえいればよい。重量や製造コストの問題が回避できれば第２レンズ群Ｇ２を２枚以上で構成することはもちろん可能である。例えばレンズ設計に際して正単レンズ２１を光軸方向のほぼ中央で２枚に分離し、製造条件を考慮して各レンズの厚みと両レンズ間の間隔を加えながら、分離面の曲率半径を調節することは当業者にとって容易なことなのである。第２レンズ群Ｇ２が全体として物体側凸のメニスカス形状を有していることが発明の本質で、レンズ枚数が１枚か２枚かは発明の本質ではない。条件式（４）は、フォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面に着目し、第２レンズ群Ｇ２が全体として物体側に凸の正メニスカスレンズであることを規定している。条件式（４）を満足することで、短焦点距離端における軸外の非点収差を良好に抑えることができる。
条件式（４）の上限を超えると、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面の曲率半径が、最も像側のレンズ面の曲率半径より大きくなってしまい、フォーカシングによって変動するコマ収差の補正バランスが崩れてしまう。
条件式（４）の下限を超えると、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面の曲率半径が無限大（平面）ないしマイナス値（像側に凸）となってしまい、短焦点距離端における非点収差の補正が難しくなる。また、像面湾曲が補正不足となる。
【0038】
さらに、第２レンズ群Ｇ２を全体として、条件式（４’）を満たすような物体側に凸のメニスカス形状にすることで、フォーカシング、ズーミングによるコマ収差、非点収差、像面湾曲の変動を良好に補正することができる。
【実施例】
【0039】
次に具体的な数値実施例１−４、６、７（及び参考例）を示す。縦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、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）
【0040】
［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はその縦収差図、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はその縦収差図、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。
【0041】
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、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなる。
【0042】
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、物体側に凸の負メニスカスレンズ１２、及び物体側に凸の負メニスカスレンズ１３からなる。最も物体側の負メニスカスレンズ１１は、ガラスレンズの像側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズである。
【0043】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸の正メニスカス単レンズ２１からなる。正メニスカス単レンズ２１（第２レンズ群Ｇ２）は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ（フォーカスレンズ群）である。つまり、無限遠物体から有限距離物体へ合焦させるに際し、正メニスカス単レンズ２１（第２レンズ群Ｇ２）を像側に移動してフォーカシングを行う。
【0044】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズ３１、物体側から順に位置する両凸正レンズ３２と両凹負レンズ３３の接合レンズ、及び両凸正レンズ３４からなる。両凸正レンズ３１と両凸正レンズ３４はともにその両面が非球面である。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３レンズ群Ｇ３（両凸正レンズ３４）の後方（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。
【0045】
（表１）面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 35.132 1.637 1.77250 49.6
2 18.306 0.200 1.52972 42.7
3* 13.856 1.200
4 24.439 1.200 1.80420 46.5
5 12.884 2.273
6 88.391 1.200 1.74930 51.1
7 10.266 d7
8 20.063 2.343 1.84666 23.8
9 67.827 d9
10絞 ∞ 1.000
11* 7.723 6.242 1.49283 82.7
12* -51.491 0.256
13 15.679 2.216 1.49700 81.6
14 -14.245 2.020 1.83400 37.3
15 10.242 0.271
16* 13.326 2.256 1.51885 65.8
17* -19.493 d17
18 ∞ 0.500 1.51633 64.1
19 ∞ 0.620
20 ∞ 0.500 1.51633 64.1
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） 2.88
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.8 3.7 4.6
f 5.14 10.00 14.83
W 45.9 25.5 17.6
Y 4.65 4.65 4.65
fB 0.53 0.53 0.53
L 65.00 53.78 53.88
d7 6.822 5.367 5.091
d9 22.449 6.704 1.333
d17 9.264 15.248 20.989
（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
3 0.000 -0.8450E-04 -0.5227E-06 0.1614E-09
11 0.000 -0.6956E-04 -0.1346E-05
12 0.000 0.3684E-03 -0.7856E-05 0.2109E-06
16 0.000 0.5583E-03 -0.1339E-04
17 0.000 0.6541E-03 0.7907E-05
（表４）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.45
