JP5984878B2

JP5984878B2 - Zoom lens and imaging apparatus having the same

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Publication number: JP5984878B2
Application number: JP2014122528A
Authority: JP
Inventors: 毅若園
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-06-13
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2016-09-06
Anticipated expiration: 2034-06-13
Also published as: JP2016004076A

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、特に放送用テレビカメラ、映画用カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ等に好適なものである。 The present invention relates to a zoom lens and an image pickup apparatus having the same, and is particularly suitable for a broadcast television camera, a movie camera, a video camera, a digital still camera, a silver salt photography camera, and the like.

近年、テレビカメラや映画用カメラ、ビデオカメラ、写真用カメラ等の撮像装置には、映像表現の拡大のため浅い被写界深度や美しいボケ味を特徴とする大判カメラが用いられている。大判カメラに装着するズームレンズとして、機動性の確保と撮影、映像表現の自由度向上のため小型軽量で、大口径、高倍率、且つ高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。特に自然番組の撮影、制作などにおいて、動物や鳥などの表情を遠距離より撮影するため、超望遠の画角をカバーできる望遠ズームレンズが望まれている。大判カメラに装着する高倍率望遠ズームレンズとして特許文献１、２で提案されているように最も物体側に正の屈折力の群を配置し、全体として４つ以上の群により構成されるポジティブリード型のズームレンズが知られている。 2. Description of the Related Art In recent years, large format cameras having a shallow depth of field and beautiful bokeh have been used for imaging devices such as a television camera, a movie camera, a video camera, and a photographic camera in order to expand image expression. As a zoom lens to be mounted on a large format camera, there is a demand for a zoom lens that is small and lightweight, has a large aperture, a high magnification, and high optical performance in order to ensure mobility and improve the freedom of photographing and image expression. In particular, a telephoto zoom lens capable of covering a super telephoto angle of view is desired in order to photograph facial expressions of animals and birds from a long distance in shooting and production of natural programs. As proposed in Patent Documents 1 and 2 as a high-magnification telephoto zoom lens to be mounted on a large format camera, a positive lead composed of four or more groups as a whole is arranged with a group of positive refractive power closest to the object side. A type of zoom lens is known.

特開２００７−１３９８５８号公報JP 2007-139858 A 特開２０１１−１７５１８５号公報JP 2011-175185 A

一般的に撮像装置のイメージサイズが大きくなると、それに応じて装着するズームレンズも大型化する。従って、イメージサイズの大きな撮像装置に装着する場合には、ズームレンズの小型軽量が課題となる。 In general, when the image size of the image pickup apparatus increases, the zoom lens to be mounted increases accordingly. Therefore, when mounting on an image pickup apparatus having a large image size, a small and lightweight zoom lens becomes a problem.

特許文献１では変倍比が１５倍、望遠端における半画角が０．７度のズームレンズが開示されている。特許文献１のズームレンズに対し、更に大きな撮像素子に対応し、大口径比を維持しながら高倍率化を実現するためには各レンズ群の有効径が増大するため、小型軽量化が困難となる。 Patent Document 1 discloses a zoom lens having a zoom ratio of 15 times and a half angle of view at the telephoto end of 0.7 degrees. Compared to the zoom lens of Patent Document 1, it is difficult to reduce the size and weight because the effective diameter of each lens group increases in order to realize a higher magnification while maintaining a large aperture ratio, corresponding to a larger image sensor. Become.

特許文献２では変倍比が約５倍、望遠端における半画角が約３度のズームレンズが開示されている。しかしながら、更なる高倍率化を実現するには変倍に伴う第２レンズ群の移動量が増大するため、高倍率化と小型軽量化を両立することが困難となる。 Patent Document 2 discloses a zoom lens having a zoom ratio of about 5 times and a half angle of view at the telephoto end of about 3 degrees. However, in order to realize further higher magnification, the amount of movement of the second lens group accompanying zooming increases, so it is difficult to achieve both higher magnification and smaller size and weight.

高倍率化と小型軽量化の両立を実現するには、特に第１レンズ群、第２レンズ群の屈折力を適切に設定することが重要である。 In order to realize both high magnification and small size and light weight, it is particularly important to appropriately set the refractive powers of the first lens group and the second lens group.

よって本発明では、大判センサに対応し、変倍比が１０倍〜３０倍程度、望遠端における半画角が０．５度〜１．５度程度に好適な、高倍率、大口径比、小型軽量且つ高性能な望遠ズームレンズを提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, high magnification, large aperture ratio, which corresponds to a large format sensor, suitable for a zoom ratio of about 10 to 30 times and a half angle of view at the telephoto end of about 0.5 to 1.5 degrees, An object of the present invention is to provide a compact, lightweight and high-performance telephoto zoom lens.

上記目的を達成するために、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動せず、フォーカシングに際して移動する正の屈折力を有する第１レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、ズーミングに際して移動する少なくとも１群以上のレンズ群、開口絞りを含みズーミングのためには移動しない正の屈折力を有する最終レンズ群から構成され、ズーミングに際して、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、該ズームレンズの望遠端における焦点距離をｆＴ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第１レンズ群の後側主点位置までの光軸上の距離をＯＫ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
３．５＜ｆＴ／ｆ１＜７．０
−８．０＜ｆ１／ｆ２＜−４．０
−０．３５＜ＯＫ１／ｆ１≦−０．１５
を満足することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the zoom lens of the present invention, in order from the object side to the image side, does not move for zooming, but the first lens group having positive refractive power that moves during focusing, and moves during zooming. A second lens group having a negative refractive power, at least one lens group that moves during zooming, and a final lens group that includes an aperture stop and has a positive refractive power that does not move for zooming. , a zoom lens you change interval group the lenses adjacent, fT focal length at the telephoto end of the zoom lens, the focal length of the first lens group f1, most image side of the first lens group When the distance on the optical axis from the lens surface to the rear principal point position of the first lens group is OK1, and the focal length of the second lens group is f2,
3.5 <fT / f1 <7.0
−8.0 <f1 / f2 <−4.0
-0.35 <OK1 / f1 ≦ -0.1 5
It is characterized by satisfying.

本発明によれば、特に大判カメラ用ズームレンズにおいて、高倍率、大口径比、小型軽量、且つ広角端から望遠端までの全ズーム範囲において高い光学性能を有する望遠ズームレンズ及びそれを有する撮像装置が得られる。 According to the present invention, particularly in a zoom lens for a large format camera, a telephoto zoom lens having a high magnification, a large aperture ratio, a small size and a light weight, and high optical performance in the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end, and an image pickup apparatus having the same Is obtained.

実施例１のズームレンズの無限遠フォーカス時の広角端におけるレンズ断面図である。FIG. 3 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end when focusing on infinity of the zoom lens according to the first exemplary embodiment. 実施例１のズームレンズの広角端、無限遠フォーカス時（Ａ）、焦点距離４００ｍｍ、無限遠フォーカス時（Ｂ）、望遠端、無限遠フォーカス時（Ｃ）の縦収差図である。FIG. 4 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens of Example 1 at the wide-angle end, at infinity focus (A), at a focal length of 400 mm, at infinity focus (B), at the telephoto end, and at infinity focus (C). 実施例２のズームレンズの無限遠フォーカス時の広角端におけるレンズ断面図である。FIG. 6 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end when focusing on infinity of the zoom lens according to Embodiment 2; 実施例２のズームレンズの広角端、無限遠フォーカス時（Ａ）、焦点距離５００ｍｍ、無限遠フォーカス時（Ｂ）、望遠端、無限遠フォーカス時（Ｃ）の縦収差図である。FIG. 6 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens of Example 2 at a wide angle end, at infinity focus (A), a focal length of 500 mm, at infinity focus (B), at a telephoto end, and at infinity focus (C). 実施例３のズームレンズの無限遠フォーカス時の広角端におけるレンズ断面図である。FIG. 6 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end when the zoom lens of Example 3 is focused at infinity. 実施例３のズームレンズの広角端、無限遠フォーカス時（Ａ）、焦点距離４００ｍｍ、無限遠フォーカス時（Ｂ）、望遠端、無限遠フォーカス時（Ｃ）の縦収差図である。FIG. 6 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens of Example 3 at a wide angle end, at infinity focus (A), at a focal length of 400 mm, at infinity focus (B), at a telephoto end, and at infinity focus (C). 実施例４のズームレンズの無限遠フォーカス時の広角端におけるレンズ断面図である。FIG. 10 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end when the zoom lens of Example 4 is focused at infinity. 実施例４のズームレンズの広角端、無限遠フォーカス時（Ａ）、焦点距離４５０ｍｍ、無限遠フォーカス時（Ｂ）、望遠端、無限遠フォーカス時（Ｃ）の縦収差図である。FIG. 6 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens of Example 4 at the wide-angle end, at infinity focus (A), at a focal length of 450 mm, at infinity focus (B), at the telephoto end, and at infinity focus (C). 本発明の撮像装置の要部概略図である。It is a principal part schematic of the imaging device of this invention.

以下に、本発明のズームレンズの具体的な構成について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a specific configuration of the zoom lens according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の実施例１としての数値実施例１の広角端で、無限遠物体にフォーカスしているときのレンズ断面図である。第１レンズ群Ｕ１は、ズーミングのためには移動しない固定の正の屈折力を有するレンズ群である。第２レンズ群Ｕ２は、ズーミングに際して移動する負の屈折力を有するレンズ群であり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端へのズーミングを行っている。第３レンズ群Ｕ３は、ズーミングに際して移動するレンズ群であり、広角端から望遠端にかけて、光軸上を移動する。第４レンズ群Ｕ４はズーミングのためには移動しない正の屈折力を有する第４レンズ群であり、第４レンズ群Ｕ４群内に開口絞りＳＰが配置される。 FIG. 1 is a lens cross-sectional view when focusing on an object at infinity at the wide-angle end of Numerical Example 1 as Embodiment 1 of the present invention. The first lens unit U1 is a lens unit having a fixed positive refractive power that does not move for zooming. The second lens unit U2 is a lens unit having negative refractive power that moves during zooming, and performs zooming from the wide-angle end to the telephoto end by moving the optical axis toward the image plane side. The third lens unit U3 is a lens unit that moves during zooming , and moves on the optical axis from the wide-angle end to the telephoto end. The fourth lens unit U4 is a fourth lens unit having a positive refractive power that does not move for zooming, and an aperture stop SP is disposed in the fourth lens unit U4.

本発明のズームレンズは、物体側から像側に順に、ズーミングのためには移動せず、フォーカシングに際して移動する正の屈折力を有する第１レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、ズーミングに際して移動する少なくとも１群以上のレンズ群、開口絞りを含みズーミングのためには移動しない正の屈折力を有する最終レンズ群から構成される。ズームレンズの望遠端焦点距離をｆＴ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面から第１レンズ群の後側主点位置までの距離をＯＫ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
３．５＜ｆＴ／ｆ１＜７．０・・・（１）
−８．０＜ｆ１／ｆ２＜−４．０・・・（２）
−０．３５＜ＯＫ１／ｆ１≦−０．１５・・・（３）
を満たしている。 The zoom lens of the present invention is a first lens group having a positive refractive power that does not move for zooming but moves during focusing in order from the object side to the image side, and a first lens group that has a negative refractive power that moves during zooming. Two lens groups, at least one lens group that moves during zooming, and a final lens group that includes an aperture stop and has a positive refractive power that does not move for zooming. The telephoto end focal length of the zoom lens is fT, the focal length of the first lens group is f1, the distance from the most image side lens surface of the first lens group to the rear principal point position of the first lens group is OK1, When the focal length of the second lens group is f2,
3.5 <fT / f1 <7.0 (1)
−8.0 <f1 / f2 <−4.0 (2)
-0.35 <OK1 / f1 ≦ -0.1 5 ··· (3)
Meet.

