JPH11352402A - Zoom lens - Google Patents

Zoom lens

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Publication number
JPH11352402A
JPH11352402A JP10178086A JP17808698A JPH11352402A JP H11352402 A JPH11352402 A JP H11352402A JP 10178086 A JP10178086 A JP 10178086A JP 17808698 A JP17808698 A JP 17808698A JP H11352402 A JPH11352402 A JP H11352402A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens group
lens
focusing
refractive power
distance
Prior art date
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Pending
Application number
JP10178086A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenzaburo Suzuki
憲三郎 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH11352402A publication Critical patent/JPH11352402A/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 最短撮影距離状態における結像倍率の大きさ
およびワーキング・ディスタンスを十分に大きく確保す
ることのできる、マクロフォーカシング方式のズームレ
ンズ。 【解決手段】 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G
5とを備えている。第3レンズ群を光軸に沿って移動さ
せることにより、無限遠から所定の有限距離までの物体
へのフォーカシングを行う。また、第1レンズ群と第2
レンズ群との空気間隔を増大させることにより、望遠端
において所定の有限距離よりもさらに近距離の物体への
マクロフォーカシングを行う。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a macro focusing type zoom lens capable of ensuring a sufficiently large imaging magnification and a large working distance in the shortest photographing distance state. SOLUTION: A first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, 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 having a positive refractive power. Lens group G
5 is provided. By moving the third lens group along the optical axis, focusing on an object from infinity to a predetermined finite distance is performed. Also, the first lens group and the second lens group
By increasing the air distance from the lens group, macro-focusing is performed on an object at a shorter distance than a predetermined finite distance at the telephoto end.

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、特にオートフォーカスカメラに適した内焦式のズー
ムレンズ、および電子画像用ズームレンズの望遠端での
マクロフォーカシング方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zoom lens, and more particularly to a zoom lens of an in-focus type suitable for an auto-focus camera and a macro focusing method at a telephoto end of a zoom lens for electronic images.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、正屈折力の第1レンズ群と負
屈折力の第2レンズ群と正屈折力の第3レンズ群と負屈
折力の第4レンズ群と正屈折力の第5レンズ群とを有す
るズームレンズについて、いくつかの提案がなされてい
る。これらの提案の多くの場合、第1レンズ群を移動さ
せてフォーカシング(合焦)を行う、いわゆる前玉繰り
出し合焦方式を採用している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a negative refractive power, and a fifth lens group having a positive refractive power have been known. Several proposals have been made for a zoom lens having a lens group. In many of these proposals, a so-called front lens feeding focusing method in which the first lens group is moved to perform focusing (focusing) is adopted.

【0003】しかしながら、この前玉繰り出し合焦方式
では、フォーカシング時に主光線が光軸から大きく離れ
てしまうため、周辺光量の低下が著しい。また、前玉繰
り出し合焦方式では、フォーカシング時の結像倍率の大
きさおよびワーキング・ディスタンスを十分に大きく確
保することが困難である。そこで、特開平5−1192
60号公報、特開平7−151972号公報、特公平4
−36363号等には、第1レンズ群以外の他のレンズ
群を移動させてフォーカシングをおこなう合焦方式が提
案されている。
[0003] However, in the front-lens extension focusing system, the principal ray is largely separated from the optical axis during focusing, so that the amount of peripheral light is significantly reduced. Further, in the front-lens extension focusing system, it is difficult to secure a sufficiently large imaging magnification and a large working distance during focusing. Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-192
No. 60, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-151972,
JP-A-36-363 and the like propose a focusing method in which a lens group other than the first lens group is moved to perform focusing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
5−119260号公報に開示されたズームレンズは、
35mm写真用ズームレンズであって、近距離物体への
合焦状態における収差性能が示されていないだけでな
く、結像倍率の大きさおよびワーキング・ディスタンス
を十分に大きく確保することができない。
However, the zoom lens disclosed in JP-A-5-119260 is
In the 35 mm photographic zoom lens, not only the aberration performance in a state of focusing on a short-distance object is not shown, but also the size of the imaging magnification and the working distance cannot be secured sufficiently large.

【0005】また、特開平7−151972号公報に開
示されたズームレンズは、電子画像用ズームレンズであ
るが、近距離物体への合焦状態における収差性能が示さ
れていないだけでなく、広角側の画角も60度程度と不
足している。さらに、特公平4−36363号に開示さ
れたズームレンズでは、最大撮影倍率の大きさが0.1
程度までしか得られず、充分なマクロフォーカシング機
能を備えているとは言えない。
The zoom lens disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-151972 is a zoom lens for electronic images, but not only does not show the aberration performance in a state of focusing on a short-distance object but also has a wide angle. The angle of view on the side is insufficient at about 60 degrees. Furthermore, in the zoom lens disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-36363, the maximum photographing magnification is 0.1%.
It can only be obtained to the extent that it does not have a sufficient macro-focusing function.

【0006】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、オートフォーカス用のズームレンズに好適
で、最短撮影距離状態における結像倍率の大きさおよび
ワーキング・ディスタンスを十分に大きく確保すること
のできる、マクロフォーカシング方式のズームレンズを
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is suitable for a zoom lens for auto-focusing, and ensures a sufficiently large image forming magnification and a working distance in the shortest photographing distance state. It is an object of the present invention to provide a macro focusing type zoom lens that can perform the zooming.

【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、本発明では、物体側から順に、正の屈折力を有する
第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、
正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有す
る第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群と
を備え、各レンズ群の空気間隔をそれぞれ変化させるこ
とにより広角端から望遠端への変倍を行なうズームレン
ズにおいて、前記第3レンズ群を光軸に沿って移動させ
ることにより、無限遠から所定の有限距離までの物体へ
のフォーカシングを行い、前記第1レンズ群と前記第2
レンズ群との空気間隔を増大させることにより、望遠端
において前記所定の有限距離よりもさらに近距離の物体
へのマクロフォーカシングを行うことを特徴とするズー
ムレンズを提供する。
In order to solve the above problems, according to the present invention, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and
By providing a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a negative refractive power, and a fifth lens group having a positive refractive power, by changing the air spacing of each lens group, In a zoom lens that performs zooming from a wide-angle end to a telephoto end, the third lens group is moved along an optical axis to perform focusing on an object from infinity to a predetermined finite distance. Group and the second
Provided is a zoom lens characterized by performing macro-focusing on an object at a shorter distance than the predetermined finite distance at a telephoto end by increasing an air distance from a lens group.

【0008】本発明の好ましい態様によれば、マクロフ
ォーカシング時の最大撮影倍率をβmとし、広角端での
バックフォーカスをBfw とし、広角端におけるズームレ
ンズの焦点距離をfwとしたとき、 |βm|>0.1 (1) 2.0<Bfw /fw<8.0 (2) の条件を満足する。
According to a preferred embodiment of the present invention, when the maximum photographing magnification at the time of macro focusing is βm, the back focus at the wide angle end is Bfw, and the focal length of the zoom lens at the wide angle end is fw, | βm | > 0.1 (1) 2.0 <Bfw / fw <8.0 The condition of (2) is satisfied.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】物体側から順に正屈折力の第1レ
ンズ群と負屈折力の第2レンズ群と正屈折力の第3レン
ズ群と負屈折力の第4レンズ群と正屈折力の第5レンズ
群とを有するズームレンズにおいて、通常最も大型で最
も重い第1レンズ群を合焦レンズ群として移動させる方
式は、オートフォーカス方式に不利であることは前述し
た通りである。一方、第2レンズ群や第3レンズ群のレ
ンズ径は第1レンズ群のレンズ径に比べて小さく、オー
トフォーカス方式でフォーカシングを行う際に第2レン
ズ群あるいは第3レンズ群を移動させる合焦方式(すな
わち内焦式)は、合焦駆動系(たとえばモーター)への
負荷が小さいので好ましい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order from the object side, a first lens unit having a positive refractive power, a second lens unit having a negative refractive power, a third lens unit having a positive refractive power, a fourth lens unit having a negative refractive power, and a positive refractive power As described above, in the zoom lens having the fifth lens group, the method of moving the largest and heaviest first lens group as the focusing lens group is usually disadvantageous to the autofocus method. On the other hand, the lens diameter of the second lens group or the third lens group is smaller than the lens diameter of the first lens group, and the focusing is performed by moving the second lens group or the third lens group when performing focusing by the autofocus method. The method (ie, the in-focus method) is preferable because the load on the focusing drive system (for example, the motor) is small.

