JP2005148485A - Zoom lens and imaging device having the same - Google Patents

Zoom lens and imaging device having the same Download PDF

Info

Publication number
JP2005148485A
JP2005148485A JP2003386906A JP2003386906A JP2005148485A JP 2005148485 A JP2005148485 A JP 2005148485A JP 2003386906 A JP2003386906 A JP 2003386906A JP 2003386906 A JP2003386906 A JP 2003386906A JP 2005148485 A JP2005148485 A JP 2005148485A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens group
refractive power
zoom
positive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003386906A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005148485A5 (en
Inventor
Takaharu Nurishi
塗師  隆治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2003386906A priority Critical patent/JP2005148485A/en
Priority to US10/980,342 priority patent/US6987622B2/en
Priority to EP04256817.0A priority patent/EP1530071B1/en
Publication of JP2005148485A publication Critical patent/JP2005148485A/en
Publication of JP2005148485A5 publication Critical patent/JP2005148485A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom lens which has good optical performance over the entire variable magnification range from a wide-angle-end to a telephoto-end and over the total object range from a point of infinity object to a near range object. <P>SOLUTION: The zoom lens is provided with a first lens group having positive refractive power, a second lens group having negative refractive power, a third lens group having negative refractive power, a fourth lens group having positive refractive power and a fifth lens group having positive refractive power in the successive order from an object side to an image side. For zooming, the second and the third lens groups are moved and for focusing, the fifth lens group is moved. The fifth lens group consists of one negative lens G51 and two positive lenses G52 and G53 in the successive order from the object side to the image side. When the focal distance at the zoom position of the wide-angle-end of the total system is standardized to be 1, the incident conversion tilt angle of on-axis marginal light beams to the fifth lens group is set at α5, the average value of the Abbe's number of the material of positive lenses G2 and G3 is set at ν5p and the Abbe's number of the material of a negative lens G1 is set at ν5n. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置に関し、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の電子カメラやフィルム用カメラや放送用カメラ等に好適に用いられるものである。   The present invention relates to a zoom lens and an imaging apparatus using the same, and is suitably used for electronic cameras such as video cameras and digital still cameras, film cameras, broadcast cameras, and the like.

従来よりテレビカメラやビデオカメラ等のズームレンズには、カメラ全体の小型化に伴い、レンズ系全体が小型で、しかも大口径比、高変倍比、そして広角のものが要求されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, zoom lenses for television cameras, video cameras, and the like have been required to have a small lens system, a large aperture ratio, a high zoom ratio, and a wide angle as the entire camera is downsized.

ズームレンズのうち物体側から順に、合焦用の正の屈折力の第1レンズ群(合焦移動群、合焦レンズ群)、変倍用の負の屈折力の第2レンズ群(変倍移動群、変倍レンズ群)、変倍に伴って変動する像面を補正する為の正又は負の屈折力の第3レンズ群(補正レンズ群)、開口絞り、そして結像用の正の屈折力の第4レンズ群(リレーレンズ群)の4つのレンズ群より成る、いわゆる4群ズームレンズは、レンズ系全体が小型で高倍率化・高性能化が容易なため、放送用ズームレンズや業務用ズームレンズに多く採用されている。この4群ズームレンズにおいて、第4レンズ群が比較的簡素な構成のズームレンズが知られている(例えば特許文献1〜5)。   In order from the object side of the zoom lens, a first lens group with positive refractive power for focusing (focusing movement group and focusing lens group), and a second lens group with negative refractive power for zooming (magnification) Moving group, zoom lens group), positive or negative third lens group (correcting lens group) for correcting an image plane that fluctuates with zooming, an aperture stop, and a positive lens for imaging The so-called four-group zoom lens, which is composed of four lens groups of the fourth lens group (relay lens group) having a refractive power, is small in size and easy to achieve high magnification and high performance. It is often used in professional zoom lenses. Among these four-group zoom lenses, zoom lenses having a relatively simple configuration of the fourth lens group are known (for example, Patent Documents 1 to 5).

変倍移動群より物体側に合焦移動群を配置する前玉フォーカス方式は物体距離が一定であれば変倍を行っても合焦移動群の繰り出し量が変化しないため、マニュアルフォーカス方式に有利であることから、手動操作を重視する放送用ズームレンズや業務用ズームレンズで多く採用されている。   The front focus method, which places the in-focus movement group on the object side of the variable magnification movement group, is advantageous over the manual focus method because the amount of extension of the in-focus movement group does not change even if the magnification is changed if the object distance is constant. Therefore, it is widely used in broadcast zoom lenses and professional zoom lenses that place emphasis on manual operation.

変倍移動群より像側に合焦移動群を配置するリアフォーカス方式は、フォーカス群の小型軽量化に有利であることから、オートフォーカス方式のズームレンズに多く採用されている。   The rear focus method in which the focusing movement group is arranged on the image side of the variable magnification movement group is advantageous for reducing the size and weight of the focusing group, and is therefore widely used in autofocus zoom lenses.

これらの点を鑑み、正、負、負、正の屈折力の4群ズームレンズにおいて、オートフォーカス用として変倍移動群より像側のレンズ群を使用し、マニュアルフォーカス用として変倍移動群より物体側のレンズ群を使用したズームレンズが知られている(例えば特許文献6)。   In view of these points, in a four-unit zoom lens having positive, negative, negative, and positive refractive powers, an image side lens unit is used for autofocusing and a zooming unit for manual focusing. A zoom lens using a lens group on the object side is known (for example, Patent Document 6).

物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、そして正の屈折力の第5レンズ群の5つのレンズ群を有し、該第2レンズ群を像面側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、変倍に伴う像面変動を該第4レンズ群を移動させて補正すると共に、該第4レンズ群を光軸上移動させてフォーカスを行ったリヤーフォーカス式のズームレンズが知られている(例えば特許文献7)。   In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power The fifth lens group includes five lens groups, and the second lens group is moved toward the image plane side to perform zooming from the wide-angle end to the telephoto end. There is known a rear focus type zoom lens in which the lens group is moved for correction, and the fourth lens group is moved on the optical axis to perform focusing (for example, Patent Document 7).

又、物体側より順に、変倍中固定の正の屈折力の第1レンズ群、変倍用の負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、そして変倍に伴う像面変動を補正する為の正の屈折力の第5レンズ群の5つのレンズ群より成り、変倍に際して第3レンズ群と第4レンズ群の少なくとも1つを移動させるとともに、フォーカスの際に第5レンズ群を移動させたリヤーフォーカス式のズームレンズが知られている(例えば特許文献8)。
特開平2−118510号公報 特開平2−208618号公報 特開平3−123310号公報 特開平3−145615号公報 特開平4−138407号公報 実公昭62−43286号公報 特開平8−146295号公報 特開平5−215967号公報
Further, in order from the object side, a first lens unit having a positive refractive power fixed during zooming, a second lens unit having a negative refractive power for zooming, a third lens unit having a positive refractive power, and a negative refractive power. The fourth lens group and five lens groups of a fifth lens group having a positive refracting power for correcting image plane variation accompanying zooming, and at least the third lens group and the fourth lens group during zooming. A rear focus type zoom lens is known in which one lens is moved and a fifth lens group is moved during focusing (for example, Patent Document 8).
Japanese Patent Laid-Open No. 2-118510 JP-A-2-208618 JP-A-3-123310 Japanese Patent Laid-Open No. 3-145615 JP-A-4-138407 Japanese Utility Model Publication No. 62-43286 JP-A-8-146295 JP-A-5-215967

特許文献1〜5に開示されている4群ズームレンズは、第4レンズ群が物体側から順に、1枚の負レンズと2枚の正レンズで構成されているが、第4レンズ群への軸上光線の入射換算傾角α4が大きいために、第4レンズ群で合焦を行うと軸上光線の入射高h4の変化が大きくなって、球面収差・軸上色収差等の軸上収差の変動が大きくなる傾向があった。   In the four-group zoom lens disclosed in Patent Documents 1 to 5, the fourth lens group is composed of one negative lens and two positive lenses in order from the object side. Since the incident conversion inclination angle α4 of the axial ray is large, when the fourth lens group is focused, the change in the incident height h4 of the axial ray becomes large, and fluctuations in axial aberrations such as spherical aberration and axial chromatic aberration occur. Tended to be larger.

特許文献6では、第4レンズ群が物体側から順に、1枚の負レンズと2枚の正レンズで構成されているが、負レンズの材料のアッベ数ν4nと正レンズの材料のアッベ数ν4pが近いために第4レンズ群内の各レンズの曲率が増大して合焦時の軸外収差変動が増大したり、第4レンズ群の重量が増大して合焦用の所要駆動力が増大して消費電力の増大や駆動機構の大型化を招く傾向があった。   In Patent Document 6, the fourth lens group includes one negative lens and two positive lenses in order from the object side. However, the Abbe number ν4n of the negative lens material and the Abbe number ν4p of the positive lens material are disclosed. Because of this, the curvature of each lens in the fourth lens group increases to increase the off-axis aberration fluctuation during focusing, and the weight of the fourth lens group increases to increase the required driving force for focusing. As a result, the power consumption tends to increase and the driving mechanism tends to increase in size.

また、第4レンズ群の屈折力を小さく抑制しているため、第3レンズ群からの発散光束の収れん用に、絞りの物体側に新たに正の屈折力のレンズ群を配置しなければならないといった問題点があった。または、第3レンズ群からの光束の発散度の緩和のために第3レンズ群の屈折力を弱めなければならず、その結果第3レンズ群の変倍の際の移動量が増大してレンズ全長が長くなってくる傾向があった。   Further, since the refractive power of the fourth lens group is suppressed to be small, a lens group having a positive refractive power must be newly disposed on the object side of the stop for converging the divergent light beam from the third lens group. There was a problem. Alternatively, the refractive power of the third lens group must be weakened to reduce the divergence of the light flux from the third lens group, and as a result, the amount of movement during zooming of the third lens group increases and the lens There was a tendency for the overall length to become longer.

本発明は、フォーカスに伴う収差変動および画角変化の少ないレンズ系全体が小型のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a zoom lens in which the entire lens system is small in aberration variation and field angle change due to focusing, and an image pickup apparatus having the same.