条件式（１）はズームレンズの望遠端における焦点距離と第１レンズ群の焦点距離の比を規定することにより、小型軽量、高倍率且つ高性能の両立を達成するための条件を規定している。小型軽量化と高倍率化の両立を達成するためには、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離ｆ１を小さくすることが望ましい。ｆ１を小さくすると、第１レンズ群Ｕ１の像点位置、即ち第２レンズ群Ｕ２の物点位置が第２レンズ群Ｕ２に近づくため、ズーミングに必要なストローク量を低減することが可能となるためである。 Conditional expression (1) defines the conditions for achieving both compactness, light weight, high magnification, and high performance by defining the ratio of the focal length at the telephoto end of the zoom lens and the focal length of the first lens group. Yes. In order to achieve both a reduction in size and weight and a higher magnification, it is desirable to reduce the focal length f1 of the first lens unit U1. When f1 is reduced, the image point position of the first lens unit U1, that is, the object point position of the second lens unit U2, approaches the second lens unit U2, so that the stroke amount necessary for zooming can be reduced. It is.

しかしながら、ｆ１を小さくすると、式（ａ）に示すように、ズームレンズにおける焦点距離ｆｍを得るためには第１レンズ群Ｕ１（第１レンズ群Ｕ１より像側に配置されたレンズ群）の結像倍率を大きくする必要がある。
ｆｍ＝ｆ１×β２ｍ×β３ｍ×βｒ・・・（ａ） However, when f1 is reduced, as shown in the equation (a), in order to obtain the focal length fm in the zoom lens, the first lens unit U1 (the lens unit disposed on the image side from the first lens unit U1) is connected. It is necessary to increase the image magnification.
fm = f1 × β2m × β3m × βr (a)

β２ｍは第２レンズ群Ｕ２の結像倍率、β３ｍは第３レンズ群Ｕ３の結像倍率である。βｒは第４レンズ群Ｕ４の結像倍率であり、変倍において一定である。第１レンズ群Ｕ１以降の結像倍率が大きいと、特に望遠端において第１レンズ群Ｕ１で発生する球面収差、軸上色収差等の拡大率が増大するため、高性能化を達成することが困難となる。 β2m is the imaging magnification of the second lens unit U2, and β3m is the imaging magnification of the third lens unit U3. βr is the imaging magnification of the fourth lens unit U4, and is constant during zooming. If the imaging magnification after the first lens unit U1 is large, the enlargement ratio of spherical aberration, axial chromatic aberration, etc. generated in the first lens unit U1 increases particularly at the telephoto end, so it is difficult to achieve high performance. It becomes.

以上より、第１レンズ群の焦点距離を適切な範囲に設定することが、小型軽量、高倍率且つ高性能を達成するために必要である。 From the above, it is necessary to set the focal length of the first lens group within an appropriate range in order to achieve small size and light weight, high magnification, and high performance.

条件式（１）の上限を超えると、ズームレンズにおける望遠端の焦点距離に対する第１レンズ群の焦点距離が小さくなり過ぎ、高性能化を達成することが困難となる。条件式（１）の下限を超えると、ズームレンズにおける望遠端の焦点距離に対する第１レンズ群の焦点距離が大きくなり過ぎ、小型軽量化、高倍率化を達成することが困難となる。 When the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the focal length of the first lens group with respect to the focal length of the telephoto end of the zoom lens becomes too small, making it difficult to achieve high performance. When the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the focal length of the first lens unit with respect to the focal length of the telephoto end of the zoom lens becomes too large, and it becomes difficult to achieve a reduction in size and weight and an increase in magnification.

更に好ましくは、条件式（１）は次のように設定することが好ましい。
３．６＜ｆＴ／ｆ１＜６．４・・・（１ａ） More preferably, conditional expression (1) is preferably set as follows.
3.6 <fT / f1 <6.4 (1a)

条件式（２）は、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の比を規定することにより、小型軽量、高倍率且つ高性能の両立を達成するための条件を規定している。条件式（２）の上限を超えると、第１レンズ群の焦点距離が小さくなり過ぎ、特に望遠端における球面収差、軸上色収差等の補正が困難となるとともに、第２レンズ群の焦点距離が大きくなり過ぎ、変倍のための変倍レンズ群の移動量が増大するため、高変倍比と小型軽量を両立することが困難となる。条件式（２）の下限を超えると、第１レンズ群の焦点距離が大きくなり過ぎ、第１レンズ群の有効径やレンズ全長が増大し、小型軽量が困難となるとともに、第２レンズ群の焦点距離が小さくなり過ぎ、ズーミングに伴う球面収差、コマ収差、色収差の収差変動の補正が困難となる。 Conditional expression (2) defines the conditions for achieving both small size, light weight, high magnification and high performance by defining the ratio of the focal length of the first lens group and the focal length of the second lens group. Yes. When the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the focal length of the first lens group becomes too small, and it becomes difficult to correct spherical aberration, axial chromatic aberration, etc., particularly at the telephoto end, and the focal length of the second lens group is too large. Since it becomes too large and the amount of movement of the zoom lens unit for zooming increases, it becomes difficult to achieve both a high zoom ratio and a small size and light weight. When the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the focal length of the first lens group becomes too large, the effective diameter of the first lens group and the total length of the lens increase, making it difficult to reduce the size and weight. The focal length becomes too small, and it becomes difficult to correct aberration variations of spherical aberration, coma aberration, and chromatic aberration associated with zooming.

更に好ましくは、条件式（２）を次の如く設定するのが良い。
−７．８＜ｆ１／ｆ２＜−５．６・・・（２ａ） More preferably, conditional expression (2) should be set as follows.
−7.8 <f1 / f2 <−5.6 (2a)

条件式（３）は、第１レンズ群の焦点距離と第１レンズ群の最も像側のレンズ面から第１レンズ群の後側主点位置までの距離の比を規定することにより、小型軽量、大口径、高性能の両立を達成するための条件を規定している。 Conditional expression (3) defines the ratio of the focal length of the first lens group and the distance from the lens surface closest to the image side of the first lens group to the rear principal point position of the first lens group. Stipulates conditions for achieving both large diameter and high performance.

第１レンズ群の後側主点位置を物体側に変位させることにより、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が増大し、第２レンズ群に入射する光束径を下げることが可能となり、大口径化が可能となる。また、第２レンズ群の径や、それらを保持・駆動するための鏡筒なども小型化することが容易となる。しかしながら、第１レンズ群の後側主点位置を物体側に変位させるためには、第１レンズ群内において物体側に配置される正のレンズ群、及び像側に配置される負のレンズ群の屈折力をそれぞれ増大させる必要がある。これにより、球面収差やコマ収差、軸上色収差等の高次収差が発生してしまう。以上より、第１レンズ群の焦点距離と第１レンズ群の最も像側のレンズ面から第１レンズの後側主点位置までの距離の比を適切に設定することが、小型軽量、高性能の両立を達成するために必要である。 By displacing the rear principal point position of the first lens group toward the object side, the distance between the principal points of the first lens group and the second lens group is increased, and the diameter of the light beam incident on the second lens group can be reduced. Thus, a large aperture can be achieved. Further, it is easy to reduce the diameter of the second lens group and the lens barrel for holding and driving them. However, in order to displace the rear principal point position of the first lens group toward the object side, a positive lens group disposed on the object side and a negative lens group disposed on the image side in the first lens group. It is necessary to increase the refractive power of each. As a result, higher-order aberrations such as spherical aberration, coma aberration, and axial chromatic aberration are generated. Thus, to appropriately set the ratio of the distance to the rear principal point position of the first lens from the lens surface on the most image-side focal distance and the first lens group of the first lens group, small size and light weight, high Necessary to achieve a balance of performance.

条件式（３）の上限を超えると、第１レンズ群の後側主点位置が物体側への変位量が小さくなり過ぎ、第１レンズ群以降のレンズ径やそれらを保持・駆動する機構が増大してしまい小型軽量を達成することが困難となる。
条件式（３）の下限を超えると、第１レンズ群の後側主点位置が物体側への変位量が大きくなり過ぎ、前述のように第１レンズ群内における各レンズ群の屈折力が増大することにより発生する高次収差の補正が困難となる。 If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the displacement amount of the rear principal point position of the first lens group toward the object side becomes too small, and the lens diameter after the first lens group and a mechanism for holding and driving them are provided. It will increase and it will be difficult to achieve small size and light weight.
If the lower limit of the conditional expression (3) is exceeded, the displacement amount of the rear principal point position of the first lens group toward the object side becomes too large, and the refractive power of each lens group in the first lens group becomes larger as described above. It becomes difficult to correct higher-order aberrations generated by the increase.

更に好ましくは、条件式（３）は次のように設定することが好ましい。
−０．２９＜ＯＫ１／ｆ１≦−０．１５・・・（３ａ） More preferably, conditional expression (3) is preferably set as follows.
-0.29 <OK1 / f1 ≦ -0.1 5 ··· (3a)

本発明の更なる実施態様として、ズームレンズの広角端の焦点距離をｆＷ、広角端における半画角をω_Ｗとしたとき、下記の条件式を満足することが好ましい。
−１．５＜ｆ２／（２×ｆＷ×tan(ω_Ｗ)）＜−０．７・・・（４） As a further embodiment of the present invention, it is preferable that the following conditional expression is satisfied, where fW is the focal length at the wide angle end of the zoom lens and ω_W is the half angle of view at the wide angle end.
−1.5 <f2 / (2 × fW × tan (ω_W)) <− 0.7 (4)

条件式（４）は第２レンズ群の焦点距離と広角端における半画角の比を規定することにより、ズームレンズの収差変動を良好に補正するとともに、高変倍比と小型軽量の両立が可能な条件を規定している。 Conditional expression (4) prescribes the ratio of the focal length of the second lens group and the half angle of view at the wide-angle end, thereby correcting aberration fluctuations of the zoom lens satisfactorily and achieving both high zoom ratio and small size and light weight. Defines possible conditions.

条件式（４）の上限を超えると、第２レンズ群の焦点距離が小さくなり過ぎ、球面収差、軸上色収差等の収差変動の補正が困難となる。条件式（４）の下限を超えると、第２レンズ群の焦点距離が大きくなり過ぎ、各変倍レンズ群の移動量が増大するため、高倍率化と小型軽量化を両立することが困難となる。 If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the focal length of the second lens group becomes too small, and it becomes difficult to correct aberration variations such as spherical aberration and axial chromatic aberration. If the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, the focal length of the second lens group becomes too large, and the amount of movement of each variable power lens group increases, making it difficult to achieve both high magnification and small size and light weight. Become.