【0010】まず、本発明においては、第3レンズ群を
光軸に沿って移動させてフォーカシングを行う方式が、
合焦駆動系への負荷が小さくてオートフォーカス方式に
有利であり、且つフォーカシングに伴う収差変動も小さ
いことを見い出した。加えて、無限遠から所定の有限距
離までの物体に対しては第3レンズ群を合焦レンズ群と
する上述のフォーカシング方式で充分であるが、望遠端
において所定の有限距離よりもさらに近距離の物体への
マクロフォーカシングを行う際に、第1レンズ群と第2
レンズ群との間隔を増大させつつ第3レンズ群を像側へ
移動させることにより、結像倍率の大きさおよびワーキ
ング・ディスタンスを十分に大きく確保することが可能
になることを見い出した。なお、本発明において、所定
の有限距離の物体への合焦状態とは、結像倍率の大きさ
で約0.1倍の状態であるものとする。
First, in the present invention, a method of performing focusing by moving the third lens group along the optical axis is as follows.
It has been found that the load on the focusing drive system is small, which is advantageous for the auto-focusing system, and that the aberration fluctuation due to focusing is small. In addition, for an object from infinity to a predetermined finite distance, the above-described focusing method in which the third lens group is used as a focusing lens group is sufficient, but at the telephoto end, the focusing distance is shorter than the predetermined finite distance. When performing macro focusing on an object, the first lens group and the second lens group
It has been found that by moving the third lens group toward the image side while increasing the distance from the lens group, it is possible to ensure a sufficiently large imaging magnification and a sufficiently large working distance. In the present invention, the state of focusing on an object at a predetermined finite distance is a state where the imaging magnification is about 0.1 times.

【0011】現在、電子撮像機器のCCDの画面サイズ
が小さくなる傾向にあり、これに伴って撮影レンズの焦
点距離も小さくなる傾向にある。このため、ワーキング
・ディスタンスを十分に大きく確保することが困難にな
っているのが現状であり、大きなワーキング・ディスタ
ンスを確保することのできるマクロフォーカシング方式
が求められている。そこで、近距離物体へのマクロフォ
ーカシングに際して第1レンズ群と第2レンズ群との間
隔が増大するように構成することが特に重要である。こ
の構成により、結像倍率の大きさを大きく確保すること
ができるだけでなく、光学系全体の焦点距離の大きさを
大きくすることができるのでワーキング・ディスタンス
を大きく確保することができる。この際、第2レンズ群
の使用倍率の大きさを大きくすることが重要である。ズ
ームレンズの望遠端においては、その大きさが1を越え
ていることが好ましい。
At present, there is a tendency that the screen size of a CCD of an electronic image pickup device is reduced, and accordingly, the focal length of a photographing lens is also reduced. For this reason, it is currently difficult to ensure a sufficiently large working distance, and a macro-focusing method that can ensure a large working distance is demanded. Therefore, it is particularly important to configure the first lens group and the second lens group so that the distance between the first lens group and the second lens group increases during macro focusing on a short-distance object. With this configuration, not only a large imaging magnification can be ensured, but also the focal length of the entire optical system can be increased, so that a large working distance can be ensured. At this time, it is important to increase the magnitude of the used magnification of the second lens group. At the telephoto end of the zoom lens, it is preferable that its size exceeds 1.

【0012】より具体的に述べると、マクロフォーカシ
ングに際して第1レンズ群と第2レンズ群との間隔を増
大させるには、第1レンズ群および第2レンズ群のうち
の少なくとも一方のレンズ群を移動させれば良い。した
がって、マクロフォーカシング時の第1レンズ群および
第2レンズ群の移動に関して、次の3つの態様が考えら
れる。第1の態様では、第1レンズ群および第2レンズ
群が共に移動する。第2の態様では、第2レンズ群は移
動することなく、第1レンズ群のみが移動する。第3の
態様では、第1レンズ群は移動することなく、第2レン
ズ群のみが移動する。
More specifically, in order to increase the distance between the first lens unit and the second lens unit during macro focusing, at least one of the first lens unit and the second lens unit must be moved. You can do it. Accordingly, the following three modes can be considered for the movement of the first lens group and the second lens group during macro focusing. In the first mode, the first lens group and the second lens group move together. In the second mode, only the first lens group moves without moving the second lens group. In the third aspect, the first lens group does not move, and only the second lens group moves.

【0013】上述の3つの態様のうちいずれの態様を採
用しても、マクロフォーカシングに際して第1レンズ群
と第2レンズ群との間隔を増大させる限り、本発明の効
果を奏することができる。しかしながら、フォーカシン
グ時に主光線が光軸から離れにくくするには、第1レン
ズ群および第2レンズ群を共に移動させる第1の態様が
好ましい。言い換えると、第1の態様にしたがってマク
ロフォーカシングを行うことにより、周辺光量を保った
まま、第1レンズ群および第2レンズ群のレンズ径を小
さくすることができる。
In any of the above three modes, the effects of the present invention can be obtained as long as the distance between the first lens group and the second lens group is increased during macro focusing. However, to make it difficult for the principal ray to separate from the optical axis during focusing, the first mode in which both the first lens group and the second lens group are moved is preferable. In other words, by performing macro-focusing according to the first aspect, it is possible to reduce the lens diameters of the first lens group and the second lens group while maintaining the peripheral light amount.

【0014】また、メカ機構上は可動レンズ群の数が少
ない方が良いので、この観点によれば、第1レンズ群お
よび第2レンズ群のうちのいずれか一方のレンズ群だけ
を移動させる第2の態様および第3の態様が好ましい。
さらに付記するならば、マクロフォーカシング時での第
1レンズ群および第2レンズ群の移動軌跡が広角端から
望遠端へのズーム軌道の延長上にあることが、メカ機構
的に好ましい。
[0014] Further, from the viewpoint of the mechanical mechanism, it is better that the number of movable lens groups is small. Therefore, according to this viewpoint, only one of the first lens group and the second lens group is moved. The second and third embodiments are preferred.
In addition, it is preferable in terms of a mechanical mechanism that the movement trajectory of the first lens unit and the second lens unit during macro focusing be on the extension of the zoom trajectory from the wide-angle end to the telephoto end.

【0015】以下、条件式を参照しながら、本発明の構
成を説明する。本発明においては、以下の条件式(1)
および(2)を満足することが望ましい。 |βm|>0.1 (1) 2.0<Bfw /fw<8.0 (2) ここで、βmは、マクロフォーカシング時の最大撮影倍
率である。また、Bfwは広角端でのバックフォーカスで
あり、fwは広角端におけるズームレンズの焦点距離で
ある。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to conditional expressions. In the present invention, the following conditional expression (1)
It is desirable to satisfy (2). | Βm |> 0.1 (1) 2.0 <Bfw / fw <8.0 (2) Here, βm is the maximum photographing magnification during macro focusing. Bfw is the back focus at the wide-angle end, and fw is the focal length of the zoom lens at the wide-angle end.