2 8 32.91
3 11 14.48
【0046】
［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はその縦収差図、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はその縦収差図、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。
【0047】
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。
【0048】
（表５）面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 31.338 1.637 1.77250 49.6
2 17.683 0.200 1.52972 42.7
3* 13.647 1.200
4 22.448 1.100 1.80400 46.6
5 11.991 2.493
6 95.478 1.100 1.69680 55.5
7 10.000 d7
8 18.210 2.333 1.84666 23.8
9 47.461 d9
10絞 ∞ 1.000
11* 7.409 5.525 1.49507 82.1
12* -41.770 0.236
13 15.675 2.146 1.49700 81.6
14 -14.431 2.020 1.83400 37.3
15 9.637 0.340
16* 14.107 1.968 1.54939 62.3
17* -19.604 d17
18 ∞ 0.500 1.51633 64.1
19 ∞ 0.620
20 ∞ 0.500 1.51633 64.1
21 ∞ -
＊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） 2.87
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.8 3.7 4.6
f 5.14 10.00 14.74
W 46.0 25.5 17.7
Y 4.65 4.65 4.65
fB 0.53 0.53 0.53
L 62.06 51.66 51.77
d7 6.497 5.020 4.786
d9 21.017 6.322 1.248
d17 9.095 14.874 20.293
（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
3 0.000 -0.7579E-04 -0.4421E-06 -0.6869E-09
11 0.000 -0.7645E-04 -0.1958E-05
12 0.000 0.4118E-03 -0.1118E-04 0.2984E-06
16 0.000 0.6414E-03 -0.2244E-04
17 0.000 0.7262E-03 0.2979E-05
（表８）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.61
2 8 33.67
3 11 13.83
【0049】
［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はその縦収差図、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はその縦収差図、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。
【0050】
この数値実施例３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。
【0051】
（表９）面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 26.132 1.637 1.80400 41.3
2 21.174 0.200 1.52972 42.7
3* 15.721 1.200
4 27.380 1.349 1.80400 44.2
5 9.537 3.051
6 120.978 1.100 1.69680 55.5
7 10.544 d7
8 16.317 2.510 1.84666 23.8
9 49.115 d9
10絞 ∞ 1.000
11* 7.355 4.857 1.49839 81.4
12* -36.948 0.177
13 16.632 2.019 1.49700 81.6
14 -17.275 2.020 1.83400 37.3
15 9.369 0.640
16* 13.748 2.019 1.55200 68.6
17* -18.593 d17
18 ∞ 0.500 1.51633 64.1
19 ∞ 0.620
20 ∞ 0.500 1.51633 64.1
21 ∞ -
＊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） 2.88
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.8 3.7 4.6
f 5.14 10.01 14.79
W 46.1 25.5 17.6
Y 4.65 4.65 4.65
fB 0.53 0.53 0.53
L 60.03 50.69 51.26
d7 4.828 3.577 3.373
d9 20.076 6.120 1.343
d17 9.198 15.067 20.615
（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
3 0.000 -0.7135E-04 -0.2976E-06 0.4932E-09
11 0.000 -0.7119E-04 -0.2973E-05
12 0.000 0.4369E-03 -0.1219E-04 0.2646E-06
16 0.000 0.6438E-03 -0.1986E-04
17 0.000 0.7189E-03 0.3582E-05
（表１２）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.05
2 8 27.88
3 11 13.43
【0052】
［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はその縦収差図、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はその縦収差図、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。
【0053】
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。
【0054】