この他本発明は、前玉フォーカス方式とリヤーフォーカス方式とを利用することにより、広角端から望遠端に至る全変倍範囲にわたり、又、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般にわたり、良好なる光学性能を有したズームレンズの提供を目的とする。   In addition to this, the present invention uses the front lens focus method and the rear focus method to cover the entire zooming range from the wide-angle end to the telephoto end, and over the entire object distance from the infinity object to the near object, An object of the present invention is to provide a zoom lens having good optical performance.

請求項1の発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群を有し、
ズーミングに際し、該第2レンズ群と第3レンズ群が移動し、
フォーカスに際し、該第5レンズ群が移動するズームレンズにおいて、第5レンズ群は物体側から像側へ順に、1枚の負レンズG51と2枚の正レンズG52、G53より成り、全系の広角端のズーム位置おける焦点距離を1に規格化したときの該第5レンズ群への軸上マージナル光線の入射換算傾角をα5、正レンズG52、G53の材料のアッベ数の平均値をν5p、該負レンズG51の材料のアッベ数をν5nとするとき、
0<α5<0.35
1.85<ν5p/ν5n
を満足することを特徴としている。
The zoom lens according to the first aspect of the invention includes, in order from the object side to the image side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a negative refractive power, and a positive lens group. A fourth lens group having a refractive power and a fifth lens group having a positive refractive power;
During zooming, the second lens group and the third lens group move,
In the zoom lens in which the fifth lens group moves at the time of focusing, the fifth lens group is composed of one negative lens G51 and two positive lenses G52 and G53 in order from the object side to the image side. When the focal length at the zoom position at the end is normalized to 1, the incident conversion inclination angle of the axial marginal ray to the fifth lens group is α5, the average value of the Abbe numbers of the materials of the positive lenses G52 and G53 is ν5p, When the Abbe number of the material of the negative lens G51 is ν5n,
0 <α5 <0.35
1.85 <ν5p / ν5n
It is characterized by satisfying.

本発明によれば、広角端から望遠端に至る全変倍範囲にわたり、又、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般にわたり、良好なる光学性能が得られる。   According to the present invention, good optical performance can be obtained over the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end and over the entire object distance from an infinitely distant object to a close object.

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。   Embodiments of the zoom lens of the present invention and an image pickup apparatus having the same will be described below.

図1は、本発明の実施例1のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。   FIG. 1 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens according to the first exemplary embodiment of the present invention.

以下の図2〜図6、図8〜図12、図16〜図20の収差図及び各実施例では、後述する数値実施例をmm単位で表わしたときの値を基準としている。fは焦点距離である。物体距離は像面から測ったときの距離としている。   In the following aberration diagrams and examples in FIGS. 2 to 6, 8 to 12, and FIGS. 16 to 20, values when numerical examples described later are expressed in mm units are used as references. f is a focal length. The object distance is the distance measured from the image plane.

図2は、実施例1のf=7.6mm、物体距離2.5mにおける収差図、
図3は、実施例1のf=29.1mm、物体距離2.5mにおける収差図、
図4は、実施例1のf=111.5mm、物体距離2.5mにおける収差図、
図5は、実施例1のf=111.5mm、物体距離無限遠における収差図、
図6は、実施例1のf=111.5mm、物体距離0.5mにおける収差図、
図7は、本発明の実施例2のズームレンズの広角端における断面図、
図8は、実施例2のf=7.6mm、物体距離2.5mにおける収差図、
図9は、実施例2のf=29.1mm、物体距離2.5mにおける収差図、
図10は、実施例2のf=111.5mm、物体距離2.5mにおける収差図、
図11は、実施例2のf=111.5mm、物体距離無限遠における収差図、
図12は、実施例2のf=111.5mm、物体距離0.5mにおける収差図、
図13は、本発明におけるズームレンズについて、第5レンズ群の配置の概念図、
図14は、本発明におけるズームレンズについて、第4レンズ群の配置の概念図、
図15は、本発明の実施例3のズームレンズの広角端における断面図、
図16は、実施例3のf=7.6mm、物体距離2.5mにおける収差図、
図17は、実施例3のf=29.1mm、物体距離2.5mにおける収差図、
図18は、実施例3のf=111.5mm、物体距離2.5mにおける収差図、
図19は、実施例3のf=111.5mm、物体距離無限遠における収差図、
図20は、実施例3のf=111.5mm、物体距離0.5mにおける収差図である。
FIG. 2 is an aberration diagram of Example 1 at f = 7.6 mm and an object distance of 2.5 m.
FIG. 3 is an aberration diagram of Example 1 at f = 29.1 mm and an object distance of 2.5 m.
FIG. 4 is an aberration diagram of Example 1 at f = 111.5 mm and an object distance of 2.5 m.
FIG. 5 is an aberration diagram of Example 1 at f = 111.5 mm at an object distance of infinity.
FIG. 6 is an aberration diagram of Example 1 at f = 111.5 mm and an object distance of 0.5 m.
FIG. 7 is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens according to Example 2 of the present invention;
FIG. 8 is an aberration diagram of Example 2 at f = 7.6 mm and an object distance of 2.5 m.
FIG. 9 is an aberration diagram of Example 2 at f = 29.1 mm and an object distance of 2.5 m.
FIG. 10 is an aberration diagram of Example 2 at f = 111.5 mm and an object distance of 2.5 m.
FIG. 11 is an aberration diagram of Example 2 at f = 111.5 mm at an object distance of infinity.
FIG. 12 is an aberration diagram of Example 2 at f = 111.5 mm and an object distance of 0.5 m.
FIG. 13 is a conceptual diagram of the arrangement of the fifth lens group in the zoom lens according to the present invention.
FIG. 14 is a conceptual diagram of the arrangement of the fourth lens group in the zoom lens according to the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens according to Example 3 of the present invention;
FIG. 16 shows aberration diagrams of Example 3 at f = 7.6 mm and an object distance of 2.5 m.
FIG. 17 is an aberration diagram of Example 3 at f = 29.1 mm and an object distance of 2.5 m.
FIG. 18 is an aberration diagram of Example 3 at f = 111.5 mm and an object distance of 2.5 m.
FIG. 19 is an aberration diagram of Example 3 at f = 111.5 mm at an object distance of infinity.
FIG. 20 is an aberration diagram for Example 3 at f = 111.5 mm and an object distance of 0.5 m.

図21は、本発明のズームレンズを備えるビデオカメラ(撮像装置)の要部概略図である。   FIG. 21 is a schematic view of a main part of a video camera (imaging device) including the zoom lens of the present invention.

図22は、本発明のズームレンズを備えるデジタルカメラ(撮像装置)の要部概略図である。   FIG. 22 is a schematic diagram of a main part of a digital camera (imaging device) including the zoom lens of the present invention.

各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮影レンズ系であり、レンズ断面図において、左方が被写体側(前方)で、右方が像側(後方)である。レンズ断面図において、L1は正の屈折力(光学的パワー=焦点距離の逆数)の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群、L3は負の屈折力の第3レンズ群、L4は正の屈折力の第4レンズ群、L5は正の屈折力の第5群である。SPは開口絞りであり、第4レンズ群L4の物体側に位置している。   The zoom lens of each embodiment is a photographing lens system used in an imaging apparatus. In the lens cross-sectional view, the left side is the subject side (front) and the right side is the image side (rear). In the lens cross-sectional view, L1 is a first lens group having a positive refractive power (optical power = reciprocal of focal length), L2 is a second lens group having a negative refractive power, and L3 is a third lens group having a negative refractive power. , L4 is a fourth lens group having a positive refractive power, and L5 is a fifth group having a positive refractive power. SP is an aperture stop, which is located on the object side of the fourth lens unit L4.

Pは光学フィルター、フェースプレート色分解プリズム等に相当する光学ブロックである。IPは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。   P is an optical block corresponding to an optical filter, a face plate color separation prism, or the like. IP is an image plane, and when used as a photographing optical system for a video camera or a digital still camera, when the imaging surface of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor is a silver salt film camera Corresponds to the film surface.

収差図において、d、gは各々d線及びg線、ΔM、ΔSはメリジオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はg線によって表わしている。   In the aberration diagrams, d and g are represented by d-line and g-line, respectively, ΔM and ΔS are represented by meridional image surface, sagittal image surface, and lateral chromatic aberration are represented by g-line.

次に本発明のズームレンズの特徴について説明する。
◎ズーミングに際し、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3が移動し、
フォーカスに際し、第5レンズ群L5が移動している。第5レンズ群L5は物体側から像側へ順に、1枚の負レンズG51と2枚の正レンズG52、G53より成り、全系の広角端のズーム位置における焦点距離を1に規格化したとき図13に示すように、第5レンズ群L5への軸上マージナル光線の入射換算傾角をα5、正レンズG52、G53の材料のアッベ数の平均値をν5p、該負レンズのG51の材料のアッベ数をν5nとするとき、
0<α5<0.35 ・・・・・(1)
1.85<ν5p/ν5n ・・・・・(2)
を満足している。
Next, features of the zoom lens of the present invention will be described.
◎ During zooming, the second lens unit L2 and the third lens unit L3 move,
At the time of focusing, the fifth lens unit L5 is moved. The fifth lens unit L5 is composed of one negative lens G51 and two positive lenses G52 and G53 in order from the object side to the image side. When the focal length at the zoom position at the wide angle end of the entire system is normalized to 1, As shown in FIG. 13, the incident conversion inclination angle of the axial marginal ray to the fifth lens unit L5 is α5, the average value of the Abbe number of the materials of the positive lenses G52 and G53 is ν5p, and the Abbe of the material G51 of the negative lens When the number is ν5n,
0 <α5 <0.35 (1)
1.85 <ν5p / ν5n (2)
Is satisfied.