【0016】条件式(1)は、本発明による光学系のマ
クロフォーカシングの能力を規定するとともに、実用に
足る最短撮影距離での撮影倍率の大きさを規定してい
る。条件式(1)の下限値を下回ると、マクロフォーカ
シング時の最大撮影倍率の大きさが小さくなりすぎて、
光学系が実用に向かなくなるので好ましくない。なお、
本発明の効果をさらに充分に発揮するには、条件式
(1)の下限値を0.18とすることが好ましい。
Conditional expression (1) defines the macro-focusing ability of the optical system according to the present invention, and also defines the magnitude of the photographing magnification at the shortest photographing distance sufficient for practical use. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the maximum photographing magnification during macro focusing becomes too small.
It is not preferable because the optical system is not suitable for practical use. In addition,
In order to achieve the effect of the present invention more sufficiently, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.18.

【0017】条件式(2)は、広角端でのバックフォー
カスと広角端での全系の焦点距離との比について適切な
範囲を規定している。条件式(2)の上限値を上回る
と、広角端でのバックフォーカスが大きくなりすぎて、
第4レンズ群や第5レンズ群のレンズ径が大きくなり、
コンパクト化に向かなくなるので好ましくない。また、
変倍時のコマ収差や像面湾曲の変動が大きくなるので、
不都合である。
Conditional expression (2) defines an appropriate range for the ratio between the back focus at the wide-angle end and the focal length of the entire system at the wide-angle end. When the value exceeds the upper limit of conditional expression (2), the back focus at the wide-angle end becomes too large.
The lens diameter of the fourth lens group and the fifth lens group is increased,
It is not preferable because it is not suitable for downsizing. Also,
Since fluctuations in coma and field curvature during zooming become large,
It is inconvenient.

【0018】一方、条件式(2)の下限値を下回ると、
広角端でのバックフォーカスが小さくなりすぎて、フィ
ルターやミラーを位置決めするためのスペースを確保す
ることが困難となるので好ましくない。また、テレセン
トリックから外れやすくなるとともに、望遠側の歪曲収
差が正側に大きくなりやすくなるので、不都合である。
なお、本発明の効果をさらに充分に発揮するには、条件
式(2)の下限値を3.0とし、上限値を5.0とする
ことが好ましい。
On the other hand, when the value goes below the lower limit of conditional expression (2),
The back focus at the wide-angle end becomes too small, and it is difficult to secure a space for positioning the filter and the mirror, which is not preferable. In addition, it is easy to deviate from telecentricity, and the distortion on the telephoto side is likely to be increased to the positive side, which is inconvenient.
In order to more fully exert the effects of the present invention, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 3.0 and the upper limit to 5.0.

【0019】また、本発明においては、以下の条件式
(3)および(4)を満足することが望ましい。 1.0<wd/ft<10.0 (3) 0.0<△D12/fw<5.0 (4) ここで、wdは、マクロフォーカシング時の最大撮影倍
率状態におけるワーキング・ディスタンス(最大撮影倍
率状態における物体から最も物体側のレンズ面までの光
軸に沿った長さ)である。また、ftは望遠端における
ズームレンズの焦点距離であり、fwは広角端における
ズームレンズの焦点距離である。さらに、△D12は、マ
クロフォーカシング時の所定の有限距離状態(撮影倍率
が−0.1倍の状態に対応)から最大撮影倍率状態まで
の第1レンズ群と第2レンズ群との軸上空気間隔の増加
量である。
In the present invention, it is desirable to satisfy the following conditional expressions (3) and (4). 1.0 <wd / ft <10.0 (3) 0.0 <△ D12 / fw <5.0 (4) where wd is the working distance (maximum photographing) in the maximum photographing magnification state at the time of macro focusing. (Length along the optical axis from the object in the magnification state to the lens surface closest to the object). Ft is the focal length of the zoom lens at the telephoto end, and fw is the focal length of the zoom lens at the wide-angle end. Further, ΔD12 is the axial air flow between the first lens unit and the second lens unit from a predetermined finite distance state (corresponding to a state where the photographing magnification is −0.1) at the time of macro focusing to the maximum photographing magnification state. The increment of the interval.

【0020】条件式(3)は、最大撮影倍率時のワーキ
ング・ディスタンスと望遠端での全系の焦点距離との比
について適切な範囲を規定している。条件式(3)の上
限値を上回ると、ワーキング・ディスタンスが大きくな
りすぎて、充分な光量を確保するには所要のレンズ径が
過大となるため好ましくない。一方、条件式(3)の下
限値を下回ると、ワーキング・ディスタンスが小さくな
りすぎて、光学系が実用に向かなくなるだけでなく、充
分な撮影倍率を確保し難くなるので、好ましくない。な
お、本発明の効果をさらに充分に発揮するには、条件式
(3)の下限値を2.0とし、上限値を5.0とするこ
とが好ましい。
Conditional expression (3) defines an appropriate range for the ratio of the working distance at the maximum photographing magnification to the focal length of the entire system at the telephoto end. If the value exceeds the upper limit of conditional expression (3), the working distance becomes too large, and the required lens diameter becomes excessively large to secure a sufficient light amount, which is not preferable. On the other hand, when the value goes below the lower limit of conditional expression (3), the working distance becomes too small, which not only makes the optical system unsuitable for practical use but also makes it difficult to secure a sufficient photographing magnification, which is not preferable. In order to achieve the effect of the present invention more sufficiently, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (3) to 2.0 and the upper limit to 5.0.

【0021】条件式(4)は、マクロフォーカシング時
の第1レンズ群と第2レンズ群との軸上空気間隔の増加
量と広角端での全系の焦点距離との比について適切な範
囲を規定している。条件式(4)の上限値を上回ると、
第1レンズ群における主光線が下がりやすくなる。その
結果、周辺光量を充分に確保することが困難になるだけ
でなく、下側コマ収差の変動が大きくなるので、好まし
くない。一方、条件式(4)の下限値を下回ると、マク
ロフォーカシング時にワーキング・ディスタンスを充分
大きく確保することが困難になるだけでなく、諸収差の
バランスを失いやすくなるので、好ましくない。なお、
本発明の効果をさらに充分に発揮するには、条件式
(4)の下限値を1.0とし、上限値を2.0とするこ
とが好ましい。
Conditional expression (4) defines an appropriate range for the ratio between the amount of increase in the on-axis air gap between the first lens unit and the second lens unit during macro focusing and the focal length of the entire system at the wide-angle end. Stipulates. When the value exceeds the upper limit of conditional expression (4),
The principal ray in the first lens group is easily lowered. As a result, not only is it difficult to sufficiently secure the peripheral light amount, but also the fluctuation of the lower coma becomes large, which is not preferable. On the other hand, when the value goes below the lower limit of conditional expression (4), it becomes difficult not only to secure a sufficiently large working distance at the time of macrofocusing but also to easily lose the balance of various aberrations. In addition,
In order to achieve the effect of the present invention more sufficiently, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (4) to 1.0 and the upper limit to 2.0.

【0022】また、本発明においては、以下の条件式
(5)および(6)を満足することが望ましい。 7.0<Lw/Ym<35.0 (5) 2.8<Bfw /Ym<10.0 (6) ここで、Lwは広角端でのレンズ全長(最も物体側のレ
ンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸に沿った長
さ)である。また、Ymは最大像高であり、Bfwは広角
端でのバックフォーカスである。
In the present invention, it is desirable to satisfy the following conditional expressions (5) and (6). 7.0 <Lw / Ym <35.0 (5) 2.8 <Bfw / Ym <10.0 (6) where Lw is the total lens length at the wide angle end (from the lens surface closest to the object side to the image side closest to the image side). (Length along the optical axis up to the lens surface). Ym is the maximum image height, and Bfw is the back focus at the wide angle end.

