JPH1039216A - Zoom lens - Google Patents

Zoom lens

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Publication number
JPH1039216A
JPH1039216A JP8213132A JP21313296A JPH1039216A JP H1039216 A JPH1039216 A JP H1039216A JP 8213132 A JP8213132 A JP 8213132A JP 21313296 A JP21313296 A JP 21313296A JP H1039216 A JPH1039216 A JP H1039216A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens group
magnification
lens
zoom
group
Prior art date
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Pending
Application number
JP8213132A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Hamanishi
芳徳 濱西
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP8213132A priority Critical patent/JPH1039216A/en
Publication of JPH1039216A publication Critical patent/JPH1039216A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/145Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
    • G02B15/1451Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive
    • G02B15/145121Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive arranged +-+-+

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom lens having high performance and a high variable power ratio and suitable for wide use purpose. SOLUTION: This zoom lens is provided with, in order from the object side, five lens groups G1-G5 of positive, negative, positive, negative and positive lenses and at the time of varying power, the second lens group G2 to the fourth lens group G4 are moved along the optical axis. In a variable power area and out of the variable power area, the magnifications of three lens groups of the second lens group G2 to the fourth lens group G4 do not almost simultaneously become unmagnified. the magnification of any one lens group among the second lens group G2 to the fourth lens group G4 does not become unmagnified and the magnifications of the remaining two lens groups do not almost simultaneously become unmagnified.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はズームレンズに関
し、特に高変倍ズームレンズに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zoom lens, and more particularly, to a high-magnification zoom lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、画像の入出力において、光学系に
よる撮影や投影を必要とする各種電子画像装置に有限光
学系が多く採用されている。具体的には、デジタルスチ
ルカメラ用レンズ系、近接撮影光学系、拡大引伸し用光
学系、縮小光学系、液晶ビデオプロジェクター用投射レ
ンズ等に有限光学系が使用されている。
2. Description of the Related Art Heretofore, a finite optical system has been widely used in various electronic image apparatuses which require photographing and projection by an optical system in inputting and outputting images. Specifically, a finite optical system is used for a digital still camera lens system, a close-up photographing optical system, an enlargement / expansion optical system, a reduction optical system, a projection lens for a liquid crystal video projector, and the like.

【0003】有限光学系のうち、有限系単焦点レンズは
汎用性が乏しく、それぞれ目的に応じて専用の光学系が
使用されている。これに対し、有限系ズームレンズは単
焦点レンズよりも汎用性は高いが、レンズの種類が少な
い。有限系ズームレンズは、35mmスチルカメラ用レ
ンズ系、16mmシネ用レンズ系、TV用レンズ系によ
く使用されている。特に、電子画像機器の小型で高画質
な像入力用光学系として、低倍率(1/50×〜1/3
0×程度)で広画角の撮像ズームレンズが求められてい
た。
[0003] Among the finite optical systems, the finite system single focus lens is poor in versatility, and a dedicated optical system is used for each purpose. On the other hand, a finite zoom lens has higher versatility than a single focus lens, but has few types of lenses. A finite zoom lens is often used for a 35 mm still camera lens system, a 16 mm cine lens system, and a TV lens system. In particular, as a small and high-quality image input optical system of an electronic image device, a low magnification (1/50 × to 1/3) is used.
(About 0x) and a wide-angle imaging zoom lens have been demanded.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】特公平3−71686
号公報には、低倍率で広画角なズームレンズが開示され
ている。しかしながら、この公報に開示のズームレンズ
のズーム方式(変倍方式)は高変倍化が困難であり、各
レンズ群のズーム軌道も複雑である。また、このズーム
レンズは測定投影機用の光学系であり、テレセントリッ
ク性を強く要求している。さらに、実効FナンバーがF
/3.5〜F/6.5程度と暗いので、照明条件によっ
ては絵柄が黒くて暗い被写体を撮影するには不十分であ
る。これに対し、明るくて、広角で、高変倍で、高性能
な光学系が、久しく求められていた。
[Problems to be Solved by the Invention]
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-139,086 discloses a zoom lens having a low magnification and a wide angle of view. However, the zoom method (magnification method) of the zoom lens disclosed in this publication is difficult to achieve high magnification, and the zoom trajectory of each lens group is also complicated. Further, this zoom lens is an optical system for a measuring projector, and strongly demands telecentricity. Furthermore, the effective F number is F
/3.5 to F / 6.5, which is insufficient for capturing a dark subject with a black pattern depending on the lighting conditions. On the other hand, a bright, wide-angle, high-magnification, high-performance optical system has long been demanded.

【0005】電子画像機器等に利用される光学系には、
非常に多くの目的に対応する仕様が要求されており、様
々な目的に応じてそれぞれ専用光学系が提供されてい
る。すなわち、従来のズームレンズでは、目的の数に応
じてそれぞれ専用の光学系を設計する必要があり、非常
に非効率的且つ不経済であった。また、高解像力を必要
とする撮像系などに利用可能な光学系として、倍率の色
収差が良好に補正され、明るく、高性能で、高変倍化が
可能で、共役長が短く、広い画角を担い、変倍中も歪曲
収差およびその変動の少ないズームレンズが求められて
いた。さらに、シェーディングを少なくするために、画
面周辺において充分な周辺光量を確保することのできる
ズームレンズが求められていた。
[0005] Optical systems used in electronic image equipment and the like include:
Specifications are required for very many purposes, and dedicated optical systems are provided for various purposes. That is, in the conventional zoom lens, it is necessary to design a dedicated optical system according to the number of objectives, which is very inefficient and uneconomical. In addition, as an optical system that can be used for imaging systems that require high resolution, chromatic aberration of magnification is well corrected, bright, high performance, high zoom ratio is possible, short conjugate length, wide angle of view Therefore, there has been a demand for a zoom lens which has little distortion and its fluctuation even during zooming. Further, in order to reduce shading, there has been a demand for a zoom lens capable of securing a sufficient peripheral light amount around a screen.

【0006】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、高性能で、高変倍率で、広範な利用目的に適
うズームレンズを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a zoom lens having high performance, high magnification, and suitable for a wide range of applications.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、物体側から順に、正の屈折力を
有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レ
ンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3
と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折
力を有する第5レンズ群G5とを備えたズームレンズに
おいて、変倍に際して、前記第2レンズ群G2乃至前記
第4レンズ群G4は光軸に沿って移動し、変倍領域内お
よび変倍領域外において、前記第2レンズ群G2乃至前
記第4レンズ群G4の3つのレンズ群の担う倍率はほぼ
同時に等倍となることがなく、変倍領域内において、前
記第2レンズ群G2乃至前記第4レンズ群G4のうちい
ずれか1つのレンズ群の担う倍率は等倍となることがな
く、残りの2つのレンズ群の担う倍率はほぼ同時に等倍
となることがないことを特徴とするズームレンズを提供
する。
According to the present invention, a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G1 having a negative refractive power are sequentially arranged from the object side. G2 and a third lens group G3 having a positive refractive power
And a fourth lens group G4 having a negative refracting power and a fifth lens group G5 having a positive refracting power, the second lens group G2 to the fourth lens group during zooming. G4 moves along the optical axis, and the magnifications of the three lens units of the second lens group G2 to the fourth lens group G4 become almost the same at the same time inside and outside the zooming area. In the variable power range, any one of the second lens group G2 to the fourth lens group G4 does not have the same magnification, and the remaining two lens groups have the same magnification. Provided is a zoom lens characterized in that the magnification does not become equal at almost the same time.

【0008】本発明の好ましい態様によれば、変倍領域
内において、前記第2レンズ群G2の担う倍率は等倍と
なることがなく、前記第3レンズ群G3の担う倍率と前
記第4レンズ群G4の担う倍率とがほぼ同時に等倍とな
ることがない。あるいは、変倍領域内において、前記第
4レンズ群G4の担う倍率は等倍となることがなく、前
記第2レンズ群G2の担う倍率と前記第3レンズ群G3
の担う倍率とがほぼ同時に等倍となることがない。
According to a preferred aspect of the present invention, the magnification carried by the second lens group G2 does not become the same magnification within the variable magnification area, and the magnification carried by the third lens group G3 and the fourth lens The magnification of the group G4 does not become almost equal at the same time. Alternatively, in the variable magnification area, the magnification carried by the fourth lens group G4 does not become the same magnification, and the magnification carried by the second lens group G2 and the third lens group G3
Are not almost equal at the same time.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のズームレンズは、物体側
から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負
の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有
する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レン
ズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを
備えている。そして、変倍に際して、第2レンズ群G2
乃至第4レンズ群G4は光軸に沿って移動する。また、
変倍領域内および変倍領域外において、第2レンズ群G
2乃至第4レンズ群G4の3つのレンズ群の担う倍率は
ほぼ同時に等倍となることがない。さらに、変倍領域内
において、第2レンズ群G2乃至第4レンズ群G4のう
ちいずれか1つのレンズ群の担う倍率は等倍(−1×)
になることがなく、残りの2つのレンズ群の担う倍率は
ほぼ同時に等倍となることがない。このように、本発明
の基本構成において、第2レンズ群G2乃至第4レンズ
群G4の3群が、変倍に際して光軸方向に移動する変倍
部を構成している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A zoom lens according to the present invention comprises, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a positive refractive power. A third lens group G3, a fourth lens group G4 having a negative refractive power, and a fifth lens group G5 having a positive refractive power. Then, upon zooming, the second lens group G2
In addition, the fourth lens group G4 moves along the optical axis. Also,
Inside the zooming area and outside the zooming area, the second lens group G
The magnifications of the three lens units of the second to fourth lens units G4 do not become almost equal at almost the same time. Further, in the variable power region, the magnification of any one of the second lens group G2 to the fourth lens group G4 is the same magnification (−1 ×).
, And the magnifications of the remaining two lens groups do not become almost equal at the same time. As described above, in the basic configuration of the present invention, the three lens units, the second lens unit G2 to the fourth lens unit G4, constitute a zooming unit that moves in the optical axis direction during zooming.

【0010】図1乃至図4は、本発明のズームレンズの
基本構成および変倍による各レンズ群のズーム軌道配置
を示す図である。なお、図1および図2の中間焦点距離
状態では、リードのバリエータ群である第4レンズ群G
4が等倍(−1×)になっている。また、図3および図
4の中間焦点距離状態では、リードのバリエータ群であ
る第2レンズ群G2が等倍(−1×)になっている。図
1〜図4において、fi は第iレンズ群の焦点距離を、
βw は広角端におけるズームレンズ全系の合成撮影倍率
を、βt は望遠端におけるズームレンズ全系の合成撮影
倍率を、βc は中間焦点距離状態におけるズームレンズ
全系の合成撮影倍率をそれぞれ示している。また、βwi
は広角端における第iレンズ群の担う倍率を、βtiは望
遠端における第iレンズ群の担う倍率を、βciは中間焦
点距離状態における第iレンズ群の担う倍率をそれぞれ
示している。
FIGS. 1 to 4 are views showing the basic configuration of a zoom lens according to the present invention and the arrangement of zoom trajectories of each lens group by zooming. In the intermediate focal length state of FIGS. 1 and 2, the fourth lens group G, which is a lead variator group,
4 is the same size (-1 ×). In the intermediate focal length state shown in FIGS. 3 and 4, the second lens group G2, which is a lead variator group, has an equal magnification (−1 ×). 1 to 4, fi is the focal length of the i-th lens unit,
βw indicates the combined photographing magnification of the entire zoom lens system at the wide-angle end, βt indicates the combined photographing magnification of the entire zoom lens system at the telephoto end, and βc indicates the combined photographing magnification of the entire zoom lens system at the intermediate focal length state. . Also, βwi
Represents the magnification of the i-th lens unit at the wide-angle end, βti represents the magnification of the i-th lens unit at the telephoto end, and βci represents the magnification of the i-th lens unit in the intermediate focal length state.

【0011】各ズーム配置において、以下の式(a)乃
至(h)に示す関係が成立する。 β=β1 β2 β3 β4 β5 (a) βz =β2 β3 β4 (b) βw =βw1βw2βw3βw4βw5 (c) βc =βc1βc2βc3βc4βc5 (d) βt =βt1βt2βt3βt4βt5 (e) βzw=βw2βw3βw4 (f) βzc=βc2βc3βc4 (g) βzt=βt2βt3βt4 (h)
In each zoom arrangement, the following equations (a) to (h) hold. β = β1 β2 β3 β4 β5 (a) βz = β2 β3 β4 (b) βw = βw1βw2βw3βw4βw5 (c) βc = βc1βc2βc3βc4βc5 (d) βt = βt1βt2βt3βt4βt3 (w) βc βt2βt3βt4 (h)

【0012】ここで、 β :任意のズーム配置におけるズームレンズ全系の合
成撮影倍率 βi :第iレンズ群の担う横倍率 βz :任意のズーム配置における変倍部の倍率 βzw:広角端における変倍部の倍率 βzc:中間焦点距離状態における変倍部の倍率 βzt:望遠端における変倍部の倍率
Here, β: combined photographing magnification of the entire zoom lens system in an arbitrary zoom arrangement βi: lateral magnification carried by the i-th lens group βz: magnification of the magnification unit in an arbitrary zoom arrangement βzw: magnification at the wide-angle end Part magnification βzc: Magnification of the magnification part at the intermediate focal length state βzt: Magnification of the magnification part at the telephoto end

【0013】一般に、2群以上のレンズ群で構成された
変倍部を有するズームレンズでは、変倍部の各レンズ群
のパワー(屈折力)の符号と変倍部の各レンズ群の担う
倍率が等倍( ±1)、0および±∞を満たすレンズ配置
とに対して注意が必要である。本発明においては、物体
側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力
の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ群G3
と、負屈折力の第4レンズ群G4と、正屈折力の第5レ
ンズ群G5とでズームレンズを構成し、特に変倍部の各
レンズ群の担う倍率に着目してズーム解の解析を行なっ
ている。本発明では、3群以上のレンズ群で構成された
変倍部を有するズームレンズにおいて、変倍領域内外で
各変倍レンズ群の担う倍率がほぼ同時に等倍(−1×)
となるズーム配置を回避している。このような本発明の
構成により、ズーム解の解析が複雑になるが、光学系の
屈折力配置や光学系の大きさ等に新たな自由度が発生す
る。
In general, in a zoom lens having a variable power unit composed of two or more lens units, the sign of the power (refractive power) of each lens unit of the variable power unit and the magnification of each lens unit of the variable power unit. Attention should be paid to a lens arrangement that satisfies the same magnification (± 1), 0 and ± ∞. In the present invention, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens group G3 having a positive refractive power.
And a fourth lens group G4 having a negative refracting power and a fifth lens group G5 having a positive refracting power, and a zoom solution is analyzed by paying particular attention to the magnification of each lens group of the variable power unit. I do. According to the present invention, in a zoom lens having a zooming unit composed of three or more lens groups, the magnifications of the zooming lens groups inside and outside the zooming area are almost the same (1 ×).
Avoiding the zoom arrangement. Such a configuration of the present invention complicates the analysis of the zoom solution, but creates a new degree of freedom in the arrangement of the refractive power of the optical system, the size of the optical system, and the like.

【0014】3群以上のレンズ群で変倍を行う場合、ズ
ーム領域(変倍領域)内において各変倍レンズ群がそれ
ぞれ別々に等倍(−1×) になるような構成を避ける方
が望ましい。3つのレンズ群を移動させて変倍を行うズ
ーム方式では、各変倍レンズ群がそれぞれ別々に等倍
(−1×) になるような構成を採用すると、ズーム解が
連続的に存在しない可能性が高くなる。この場合、3つ
の変倍レンズ群のうちいずれか1つのレンズ群の移動を
止めることによって、部分的に2群移動のズームレンズ
として連続的なズーム解を得ることができるが、処理が
複雑であり効率的でない。また、変倍部が3群移動から
2群移動へと変化するため、収差変動の構造も大きく変
化し、明るい光学系では収差補正も困難となる。
When performing zooming with three or more lens units, it is better to avoid a configuration in which each zooming lens unit individually becomes the same magnification (-1 ×) in the zoom area (magnification area). desirable. In a zoom system in which three lens groups are moved to perform zooming, if a configuration is adopted in which each zooming lens group is individually equal in magnification (-1 ×), zoom solutions may not exist continuously. The nature becomes high. In this case, by stopping the movement of any one of the three zoom lens groups, a continuous zoom solution can be obtained as a partially moved two-unit zoom lens, but the processing is complicated. There is not efficient. In addition, since the zooming unit changes from the third-group movement to the second-group movement, the structure of the aberration fluctuation also greatly changes, and it becomes difficult to correct the aberration with a bright optical system.