条件式(1)、(2)は、第5レンズ群L5の構成とレンズの材料のアッベ数比、軸上光線の入射換算傾角α5を適切に規定することにより、小型軽量で収差変動を抑制するための条件である。図13の第5レンズ群L5の概念図に示すように、もっとも物体側に負レンズG51を配置することにより、負レンズG51への軸上光線の入射高hn5を大きくして、より小さい屈折力で第5レンズ群L5内の色収差補正を可能としている。結果、第5レンズ群L5内の各レンズ面の曲率が小さくなって、第5レンズ群L5での収差発生を抑制しつつ軽量化している。   Conditional expressions (1) and (2) suppress aberration fluctuations in a small size and light weight by appropriately defining the configuration of the fifth lens unit L5, the Abbe number ratio of the lens material, and the incident angle of inclination α5 of the axial ray. It is a condition to do. As shown in the conceptual diagram of the fifth lens unit L5 in FIG. 13, by disposing the negative lens G51 closest to the object side, the incident height hn5 of the on-axis light beam to the negative lens G51 is increased and the refractive power is reduced. Thus, it is possible to correct chromatic aberration in the fifth lens unit L5. As a result, the curvature of each lens surface in the fifth lens unit L5 is reduced, and the weight is reduced while suppressing the occurrence of aberration in the fifth lens unit L5.

負レンズG51をより像側に配置してしまうと、入射高hn5が小さくなるために色収差補正により大きな屈折力が必要となって、各レンズ面の曲率が大きくなって合焦に伴う収差変動が増大したり、構成枚数が増えてくる。   If the negative lens G51 is arranged further on the image side, the incident height hn5 becomes small, so that a large refracting power is required for chromatic aberration correction, and the curvature of each lens surface becomes large, resulting in aberration fluctuation accompanying focusing. The number increases or the number of components increases.

条件式(1)は第5レンズ群L5のバックフォーカスの敏感度と確保と軽量化を両立して少ない駆動力でかつ少ないストロークでの合焦を可能とし、かつ合焦にともなう収差変動を抑制するための条件である。第5レンズ群L5の軸上光線の入射換算傾角をα5、出射換算傾角をα5’とすると、第5レンズ群L5のバックフォーカスの敏感度Δskは、
Δsk=α5’−α5=1−α5 ・・・・・(7)
で表される。第5レンズ群L5の屈折力が大きくなって条件式(1)の下限値を越えると、第5レンズ群L5を構成する各レンズの曲率が大きくなって諸収差が悪化したり、合焦に伴う収差変動が大きくなってくる。条件式(1)の上限値を越えると、第5レンズ群L5の屈折力は小さくなり、レンズ系全体を軽量化することができるが第5レンズ群L5の軸上光線の入射高h5が合焦に伴って大きく変化してしまい、球面収差、軸上色収差といった軸上収差の変動が大きくなってくる。
Conditional expression (1) achieves focusing with a small driving force and a small stroke while reducing the sensitivity and securing of the back focus of the fifth lens unit L5, and suppressing aberration fluctuations due to focusing. It is a condition to do. Assuming that the incident converted tilt angle of the axial ray of the fifth lens unit L5 is α5 and the outgoing converted tilt angle is α5 ′, the back focus sensitivity Δsk of the fifth lens unit L5 is:
Δsk = α5 ′ 2 −α5 2 = 1−α5 2 (7)
It is represented by If the refractive power of the fifth lens unit L5 increases and exceeds the lower limit value of the conditional expression (1), the curvature of each lens constituting the fifth lens unit L5 increases, and various aberrations deteriorate or focus. The accompanying aberration variation becomes large. If the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the refractive power of the fifth lens unit L5 becomes small and the entire lens system can be reduced in weight, but the incident height h5 of the axial ray of the fifth lens unit L5 is the same. It changes greatly with the focal point, and the fluctuation of axial aberration such as spherical aberration and axial chromatic aberration becomes large.

条件式(2)は、第5レンズ群L5を構成する正レンズG52、G53と負レンズG51の材料のアッベ数の比を規定することにより、第5レンズ群L5の各構成レンズの屈折力を抑制して、合焦に伴う軸外収差の変動を抑制しかつ軽量化を図るための条件である。   Conditional expression (2) defines the refractive power of each component lens of the fifth lens unit L5 by defining the ratio of the Abbe numbers of the materials of the positive lenses G52 and G53 and the negative lens G51 constituting the fifth lens unit L5. This is a condition for suppressing and reducing the variation of off-axis aberration accompanying focusing and reducing the weight.

条件式(2)の下限値を越えると|φ5p|、|φ5n|が増大し、各レンズ面の曲率が大きくなって第5レンズ群L5の重量が増える。また、第5レンズ群L5は絞りから離れているために軸外主光線の入射高hb5が高いために、各レンズ面の曲率が大きくなると合焦に伴う像面湾曲や非点収差等の軸外収差変動が増加してくる。
◎無限遠物体の合焦状態において、全系の広角端のズームレンズ位置における焦点距離をfw(mm)、全系の広角端のズームレンズ位置における屈折力φw=1/fwで規格化したときの第5レンズ群L5の屈折力をφ5、第5レンズ群L5の軸外主光線の出射換算傾角をαb5’、該第5レンズ群L5の軸外主光線の入射高をhb5とするとき、
0(mm)<−{(hb5−1)/αb5’+hb5/(αb5’−φ5・hb5)}
fw/30<1(mm) ・・(3)
を満足している。
When the lower limit value of conditional expression (2) is exceeded, | φ5p | and | φ5n | increase, the curvature of each lens surface increases, and the weight of the fifth lens unit L5 increases. In addition, since the fifth lens unit L5 is away from the stop and the incident height hb5 of the off-axis principal ray is high, when the curvature of each lens surface increases, the axis of curvature of field, astigmatism, etc. accompanying focusing is increased. External aberration fluctuations increase.
When the focal length at the wide-angle end zoom lens position of the entire system is standardized by fw (mm) and the refractive power φw = 1 / fw at the wide-angle end zoom lens position of the entire system in the focused state of the object at infinity When the refractive power of the fifth lens unit L5 is φ5, the outgoing conversion inclination angle of the off-axis principal ray of the fifth lens unit L5 is αb5 ′, and the incident height of the off-axis principal ray of the fifth lens unit L5 is hb5,
0 (mm) <− {(hb5-1) / αb5 ′ + hb5 / (αb5′−φ5 · hb5)}
fw / 30 <1 (mm) (3)
Is satisfied.

条件式(3)は、第5レンズ群L5の屈折力φ5と軸外主光線の出射条件を規定して、合焦に伴う画角変化を抑制するための条件である。部分系iの光軸方向の移動量を△xとしたときの画角変化量△yは、部分系の屈折力をφi、軸外主光線の入射高をhbi、軸外主光線の入出射換算傾角を各々αbi、αbi’として、
Δy=αbi’・φi・Δx・(Δx+δ)
δ=−(hbi−1)/αbi’−hbi/(αbi−φi・hbi) ・・(8)
で表される。ここでδは、絞りから部分系iまでの見かけの距離aと、部分系iから像面までの見かけの距離bの差に相当する。条件式(3)を外れると(8)式のδが大きな値となって第5レンズ群L5の合焦に伴う画角変化が増大して、フレーミングに支障をきたしたり、第5レンズ群L5を合焦判定用としてウォブリング動作をさせる場合、画面周辺での画像が周期的に大きく振動して、見づらい映像となる。
◎第4レンズ群L4は少なくとも2枚の正レンズと1枚の負レンズを有し、該2枚の正レンズの材料のアッベ数と屈折率の平均値を各々ν4p、N4p、該負レンズの材料のアッベ数と屈折率を各々ν4n、N4nとするとき、
1.0<ν4p/ν4n<1.7 ・・・・・(4)
0.18<N4n−N4p ・・・・・(5)
を満足している。
Conditional expression (3) is a condition for defining the refractive power φ5 of the fifth lens unit L5 and the emission condition of the off-axis principal ray to suppress the change in the angle of view accompanying focusing. The angle of view change Δy when the amount of movement of the sub-system i in the optical axis direction is Δx is the refractive power of the sub-system φi, the incident height of the off-axis chief ray is hbi, and the off-axis chief ray is incident / exited The converted tilt angles are αbi and αbi ′, respectively.
Δy = αbi ′ · φi · Δx · (Δx + δ)
δ = − (hbi−1) / αbi′−hbi / (αbi−φi · hbi) (8)
It is represented by Here, δ corresponds to the difference between the apparent distance a from the stop to the sub-system i and the apparent distance b from the sub-system i to the image plane. If the conditional expression (3) is not satisfied, δ in the expression (8) becomes a large value, and the change in the angle of view accompanying the focusing of the fifth lens unit L5 increases, which may cause a framing problem or the fifth lens unit L5. When the wobbling operation is performed for determining the in-focus state, the image around the screen greatly vibrates periodically, resulting in an image that is difficult to see.
The fourth lens unit L4 has at least two positive lenses and one negative lens, and the average value of the Abbe number and refractive index of the materials of the two positive lenses is ν4p and N4p, respectively. When the Abbe number and refractive index of the material are ν4n and N4n, respectively,
1.0 <ν4p / ν4n <1.7 (4)
0.18 <N4n-N4p (5)
Is satisfied.

条件式(4)、(5)は、第4レンズ群L4の構成と、第4レンズ群L4を構成する2枚の正レンズと1枚の負レンズの材料のアッベ数比および屈折率差を規定することにより、第4レンズ群L4の色収差補正とペッツバール和を正方向に制御して軸外性能を良好とするための条件である。ペッツバール和Pは、第i面の屈折力と第i面と第i+1面との間の材料の屈折率を各々φRi、Niとするとき、   Conditional expressions (4) and (5) show the configuration of the fourth lens unit L4, the Abbe number ratio and the refractive index difference between the materials of the two positive lenses and one negative lens constituting the fourth lens unit L4. By defining, it is a condition for controlling the chromatic aberration correction and Petzval sum of the fourth lens unit L4 in the positive direction to improve the off-axis performance. The Petzval sum P is expressed as follows: when the refractive power of the i-th surface and the refractive index of the material between the i-th surface and the i + 1-th surface are φRi and Ni, respectively.