【0023】条件式(5)は、広角端でのレンズ全長と
最大像高との比について適切な範囲を規定している。条
件式(5)の上限値を上回ると、広角端でのレンズ全長
が大きくなりすぎて、レンズ全体の重量が増大するので
好ましくない。特に、第1レンズ群や第5レンズ群のレ
ンズ径が大きくなり、コンパクト化に向かなくなるので
不都合である。また、フィルター径を一定の範囲に抑え
ようとすると、周辺光量が不足しやすくなるので不都合
である。
Conditional expression (5) defines an appropriate range for the ratio between the total lens length and the maximum image height at the wide-angle end. Exceeding the upper limit of conditional expression (5) is not preferable because the overall length of the lens at the wide-angle end becomes too large and the weight of the entire lens increases. In particular, the diameters of the first lens unit and the fifth lens unit are increased, which is inconvenient because the lens cannot be made compact. Also, if the filter diameter is to be kept within a certain range, the peripheral light quantity tends to be insufficient, which is inconvenient.

【0024】一方、条件式(5)の下限値を下回ると、
広角端でのレンズ全長が小さくなりすぎて、収差補正の
自由度が足りなくなるので好ましくない。一般に、諸収
差の補正を良好に行うには、開口絞りの前後においてで
きるだけ離れた距離まで数多くのレンズ面が存在するこ
とが好ましい。レンズ全長が小さくなりすぎると、各レ
ンズ面が開口絞りに近づきすぎて、良好な収差補正が困
難となってしまう。その結果、諸収差のうち特にコマ収
差の補正が十分でなくなるため、良好な結像性能を得る
ことが困難となってしまう。また、ペッツバール和が負
側に大きく変位する傾向となり、不都合である。なお、
本発明の効果をさらに充分に発揮するには、条件式
(5)の下限値を15.0とし、上限値を25.0とす
ることが好ましい。
On the other hand, when the value goes below the lower limit of conditional expression (5),
Since the overall length of the lens at the wide-angle end becomes too small, the degree of freedom for aberration correction becomes insufficient, which is not preferable. In general, in order to properly correct various aberrations, it is preferable that many lens surfaces exist as far as possible as far as possible before and after the aperture stop. If the overall length of the lens is too small, each lens surface will be too close to the aperture stop, making it difficult to satisfactorily correct aberrations. As a result, the correction of coma among the various aberrations becomes insufficient, so that it becomes difficult to obtain good imaging performance. Further, the Petzval sum tends to be largely displaced to the negative side, which is inconvenient. In addition,
In order to achieve the effect of the present invention more sufficiently, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (5) to 15.0 and the upper limit to 25.0.

【0025】条件式(6)は、広角端でのバックフォー
カスと最大像高との比について適切な範囲を規定してい
る。条件式(6)の上限値を上回ると、広角端でのバッ
クフォーカスが大きくなりすぎて、第4レンズ群や第5
レンズ群のレンズ径が大きくなり、コンパクト化に向か
なくなるので好ましくない。また、変倍時のコマ収差や
像面湾曲の変動が大きくなるとともに、最大像高が小さ
くなりすぎて光学系が実用に向かなくなるので、不都合
である。
Conditional expression (6) defines an appropriate range for the ratio between the back focus at the wide-angle end and the maximum image height. When the value exceeds the upper limit of conditional expression (6), the back focus at the wide-angle end becomes too large, and the fourth lens unit and the
It is not preferable because the lens diameter of the lens group becomes large and it is not suitable for downsizing. In addition, the fluctuation of coma and the curvature of field at the time of zooming becomes large, and the maximum image height becomes too small, so that the optical system is not suitable for practical use.

【0026】一方、条件式(6)の下限値を下回ると、
広角端でのバックフォーカスが小さくなりすぎて、フィ
ルターやミラーを位置決めするためのスペースを確保す
ることが困難となるので好ましくない。また、テレセン
トリックから外れやすくなるとともに、望遠側の歪曲収
差が正側に大きくなりやすくなるので、不都合である。
なお、本発明の効果をさらに充分に発揮するには、条件
式(6)の下限値を4.0とし、上限値を5.0とする
ことが好ましい。
On the other hand, when the value goes below the lower limit of conditional expression (6),
The back focus at the wide-angle end becomes too small, and it is difficult to secure a space for positioning the filter and the mirror, which is not preferable. In addition, it is easy to deviate from telecentricity, and the distortion on the telephoto side is likely to be increased to the positive side, which is inconvenient.
In order to achieve the effect of the present invention more sufficiently, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (6) to 4.0 and the upper limit to 5.0.

【0027】また、本発明においては、第2レンズおよ
び第3レンズ群を実際に構成する際に、第2レンズ群お
よび第3レンズ群は少なくとも1枚の負レンズ成分をそ
れぞれ含み、以下の条件式(7)および(8)を満たす
ことが望ましい。 1.82<Nn (7) 40<νn (8) ここで、Nn は、第2レンズ群中の負レンズ成分のd線
(λ=587.6nm)に対する屈折率のうちの最大の
屈折率の値である。また、νn は、第3レンズ群中の負
レンズ成分のアッベ数のうちの最小のアッベ数の値であ
る。
In the present invention, when the second lens unit and the third lens unit are actually constructed, the second lens unit and the third lens unit each include at least one negative lens component. It is desirable to satisfy Expressions (7) and (8). 1.82 <Nn (7) 40 <νn (8) Here, Nn is the maximum refractive index of the negative lens component in the second lens group with respect to the d-line (λ = 587.6 nm). Value. Further, vn is the minimum Abbe number of the Abbe numbers of the negative lens components in the third lens group.

【0028】条件式(7)の下限値を下回ると、無限遠
撮影状態および近距離撮影状態のいずれの状態において
も、球面収差が正に過大となりやすいので好ましくな
い。また、ペッツバール和も負側に変移しやすくなるた
め、像面の正方向への曲がりが大きくなりがちとなり、
不都合である。また、条件式(8)の下限値を下回る
と、無限遠撮影状態および近距離撮影状態のいずれの状
態においても、短波長の軸上色収差が正側に過大となり
がちで、良好な結像性能が得ることが困難となるので好
ましくない。
If the lower limit of conditional expression (7) is not reached, spherical aberration tends to be excessively large in both the infinity photographing state and the close distance photographing state. In addition, since the Petzval sum easily shifts to the negative side, the curvature of the image plane in the positive direction tends to increase,
It is inconvenient. If the lower limit of the conditional expression (8) is not reached, the axial chromatic aberration of short wavelength tends to be excessive on the positive side in both the infinity shooting state and the short-distance shooting state, resulting in good imaging performance. Is difficult to obtain, which is not preferable.

【0029】以下、さらに各レンズ群の移動等に関して
望ましい態様を説明する。まず、広角端から望遠端への
変倍に際して、第1レンズ群を物体側へ移動させること
が望ましい。この構成により、広角端でのレンズ全長を
短縮することが可能となる。さらに、広角端での各屈折
面の光線高が小さくなるので、収差の発生量が少なくな
り、結像性能の高性能化のためには好都合である。
Hereinafter, desirable modes of movement of each lens group will be described. First, at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end, it is desirable to move the first lens unit to the object side. With this configuration, it is possible to reduce the overall length of the lens at the wide-angle end. Further, since the height of light rays on each refracting surface at the wide-angle end is reduced, the amount of aberration is reduced, which is advantageous for improving the imaging performance.

【0030】また、広角端から望遠端への変倍に際し
て、第5レンズ群を物体側へ移動させることが望まし
い。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、第5
レンズ群ではその結像倍率の大きさが増倍となるように
用いることが望ましい。この構成により、ズームレンズ
の高倍率化を達成することができる。さらに、広角端か
ら望遠端への変倍に際して、第1レンズ群と第2レンズ
群との空気間隔を増大させ、第2レンズ群と第3レンズ
群との空気間隔を減少させることが望ましい。この構成
により、広角端でのレンズ全長を短縮した構造が可能と
なる。
In zooming from the wide-angle end to the telephoto end, it is desirable to move the fifth lens unit toward the object side. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end,
It is desirable to use the lens group so that the magnitude of the imaging magnification is multiplied. With this configuration, a high magnification of the zoom lens can be achieved. Further, at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end, it is desirable to increase the air gap between the first lens group and the second lens group and reduce the air gap between the second lens group and the third lens group. With this configuration, a structure in which the overall length of the lens at the wide-angle end is shortened becomes possible.

