JP2005321452A

JP2005321452A - ズームレンズ及び撮像装置

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Publication number: JP2005321452A
Application number: JP2004137397A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Kuroda; 大介黒田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-05-06
Filing date: 2004-05-06
Publication date: 2005-11-17

Abstract

【課題】ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話等に用いられるコンパクトで高画質といった要求を満足しつつ、光学系を複数回折り曲げることにより撮像装置への組み込みに際してズームレンズが占める空間設計の自由度の高いズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することを課題とする。
【解決手段】複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズであって、物体側より順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズＧ１、光路を９０°折り曲げる第１の反射部材Ｇ２、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズＧ３が配された第１レンズ群ＧＲ１を有し、第２レンズ群ＧＲ２以降に少なくとも１つ以上の光路を９０°折り曲げる反射部材Ｇ９を有し、第２レンズ群以降で最初の反射部材によって折り曲げられる光路の方向は、第１レンズ群に入射する光線の光路と第１の反射部材にて折り曲げられた光路とによって成される平面に対し垂直な方向であるズームレンズ１。
【選択図】図１

Description

本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ、携帯電話等のデジタル入出力機器の撮影光学系に好適なコンパクトで高性能なズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置に関するものである。

近年、デジタルスチルカメラ等の個体撮像素子を用いた撮像装置が普及しつつある。このようなデジタルスチルカメラの普及に伴い一層の高画質化が求められており、特に画素数の多いデジタルスチルカメラ等においては、画素数の多い個体撮像素子に対応した結像性能にすぐれた撮影用レンズが求められている。また、その上、小型化への要求も強く、特に薄型なズームレンズが求められている。以上の問題に対し、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されたズームレンズにおいては、光学系内に反射部材を挿入することで、光軸方向の小型化を図っている。

特開平８-２４８３１８号公報

特開２０００-１３１６１０号公報特開２００３-２０２５００号公報

ところで、上記した特許文献１乃至特許文献３で提案されたズームレンズでは、奥行き方向では薄型化が達成されるもの、折り曲げられた方向には残りの全ての光学系が存在しており、例えば、撮像装置として用いる際に、反射部材による折り曲げ方向を下方とした場合には、撮像装置の高さ方向のサイズに大きく影響してしまうといった問題がある。

そこで、本発明は、上記した問題に鑑み、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話等に用いられるコンパクトで高画質といった要求を満足しつつ、光学系を複数回折り曲げることにより撮像装置への組み込みに際してズームレンズが占める空間設計の自由度の高いズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することを課題とする。

本発明ズームレンズは、上記した課題を解決するために、複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行い、物体側より順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズ、光路を９０°折り曲げる第１の反射部材、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズが配された第１レンズ群を有し、第２レンズ群以降に少なくとも１つ以上の光路を９０°折り曲げる反射部材を有し、第２レンズ群以降で最初の反射部材（以下、「第２の反射部材」という）によって折り曲げられる光路の方向を、第１レンズ群に入射する光線の光路と第１の反射部材にて折り曲げられた光路とによって成される平面に対し垂直な方向としたものである。

また、本発明撮像装置は、上記した課題を解決するために、複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズと、上記ズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、上記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズ、光路を９０°折り曲げる第１の反射部材、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズが配された第１レンズ群を有し、第２レンズ群以降に少なくとも１つ以上の光路を９０°折り曲げる反射部材を有し、第２レンズ群以降で最初の反射部材（以下、「第２の反射部材」という）によって折り曲げられる光路の方向を、第１レンズ群に入射する光線の光路と第１の反射部材にて折り曲げられた光路とによって成される平面に対し垂直な方向としたものである。

従って、本発明にあっては、ズームレンズの第２レンズ群以降に配される反射部材による反射方向を任意に規定することができる。

本発明ズームレンズは、複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズであって、物体側より順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズ、光路を９０°折り曲げる第１の反射部材、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズが配された第１レンズ群を有し、第２レンズ群以降に少なくとも１つ以上の光路を９０°折り曲げる反射部材を有し、第２レンズ群以降で最初の反射部材（以下、「第２の反射部材」という）によって折り曲げられる光路の方向は、第１レンズ群に入射する光線の光路と第１の反射部材にて折り曲げられた光路とによって成される平面に対し垂直な方向であることを特徴とする。