で表される。4群ズームレンズにおいて、小型でかつ変倍比を大きくするためには、第2レンズ群L2の負の屈折力φ2を大きくする必要がある。したがって(9)式からペッツバール和Pは負の方向に大きくなりやすく、小型化や変倍比の増大に伴ってこの傾向は顕著になってくる。したがって変倍全域での像面湾曲や非点収差を改善するためには、正の屈折力をもつ第4レンズ群L4と第5レンズ群L5のペッツバール和の分担値を正に大きくすることが重要となってくる。しかしながら本実施例では第5レンズ群L5の構成レンズの屈折力を抑制しているため、第5レンズ群L5でペッツバール和を稼ぐことが困難となる。そこで、本発明では特に第4レンズ群L4の構成レンズの材料の屈折率差とアッベ数比を適切に設定して、第4レンズ群のペッツバール和の分担値P4を正の方向に大きくすることによりズーム全域での周辺性能を良好としている。条件式(4)の下限を越えると、ペッツバール和P4を正の方向に制御するためには有利であるが、各レンズの屈折力が大きくなりすぎて諸収差が大きくなってくる。条件式(4)の上限を越えると、ペッツバール和P4を正の方向に制御することが難しくなってくる。また、条件式(5)の下限を越えると負レンズと正レンズの材料の屈折率差が少なくなって、ペッツバール和P4を正の方向に制御することが難しくなってくる。
◎第4レンズ群L4は物体側から像側へ順に、1枚以上の正レンズと、1枚の負レンズと、1枚の正レンズより成っている。
It is represented by In the four-group zoom lens, in order to reduce the size and increase the zoom ratio, it is necessary to increase the negative refractive power φ2 of the second lens unit L2. Therefore, the Petzval sum P tends to increase in the negative direction from the equation (9), and this tendency becomes remarkable as the size is reduced and the zoom ratio is increased. Therefore, in order to improve field curvature and astigmatism over the entire zoom range, it is necessary to positively increase the shared value of the Petzval sum of the fourth lens unit L4 and the fifth lens unit L5 having positive refractive power. It becomes important. However, in this embodiment, since the refractive power of the constituent lenses of the fifth lens unit L5 is suppressed, it is difficult to obtain the Petzval sum in the fifth lens unit L5. Therefore, in the present invention, in particular, the refractive index difference and the Abbe number ratio of the materials of the constituent lenses of the fourth lens unit L4 are set appropriately, and the share value P4 of the Petzval sum of the fourth lens unit is increased in the positive direction. Therefore, the peripheral performance over the entire zoom range is made good. Exceeding the lower limit of the conditional expression (4) is advantageous for controlling the Petzval sum P4 in the positive direction, but the refractive power of each lens becomes too large and various aberrations become large. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, it becomes difficult to control the Petzval sum P4 in the positive direction. If the lower limit of conditional expression (5) is exceeded, the difference in refractive index between the negative lens and positive lens materials will decrease, making it difficult to control the Petzval sum P4 in the positive direction.
The fourth lens unit L4 is composed of one or more positive lenses, one negative lens, and one positive lens in order from the object side to the image side.

本発明の実施例では、第4レンズ群L4の正レンズと負レンズの配列を規定して、第4レンズ群L4のペッツバール和の分担値P4をより正の方向に制御しやすくしている。図14の第4レンズ群L4の概念図に示すように、負レンズGnをより物体側に配置することにより、負レンズGnへの軸上光線の入射高hnが小さくなる。結果として、軸上色収差補正の所要屈折力が大きくなり、負レンズGnの材料の屈折率が正レンズGP1、GP2の材料の屈折率より高い条件の下で、ペッツバール和を正の方向に制御することが容易となる。しかしながら第3レンズ群L3からの光束は発散で入射するので、もっとも物体側に負レンズGnを配置すると第4レンズ群L4が大型化したり、諸収差が増大するために好ましくない。そこで正レンズGP1とGP2との間に配置している。なお、第4レンズ群L4の構成枚数を増やすことにより諸収差をさらに良好にできる。
◎全系の広角端のズーム位置における屈折力φw(1/mm)で規格化したときの第4レンズ群L4の屈折力をφ4とするとき、
0.023(1/mm)<φ4/fw ・・・・・(6)
を満足している。
In the embodiment of the present invention, the arrangement of the positive lens and the negative lens of the fourth lens unit L4 is defined so that the sharing value P4 of the Petzval sum of the fourth lens unit L4 can be more easily controlled in the positive direction. As shown in the conceptual diagram of the fourth lens unit L4 in FIG. 14, by placing the negative lens Gn closer to the object side, the incident height hn of the axial ray on the negative lens Gn becomes smaller. As a result, the required refractive power for axial chromatic aberration correction increases, and the Petzval sum is controlled in the positive direction under the condition that the refractive index of the material of the negative lens Gn is higher than the refractive index of the materials of the positive lenses GP1 and GP2. It becomes easy. However, since the light flux from the third lens unit L3 is divergently incident, it is not preferable to dispose the negative lens Gn closest to the object side because the fourth lens unit L4 becomes large and various aberrations increase. Therefore, it is arranged between the positive lenses GP1 and GP2. Various aberrations can be further improved by increasing the number of constituent elements of the fourth lens unit L4.
When the refractive power of the fourth lens unit L4 when normalized by the refractive power φw (1 / mm) at the zoom position at the wide-angle end of the entire system is φ4,
0.023 (1 / mm) <φ4 / fw (6)
Is satisfied.

条件式(6)は、第4レンズ群L4の屈折力φ4を適切に設定してズームレンズ全体をコンパクトで少ないレンズ枚数で構成するための条件である。条件式(6)の下限値を越えると第4レンズ群L4の屈折力が小さくなって、第3レンズ群L3からの発散光束の収れんが困難になってくる。したがって光束の収れんのために第4レンズ群L4の物体側に新たに正レンズ群を配置する必要が生じて構成レンズ枚数が増えたり、第3レンズ群L3からの発散の緩和のために第3レンズ群L3の屈折力を弱めなければならず、結果として第3レンズ群L3の移動量が増大してレンズ全長が長くなってしまう。
◎自動合焦のときは第5レンズ群L5を光軸方向に移動させ、手動合焦の時には第1レンズ群L1を光軸方向に移動させている。
Conditional expression (6) is a condition for appropriately setting the refractive power φ4 of the fourth lens unit L4 to configure the entire zoom lens with a small number of lenses. When the lower limit of conditional expression (6) is exceeded, the refractive power of the fourth lens unit L4 becomes small, and it becomes difficult to converge the divergent light beam from the third lens unit L3. Therefore, it is necessary to newly arrange a positive lens unit on the object side of the fourth lens unit L4 for convergence of the light beam, and the number of constituent lenses increases, and the third lens unit L3 reduces the divergence from the third lens unit L3. The refracting power of the lens unit L3 must be weakened. As a result, the movement amount of the third lens unit L3 increases and the total lens length becomes long.
The fifth lens unit L5 is moved in the optical axis direction during automatic focusing, and the first lens unit L1 is moved in the optical axis direction during manual focusing.

各実施例では、手動合焦用として第1レンズ群L1を移動可能として、手動合焦時の操作性を良好としている。焦点距離fの光学系において、物体距離無限遠時の結像点をi0とし、物体距離objに対する結像点をi(obj)としたとき、結像点の変化量Δsk=i(obj)−i0はニュートンの公式から次式で表される。   In each embodiment, the first lens unit L1 can be moved for manual focusing, and the operability during manual focusing is good. In the optical system at the focal length f, when the imaging point at the infinite object distance is i0 and the imaging point with respect to the object distance obj is i (obj), the amount of change Δsk = i (obj) − i0 is expressed by the following equation from Newton's formula.

Δsk=f/(obj−f) ・・・・・(10)
したがって変倍移動群より物体側の部分系B1について、合焦操作を行うと、物体距離objにおける結像点の変化量△skB1は、
ΔskB1=fB1/(obj−fB1) ・・・・・(11)
で表され、変倍によらず一定である。
Δsk = f 2 / (obj−f) (10)
Therefore, when the focusing operation is performed on the sub-system B1 closer to the object side than the variable magnification moving group, the change amount ΔskB1 of the imaging point at the object distance obj is
ΔskB1 = fB1 2 / (obj−fB1) (11)
And is constant regardless of magnification.

したがって部分系B1中の合焦用の部分系FFの繰り出し量ΔxFFは、変倍状態に関わらず変化しない。   Therefore, the feed amount ΔxFF of the focusing sub-system FF in the sub-system B1 does not change regardless of the zooming state.

しかしながら変倍移動群の像側では、部分系B1における結像点のずれ△skB1が変倍移動部分系B2で拡大又は縮小され、概略以下の式で表される。   However, on the image side of the zoom movement group, the image formation point shift ΔskB1 in the sub-system B1 is enlarged or reduced in the zoom movement sub-system B2, and is approximately expressed by the following equation.

ΔskB2={fB1/(obj−fB1)}βB2 ・・・・・(12)
したがって変倍移動群より像側の部分系B3中の合焦用の部分系FRで合焦を行うと、その繰り出し量ΔxFRは変倍移動群の結像倍率βB2の二乗に比例して増大する。
ΔskB2 = {fB1 2 / (obj−fB1)} βB2 2 (12)
Accordingly, when focusing is performed in the focusing sub-system FR in the image-side sub-system B3 with respect to the zooming movement group, the feed amount ΔxFR increases in proportion to the square of the imaging magnification βB2 of the zooming movement group. .

したがって、第1レンズ群L1を合焦用とすれば変倍に伴う繰り出し量の変化がないために、電気的な駆動手段が不要で手動操作における操作性・追従性の良好な合焦機構を容易に達成できる。   Therefore, if the first lens unit L1 is used for focusing, there is no change in the amount of extension due to zooming. Therefore, an electric driving means is unnecessary, and a focusing mechanism with good operability and followability in manual operation is provided. Can be easily achieved.

次に各実施例の具体的な特徴について説明する。   Next, specific features of each embodiment will be described.

図1は本発明の数値実施例1の広角端におけるレンズ断面図である。   FIG. 1 is a lens cross-sectional view at the wide angle end according to Numerical Embodiment 1 of the present invention.