【0031】また、広角端における第3レンズ群と第4
レンズ群との空気間隔は、望遠端における第3レンズ群
と第4レンズ群との空気間隔よりも小さいことが望まし
い。さらに、広角端における第4レンズ群と第5レンズ
群との空気間隔は、望遠端における第3レンズ群と第4
レンズ群との空気間隔よりも小さいことが望ましい。ま
た、広角端から望遠端への変倍に際して第4レンズ群G
4を固定とすることが可能であり、この構成によりメカ
機構を簡素化することができるので好都合である。さら
に、第3レンズ群G3と第5レンズ群G5とを同一のカ
ム軌道に沿って一体的に移動させることも可能である。
このような構成をとることにより、約10倍の変倍比
(ズーム比)を達成することができる。変倍比をZとす
ると、本発明のマクロフォーカシング方式では、Z>8
の場合に、極めて効果的である。
The third lens unit at the wide-angle end and the fourth lens unit
It is desirable that the air gap between the third lens group and the fourth lens group at the telephoto end is smaller than the air gap between the lens groups. Further, the air gap between the fourth lens group and the fifth lens group at the wide angle end is equal to the fourth lens group and the fourth lens group at the telephoto end.
It is desirable that the distance be smaller than the air gap with the lens group. In zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the fourth lens unit G
4 can be fixed, and this configuration is advantageous because the mechanical mechanism can be simplified. Furthermore, it is also possible to move the third lens group G3 and the fifth lens group G5 integrally along the same cam path.
With such a configuration, it is possible to achieve a magnification ratio (zoom ratio) of about 10 times. Assuming that the zoom ratio is Z, in the macro focusing method of the present invention, Z> 8
In the case of, it is extremely effective.

【0032】なお、前述したように、フォーカシング時
に主光線が光軸から離れにくくするには、第1レンズ群
および第2レンズ群の双方のレンズ群をそれぞれ移動さ
せることが好ましい。さらに各レンズ群の移動方向につ
いて詳述すると、近距離物体へのマクロフォーカシング
に際して、第1レンズ群を物体側へ移動させるととも
に、第2レンズ群を像側へ移動させることが望ましい。
この場合、以下の条件式(9)を満足することが望まし
い。 0.05<X2/X1<1.0 (9)
As described above, in order to make it difficult for the principal ray to separate from the optical axis during focusing, it is preferable to move both the first lens unit and the second lens unit. Further, the moving direction of each lens group will be described in detail. When performing macro focusing on a short-distance object, it is desirable to move the first lens group to the object side and move the second lens group to the image side.
In this case, it is desirable to satisfy the following conditional expression (9). 0.05 <X2 / X1 <1.0 (9)

【0033】ここで、X1は、所定の有限距離(撮影倍
率が−0.1倍の状態に対応)から最大撮影倍率までの
第1レンズ群の移動量の大きさである。また、X2は、
所定の有限距離(撮影倍率が−0.1倍の状態に対応)
から最大撮影倍率までの第2レンズ群の移動量の大きさ
である。条件式(9)の上限値および下限値で規定され
る範囲を逸脱すると、光量低下を防止しつつフォーカシ
ング時に結像性能を良好に保つことができなくなるので
好ましくない。さらには、無限遠合焦状態における望遠
端での第3レンズ群の最も物体側の面の光軸上位置より
も、マクロフォーカシングでの第2レンズ群の最も像側
の面を像側に位置させることが好ましい。これにより、
スペースの有効利用が可能となる。
Here, X1 is the amount of movement of the first lens group from a predetermined finite distance (corresponding to a state where the photographing magnification is -0.1 times) to the maximum photographing magnification. X2 is
Predetermined finite distance (corresponds to a state where the photographing magnification is -0.1 times)
The amount of movement of the second lens group from to the maximum photographing magnification. If the value falls outside the range defined by the upper limit value and the lower limit value of the conditional expression (9), it is not preferable because it becomes impossible to maintain good imaging performance at the time of focusing while preventing a decrease in light amount. Furthermore, the most image-side surface of the second lens unit in macro focusing is positioned closer to the image side than the position on the optical axis of the most object-side surface of the third lens unit at the telephoto end in the infinity in-focus state. Preferably. This allows
Effective use of space becomes possible.

【0034】以下、さらに各レンズ群の具体的な構成に
ついて説明する。第1レンズ群は、少なくとも1枚の貼
り合わせレンズを有することが好ましい。さらに、第2
レンズ群中の負レンズに非球面を導入することが望まし
い。この構成は広角化およびマクロフォーカシングに関
して有利であり、特に第2レンズ群の最も物体側に負レ
ンズを配置し、その物体側の面を非球面状に形成するこ
とが好ましい。この場合、非球面は、光軸から離れるに
したがって屈折力の弱くなる形状が望ましい。
Hereinafter, a specific configuration of each lens group will be described. The first lens group preferably has at least one cemented lens. Furthermore, the second
It is desirable to introduce an aspherical surface to the negative lens in the lens group. This configuration is advantageous in terms of widening the angle and macro focusing. In particular, it is preferable to dispose a negative lens closest to the object side of the second lens group and form the surface on the object side to be aspherical. In this case, it is desirable that the aspheric surface has a shape in which the refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases.

【0035】また、フォーカシングおよびマクロフォー
カシングの際の結像性能の高性能化のためには、第3レ
ンズ群G3が少なくとも1枚の貼り合わせレンズを有す
ることが好ましい。そして、第3レンズ群中または第3
レンズ群の近傍に開口絞りを設けることが望ましい。変
倍およびフォーカシングの際には、第3レンズ群G3と
開口絞りとは一体的に移動することがなお好ましい。そ
して、第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レン
ズと負メニスカスレンズとからなる貼り合わせレンズ
と、両凸レンズとで構成することが好ましい。
In order to improve the image forming performance during focusing and macro focusing, it is preferable that the third lens group G3 has at least one cemented lens. Then, the third lens group or the third lens group
It is desirable to provide an aperture stop near the lens group. It is more preferable that the third lens group G3 and the aperture stop move integrally during zooming and focusing. Then, it is preferable that the third lens group G3 is composed of, in order from the object side, a cemented lens composed of a biconvex lens and a negative meniscus lens, and a biconvex lens.

【0036】さらに、第4レンズ群G4は、少なくとも
1枚の貼り合わせレンズを有することが望ましい。この
場合、以下の条件式(10)を満足することが望ましい。 20<△ν (10) ここで、△νは、第4レンズ群G4中の貼り合わせレン
ズの貼り合わせ面の両側のレンズのアッベ数の差の大き
さである。なお、貼り合わせ面が複数ある場合には、最
も物体側の貼り合わせ面の両側のレンズのアッベ数の差
の大きさである。条件式(10)の下限値を下回ると、十
分な色消しを行うことができなくなるので好ましくな
い。
Further, it is desirable that the fourth lens group G4 has at least one cemented lens. In this case, it is desirable to satisfy the following conditional expression (10). 20 <△ ν (10) Here, △ ν is the magnitude of the difference between Abbe numbers of the lenses on both sides of the cemented surface of the cemented lens in the fourth lens group G4. When there are a plurality of bonding surfaces, the difference is the magnitude of the Abbe number difference between the lenses on both sides of the bonding surface closest to the object. If the lower limit of conditional expression (10) is not reached, it is not preferable because sufficient achromatization cannot be performed.