【0015】図1を参照しながらさらに具体的に述べる
と、本発明において、広角端から望遠端への変倍に際し
て、変倍部の各レンズ群が担う倍率はそれぞれ増大す
る。特に、第3レンズ群G3の担う倍率β3および第4
レンズ群G4の担う倍率β4は、広角端においてともに
等倍以下の低倍率であるが、望遠端への変倍に伴って徐
々に増大しながらそれぞれ別々に等倍となり、やがて望
遠端において最大倍率となる。一方、第2レンズ群G2
の担う倍率β2は、変倍領域内において等倍となること
なく、常に等倍以下の低倍率を保つ。こうして、第2レ
ンズ群G2は、変倍レンズ群として光軸方向に移動する
が、大きく変倍を担うことなく、コンペンセータ群とし
ての役割に徹している。この様なレンズ配置を設定する
ことにより、連続的なズーム解を安定的に求めることが
できる。そして、本発明においては、実用的な光学系の
大きさおよび良好な光学性能を確保することができる。
本明細書において、「高倍率」および「低倍率」という
表現は、倍率の絶対値の大小に基づく表現である。
More specifically, referring to FIG. 1, in the present invention, at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the magnification of each lens unit of the zooming unit increases. In particular, the magnification β3 of the third lens group G3 and the fourth magnification
The magnification β4 carried by the lens group G4 is a low magnification of less than or equal to 1 at the wide-angle end, but gradually increases with zooming to the telephoto end, becomes individually equal to each other, and eventually reaches the maximum magnification at the telephoto end. Becomes On the other hand, the second lens group G2
Does not become the same magnification within the variable magnification area, and always keeps a low magnification equal to or less than the same magnification. In this way, the second lens group G2 moves in the optical axis direction as a variable power lens group, but does not largely perform variable power, and is dedicated to the role of a compensator group. By setting such a lens arrangement, a continuous zoom solution can be stably obtained. In the present invention, the size of a practical optical system and good optical performance can be ensured.
In this specification, the expressions “high magnification” and “low magnification” are expressions based on the magnitude of the absolute value of the magnification.

【0016】本発明では、変倍部の各レンズ群がほぼ同
時に等倍となるズーム配置を有しないので、丸めの誤
差、製造公差など結像面におけるピントズレを起こす頻
度は小さい。また、本発明では、倍率誤差および調整に
よる誤差に対して、ズーム解は安定となる。さらに、本
発明のズーム方式では、像面におけるピントの突然の跳
びを回避することができる。ズーム比(変倍比)を大き
く確保するためには、変倍部の各レンズ群の担う倍率が
等倍となる構成を採用せざるを得ない。しかしながら、
変倍比が小さい場合、各レンズ群が担う倍率が等倍とな
るズーム配置を変倍領域内に積極的に取り込む必要はな
い。コンペンセータ群以外の変倍レンズ群の担う倍率が
等倍( βj =−1)となるところの近くを避けるのも一
つの手段である。本発明では、多群からなる変倍部の担
う倍率と屈折力配分とに着目し、連続的にズーム軌道が
存在するような好適なズーム解曲線を得ている。
In the present invention, since the lens units of the zooming unit do not have a zoom arrangement in which the magnification becomes almost the same at the same time, the frequency of defocusing on the image plane such as rounding errors and manufacturing tolerances is small. Further, in the present invention, the zoom solution is stable against the magnification error and the adjustment error. Further, with the zoom method of the present invention, it is possible to avoid sudden jumps in focus on the image plane. In order to ensure a large zoom ratio (magnification ratio), it is inevitable to adopt a configuration in which the magnification of each lens group of the magnification unit is the same. However,
When the zoom ratio is small, it is not necessary to positively incorporate a zoom arrangement in which the magnification of each lens unit is equal to the zoom ratio into the zoom region. One means is to avoid near the place where the magnification of the variable power lens group other than the compensator group is the same magnification (βj = −1). The present invention focuses on the magnification and refractive power distribution of the variable magnification unit composed of multiple groups, and obtains a suitable zoom solution curve such that a continuous zoom trajectory exists.

【0017】歪曲収差を少なくする方法として、レンズ
形状および屈折力配置の開口絞りに関する対称性の高い
レンズ構成が考えられる。しかしながら、変倍に伴って
各レンズ群が光軸に沿って移動するズームレンズでは、
変倍領域(ズーム領域)の全体に亘って開口絞りに関す
る対称性を維持することはできない。したがって、変倍
中も歪曲収差およびその変動の少ない光学系を得るに
は、本発明の基本構成のように、各レンズ群の屈折力配
分が開口絞りに対してある程度の対称性を有する構成が
不可欠である。
As a method of reducing distortion, a lens configuration having high symmetry with respect to an aperture stop having a lens shape and a refractive power arrangement can be considered. However, in a zoom lens in which each lens group moves along the optical axis with zooming,
It is not possible to maintain symmetry with respect to the aperture stop over the entire zooming area (zoom area). Therefore, in order to obtain an optical system with little distortion and its fluctuation even during zooming, a configuration in which the refractive power distribution of each lens group has a certain degree of symmetry with respect to the aperture stop as in the basic configuration of the present invention. It is essential.

【0018】歪曲収差の発生状況を解析するとき、ズー
ムレンズ全体を3分割して考察することが望ましい。す
なわち、開口絞りを含むレンズ群を中群とし、中群より
も物体側のレンズ群を前群とし、中群よりも像側のレン
ズ群を後群とする。この場合、前群および後群の各内部
において、かなりの程度まで歪曲収差の補正が可能なよ
うな屈折力構成およびレンズ構成が必要である。前群お
よび後群でそれぞれ補正することのできなかった歪曲収
差成分、および前群と後群とで相殺することのできなか
った歪曲収差成分については、中群が補正するように役
割分担させる。このようなレンズ構成を採用することに
よって、ズーミング(変倍)に伴って移動するレンズ群
においても、歪曲収差の変動を少なくすることができ
る。一方、歪曲収差を非常に少なくするためには、前群
の内部屈折力配分を物体側から順に正負に、後群の内部
屈折力配分を物体側から順に負正にして、収差のキャン
セルが可能なレンズ構成および屈折力配分が不可欠であ
る。
When analyzing the state of occurrence of distortion, it is desirable to consider the entire zoom lens by dividing it into three parts. That is, the lens group including the aperture stop is defined as the middle group, the lens group on the object side of the middle group is defined as the front group, and the lens group on the image side of the middle group is defined as the rear group. In this case, inside each of the front group and the rear group, a refractive power configuration and a lens configuration that can correct distortion to a considerable extent are required. For the distortion components that could not be corrected in the front group and the rear group, and the distortion components that could not be canceled in the front group and the rear group, the middle group is assigned to correct the roles. By adopting such a lens configuration, the fluctuation of distortion can be reduced even in a lens group that moves with zooming (magnification change). On the other hand, to minimize distortion, aberrations can be canceled by setting the internal refractive power distribution of the front group to positive and negative in order from the object side, and the internal refractive power distribution of the rear group to negative and positive in order from the object side. A proper lens configuration and refractive power distribution are indispensable.

【0019】さらに、3群以上のレンズ群で変倍部を構
成することにより所望のズーム比を得る場合、2群構成
の変倍部よりも各レンズ群の移動量を少なくして変倍を
行うことが可能である。その結果、広角端での主光線の
入射高を小さくすることができるので、物体側のレンズ
径の小型化にも非常に有効である。また、後述するよう
に、本発明の各実施例では変倍部が3つのレンズ群から
構成されているが、対称性を保存しつつ、4群、5群あ
るいはそれ以上の数のレンズ群で変倍部を構成すること
によって、高変倍ズームレンズへの拡張を容易に実現す
ることができる。
Further, when a desired zoom ratio is obtained by forming a zooming unit with three or more lens units, the amount of movement of each lens unit is reduced as compared with the zooming unit having a two-unit configuration, and zooming is performed. It is possible to do. As a result, the incident height of the principal ray at the wide-angle end can be reduced, which is very effective in reducing the lens diameter on the object side. As will be described later, in each embodiment of the present invention, the zooming unit is composed of three lens groups. However, while maintaining symmetry, four, five or more lens groups are used. By configuring the zooming unit, extension to a high zooming zoom lens can be easily realized.

【0020】通常、瞳の位置をレンズ端の表面にできる
だけ近づける場合、レンズ群の屈折力配置において負屈
折力のレンズ群が先行する。一方、瞳の位置をレンズ端
の表面からできるだけ遠ざける場合、レンズ群の屈折力
配置において正屈折力のレンズ群が先行する。この様な
屈折力配分を採用すると、像側テレセントリック光学
系、物側テレセントリック光学系、あるいはこれに近い
光学系を実現することができる。しかしながら、本発明
においては、テレセントリック光学系である必要はな
い。そのため、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3と
の間隔から第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間
隔までのいずれの位置に開口絞りを位置決めしてもよ
い。また、開口絞りは、変倍に連動して空間的に移動し
てもよいし、あるいは変倍中常に光軸に沿って固定であ
ってもよい。本発明の光学系の構成においては、負の瞳
倍率を実現し易く、射出瞳の位置を結像面よりも更に後
方(像側)にすることができる。
Usually, when the position of the pupil is brought as close as possible to the surface of the lens end, the lens unit having a negative refractive power precedes the refractive power arrangement of the lens units. On the other hand, when the position of the pupil is as far as possible from the surface of the lens end, the lens unit having a positive refractive power precedes the refractive power arrangement of the lens units. When such a refractive power distribution is employed, an image-side telecentric optical system, an object-side telecentric optical system, or an optical system close thereto can be realized. However, the present invention does not need to be a telecentric optical system. Therefore, the aperture stop may be positioned at any position from the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 to the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5. Also, the aperture stop may move spatially in conjunction with zooming, or may be fixed along the optical axis during zooming. In the configuration of the optical system of the present invention, a negative pupil magnification can be easily realized, and the position of the exit pupil can be located further behind (image side) than the image plane.

【0021】本発明では、変倍領域内において、変倍部
を構成する第2レンズ群G2乃至第4レンズ群G4のう
ち2つのレンズ群の担う倍率がほぼ同時に等倍となるこ
とがない。その結果、特に変倍比が4倍〜5倍以上の高
倍率のズームレンズについては、変倍中にズーム解が不
連続となり易い。このため、変倍領域内においてコンペ
ンセータ群の担う倍率が等倍となることのない構成を採
用することにより、高変倍化を可能にするとともに連続
的軌道を有するズーム解を安定的に確保することができ
る。本発明では、変倍部の各レンズ群がほぼ同時に等倍
となるズーム配置を有しないので、丸めの誤差、製造公
差などによる結像面のピントズレを起こす頻度は小さ
い。また、光学系の屈折力配置や光学系の大きさ等に新
たな自由度を確保することができる。
In the present invention, in the zooming area, the magnifications of the two lens groups of the second lens group G2 to the fourth lens group G4 constituting the zooming unit do not become almost equal at the same time. As a result, especially for a high-magnification zoom lens having a zoom ratio of 4 to 5 or more, the zoom solution tends to be discontinuous during zooming. For this reason, by adopting a configuration in which the magnification of the compensator group does not become equal in the zooming area, high zooming is possible and a stable zoom solution having a continuous orbit is secured. be able to. In the present invention, since the lens units in the zooming unit do not have a zoom arrangement in which the magnification becomes almost the same, the frequency of defocusing of the image plane due to rounding errors, manufacturing tolerances, and the like is small. Further, a new degree of freedom can be secured for the refractive power arrangement of the optical system and the size of the optical system.

【0022】また、本発明においては、変倍領域内にお
いて、第3レンズ群G3の担う倍率と第4レンズ群G4
の担う倍率とがほぼ同時に等倍となることがなく、且つ
第2レンズ群G2の担う倍率は等倍となることがないの
が望ましい。これは、高変倍比を有する連続的なズーム
解を確実に確保するために、コンペンセータ群である第
2レンズ群G2の担う倍率を等倍を境に分類することを
示しており、1群構成のコンペンセーターのときズーム
方程式の解は二次方程式の解として2つ得られる。この
とき、コンペンセータ群である第2レンズ群G2の担う
倍率は、図1に示すように常に等倍よりも低倍率である
か、あるいは図2に示すように常に等倍よりも高倍率で
ある必要がある。なお、第2レンズ群G2の担う倍率を
等倍を境に分類しない場合には、別の方策によって連続
解を得る必要が生じる。
In the present invention, the magnification of the third lens group G3 and the fourth lens group G4
And the magnification carried by the second lens group G2 should not be substantially equal. This indicates that in order to ensure a continuous zoom solution having a high zoom ratio, the magnification of the second lens group G2, which is a compensator group, is classified based on the unity magnification. When the compensator is configured, two solutions of the zoom equation are obtained as solutions of the quadratic equation. At this time, the magnification carried by the second lens group G2, which is a compensator group, is always lower than the same magnification as shown in FIG. 1, or higher than the same magnification as shown in FIG. There is a need. If the magnification of the second lens group G2 is not classified based on the same magnification, it is necessary to obtain a continuous solution by another measure.

【0023】本発明では、コンペンセータ群である第2
レンズ群G2の担う倍率を等倍を境に分類する上述の構
成において、以下の条件式(1)および(2)を満足す
るか、あるいは条件式(3)および(4)を満足するこ
とが望ましい。 0.3≦|βw2|<1.0 (1) 0.3≦|βt2|<1.0 (2) 1.0<|βw2|≦2.5 (3) 1.0<|βt2|≦2.5 (4) ここで、 βw2:広角端における第2レンズ群G2の担う倍率 βt2:望遠端における第2レンズ群G2の担う倍率
In the present invention, the second compensator group
In the above-described configuration in which the magnification carried by the lens group G2 is classified at the same magnification, the following conditional expressions (1) and (2) may be satisfied, or conditional expressions (3) and (4) may be satisfied. desirable. 0.3 ≦ | βw2 | <1.0 (1) 0.3 ≦ | βt2 | <1.0 (2) 1.0 <| βw2 | ≦ 2.5 (3) 1.0 <| βt2 | ≦ 2.5 (4) Here, βw2: magnification carried by the second lens group G2 at the wide-angle end βt2: magnification carried by the second lens group G2 at the telephoto end

【0024】条件式(1)および(2)は、図1のズー
ム軌道配置に対応しており、第2レンズ群G2の広角端
における倍率および望遠端における倍率について適切な
範囲を規定している。また、条件式(3)および(4)
は、図2のズーム軌道配置に対応しており、第2レンズ
群G2の広角端における倍率および望遠端における倍率
について適切な範囲を規定している。図1において望遠
端における第2レンズ群G2の倍率βt2の大きさが上限
を越えると、すなわち条件式(2)において上限値を上
回ると、連続解が存在しなくなるので好ましくない。ま
た、広角端における第2レンズ群G2の倍率βw2の大き
さが上限に近づくにつれて変倍効率が低下するので好ま
しくない。さらに、広角端における第2レンズ群G2の
倍率βw2の大きさが上限を越えると、すなわち条件式
(1)において上限値を上回ると、連続解が存在しなく
なるので好ましくない。
The conditional expressions (1) and (2) correspond to the zoom trajectory arrangement in FIG. 1, and define appropriate ranges for the magnification at the wide-angle end and the magnification at the telephoto end of the second lens group G2. . Also, conditional expressions (3) and (4)
Corresponds to the zoom trajectory arrangement in FIG. 2 and defines appropriate ranges for the magnification at the wide-angle end and the magnification at the telephoto end of the second lens group G2. In FIG. 1, if the magnitude of the magnification βt2 of the second lens group G2 at the telephoto end exceeds the upper limit, that is, if it exceeds the upper limit in the conditional expression (2), there is no continuous solution, which is not preferable. Also, as the magnitude of the magnification βw2 of the second lens group G2 at the wide angle end approaches the upper limit, the zooming efficiency decreases, which is not preferable. Further, if the magnitude of the magnification βw2 of the second lens group G2 at the wide-angle end exceeds the upper limit, that is, if it exceeds the upper limit in the conditional expression (1), it is not preferable because there is no continuous solution.