図1において、L1は第1レンズ群としての正の屈折力の前玉レンズ群である。L2は第2レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端(ワイド)から望遠端(テレ)のズーム位置への変倍を行っている。L3は第3レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を物体側へ凸状の軌跡を有して非直線的に移動している。バリエータL2とコンペンセータL3とで変倍系を構成している。   In FIG. 1, L1 is a front lens group having a positive refractive power as the first lens group. L2 is a variator having a negative refractive power for zooming as the second lens group, and is zoomed from the wide-angle end (wide) to the telephoto end (tele) by monotonically moving on the optical axis to the image plane side. The zoom is done. L3 is a compensator having a negative refractive power as the third lens group, and moves in a non-linear manner with a convex locus toward the object side on the optical axis in order to correct image plane fluctuations accompanying zooming. ing. The variator L2 and the compensator L3 constitute a variable power system.

SPは絞り、L4は第4レンズ群としての正の屈折力の変倍(ズーミング)中固定のリレー群である。L5は第5レンズ群としての正の屈折力の合焦群である。   SP is a stop, and L4 is a relay group which is fixed during zooming of the positive refractive power as the fourth lens group. L5 is a focusing unit having a positive refractive power as the fifth lens unit.

次に数値実施例1における第5レンズ群L5の特徴について説明する。第5レンズ群L5は全体として正の屈折力を持つリアフォーカスレンズ群であり、近距離物体に合焦の際には光軸上を物体側へ移動する。本実施例では、至近距離を0.5mとすると第5レンズ群L5の繰り出し量は、像側への移動量の符号を正として−13.24mmであり、広角端の屈折力φwで規格化したときの第5レンズ群L5の繰り出し量Δxは−1.742となる。   Next, features of the fifth lens unit L5 in Numerical Example 1 will be described. The fifth lens unit L5 is a rear focus lens unit having a positive refractive power as a whole, and moves on the optical axis toward the object side when focusing on a short-distance object. In this embodiment, when the closest distance is 0.5 m, the extension amount of the fifth lens unit L5 is −13.24 mm with the sign of the amount of movement to the image side being positive, and is normalized by the refractive power φw at the wide angle end. In this case, the extension amount Δx of the fifth lens unit L5 is −1.742.

第5レンズ群L5は物体側から像側へ順に、負、正、正レンズの3枚構成であって、もっとも物体側に負レンズG51を配置することにより、負レンズG51への軸上光線入射高を大きくして、より小さい屈折力で色収差補正を可能として、第5レンズ群L5での諸収差の発生を抑制しつつ軽量化している。   The fifth lens unit L5 has a three-element configuration of negative, positive, and positive lenses in order from the object side to the image side. By disposing the negative lens G51 closest to the object side, the on-axis light beam is incident on the negative lens G51. The height is increased to enable correction of chromatic aberration with a smaller refractive power, thereby reducing the weight while suppressing the occurrence of various aberrations in the fifth lens unit L5.

表1は数値実施例1の広角端の焦点距離を1に規格化したときの近軸追跡値である。表1から、第5レンズ群L5の入射換算傾角α5は0.29であり、条件式(1)を満たす。第5レンズ群L5のバックフォーカスの敏感度Δskは、
Δsk=1−α5=0.916 ・・・・・(13)
であり、第5レンズ群L5のバックフォーカスの敏感度を確保して少ないストロークでの合焦を可能としている。
Table 1 shows paraxial tracking values when the focal length at the wide-angle end in Numerical Example 1 is normalized to 1. From Table 1, the incident conversion inclination angle α5 of the fifth lens unit L5 is 0.29, which satisfies the conditional expression (1). The back focus sensitivity Δsk of the fifth lens unit L5 is
Δsk = 1−α5 2 = 0.916 (13)
Thus, the back focus sensitivity of the fifth lens unit L5 is ensured and focusing with a small stroke is possible.

第5レンズ群L5の負レンズG51の材料のアッベ数ν5nは30.1、正レンズの材料のアッベ数の平均値ν5pは64.1で、(2)式の値は、
ν5p/ν5n=2.13 ・・・・・(14)
で条件を満たしており、第5レンズ群L5の各構成レンズの屈折力を抑制して、合焦に伴う軸外収差の変動を抑制しかつ軽量化を図っている。
The Abbe number ν5n of the material of the negative lens G51 of the fifth lens unit L5 is 30.1, the average value ν5p of the Abbe number of the material of the positive lens is 64.1, and the value of the equation (2) is
ν5p / ν5n = 2.13 (14)
In this case, the refractive power of each component lens of the fifth lens unit L5 is suppressed to suppress fluctuations in off-axis aberrations associated with focusing and to reduce the weight.

表1から、第5レンズ群L5の屈折力φ5は0.149445、軸外主光線の入射高hb5は0.859734、出射換算傾角αb5は−0.029542で、(3)式の値は0.175で条件式(3)を満たしており、合焦による画角変化を抑制している。   From Table 1, the refractive power φ5 of the fifth lens unit L5 is 0.149445, the incident height hb5 of the off-axis principal ray is 0.859734, the outgoing conversion inclination angle αb5 is −0.029542, and the value of the expression (3) is 0. .175 satisfies the conditional expression (3) and suppresses a change in the angle of view due to focusing.

次に数値実施例1における第4レンズ群L4の特徴について説明する。第4レンズ群L4は全体として正の屈折力を持つ固定レンズ群である。本実施例の第4レンズ群L4は物体側から順に正、負、正レンズの3枚構成であり、負レンズをより物体側に正レンズを配置することにより、第4レンズ群L4でのペッツバール和を正の方向に大きく制御しやすい構成としている。   Next, features of the fourth lens unit L4 in Numerical Example 1 will be described. The fourth lens unit L4 is a fixed lens unit having a positive refractive power as a whole. The fourth lens unit L4 in the present embodiment has a three-lens configuration in order from the object side, that is, positive, negative, and positive lenses. By arranging the positive lens closer to the object side, the Petzval in the fourth lens unit L4 is arranged. The sum is easily controlled in the positive direction.

第4レンズ群L4の負レンズの材料の屈折率Nnは1.81078、アッベ数ν4nは40.9、正レンズの材料の屈折率の平均値Npは1.60548、アッベ数の平均値ν4pは60.6で、(4)、(5)式の値は、
ν4p/ν4n=1.48 ・・・・・(15)
N5n−N5p=0.205 ・・・・・(16)
となって条件式(4)、(5)を満たしており、第4レンズ群L4のペッツバール和を正の方向に大きくして変倍全域にわたり像面湾曲および非点収差を抑制して、周辺性能を良好としている。
The refractive index Nn of the negative lens material of the fourth lens unit L4 is 1.81078, the Abbe number ν4n is 40.9, the average refractive index Np of the positive lens material is 1.60548, and the average Abbe number ν4p is 60.6, the values of equations (4) and (5) are
ν4p / ν4n = 1.48 (15)
N5n-N5p = 0.205 (16)
Conditional expressions (4) and (5) are satisfied, and the Petzval sum of the fourth lens unit L4 is increased in the positive direction to suppress field curvature and astigmatism over the entire zooming range. The performance is good.

表1から、第4レンズ群L4の屈折力φ4は0.252140で、(6)式の値は、fw=7.6(mm)より、
φ4/fw= 0.033(1/mm) ・・・・・(17)
となって条件式(6)を満たしており、ズームレンズ全系のコンパクト化を図っている。
From Table 1, the refractive power φ4 of the fourth lens unit L4 is 0.252140, and the value of the equation (6) is fw = 7.6 (mm),
φ4 / fw = 0.033 (1 / mm) (17)
Thus, conditional expression (6) is satisfied, and the entire zoom lens system is made compact.

本実施例では、第1レンズ群L1を合焦レンズ群として光軸上を移動させることも可能である。第1レンズ群L1を手動合焦用とすれば変倍に伴う繰り出し量の変化がないために、電気的な駆動手段が不要で手動操作における操作性・追従性の良好な合焦機構を容易に達成できる。   In this embodiment, it is also possible to move the first lens unit L1 on the optical axis using the focusing lens unit. If the first lens unit L1 is used for manual focusing, there is no change in the amount of extension due to zooming, so an electric drive means is unnecessary, and a focusing mechanism with good operability and tracking in manual operation is easy. Can be achieved.

図7は本発明の数値実施例2の広角端におけるレンズ断面図である。   FIG. 7 is a lens cross-sectional view at the wide angle end according to Numerical Embodiment 2 of the present invention.

図7において、L1は第1レンズ群としての正の屈折力の前玉レンズ群である。L2は第2レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端(ワイド)から望遠端(テレ)へのズーム位置の変倍(ズーミング)を行っている。L3は第3レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を物体側へ凸状の軌跡を有して非直線的に移動している。バリエータL2とコンペンセータL3とで変倍系を構成している。   In FIG. 7, L1 is a front lens group having a positive refractive power as the first lens group. L2 is a variator having negative refractive power for zooming as the second lens group, and zooming from the wide-angle end (wide) to the telephoto end (tele) by monotonically moving on the optical surface side on the optical axis. The position is zoomed. L3 is a compensator having a negative refractive power as the third lens group, and moves in a non-linear manner with a convex locus toward the object side on the optical axis in order to correct image plane fluctuations accompanying zooming. ing. The variator L2 and the compensator L3 constitute a variable power system.

SPは絞り、L4は第4レンズ群としての正の屈折力の変倍中固定のリレー群である。L5は第5レンズ群としての正の屈折力の合焦群である。   SP is a stop, and L4 is a relay group fixed as a fourth lens group during zooming of positive refractive power. L5 is a focusing unit having a positive refractive power as the fifth lens unit.

次に数値実施例2における第5レンズ群L5の特徴について説明する。第5レンズ群L5は全体として正の屈折力を持つリアフォーカスレンズ群であり、近距離物体に合焦の際には光軸上を物体側へ移動する。本実施例では、至近距離を0.5mとすると第5レンズ群L5の繰り出し量は、像側への移動量の符号を正として−12.55mmであり、広角端の屈折力φwで規格化したときの第5レンズ群L5の繰り出し量Δxは−1.651となる。   Next, features of the fifth lens unit L5 in Numerical Example 2 will be described. The fifth lens unit L5 is a rear focus lens unit having a positive refractive power as a whole, and moves on the optical axis toward the object side when focusing on a short-distance object. In this embodiment, when the closest distance is 0.5 m, the extension amount of the fifth lens unit L5 is −12.55 mm with the sign of the amount of movement toward the image side being positive, and is normalized by the refractive power φw at the wide angle end. In this case, the extension amount Δx of the fifth lens unit L5 is −1.651.