（表１３）面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 26.098 1.637 1.83481 37.1
2 23.574 0.200 1.52972 42.7
3* 16.883 1.200
4 31.286 1.335 1.80400 45.8
5 8.865 3.198
6 96.932 1.100 1.69680 55.5
7 11.568 d7
8 16.474 2.484 1.84666 23.8
9 48.064 d9
10絞 ∞ 1.000
11* 7.364 4.726 1.49856 81.3
12* -37.019 0.199
13 16.966 1.997 1.49700 81.6
14 -18.087 2.020 1.83400 37.3
15 9.341 0.614
16* 13.652 2.035 1.55200 68.9
17* -18.848 d17
18 ∞ 0.500 1.51633 64.1
19 ∞ 0.620
20 ∞ 0.500 1.51633 64.1
21 ∞ -
＊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） 2.88
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.8 3.7 4.6
f 5.14 10.00 14.81
W 46.1 25.6 17.6
Y 4.65 4.65 4.65
fB 0.53 0.53 0.53
L 60.04 50.63 51.20
d7 4.721 3.491 3.274
d9 20.111 6.094 1.310
d17 9.314 15.153 20.720
（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
3 0.000 -0.7497E-04 -0.2593E-06 0.8860E-09
11 0.000 -0.7322E-04 -0.3192E-05
12 0.000 0.4259E-03 -0.1230E-04 0.2503E-06
16 0.000 0.6298E-03 -0.1952E-04
17 0.000 0.7105E-03 0.4132E-05
（表１６）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.12
2 8 28.57
3 11 13.45
【0055】
図２５〜図３０と表１７〜表２０は、本発明によるズームレンズ系の参考例を示している。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はその縦収差図、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はその縦収差図、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。
【0056】
この参考例のレンズ構成は、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１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ１１'、及び物体側に凸の負メニスカスレンズ１２'の２枚のレンズで構成されている。負メニスカスレンズ１１'はその像側の面が非球面である。
【0057】
（表１７）面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 73.182 1.100 1.80400 46.6
2* 10.719 4.324
3 68.345 1.200 1.77250 42.8
4 10.000 d4
5 17.611 2.618 1.84666 23.8
6 99.577 d6
7絞 ∞ 1.000
8* 7.086 5.452 1.51103 78.7
9* -22.847 0.224
10 17.191 2.030 1.49700 81.6
11 -15.017 2.020 1.83400 37.3
12 6.410 0.748
13* 9.558 2.296 1.55200 65.6
14* -18.873 d14
15 ∞ 0.500 1.51633 64.1
16 ∞ 0.620
17 ∞ 0.500 1.51633 64.1
18 ∞ -
＊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） 2.85
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.8 3.7 4.6
f 5.14 10.01 14.66
W 45.9 25.4 17.8
Y 4.65 4.65 4.65
fB 0.53 0.53 0.53
L 60.00 48.62 48.64
d4 4.804 3.730 3.467
d6 21.942 5.943 0.915
d14 8.092 13.784 19.093
（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
2 0.000 -0.1322E-03 -0.2369E-06 -0.9911E-08
8 0.000 -0.1055E-03 -0.2717E-05
9 0.000 0.6189E-03 -0.1329E-04 0.3035E-06
13 0.000 0.1117E-02 -0.1573E-04
14 0.000 0.7728E-03 0.1441E-04
（表２０）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -6.68
2 5 24.90
3 8 13.97
【0058】
［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はその縦収差図、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はその縦収差図、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。
【0059】
この数値実施例６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。
【0060】
（表２１）面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 32.331 1.500 1.80420 46.5
2 16.659 0.200 1.52972 42.7
3* 12.789 0.852
4 17.074 1.300 1.83481 42.7
5 8.652 3.959
6 249.303 1.300 1.77250 49.6
7 13.217 d7