【0025】また、望遠端における第2レンズ群G2の
倍率βt2の大きさが下限を越えると、すなわち条件式
(2)において下限値を下回ると、変倍効率が低下する
ので好ましくない。また、広角端における第2レンズ群
G2の倍率βw2の大きさが下限を越えると、すなわち条
件式(1)において下限値を下回ると、第1レンズ群G
1を通過する軸外光束が光軸から著しく隔たり光学系の
大型化を招くので、好ましくない。
If the magnitude of the magnification βt2 of the second lens group G2 at the telephoto end is below the lower limit, that is, below the lower limit in the conditional expression (2), the zooming efficiency is undesirably reduced. If the magnitude of the magnification βw2 of the second lens group G2 at the wide-angle end exceeds the lower limit, that is, falls below the lower limit in conditional expression (1), the first lens group G
The off-axis light flux passing through 1 is not preferable because it significantly separates from the optical axis and causes an increase in the size of the optical system.

【0026】一方、図2において望遠端における第2レ
ンズ群G2の倍率βt2の大きさが上限を越えると、すな
わち条件式(4)において上限値を上回ると、第2レン
ズ群G2の負荷が大きくなり過ぎて好ましくない。さら
に、第2レンズ群G2以降の変倍レンズ群の倍率も急増
して諸収差の補正が困難となり、各レンズ群の干渉が起
こるので好ましくない。また、広角端における第2レン
ズ群G2の倍率βw2の大きさが上限を越えると、すなわ
ち条件式(3)において上限値を上回ると、変倍効率が
著しく低下するので好ましくない。
On the other hand, if the magnitude of the magnification βt2 of the second lens group G2 at the telephoto end in FIG. 2 exceeds the upper limit, ie, exceeds the upper limit in the conditional expression (4), the load on the second lens group G2 increases. It is not preferable because it becomes too much. Further, the magnifications of the variable power lens units subsequent to the second lens unit G2 also increase rapidly, making it difficult to correct various aberrations, and undesirably causing interference between the lens units. If the magnitude of the magnification βw2 of the second lens group G2 at the wide-angle end exceeds the upper limit, that is, if it exceeds the upper limit in the conditional expression (3), the zooming efficiency is significantly reduced, which is not preferable.

【0027】一方、望遠端における第2レンズ群G2の
倍率βt2の大きさが下限に近づくにつれて変倍効率が低
下する。そして、望遠端における第2レンズ群G2の倍
率βt2の大きさが下限を越えると、すなわち条件式
(4)において下限値を下回ると、連続解が存在しなく
なるので好ましくない。また、広角端における第2レン
ズ群G2の倍率βw2の大きさが下限を越えると、すなわ
ち条件式(3)において下限値を下回ると、連続解が存
在しなくなるのでやはり好ましくない。
On the other hand, as the magnitude of the magnification βt2 of the second lens group G2 at the telephoto end approaches the lower limit, the zooming efficiency decreases. If the magnitude of the magnification βt2 of the second lens group G2 at the telephoto end is below the lower limit, that is, below the lower limit in the conditional expression (4), it is not preferable because there is no continuous solution. If the magnitude of the magnification βw2 of the second lens group G2 at the wide-angle end is below the lower limit, that is, below the lower limit in the conditional expression (3), a continuous solution does not exist, which is not preferable.

【0028】変倍部の倍率範囲の調整は、固定レンズ群
の担う倍率を調整することによって変倍部の倍率範囲が
変化すると可能である。しかしながら、撮影距離やバッ
クフォーカスが大きく変化し、仕様が変化してまうの
で、変倍部の倍率範囲の調整には自ずと制限がある。条
件式(1)および(2)あるいは条件式(3)および
(4)を満足すれば、広角端から望遠端までの変倍領域
においてズーム解を安定的に求めることができる。逆
に、条件式(1)および(2)あるいは条件式(3)お
よび(4)を満足しない場合、ズーム解が存在しない領
域が発生し易く、変倍領域内における連続解の解析が複
雑となる。このため、変倍部が2群以上のレンズ群で構
成される場合、特定の変倍レンズ群を部分的に固定する
などの細工が必要となり、変倍効率が低下する。さら
に、カム形状も複雑となり、スムーズなズームカム軌道
を得ることが困難になる。
It is possible to adjust the magnification range of the variable magnification unit by adjusting the magnification of the fixed lens group by changing the magnification range of the variable magnification unit. However, since the shooting distance and the back focus greatly change, and the specifications change, the adjustment of the magnification range of the zoom unit is naturally limited. If conditional expressions (1) and (2) or conditional expressions (3) and (4) are satisfied, a zoom solution can be stably obtained in the variable power region from the wide-angle end to the telephoto end. Conversely, if conditional expressions (1) and (2) or conditional expressions (3) and (4) are not satisfied, a region where no zoom solution exists is likely to occur, and the analysis of a continuous solution within the variable magnification region is complicated. Become. For this reason, when the variable power unit is composed of two or more lens units, it is necessary to perform a work such as partially fixing a specific variable power lens unit, and the variable power efficiency is reduced. Further, the cam shape becomes complicated, and it becomes difficult to obtain a smooth zoom cam trajectory.

【0029】また、本発明では、第2レンズ群G2の担
う倍率を等倍を境に分類する上述の構成において、変倍
領域内で第3レンズ群G3の担う倍率が以下の条件式
(5)を満足することが望ましい。 0.3≦|βw3|<|β3|<|βt3|≦2.5 (5) ここで、 β3:任意のズーム配置における第3レンズ群G3の担
う倍率 βw3:広角端における第3レンズ群G3の担う倍率 βt3:望遠端における第3レンズ群G3の担う倍率
In the present invention, the magnification carried by the third lens group G3 in the variable magnification area is determined by the following conditional expression (5). ) Should be satisfied. 0.3 ≦ | βw3 | <| β3 | <| βt3 | ≦ 2.5 (5) where β3: magnification of the third lens group G3 in an arbitrary zoom arrangement βw3: third lens group G3 at the wide-angle end Βt3: Magnification of the third lens group G3 at the telephoto end

【0030】条件式(5)は、変倍領域内において第3
レンズ群G3の担う倍率の適切な範囲について規定して
いる。条件式(5)の上限値を上回ると、望遠端におい
て第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが干渉するの
で好ましくない。また、この干渉を解消するためには第
2レンズ群G2の屈折力を過剰に強くする必要があり、
その結果、非点収差およびコマ収差の補正が困難になる
ので好ましくない。一方、条件式(5)の下限値を下回
ると、広角端で第3レンズ群G3と第4レンズ群G4と
が干渉するので好ましくない。
Conditional expression (5) satisfies the third condition in the variable power range.
This defines an appropriate range of magnification that the lens group G3 carries. Exceeding the upper limit of conditional expression (5) is not preferable because the second lens group G2 and the third lens group G3 interfere at the telephoto end. In order to eliminate this interference, it is necessary to excessively increase the refractive power of the second lens group G2.
As a result, it becomes difficult to correct astigmatism and coma, which is not preferable. On the other hand, when the value goes below the lower limit of conditional expression (5), the third lens group G3 and the fourth lens group G4 interfere with each other at the wide angle end, which is not preferable.

【0031】また、本発明では、第2レンズ群G2の担
う倍率を等倍を境に分類する上述の構成において、変倍
領域内で第4レンズ群G4の担う倍率が以下の条件式
(6)を満足することが望ましい。 0.3≦|βw4|<|β4|<|βt4|≦2.5 (6) ここで、 β4:任意のズーム配置における第4レンズ群G4の担
う倍率 βw4:広角端における第4レンズ群G4の担う倍率 βt4:望遠端における第4レンズ群G4の担う倍率
In the present invention, the magnification carried by the fourth lens group G4 in the variable magnification area is determined by the following conditional expression (6) in the above-described configuration in which the magnification carried by the second lens group G2 is classified at the same magnification. ) Should be satisfied. 0.3 ≦ | βw4 | <| β4 | <| βt4 | ≦ 2.5 (6) where β4 is the magnification of the fourth lens group G4 in an arbitrary zoom arrangement. Βw4 is the fourth lens group G4 at the wide-angle end. Βt4: Magnification of the fourth lens group G4 at the telephoto end

【0032】条件式(6)は、変倍領域内において第4
レンズ群G4の担う倍率の適切な範囲について規定して
いる。条件式(6)の上限値を上回ると、望遠端におい
て第4レンズ群G4と第5レンズ群G5とが干渉するの
で好ましくない。また、この干渉を解消するためには第
4レンズ群G4の屈折力を過剰に強くする必要があり、
その結果、球面収差およびコマ収差の補正が困難になる
ので好ましくない。逆に、条件式(6)の下限値を下回
ると、広角端において第3レンズ群G3と第4レンズ群
G4とが干渉するので好ましくない。
Conditional expression (6) satisfies the fourth condition in the variable power range.
An appropriate range of the magnification that the lens group G4 carries is defined. Exceeding the upper limit of conditional expression (6) is not preferred because the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 interfere at the telephoto end. In order to eliminate this interference, it is necessary to make the refractive power of the fourth lens group G4 excessively strong.
As a result, it becomes difficult to correct spherical aberration and coma, which is not preferable. Conversely, when the value goes below the lower limit of conditional expression (6), the third lens group G3 and the fourth lens group G4 interfere with each other at the wide angle end, which is not preferable.

【0033】一方、本発明においては、変倍領域内にお
いて、第2レンズ群G2の担う倍率と第3レンズ群G3
の担う倍率とが互いにほぼ同時に等倍となることがな
く、且つ第4レンズ群G4の担う倍率は等倍となること
がないのが望ましい。これは、高変倍比を有する連続的
なズーム解を確実に確保するために、コンペンセータ群
である第4レンズ群G4の担う倍率を等倍を境に分類す
ることを示しており、ズーム方程式の解は二次方程式の
解として2つ得られる。このとき、コンペンセータ群で
ある第4レンズ群G4の担う倍率は、図4に示すように
常に等倍よりも低倍率であるか、あるいは図3に示すよ
うに常に等倍よりも高倍率である必要がある。なお、第
4レンズ群G4の担う倍率を等倍を境に分類しない場合
には、別の方策によって連続解を得る必要が生じる。
On the other hand, in the present invention, the magnification carried by the second lens group G2 and the third lens group G3
It is desirable that the magnifications of the fourth lens group G4 do not become equal to each other at almost the same time. This indicates that the magnification of the fourth lens group G4, which is a compensator group, is classified based on the unity magnification in order to reliably secure a continuous zoom solution having a high zoom ratio. Are obtained as solutions of quadratic equations. At this time, the magnification carried by the fourth lens group G4, which is the compensator group, is always lower than the same magnification as shown in FIG. 4, or higher than the same magnification as shown in FIG. There is a need. When the magnification of the fourth lens group G4 is not classified based on the same magnification, it is necessary to obtain a continuous solution by another measure.

【0034】本発明では、コンペンセータ群である第4
レンズ群G4の担う倍率を等倍を境に分類する上述の構
成において、以下の条件式(7)および(8)を満足す
るか、あるいは条件式(9)および(10)を満足するこ
とが望ましい。 0.3≦|βw4|<1.0 (7) 0.3≦|βt4|<1.0 (8) 1.0<|βw4|≦3.2 (9) 1.0<|βt4|≦3.2 (10) ここで、 βw4:広角端における第4レンズ群G4の担う倍率 βt4:望遠端における第4レンズ群G4の担う倍率
In the present invention, the fourth compensator group
In the above-described configuration in which the magnification carried by the lens group G4 is classified at the same magnification, the following conditional expressions (7) and (8) may be satisfied, or conditional expressions (9) and (10) may be satisfied. desirable. 0.3 ≦ | βw4 | <1.0 (7) 0.3 ≦ | βt4 | <1.0 (8) 1.0 <| βw4 | ≦ 3.2 (9) 1.0 <| βt4 | ≦ 3.2 (10) where, βw4: magnification of the fourth lens group G4 at the wide-angle end βt4: magnification of the fourth lens group G4 at the telephoto end

【0035】条件式(7)および(8)は、図4のズー
ム軌道配置に対応しており、第4レンズ群G4の広角端
における倍率および望遠端における倍率について適切な
範囲を規定している。また、条件式(9)および(10)
は、図3のズーム軌道配置に対応しており、第4レンズ
群G4の広角端における倍率および望遠端における倍率
について適切な範囲を規定している。図4において望遠
端における第4レンズ群G4の倍率βt4の大きさが上限
を越えると、すなわち条件式(8)において上限値を上
回ると、連続解が存在しなくなるので好ましくない。ま
た、広角端における第4レンズ群G4の倍率βw4の大き
さが上限に近づくにつれて変倍効率が低下するので好ま
しくない。さらに、広角端における第4レンズ群G4の
倍率βw4の大きさが上限を越えると、すなわち条件式
(7)において上限値を上回ると、連続解が存在しなく
なるので好ましくない。
Conditional expressions (7) and (8) correspond to the zoom trajectory arrangement in FIG. 4, and define appropriate ranges for the magnification at the wide-angle end and the magnification at the telephoto end of the fourth lens unit G4. . Also, conditional expressions (9) and (10)
Corresponds to the zoom trajectory arrangement in FIG. 3 and defines appropriate ranges for the magnification at the wide-angle end and the magnification at the telephoto end of the fourth lens group G4. In FIG. 4, if the magnitude of the magnification βt4 of the fourth lens group G4 at the telephoto end exceeds the upper limit, that is, if the magnitude exceeds the upper limit in the conditional expression (8), it is not preferable because there is no continuous solution. Also, as the magnitude of the magnification βw4 of the fourth lens group G4 at the wide angle end approaches the upper limit, the zooming efficiency decreases, which is not preferable. Further, if the magnitude of the magnification βw4 of the fourth lens group G4 at the wide-angle end exceeds the upper limit, that is, exceeds the upper limit in the conditional expression (7), it is not preferable because there is no continuous solution.

【0036】また、望遠端における第4レンズ群G4の
倍率βt4の大きさが下限を越えると、すなわち条件式
(8)において下限値を下回ると、変倍効率が低下する
ので好ましくない。また、広角端における第4レンズ群
G4の倍率βw4の大きさが下限を越えると、すなわち条
件式(7)において下限値を下回ると、第1レンズ群G
1を通過する軸外光束が光軸から著しく隔たり光学系の
大型化を招くので、好ましくない。
If the magnitude of the magnification βt4 of the fourth lens unit G4 at the telephoto end exceeds the lower limit, that is, if it falls below the lower limit in the conditional expression (8), the zooming efficiency is undesirably reduced. If the magnitude of the magnification βw4 of the fourth lens group G4 at the wide angle end exceeds the lower limit, that is, falls below the lower limit in the conditional expression (7), the first lens group G4.
The off-axis light flux passing through 1 is not preferable because it significantly separates from the optical axis and causes an increase in the size of the optical system.

【0037】一方、図3において望遠端における第4レ
ンズ群G4の倍率βt4の大きさが上限を越えると、すな
わち条件式(10)において上限値を上回ると、第4レン
ズ群G4の負荷が大きくなり過ぎて好ましくない。さら
に、変倍部の各レンズ群の倍率も急増して諸収差の補正
が困難となり、各レンズ群の干渉が起こるので好ましく
ない。また、広角端における第4レンズ群G4の倍率β
w4の大きさが上限を越えると、すなわち条件式(9)に
おいて上限値を上回ると、変倍効率が著しく低下するの
で好ましくない。
On the other hand, in FIG. 3, when the magnitude of the magnification βt4 of the fourth lens group G4 at the telephoto end exceeds the upper limit, ie, exceeds the upper limit in the conditional expression (10), the load on the fourth lens group G4 increases. It is not preferable because it becomes too much. Further, the magnification of each lens unit in the zooming unit also increases rapidly, making it difficult to correct various aberrations, and interference between the lens units occurs, which is not preferable. The magnification β of the fourth lens group G4 at the wide angle end
If the value of w4 exceeds the upper limit, that is, if the value exceeds the upper limit in the conditional expression (9), the zooming efficiency is significantly reduced, which is not preferable.

【0038】一方、望遠端における第4レンズ群G4の
倍率βt4の大きさが下限に近づくにつれて変倍効率が低
下する。そして、望遠端における第4レンズ群G4の倍
率βt4の大きさが下限を越えると、すなわち条件式(1
0)において下限値を下回ると、連続解が存在しなくな
るので好ましくない。また、広角端における第4レンズ
群G4の倍率βw4の大きさが下限を越えると、すなわち
条件式(9)において下限値を下回ると、連続解が存在
しなくなるのでやはり好ましくない。
On the other hand, as the magnitude of the magnification βt4 of the fourth lens group G4 at the telephoto end approaches the lower limit, the zooming efficiency decreases. If the magnitude of the magnification βt4 of the fourth lens group G4 at the telephoto end exceeds the lower limit, that is, the conditional expression (1)
If the value falls below the lower limit in 0), there is no continuous solution, which is not preferable. If the magnitude of the magnification βw4 of the fourth lens group G4 at the wide-angle end is below the lower limit, that is, below the lower limit in the conditional expression (9), a continuous solution does not exist, which is also not preferable.