【0037】また、倍率色収差を充分良好にに補正する
ために、第5レンズ群は少なくとも1枚の貼り合わせレ
ンズを有することが好ましい。さらに、コマ収差や歪曲
収差を良好に補正するために、第5レンズ群に少なくと
も1枚の非球面を導入することが好ましい。特に、最も
物体側の正レンズに非球面を適用することが好ましい。
なお、本発明のズームレンズに対して、非球面レンズや
屈折率分布型ガラスを用いたレンズや回折光学素子を付
加することにより、さらに良好なフォーカシング性能を
得ることができる。また、色収差を低減するためには、
第1レンズ群中や第5レンズ群中に特殊低分散ガラスを
用いたレンズを導入することが好ましい。
In order to sufficiently and sufficiently correct lateral chromatic aberration, the fifth lens group preferably has at least one cemented lens. Further, in order to favorably correct coma and distortion, it is preferable to introduce at least one aspheric surface into the fifth lens group. In particular, it is preferable to apply an aspherical surface to the most object-side positive lens.
By adding an aspherical lens, a lens using a gradient index glass, or a diffractive optical element to the zoom lens of the present invention, it is possible to obtain better focusing performance. Also, in order to reduce chromatic aberration,
It is preferable to introduce a lens using special low dispersion glass in the first lens group or the fifth lens group.

【0038】[0038]

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て説明する。図1は、本発明の実施例にかかるズームレ
ンズのレンズ構成および広角端(W)から望遠端(T)
への変倍における各レンズ群の移動軌跡を示す図であ
る。本実施例のズームレンズは、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とから構成されてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 illustrates a lens configuration of a zoom lens according to an embodiment of the present invention and a wide-angle end (W) to a telephoto end (T).
FIG. 10 is a diagram illustrating a movement locus of each lens group in zooming to a zoom lens. The zoom lens according to the present embodiment 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 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.

【0039】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構成されている。また、第
2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に非球面状
に形成された凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凹レ
ンズ、両凸レンズ、および両凹レンズと両凸レンズとの
貼り合わせレンズから構成されている。
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a biconvex lens, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. ing. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens having a convex surface formed into an aspheric surface on the object side, a biconcave lens, a biconvex lens, and a cemented lens of a biconcave lens and a biconvex lens. It is configured.

【0040】さらに、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レンズ、および両凸レンズから構
成されている。また、第4レンズ群G4は、物体側から
順に、両凹レンズと両凸レンズとの貼り合わせレンズか
ら構成されている。さらに、第5レンズ群G5は、物体
側から順に、像側の面が非球面状に形成された両凸レン
ズ、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構成されている。
Further, the third lens group G3 comprises, in order from the object side, a cemented 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 lens formed by a biconcave lens and a biconvex lens. Further, the fifth lens group G5 includes, in order from the object side, a biconvex lens having an aspheric surface on the image side, a cemented lens of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a biconvex lens, and It is composed of a positive meniscus lens with the convex surface facing the side.

【0041】図1に示すように、広角端(W)から望遠
端(T)への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レ
ンズ群G2との空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と
第3レンズ群G3との空気間隔が減少し、第3レンズ群
G3と第4レンズ群G4との空気間隔が増大し、第4レ
ンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔が減少する
ように、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3および第
5レンズ群G5は物体側へ移動し、第2レンズ群G2は
像側へ移動し、第4レンズ群G4は固定である。なお、
変倍に際して、第3レンズ群G3と第5レンズ群G5と
は同じズーム軌道に沿って一体的に移動する。
As shown in FIG. 1, at the time of zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, and The air gap between G2 and third lens group G3 decreases, the air gap between third lens group G3 and fourth lens group G4 increases, and the air gap between fourth lens group G4 and fifth lens group G5 decreases. The first lens group G1, the third lens group G3, and the fifth lens group G5 move toward the object side, the second lens group G2 moves toward the image side, and the fourth lens group G4 is fixed so as to decrease. . In addition,
During zooming, the third lens group G3 and the fifth lens group G5 move integrally along the same zoom trajectory.

【0042】なお、第2レンズ群G2と第3レンズ群G
3との間において第3レンズ群G3の近傍には開口絞り
Sが設けられ、開口絞りSは変倍に際して第3レンズ群
G3と一体的に移動する。また、本実施例では、第3レ
ンズ群G3を光軸に沿って像側へ移動させることによ
り、無限遠から所定の有限距離(撮影倍率が−0.1倍
の状態に対応)までの物体へのフォーカシングを行って
いる。また、第1レンズ群G1を物体側へ移動させると
ともに第2レンズ群G2を像側へ移動させ、第1レンズ
群G1と第2レンズ群G2との空気間隔を増大させるこ
とにより、望遠端においてさらに近距離の物体へのマク
ロフォーカシングを行っている。
The second lens group G2 and the third lens group G
An aperture stop S is provided in the vicinity of the third lens group G3 between the third lens group G3 and the aperture stop S and moves together with the third lens group G3 during zooming. In the present embodiment, the third lens group G3 is moved toward the image side along the optical axis, so that the third lens group G3 can be moved to an object from infinity to a predetermined finite distance (corresponding to a state where the photographing magnification is -0.1 times). Focusing. Also, by moving the first lens group G1 to the object side and moving the second lens group G2 to the image side to increase the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2, at the telephoto end, In addition, macro focusing on objects at short distances is performed.

【0043】本実施例において、非球面は、光軸に垂直
な方向の高さをhとし、非球面の頂点における接平面か
ら高さhにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距
離(サグ量)をA(h)とし、近軸の曲率半径をrと
し、円錐定数をκとし、n次の非球面係数をCn とした
とき、以下の数式(a)で表される。
In this embodiment, the height of the aspheric surface in the direction perpendicular to the optical axis is h, and the distance along the optical axis from the tangent plane at the vertex of the aspheric surface to the position on the aspheric surface at the height h When the (sag amount) is A (h), the paraxial radius of curvature is r, the conic constant is κ, and the nth-order aspheric coefficient is Cn, the following equation (a) is obtained.

【数1】 A(h)=(h2 /r)/{1+(1−κ・h2 /r2 1/2 } +C4 ・h4 +C6 ・h6 +C8 ・h8 +C10・h10 (a) 以下の表(1)において、非球面には面番号の右側に*
印を付している。
[Number 1] A (h) = (h 2 / r) / {1+ (1-κ · h 2 / r 2) 1/2} + C 4 · h 4 + C 6 · h 6 + C 8 · h 8 + C 10 in · h 10 (a) the following table (1), the aspherical surface to the right of the surface number *
Marked.

【0044】次の表(1)に、本発明の実施例の諸元の
値を掲げる。表(1)において、fは焦点距離を、FNO
はFナンバーを、Bfはバックフォーカスを、2ωは画
角を、βは撮影倍率を、Lはレンズ全長(最も物体側の
レンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸に沿った長
さ)を、D0は物体距離(物体から最も物体側のレンズ
面までの光軸に沿った長さ)をそれぞれ表している。ま
た、表(1)のレンズ諸元において、第1カラムは物体
側からのレンズ面の面番号を、第2カラムのrはレンズ
面の曲率半径(非球面の場合には近軸の曲率半径)を、
第3カラムのdはレンズ面の間隔を、第4カラムのνは
アッベ数を、第5カラムのN(d) はd線(λ=587.
6nm)に対する屈折率を、第6カラムのN(g) はg線
(λ=435.8nm)に対する屈折率をそれぞれ示し
ている。
Table 1 below summarizes data values of the embodiment of the present invention. In Table (1), f is the focal length, FNO
Is the F number, Bf is the back focus, 2ω is the angle of view, β is the imaging magnification, and L is the total length of the lens (the length along the optical axis from the lens surface closest to the object to the lens surface closest to the image). ), And D0 represents the object distance (the length along the optical axis from the object to the lens surface closest to the object). In the lens specifications of Table (1), the first column represents the surface number of the lens surface from the object side, and the second column r represents the radius of curvature of the lens surface (the paraxial radius of curvature in the case of an aspheric surface). ),
D in the third column is the distance between the lens surfaces, ν in the fourth column is the Abbe number, and N (d) in the fifth column is the d-line (λ = 587.
N (g) in the sixth column indicates the refractive index for the g-line (λ = 435.8 nm).