第5レンズ群L5は物体側から像側へ順に、負、正、正レンズの3枚構成であって、もっとも物体側に負レンズG51を配置することにより、負レンズG51への軸上光線入射高を大きくして、より小さい屈折力で色収差補正を可能として、第5レンズ群L5での諸収差の発生を抑制しつつ軽量化している。   The fifth lens unit L5 has a three-element configuration of negative, positive, and positive lenses in order from the object side to the image side. By disposing the negative lens G51 closest to the object side, the on-axis light beam is incident on the negative lens G51. The height is increased to enable correction of chromatic aberration with a smaller refractive power, thereby reducing the weight while suppressing the occurrence of various aberrations in the fifth lens unit L5.

表2は数値実施例2の広角端の屈折力φwで規格化したときの近軸追跡値である。表2から、第5レンズ群L5の入射換算傾角α5は0.004であり、条件式(1)を満たす。第5レンズ群L5のバックフォーカスの敏感度Δskは、
Δsk=1−α5=1.000 ・・・・・(18)
であり、第5レンズ群L5のバックフォーカスの敏感度を確保して少ないストロークでの合焦を可能としている。
Table 2 shows paraxial tracking values when normalized with the refractive power φw at the wide angle end in Numerical Example 2. From Table 2, the incident conversion inclination angle α5 of the fifth lens unit L5 is 0.004, which satisfies the conditional expression (1). The back focus sensitivity Δsk of the fifth lens unit L5 is
Δsk = 1−α5 2 = 1.000 (18)
Thus, the back focus sensitivity of the fifth lens unit L5 is ensured and focusing with a small stroke is possible.

第5レンズ群L5の負レンズG51の材料のアッベ数は25.4、正レンズG52、G52の材料のアッベ数の平均は50.9で、(2)式の値は、
ν5p/ν5n=2.00 ・・・・・(19)
で条件を満たしており、第5レンズ群L5の各構成レンズの屈折力を抑制して、合焦に伴う軸外収差の変動を抑制しかつ軽量化を図っている。
The Abbe number of the material of the negative lens G51 of the fifth lens unit L5 is 25.4, the average Abbe number of the materials of the positive lenses G52 and G52 is 50.9, and the value of the expression (2) is
ν5p / ν5n = 2.00 (19)
In this case, the refractive power of each component lens of the fifth lens unit L5 is suppressed to suppress fluctuations in off-axis aberrations associated with focusing and to reduce the weight.

表2から、第5レンズ群L5の屈折力φ5は0.170427、軸外主光線の入射高hb5は1.282568、出射換算傾角αb5は0.048333で、(3)式の値は0.418で条件を満たしており、合焦による画角変化を抑制している。   From Table 2, the refractive power φ5 of the fifth lens unit L5 is 0.170427, the incident height hb5 of the off-axis principal ray is 1.282568, the outgoing conversion inclination angle αb5 is 0.048333, and the value of the expression (3) is 0. The condition is satisfied at 418, and the change in the angle of view due to focusing is suppressed.

次に数値実施例2における第4レンズ群L4の特徴について説明する。第4レンズ群L4は全体として正の屈折力を持つ固定レンズ群である。本実施例の第4レンズ群L4は物体側から像側へ順に正、負、正レンズの3枚構成であり、負レンズをより物体側に正レンズを配置することにより、第4レンズ群L4でのペッツバール和を正の方向に大きく制御しやすい構成としている。   Next, features of the fourth lens unit L4 in Numerical Example 2 will be described. The fourth lens unit L4 is a fixed lens unit having a positive refractive power as a whole. The fourth lens unit L4 of the present embodiment has a three-lens configuration in order from the object side to the image side, that is, a positive lens, a negative lens, and a positive lens. By disposing the positive lens closer to the object side, the fourth lens unit L4 is arranged. The Petzval sum is easily controlled in the positive direction.

第4レンズ群L4の負レンズの材料の屈折率Nnは1.82017、ν4nアッベ数は46.6、正レンズの材料の屈折率の平均値Npは1.61671、アッベ数ν4pの平均は54.1で、(4)、(5)式の値は、
ν4p/ν4n=1.16 ・・・・・(20)
N5n−N5p=0.203 ・・・・・(21)
となって条件式(4)、(5)を満たしており、第4レンズ群L4のペッツバール和を正の方向に大きくして変倍全域にわたり像面湾曲および非点収差を抑制して、周辺性能を良好としている。
The refractive index Nn of the negative lens material of the fourth lens unit L4 is 1.82017, the ν4n Abbe number is 46.6, the average refractive index Np of the positive lens material is 1.61671, and the average of the Abbe number ν4p is 54. .1, and the values of equations (4) and (5) are
ν4p / ν4n = 1.16 (20)
N5n-N5p = 0.203 (21)
Conditional expressions (4) and (5) are satisfied, and the Petzval sum of the fourth lens unit L4 is increased in the positive direction to suppress field curvature and astigmatism over the entire zooming range. The performance is good.

表1から、第4レンズ群L4の屈折力φ4は0.202056で、(6)式の値は、fw=7.6(mm)より、
φ4/fw=0.0266(1/mm) ・・・・・(22)
となって条件式(6)を満たしており、ズームレンズ全系のコンパクト化を図っている。
From Table 1, the refractive power φ4 of the fourth lens unit L4 is 0.202056, and the value of equation (6) is fw = 7.6 (mm)
φ4 / fw = 0.0266 (1 / mm) (22)
Thus, conditional expression (6) is satisfied, and the entire zoom lens system is made compact.

本実施例では、第1レンズ群L1を合焦レンズ群として光軸上を移動させることも可能である。第1レンズ群を手動合焦用とすれば変倍に伴う繰り出し量の変化がないために、電気的な駆動手段が不要で手動操作における操作性・追従性の良好な合焦機構を容易に達成できる。   In this embodiment, it is also possible to move the first lens unit L1 on the optical axis using the focusing lens unit. If the first lens group is used for manual focusing, there is no change in the amount of extension that accompanies zooming, so there is no need for electrical drive means, and a focusing mechanism with good operability and tracking in manual operation is easy. Can be achieved.

図15は本発明の数値実施例3の広角端におけるレンズ断面図である。   FIG. 15 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end according to Numerical Embodiment 3 of the present invention.

図15において、L1は第1レンズ群としての正の屈折力の前玉レンズ群である。L2は第2レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端(ワイド)から望遠端(テレ)へズーム位置の変倍を行っている。L3は第3レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を物体側へ凸状の軌跡を有して非直線的に移動している。バリエータL2とコンペンセータL3とで変倍系を構成している。   In FIG. 15, L1 is a front lens group having a positive refractive power as the first lens group. L2 is a variator having a negative refractive power for zooming as the second lens unit, and is zoomed from the wide angle end (wide) to the telephoto end (tele) by monotonically moving on the optical axis to the image plane side. The zooming is done. L3 is a compensator having a negative refractive power as the third lens group, and moves in a non-linear manner with a convex locus toward the object side on the optical axis in order to correct image plane fluctuations accompanying zooming. ing. The variator L2 and the compensator L3 constitute a variable power system.

SPは絞り、L4は第4レンズ群としての正の屈折力の変倍中固定のリレー群である。L5は第5レンズ群としての正の屈折力の合焦レンズ群である。   SP is a stop, and L4 is a relay group fixed as a fourth lens group during zooming of positive refractive power. L5 is a focusing lens unit having a positive refractive power as the fifth lens unit.

次に数値実施例3における第5レンズ群L5の特徴について説明する。第5レンズ群L5は全体として正の屈折力を持つリアフォーカスレンズ群であり、近距離物体に合焦の際には光軸上を物体側へ移動する。本実施例では、至近距離物体を0.5mとすると第5レンズ群L5の繰り出し量は、像側への移動量の符号を正として−12.48mmであり、広角端の屈折力φwで規格化したときの第5レンズ群L5の繰り出し量Δxは−1.642となる。   Next, features of the fifth lens unit L5 in Numerical Example 3 will be described. The fifth lens unit L5 is a rear focus lens unit having a positive refractive power as a whole, and moves on the optical axis toward the object side when focusing on a short-distance object. In this embodiment, when the object at a close distance is 0.5 m, the amount of extension of the fifth lens unit L5 is −12.48 mm with the sign of the amount of movement to the image side being positive, and is specified by the refractive power φw at the wide angle end. The fifth lens group L5 feed amount Δx when it is changed to −1.642.

第5レンズ群L5は物体側から像側へ順に、負、正、正レンズの3枚構成であって、もっとも物体側に負レンズG51を配置することにより、負レンズG51への軸上光線入射高を大きくして、より小さい屈折力で色収差補正を可能として、第5レンズ群L5での諸収差の発生を抑制しつつ軽量化している。   The fifth lens unit L5 has a three-element configuration of negative, positive, and positive lenses in order from the object side to the image side. By disposing the negative lens G51 closest to the object side, the on-axis light beam is incident on the negative lens G51. The height is increased to enable correction of chromatic aberration with a smaller refractive power, thereby reducing the weight while suppressing the occurrence of various aberrations in the fifth lens unit L5.

表3は数値実施例3の広角端の焦点距離を1に規格化したときの近軸追跡値である。表2から、第5レンズ群L5の入射換算傾角α5は0.158であり、条件式(1)を満たす。第5レンズ群L5のバックフォーカスの敏感度Δskは、
Δsk=1−α5=0.975 ・・・・・(23)
であり、第5レンズ群L5のバックフォーカスの敏感度を確保して少ないストロークでの合焦を可能としている。
Table 3 shows paraxial tracking values when the focal length at the wide-angle end in Numerical Example 3 is normalized to 1. From Table 2, the incident conversion inclination angle α5 of the fifth lens unit L5 is 0.158, which satisfies the conditional expression (1). The back focus sensitivity Δsk of the fifth lens unit L5 is
Δsk = 1−α5 2 = 0.975 (23)
Thus, the back focus sensitivity of the fifth lens unit L5 is ensured and focusing with a small stroke is possible.