【0039】変倍部の倍率範囲の調整は、固定レンズ群
の担う倍率を調整することによって可能である。しかし
ながら、変倍部の倍率が変化すると撮影距離やバックフ
ォーカスが大きく変化し、仕様が変化してまうので、変
倍部の倍率範囲の調整には自ずと制限がある。条件式
(7)および(8)あるいは条件式(9)および(10)
を満足すれば、広角端から望遠端までの変倍領域におい
てズーム解を安定的に求めることができる。逆に、条件
式(7)および(8)あるいは条件式(9)および(1
0)を満足しない場合、ズーム解が存在しない領域が発
生し易く、変倍領域内における連続解の解析が複雑とな
る。このため、変倍部が2群以上のレンズ群で構成され
る場合、特定の変倍レンズ群を部分的に固定するなどの
細工が必要となり、変倍効率が低下する。さらに、カム
形状も複雑となり、スムーズなズームカム軌道を得るこ
とが困難になる。
The magnification range of the variable magnification unit can be adjusted by adjusting the magnification of the fixed lens group. However, when the magnification of the zoom unit changes, the shooting distance and the back focus change greatly, and the specifications change. Therefore, the adjustment of the magnification range of the zoom unit is naturally limited. Conditional expressions (7) and (8) or conditional expressions (9) and (10)
Is satisfied, a zoom solution can be stably obtained in the variable power range from the wide-angle end to the telephoto end. Conversely, conditional expressions (7) and (8) or conditional expressions (9) and (1)
If 0) is not satisfied, a region where no zoom solution exists is likely to occur, and the analysis of the continuous solution in the variable magnification region becomes complicated. For this reason, when the variable power unit is composed of two or more lens units, it is necessary to perform a work such as partially fixing a specific variable power lens unit, and the variable power efficiency is reduced. Further, the cam shape becomes complicated, and it becomes difficult to obtain a smooth zoom cam trajectory.

【0040】また、本発明では、第4レンズ群G4の担
う倍率を等倍を境に分類する上述の構成において、変倍
領域内で第2レンズ群G2の担う倍率が以下の条件式
(11)を満足することが望ましい。 0.2≦|βw2|<|β2|<|βt2|≦2.5 (11) ここで、 β2:任意のズーム配置における第2レンズ群G2の担
う倍率 βw2:広角端における第2レンズ群G2の担う倍率 βt2:望遠端における第2レンズ群G2の担う倍率
In the present invention, the magnification carried by the second lens group G2 in the variable magnification area is determined by the following conditional expression (11) in the above-described configuration in which the magnification carried by the fourth lens group G4 is classified with the same magnification. ) Should be satisfied. 0.2 ≦ | βw2 | <| β2 | <| βt2 | ≦ 2.5 (11) where β2: magnification of the second lens group G2 in an arbitrary zoom arrangement βw2: second lens group G2 at the wide-angle end Βt2: Magnification of the second lens group G2 at the telephoto end

【0041】条件式(11)は、変倍領域内において第2
レンズ群G2の担う倍率の適切な範囲について規定して
いる。条件式(11)の上限値を上回ると、望遠端におい
て第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが干渉するの
で好ましくない。また、この干渉を解消するためには第
2レンズ群G2の屈折力を過剰に強くする必要があり、
その結果、非点収差およびコマ収差の補正が困難になる
ので好ましくない。条件式(11)の下限値を下回ると、
広角端で第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とが干渉
するので好ましくない。
Conditional expression (11) satisfies the second condition in the variable power range.
An appropriate range of the magnification that the lens group G2 carries is defined. Exceeding the upper limit of conditional expression (11) is not preferable because the second lens group G2 and the third lens group G3 interfere at the telephoto end. In order to eliminate this interference, it is necessary to excessively increase the refractive power of the second lens group G2.
As a result, it becomes difficult to correct astigmatism and coma, which is not preferable. When falling below the lower limit of conditional expression (11),
It is not preferable because the first lens group G1 and the second lens group G2 interfere at the wide angle end.

【0042】また、本発明では、第4レンズ群G4の担
う倍率を等倍を境に分類する上述の構成において、変倍
領域内で第3レンズ群G3の担う倍率が以下の条件式
(12)を満足することが望ましい。 0.2≦|βw3|<|β3|<|βt3|≦2.5 (12) ここで、 β3:任意のズーム配置における第3レンズ群G3の担
う倍率 βw3:広角端における第3レンズ群G3の担う倍率 βt3:望遠端における第3レンズ群G3の担う倍率
Further, according to the present invention, in the above-described configuration in which the magnification carried by the fourth lens group G4 is classified at the same magnification, the magnification carried by the third lens group G3 in the variable magnification area is represented by the following conditional expression (12). ) Should be satisfied. 0.2 ≦ | βw3 | <| β3 | <| βt3 | ≦ 2.5 (12) where β3: magnification of the third lens group G3 in an arbitrary zoom arrangement βw3: third lens group G3 at the wide-angle end Βt3: Magnification of the third lens group G3 at the telephoto end

【0043】条件式(12)は、変倍領域内において第3
レンズ群G3の担う倍率の適切な範囲について規定して
いる。条件式(12)の上限値を上回ると、望遠端におい
て第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが干渉するの
で好ましくない。また、この干渉を解消するためには第
4レンズ群G4の屈折力を過剰に強くする必要があり、
その結果、球面収差およびコマ収差の補正が困難になる
ので好ましくない。条件式(12)の下限値を下回ると、
広角端において第3レンズ群G3と第4レンズ群G4と
が干渉するので好ましくない。
Conditional expression (12) is satisfied in the zooming region.
This defines an appropriate range of magnification that the lens group G3 carries. Exceeding the upper limit of conditional expression (12) is not preferable because the second lens group G2 and the third lens group G3 interfere at the telephoto end. In order to eliminate this interference, it is necessary to make the refractive power of the fourth lens group G4 excessively strong.
As a result, it becomes difficult to correct spherical aberration and coma, which is not preferable. When the value goes below the lower limit of conditional expression (12),
It is not preferable because the third lens group G3 and the fourth lens group G4 interfere at the wide angle end.

【0044】本発明では、変倍に際して開口絞りの径を
一定に保持するとF値が大きく変化するので、望遠側へ
の変倍に伴って絞り径を大きくする必要がある。また、
光学系のコンパクト性および大口径比を確保するため、
変倍領域の全体に亘って第3レンズ群G3の最も物体側
の面の最大有効径と第3レンズ群G3の屈折力との関係
を制御する必要がある。すなわち、本発明において、次
の条件式(13)を満足することが望ましい。 0.3<φ/f3<0.8 (13) ここで、 φ :第3レンズ群G3の最も物体側の面の最大有効径 f3:第3レンズ群G3の焦点距離
In the present invention, if the diameter of the aperture stop is kept constant at the time of zooming, the F value changes greatly. Therefore, it is necessary to increase the aperture diameter with zooming to the telephoto side. Also,
To ensure the compactness of the optical system and the large aperture ratio,
It is necessary to control the relationship between the maximum effective diameter of the surface closest to the object side of the third lens group G3 and the refractive power of the third lens group G3 over the entire zooming region. That is, in the present invention, it is desirable that the following conditional expression (13) is satisfied. 0.3 <φ / f3 <0.8 (13) where φ: maximum effective diameter of the surface closest to the object side of the third lens group G3 f3: focal length of the third lens group G3

【0045】条件式(13)の上限値を上回ると、光学系
が不必要に明るくなるとともに光学系の大型化を招き、
構成レンズ枚数も極端に増加するので好ましくない。ま
た、第3レンズ群G3の屈折力が強くなり過ぎて、球面
収差をはじめとする諸収差の補正が困難となるので好ま
しくない。一方、条件式(13)の下限値を下回ると、第
3レンズ群G3の屈折力が弱くなり過ぎて、第3レンズ
群G3の変倍移動量が大きくなってしまう。その結果、
第3レンズ群G3と隣合うレンズ群との干渉が起こり、
充分な変倍比の確保が困難となるので好ましくない。ま
た、下限値を下回ると暗い光学系となり、暗い被写体を
撮影するときに照明が必要となる頻度が増すので望まし
くない。なお、暗い被写体を照明するときは、この限り
ではない。また、光学系の明るさのみに着目すると、回
折による解像力の限界まで暗くてもよいので、φ/f3
<0.35としてもよい。さらに、暗い光学系において
は、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3および第4レ
ンズ群G4について構成レンズ枚数のさらなる削減を容
易に実施することができる。
If the value exceeds the upper limit of conditional expression (13), the optical system becomes unnecessarily bright and the size of the optical system becomes large.
It is not preferable because the number of constituent lenses is extremely increased. Further, the refractive power of the third lens group G3 becomes too strong, and it becomes difficult to correct various aberrations including the spherical aberration, which is not preferable. On the other hand, when the value goes below the lower limit value of conditional expression (13), the refractive power of the third lens unit G3 becomes too weak, and the amount of zoom movement of the third lens unit G3 increases. as a result,
Interference between the third lens group G3 and an adjacent lens group occurs,
It is not preferable because it becomes difficult to secure a sufficient zoom ratio. In addition, when the value is below the lower limit value, a dark optical system is formed, which is not desirable because illumination is required more frequently when photographing a dark subject. Note that this does not apply to illuminating a dark subject. When focusing only on the brightness of the optical system, it may be as dark as the limit of the resolving power due to diffraction.
It may be set to <0.35. Further, in the dark optical system, the number of constituent lenses in the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 can be further easily reduced.

【0046】また、本発明においては、次の条件式(1
4)を満足することが望ましい。 0.1<|f2/f1|<0.7 (14) ここで、 f1:第1レンズ群G1の焦点距離 f2:第2レンズ群G2の焦点距離
In the present invention, the following conditional expression (1) is satisfied.
It is desirable to satisfy 4). 0.1 <| f2 / f1 | <0.7 (14) where, f1: focal length of the first lens group G1 f2: focal length of the second lens group G2

【0047】条件式(14)の上限値を上回ると、第2レ
ンズ群G2の屈折力が過度に弱くなり、第2レンズ群G
2の変倍移動量が増大する。また、第1レンズ群G1と
第2レンズ群G2との間隔が狭くなり過ぎて、レンズ群
が互いに干渉する。その結果、変倍効率が低下するの
で、高変倍ズームレンズを得るには好ましくない。ま
た、第1レンズ群G1の屈折力が強くなり過ぎて、画角
への負荷が増大し、主光線の下側のコマ収差の補正が困
難となるので好ましくない。一方、条件式(14)の下限
値を下回ると、第2レンズ群G2の屈折力が強くなり、
広角端における画角を広げることができるので高倍化が
可能である。しかしながら、第2レンズ群G2の屈折力
が強くなりすぎて、広角端において光学系の最も物体側
の面を通過する画面最周辺の主光線の入射高が光軸から
著しく隔たり、レンズ径の大型化を招くので好ましくな
い。また、非点収差やコマ収差等の諸収差の補正が困難
となるので好ましくない。
If the upper limit of conditional expression (14) is exceeded, the refracting power of the second lens group G2 becomes excessively weak, and
The zoom movement amount of No. 2 increases. Further, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 becomes too small, and the lens groups interfere with each other. As a result, the zooming efficiency decreases, which is not preferable for obtaining a high zooming zoom lens. In addition, the refractive power of the first lens group G1 becomes too strong, and the load on the angle of view increases, which makes it difficult to correct coma aberration below the principal ray, which is not preferable. On the other hand, when the value goes below the lower limit of conditional expression (14), the refractive power of the second lens unit G2 becomes strong,
Since the angle of view at the wide-angle end can be widened, high magnification can be achieved. However, the refracting power of the second lens group G2 becomes too strong, and at the wide-angle end, the incident height of the principal ray at the outermost periphery of the screen passing through the most object side surface of the optical system is significantly separated from the optical axis, and the lens diameter becomes large. It is not preferable because it leads to chemical conversion. Further, it is not preferable because it becomes difficult to correct various aberrations such as astigmatism and coma.

【0048】また、本発明においては、次の条件式(1
5)を満足することが望ましい。 0.3<|f4/f3|<1.1 (15) ここで、 f3:第3レンズ群G3の焦点距離 f4:第4レンズ群G4の焦点距離
In the present invention, the following conditional expression (1) is satisfied.
It is desirable to satisfy 5). 0.3 <| f4 / f3 | <1.1 (15) where, f3: focal length of the third lens group G3 f4: focal length of the fourth lens group G4

【0049】条件式(15)の上限値を上回ると、第3レ
ンズ群G3の屈折力が強くなり過ぎて、望遠側において
球面収差やコマ収差等の諸収差の補正が困難となる。ま
た、第4レンズ群G4の焦点距離が負に長くなるので、
望遠側において第3レンズ群G3と第4レンズ群G4と
が干渉し、変倍効率が低下するので、高変倍ズームレン
ズを得るには好ましくない。一方、条件式(15)の下限
値を下回ると、第4レンズ群G4の屈折力が強くなり過
ぎて、第5レンズ群G5への負荷が増大し、主光線の上
側のコマ収差の補正が困難となるので好ましくない。ま
た、第3レンズ群G3の屈折力が弱くなり過ぎて、第3
レンズ群G3の移動量が増大する。その結果、第3レン
ズ群G3と隣接するレンズ群との間隔を充分確保する必
要が生じるので、光学系が長くなるとともに大型化す
る。さらに、高変倍化を図ろうとすると、広角端におい
て光学系の最も物体側の面を通過する画面最周辺の主光
線の入射高が光軸から著しく隔たり、レンズ径の大型化
を招くので好ましくない。
When the value exceeds the upper limit of conditional expression (15), the refractive power of the third lens unit G3 becomes too strong, and it becomes difficult to correct various aberrations such as spherical aberration and coma on the telephoto side. Further, since the focal length of the fourth lens group G4 becomes negatively long,
On the telephoto side, the third lens group G3 and the fourth lens group G4 interfere with each other, and the zooming efficiency is reduced. Therefore, it is not preferable to obtain a high zooming zoom lens. On the other hand, when the value goes below the lower limit of conditional expression (15), the refracting power of the fourth lens unit G4 becomes too strong, and the load on the fifth lens unit G5 increases. It is not preferable because it becomes difficult. Also, the refractive power of the third lens group G3 becomes too weak,
The movement amount of the lens group G3 increases. As a result, it is necessary to ensure a sufficient distance between the third lens group G3 and the adjacent lens group, so that the optical system becomes longer and larger. Furthermore, it is preferable to increase the zoom ratio, because at the wide-angle end, the incident height of the principal ray at the outermost periphery of the screen passing through the most object side surface of the optical system is significantly separated from the optical axis, and the lens diameter becomes large. Absent.

【0050】また、本発明においては、次の条件式(1
6)を満足することが望ましい。 0.05<β1/β5<0.5 (16) 条件式(16)は、第1レンズ群G1の合焦移動によって
変化する合焦範囲を規定するとともに、バックフォーカ
スの長さも規定している。この条件は、撮影光学系の仕
様に大きく作用する。
In the present invention, the following conditional expression (1) is satisfied.
It is desirable to satisfy 6). 0.05 <β1 / β5 <0.5 (16) Conditional expression (16) defines the focusing range that changes with the focusing movement of the first lens group G1, and also defines the length of the back focus. . This condition greatly affects the specifications of the photographing optical system.

【0051】条件式(16)の上限値を上回ると、バック
フーカスが短くなり、物点までの作動距離が短くなる。
その結果、有限系として所望の倍率を確保することがで
きなくなるので、好ましくない。一方、条件式(16)の
下限値を下回ると、作動距離が不必要に長くなり、バッ
クフォーカスが長くなり、光学系が大型化するので好ま
しくない。また、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2
との干渉が起こり易く、屈折力配分に無理が生じてコマ
収差をはじめとする諸収差の補正が困難になるので好ま
しくない。ただし、広角端においてあまり広角化しない
ならば、この限りではない。この場合、条件式(16)の
下限値を0にすることも可能である。
When the value exceeds the upper limit of conditional expression (16), the back focus becomes short, and the working distance to the object point becomes short.
As a result, a desired magnification cannot be secured as a finite system, which is not preferable. On the other hand, when the value goes below the lower limit of conditional expression (16), the working distance becomes unnecessarily long, the back focus becomes long, and the size of the optical system becomes large. Further, the first lens group G1 and the second lens group G2
Interference is likely to occur, and the distribution of refractive power is unreasonable, making it difficult to correct various aberrations such as coma. However, this does not apply if the wide-angle end is not so widened at the wide-angle end. In this case, the lower limit of conditional expression (16) can be set to 0.