【0045】[0045]

【表1】 (全体諸元) f=5.514〜55.000 Bf=18.000〜27.452 FNO=2.10〜2.19 2ω=73.314〜8.2 (レンズ諸元) r d ν N(d) N(g) 1 59.4721 1.2973 23.01 1.860741 1.910649 2 30.6733 6.6896 60.03 1.640000 1.653133 3 -632.5875 0.0721 4 27.3285 4.4955 52.30 1.748099 1.765893 5 74.6674 ( d5=可変) 6* 66.0420 1.0811 43.35 1.840421 1.864916 7 6.8862 3.4390 8 -15.9435 1.0000 43.35 1.840421 1.864916 9 39.8581 0.2688 10 15.5258 3.3200 30.04 1.698950 1.729431 11 -12.1739 0.1746 12 -10.9971 1.0000 43.35 1.840421 1.864916 13 15.1641 2.6204 28.19 1.740000 1.774461 14 -79.7070 (d14=可変) 15 ∞ 0.7207 (開口絞りS) 絞り径 10.17(W) 12.05(T) 16 42.7325 4.4398 70.41 1.487490 1.495932 17 -10.8755 1.0000 49.45 1.772789 1.792324 18 -19.0828 0.1000 19 33.3782 2.6090 70.41 1.487490 1.495932 20 -95.2455 (d20=可変) 21 -36.7090 1.0000 52.30 1.748099 1.765893 22 32.1372 2.6063 32.17 1.672700 1.699894 23 -139.6647 (d23=可変) 24 69.8123 2.7247 60.23 1.518350 1.528997 25* -40.6355 0.1000 26 143.6411 0.8649 23.01 1.860741 1.910649 27 20.8538 4.5984 70.41 1.487490 1.495932 28 -27.0724 0.1000 29 18.4641 2.9837 70.41 1.487490 1.495932 30 69.6549 (Bf) (非球面データ) r κ C4 6面 66.0420 1.00000 2.20790×10-56 8 10 2.91870×10-7 -1.21830×10-8 9.57170×10-11 r κ C4 25面 -40.6355 1.00000 1.82400×10-56 8 10 -8.29720×10-8 1.48520×10-9 -9.21930×10-12 (変倍およびフォーカシングにおける可変間隔) 広角端 望遠端 f、β 5.51360 -0.01765 54.99984 -0.10000 -0.30000 D0 ∞ 284.5 ∞ 274.1 182.181 d5 0.80000 0.80000 21.21689 21.21689 30.30426 d14 20.21256 20.74651 0.80000 4.77067 2.17428 d20 1.57213 1.03818 11.05219 7.08152 7.08152 d23 10.28050 10.28050 0.80044 0.80044 0.80044 Bf 17.99996 17.99996 27.45181 27.45181 27.45181 L 82.17117 82.17117 83.17550 83.17550 89.66648 (条件式対応値) βm= -0.3 Bfw = 18.000 fw= 5.514 wd= 182.181 D12= 9.087 Lw= 82.171 Ym= 4.0 ft= 55.000 X1= 6.491 X2= 2.5964 (1)|βm| = 0.3 (2)Bfw /fw = 3.264 (3)wd/ft = 3.31 (4)△D12/fw= 1.648 (5)Lw/Ym = 20.543 (6)Bfw /Ym = 4.5 (7)Nn = 1.84042 (8)νn = 49.45 (9)X2/X1 = 0.4 (10)Δν = 20.13Table 1 (Overall specifications) f = 5.514 to 55,000 Bf = 18,000 to 27.452 FNO = 2.10 to 2.19 2ω = 73.314 to 8.2 (lens specifications) rd ν N (d) N (g) 1 59.4721 1.2973 23.01 1.860741 1.910649 2 30.6733 6.6896 60.03 1.640000 1.653133 3 -632.5875 0.0721 4 27.3285 4.4955 52.30 1.748099 1.765893 5 74.6674 (d5 = variable) 6 * 66.0420 1.0811 43.35 7.840421 3.4 8 -15.9435 1.0000 43.35 1.840421 1.864916 9 39.8581 0.2688 10 15.5258 3.3200 30.04 1.698950 1.729431 11 -12.1739 0.1746 12 -10.9971 1.0000 43.35 1.840421 1.864916 13 15.1641 2.6204 28.19 1.740000 1.774461 14 -79.7070 (d14 = variable) 15 ∞ 0.7207 Diameter 10.17 (W) 12.05 (T) 16 42.7325 4.4398 70.41 1.487490 1.495932 17 -10.8755 1.0000 49.45 1.772789 1.792324 18 -19.0828 0.1000 19 33.3782 2.6090 70.41 1.487490 1.495932 20 -95.2455 (d20 = variable) 21 -36.7090 1.0000 52.30 1.748099 1.765893 22 32.1372 32.17 1.672700 1.699894 23 -139.6647 (d23 = variable) 24 69.8123 2.7247 60.23 1.518350 1.528997 25 * -40.6355 0.1000 26 143.6411 0.8649 23.01 1.860741 1.910649 27 20.8538 4.5984 70.41 1.487490 1.495932 28 -27.0724 0.1000 29 18.4641 2.9837 70.41 1.487490 1.495932 309.649 Spherical data) r κ C 4 6 plane 66.0420 1.00000 2.20790 × 10 -5 C 6 C 8 C 10 2.91870 × 10 -7 -1.21830 × 10 -8 9.57170 × 10 -11 r κ C 4 25 plane -40.6355 1.00000 1.82400 × 10 -5 C 6 C 8 C 10 -8.29720 × 10 -8 1.48520 × 10 -9 -9.21930 × 10 -12 (Variable spacing in zooming and focusing) Wide angle end Telephoto end f, β 5.51360 -0.01765 54.99984 -0.10000 -0.30000 D0 ∞ 284.5 ∞ 274.1 182.181 d5 0.80000 0.80000 21.21689 21.21689 30.30426 d14 20.21256 20.74651 0.80000 4.77067 2.17428 d20 1.57213 1.03818 11.05219 7.08152 7.08152 d23 10.28050 10.28050 0.80044 0.80044 0.80044 Bf 17.99996 17.99996 27.45181 82.181. Value) βm = −0.3 Bfw = 18.000 fw = 5.514 wd = 182.181 D12 = 9.087 Lw = 82.171 Ym = 4.0 ft = 55.000 X1 = 6.491 X2 = 2.5964 (1) | βm | = 0.3 (2) Bfw / fw = 3.264 ( 3) wd / ft = 3.31 (4) △ D12 / fw = 1.648 (5) Lw / Ym = 20.543 (6) Bfw / Ym = 4.5 (7) Nn = 1.84042 (8) vn = 49.45 (9) X2 / X1 = 0.4 (10) Δν = 20.13

【0046】図2〜図6は、本実施例の諸収差図であ
る。すなわち、図2は広角端での無限遠合焦状態におけ
る諸収差図であり、図3は広角端での第3レンズ群G3
によるフォーカシング時(撮影倍率が−0.01765
倍の状態)の諸収差図である。また、図4は望遠端での
無限遠合焦状態における諸収差図であり、図5は望遠端
での第3レンズ群G3によるフォーカシング時(撮影倍
率が−0.1倍の状態)の諸収差図であり、図6は望遠
端でのマクロフォーカシング時(撮影倍率が−0.3倍
の状態)の諸収差図である。
FIGS. 2 to 6 are graphs showing various aberrations of the present embodiment. That is, FIG. 2 is a diagram of various aberrations at the wide-angle end in an infinity in-focus state, and FIG. 3 is a third lens group G3 at the wide-angle end.
During focusing (photographing magnification is -0.01765
FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations in a doubled state). FIG. 4 is a diagram showing various aberrations at the telephoto end in an infinity in-focus condition. FIG. 5 shows various aberrations at the telephoto end when focusing is performed by the third lens unit G3 (at a photographing magnification of −0.1 ×). FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations during macro focusing at the telephoto end (in a state where the photographing magnification is −0.3 ×).