また、本発明撮像装置は、複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズと、上記ズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であって、上記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズ、光路を９０°折り曲げる第１の反射部材、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズが配された第１レンズ群を有し、第２レンズ群以降に少なくとも１つ以上の光路を９０°折り曲げる反射部材を有し、第２レンズ群以降で最初の反射部材（以下、「第２の反射部材」という）によって折り曲げられる光路の方向は、第１レンズ群に入射する光線の光路と第１の反射部材にて折り曲げられた光路とによって成される平面に対し垂直な方向であることを特徴とする。

従って、本発明ズームレンズにあっては、第２レンズ群以降に配される反射部材による反射方向を任意に規定することができる。そのため、ズームレンズを撮像装置に組み込むに当たって、撮像装置内に許容される空間に応じて第２レンズ群以降に配される反射部材による反射方向を設定することによって、撮像装置の小型化、特に、奥行き方向の小型化のみでなく、高さ方向又は幅方向における小型化を達成することが出来る。

請求項２及び請求項１４に記載した発明にあっては、上記第１の反射部材によって光路を下方又は上方へ折り曲げ、第２の反射部材によって光路を横方向へ折り曲げるように、上記第１の反射部材及び第２の反射部材を配置したので、撮像する被写体像が横長である場合、撮像手段の上下方向、すなわち、短辺方向が奥行き方向になるため、一層の薄型化を達成することが出来る。

請求項３、請求項４、請求項１５及び請求項１６に記載した発明にあっては、第２レンズ群以降に配置される反射部材が上記第２の反射部材のみであると共に、上記第１及び第２の反射部材は共に直角プリズムであり、Ｎp1を第１の反射部材の屈折率、Ｎp2を第２の反射部材の屈折率として、条件式（１）Ｎp1＞１．８０及び（２）Ｎp1−Ｎp2≧０を満足するようにしたので、第１の反射部材の小型化が可能になり、それによって、さらなる奥行き方向における小型化と高性能化を達成することが出来る。

請求項５乃至請求項８並びに請求項１７乃至請求項２０に記載した発明にあっては、上記第１レンズ群、反射部材及び絞りは変倍時に固定であるので、ズーミング時に必要となる可動部材を駆動する機構の大型化を避けて小型化が可能になる。

請求項９乃至請求項１２並びに請求項２１乃至請求項２４に記載した発明にあっては、上記第１レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１つの面を非球面によって構成したので、広角端における歪曲収差及び望遠端における球面収差の悪化を避けて高画質の達成が可能になる。

以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。

本発明ズームレンズは、複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うものであって、物体側より順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズ、光路を９０°折り曲げる第１の反射部材、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズが配された第１レンズ群を有し、第２レンズ群以降に少なくとも１つ以上の光路を９０°折り曲げる反射部材を有し、第２レンズ群以降で最初の反射部材（以下、「第２の反射部材」という）によって折り曲げられる光路の方向は、第１レンズ群に入射する光線の光路と第１の反射部材によって折り曲げられた光路とによって形成される平面に対し、垂直方向に曲げられるようにしたものである。

第１レンズ群に負の屈折力を有する単レンズの第１レンズ、反射部材、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズを配し、さらに、２群以降のレンズ群に少なくとも１つの反射部材を有し、その反射方向を規定することで、高画質という要求を満足しつつ、奥行き方向の薄型化だけでなく撮像装置の高さや幅がズームレンズのサイズによって制限されることなく、撮像装置への自由度の高い光学系の組み込みが可能になる。