【0052】[0052]

【実施例】以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づ
いて説明する。本発明の各実施例にかかるズームレンズ
は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群
G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の
屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有す
る第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ
群G5とを備えている。変倍に際して、第2レンズ群G
2乃至第4レンズ群G4は、光軸に沿って移動する。そ
して、変倍領域内および変倍領域外において、第2レン
ズ群G2乃至第4レンズ群G4の3つのレンズ群の担う
倍率はほぼ同時に等倍となることがない。さらに、変倍
領域内において、第2レンズ群G2乃至第4レンズ群G
4のうちいずれか1つのレンズ群の担う倍率は等倍とな
ることがなく、残りの2つのレンズ群の担う倍率はほぼ
同時に等倍となることがない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The zoom lens according to each embodiment of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a second lens group G2 having a positive refractive power. The zoom lens includes a third lens group G3, a fourth lens group G4 having a negative refractive power, and a fifth lens group G5 having a positive refractive power. Upon zooming, the second lens group G
The second to fourth lens groups G4 move along the optical axis. Then, inside and outside the zooming area, the magnifications of the three lens groups of the second lens group G2 to the fourth lens group G4 do not become almost equal at the same time. Further, in the variable power range, the second lens group G2 to the fourth lens group G
The magnification carried by any one of the lens groups 4 does not become the same magnification, and the magnifications carried by the remaining two lens groups do not become the same magnification almost simultaneously.

【0053】各実施例において、第1レンズ群G1を物
体側へ繰り出すことにより合焦を行うことが可能であ
り、撮影距離、変倍倍率の領域などを変えることが可能
である。また、第2レンズ群G2はコンペンセーター群
であり、第3レンズ群G3は主リード群であり、第4レ
ンズ群G4は副リード群である。すなわち、第2レンズ
群G2乃至第4レンズ群G4は、光軸に沿って移動して
変倍を行う変倍部を構成している。第5レンズ群G5は
像面に対して固定されたレンズ群であり、バックフォー
カスの長さや、射出瞳位置を決定づける主要なレンズ群
である。なお、第2レンズ群G2の担う倍率は、広角端
と望遠端との間であまり変化しない。一方、第3レンズ
群G3の担う倍率および第4レンズ群G4の担う倍率
は、変倍領域内において等倍を介して大きく変化する。
しかしながら、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4と
がほぼ同時に等倍となることはなく、それぞれ独立に等
倍を経るズーム軌道にしたがって変倍が行われる。
In each embodiment, it is possible to focus by extending the first lens group G1 toward the object side, and it is possible to change the photographing distance, the magnification range, and the like. The second lens group G2 is a compensator group, the third lens group G3 is a main lead group, and the fourth lens group G4 is a sub lead group. That is, the second lens group G2 to the fourth lens group G4 constitute a zoom unit that moves along the optical axis to perform zooming. The fifth lens group G5 is a lens group fixed to the image plane, and is a main lens group that determines the length of the back focus and the position of the exit pupil. The magnification of the second lens group G2 does not change much between the wide-angle end and the telephoto end. On the other hand, the magnification carried by the third lens group G3 and the magnification carried by the fourth lens group G4 greatly change in the variable power region via the same magnification.
However, the third lens group G3 and the fourth lens group G4 do not have the same magnification at almost the same time, and the magnification is independently changed according to the zoom trajectory passing through the same magnification.

【0054】〔第1実施例〕図5は、本発明の第1実施
例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
図5のズームレンズでは、第1レンズ群G1の物体側
に、平行平面板からなるフィルターが設けられている。
そして、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側
に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとの貼
り合わせ正レンズ、および物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側か
ら順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両
凹レンズ、および両凸レンズと両凹レンズとの貼り合わ
せ正レンズからなる。
[First Embodiment] FIG. 5 is a diagram showing a lens configuration of a zoom lens according to a first embodiment of the present invention.
In the zoom lens of FIG. 5, a filter formed of a plane-parallel plate is provided on the object side of the first lens group G1.
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens in which a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a biconvex lens are bonded, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a biconcave lens, and a cemented positive lens of a biconvex lens and a biconcave lens.

【0055】第3レンズ群G3は、物体側から順に、両
凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと
の貼り合わせ正レンズ、および両凸レンズからなる。第
4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズと両凹
レンズとの貼り合わせ負レンズ、および物体側に凹面を
向けた負メニスカスレンズからなる。第5レンズ群G5
は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカ
スレンズ、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニス
カスレンズとの貼り合わせ正レンズ、および両凸レンズ
からなる。なお、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3
との間には、開口絞りSが配置されている。図5は広角
端におけるレンズ配置を示しており、望遠端への変倍に
際して第2レンズ群G2〜第4レンズ群G4は所定のズ
ーム軌道に沿って移動する。
The third lens group G3 is composed of, in order from the object side, a cemented positive lens of a biconvex lens, a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side, and a biconvex lens. The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented negative lens composed of a biconvex lens and a biconcave lens, and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side. Fifth lens group G5
Comprises, in order from the object side, a positive meniscus lens having a concave surface facing the object side, a cemented positive lens of a biconvex lens and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side, and a biconvex lens. Note that the second lens group G2 and the third lens group G3
An aperture stop S is arranged between the two. FIG. 5 shows a lens arrangement at the wide-angle end. When the magnification is changed to the telephoto end, the second lens group G2 to the fourth lens group G4 move along a predetermined zoom trajectory.

【0056】次の表(1)に、本発明の第1実施例の諸
元の値を掲げる。表(1)において、fは焦点距離を、
FNはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォ
ーカスを、βは撮影倍率を、d0 は物点距離をそれぞれ
表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿
った物体側からのレンズ面の順序を、屈折率およびアッ
ベ数はそれぞれd線(λ=587.6nm)に対する値
を示している。
Table 1 below summarizes data values of the first embodiment of the present invention. In Table (1), f is the focal length,
FN represents the F number, 2ω represents the angle of view, Bf represents the back focus, β represents the shooting magnification, and d0 represents the object distance. Further, the surface number indicates the order of the lens surface from the object side along the direction in which the light beam travels, and the refractive index and Abbe number indicate values for the d-line (λ = 587.6 nm).

【0057】[0057]

【表1】 f=16.1〜80.1 FN=1.84〜3.63 β =−0.02〜−0.1 2ω=37.4°〜8.4° 面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率 1 ∞ 2.000 64.1 1.51680 2 ∞ 2.000 3 80.876 2.000 25.3 1.80518 4 46.000 7.500 60.1 1.62041 5 -537.395 0.200 6 43.439 4.300 60.0 1.64000 7 66.249 (d7= 可変) 8 79.980 1.600 55.6 1.69680 9 21.578 6.500 10 -95.951 1.600 55.6 1.69680 11 42.999 0.300 12 35.133 5.400 25.3 1.80518 13 -70.000 1.500 60.0 1.64000 14 41.749 (d14=可変) 15 54.697 9.000 82.5 1.49782 16 -24.000 1.800 25.3 1.80518 17 -50.209 0.298 18 74.993 5.800 82.5 1.49782 19 -55.428 (d19=可変) 20 341.761 4.000 25.3 1.80518 21 -19.600 1.400 42.0 1.66755 22 32.000 4.500 23 -14.566 1.400 54.0 1.61720 24 -259.562 (d24=可変) 25 -113.283 5.000 52.3 1.74810 26 -28.663 0.200 27 59.011 8.000 82.5 1.49782 28 -28.000 1.700 25.3 1.80518 29 -65.960 0.200 30 41.133 4.500 82.5 1.49782 31 -780.344 Bf (変倍における可変間隔) β -0.020 -0.030 -0.060 -0.080 -0.100 d0 742.599 742.599 742.599 742.599 742.599 d7 1.542 6.053 10.062 6.531 3.615 d14 48.845 38.388 18.524 14.207 11.637 d19 2.442 10.468 29.050 40.686 49.875 d24 16.162 14.081 11.356 7.567 3.865 Bf 38.494 38.494 38.494 38.494 38.494 (条件対応値) f1 = 80.000 βw1=-0.1200 βm1=-0.1200 βt1=-0.1200 f2 =-25.000 βw2=-0.4936 βm2=-0.5934 βt2=-0.5147 f3 = 38.000 βw3=-0.6121 βm3=-1.1098 βt3=-1.4958 f4 =-19.000 βw4=-0.6727 βm4=-0.9260 βt4=-1.3199 f5 = 25.000 βw5=-0.8200 βm5=-0.8200 βt5=-0.8200 βw =-0.0200 βm =-0.0600 βt =-0.1000 φ = 24.7 fw =16.062 ft =80.097 (13)φ/f3 = 0.658 (14)|f2/f1|= 0.313 (15)|f4/f3|= 0.500 (16)β1 /β5 = 0.146Table 1 f = 16.1 to 80.1 FN = 1.84 to 3.63 β = −0.02 to −0.1 2ω = 37.4 ° to 8.4 ° Surface number Curvature radius Surface spacing Abbe number Refractive index 1 ∞ 2.000 64.1 1.51680 2 ∞ 2.000 3 80.876 2.000 25.3 1.80518 4 46.000 7.500 60.1 1.62041 5 -537.395 0.200 6 43.439 4.300 60.0 1.64000 7 66.249 (d7 = variable) 8 79.980 1.600 55.6 1.69680 9 21.578 6.500 10 -95.951 1.600 55.6 1.69680 11 42.999 0.300 12 35.133 5.400 25.3 1.80518 13 -70.000 1.500 60.0 1.64000 14 41.749 (d14 = variable) 15 54.697 9.000 82.5 1.49782 16 -24.000 1.800 25.3 1.80518 17 -50.209 0.298 18 74.993 5.800 82.5 1.49782 19 -55.428 (d19 = variable ) 20 341.761 4.000 25.3 1.80518 21 -19.600 1.400 42.0 1.66755 22 32.000 4.500 23 -14.566 1.400 54.0 1.61720 24 -259.562 (d24 = variable) 25 -113.283 5.000 52.3 1.74810 26 -28.663 0.200 27 59.011 8.000 82.5 1.49782 28 -28.000 1.700 25.3 1.80518 29 -65.960 0.200 30 41.133 4.500 82.5 1.49782 31 -780.344 Bf (Variable in scaling) (Interval) β -0.020 -0.030 -0.060 -0.080 -0.100 d0 742.599 742.599 742.599 742.599 742.599 d7 1.542 6.053 10.062 6.531 3.615 d14 48.845 38.388 18.524 14.207 11.637 d19 2.442 10.468 29.050 40.686 49.875 d24 16.162 14.081 11.356 7.567 38.49438 3838. F1 = 80.000 βw1 = -0.1200 βm1 = -0.1200 βt1 = -0.1200 f2 = -25.000 βw2 = -0.4936 βm2 = -0.5934 βt2 = -0.5147 f3 = 38.000 βw3 = -0.6121 βm3 = -1.1098 βt3 = -1.4958 f4 = -19.000 βw4 = -0.6727 βm4 = -0.9260 βt4 = -1.3199 f5 = 25.000 βw5 = -0.8200 βm5 = -0.8200 βt5 = -0.8200 βw = -0.0200 βm = -0.0600 βt = -0.1000 φ = 24.7 fw = 16.062 ft = 80.097 (13) φ / f3 = 0.658 (14) | f2 / f1 | = 0.313 (15) | f4 / f3 | = 0.500 (16) β1 / β5 = 0.146

【0058】図6乃至図8は、第1実施例の諸収差図で
ある。そして、図6は広角端(最短焦点距離状態)にお
ける諸収差図を、図7は中間焦点距離状態(撮影倍率β
=−0.06)における諸収差図を、図8は望遠端(最
長焦点距離状態)における諸収差図をそれぞれ示してい
る。各収差図において、Hは入射光の高さを、FNはF
ナンバーを、Yは像高を、Dはd線(λ=587.6n
m)を、Gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示
している。また、非点収差を示す収差図において実線は
サジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示し
ている。各収差図から明らかなように、本実施例では、
各焦点距離状態において諸収差が良好に補正されている
ことがわかる。
FIGS. 6 to 8 are graphs showing various aberrations of the first embodiment. FIG. 6 is a diagram showing various aberrations at the wide-angle end (shortest focal length state), and FIG. 7 is an intermediate focal length state (photographing magnification β
= −0.06), and FIG. 8 shows various aberration diagrams at the telephoto end (the longest focal length state). In each aberration diagram, H is the height of incident light, and FN is F
Number, Y is the image height, D is the d-line (λ = 587.6n
m) and G indicates the g-line (λ = 435.8 nm). In the aberration diagram showing astigmatism, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane. As is clear from the aberration diagrams, in this embodiment,
It can be seen that various aberrations are favorably corrected in each focal length state.

【0059】〔第2実施例〕図9は、本発明の第2実施
例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
図9のズームレンズでは、第1レンズ群G1の物体側
に、平行平面板からなるフィルターが設けられている。
そして、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側
に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとの貼
り合わせ正レンズ、および物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側か
ら順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両
凹レンズ、および両凸レンズと両凹レンズとの貼り合わ
せ正レンズからなる。
[Second Embodiment] FIG. 9 is a diagram showing a lens configuration of a zoom lens according to a second embodiment of the present invention.
In the zoom lens of FIG. 9, a filter formed of a plane-parallel plate is provided on the object side of the first lens group G1.
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens in which a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a biconvex lens are bonded, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a biconcave lens, and a cemented positive lens of a biconvex lens and a biconcave lens.

【0060】第3レンズ群G3は、物体側から順に、両
凸レンズ面と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
との貼り合わせ正レンズ、および物体側に凸面を向けた
正メニスカスレンズからなる。第4レンズ群G4は、物
体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレン
ズと両凹レンズとの貼り合わせ負レンズ、および両凹レ
ンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼
り合わせ負レンズからなる。第5レンズ群G5は、物体
側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレン
ズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと物体側
に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合わせ正レ
ンズ、および両凸レンズからなる。なお、第2レンズ群
G2と第3レンズ群G3との間には、開口絞りSが配置
されている。図9は広角端におけるレンズ配置を示して
おり、望遠端への変倍に際して第2レンズ群G2〜第4
レンズ群G4は所定のズーム軌道に沿って移動する。
The third lens group G3 comprises, in order from the object side, a positive lens cemented with a biconvex lens surface and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented negative lens having a concave surface facing the object side and a biconcave lens, and a cemented lens having a biconcave lens and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. Consists of a negative lens. The fifth lens group G5 includes, in order from the object, a positive meniscus lens having a concave surface facing the object side, a positive meniscus lens having a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side. , And a biconvex lens. An aperture stop S is arranged between the second lens group G2 and the third lens group G3. FIG. 9 shows the lens arrangement at the wide-angle end.
The lens group G4 moves along a predetermined zoom trajectory.

【0061】次の表(2)に、本発明の第2実施例の諸
元の値を掲げる。表(2)において、fは焦点距離を、
FNはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォ
ーカスを、βは撮影倍率を、d0 は物点距離をそれぞれ
表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿
った物体側からのレンズ面の順序を、屈折率およびアッ
ベ数はそれぞれd線(λ=587.6nm)に対する値
を示している。
Table 2 below summarizes data values of the second embodiment of the present invention. In Table (2), f is the focal length,
FN represents the F number, 2ω represents the angle of view, Bf represents the back focus, β represents the shooting magnification, and d0 represents the object distance. Further, the surface number indicates the order of the lens surface from the object side along the direction in which the light beam travels, and the refractive index and Abbe number indicate values for the d-line (λ = 587.6 nm).