本発明の更なる実施態様として、開口絞りを含み、ズーミングのためには移動しない正の屈折力を有する最終レンズ群Ｕｒの結像倍率βｒは下記の条件式を満足することが好ましい。
−３．０＜βｒ＜−１．８・・・（５） As a further embodiment of the present invention, it is preferable that the imaging magnification βr of the final lens unit Ur including the aperture stop and having a positive refractive power that does not move for zooming satisfies the following conditional expression.
−3.0 <βr <−1.8 (5)

条件式（５）はβｒを規定することにより、小型軽量、高倍率且つ高性能の両立を達成するための条件を規定している。高性能化を達成するためには、変倍移動レンズ群で発生する諸収差のズーム変動を抑制することが望ましい。そのためにはβrを小さくすることが必要である。 Conditional expression (5) defines the conditions for achieving both compactness and light weight, high magnification and high performance by defining βr. In order to achieve high performance, it is desirable to suppress zoom fluctuations of various aberrations that occur in the zoom lens unit. For that purpose, it is necessary to reduce βr.

一方でβｒを小さくすると、（ａ）式より変倍移動レンズ群の結像倍率が大きくなる。これにより絞りの共役位置である入射瞳位置は像側に配置される。このため、広角端における第１レンズ群Ｕ１の瞳近軸光線高さが高くなり、レンズ径が増大してしまうため、小型軽量化の達成が困難となる。 On the other hand, if βr is decreased, the imaging magnification of the zoom lens unit is increased from the equation (a). As a result, the entrance pupil position, which is the conjugate position of the stop, is arranged on the image side. For this reason, the pupil paraxial ray height of the first lens unit U1 at the wide-angle end increases and the lens diameter increases, making it difficult to achieve a reduction in size and weight.

以上より、βｒを適切な範囲に設定することが、小型軽量化と高性能化の両立を達成するために必要である。 From the above, it is necessary to set βr in an appropriate range in order to achieve both reduction in size and weight and improvement in performance.

条件式（５）の上限を超えると、最終レンズ群の結像倍率が小さくなり過ぎ、広角端における入射瞳位置が像側に配置されることにより第１群のレンズ径が増大してしまい、小型軽量化を達成することが困難となる。条件式（５）の下限を超えると、最終レンズ群の結像倍が大きくなり過ぎ、変倍移動レンズ群で発生する諸収差のズーム変動が増大してしまい、高性能化を達成することが困難となる。 When the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the imaging magnification of the final lens group becomes too small, and the entrance pupil position at the wide-angle end is arranged on the image side, thereby increasing the lens diameter of the first group. It becomes difficult to achieve a reduction in size and weight. If the lower limit of conditional expression (5) is exceeded, the image formation magnification of the final lens group becomes too large, and zoom fluctuations of various aberrations occurring in the variable magnification moving lens group increase, thereby achieving high performance. It becomes difficult.

更に好ましくは、条件式（５）を次の如く設定するのが良い。
−２．７＜βｒ＜−１．８・・・（５ａ） More preferably, conditional expression (5) should be set as follows.
−2.7 <βr <−1.8 (5a)

図１は、本発明の実施例１としての数値実施例１に係るズームレンズの広角端（短焦点距離端）で、無限遠物体にフォーカスしているときのレンズ断面図である。図２は、広角端で無限遠フォーカス時（Ａ）、焦点距離４００ｍｍのズーム位置で無限遠フォーカス時（Ｂ）、望遠端で無限遠フォーカス時（Ｃ）の収差図である。各レンズ断面図において、左方が被写体（物体）側（前方）で、右方が像側（後方）である。 FIG. 1 is a lens cross-sectional view when focusing on an object at infinity at the wide angle end (short focal length end) of a zoom lens according to Numerical Example 1 as Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an aberration diagram when focusing on infinity at the wide-angle end (A), focusing on infinity at a zoom position with a focal length of 400 mm (B), and focusing on infinity at the telephoto end (C). In each lens cross-sectional view, the left is the subject (object) side (front), and the right is the image side (rear).

第１レンズ群Ｕ１は不動で正の屈折力を有するレンズ群である。第１レンズ群Ｕ１は物体側から順に正の屈折力を有する第１１サブレンズ群Ｕ１１、正の屈折力を有する第１２サブレンズ群Ｕ１２のサブレンズ群からなる。正の第１２サブレンズ群Ｕ１２群を光軸方向（物体側）に移動させることで（無限遠側から至近側への）フォーカス調整を行う。第２レンズ群Ｕ２はズーミングに際し移動する負の屈折力を有するレンズ群であり、光軸上を物体側から像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端へのズーミングを行っている。第３レンズ群Ｕ３はズーミングに際し移動する第３レンズ群であり、広角端から望遠端にかけて、光軸上を移動する。第４レンズ群Ｕ４は固定群であり、正の屈折力を有するリレーレンズ群である。第４レンズ群は物体側から像側へ順に正の第４１サブレンズ群Ｕ４１、正の第４２サブレンズ群Ｕ４２のサブレンズ群から成り、第４１サブレンズ群Ｕ４１と第４２サブレンズ群Ｕ４２の間には、固定の開口絞りＳＰが配置される。第４レンズ群Ｕ４内には、焦点距離変換用のコンバータ（エクステンダ）等が装着されても良い。ＩＰは像面であり、固体撮像素子やフィルム面といった撮像面に相当する。

The first lens unit U1 is a lens unit that does not move and has a positive refractive power. The first lens unit U1 includes, in order from the object side, an eleventh sub-lens group U11 having a positive refractive power and a sub-lens group having a twelfth sub-lens group U12 having a positive refractive power. Focus adjustment (from the infinity side to the closest side) is performed by moving the positive twelfth sub lens unit U12 in the optical axis direction (object side). The second lens unit U2 is a lens unit having a negative refractive power that moves during zooming, and performs zooming from the wide-angle end to the telephoto end by moving the optical axis from the object side to the image plane side. The third lens group U3 is the third lens group moves during zooming, to the telephoto end from the wide-angle end, it moved along the optical axis. The fourth lens group U4 is a fixed group, and is a relay lens group having a positive refractive power. The fourth lens group includes, in order from the object side to the image side, a sub lens group of a positive forty-first sub lens group U41 and a positive forty second sub lens group U42, and includes a forty first sub lens group U41 and a forty second sub lens group U42. A fixed aperture stop SP is disposed between them. A focal length conversion converter (extender) or the like may be mounted in the fourth lens unit U4. IP is an image plane and corresponds to an imaging plane such as a solid-state imaging device or a film plane.

各収差図において、球面収差における直線、二点鎖線はそれぞれｅ線、ｇ線である。非点収差における実線と一点鎖線はそれぞれサジタル像面（ΔＳ）、メリディオナル像面（ΔＭ）であり、倍率色収差における二点鎖線はそれぞれｇ線である。非点収差および倍率色収差は、絞り位置における光束の中心を通る光線を主光線としたときの収差量を示している。ωは近軸での半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。縦収差図では、球面収差は０．５ｍｍ、非点収差は０．５ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は第２レンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときの変倍位置をいう。これらレンズ断面図と収差図に関する説明は、以降の実施例においても、特に記載の無い限り全て同じである。 In each aberration diagram, the straight line and the two-dot chain line in the spherical aberration are the e-line and the g-line, respectively. A solid line and an alternate long and short dash line in astigmatism are a sagittal image plane (ΔS) and a meridional image plane (ΔM), respectively, and a two-dot chain line in lateral chromatic aberration is a g line. Astigmatism and lateral chromatic aberration indicate the amount of aberration when the light ray passing through the center of the light beam at the stop position is the principal ray. ω is the paraxial half angle of view, and Fno is the F number. In the longitudinal aberration diagram, spherical aberration is 0.5 mm, astigmatism is 0.5 mm, distortion is 5%, and lateral chromatic aberration is 0.05 mm. In each of the following embodiments, the wide-angle end and the telephoto end are zoom positions when the second lens unit is positioned at both ends of a range in which the second lens group can move on the optical axis. The explanation regarding these lens cross-sectional views and aberration diagrams is the same in the following examples unless otherwise noted.

実施例１としての数値実施例１における第１レンズ群から第４レンズ群について説明する。第１レンズ群Ｕ１は、数値実施例１において第１レンズ面〜第８レンズ面に対応する第１１サブレンズ群Ｕ１１と、第９レンズ面〜第１２レンズ面に対応する第１２サブレンズ群Ｕ１２のサブレンズ群で構成されている。正の第１１サブレンズ群Ｕ１１群は物体側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズにて構成されている。正の第１２サブレンズ群Ｕ１２群は２枚の正レンズにて構成されており、第１２サブレンズ群を光軸方向（物体側）に移動させることで（無限遠側から至近側への）フォーカス調整を行う。第２レンズ群Ｕ２は、数値実施例１において第１３レンズ面〜第２１レンズ面に対応し、物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズと正レンズが貼り合わされた接合正レンズ、負レンズと正レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は、数値実施例１において第２２レンズ面〜第２４レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズと正レンズが貼り合わされた接合負レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は、数値実施例１において第２５レンズ面〜第２８レンズ面に対応する第４１サブレンズ群Ｕ４１と、第３０レンズ面〜第４５レンズ面に対応する第４２サブレンズ群Ｕ４２のサブユニットで構成されている。第４１サブレンズ群Ｕ４１は、２枚のレンズで構成されている。第４２サブレンズ群Ｕ４２は、物体側から像側へ順に接合負レンズ、正レンズ、接合負レンズ、正レンズ、接合正レンズ、接合負レンズで構成される。非球面は第１３面と第２６面に用いられている。第１３面の非球面は像面湾曲のズームによる変動や望遠側の球面収差の変動を補正している。第２６面の非球面は、広角側の球面収差のズーム変動と、コマ収差の画角変動を抑制している。 The first to fourth lens units in Numerical Example 1 as Example 1 will be described. The first lens unit U1 includes an eleventh sub lens unit U11 corresponding to the first lens surface to the eighth lens surface and a twelfth sub lens unit U12 corresponding to the ninth lens surface to the twelfth lens surface in Numerical Example 1. Sub lens group. The positive eleventh sub-lens group U11 is composed of a positive lens, a negative lens, a positive lens, and a negative lens in order from the object side. The positive twelfth sub-lens group U12 is composed of two positive lenses, and the twelfth sub-lens group is moved in the optical axis direction (object side) (from the infinity side to the closest side). Adjust the focus. The second lens unit U2 corresponds to the thirteenth to twenty-first lens surfaces in Numerical Example 1, and in order from the object side to the image side, a negative lens, a cemented positive lens in which a negative lens and a positive lens are bonded, a negative lens It consists of a lens and a positive lens. The third lens unit U3 corresponds to the twenty-second lens surface to the twenty-fourth lens surface in Numerical Example 1, and is composed of a cemented negative lens in which a negative lens and a positive lens are sequentially bonded from the object side. The fourth lens unit U4 includes a forty-first sub lens unit U41 corresponding to the 25th to 28th lens surfaces and a forty-second sub lens unit U42 corresponding to the 30th to 45th lens surfaces in Numerical Example 1. It is composed of subunits. The forty-first sub lens unit U41 includes two lenses. The forty-second sub lens unit U42 includes, in order from the object side to the image side, a cemented negative lens, a positive lens, a cemented negative lens, a positive lens, a cemented positive lens, and a cemented negative lens. Aspheric surfaces are used for the 13th and 26th surfaces. The aspherical surface of the thirteenth surface corrects fluctuations due to zooming of the field curvature and spherical aberrations on the telephoto side. The aspheric surface of the twenty-sixth surface suppresses zoom fluctuation of spherical aberration on the wide angle side and field angle fluctuation of coma aberration.