8 17.004 2.612 1.84666 23.8
9 80.028 d9
10絞 ∞ 1.000
11* 8.333 4.719 1.49710 81.6
12* -430.837 0.262
13 18.580 3.702 1.49700 81.6
14 -14.042 2.020 1.83400 37.3
15 11.437 0.365
16* 11.947 2.694 1.59891 65.2
17* -20.235 d17
18 ∞ 0.500 1.51633 64.1
19 ∞ 0.620
20 ∞ 0.500 1.51633 64.1
21 ∞ -
＊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） 2.89
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.8 3.7 4.6
f 5.14 10.00 14.86
W 46.4 25.7 17.6
Y 4.65 4.65 4.65
fB 0.53 0.53 0.53
L 65.99 56.08 57.03
d7 3.500 2.638 2.473
d9 23.405 7.791 2.533
d17 10.447 17.013 23.390
（表２３）
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
3 0.000 -0.8830E-04 -0.5035E-06 -0.7798E-09
11 0.000 -0.3384E-04 -0.8764E-06
12 0.000 0.1846E-03 -0.2859E-05 0.7671E-07
16 0.000 0.1359E-03 -0.4273E-05
17 0.000 0.3742E-03 0.4655E-05
（表２４）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -6.50
2 8 25.03
3 11 14.80
【0061】
［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はその縦収差図、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はその縦収差図、図４２はその横収差図である。表２５は面データ、表２６は各種データ、表２７は非球面データ、表２８はレンズ群データである。
【0062】
この数値実施例７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３レンズ群Ｇ３の正レンズ３１が、物体側に凸の正メニスカスレンズである。
【0063】
（表２５）面データ
面番号 r d N(d) νｄ
1 38.612 1.500 1.80420 46.5
2 17.016 0.200 1.52972 42.7
3* 12.435 0.806
4 17.370 1.300 1.83481 42.7
5 7.946 4.755
6 3687.143 1.300 1.77250 49.6
7 18.154 d7
8 17.059 2.685 1.84666 23.8
9 105.104 d9
10絞 ∞ 1.000
11* 8.303 4.667 1.49710 81.6
12* 614.983 0.158
13 20.363 3.239 1.49700 81.6
14 -14.892 2.020 1.83400 37.3
15 11.710 0.510
16* 11.005 3.273 1.59891 65.2
17* -21.331 d17
18 ∞ 0.500 1.51633 64.1
19 ∞ 0.620
20 ∞ 0.500 1.51633 64.1
21 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表２６）
各種データ
ズーム比（変倍比） 2.88
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.8 3.7 4.6
f 5.14 10.00 14.80
W 47.1 25.8 17.7
Y 4.65 4.65 4.65
fB 0.53 0.53 0.53
L 65.89 56.28 57.42
d7 3.000 1.442 1.242
d9 22.715 7.586 2.431
d17 10.612 17.692 24.185
（表２７）
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
3 0.000 -0.1048E-03 -0.7507E-06 -0.7366E-09
11 0.000 -0.2076E-04 -0.9827E-06
12 0.000 0.1829E-03 -0.2536E-05 0.4266E-07
16 0.000 0.9436E-04 -0.4178E-05
17 0.000 0.3574E-03 0.3691E-05
（表２８）
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -6.33
2 8 23.72
3 11 14.99
【0064】
各数値実施例１−４、６、７（及び参考例）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）
｜ｄ１２ｗ／ｆ１｜ 0.92 0.85 0.68 0.66
条件式（２）
ｄ１２ｗ 6.822 6.497 4.828 4.721
ｄ２３ｗ 23.449 22.017 21.076 21.111
条件式（３）
ｍ２ｗ 1.84 1.78 1.74 1.83
条件式（４）
ＳＦ -0.54 -0.45 -0.50 -0.49
参考例 実施例６ 実施例７
条件式（１）
｜ｄ１２ｗ／ｆ１｜ 0.72 0.54 0.47
条件式（２）
ｄ１２ｗ 4.804 3.500 3.000
ｄ２３ｗ 22.942 24.405 23.715
条件式（３）
ｍ２ｗ 2.13 1.92 2.08
条件式（４）
ＳＦ -0.70 -0.65 -0.72
【0065】
表２９から明らかなように、数値実施例１−４、６、７は、条件式（１）〜（４）を満足しており、また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】
【0066】
Ｇ１ 負の屈折力の第１レンズ群１１ 負レンズ（像側に凹の負レンズ）
１２ 負レンズ（像側に凹の負レンズ）
１３ 負レンズ（像側に凹の負レンズ）
１１’ 負レンズ（像側に凹の負レンズ）
１２’ 負レンズ（像側に凹の負レンズ）
Ｇ２ 正の屈折力の第２レンズ群
２１ 正単レンズ
Ｇ３ 正の屈折力の第３レンズ群
３１ 正レンズ
３２ 正レンズ
３３ 負レンズ
３４ 正レンズ
Ｓ 絞り
ＯＰ 光学フィルタ
ＣＧ カバーガラス
Ｉ 像面