第１の反射部材によって光路を下方又は上方へ折り曲げ、第２の反射部材によって光路を横方向へ折り曲げるように、上記第１の反射部材及び第２の反射部材を配置することが好ましい。横長の被写体像を撮像する場合に、ＣＣＤ等の撮像手段の短辺方向が撮像装置の奥行き方向になり、撮像装置の一層の薄型化が可能になる。

本発明ズームレンズは、第２レンズ群以降に配置される反射部材が上記第２の反射部材のみである場合に、上記第１及び第２の反射部材を共に直角プリズムとし、Ｎp1を第１の反射部材の屈折率、Ｎp2を第２の反射部材の屈折率として、以下の条件式（１）及び（２）を満足することが望ましい。

（１）Ｎp1＞１．８０
（２）Ｎp1−Ｎp2≧０
上記条件式（１）は第１の反射部材（直角プリズム）の屈折率を規定したものである。第１の反射部材の屈折率Ｎp1の値が１．８０より大きくなると、第１の反射部材の大きさを小さくすることが出来、奥行き方向の薄型化及び高性能化を達成することが出来る。Ｎp1の値が１．８０以下になると、第１の反射部材の小型化に限界があり、薄型化への寄与が小さくなり、好ましくない。

上記条件式（２）は第１の反射部材の屈折率Ｎp1と第２の反射部材（直角プリズム）の屈折率Ｎp2との差を規定したものである。光路を２回折り曲げるズームレンズを構成するに当たり、通常、第１の反射部材の方が第２の反射部材よりも大きくなることが多い。この際、光学系の薄型化を達成するためには、最も厚み方向に影響が出やすい第１の反射部材の屈折率Ｎp1を第２の反射部材の屈折率Ｎp2よりも高くする方が薄型化を達成するに当たり効率的である。

第１レンズ群、反射部材及び絞りは変倍時に固定であることが好ましい。これらを移動させることは、駆動機構が大型化し、レンズ全系の小型化を阻害するからである。

第１レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１つの面を非球面によって構成することが望ましい。これは、第１レンズ群を構成するレンズの各面のうち、１つも非球面がないとすると、広角端における歪曲収差並びに望遠端における球面収差が大きくなり、これをレンズ系全体で補正することが困難になるからである。

さらに、第１レンズの物体側の面は物体側に向けて凸であることが好ましい。これは、第１レンズの物体側の面が物体側に向けて凹であると、該面で発生する負の歪曲収差が大きくなり、これをレンズ全系で補正することが困難になるからである。

反射部材としては屈折率の高い、例えば、屈折率が１．８５〜１．９５程度の直角プリズムを用いることが望ましく、屈折率が高いほど小型化及び高性能化に寄与する。

次に、図１乃至図４に本発明ズームレンズの第１の実施の形態１及びその数値実施例１を示す。

図１はズームレンズ１のレンズ構成を示す図である。

ズームレンズ１は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＲ５が配列されて構成され、第１レンズ群ＧＲ１は物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズＧ１と、光軸を９０°折り曲げるための直角プリズムＧ２（第１の反射部材）と、両面が非球面で構成された正レンズの第２レンズＧ３とで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は物体側から順に配列された、負レンズＧ４、負レンズＧ５と正レンズＧ６の接合レンズ及び負レンズＧ７で構成されている。第３レンズ群ＧＲ３は物体側から順に配列された、両面が非球面で構成された正レンズＧ８と光軸を９０゜折り曲げるための直角プリズムＧ９（第２の反射部材）とで構成される。第４レンズ群ＧＲ４は物体側から順に配列された、物体側の面が非球面で構成された正レンズＧ１０と負レンズＧ１１の接合レンズで構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は物体側から順に配列された、負レンズＧ１２と正レンズＧ１３との接合レンズ及び負レンズＧ１４と正レンズＧ１５との接合レンズで構成される。そして、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ８と直角プリズムＧ９との間に開口絞りＳが配置され、第５レンズ群ＧＲ５と結像面ＩＭＧとの間に２枚のローパスフィルターＬＰＦ１、ＬＰＦ２が介挿されている。また、ズーミング中、第２レンズ群ＧＲ２及び第４レンズ群ＧＲ４が可動であり、第１レンズ群Ｇｒ１、第３レンズ群ＧＲ３、第５レンズ群ＧＲ５及び開口絞りＳは固定である。