本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成している。加えて、広角端焦点距離５０ｍｍ、ズーム比１８倍、広角端のＦｎｏが４．５、望遠端Ｆｎｏが７．０と、超望遠、高倍率、大口径比且つ小型軽量を達成している。 Table 1 shows values corresponding to the conditional expressions of this example. This numerical example satisfies all the conditional expressions and achieves good optical performance. In addition, the wide-angle end focal length is 50 mm, the zoom ratio is 18 times, the wide-angle end Fno is 4.5, and the telephoto end Fno is 7.0, achieving super-telephoto, high magnification, large aperture ratio, small size and light weight.

実施例２としての数値実施例２に係るズームレンズにおける第１レンズ群から第４レンズ群について説明する。第１レンズ群Ｕ１は、数値実施例２において第１レンズ面〜第８レンズ面に対応する第１１サブレンズ群Ｕ１１と、第９レンズ面〜第１２レンズ面に対応する第１２サブレンズ群Ｕ１２のサブレンズ群で構成されている。正の第１１サブレンズ群Ｕ１１は物体側から像側へ順に正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズにて構成されている。正の第１２サブレンズ群Ｕ１２は２枚の正レンズにて構成されており、第１２サブレンズ群Ｕ１２を光軸方向（物体側）に移動させることで（無限遠側から至近側への）フォーカス調整を行う。第２レンズ群Ｕ２は、数値実施例２において第１３レンズ面〜第１９レンズ面に対応し、物体側から順に、負レンズ、負レンズと正レンズが貼り合わされた接合正レンズ、負レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は、数値実施例２において第２０レンズ面〜第２２レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズと正レンズが貼り合わされた接合負レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は、数値実施例２において第２３レンズ面〜第２９レンズ面に対応する第４１サブレンズ群Ｕ４１と、第３１レンズ面〜第４２レンズ面に対応する第４２サブレンズ群Ｕ４２のサブユニットで構成されている。第４１サブレンズ群Ｕ４１は、物体側から像側へ順に２枚の正レンズと、正レンズと負レンズが貼り合わされた接合負レンズで構成されている。第４２サブレンズ群Ｕ４２は、物体側から像側へ順に正レンズ、接合負レンズ、負レンズ、接合負レンズ、正レンズで構成される。非球面は第１３面と第２４面に用いられている。第１３面の非球面は像面湾曲のズームによる変動や望遠側の球面収差の変動を補正している。第２４面の非球面は、広角側の球面収差のズーム変動と、コマ収差の画角変動を抑制している。 First to fourth lens groups in the zoom lens according to Numerical Example 2 as Example 2 will be described. In Numerical Example 2, the first lens unit U1 includes an eleventh sub lens unit U11 corresponding to the first lens surface to the eighth lens surface, and a twelfth sub lens unit U12 corresponding to the ninth lens surface to the twelfth lens surface. Sub lens group. The positive eleventh sub-lens group U11 includes a positive lens, a negative lens, a positive lens, and a negative lens in order from the object side to the image side. The positive twelfth sub-lens group U12 includes two positive lenses. By moving the twelfth sub-lens group U12 in the optical axis direction (object side) (from the infinity side to the close side) Adjust the focus. The second lens unit U2 corresponds to the thirteenth to nineteenth lens surfaces in Numerical Example 2, and includes a negative lens, a cemented positive lens in which a negative lens and a positive lens are bonded together, and a negative lens in order from the object side. Has been. The third lens unit U3 corresponds to the twentieth lens surface to the twenty-second lens surface in Numerical Example 2, and includes a cemented negative lens in which a negative lens and a positive lens are sequentially bonded from the object side. The fourth lens unit U4 includes a forty-first sub lens unit U41 corresponding to the twenty-third lens surface to the twenty-ninth lens surface and a forty-second sub lens unit U42 corresponding to the thirty-first lens surface to the forty-second lens surface in Numerical Example 2. It is composed of subunits. The 41st sub lens unit U41 includes two positive lenses in order from the object side to the image side, and a cemented negative lens in which a positive lens and a negative lens are bonded together. The forty-second sub lens unit U42 includes a positive lens, a cemented negative lens, a negative lens, a cemented negative lens, and a positive lens in order from the object side to the image side. Aspheric surfaces are used for the 13th and 24th surfaces. The aspherical surface of the thirteenth surface corrects fluctuations due to zooming of the field curvature and spherical aberrations on the telephoto side. The aspherical surface of the 24th surface suppresses zoom fluctuations of spherical aberration on the wide angle side and field angle fluctuations of coma aberration.

本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成している。加えて、広角端焦点距離５０ｍｍ、ズーム比２４倍、広角端のＦｎｏが４．５、望遠端Ｆｎｏが１０．０と、超望遠、高倍率、大口径比且つ小型軽量を達成している。 Table 1 shows values corresponding to the conditional expressions of this example. This numerical example satisfies all the conditional expressions and achieves good optical performance. In addition, the wide-angle end focal length is 50 mm, the zoom ratio is 24 times, the wide-angle end Fno is 4.5, and the telephoto end Fno is 10.0, achieving super-telephoto, high magnification, large aperture ratio, small size and light weight.

実施例３としての数値実施例３に係るズームレンズにおける第１レンズ群から第４レンズ群について説明する。第１レンズ群Ｕ１は、数値実施例３において第１レンズ面〜第５レンズ面に対応する第１１サブレンズ群Ｕ１１と、第６レンズ面〜第１０レンズ面に対応する第１２サブレンズ群Ｕ１２と、第１１レンズ面〜第１３レンズ面に対応する第１３サブレンズ群Ｕ１３のサブユニットで構成されている。正の屈折力を有する第１１サブレンズ群Ｕ１１は物体側から順に正レンズ、正レンズと負レンズが貼り合わされた接合レンズで構成されている。正の屈折力を有する第１２サブレンズ群Ｕ１２は正レンズ、正レンズと負レンズが貼り合わされた接合レンズで構成されており、光軸方向（物体側）に移動させることで（無限遠側から至近側への）フォーカス調整を行う。負の屈折力を有する第１３サブレンズ群Ｕ１３は、正レンズと負レンズが貼り合わされた接合レンズで構成されている。第２レンズ群Ｕ２は、第１４レンズ面〜第２２レンズ面に対応し、物体側から順に、負レンズ、負レンズと正レンズが貼り合わされた接合レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は、第２３レンズ面〜第２５レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズと正レンズが貼り合わされた接合負レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は、第２６レンズ面〜第２９レンズ面に対応する第４１サブレンズ群Ｕ４１と、第３１レンズ面〜第４６レンズ面に対応する第４２サブレンズ群Ｕ４２のサブレンズ群で構成されている。第４１サブレンズ群Ｕ４１は、物体側から像側へ順に２枚の正レンズで構成されている。第４２サブレンズ群Ｕ４２は、正レンズと負レンズが貼り合わされた接合レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズが貼り合わされた接合レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズが貼り合わされた接合レンズ、負レンズと正レンズが貼り合わされた接合レンズで構成される。非球面は第１４面と第２７面に用いられている。第１４面の非球面は像面湾曲のズームによる変動や望遠側の球面収差の変動を補正している。第２７面の非球面は、広角側の球面収差のズーム変動と、コマ収差の画角変動を抑制している。 The first to fourth lens groups in the zoom lens according to Numerical Example 3 as Example 3 will be described. The first lens unit U1 includes an eleventh sub lens unit U11 corresponding to the first lens surface to the fifth lens surface and a twelfth sub lens unit U12 corresponding to the sixth lens surface to the tenth lens surface in Numerical Example 3. And subunits of the thirteenth sub lens unit U13 corresponding to the eleventh lens surface to the thirteenth lens surface. The eleventh sub-lens group U11 having positive refractive power includes a positive lens and a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are bonded together in order from the object side. The twelfth sub lens unit U12 having a positive refractive power is composed of a positive lens and a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are bonded to each other, and is moved in the optical axis direction (object side) (from the infinity side). Adjust the focus (to the near side). The thirteenth sub lens unit U13 having negative refracting power includes a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are bonded to each other. The second lens unit U2 corresponds to the fourteenth lens surface to the twenty-second lens surface, and is composed of a negative lens, a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are bonded together, a negative lens, and a positive lens in order from the object side. . The third lens unit U3 corresponds to the 23rd to 25th lens surfaces, and includes a cemented negative lens in which a negative lens and a positive lens are sequentially bonded from the object side. The fourth lens group U4 is a sub lens group of a forty-first sub lens group U41 corresponding to the twenty-sixth lens surface to the twenty-ninth lens surface and a forty-second sub lens group U42 corresponding to the thirty-first lens surface to the forty-sixth lens surface. It is configured. The 41st sub lens unit U41 includes two positive lenses in order from the object side to the image side. The forty-second sub lens unit U42 includes a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are bonded together, a positive lens, a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are bonded together, a positive lens, and a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are bonded together. It is composed of a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are bonded together. Aspheric surfaces are used for the 14th and 27th surfaces. The aspherical surface of the 14th surface corrects fluctuations due to zooming of the field curvature and spherical aberrations on the telephoto side. The aspherical surface of the 27th surface suppresses zoom fluctuation of spherical aberration on the wide angle side and field angle fluctuation of coma aberration.

本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成している。加えて、広角端焦点距離５０ｍｍ、ズーム比１９．４倍、広角端のＦｎｏが４．５、望遠端Ｆｎｏが８．０と、超望遠、高倍率、大口径比且つ小型軽量を達成している。 Table 1 shows values corresponding to the conditional expressions of this example. This numerical example satisfies all the conditional expressions and achieves good optical performance. In addition, the wide-angle end focal length is 50mm, the zoom ratio is 19.4 times, the wide-angle end Fno is 4.5, and the telephoto end Fno is 8.0, achieving super-telephoto, high magnification, large aperture ratio, small size and light weight. Yes.