【0062】[0062]

【表2】 f=14.0〜68.3 FN=2.0〜6.1 β =−0.02〜−0.1 2ω=42.6°〜9.2° 面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率 1 ∞ 2.000 64.1 1.51680 2 ∞ 2.000 3 490.252 1.800 25.3 1.80518 4 37.000 11.000 48.0 1.71700 5 -201.108 0.200 6 38.398 5.000 45.0 1.74400 7 87.536 (d7= 可変) 8 49.475 1.400 52.3 1.74810 9 18.907 6.000 10 -115.105 1.250 45.0 1.74400 11 44.571 0.200 12 37.627 5.700 25.3 1.80518 13 -40.000 1.200 49.5 1.77279 14 46.819 (d14=可変) 15 90.341 3.100 82.5 1.49782 16 -18.000 1.100 25.3 1.80518 17 -25.913 0.200 18 26.432 2.400 82.5 1.49782 19 47.904 (d19=可変) 20 -142.693 2.700 25.3 1.80518 21 -14.000 1.100 67.9 1.59319 22 81.996 2.700 23 -13.959 1.000 37.9 1.72342 24 25.000 2.200 35.2 1.74950 25 180.752 (d25=可変) 26 -66.411 4.000 49.5 1.74443 27 -20.407 0.200 28 -182.595 6.000 82.5 1.49782 29 -16.648 1.100 25.3 1.80518 30 -42.733 0.200 31 28.835 5.000 82.5 1.49782 32 -185.212 Bf (変倍における可変間隔) β -0.020 -0.030 -0.060 -0.080 -0.100 d0 643.945 643.945 643.945 643.945 643.945 d7 2.622 8.400 10.099 5.850 2.369 d14 51.532 40.282 23.524 19.116 16.705 d19 1.644 8.211 26.896 39.294 49.002 d24 14.179 13.084 9.457 5.717 1.901 Bf 38.544 38.544 38.544 38.544 38.544 (条件対応値) f1 = 70.000 βw1=-0.1200 βm1=-0.1200 βt1=-0.1200 f2 =-22.000 βw2=-0.4936 βm2=-0.5932 βt2=-0.4908 f3 = 35.000 βw3=-0.6121 βm3=-1.1159 βt3=-1.5698 f4 =-19.000 βw4=-0.6727 βm4=-0.9212 βt4=-1.3189 f5 = 24.000 βw5=-0.8200 βm5=-0.8200 βt5=-0.8200 βw =-0.0200 βm =-0.0600 βt =-0.1000 φ = 15.2 fw =14.022 ft =68.340 (13)φ/f3 =0.434 (14)|f2/f1|=0.314 (15)|f4/f3|=0.543 (16)β1 /β5 =0.146 F = 14.0-68.3 FN = 2.0-6.1 β = −0.02-−0.1 2ω = 42.6 ° -9.2 ° Surface number Curvature radius Surface spacing Abbe number Refractive index 1 ∞ 2.000 64.1 1.51680 2 ∞ 2.000 3 490.252 1.800 25.3 1.80518 4 37.000 11.000 48.0 1.71700 5 -201.108 0.200 6 38.398 5.000 45.0 1.74400 7 87.536 (d7 = variable) 8 49.475 1.400 52.3 1.74810 9 18.907 6.000 10 -115.105 1.250 45.0 1.74400 11 44.571 0.200 12 37.627 5.700 25.3 1.80518 13 -40.000 1.200 49.5 1.77279 14 46.819 (d14 = variable) 15 90.341 3.100 82.5 1.49782 16 -18.000 1.100 25.3 1.80518 17 -25.913 0.200 18 26.432 2.400 82.5 1.49782 19 47.904 (d19 = variable) 20 -142.693 2.700 25.3 1.80518 21 -14.000 1.100 67.9 1.59319 22 81.996 2.700 23 -13.959 1.000 37.9 1.72342 24 25.000 2.200 35.2 1.74950 25 180.752 (d25 = variable) 26 -66.411 4.000 49.5 1.74443 27 -20.407 0.200 28 -182.595 6.000 82.5 1.49782 29 -16.648 1.100 25.3 1.80518 30 -42.733 0.200 31 28.835 5.000 82.5 1.49782 32 -185.212 Bf (Variable interval at zooming) β -0.020 -0.030 -0.060 -0.080 -0.100 d0 643.945 643.945 643.945 643.945 643.945 d7 2.622 8.400 10.099 5.850 2.369 d14 51.532 40.282 23.524 19.116 16.705 d19 1.644 8.211 26.896 39.294 49.002 d24 14.179 13.084 9.457 5.717. 38.544 38.544 38.544 (Values for conditions) f1 = 70.000 βw1 = -0.1200 βm1 = -0.1200 βt1 = -0.1200 f2 = -22.000 βw2 = -0.4936 βm2 = -0.5932 βt2 = -0.4908 f3 = 35.000 βw3 = -0.6121 βm3 = -1.1159 βt3 = -1.5698 f4 = -19.000 βw4 = -0.6727 βm4 = -0.9212 βt4 = -1.3189 f5 = 24.000 βw5 = -0.8200 βm5 = -0.8200 βt5 = -0.8200 βw = -0.0200 βm = -0.0600 βt = -0.1000 φ = 15.2 fw = 14.022 ft = 68.340 (13) φ / f3 = 0.434 (14) | f2 / f1 | = 0.314 (15) | f4 / f3 | = 0.543 (16) β1 / β5 = 0.146

【0063】図10乃至図12は、第2実施例の諸収差
図である。そして、図10は広角端(最短焦点距離状
態)における諸収差図を、図11は中間焦点距離状態
(撮影倍率β=−0.06)における諸収差図を、図1
2は望遠端(最長焦点距離状態)における諸収差図をそ
れぞれ示している。各収差図において、Hは入射光の高
さを、FNはFナンバーを、Yは像高を、Dはd線(λ
=587.6nm)を、Gはg線(λ=435.8n
m)をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差
図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディ
オナル像面を示している。各収差図から明らかなよう
に、本実施例では、各焦点距離状態において諸収差が良
好に補正されていることがわかる。
FIGS. 10 to 12 show various aberration diagrams of the second embodiment. 10 shows various aberration diagrams at the wide-angle end (shortest focal length state), FIG. 11 shows various aberration diagrams at an intermediate focal length state (photographing magnification β = −0.06), and FIG.
Reference numeral 2 denotes various aberration diagrams at the telephoto end (the longest focal length state). In each aberration diagram, H is the height of the incident light, FN is the F number, Y is the image height, and D is the d-line (λ
= 587.6 nm) and G is the g-line (λ = 435.8 n).
m). In the aberration diagram showing astigmatism, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane. As is clear from the aberration diagrams, in this embodiment, various aberrations are favorably corrected in each focal length state.

【0064】上述のように、各実施例において、広角端
での実効F値がF/2.0程度と非常に明るく、周辺光
量も充分確保されている。そして、変倍に伴って、絞り
径が変化している。各実施例において、特に広角端では
歪曲収差がほぼ完全に補正され、照度比の低下はcos4θ
に依存するので、ビグネッティングを抑える必要があ
る。このため、各収差図から明らかなように、各実施例
において、充分な周辺光量が確保されている。周辺光量
が多いので、変倍に伴うコマ収差の変動が発生するのを
抑えるために、特に主光線の下側のコマ収差の変動を抑
えるために、第2レンズ群G2のレンズ配置、第2レン
ズ群G2のレンズ形状、および第3レンズ群G3のレン
ズ形状に工夫がなされている。
As described above, in each of the embodiments, the effective F value at the wide-angle end is very bright at about F / 2.0, and the peripheral light amount is sufficiently secured. The aperture diameter changes with the magnification. In each embodiment, especially at the wide-angle end, the distortion is almost completely corrected, and the decrease in the illuminance ratio is cos 4 θ
It is necessary to suppress bignetting. Therefore, as is clear from the aberration diagrams, in each embodiment, a sufficient peripheral light amount is secured. Since there is a large amount of peripheral light, the lens arrangement of the second lens group G2, the second lens group G2, The lens shape of the lens group G2 and the lens shape of the third lens group G3 are devised.

【0065】一方、主光線の上側のコマ収差に対する対
策として、第5レンズ群G5のレンズ配置、および第5
レンズ群G5のレンズ形状に配慮がなされている。な
お、第4レンズ群G4のレンズ配列において貼り合わせ
レンズの数を増すことにより、第2実施例では広角端に
おける軸上の色収差と倍率の色収差とを同時に補正する
ことのできる自由度を充分確保することが可能となって
いる。このとき、第2レンズ群G2の色消しのための負
荷を軽減することが可能である。第2実施例では、第3
レンズ群G3の倍率および第4レンズ群G4の倍率がそ
れぞれ別々に等倍となり、望遠端において等倍を越えた
値となっており、より高倍化が図られている。また、変
倍に際して絞り径を一定に保持しているため、F値が望
遠端で大きく変化している。
On the other hand, as a countermeasure against the coma aberration above the principal ray, the lens arrangement of the fifth lens group G5 and the fifth
Consideration is given to the lens shape of the lens group G5. By increasing the number of cemented lenses in the lens arrangement of the fourth lens group G4, in the second embodiment, sufficient freedom to simultaneously correct axial chromatic aberration and chromatic aberration of magnification at the wide-angle end is sufficiently ensured. It is possible to do. At this time, it is possible to reduce the load for achromatizing the second lens group G2. In the second embodiment, the third
The magnification of the lens group G3 and the magnification of the fourth lens group G4 are separately equal to each other, and have values exceeding the same magnification at the telephoto end, thereby achieving higher magnification. Also, since the aperture diameter is kept constant during zooming, the F-number changes greatly at the telephoto end.

【0066】なお、上述の各実施例では、5つのレンズ
群によりレンズ系が構成されている。しかしながら、第
3レンズ群G3を2つのレンズ群に分割して、全体とし
て6群構成のレンズ系にすることも容易である。同様
に、第3レンズ群G3を3つのレンズ群に分割して大口
径化の自由度を確保した構成とし、全体として7群構成
のレンズ系にすることも容易である。広角化が不必要な
場合、あるいは暗い光学系で充分目的を果たすことがで
きる場合、上述の各実施例よりも構成レンズ枚数を削減
することが可能なことは言うまでもない。特に、変倍領
域を望遠側の方へさらに拡大して変倍比を増大すること
は、広角端の方へ拡張するよりもはるかに容易である。
更に、本発明において、共役長を短くして撮影倍率を高
くすることは、広角化する必要がないので、実現が容易
に可能である。これを実現する1つの方法として、第1
レンズ群G1を物体側へ繰り出すことができる。また、
合成倍率範囲や共役長が著しく異なる光学系において
も、第1レンズ群G1の担う倍率や焦点距離および第4
レンズ群G4の担う倍率や焦点距離を変えることによっ
ても、本発明に基づいて容易に対応が可能である。さら
に、特定の各レンズ群に非球面を使用することにより、
高性能化、大口径化、高変倍化を実現することができ
る。
In each of the above embodiments, a lens system is constituted by five lens groups. However, it is also easy to divide the third lens group G3 into two lens groups to form a six-unit lens system as a whole. Similarly, the third lens group G3 is divided into three lens groups to secure a degree of freedom in increasing the aperture, and it is easy to form a lens system having a total of seven groups. It is needless to say that the number of constituent lenses can be reduced as compared with the above-described embodiments when widening of the angle is unnecessary or when a dark optical system can sufficiently fulfill the purpose. In particular, it is much easier to further enlarge the variable power region toward the telephoto side to increase the variable power ratio than to expand to the wide angle end.
Furthermore, in the present invention, shortening the conjugate length and increasing the photographing magnification can be easily realized because it is not necessary to widen the angle. One way to achieve this is as follows:
The lens group G1 can be extended to the object side. Also,
Even in an optical system in which the combined magnification range and the conjugate length are significantly different, the magnification and focal length of the first lens group G1 and the fourth
The present invention can be easily coped with by changing the magnification and the focal length of the lens group G4. Furthermore, by using an aspheric surface for each specific lens group,
High performance, large diameter, and high zoom ratio can be realized.

【0067】更に、前述したように、各実施例におい
て、広角端での実効F値がF/2.0程度と非常に明る
く、周辺光量も充分確保されている。また、光学系が非
常に明るいにもかかわらず、光学系の最も物体側の面の
有効径が小さく抑えられているので光学系がコンパクト
である。これは、第4レンズ群G4も変倍に寄与する構
成を採用したことに依存するものと考えられる。しか
も、諸収差を良好に補正し、良好な光学性能の光学系を
実現することが可能になっている。特に、各レンズ群の
担う倍率について恣意的な倍率範囲の使用、および各レ
ンズ群の適切な屈折力配分によって、良好な光学性能の
光学系を実現することが可能になっている。上述の2つ
の実施例の他にも、各レンズ群が担う倍率を適当に選択
することにより、第2レンズ群G2の機能を他のレンズ
群に振り当てて、3群移動またはそれ以上の多群移動構
成の変倍部が同時等倍配置を含むことのない他のズーム
解を見出すことも可能である。
Further, as described above, in each of the embodiments, the effective F value at the wide-angle end is very bright, about F / 2.0, and the peripheral light amount is sufficiently secured. Further, despite the fact that the optical system is very bright, the effective diameter of the surface closest to the object side of the optical system is kept small, so that the optical system is compact. This is considered to be due to the fact that the fourth lens group G4 also employs a configuration that contributes to zooming. In addition, it is possible to satisfactorily correct various aberrations and realize an optical system having good optical performance. In particular, it is possible to realize an optical system with good optical performance by using an arbitrary magnification range with respect to the magnification carried by each lens group and by appropriately distributing the refractive power of each lens group. In addition to the above two embodiments, the function of the second lens group G2 can be assigned to another lens group by appropriately selecting the magnification that each lens group bears, so that the movement of the third lens group or more lens groups can be performed. It is also possible to find other zoom solutions in which the scaling unit of the group movement configuration does not include a simultaneous unity arrangement.

【0068】以下、図1〜図4に示す各ズーム軌道配置
にしたがうズーム方式の具体例を表(3)〜表(8)に
示す。各表において、βは撮影倍率を、Rは撮影距離
を、D0は物体と第1レンズ群G1の主点との間隔を、
D1は第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との主点間
隔を、D2は第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との
主点間隔を、D3は第3レンズ群G3と第4レンズ群G
4との主点間隔を、D4は第4レンズ群G4と第5レン
ズ群G5との主点間隔を、D5は第5レンズ群G5の主
点と像面との間隔をそれぞれ示している。また、βiは
第iレンズ群Giの担う倍率を、fiは第iレンズ群G
iの焦点距離を、HPは第3レンズ群G3に開口絞りS
が密着しているときの第1レンズ群G1の主点における
主光線の入射高である。
Tables (3) to (8) show specific examples of the zoom method according to each of the zoom trajectory arrangements shown in FIGS. In each table, β is the photographing magnification, R is the photographing distance, D0 is the distance between the object and the principal point of the first lens group G1,
D1 is the distance between the principal points between the first lens group G1 and the second lens group G2, D2 is the distance between the principal points between the second lens group G2 and the third lens group G3, and D3 is the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group. Lens group G
4, the distance between the principal point of the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5, and the distance D5 between the principal point of the fifth lens group G5 and the image plane, respectively. Βi is the magnification of the i-th lens group Gi, and fi is the i-th lens group G
i is the focal length of the lens HP, and HP is the aperture stop S of the third lens group G3.
Is the height of incidence of the principal ray at the principal point of the first lens group G1 when is in close contact.

【0069】次の表(3)および(4)に示すズーム方
式は、図1のズーム軌道配置に対応している。表(3)
および(4)に示すズーム方式では、第3レンズ群G3
を主リード群とし、第4レンズ群G4を副リード群と
し、第2レンズ群G2をコンペンセータ群としている。
そして、表(3)に示すズーム方式では、コンペンーセ
ータ群である第2レンズ群G2の倍率を等倍以下の低倍
で使用している。一方、表(4)に示すズーム方式で
は、第4レンズ群G4の倍率を等倍以上の高倍率で使用
している。
The zoom methods shown in the following tables (3) and (4) correspond to the zoom trajectory arrangement shown in FIG. Table (3)
And (4), the third lens group G3
Is a main lead group, the fourth lens group G4 is a sub lead group, and the second lens group G2 is a compensator group.
In the zoom method shown in Table (3), the magnification of the second lens group G2, which is a compensator group, is used at a low magnification equal to or less than the same magnification. On the other hand, in the zoom method shown in Table (4), the magnification of the fourth lens group G4 is used at a high magnification equal to or higher than the same magnification.