上記ズームレンズ１に具体的数値を適用した数値実施例１における各数値を表１に示す。なお、表において、「ｓｉ」は物体側からｉ番目の面を、「ｒｉ」は物体側からｉ番面の面の曲率半径を、「ｄｉ」は物体側からｉ番目の面とｉ＋１番面の面との間の面間隔を、「ｎｉ」は物体側からｉ番目の硝材のｄ線に対する屈折率を、「νｉ」は物体側からｉ番目の硝材のｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示すものである。また、「ＩＮＦＩＮＩＴＹ」は当該面が平面であることを示し、「ＡＳＰ］は当該面が非球面であることを示す。

なお、非球面の形状は次の数１式で示されるものとする。

但し、
ｘ：レンズ面頂点からの光軸方向の距離、
ｙ：光軸と垂直な方向の高さ
ｃ：レンズ頂点での近軸曲率、
Ｋ：コーニック係数、
Aⁱ ：第 i 次の非球面係数、
である。

ズームレンズ１において、ズーミング中、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔ｄ６、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間の面間隔ｄ１３、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔ｄ１８及び第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔ｄ２１は可変である。そこで、数値実施例１における上記各面間隔ｄ６、ｄ１３、ｄ１８及びｄ２１の広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点位置及び望遠端における各値を焦点距離、Ｆナンバー、半画角ω（度）と共に表２に示す。

ズームレンズ１において、第１レンズ群ＧＲ１の第２レンズの両面ｓ５、ｓ６、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズの両面ｓ１４、ｓ１５及び第４レンズ群ＧＲ４の最も物体側の面ｓ１９は非球面で構成されている。そこで、数値実施例１における上記各面ｓ５、ｓ６、ｓ１４、ｓ１５、ｓ１９の４次、６次、８次、１０次の各非球面係数Ａ^４、Ａ^６、Ａ^８、Ａ^１０をコーニック係数Ｋと共に表３に示す。なお、非球面係数の「Ｅ＋ｉ」、「Ｅ−ｉ」は「×１０^ｉ」、「×１０^−ｉ」を意味する。以下の表において同じ。

図２乃至図４に、数値実施例１における広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点位置、望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。なお、球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、破線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、一点鎖線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）における収差曲線を示し、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示すものである。

これら各収差図に示すように、広角端、広角端と望遠端との中間焦点位置及び望遠端において、各収差ともバランス良く補正されている。

次に、図５乃至図８に本発明ズームレンズの第２の実施の形態２及びその数値実施例２を示す。

図５はズームレンズ２のレンズ構成を示す図である。

ズームレンズ２は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＲ５が配列されて構成され、第１レンズ群ＧＲ１は物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズＧ１と、光軸を９０°折り曲げるための直角プリズムＧ２（第１の反射部材）と、両面が非球面で構成された正レンズの第２レンズＧ３とで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は物体側から順に配列された、負レンズＧ４、負レンズＧ５と正レンズＧ６の接合レンズ及び負レンズＧ７で構成されている。第３レンズ群ＧＲ３は両面が非球面で構成された正レンズＧ８で構成される。第４レンズ群ＧＲ４は物体側から順に配列された、物体側に非球面を有する正レンズＧ９と負レンズＧ１０との接合レンズで構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は物体側から順に配列された、負レンズＧ１１と正レンズＧ１２との接合レンズ、光軸を９０°折り曲げるための直角プリズムＧ１３、負レンズＧ１４と正レンズＧ１５との接合レンズで構成される。そして、第３レンズ群ＧＲ３の像面側に開口絞りＳが配置され、第５レンズ群ＧＲ５と結像面ＩＭＧとの間に２枚のローパスフィルターＬＰＦ１、ＬＰＦ２が介挿されている。また、ズーミング中、第２レンズ群ＧＲ２及び第４レンズ群ＧＲ４が可動であり、第１レンズ群Ｇｒ１、第３レンズ群ＧＲ３、第５レンズ群ＧＲ５及び開口絞りＳは固定である。