実施例４としての数値実施例４に係るズームレンズにおける第１レンズ群から第５レンズ群について説明する。第１レンズ群Ｕ１は、数値実施例４において第１レンズ面〜第８レンズ面に対応する第１１サブレンズ群Ｕ１１と、第９レンズ面〜第１２レンズ面に対応する第１２サブレンズ群Ｕ１２のサブユニットで構成されている。正の屈折力を有する第１１サブレンズ群Ｕ１１は物体側から像側へ順に正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズにて構成されている。正の屈折力を有する第１２サブレンズ群Ｕ１２は２枚の正レンズにて構成されており、第１２サブレンズ群Ｕ１２を光軸方向（物体側）に移動させることで（無限遠側から至近側への）フォーカス調整を行う。第２レンズ群Ｕ２は、数値実施例４において第１３レンズ面〜第２３レンズ面に対応し、物体側から順に、負レンズ、正レンズと負レンズが貼り合わされた接合正レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は、数値実施例４において第２４レンズ面〜第２８レンズ面に対応し、物体側から順に正レンズと負レンズが貼り合わされた接合正レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は、数値実施例４において第２９レンズ面〜第３３レンズ面に対応し、物体側から順に正レンズ、負レンズと正レンズが貼り合わされた接合正レンズで構成されている。第５レンズ群Ｕ５は、数値実施例４において第３５レンズ面〜第４８レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズと、接合正レンズ、接合負レンズにて構成されている。非球面は第２６面に用いられており、広角側の球面収差のズーム変動と、コマ収差の画角変動を抑制している。 First to fifth lens groups in the zoom lens according to Numerical Example 4 as Example 4 will be described. In Numerical Example 4, the first lens unit U1 includes an eleventh sub lens unit U11 corresponding to the first lens surface to the eighth lens surface, and a twelfth sub lens unit U12 corresponding to the ninth lens surface to the twelfth lens surface. It is composed of subunits. The eleventh sub-lens group U11 having positive refractive power includes a positive lens, a negative lens, a positive lens, and a negative lens in order from the object side to the image side. The twelfth sub-lens group U12 having a positive refractive power is composed of two positive lenses. By moving the twelfth sub-lens group U12 in the optical axis direction (object side) (closest from the infinity side) (To the side). The second lens unit U2 corresponds to the thirteenth lens surface to the twenty-third lens surface in Numerical Example 4, and in order from the object side, a negative lens, a cemented positive lens in which a positive lens and a negative lens are bonded, a negative lens, and a positive lens It consists of a lens and a negative lens. The third lens unit U3 corresponds to the 24th lens surface to the 28th lens surface in Numerical Example 4, and is configured by a cemented positive lens in which a positive lens and a negative lens are sequentially bonded from the object side. The fourth lens unit U4 corresponds to the 29th to 33rd lens surfaces in Numerical Example 4, and is composed of a positive lens, a cemented positive lens in which a negative lens and a positive lens are bonded together in order from the object side. The fifth lens unit U5 corresponds to the thirty-fifth lens surface to the forty-eighth lens surface in Numerical Example 4, and is arranged in order from the object side to the negative lens, the positive lens, the negative lens, the positive lens, the cemented positive lens, and the cemented negative lens. Configured. The aspherical surface is used for the 26th surface and suppresses zoom fluctuations of spherical aberration on the wide angle side and field angle fluctuations of coma aberration.

本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成している。加えて、広角端焦点距離４５ｍｍ、ズーム比２０倍、広角端のＦｎｏが４．５、望遠端Ｆｎｏが６．５と、超望遠、高倍率、大口径比且つ小型軽量を達成している。 Table 1 shows values corresponding to the conditional expressions of this example. This numerical example satisfies all the conditional expressions and achieves good optical performance. In addition, the wide-angle end focal length is 45 mm, the zoom ratio is 20 times, the wide-angle end Fno is 4.5, and the telephoto end Fno is 6.5, achieving super-telephoto, high magnification, large aperture ratio, small size and light weight.

次に、上述した各ズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置について説明する。図９は各実施例のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置（テレビカメラシステム）の要部概略図である。図９において１０１は実施例１〜４のいずれか１つのズームレンズである。 Next, an image pickup apparatus using each of the zoom lenses described above as an image pickup optical system will be described. FIG. 9 is a schematic diagram of a main part of an image pickup apparatus (television camera system) using the zoom lens of each embodiment as a photographing optical system. In FIG. 9, reference numeral 101 denotes any one of the zoom lenses according to the first to fourth embodiments.

１２４はカメラである。ズームレンズ１０１はカメラ１２４に対して着脱可能になっている。１２５はカメラ１２４にズームレンズ１０１を装着することにより構成される撮像装置である。ズームレンズ１０１は第１レンズ群１１４、ズーミングに際して移動する変倍部１１５、結像用のレンズ群１１６を有している。ＳＰは開口絞りである。ズーミングのためには移動しないレンズ群１１６は、光路中より挿抜可能な変倍光学系ＩＥを有している。 Reference numeral 124 denotes a camera. The zoom lens 101 can be attached to and detached from the camera 124. An imaging apparatus 125 is configured by attaching the zoom lens 101 to the camera 124. The zoom lens 101 includes a first lens group 114, a zooming unit 115 that moves during zooming, and an imaging lens group 116. SP is an aperture stop. The lens group 116 that does not move for zooming has a variable magnification optical system IE that can be inserted and removed from the optical path.

変倍部１１５には、光軸方向に駆動される為の駆動機構が備わっている。１１７、１１８は変倍部１１５及び開口絞りＳＰを電動駆動するモータ等の駆動手段である。尚、駆動機構を追加することでレンズ群１１４、１１５、１１６の全体、もしくは各レンズ群の一部は光軸方向に移動することによりフォーカシングを行うこともできる。１１９、１２０は、変倍部１１５中の各レンズ群の光軸上の位置と、開口絞りＳＰの絞り径を検出する為のエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。尚、変倍部１１５中の各レンズ群の駆動軌跡は、ヘリコイドやカムなどの機械的軌跡や、超音波モータなどによる電気的軌跡のどちらであっても構わない。カメラ１２４において、１０９はカメラ１２４内の光学フィルタや色分解プリズムに相当するガラスブロック、１１０はズームレンズ１０１によって形成された被写体像（光学像）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）である。また、１１１、１２２はカメラ１２４及びズームレンズ本体１０１の各種の駆動を制御するＣＰＵである。このように本発明のズームレンズをテレビカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。 The zoom unit 115 includes a drive mechanism for driving in the optical axis direction. Reference numerals 117 and 118 denote driving means such as a motor for electrically driving the zooming unit 115 and the aperture stop SP. By adding a driving mechanism, focusing can be performed by moving the whole lens group 114, 115, 116 or a part of each lens group in the optical axis direction. Reference numerals 119 and 120 denote detectors such as an encoder, a potentiometer, or a photosensor for detecting the position on the optical axis of each lens group in the zoom unit 115 and the aperture diameter of the aperture stop SP. The driving locus of each lens group in the zoom unit 115 may be either a mechanical locus such as a helicoid or a cam, or an electrical locus such as an ultrasonic motor. In the camera 124, 109 is a glass block corresponding to an optical filter or a color separation prism in the camera 124, and 110 is a solid-state imaging device such as a CCD sensor or a CMOS sensor that receives a subject image (optical image) formed by the zoom lens 101. (Photoelectric conversion element). Reference numerals 111 and 122 denote CPUs that control various types of driving of the camera 124 and the zoom lens body 101. Thus, by applying the zoom lens of the present invention to a television camera, an imaging device having high optical performance is realized.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

次に本発明の実施例１〜４に対応する数値実施例１〜４を示す。各数値実施例においてｉは物体側からの面の順序を示し、ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ面と第ｉ＋１番目の間隔、ｎｄｉとｖｄｉおよびθgfiは第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数および、部分分散比である。焦点距離、Ｆナンバー、画角は、それぞれ無限遠物体に焦点を合わせたときの値を表している。ＢＦはレンズの最終面から像面までの距離を空気換算した値である。 Next, numerical examples 1 to 4 corresponding to the first to fourth embodiments of the present invention will be described. In each numerical example, i indicates the order of the surfaces from the object side, ri is the radius of curvature of the i-th surface from the object side, di is the i-th distance from the i-th surface from the object side, ndi and vdi, θgfi is the refractive index, Abbe number, and partial dispersion ratio of the i-th optical member. The focal length, F number, and angle of view represent values when focusing on an object at infinity. BF is a value obtained by converting the distance from the final surface of the lens to the image plane in air.

尚、非球面形状は、光軸方向の座標をｘ、光軸と垂直方向の座標をｙ、基準の曲率半径をＲ、円錐常数をｋ、ｎ次の非球面係数をAnとして、以下の式で表される。但し、「e-x」は「×10^-x」を意味している。尚、非球面を有するレンズ面には各表中の面番号の左側に*印を付している。 The aspherical shape is expressed by the following formula, where x is the coordinate in the optical axis direction, y is the coordinate in the direction perpendicular to the optical axis, R is the reference radius of curvature, k is the conic constant, and An is the nth-order aspherical coefficient. It is represented by However, “ex” means “× 10 ^−x ”. A lens surface having an aspherical surface is marked with * on the left side of the surface number in each table.

ｘ＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋(１−ｋ×ｙ²／ｒ²)^0.5｝＋A4×ｙ⁴＋A6×ｙ⁶＋A8×ｙ⁸＋A10×ｙ¹⁰＋A12×ｙ¹²
各実施例と前述した各条件式との対応を表１に示す。
x = (y ² / r) / {1+ (1−k × y ² / r ² ) ^0.5 } + A4 × y ⁴ + A6 × y ⁶ + A8 × y ⁸ + A10 × y ¹⁰ + A12 × y ¹²
Table 1 shows the correspondence between each embodiment and each conditional expression described above.

（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 164.542 17.02 1.48749 70.2 128.57
2 -2190.491 1.00 127.75
3 163.406 3.40 1.72916 54.7 121.68
4 105.236 5.74 116.27
5 118.299 22.48 1.43387 95.1 115.91
6 -391.744 1.50 114.67
7 -311.036 3.20 1.72916 54.7 114.36
8 192.990 17.07 110.42
9 154.702 17.13 1.43387 95.1 110.82
10 -398.948 0.20 110.17
11 138.851 7.13 1.43387 95.1 103.92
12 229.587 (可変) 102.37
13* 10889.244 1.20 1.77250 49.6 31.61
14 29.856 5.87 28.82
15 -158.065 1.00 1.61800 63.3 28.49
16 31.991 7.28 1.72047 34.7 28.18
17 -76.450 3.06 28.16
18 -36.038 1.00 1.61800 63.3 28.04
19 460.546 0.20 29.13
20 77.615 2.85 1.54814 45.8 29.81
21 913.445 (可変) 30.06
22 -74.286 1.00 1.72916 54.7 38.26
23 168.941 3.38 1.84666 23.8 39.86
24 -1285.456 (可変) 40.47
25 78.883 8.43 1.59349 67.0 45.06
26* -77.092 1.00 45.25
27 50.042 8.78 1.59522 67.7 43.82
28 -139.554 3.00 42.89
29(絞り) ∞ 3.00 38.13
30 -139.468 4.62 1.43875 94.9 36.28
31 -45.110 1.20 2.00330 28.3 35.00
32 94.960 3.46 34.20
33 43.242 9.04 1.56732 42.8 34.83
34 -64.973 4.22 34.07
35 -367.839 1.20 2.00100 29.1 29.29
36 19.475 8.02 1.84666 23.8 27.05
37 204.743 43.19 26.46
38 47.069 3.59 1.48749 70.2 21.60
39 -174.898 7.39 21.38
40 -29.977 1.00 1.88300 40.8 20.01
41 25.641 7.29 1.71736 29.5 21.06
42 -22.137 2.00 21.77
43 -17.575 1.00 1.95375 32.3 21.48
44 -60.000 8.54 1.51742 52.4 23.58
45 -18.621 (可変) 26.37
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 9.77458e+004 A 4= 2.20189e-006 A 6= 2.88707e-011 A 8= 2.09078e-012 A10=-1.14265e-013 A12= 9.17677e-016 A14=-3.08089e-018 A16= 3.85985e-021