第5レンズ群L5の負レンズG51の材料のアッベ数は23.8、正レンズG52、G53の材料のアッベ数の平均は70.2で、(2)式の値は、
ν5p/ν5n=2.950 ・・・・・(24)
で条件を満たしており、第5レンズ群L5の各構成レンズの屈折力を抑制して、合焦に伴う軸外収差の変動を抑制しかつ軽量化を図っている。
The Abbe number of the material of the negative lens G51 of the fifth lens unit L5 is 23.8, the average Abbe number of the materials of the positive lenses G52 and G53 is 70.2, and the value of the expression (2) is
ν5p / ν5n = 2.950 (24)
In this case, the refractive power of each component lens of the fifth lens unit L5 is suppressed to suppress fluctuations in off-axis aberrations associated with focusing and to reduce the weight.

表3から、第5レンズ群L5の屈折力φ5は0.170381、軸外主光線の入射高hb5は0.939728、出射換算傾角αb5は−0.012198で、(3)式の値は0.130で条件式(3)を満たしており、合焦による画角変化を抑制している。   From Table 3, the refractive power φ5 of the fifth lens unit L5 is 0.170381, the incident height hb5 of the off-axis principal ray is 0.939728, the outgoing conversion inclination angle αb5 is −0.012198, and the value of the expression (3) is 0. .130 satisfies the conditional expression (3) and suppresses a change in the angle of view due to focusing.

次に数値実施例3における第4レンズ群L4の特徴について説明する。第4レンズ群L4は全体として正の屈折力を持つ固定レンズ群である。本実施例の第4レンズ群L4は物体側から像側へ順に、正、正、負、正レンズの4枚構成であり、もっとも物体側に正レンズを2枚配置することにより、球面収差・軸上色収差・コマ収差等の補正をより容易としている。   Next, features of the fourth lens unit L4 in Numerical Example 3 will be described. The fourth lens unit L4 is a fixed lens unit having a positive refractive power as a whole. The fourth lens unit L4 of the present embodiment has a four-lens configuration of positive, positive, negative, and positive lenses in order from the object side to the image side. By arranging two positive lenses on the most object side, spherical aberration and Correction of axial chromatic aberration and coma aberration is made easier.

第4レンズ群L4の負レンズの材料の屈折率Nnは1.83945、アッベ数ν4nは42.7、正レンズの材料の屈折率の平均値Npは1.55432、アッベ数の平均値ν4pは57.2で、(4)、(5)式の値は、
ν4p/ν4n=1.340 ・・・・・(25)
N4n−N4p=0.285 ・・・・・(26)
となって条件式(4)、(5)を満たしており、第4レンズ群L4のペッツバール和を正の方向に大きくして変倍全域にわたり像面湾曲および非点収差を抑制して、周辺性能を良好としている。
The refractive index Nn of the negative lens material of the fourth lens unit L4 is 1.83945, the Abbe number ν4n is 42.7, the average refractive index Np of the positive lens material is 1.55432, and the average Abbe number ν4p is In 57.2, the values of equations (4) and (5) are
ν4p / ν4n = 1.340 (25)
N4n-N4p = 0.285 (26)
Conditional expressions (4) and (5) are satisfied, and the Petzval sum of the fourth lens unit L4 is increased in the positive direction to suppress field curvature and astigmatism over the entire zooming range. The performance is good.

表3から、第4レンズ群L4の屈折力φ4は0.234409で、(6)式の値は、fw=7.6(mm)より、
φ4/fw=0.031(1/mm) ・・・・・(27)
となって条件式(6)を満たしており、ズームレンズ全系のコンパクト化を図っている。
From Table 3, the refractive power φ4 of the fourth lens unit L4 is 0.234409, and the value of equation (6) is fw = 7.6 (mm)
φ4 / fw = 0.031 (1 / mm) (27)
Thus, conditional expression (6) is satisfied, and the entire zoom lens system is made compact.

本実施例では、第1レンズ群L1を合焦レンズ群として光軸上を移動させることも可能である。第1レンズ群L1を手動合焦用とすれば変倍に伴う繰り出し量の変化がないために、電気的な駆動手段が不要で手動操作における操作性・追従性の良好な合焦機構を容易に達成できる。   In this embodiment, it is also possible to move the first lens unit L1 on the optical axis using the focusing lens unit. If the first lens unit L1 is used for manual focusing, there is no change in the amount of extension due to zooming, so an electric drive means is unnecessary, and a focusing mechanism with good operability and tracking in manual operation is easy. Can be achieved.

各実施例において、更に好ましくは条件式(1)〜(6)の数値を次の如く設定するのが良い。   In each embodiment, it is more preferable to set the numerical values of the conditional expressions (1) to (6) as follows.

0<α5<0.3 ・・・・・(1a)
ν5p/ν5n>1.9 ・・・・・(2a)
0(mm)<−{(hb5−1)/αb5’+hb5/(αb5’−φ5・hb5)}
・fw/30<0.8(mm)・・・・・(3a)
1.1<ν4p/ν4n<1.5 ・・・・・(4a)
Nn−Np>0.19 ・・・・・(5a)
0.02(1/mm)<φ4/fw ・・・(6a)
以上説明したように、本発明の実施例では、正、負、負、正、正の屈折力のレンズ群構成で第2レンズ群L2、第3レンズ群L3を変倍移動用、第5レンズ群L5を合焦用レンズ群としたリアフォーカス方式のズームレンズにおいて、第4レンズ群L4、第5レンズ群L5の構成や諸定数を適切に設定することにより、高倍率かつコンパクトで、光学性能の良好なズームレンズを達成している。
0 <α5 <0.3 (1a)
ν5p / ν5n> 1.9 (2a)
0 (mm) <− {(hb5-1) / αb5 ′ + hb5 / (αb5′−φ5 · hb5)}
・ Fw / 30 <0.8 (mm) (3a)
1.1 <ν4p / ν4n <1.5 (4a)
Nn-Np> 0.19 (5a)
0.02 (1 / mm) <φ4 / fw (6a)
As described above, in the embodiments of the present invention, the second lens unit L2 and the third lens unit L3 are used for zooming movement with the lens unit configuration of positive, negative, negative, positive, and positive refractive power, and the fifth lens. In a rear focus type zoom lens in which the group L5 is a focusing lens group, by appropriately setting the configuration and various constants of the fourth lens group L4 and the fifth lens group L5, the optical performance is high in magnification and compact. Has achieved a good zoom lens.

以下に、実施例1〜3に各々対応する数値実施例1〜3を示す。各実施例において、iは物体側からの面の順番を示し、riは各面の曲率半径、diは第i面と第i+1面との間の部材肉厚又は空気間隔、ni、νiはそれぞれd線に対する屈折率、アッベ数を示す。また、数値実施例1〜3では最も像側の3つの面はガラスブロックに相当する平面である。fは焦点距離、fnoはFナンバー、ωは半画角を示す。又前述の各条件式(1)〜(6)と数値実施例における諸数値との関係を表に示す。   The numerical examples 1 to 3 corresponding to the examples 1 to 3 are shown below. In each embodiment, i indicates the order of the surfaces from the object side, ri is the radius of curvature of each surface, di is the member thickness or air spacing between the i-th surface and the i + 1-th surface, and ni and νi are respectively The refractive index and Abbe number for the d-line are shown. In Numerical Examples 1 to 3, the three surfaces closest to the image are planes corresponding to glass blocks. f indicates a focal length, fno indicates an F number, and ω indicates a half angle of view. The table shows the relationship between the above-mentioned conditional expressions (1) to (6) and various numerical values in the numerical examples.

次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラとデジタルビデオカメラの実施形態を図21、図22を用いて説明する。   Next, embodiments of a video camera and a digital video camera using the zoom lens of the present invention as a photographing optical system will be described with reference to FIGS.

図21において、10はビデオカメラ本体、11は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系、12は撮影光学系11によって被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)、13は撮像素子12によって光電変換された被写体像に対応する情報を記憶するメモリ、14は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子12上に形成された被写体像が表示される。   In FIG. 21, 10 is a video camera body, 11 is a photographing optical system constituted by the zoom lens of the present invention, 12 is a solid-state imaging device (photoelectric conversion) such as a CCD sensor or a CMOS sensor that receives a subject image by the photographing optical system 11. (Element), 13 is a memory for storing information corresponding to the subject image photoelectrically converted by the image sensor 12, and 14 is a finder for observing the subject image displayed on a display element (not shown). The display element is constituted by a liquid crystal panel or the like, and a subject image formed on the image sensor 12 is displayed.

図22において、20はカメラ本体、21は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系、22はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系21によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光学変換素子)、23は固体撮像素子22によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリ、24は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子22上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。   In FIG. 22, reference numeral 20 denotes a camera body, 21 denotes a photographing optical system constituted by the zoom lens of the present invention, 22 denotes a CCD sensor or CMOS sensor built in the camera body and receiving a subject image formed by the photographing optical system 21. A solid-state image sensor (optical conversion element) such as 23, a memory 23 for recording information corresponding to the subject image photoelectrically converted by the solid-state image sensor 22, and a liquid crystal display panel 24 are formed on the solid-state image sensor 22. It is a finder for observing the subject image.

このように本発明のズームレンズをビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。   Thus, by applying the zoom lens of the present invention to an imaging apparatus such as a video camera or a digital still camera, an imaging apparatus having a small size and high optical performance can be realized.