【0047】各収差図において、FNOはFナンバーを、
NAは開口数を、Yは像高を、ωは半画角を、dはd線
(λ=587.6nm)を、gはg線(λ=435.8
nm)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、広角端および望遠端において無限
遠合焦状態からフォーカシング状態およびマクロフォー
カシング状態まで諸収差が良好に補正され、優れた結像
性能が確保されていることがわかる。
In each aberration diagram, FNO represents an F number,
NA is the numerical aperture, Y is the image height, ω is the half angle of view, d is the d line (λ = 587.6 nm), g is 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 the present embodiment, various aberrations are favorably corrected from the infinity in-focus state to the focusing state and the macro-focusing state at the wide-angle end and the telephoto end, and excellent imaging performance is secured. You can see that there is.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オートフォーカス用のズームレンズに好適で、最短撮影
距離状態における結像倍率の大きさおよびワーキング・
ディスタンスを十分に大きく確保することのできる、マ
クロフォーカシング方式の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 suitable for zoom lenses for auto-focusing.
It is possible to realize a macro focusing type zoom lens capable of securing a sufficiently large distance.

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

【図1】本発明の実施例にかかるズームレンズのレンズ
構成および広角端(W)から望遠端(T)への変倍にお
ける各レンズ群の移動軌跡を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a lens configuration of a zoom lens according to an embodiment of the present invention and a movement locus of each lens unit during zooming from a wide-angle end (W) to a telephoto end (T).

【図2】本実施例の広角端での無限遠合焦状態における
諸収差図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating various aberrations of the present embodiment at a wide-angle end and focused on infinity.

【図3】本実施例の広角端での第3レンズ群G3による
フォーカシング時(撮影倍率が−0.01765倍の状
態)の諸収差図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating various aberrations during focusing by the third lens group G3 at the wide-angle end according to the present exemplary embodiment (when the imaging magnification is −0.01765 times).

【図4】本実施例の望遠端での無限遠合焦状態における
諸収差図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations of the present embodiment at a telephoto end when focused on infinity.

【図5】本実施例の望遠端での第3レンズ群G3による
フォーカシング時(撮影倍率が−0.1倍の状態)の諸
収差図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating various aberrations during focusing by the third lens group G3 at the telephoto end according to the present exemplary embodiment (when the imaging magnification is −0.1 ×).

【図6】本実施例の望遠端でのマクロフォーカシング時
(撮影倍率が−0.3倍の状態)の諸収差図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations during macro focusing (at a photographing magnification of −0.3 ×) at the telephoto end according to the present exemplary embodiment.

【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 (7)

【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レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正
の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する
第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とを
備え、各レンズ群の空気間隔をそれぞれ変化させること
により広角端から望遠端への変倍を行なうズームレンズ
において、 前記第3レンズ群を光軸に沿って移動させることによ
り、無限遠から所定の有限距離までの物体へのフォーカ
シングを行い、 前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との空気間隔を増
大させることにより、望遠端において前記所定の有限距
離よりもさらに近距離の物体へのマクロフォーカシング
を行うことを特徴とするズームレンズ。
1. A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a negative refractive power in order from the object side. And a fifth lens group having a positive refractive power, wherein the zoom lens performs zooming from the wide-angle end to the telephoto end by changing the air spacing of each lens group. By moving the third lens group along the optical axis, focusing on an object from infinity to a predetermined finite distance is performed, and by increasing the air gap between the first lens group and the second lens group, A zoom lens that performs macro-focusing on an object at a shorter distance than the predetermined finite distance at a telephoto end.
【請求項2】 マクロフォーカシング時の最大撮影倍率
をβmとし、広角端でのバックフォーカスをBfw とし、
広角端におけるズームレンズの焦点距離をfwとしたと
き、 |βm|>0.1 (1) 2.0<Bfw /fw<8.0 (2) の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載のズ
ームレンズ。
2. The maximum photographing magnification at the time of macro focusing is βm, the back focus at the wide angle end is Bfw,
When the focal length of the zoom lens at the wide angle end is fw, | βm |> 0.1 (1) 2.0 <Bfw / fw <8.0 (2) 2. The zoom lens according to 1.
【請求項3】 マクロフォーカシング時の最大撮影倍率
状態におけるワーキング・ディスタンスをwdとし、望
遠端におけるズームレンズの焦点距離をftとし、広角
端におけるズームレンズの焦点距離をfwとし、マクロ
フォーカシング時の前記所定の有限距離状態から前記最
大撮影倍率状態までの前記第1レンズ群と前記第2レン
ズ群との軸上空気間隔の増加量を△D12としたとき、 1.0<wd/ft<10.0 (3) 0.0<△D12/fw<5.0 (4) の条件を満足することを特徴とする請求項1または2に
記載のズームレンズ。
3. The working distance in the maximum photographing magnification state at the time of macro focusing is wd, the focal length of the zoom lens at the telephoto end is ft, and the focal length of the zoom lens at the wide angle end is fw. 1.0 <wd / ft <10, where ΔD12 is an increase in the axial air gap between the first lens group and the second lens group from a predetermined finite distance state to the maximum photographing magnification state. The zoom lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied: 0.0 (3) 0.0 <D12 / fw <5.0 (4).
【請求項4】 前記第1レンズ群を物体側へ移動させ且
つ前記第2レンズ群を像側へ移動させることにより、望
遠端において前記所定の有限距離よりもさらに近距離の
物体へのマクロフォーカシングを行うことを特徴とする
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
4. Moving the first lens group toward the object side and moving the second lens group toward the image side, thereby macro-focusing on the object at a telephoto end that is closer than the predetermined finite distance. The zoom lens according to claim 1, wherein the zooming is performed.
【請求項5】 広角端から望遠端への変倍に際して、前
記第5レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請
求項1乃至4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
5. The zoom lens according to claim 1, wherein at the time of zooming from a wide-angle end to a telephoto end, the fifth lens group moves toward the object side.
【請求項6】 広角端から望遠端への変倍に際して、前
記第1レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請
求項1乃至5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
6. The zoom lens according to claim 1, wherein the first lens group moves to the object side during zooming from a wide-angle end to a telephoto end.
【請求項7】 望遠端における前記所定の有限距離より
もさらに近距離の物体へのマクロフォーカシングに際し
て、前記第1レンズ群は物体側へ移動するとともに前記
第2レンズ群は像側へ移動し、前記所定の有限距離状態
から前記最大撮影倍率状態までの前記第1レンズ群の移
動量の大きさをX1とし、前記所定の有限距離状態から
前記最大撮影倍率状態までの前記第2レンズ群の移動量
の大きさをX2としたとき、 0.05<X2/X1<1.0 (9) の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至6のい
ずれか1項に記載のズームレンズ。
7. At the time of macro-focusing on an object at a shorter distance than the predetermined finite distance at the telephoto end, the first lens group moves to the object side and the second lens group moves to the image side. The amount of movement of the first lens group from the predetermined finite distance state to the maximum photographic magnification state is X1, and the movement of the second lens group from the predetermined finite distance state to the maximum photographic magnification state The zoom lens according to any one of claims 1 to 6, wherein a condition of 0.05 <X2 / X1 <1.0 (9) is satisfied when the magnitude of the amount is X2.
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