第26面
K =-9.05930e-001 A 4= 7.04555e-007 A 6= 2.55835e-010 A 8=-9.15718e-013 A10= 2.78952e-015 A12=-2.67183e-018 A14=-1.00580e-021 A16= 2.50307e-024

各種データ
ズーム比 18.00
広角中間望遠
焦点距離 50.00 400.00 900.00
Fナンバー 4.50 4.50 7.00
画角 17.59 2.27 1.01
像高 15.85 15.85 15.85
レンズ全長 450.92 450.92 450.92
BF 45.92 45.92 45.92

d12 10.00 120.50 137.50
d21 137.35 7.78 13.34
d24 4.99 24.06 1.50
d45 45.92 45.92 45.92

入射瞳位置 173.69 1202.69 2262.98
射出瞳位置 -118.20 -118.20 -118.20
前側主点位置 208.46 627.79 -1772.42
後側主点位置 -4.08 -354.08 -854.08

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長前側主点位置後側主点位置
1 1 225.00 95.88 36.28 -45.00
2 13 -33.00 22.45 2.61 -13.60
3 22 -118.37 4.38 -0.24 -2.64
4 25 53.57 129.96 -4.67 -134.68

単レンズデータ
レンズ始面焦点距離
1 1 313.63
2 3 -413.89
3 5 211.72
4 7 -162.19
5 9 258.71
6 11 788.93
7 13 -38.57
8 15 -42.80
9 16 31.99
10 18 -53.84
11 20 153.76
12 22 -70.33
13 23 174.82
14 25 66.81
15 27 62.75
16 30 149.35
17 31 -30.10
18 33 46.94
19 35 -18.30
20 36 24.68
21 38 76.23
22 40 -15.43
23 41 17.55
24 43 -26.17
25 44 48.53
(Numerical example 1)
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd Effective diameter
1 164.542 17.02 1.48749 70.2 128.57
2 -2190.491 1.00 127.75
3 163.406 3.40 1.72916 54.7 121.68
4 105.236 5.74 116.27
5 118.299 22.48 1.43387 95.1 115.91
6 -391.744 1.50 114.67
7 -311.036 3.20 1.72916 54.7 114.36
8 192.990 17.07 110.42
9 154.702 17.13 1.43387 95.1 110.82
10 -398.948 0.20 110.17
11 138.851 7.13 1.43387 95.1 103.92
12 229.587 (variable) 102.37
13 * 10889.244 1.20 1.77250 49.6 31.61
14 29.856 5.87 28.82
15 -158.065 1.00 1.61800 63.3 28.49
16 31.991 7.28 1.72047 34.7 28.18
17 -76.450 3.06 28.16
18 -36.038 1.00 1.61800 63.3 28.04
19 460.546 0.20 29.13
20 77.615 2.85 1.54814 45.8 29.81
21 913.445 (variable) 30.06
22 -74.286 1.00 1.72916 54.7 38.26
23 168.941 3.38 1.84666 23.8 39.86
24 -1285.456 (variable) 40.47
25 78.883 8.43 1.59349 67.0 45.06
26 * -77.092 1.00 45.25
27 50.042 8.78 1.59522 67.7 43.82
28 -139.554 3.00 42.89
29 (Aperture) ∞ 3.00 38.13
30 -139.468 4.62 1.43875 94.9 36.28
31 -45.110 1.20 2.00330 28.3 35.00
32 94.960 3.46 34.20
33 43.242 9.04 1.56732 42.8 34.83
34 -64.973 4.22 34.07
35 -367.839 1.20 2.00100 29.1 29.29
36 19.475 8.02 1.84666 23.8 27.05
37 204.743 43.19 26.46
38 47.069 3.59 1.48749 70.2 21.60
39 -174.898 7.39 21.38
40 -29.977 1.00 1.88300 40.8 20.01
41 25.641 7.29 1.71736 29.5 21.06
42 -22.137 2.00 21.77
43 -17.575 1.00 1.95375 32.3 21.48
44 -60.000 8.54 1.51742 52.4 23.58
45 -18.621 (variable) 26.37
Image plane ∞

Aspherical data 13th surface
K = 9.77458e + 004 A 4 = 2.20189e-006 A 6 = 2.88707e-011 A 8 = 2.09078e-012 A10 = -1.14265e-013 A12 = 9.17677e-016 A14 = -3.08089e-018 A16 = 3.85985 e-021

26th page
K = -9.05930e-001 A 4 = 7.04555e-007 A 6 = 2.55835e-010 A 8 = -9.15718e-013 A10 = 2.78952e-015 A12 = -2.67183e-018 A14 = -1.00580e-021 A16 = 2.50307e-024

Various data Zoom ratio 18.00
Wide angle Medium Telephoto focal length 50.00 400.00 900.00
F number 4.50 4.50 7.00
Angle of view 17.59 2.27 1.01
Image height 15.85 15.85 15.85
Total lens length 450.92 450.92 450.92
BF 45.92 45.92 45.92

d12 10.00 120.50 137.50
d21 137.35 7.78 13.34
d24 4.99 24.06 1.50
d45 45.92 45.92 45.92

Entrance pupil position 173.69 1202.69 2262.98
Exit pupil position -118.20 -118.20 -118.20
Front principal position 208.46 627.79 -1772.42
Rear principal point position -4.08 -354.08 -854.08

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 225.00 95.88 36.28 -45.00
2 13 -33.00 22.45 2.61 -13.60
3 22 -118.37 4.38 -0.24 -2.64
4 25 53.57 129.96 -4.67 -134.68

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 313.63
2 3 -413.89
3 5 211.72
4 7 -162.19
5 9 258.71
6 11 788.93
7 13 -38.57
8 15 -42.80
9 16 31.99
10 18 -53.84
11 20 153.76
12 22 -70.33
13 23 174.82
14 25 66.81
15 27 62.75
16 30 149.35
17 31 -30.10
18 33 46.94
19 35 -18.30
20 36 24.68
21 38 76.23
22 40 -15.43
23 41 17.55
24 43 -26.17
25 44 48.53

（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 163.528 17.53 1.49700 81.5 121.93
2 -673.882 1.00 120.52
3 135.037 3.70 1.77250 49.6 111.44
4 100.355 4.59 106.76
5 108.786 16.31 1.43387 95.1 106.00
6 2381.643 4.35 104.44
7 -382.047 3.20 1.77250 49.6 104.30
8 183.501 13.20 100.76
9 157.156 10.86 1.49700 81.5 100.53
10 -12135.290 0.20 99.95
11 252.223 7.96 1.49700 81.5 98.13
12 -1829.629 (可変) 97.21
13* -476.807 1.20 1.72916 54.7 38.72
14 33.366 4.08 34.75
15 163.349 1.00 1.61800 63.3 34.72
16 25.003 10.15 1.72047 34.7 33.07
17 -142.539 5.31 32.04
18 -34.777 1.00 1.69680 55.5 29.67
19 -269.964 (可変) 29.61
20 -70.407 1.00 1.72916 54.7 31.24
21 141.360 2.95 1.84666 23.8 32.35
22 -5387.417 (可変) 32.88
23 608.617 3.68 1.51633 64.1 49.35
24* -214.177 0.20 49.93
25 61.906 11.98 1.49700 81.5 52.67
26 -86.144 0.50 52.52
27 92.723 10.45 1.43875 94.9 48.89
28 -69.566 1.50 2.00100 29.1 47.43
29 159.602 5.06 46.55
30(絞り) ∞ 2.00 46.74
31 61.251 8.19 1.68893 31.1 47.11
32 -183.670 19.21 46.51
33 -64.343 1.20 2.00100 29.1 32.74
34 41.407 7.29 1.76182 26.5 32.31
35 -66.209 53.12 32.39
36 -50.541 1.50 2.00100 29.1 20.34
37 -152.778 8.68 20.79
38 87.153 5.68 1.76182 26.5 23.58
39 -25.761 1.00 2.00100 29.1 23.65
40 107.046 1.42 24.36
41 64.341 4.19 1.67270 32.1 25.50
42 -91.204 (可変) 25.82
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.52166e-006 A 6=-9.04425e-010 A 8=-4.02105e-014 A10= 2.11684e-015 A12=-4.10826e-019

第24面
K =-8.40684e-001 A 4= 5.82961e-007 A 6= 1.12421e-010 A 8= 2.39096e-013 A10=-2.88892e-016 A12= 2.42509e-019

各種データ
ズーム比 24.00
広角中間望遠
焦点距離 50.00 500.00 1200.00
Fナンバー 4.50 4.49 10.00
画角 16.49 1.70 0.71
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 465.00 465.00 465.00
BF 55.00 55.00 55.00

d12 6.31 109.89 122.42
d19 114.62 3.35 28.63
d22 32.62 40.31 2.50
d42 55.00 55.00 55.00

入射瞳位置 168.58 1476.41 3303.63
射出瞳位置 -101.85 -101.85 -101.85
前側主点位置 202.64 382.51 -4677.24
後側主点位置 5.00 -445.00 -1145.00

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長前側主点位置後側主点位置
1 1 208.00 82.90 24.79 -44.72
2 13 -33.00 22.74 6.49 -8.60
3 20 -106.77 3.95 -0.09 -2.26
4 23 57.71 146.86 -15.60 -128.59

単レンズデータ
レンズ始面焦点距離
1 1 265.86
2 3 -528.01
3 5 261.51
4 7 -159.31
5 9 311.35
6 11 445.27
7 13 -42.54
8 15 -47.72
9 16 30.09
10 18 -57.15
11 20 -64.05
12 21 161.14
13 23 306.16
14 25 74.26
15 27 92.18
16 28 -47.85
17 31 67.09
18 33 -24.82
19 34 34.15
20 36 -75.40
21 38 26.45
22 39 -20.50
23 41 56.29
(Numerical example 2)
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd Effective diameter
1 163.528 17.53 1.49700 81.5 121.93
2 -673.882 1.00 120.52
3 135.037 3.70 1.77250 49.6 111.44
4 100.355 4.59 106.76
5 108.786 16.31 1.43387 95.1 106.00
6 2381.643 4.35 104.44
7 -382.047 3.20 1.77250 49.6 104.30
8 183.501 13.20 100.76
9 157.156 10.86 1.49700 81.5 100.53
10 -12 135.290 0.20 99.95
11 252.223 7.96 1.49700 81.5 98.13
12 -1829.629 (variable) 97.21
13 * -476.807 1.20 1.72916 54.7 38.72
14 33.366 4.08 34.75
15 163.349 1.00 1.61800 63.3 34.72
16 25.003 10.15 1.72047 34.7 33.07
17 -142.539 5.31 32.04
18 -34.777 1.00 1.69680 55.5 29.67
19 -269.964 (variable) 29.61
20 -70.407 1.00 1.72916 54.7 31.24
21 141.360 2.95 1.84666 23.8 32.35
22 -5387.417 (variable) 32.88
23 608.617 3.68 1.51633 64.1 49.35
24 * -214.177 0.20 49.93
25 61.906 11.98 1.49700 81.5 52.67
26 -86.144 0.50 52.52
27 92.723 10.45 1.43875 94.9 48.89
28 -69.566 1.50 2.00100 29.1 47.43
29 159.602 5.06 46.55
30 (Aperture) ∞ 2.00 46.74
31 61.251 8.19 1.68893 31.1 47.11
32 -183.670 19.21 46.51
33 -64.343 1.20 2.00100 29.1 32.74
34 41.407 7.29 1.76182 26.5 32.31
35 -66.209 53.12 32.39
36 -50.541 1.50 2.00100 29.1 20.34
37 -152.778 8.68 20.79
38 87.153 5.68 1.76182 26.5 23.58
39 -25.761 1.00 2.00100 29.1 23.65
40 107.046 1.42 24.36
41 64.341 4.19 1.67270 32.1 25.50
42 -91.204 (variable) 25.82
Image plane ∞