数値実施例1の広角端における断面図Sectional view at the wide-angle end of Numerical Example 1 数値実施例1のf=7.6mm、物体距離2.5mにおける収差図Aberration diagram of Numerical Example 1 at f = 7.6 mm and object distance of 2.5 m 数値実施例1のf=29.1mm、物体距離2.5mにおける収差図Aberration diagram of Numerical Example 1 at f = 29.1 mm and object distance of 2.5 m 数値実施例1のf=111.5mm、物体距離2.5mにおける収差図Aberration diagram of Numerical Example 1 at f = 111.5 mm and an object distance of 2.5 m 数値実施例1のf=111.5mm、物体距離無限遠における収差図Aberration diagram of Numerical Example 1 at f = 111.5 mm at an object distance of infinity 数値実施例1のf=111.5mm、物体距離0.5mにおける収差図Aberration diagram of Numerical Example 1 at f = 111.5 mm and an object distance of 0.5 m 数値実施例2の広角端における断面図Sectional view at the wide-angle end of Numerical Example 2 数値実施例2のf=7.6mm、物体距離2.5mにおける収差図Aberration diagram of Numerical Example 2 at f = 7.6 mm and an object distance of 2.5 m 数値実施例2のf=29.1mm、物体距離2.5mにおける収差図Aberration diagram of Numerical Example 2 at f = 29.1 mm and object distance of 2.5 m 数値実施例2のf=111.5mm、物体距離2.5mにおける収差図Aberration diagram of Numerical Example 2 at f = 111.5 mm and an object distance of 2.5 m 数値実施例2のf=111.5mm、物体距離無限遠における収差図Aberration diagram of Numerical Example 2 at f = 111.5 mm at an infinite object distance 数値実施例2のf=111.5mm、物体距離0.5mにおける収差図Aberration diagram of Numerical Example 2 at f = 111.5 mm and object distance of 0.5 m 本発明におけるズームレンズについて、第5群の配置の概念図Schematic diagram of arrangement of fifth group for zoom lens according to the present invention 本発明におけるズームレンズについて、第4群の配置の概念図4 is a conceptual diagram of the arrangement of the fourth group in the zoom lens according to the present invention. 数値実施例3の広角端における断面図Sectional view at the wide-angle end of Numerical Example 3 数値実施例3のf=7.6mm、物体距離2.5mにおける収差図Aberration diagram of Numerical Example 3 at f = 7.6 mm and an object distance of 2.5 m 数値実施例3のf=29.1mm、物体距離2.5mにおける収差図Aberration diagram of Numerical Example 3 at f = 29.1 mm and an object distance of 2.5 m 数値実施例3のf=111.5mm、物体距離2.5mにおける収差図Aberration diagram of Numerical Example 3 at f = 111.5 mm and an object distance of 2.5 m 数値実施例3のf=111.5mm、物体距離無限遠における収差図Aberration diagram of Numerical Example 3 at f = 111.5 mm and an object distance of infinity 数値実施例3のf=111.5mm、物体距離0.5mにおける収差図Aberration diagram of Numerical Example 3 at f = 111.5 mm and an object distance of 0.5 m 本発明のズームレンズをビデオカメラに適用したときの概略図Schematic when the zoom lens of the present invention is applied to a video camera 本発明のズームレンズをデジタルカメラに適用したときの概略図Schematic when the zoom lens of the present invention is applied to a digital camera

符号の説明Explanation of symbols

L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
SP 絞り
IP 像面
P ガラスブロック
d d線
g g線
ΔS サジタル像面
ΔM メリディオナル像面
Fno Fナンバー
f 焦点距離
ω 半画角
L1 1st lens group L2 2nd lens group L3 3rd lens group L4 4th lens group SP Aperture IP Image plane P Glass block d d line g g line ΔS Sagittal image plane ΔM Meridional image plane Fno F number f Focal length ω Semi Angle of view

Claims (8)

物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群を有し、
ズーミングに際し、該第2レンズ群と第3レンズ群が移動し、
フォーカスに際し、該第5レンズ群が移動するズームレンズにおいて、第5レンズ群は物体側から像側へ順に、1枚の負レンズG51と2枚の正レンズG52、G53より成り、全系の広角端のズーム位置における屈折力φwで規格化したときの該第5レンズ群への軸上マージナル光線の入射換算傾角をα5、該正レンズG52、G53の材料のアッベ数の平均値をν5p、該負レンズG51の材料のアッベ数をν5nとするとき、
0<α5<0.35
1.85<ν5p/ν5n
を満足することを特徴とするズームレンズ。
In order from the object side to the image side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a negative refractive power, a fourth lens group having a positive refractive power, and a positive lens A fifth lens unit having refractive power;
During zooming, the second lens group and the third lens group move,
In the zoom lens in which the fifth lens group moves at the time of focusing, the fifth lens group is composed of one negative lens G51 and two positive lenses G52 and G53 in order from the object side to the image side. The incident conversion inclination angle of the axial marginal ray to the fifth lens group when normalized by the refractive power φw at the zoom position at the end is α5, the average value of the Abbe numbers of the materials of the positive lenses G52 and G53 is ν5p, When the Abbe number of the material of the negative lens G51 is ν5n,
0 <α5 <0.35
1.85 <ν5p / ν5n
A zoom lens characterized by satisfying
無限遠物体の合焦状態において、全系の広角端のズーム位置における焦点距離をfw(mm)、全系の広角端のズーム位置における屈折力φw(1/mm)で規格化したときの前記第5レンズ群の屈折力をφ5、該第5レンズ群の軸外主光線の出射換算傾角をαb5’、該第5レンズ群の軸外主光線の入射高をhb5とするとき、
0(mm)<−{(hb5−1)/αb5’+hb5/(αb5’−φ5・hb5)}
・fw/30<1(mm)
を満足することを特徴とする請求項1のズームレンズ。
When the focal length at the zoom position at the wide-angle end of the entire system is normalized by fw (mm) and the refractive power φw (1 / mm) at the zoom position at the wide-angle end of the entire system in the focused state of the object at infinity, When the refractive power of the fifth lens group is φ5, the outgoing conversion inclination angle of the off-axis principal ray of the fifth lens group is αb5 ′, and the incident height of the off-axis principal ray of the fifth lens group is hb5,
0 (mm) <− {(hb5-1) / αb5 ′ + hb5 / (αb5′−φ5 · hb5)}
・ Fw / 30 <1 (mm)
The zoom lens according to claim 1, wherein:
前記第4レンズ群は少なくとも2枚の正レンズと1枚の負レンズを有し、該2枚の正レンズの材料のアッベ数と屈折率の平均値を各々ν4p、N4p、該負レンズの材料のアッベ数と屈折率を各々ν4n、N4nとするとき、
1.0<ν4p/ν4n<1.7
0.18<N4n−N4p
を満足することを特徴とする請求項1又は2のズームレンズ。
The fourth lens group has at least two positive lenses and one negative lens, and the Abbe number and refractive index average values of the materials of the two positive lenses are ν4p and N4p, respectively, and the material of the negative lens When the Abbe number and refractive index of ν4n and N4n
1.0 <ν4p / ν4n <1.7
0.18 <N4n-N4p
The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens according to claim 1 is satisfied.
前記第4レンズ群は物体側から像側へ順に、1枚以上の正レンズと、1枚の負レンズと、1枚の正レンズより成ることを特徴とする請求項1、2又は3のズームレンズ。 4. The zoom according to claim 1, wherein the fourth lens group includes one or more positive lenses, one negative lens, and one positive lens in order from the object side to the image side. lens. 全系の広角端のズーム位置における屈折力φwで規格化したときの前記第4レンズ群の屈折力をφ4とするとき、
0.023(1/mm)<φ4/fw
を満足することを特徴とする請求項1、2、3又は4のズームレンズ。
When the refractive power of the fourth lens group is φ4 when normalized by the refractive power φw at the zoom position at the wide-angle end of the entire system,
0.023 (1 / mm) <φ4 / fw
The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens according to claim 1 is satisfied.
自動合焦のときは前記第5レンズ群を光軸方向に移動させ、手動合焦の時には前記第1レンズ群を光軸方向に移動させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項のズームレンズ。 6. The method according to claim 1, wherein the fifth lens group is moved in the optical axis direction during automatic focusing, and the first lens group is moved in the optical axis direction during manual focusing. Zoom lens of the term. 固体撮像素子上に像を形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項のズームレンズ。 The zoom lens according to claim 1, wherein an image is formed on a solid-state image sensor. 請求項1〜7のいずれか1項のズームレンズと該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有していることを特徴とする撮像機器。 An imaging apparatus comprising: the zoom lens according to claim 1; and a solid-state imaging device that receives an image formed by the zoom lens.
JP2003386906A 2003-11-06 2003-11-17 Zoom lens and imaging device having the same Pending JP2005148485A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003386906A JP2005148485A (en) 2003-11-17 2003-11-17 Zoom lens and imaging device having the same
US10/980,342 US6987622B2 (en) 2003-11-06 2004-11-04 Zoom lens and image taking system
EP04256817.0A EP1530071B1 (en) 2003-11-06 2004-11-04 Zoom lens and image taking system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003386906A JP2005148485A (en) 2003-11-17 2003-11-17 Zoom lens and imaging device having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005148485A true JP2005148485A (en) 2005-06-09
JP2005148485A5 JP2005148485A5 (en) 2005-09-15

Family

ID=34694459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003386906A Pending JP2005148485A (en) 2003-11-06 2003-11-17 Zoom lens and imaging device having the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005148485A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7755846B2 (en) 2007-10-19 2010-07-13 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and image pickup apparatus including the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7755846B2 (en) 2007-10-19 2010-07-13 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and image pickup apparatus including the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10545320B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
US9081170B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
US10761302B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus
JP5907616B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
JP5871630B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
US8264779B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including same
US8437090B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
US8792181B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
US10095010B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
US8873169B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus using the same
US8405916B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
JP2010060612A (en) Zoom lens and image pickup device including the same
JP2016081005A (en) Optical system, imaging apparatus, and optical instrument
JP2014202841A (en) Zoom lens and image capturing device having the same
JP5774055B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
US20180275383A1 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
US10571670B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
JP6425463B2 (en) Zoom lens and imaging device having the same
EP1530071B1 (en) Zoom lens and image taking system
JP2007108544A (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
JP2011033867A (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
JP2016148731A (en) Zoom lens and imaging device mounted with the same
JP3428800B2 (en) Zoom lens and video camera using the same
JP2014202806A (en) Zoom lens and image capturing device having the same
JP5197262B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Effective date: 20050530

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050530

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20080701

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20080901

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090818