【0070】[0070]

【表3】 D0=746.6667 f1 f2 f3 f4 f5 80.0000 -25.0000 38.0000 -19.0000 25.0000 D1 D2 D3 D4 D5 β R 14.2731 63.0583 13.8688 23.7062 45.5000 -0.0200 907.0731 18.9974 52.4649 21.7411 21.7030 45.5000 -0.0300 907.0731 23.4391 32.5779 39.8509 19.0385 45.5000 -0.0600 907.0731 20.0251 28.1978 51.3736 15.3099 45.5000 -0.0800 907.0731 17.1376 25.5849 60.5398 11.6441 45.5000 -0.1000 907.0731 9.6156 22.8382 74.4026 8.0500 45.5000 -0.1200 907.0731 β1 β2 β3 β4 β5 β HP -0.1200 -0.4968 -0.6082 -0.6727 -0.8200 -0.0200 -18.4903 -0.1200 -0.5482 -0.7147 -0.7781 -0.8200 -0.0300 -14.7276 -0.1200 -0.6074 -1.0931 -0.9184 -0.8200 -0.0600 -7.9481 -0.1200 -0.5609 -1.3005 -1.1146 -0.8200 -0.0800 -4.8742 -0.1200 -0.5267 -1.4755 -1.3076 -0.8200 -0.1000 -3.2860 -0.1200 -0.4547 -1.7920 -1.4967 -0.8200 -0.1200 -1.7418[Table 3] D0 = 746.6667 f1 f2 f3 f4 f5 80.0000 -25.0000 38.0000 -19.0000 25.0000 D1 D2 D3 D4 D5 β R 14.2731 63.0583 13.8688 23.7062 45.5000 -0.0200 907.0731 18.9974 52.4649 21.7411 21.7300 45.000 35.0 20.0251 28.1978 51.3736 15.3099 45.5000 -0.0800 907.0731 17.1376 25.5849 60.5398 11.6441 45.5000 -0.1000 907.0731 9.6156 22.8382 74.4026 8.0500 45.5000 -0.1200 907.0731 β1 β2 β3 β4 β5 βHP -0.1200 -0.4968 -0.608 -0.0200 -0.1 -0.0200 -0.1 0.7147 -0.7781 -0.8200 -0.0300 -14.7276 -0.1200 -0.6074 -1.0931 -0.9184 -0.8200 -0.0600 -7.9481 -0.1200 -0.5609 -1.3005 -1.1146 -0.8200 -0.0800 -4.8742 -0.1200 -0.5267 -1.4755 -1.3076 -0.8200 -0.1000- 3.2860 -0.1200 -0.4547 -1.7920 -1.4967 -0.8200 -0.1200 -1.7418

【0071】[0071]

【表4】 D0=1080.0000 f1 f2 f3 f4 f5 80.0000 -25.0000 30.0000 -19.0000 25.0000 D1 D2 D3 D4 D5 β R 11.7403 32.6947 16.2460 26.5522 40.0000 -0.0200 1207.2333 14.1839 28.8137 19.6513 24.5844 40.0000 -0.0250 1207.2333 18.9960 21.1710 27.0703 19.9960 40.0000 -0.0400 1207.2333 21.0966 17.8347 30.7788 17.5231 40.0000 -0.0500 1207.2333 25.1829 11.3448 39.1302 11.5755 40.0000 -0.0800 1207.2333 26.9877 8.4782 43.4039 8.3634 40.0000 -0.1000 1207.2333 β1 β2 β3 β4 β5 β HP -0.0800 -0.5034 -0.7448 -1.1113 -0.6000 -0.0200 -9.4221 -0.0800 -0.5295 -0.8097 -1.2149 -0.6000 -0.0250 -8.2479 -0.0800 -0.5896 -0.9706 -1.4563 -0.6000 -0.0400 -5.9894 -0.0800 -0.6203 -1.0585 -1.5865 -0.6000 -0.0500 -5.0506 -0.0800 -0.6903 -1.2711 -1.8995 -0.6000 -0.0800 -3.3966 -0.0800 -0.7265 -1.3863 -2.0686 -0.6000 -0.1000 -2.7619Table 4 D0 = 1080.0000 f1 f2 f3 f4 f5 80.0000 -25.0000 30.0000 -19.0000 25.0000 D1 D2 D3 D4 D5 β R 11.7403 32.6947 16.2460 26.5522 40.0000 -0.0200 1207.2333 14.1839 28.8137 19.6513 24.5844 407.20000 10.0 21.0966 17.8347 30.7788 17.5231 40.0000 -0.0500 1207.2333 25.1829 11.3448 39.1302 11.5755 40.0000 -0.0800 1207.2333 26.9877 8.4782 43.4039 8.3634 40.0000 -0.1000 1207.2333 β1 β2 β3 β4 β5 β HP -0.0800 -0.5034 -0.7448 -1.1113 -0.6000 -0.0800 -295 0.8097 -1.2149 -0.6000 -0.0250 -8.2479 -0.0800 -0.5896 -0.9706 -1.4563 -0.6000 -0.0400 -5.9894 -0.0800 -0.6203 -1.0585 -1.5865 -0.6000 -0.0500 -5.0506 -0.0800 -0.6903 -1.2711 -1.8995 -0.6000 -0.0800- 3.3966 -0.0800 -0.7265 -1.3863 -2.0686 -0.6000 -0.1000 -2.7619

【0072】次の表(5)および(6)に示すズーム方
式は、図2のズーム軌道配置に対応している。表(5)
および(6)に示すズーム方式では、第3レンズ群G3
を主リード群とし、第4レンズ群G4を副リード群と
し、第2レンズ群G2をコンペンセータ群としている。
そして、表(5)に示すズーム方式では、コンペンーセ
ータ群である第2レンズ群G2の倍率を等倍以上の高倍
率で使用している。一方、表(6)に示すズーム方式で
は、固定レンズ群の倍率を表(5)に示す固定レンズ群
の倍率よりも高倍化している。
The zoom methods shown in the following tables (5) and (6) correspond to the zoom trajectory arrangement shown in FIG. Table (5)
And (6), the third lens group G3
Is a main lead group, the fourth lens group G4 is a sub lead group, and the second lens group G2 is a compensator group.
In the zoom method shown in Table (5), the magnification of the second lens group G2, which is a compensator group, is used at a high magnification equal to or higher than the same magnification. On the other hand, in the zoom method shown in Table (6), the magnification of the fixed lens group is higher than the magnification of the fixed lens group shown in Table (5).

【0073】[0073]

【表5】 D0=1050.0000 f1 f2 f3 f4 f5 50.0000 -20.0000 40.0000 -19.0000 20.0000 D1 D2 D3 D4 D5 β R 21.5740 43.1685 24.4934 35.4879 28.0000 -0.0200 1202.7237 16.9360 28.4042 53.5967 25.7868 28.0000 -0.0400 1202.7237 18.6909 20.0255 63.5325 22.4749 28.0000 -0.0600 1202.7237 20.0581 13.9680 70.5679 20.1297 28.0000 -0.0800 1202.7237 21.0652 9.1547 76.2772 18.2266 28.0000 -0.1000 1202.7237 21.8392 5.1243 81.1616 16.5985 28.0000 -0.1200 1202.7237 β1 β2 β3 β4 β5 β HP -0.0500 -1.8305 -0.6691 -0.8164 -0.4000 -0.0200 -28.0777 -0.0500 -1.2850 -1.1729 -1.3270 -0.4000 -0.0400 -8.2686 -0.0500 -1.4483 -1.3797 -1.5013 -0.4000 -0.0600 -5.5258 -0.0500 -1.6075 -1.5316 -1.6247 -0.4000 -0.0800 -4.0144 -0.0500 -1.7490 -1.6573 -1.7249 -0.4000 -0.1000 -2.9895 -0.0500 -1.8760 -1.7664 -1.8106 -0.4000 -0.1200 -2.2345Table 5 D0 = 1050.0000 f1 f2 f3 f4 f5 50.0000 -20.0000 40.0000 -19.0000 20.0000 D1 D2 D3 D4 D5 β R 21.5740 43.1685 24.4934 35.4879 28.0000 -0.0200 1202.7237 16.9360 28.4042 53.5967 25.7400 28.0000 28.0000 20.0581 13.9680 70.5679 20.1297 28.0000 -0.0800 1202.7237 21.0652 9.1547 76.2772 18.2266 28.0000 -0.1000 1202.7237 21.8392 5.1243 81.1616 16.5985 28.0000 -0.1200 1202.7237 β1 β2 β3 β4 β5 β HP -0.0500 -1.8305 -0.6691 -0.8164 -0.4000 -0.0200 -1.280 1.1729 -1.3270 -0.4000 -0.0400 -8.2686 -0.0500 -1.4483 -1.3797 -1.5013 -0.4000 -0.0600 -5.5258 -0.0500 -1.6075 -1.5316 -1.6247 -0.4000 -0.0800 -4.0144 -0.0500 -1.7490 -1.6573 -1.7249 -0.4000 -0.1000- 2.9895 -0.0500 -1.8760 -1.7664 -1.8106 -0.4000 -0.1200 -2.2345

【0074】[0074]

【表6】 D0=764.2857 f1 f2 f3 f4 f5 50.0000 -20.0000 40.0000 -19.0000 20.0000 D1 D2 D3 D4 D5 β R 21.1321 40.2945 30.9671 23.3300 30.0000 -0.0400 910.0094 17.6619 31.5882 49.2318 17.2418 30.0000 -0.0600 910.0094 18.4358 25.6543 56.9719 14.6618 30.0000 -0.0800 910.0094 19.4572 21.0406 62.3604 12.8656 30.0000 -0.1000 910.0094 21.3759 12.4922 72.3048 9.5508 30.0000 -0.1500 910.0094 22.6366 6.2125 79.8332 7.0413 30.0000 -0.2000 910.0094 β1 β2 β3 β4 β5 β HP -0.0700 -1.6171 -0.7599 -0.9300 -0.5000 -0.0400 -17.4742 -0.0700 -1.2628 -1.0857 -1.2504 -0.5000 -0.0600 -8.1347 -0.0700 -1.3276 -1.2420 -1.3862 -0.5000 -0.0800 -5.9938 -0.0700 -1.4242 -1.3548 -1.4808 -0.5000 -0.1000 -4.8083 -0.0700 -1.6496 -1.5696 -1.6552 -0.5000 -0.1500 -3.0531 -0.0700 -1.8411 -1.7366 -1.7873 -0.5000 -0.2000 -2.0174[Table 6] D0 = 764.2857 f1 f2 f3 f4 f5 50.0000 -20.0000 40.0000 -19.0000 20.0000 D1 D2 D3 D4 D5 β R 21.1321 40.2945 30.9671 23.3300 30.0000 -0.0400 910.0094 17.6619 31.5882 49.2318 10.0 358.000 10.0 19.4572 21.0406 62.3604 12.8656 30.0000 -0.1000 910.0094 21.3759 12.4922 72.3048 9.5508 30.0000 -0.1500 910.0094 22.6366 6.2125 79.8332 7.0413 30.0000 -0.2000 910.0094 β1 β2 β3 β4 β5 β HP -0.0700 -1.6171 -0.7599 -0.9300 -0.5000 -0.0400 -1.742 -0.0700 1.0857 -1.2504 -0.5000 -0.0600 -8.1347 -0.0700 -1.3276 -1.2420 -1.3862 -0.5000 -0.0800 -5.9938 -0.0700 -1.4242 -1.3548 -1.4808 -0.5000 -0.1000 -4.8083 -0.0700 -1.6496 -1.5696 -1.6552 -0.5000 -0.1500- 3.0531 -0.0700 -1.8411 -1.7366 -1.7873 -0.5000 -0.2000 -2.0174

【0075】次の表(7)に示すズーム方式は、図3の
ズーム軌道配置に対応している。表(7)に示すズーム
方式では、第3レンズ群G3を主リード群とし、第2レ
ンズ群G2を副リード群とし、第4レンズ群G4をコン
ペンセータ群としている。そして、コンペンーセータ群
である第4レンズ群G4の倍率を等倍以上の高倍率で使
用している。
The zoom method shown in the following Table (7) corresponds to the zoom trajectory arrangement shown in FIG. In the zoom method shown in Table (7), the third lens group G3 is a main lead group, the second lens group G2 is a sub lead group, and the fourth lens group G4 is a compensator group. The magnification of the fourth lens group G4, which is a compensator group, is used at a high magnification equal to or higher than the same magnification.

【0076】[0076]

【表7】 D0=660.0000 f1 f2 f3 f4 f5 60.0000 -13.0000 25.0000 -16.0000 25.0000 D1 D2 D3 D4 D5 β R 11.5944 70.4162 11.9673 8.3151 42.4999 -0.0200 804.7928 17.1812 61.5429 13.0271 10.5417 42.4999 -0.0250 804.7928 25.9345 47.6407 15.8947 12.8231 42.4999 -0.0400 804.7928 29.1195 42.5822 17.5013 13.0899 42.4999 -0.0500 804.7928 34.6433 33.8091 21.1596 12.6809 42.4999 -0.0800 804.7928 36.9354 30.1687 22.8876 12.3012 42.4999 -0.1000 804.7928 38.7528 27.2821 24.1817 12.0762 42.4999 -0.1200 804.7928 40.3202 24.7928 25.0771 12.1028 42.4999 -0.1400 804.7928 43.4215 19.8671 25.2236 13.7806 42.4999 -0.1800 804.7928 β1 β2 β3 β4 β5 β HP -0.1000 -0.3140 -0.4000 -2.2750 -0.7000 -0.0200 -14.2898 -0.1000 -0.3629 -0.4607 -2.1358 -0.7000 -0.0250 -16.1243 -0.1000 -0.4803 -0.5969 -1.9932 -0.7000 -0.0400 -16.6495 -0.1000 -0.5444 -0.6639 -1.9765 -0.7000 -0.0500 -15.9677 -0.1000 -0.7082 -0.8060 -2.0021 -0.7000 -0.0800 -13.7809 -0.1000 -0.8092 -0.8714 -2.0258 -0.7000 -0.1000 -12.6686 -0.1000 -0.9125 -0.9210 -2.0399 -0.7000 -0.1200 -11.8189 -0.1000 -1.0253 -0.9571 -2.0382 -0.7000 -0.1400 -11.1888 -0.1000 -1.3572 -0.9800 -1.9334 -0.7000 -0.1800 -10.6443 [Table 7] D0 = 660.0000 f1 f2 f3 f4 f5 60.0000 -13.0000 25.0000 -16.0000 25.0000 D1 D2 D3 D4 D5 β R 11.5944 70.4162 11.9673 8.3151 42.4999 -0.0200 804.7928 17.1812 61.5429 43.0999 -1. 29.1195 42.5822 17.5013 13.0899 42.4999 -0.0500 804.7928 34.6433 33.8091 21.1596 12.6809 42.4999 -0.0800 804.7928 36.9354 30.1687 22.8876 12.3012 42.4999 -0.1000 804.7928 38.7528 27.2821 24.1817 12.0762 42.4999 -0.1200 4804.29 12.804.24 12.79 24.79. β3 β4 β5 β HP -0.1000 -0.3140 -0.4000 -2.2750 -0.7000 -0.0200 -14.2898 -0.1000 -0.3629 -0.4607 -2.1358 -0.7000 -0.0250 -16.1243 -0.1000 -0.4803 -0.5969 -1.9932 -0.7000 -0.0400 -16.6495 -0.1000- 0.5444 -0.6639 -1.9765 -0.7000 -0.0500 -15.9677 -0.1000 -0.7082 -0.8060 -2.0021 -0.7000 -0.0800 -13.7809 -0.1000 -0.80 92 -0.8714 -2.0258 -0.7000 -0.1000 -12.6686 -0.1000 -0.9125 -0.9210 -2.0399 -0.7000 -0.1200 -11.8189 -0.1000 -1.0253 -0.9571 -2.0382 -0.7000 -0.1400 -11.1888 -0.1000 -1.3572 -0.9800 -1.9334 -0.7000- 0.1800 -10.6443

【0077】次の表(8)に示すズーム方式は、図4の
ズーム軌道配置に対応している。表(8)に示すズーム
方式では、第3レンズ群G3を主リード群とし、第2レ
ンズ群G2を副リード群とし、第4レンズ群G4をコン
ペンセータ群としている。そして、コンペンーセータ群
である第4レンズ群G4の倍率を等倍以下の低倍率で使
用している。なお、主リード群を担う第3レンズ群G3
の役割と副リード群を担う第2レンズ群G2の役割とを
交換することもできる。
The zoom method shown in the following Table (8) corresponds to the zoom trajectory arrangement shown in FIG. In the zoom method shown in Table (8), the third lens group G3 is a main lead group, the second lens group G2 is a sub lead group, and the fourth lens group G4 is a compensator group. The magnification of the fourth lens group G4, which is a compensator group, is used at a low magnification equal to or less than the same magnification. The third lens group G3 serving as the main lead group
Can be exchanged with the role of the second lens group G2 serving as the sub-lead group.