Aspherical data 13th surface
K = 0.00000e + 000 A 4 = 3.52166e-006 A 6 = -9.04425e-010 A 8 = -4.02105e-014 A10 = 2.11684e-015 A12 = -4.10826e-019

24th page
K = -8.40684e-001 A 4 = 5.82961e-007 A 6 = 1.12421e-010 A 8 = 2.39096e-013 A10 = -2.88892e-016 A12 = 2.42509e-019

Various data Zoom ratio 24.00
Wide angle Intermediate Telephoto focal length 50.00 500.00 1200.00
F number 4.50 4.49 10.00
Angle of View 16.49 1.70 0.71
Image height 14.80 14.80 14.80
Total lens length 465.00 465.00 465.00
BF 55.00 55.00 55.00

d12 6.31 109.89 122.42
d19 114.62 3.35 28.63
d22 32.62 40.31 2.50
d42 55.00 55.00 55.00

Entrance pupil position 168.58 1476.41 3303.63
Exit pupil position -101.85 -101.85 -101.85
Front principal point 202.64 382.51 -4677.24
Rear principal point position 5.00 -445.00 -1145.00

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 208.00 82.90 24.79 -44.72
2 13 -33.00 22.74 6.49 -8.60
3 20 -106.77 3.95 -0.09 -2.26
4 23 57.71 146.86 -15.60 -128.59

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 265.86
2 3 -528.01
3 5 261.51
4 7 -159.31
5 9 311.35
6 11 445.27
7 13 -42.54
8 15 -47.72
9 16 30.09
10 18 -57.15
11 20 -64.05
12 21 161.14
13 23 306.16
14 25 74.26
15 27 92.18
16 28 -47.85
17 31 67.09
18 33 -24.82
19 34 34.15
20 36 -75.40
21 38 26.45
22 39 -20.50
23 41 56.29

（数値実施例３）

単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 424.595 11.09 1.48749 70.2 126.35
2 -594.285 0.20 125.51
3 173.957 19.89 1.43875 94.9 118.14
4 -291.286 4.00 1.72047 34.7 116.31
5 807.691 16.85 113.22
6 442.688 8.68 1.43387 95.1 108.28
7 -791.619 0.20 106.50
8 178.245 10.17 1.43875 94.9 101.53
9 6078.912 2.50 1.74950 35.3 99.95
10 701.579 3.00 98.21
11 1195.134 10.09 1.85478 24.8 96.69
12 -211.097 2.20 1.74950 35.3 95.28
13 287.381 (可変) 90.30
14* 650.746 1.20 1.77250 49.6 34.49
15 29.914 5.46 31.13
16 -1357.488 1.00 1.59522 67.7 30.87
17 31.724 6.97 1.72047 34.7 30.14
18 -245.341 3.24 29.56
19 -35.831 1.00 1.59522 67.7 29.30
20 189.754 0.20 29.59
21 95.865 2.86 1.72047 34.7 29.74
22 -558.084 (可変) 29.71
23 -70.636 1.00 1.72916 54.7 35.49
24 124.130 2.96 1.85478 24.8 37.03
25 -4972.820 (可変) 37.47
26 133.386 6.41 1.60311 60.6 42.87
27* -82.961 1.00 43.27
28 44.374 10.82 1.48749 70.2 43.66
29 -115.328 5.00 42.62
30(絞り) ∞ 2.00 37.50
31 73.236 7.38 1.43875 94.9 34.52
32 -46.594 1.20 1.88300 40.8 33.02
33 75.284 13.46 31.40
34 47.133 6.57 1.58913 61.1 29.35
35 -88.341 1.00 28.33
36 177.549 1.20 1.95375 32.3 26.28
37 18.943 4.80 1.64769 33.8 24.00
38 49.212 35.00 23.70
39 87.063 4.31 1.51633 64.1 29.91
40 -110.328 15.29 29.91
41 -67.625 1.00 1.88300 40.8 27.71
42 28.224 9.58 1.72825 28.5 28.46
43 -31.135 4.91 28.98
44 -21.870 1.00 1.95375 32.3 27.67
45 -87.522 8.06 1.51742 52.4 30.38
46 -21.424 (BF) 31.88
像面 ∞

非球面データ
第14面
K = 2.35314e+002 A 4= 1.93318e-006 A 6= 4.20833e-010 A 8=-1.72913e-011 A10= 1.51882e-013 A12=-7.31823e-016 A14= 1.83686e-018 A16=-1.86030e-021

第27面
K =-2.08328e+000 A 4= 4.85459e-007 A 6= 1.21437e-010 A 8= 1.41513e-013 A10= 5.06031e-017 A12=-2.55554e-019 A14=-5.54086e-022 A16= 1.16997e-024

各種データ
ズーム比 19.40
広角中間望遠
焦点距離 50.00 400.00 970.00
Fナンバー 4.50 4.50 8.00
半画角 16.49 2.12 0.87
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 453.00 453.00 453.00
BF 55.00 55.00 55.00

d13 4.00 111.70 129.65
d22 130.93 5.52 12.60
d25 8.32 26.02 1.00
d46 55.00 55.00 55.00

入射瞳位置 161.92 1248.43 2562.17
射出瞳位置 -170.62 -170.62 -170.62
前側主点位置 200.84 939.26 -638.17
後側主点位置 5.00 -345.00 -915.00

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長前側主点位置後側主点位置
1 1 230.00 88.86 4.21 -58.90
2 14 -32.50 21.93 3.40 -12.18
3 23 -109.50 3.96 -0.11 -2.27
4 26 68.70 140.00 18.78 -175.06

単レンズデータ
レンズ始面焦点距離
1 1 508.12
2 3 250.89
3 4 -294.68
4 6 654.14
5 8 417.26
6 9 -1051.34
7 11 208.61
8 12 -160.99
9 14 -40.43
10 16 -51.88
11 17 39.14
12 19 -50.38
13 21 112.99
14 23 -61.34
15 24 140.39
16 26 85.43
17 28 67.00
18 31 65.98
19 32 -32.26
20 34 52.92
21 36 -22.15
22 37 44.44
23 39 94.60
24 41 -22.31
25 42 21.64
26 44 -30.58
27 45 52.40
(Numerical Example 3)

Unit mm

Surface data surface number rd nd vd Effective diameter
1 424.595 11.09 1.48749 70.2 126.35
2 -594.285 0.20 125.51
3 173.957 19.89 1.43875 94.9 118.14
4 -291.286 4.00 1.72047 34.7 116.31
5 807.691 16.85 113.22
6 442.688 8.68 1.43387 95.1 108.28
7 -791.619 0.20 106.50
8 178.245 10.17 1.43875 94.9 101.53
9 6078.912 2.50 1.74950 35.3 99.95
10 701.579 3.00 98.21
11 1195.134 10.09 1.85478 24.8 96.69
12 -211.097 2.20 1.74950 35.3 95.28
13 287.381 (variable) 90.30
14 * 650.746 1.20 1.77250 49.6 34.49
15 29.914 5.46 31.13
16 -1357.488 1.00 1.59522 67.7 30.87
17 31.724 6.97 1.72047 34.7 30.14
18 -245.341 3.24 29.56
19 -35.831 1.00 1.59522 67.7 29.30
20 189.754 0.20 29.59
21 95.865 2.86 1.72047 34.7 29.74
22 -558.084 (variable) 29.71
23 -70.636 1.00 1.72916 54.7 35.49
24 124.130 2.96 1.85478 24.8 37.03
25 -4972.820 (variable) 37.47
26 133.386 6.41 1.60311 60.6 42.87
27 * -82.961 1.00 43.27
28 44.374 10.82 1.48749 70.2 43.66
29 -115.328 5.00 42.62
30 (Aperture) ∞ 2.00 37.50
31 73.236 7.38 1.43875 94.9 34.52
32 -46.594 1.20 1.88300 40.8 33.02
33 75.284 13.46 31.40
34 47.133 6.57 1.58913 61.1 29.35
35 -88.341 1.00 28.33
36 177.549 1.20 1.95375 32.3 26.28
37 18.943 4.80 1.64769 33.8 24.00
38 49.212 35.00 23.70
39 87.063 4.31 1.51633 64.1 29.91
40 -110.328 15.29 29.91
41 -67.625 1.00 1.88300 40.8 27.71
42 28.224 9.58 1.72825 28.5 28.46
43 -31.135 4.91 28.98
44 -21.870 1.00 1.95375 32.3 27.67
45 -87.522 8.06 1.51742 52.4 30.38
46 -21.424 (BF) 31.88
Image plane ∞

Aspheric data 14th surface
K = 2.35314e + 002 A 4 = 1.93318e-006 A 6 = 4.20833e-010 A 8 = -1.72913e-011 A10 = 1.51882e-013 A12 = -7.31823e-016 A14 = 1.83686e-018 A16 =- 1.86030e-021

27th page
K = -2.08328e + 000 A 4 = 4.85459e-007 A 6 = 1.21437e-010 A 8 = 1.41513e-013 A10 = 5.06031e-017 A12 = -2.55554e-019 A14 = -5.54086e-022 A16 = 1.16997e-024

Various data Zoom ratio 19.40
Wide angle Medium Telephoto focal length 50.00 400.00 970.00
F number 4.50 4.50 8.00
Half angle of view 16.49 2.12 0.87
Image height 14.80 14.80 14.80
Total lens length 453.00 453.00 453.00
BF 55.00 55.00 55.00

d13 4.00 111.70 129.65
d22 130.93 5.52 12.60
d25 8.32 26.02 1.00
d46 55.00 55.00 55.00

Entrance pupil position 161.92 1248.43 2562.17
Exit pupil position -170.62 -170.62 -170.62
Front principal point position 200.84 939.26 -638.17
Rear principal point position 5.00 -345.00 -915.00

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 230.00 88.86 4.21 -58.90
2 14 -32.50 21.93 3.40 -12.18
3 23 -109.50 3.96 -0.11 -2.27
4 26 68.70 140.00 18.78 -175.06

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 508.12
2 3 250.89
3 4 -294.68
4 6 654.14
5 8 417.26
6 9 -1051.34
7 11 208.61
8 12 -160.99
9 14 -40.43
10 16 -51.88
11 17 39.14
12 19 -50.38
13 21 112.99
14 23 -61.34
15 24 140.39
16 26 85.43
17 28 67.00
18 31 65.98
19 32 -32.26
20 34 52.92
21 36 -22.15
22 37 44.44
23 39 94.60
24 41 -22.31
25 42 21.64
26 44 -30.58
27 45 52.40

（数値実施例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 203.264 16.19 1.51633 64.1 140.70
2 -3744.465 0.62 139.90
3 255.253 4.00 1.81600 46.6 135.38
4 126.628 6.26 129.26
5 131.517 26.20 1.43387 95.1 129.56
6 -341.672 2.68 128.66
7 -272.424 4.00 1.75500 52.3 127.92
8 525.435 16.76 126.05
9 233.970 16.69 1.43387 95.1 125.39
10 -348.510 0.15 124.92
11 196.599 7.84 1.59349 67.0 118.80
12 463.227 (可変) 117.62
13 546.755 1.80 1.81600 46.6 45.59
14 40.884 1.87 41.27
15 48.599 9.26 1.72047 34.7 41.09
16 -70.413 1.50 1.59522 67.7 40.18
17 80.282 3.40 36.20
18 -122.910 1.50 1.59522 67.7 36.21
19 75.882 0.10 34.74
20 47.097 3.45 1.72047 34.7 34.47
21 92.852 5.00 33.71
22 -80.816 1.40 1.59522 67.7 32.83
23 133.735 (可変) 32.26
24 181.905 5.01 1.61800 63.3 44.49
25 -126.032 1.50 1.83400 37.2 44.66
26* -61694.416 0.20 45.15
27 129.653 6.18 1.49700 81.5 45.75
28 -119.596 (可変) 45.87
29 530.917 3.86 1.48749 70.2 44.80
30 -167.813 0.20 44.62
31 69.559 1.50 1.72047 34.7 43.19
32 40.291 7.00 1.49700 81.5 41.54
33 692.214 (可変) 41.04
34(絞り) ∞ 10.52 28.81
35 -289.485 1.40 1.88300 40.8 24.06
36 68.757 0.15 23.53
37 34.741 3.50 1.80518 25.4 23.44
38 201.945 1.84 22.81
39 1111.736 1.50 1.91082 35.3 21.93
40 40.184 33.00 21.09
41 192.674 5.00 1.49700 81.5 27.56
42 -67.713 1.05 27.88
43 483.753 1.50 1.88300 40.8 27.74
44 34.840 7.00 1.60342 38.0 27.52
45 -62.138 1.13 27.75
46 -115.113 6.00 1.51742 52.4 27.49
47 -39.357 1.50 1.88300 40.8 27.45
48 -106.543 (可変) 27.87
像面 ∞

非球面データ
第26面
K =-6.77646e+004 A 4= 3.14453e-007 A 6=-7.70633e-012 A 8= 6.69043e-014 A10=-9.36787e-017 A12= 5.05543e-020

各種データ
ズーム比 20.00
広角中間望遠
焦点距離 45.00 450.00 900.00
Fナンバー 4.50 4.50 6.50
画角 18.21 1.88 0.94
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 496.96 496.96 496.96
BF 70.00 70.00 70.00

d12 3.60 117.04 129.76
d23 163.25 44.12 3.00
d28 27.04 7.83 40.44
d33 1.85 26.75 22.55
d48 70.00 70.00 70.00

入射瞳位置 176.91 1448.68 3058.95
射出瞳位置 -91.64 -91.64 -91.64
前側主点位置 209.38 645.87 -1052.08
後側主点位置 25.00 -380.01 -830.00

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長前側主点位置後側主点位置
1 1 225.00 101.39 49.33 -34.73
2 13 -34.75 29.29 12.67 -7.06
3 24 105.00 12.89 4.69 -3.67
4 29 125.00 12.56 1.29 -7.01
5 34 -203.63 75.09 -40.82 -142.69

単レンズデータ
レンズ始面焦点距離
1 1 372.54
2 3 -310.74
3 5 222.05
4 7 -236.04
5 9 324.66
6 11 567.24
7 13 -53.96
8 15 40.98
9 16 -62.57
10 18 -78.32
11 20 127.71
12 22 -84.13
13 24 120.77
14 25 -150.47
15 27 125.85
16 29 261.15
17 31 -134.91
18 32 85.52
19 35 -62.44
20 37 51.15
21 39 -45.50
22 41 101.17
23 43 -42.34
24 44 37.80
25 46 112.03
26 47 -71.02
(Numerical example 4)
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd Effective diameter
1 203.264 16.19 1.51633 64.1 140.70
2 -3744.465 0.62 139.90
3 255.253 4.00 1.81600 46.6 135.38
4 126.628 6.26 129.26
5 131.517 26.20 1.43387 95.1 129.56
6 -341.672 2.68 128.66
7 -272.424 4.00 1.75500 52.3 127.92
8 525.435 16.76 126.05
9 233.970 16.69 1.43387 95.1 125.39
10 -348.510 0.15 124.92
11 196.599 7.84 1.59349 67.0 118.80
12 463.227 (variable) 117.62
13 546.755 1.80 1.81600 46.6 45.59
14 40.884 1.87 41.27
15 48.599 9.26 1.72047 34.7 41.09
16 -70.413 1.50 1.59522 67.7 40.18
17 80.282 3.40 36.20
18 -122.910 1.50 1.59522 67.7 36.21
19 75.882 0.10 34.74
20 47.097 3.45 1.72047 34.7 34.47
21 92.852 5.00 33.71
22 -80.816 1.40 1.59522 67.7 32.83
23 133.735 (variable) 32.26
24 181.905 5.01 1.61800 63.3 44.49
25 -126.032 1.50 1.83400 37.2 44.66
26 * -61694.416 0.20 45.15
27 129.653 6.18 1.49700 81.5 45.75
28 -119.596 (variable) 45.87
29 530.917 3.86 1.48749 70.2 44.80
30 -167.813 0.20 44.62
31 69.559 1.50 1.72047 34.7 43.19
32 40.291 7.00 1.49700 81.5 41.54
33 692.214 (variable) 41.04
34 (Aperture) ∞ 10.52 28.81
35 -289.485 1.40 1.88300 40.8 24.06
36 68.757 0.15 23.53
37 34.741 3.50 1.80518 25.4 23.44
38 201.945 1.84 22.81
39 1111.736 1.50 1.91082 35.3 21.93
40 40.184 33.00 21.09
41 192.674 5.00 1.49700 81.5 27.56
42 -67.713 1.05 27.88
43 483.753 1.50 1.88300 40.8 27.74
44 34.840 7.00 1.60342 38.0 27.52
45 -62.138 1.13 27.75
46 -115.113 6.00 1.51742 52.4 27.49
47 -39.357 1.50 1.88300 40.8 27.45
48 -106.543 (variable) 27.87
Image plane ∞

Aspheric data 26th surface
K = -6.77646e + 004 A 4 = 3.14453e-007 A 6 = -7.70633e-012 A 8 = 6.69043e-014 A10 = -9.36787e-017 A12 = 5.05543e-020

Various data Zoom ratio 20.00
Wide angle Medium Telephoto focal length 45.00 450.00 900.00
F number 4.50 4.50 6.50
Angle of View 18.21 1.88 0.94
Image height 14.80 14.80 14.80
Total lens length 496.96 496.96 496.96
BF 70.00 70.00 70.00

d12 3.60 117.04 129.76
d23 163.25 44.12 3.00
d28 27.04 7.83 40.44
d33 1.85 26.75 22.55
d48 70.00 70.00 70.00

Entrance pupil position 176.91 1448.68 3058.95
Exit pupil position -91.64 -91.64 -91.64
Front principal point position 209.38 645.87 -1052.08
Rear principal point position 25.00 -380.01 -830.00

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 225.00 101.39 49.33 -34.73
2 13 -34.75 29.29 12.67 -7.06
3 24 105.00 12.89 4.69 -3.67
4 29 125.00 12.56 1.29 -7.01
5 34 -203.63 75.09 -40.82 -142.69

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 372.54
2 3 -310.74
3 5 222.05
4 7 -236.04
5 9 324.66
6 11 567.24
7 13 -53.96
8 15 40.98
9 16 -62.57
10 18 -78.32
11 20 127.71
12 22 -84.13
13 24 120.77
14 25 -150.47
15 27 125.85
16 29 261.15
17 31 -134.91
18 32 85.52
19 35 -62.44
20 37 51.15
21 39 -45.50
22 41 101.17
23 43 -42.34
24 44 37.80
25 46 112.03
26 47 -71.02

Ｕ１第１レンズ群
Ｕ２第２レンズ群
Ｕ３第３レンズ群
Ｕ４第４レンズ群
Ｕ１１第１１サブユニット群
Ｕ１２第１２サブユニット群
ＳＰ絞り
ＩＰ像面 U1 1st lens group U2 2nd lens group U3 3rd lens group U4 4th lens group U11 11th subunit group U12 12th subunit group SP Aperture IP Image surface

Claims

In order from the object side to the image side, the first lens group having positive refractive power that moves during focusing without moving for zooming , the second lens group having negative refractive power that moves during zooming, and moved during zooming at least one group or more lens groups are, for zooming comprises an aperture stop is constituted by the last lens group having a positive refractive power which does not move, during zooming, the zoom lens you spacing groups each adjacent lenses changes There,
The focal length at the telephoto end of the zoom lens is fT, the focal length of the first lens group is f1, and the light from the most image-side lens surface of the first lens group to the rear principal point position of the first lens group. When the axial distance is OK1, and the focal length of the second lens group is f2,
3.5 <fT / f1 <7.0
−8.0 <f1 / f2 <−4.0
-0.35 <OK1 / f1 ≦ -0.1 5
A zoom lens characterized by satisfying

When the focal length at the wide angle end of the zoom lens is fW and the half angle of view at the wide angle end is ω_W,
−1.5 <f2 / (2 × fW × tan (ω_W)) <− 0.7
The zoom lens according to claim 1, wherein:

In order from the object side to the image side, the first lens group having positive refractive power that moves during focusing without moving for zooming, the second lens group having negative refractive power that moves during zooming, and moved during zooming A third lens group having a negative refractive power and a fourth lens group including an aperture stop and having a positive refractive power that does not move for zooming, and the imaging magnification of the fourth lens group is βr When
−3.0 <βr <−1.8
The zoom lens according to claim 1, wherein:

The first lens group has, in order from the object side to the image side, an eleventh lens group that does not move for focusing, and a twelfth refracting power that moves to the object side during focusing from the infinity side to the close side. 4. The zoom lens according to claim 1, comprising a lens group. 5.

The zoom lens according to any one of claims 1 to 4,
An image pickup apparatus comprising: an image pickup device that photoelectrically converts an optical image formed by the zoom lens.