【0078】[0078]

【表8】 D0=550.0000 f1 f2 f3 f4 f5 50.0000 -13.0000 25.0000 -16.0000 20.0000 D1 D2 D3 D4 D5 β R 11.4077 43.9897 8.6691 15.6002 35.0000 -0.0200 664.6667 16.6903 35.5997 9.2852 18.0915 35.0000 -0.0250 664.6667 25.6603 21.3533 10.4366 22.2166 35.0000 -0.0400 664.6667 28.6727 16.5689 11.3036 23.1215 35.0000 -0.0500 664.6667 32.9917 9.7092 14.0901 22.8757 35.0000 -0.0800 664.6667 34.2503 7.7103 15.9506 21.7555 35.0000 -0.1000 664.6667 β1 β2 β3 β4 β5 β HP -0.1000 -0.4249 -0.6664 -0.9417 -0.7500 -0.0200 -17.5716 -0.1000 -0.5136 -0.8257 -0.7860 -0.7500 -0.0250 -20.0327 -0.1000 -0.7956 -1.2693 -0.5281 -0.7500 -0.0400 -21.8228 -0.1000 -0.9754 -1.4493 -0.4716 -0.7500 -0.0500 -20.7705 -0.1000 -1.4431 -1.5179 -0.4869 -0.7500 -0.0800 -16.1110 -0.1000 -1.6775 -1.4271 -0.5569 -0.7500 -0.1000 -13.5133 [Table 8] D0 = 550.0000 f1 f2 f3 f4 f5 50.0000 -13.0000 25.0000 -16.0000 20.0000 D1 D2 D3 D4 D5 βR 11.4077 43.9897 8.6691 15.6002 35.0000 -0.0200 664.6667 16.6903 35.5997 9.2852 18.092503.60000 -20.0 28.6727 16.5689 11.3036 23.1215 35.0000 -0.0500 664.6667 32.9917 9.7092 14.0901 22.8757 35.0000 -0.0800 664.6667 34.2503 7.7103 15.9506 21.7555 35.0000 -0.1000 664.6667 β1 β2 β3 β4 β5 β HP -0.1000 -0.4249 -0.6664 -0.9417 -0.7500 -0.0200-17.5 0.8257 -0.7860 -0.7500 -0.0250 -20.0327 -0.1000 -0.7956 -1.2693 -0.5281 -0.7500 -0.0400 -21.8228 -0.1000 -0.9754 -1.4493 -0.4716 -0.7500 -0.0500 -20.7705 -0.1000 -1.4431 -1.5179 -0.4869 -0.7500 -0.0800- 16.1110 -0.1000 -1.6775 -1.4271 -0.5569 -0.7500 -0.1000 -13.5133

【0079】[0079]

【効果】以上説明したように、本発明によれば、高解像
で、高性能な、有限系の高変倍率ズームレンズを実現す
ることができ、広範な利用目的に適う光学系を容易に提
供することが可能である。特に、明るく、共役長が短
く、しかも広画角で小型のズームレンズを実現すること
ができる。また、変倍中の歪曲収差およびその変動が非
常に少ないズームレンズを実現することができる。さら
に、撮像系のシェーディングを少なくするため、画面周
辺で充分な周辺光量を確保することのできるズームレン
ズを実現することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a high-resolution, high-performance, finite high-magnification zoom lens, and an optical system suitable for a wide range of applications can be easily realized. It is possible to provide. In particular, a compact zoom lens that is bright, has a short conjugate length, and has a wide angle of view can be realized. Further, it is possible to realize a zoom lens in which distortion and its fluctuation during zooming are very small. Further, it is possible to realize a zoom lens capable of securing a sufficient peripheral light amount around the screen in order to reduce shading of the imaging system.

【0080】本発明によりこれらの特徴を同時に満足す
る光学系を実現することによって、光学系の汎用性が著
しく増大する。なお、撮影像や投影像にサイズ、共役
長、ワーキングディスタンスは、合焦レンズ群の移動合
焦によって容易に設定が可能であり、各種利用目的に応
じて最適な配置にて使用が可能である。具体的には、本
発明のズームレンズを、書画用レンズ系、デジタルスチ
ルカメラ用レンズ系、テレビ用光学系、近接撮影光学
系、拡大引き伸ばし用光学系、液晶ビデオプロジェクタ
ー用投射レンズ等に使用することが可能である。
By realizing an optical system that satisfies these characteristics simultaneously according to the present invention, the versatility of the optical system is significantly increased. The size, conjugate length, and working distance of a photographed image or a projected image can be easily set by moving and focusing a focusing lens group, and can be used in an optimal arrangement according to various usage purposes. . Specifically, the zoom lens of the present invention is used for a document lens system, a digital still camera lens system, a television optical system, a close-up photographing optical system, an enlargement / expansion optical system, a projection lens for a liquid crystal video projector, and the like. It is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のズームレンズの基本構成および変倍に
よる各レンズ群の移動軌道を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a basic configuration of a zoom lens according to the present invention and a movement trajectory of each lens group due to zooming.

【図2】本発明のズームレンズの基本構成および変倍に
よる各レンズ群の移動軌道を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a basic configuration of a zoom lens according to the present invention and a movement trajectory of each lens group due to zooming.

【図3】本発明のズームレンズの基本構成および変倍に
よる各レンズ群の移動軌道を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a basic configuration of a zoom lens according to the present invention and a movement trajectory of each lens group due to zooming.

【図4】本発明のズームレンズの基本構成および変倍に
よる各レンズ群の移動軌道を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a basic configuration of a zoom lens according to the present invention and a movement trajectory of each lens group due to zooming.

【図5】本発明の第1実施例にかかるズームレンズのレ
ンズ構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a lens configuration of a zoom lens according to a first example of the present invention.

【図6】第1実施例の広角端における諸収差図である。FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations of the first example at the wide-angle end.

【図7】第1実施例の中間焦点距離状態における諸収差
図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations of the first example in an intermediate focal length state.

【図8】第1実施例の望遠端における諸収差図である。FIG. 8 is a diagram illustrating various aberrations of the first example at a telephoto end.

【図9】本発明の第2実施例にかかるズームレンズのレ
ンズ構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a lens configuration of a zoom lens according to a second example of the present invention.

【図10】第2実施例の広角端における諸収差図であ
る。
FIG. 10 is a diagram illustrating various aberrations of the second example at the wide-angle end.

【図11】第2実施例の中間焦点距離状態における諸収
差図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating various aberrations of the second embodiment in an intermediate focal length state.

【図12】第2実施例の望遠端における諸収差図であ
る。
FIG. 12 is a diagram illustrating various aberrations of the second example at a telephoto end.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群 G3 第3レンズ群 G4 第4レンズ群 G5 第5レンズ群 S 開口絞り G1 first lens group G2 second lens group G3 third lens group G4 fourth lens group G5 fifth lens group S aperture stop

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物体側から順に、正の屈折力を有する第
1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G
2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈
折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する
第5レンズ群G5とを備えたズームレンズにおいて、 変倍に際して、前記第2レンズ群G2乃至前記第4レン
ズ群G4は光軸に沿って移動し、 変倍領域内および変倍領域外において、前記第2レンズ
群G2乃至前記第4レンズ群G4の3つのレンズ群の担
う倍率がほぼ同時に等倍となることがなく、 変倍領域内において、前記第2レンズ群G2乃至前記第
4レンズ群G4のうちいずれか1つのレンズ群の担う倍
率は等倍となることがなく、残りの2つのレンズ群の担
う倍率はほぼ同時に等倍となることがないことを特徴と
するズームレンズ。
1. A first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G having a negative refractive power in order from the object side.
2, a third lens group G3 having a positive refractive power, a fourth lens group G4 having a negative refractive power, and a fifth lens group G5 having a positive refractive power. At this time, the second lens group G2 to the fourth lens group G4 move along the optical axis, and the third lens group G2 to the fourth lens group G4 are moved in and out of the variable power region. The magnifications carried by the two lens groups do not become the same magnification almost at the same time, and the magnification carried by any one of the second lens group G2 to the fourth lens group G4 is the same magnification within the variable magnification area. The zoom lens is characterized in that the remaining two lens groups do not have the same magnification almost simultaneously.
【請求項2】 変倍領域内において、前記第2レンズ群
G2の担う倍率は等倍となることがなく、前記第3レン
ズ群G3の担う倍率と前記第4レンズ群G4の担う倍率
とがほぼ同時に等倍となることがないことを特徴とする
請求項1に記載のズームレンズ。
2. In the variable magnification area, the magnification of the second lens group G2 does not become equal, and the magnification of the third lens group G3 and the magnification of the fourth lens group G4 are different. 2. The zoom lens according to claim 1, wherein the magnification is not substantially equal.
【請求項3】 広角端における前記第2レンズ群G2の
担う倍率をβw2とし、望遠端における前記第2レンズ群
G2の担う倍率をβt2としたとき、 0.3≦|βw2|<1.0 0.3≦|βt2|<1.0 の条件を満足することを特徴とする請求項2に記載のズ
ームレンズ。
3. When the magnification of the second lens group G2 at the wide angle end is βw2 and the magnification of the second lens group G2 at the telephoto end is βt2, 0.3 ≦ | βw2 | <1.0 3. The zoom lens according to claim 2, wherein a condition of 0.3 ≦ | βt2 | <1.0 is satisfied.
【請求項4】 広角端における前記第2レンズ群G2の
担う倍率をβw2とし、望遠端における前記第2レンズ群
G2の担う倍率をβt2としたとき、 1.0<|βw2|≦2.5 1.0<|βt2|≦2.5 の条件を満足することを特徴とする請求項2に記載のズ
ームレンズ。
4. When the magnification of the second lens group G2 at the wide angle end is βw2 and the magnification of the second lens group G2 at the telephoto end is βt2, 1.0 <| βw2 | ≦ 2.5 The zoom lens according to claim 2, wherein a condition of 1.0 <| βt2 | ≦ 2.5 is satisfied.
【請求項5】 変倍領域内において前記第3レンズ群G
3の担う倍率をβ3とし、広角端における前記第3レン
ズ群G3の担う倍率をβw3とし、望遠端における前記第
3レンズ群G3の担う倍率をβt3としたとき、 0.3≦|βw3|<|β3|<|βt3|≦2.5 の条件を満足することを特徴とする請求項2に記載のズ
ームレンズ。
5. The third lens group G within a variable power range.
Where β3 is β3, the magnification of the third lens group G3 at the wide-angle end is βw3, and the magnification of the third lens group G3 at the telephoto end is βt3, 0.3 ≦ | βw3 | <0.3 The zoom lens according to claim 2, wherein a condition of | β3 | <| βt3 | ≦ 2.5 is satisfied.
【請求項6】 変倍領域内において前記第4レンズ群G
4の担う倍率をβ4とし、広角端における前記第4レン
ズ群G4の担う倍率をβw4とし、望遠端における前記第
4レンズ群G4の担う倍率をβt4としたとき、 0.3≦|βw4|<|β4|<|βt4|≦2.5 の条件を満足することを特徴とする請求項2に記載のズ
ームレンズ。
6. The fourth lens group G within a variable power range.
4 is β4, the magnification of the fourth lens group G4 at the wide angle end is βw4, and the magnification of the fourth lens group G4 at the telephoto end is βt4, 0.3 ≦ | βw4 | < The zoom lens according to claim 2, wherein a condition of | β4 | <| βt4 | ≦ 2.5 is satisfied.
【請求項7】 変倍領域内において、前記第4レンズ群
G4の担う倍率は等倍となることがなく、前記第2レン
ズ群G2の担う倍率と前記第3レンズ群G3の担う倍率
とがほぼ同時に等倍となることがないことを特徴とする
請求項1に記載のズームレンズ。
7. The magnification carried by the fourth lens group G4 does not become the same magnification within the variable magnification area, and the magnification carried by the second lens group G2 and the magnification carried by the third lens group G3 are not equal. 2. The zoom lens according to claim 1, wherein the magnification is not substantially equal.
【請求項8】 広角端における前記第4レンズ群G4の
担う倍率をβw4とし、望遠端における前記第4レンズ群
G4の担う倍率をβt4としたとき、 0.3≦|βw4|<1.0 0.3≦|βt4|<1.0 の条件を満足することを特徴とする請求項7に記載のズ
ームレンズ。
8. When the magnification of the fourth lens group G4 at the wide angle end is βw4 and the magnification of the fourth lens group G4 at the telephoto end is βt4, 0.3 ≦ | βw4 | <1.0 The zoom lens according to claim 7, wherein a condition of 0.3 ≦ | βt4 | <1.0 is satisfied.
【請求項9】 広角端における前記第4レンズ群G4の
担う倍率をβw4とし、望遠端における前記第4レンズ群
G4の担う倍率をβt4としたとき、 1.0<|βw4|≦3.2 1.0<|βt4|≦3.2 の条件を満足することを特徴とする請求項7に記載のズ
ームレンズ。
9. When the magnification of the fourth lens group G4 at the wide angle end is βw4 and the magnification of the fourth lens group G4 at the telephoto end is βt4, 1.0 <| βw4 | ≦ 3.2. The zoom lens according to claim 7, wherein a condition of 1.0 <| βt4 | ≦ 3.2 is satisfied.
【請求項10】 変倍領域内において前記第2レンズ群
G2の担う倍率をβ2とし、広角端における前記第2レ
ンズ群G2の担う倍率をβw2とし、望遠端における前記
第2レンズ群G2の担う倍率をβt2としたとき、 0.2≦|βw2|<|β2|<|βt2|≦2.5 の条件を満足することを特徴とする請求項7に記載のズ
ームレンズ。
10. The magnification carried by the second lens group G2 in the variable magnification area is β2, the magnification carried by the second lens group G2 at the wide-angle end is βw2, and the magnification carried by the second lens group G2 at the telephoto end. 8. The zoom lens according to claim 7, wherein when a magnification is βt2, a condition of 0.2 ≦ | βw2 | <| β2 | <| βt2 | ≦ 2.5 is satisfied.
【請求項11】 変倍領域内において前記第3レンズ群
G3の担う倍率をβ3とし、広角端における前記第3レ
ンズ群G3の担う倍率をβw3とし、望遠端における前記
第3レンズ群G3の担う倍率をβt3としたとき、 0.2≦|βw3|<|β3|<|βt3|≦2.5 の条件を満足することを特徴とする請求項7に記載のズ
ームレンズ。
11. The magnification carried by the third lens group G3 in the variable power range is β3, the magnification carried by the third lens group G3 at the wide angle end is βw3, and the magnification carried by the third lens group G3 at the telephoto end. 8. The zoom lens according to claim 7, wherein when a magnification is βt3, a condition of 0.2 ≦ | βw3 | <| β3 | <| βt3 | ≦ 2.5 is satisfied.
【請求項12】 前記第3レンズ群G3の最も物体側の
面の最大有効径をφとし、前記第3レンズ群G3の焦点
距離をf3としたとき、 0.3<φ/f3<0.8 の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至11の
いずれか1項に記載のズームレンズ。
12. When the maximum effective diameter of the surface closest to the object side of the third lens group G3 is φ and the focal length of the third lens group G3 is f3, 0.3 <φ / f3 <0. The zoom lens according to any one of claims 1 to 11, wherein the zoom lens satisfies the following condition (8).
【請求項13】 前記第1レンズ群G1の焦点距離をf
1とし、前記第2レンズ群G2の焦点距離をf2とした
とき、 0.1<|f2/f1|<0.7 の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至12の
いずれか1項に記載のズームレンズ。
13. The focal length of the first lens group G1 is f
13. When the focal length of the second lens group G2 is f2, the condition of 0.1 <| f2 / f1 | <0.7 is satisfied. The zoom lens according to the item.
【請求項14】 前記第3レンズ群G3の焦点距離をf
3とし、前記第4レンズ群G4の焦点距離をf4とした
とき、 0.3<|f4/f3|<1.1 の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至13の
いずれか1項に記載のズームレンズ。
14. The focal length of the third lens group G3 is f
14. When the focal length of the fourth lens group G4 is f4, the following condition is satisfied: 0.3 <| f4 / f3 | <1.1. The zoom lens according to the item.
【請求項15】 前記第1レンズ群G1の担う倍率をβ
1とし、前記第5レンズ群G5の担う倍率をβ5とした
とき、 0.05<β1/β5<0.5 の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至14の
いずれか1項に記載のズームレンズ。
15. The magnification of the first lens group G1 is β
15. When the magnification of the fifth lens group G5 is β5, the condition of 0.05 <β1 / β5 <0.5 is satisfied. The zoom lens described.
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