上記ズームレンズ２に具体的数値を適用した数値実施例２における各数値を表４に示す。

ズームレンズ２において、ズーミング中、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔ｄ６、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間の面間隔ｄ１３、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔ｄ１６及び第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔ｄ１９は可変である。そこで、数値実施例２における上記各面間隔ｄ６、ｄ１３、ｄ１６及びｄ１９の広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点位置及び望遠端における各値を焦点距離、Ｆナンバー、半画角ω（度）と共に表５に示す。

ズームレンズ２において、第１レンズ群ＧＲ１の第２レンズの両面ｓ５、ｓ６、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズの両面ｓ１４、ｓ１５及び第４レンズ群ＧＲ４の最も物体側の面ｓ１７は非球面で構成されている。そこで、数値実施例２における上記各面ｓ５、ｓ６、ｓ１４、ｓ１５、ｓ１７の４次、６次、８次、１０次の各非球面係数Ａ^４、Ａ^６、Ａ^８、Ａ^１０をコーニック係数Ｋと共に表６に示す。

図６乃至図８に、数値実施例２における広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点位置、望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。なお、球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、破線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、一点鎖線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）における収差曲線を示し、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示すものである。

表７に上記各数値実施例１、２における条件式（１）、（２）の各数値を示す。

図９及び図１０に本発明撮像装置の実施の形態を示す。図９に撮像装置の構成ブロック図を示し、図１０に撮像装置における組付例を示す。

撮像装置１０はズームレンズ２０を備え、ズームレンズ２０によって形成した光学像を電気信号に変換する撮像素子３０を有する。なお、撮像素子３０としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の光電変換素子を使用したものが適用可能である。上記ズームレンズ２０には本発明にかかるズームレンズを適用することができ、例えば、上記した第１の実施の形態又は第２の実施の形態に示したズームレンズ１、２を使用することができる。

上記撮像素子３０によって形成された電気信号は映像分離回路４０によってフォーカス制御用の信号が制御回路５０に送られ、映像用の信号は映像処理回路へと送られる。映像処理回路へ送られた信号は、その後の処理に適した形態に加工されて、表示装置による表示、記録媒体への記録、通信手段による転送等々種々の処理に供される。

制御回路５０には、例えば、ズームボタンの操作等、外部からの操作信号が入力され、該操作信号に応じて種々の処理が成される。例えば、ズームボタンによるズーミング指令が入力されると、指令に基づく焦点距離状態とすべく、ドライバ回路６０、７０を介して駆動部（例えば、モータ）６１、７１を動作させて、第２レンズ群ＧＲ２及び第４レンズ群ＧＲ４を所定の位置へと移動させる。各センサ８０、９０によって得られた第２レンズ群ＧＲ２及び第４レンズ群ＧＲ４の位置情報は制御回路５０に入力されて、ドライバ回路６０、７０へ指令信号を出力する際に参照される。また、制御回路５０は上記映像分離回路４０から送られた信号に基づいてフォーカス状態をチェックし、最適なフォーカス状態が得られるように、例えば、第４レンズ群ＧＲ４をドライバ回路７０を介して制御する。

上記した撮像装置１０は、具体的製品としては、各種の形態を採りうる。例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等々のデジタル入出力機器のカメラ部等として、広く適用することができる。

図１０は、上記撮像装置１０をデジタルスチルカメラに適用した場合における筐体内におけるズームレンズ２０の配置例を示すものである。

デジタルスチルカメラ１００の筐体１１０は正面形状で横長の矩形を成し、ズームレンズ２０の第１レンズＧ１は筐体１１０の正面に向かって右上の位置で前方を臨んで位置されている。そして、ズームレンズ２０は、第１レンズ群ＧＲ１内に配された第１の反射部材（直角プリズム）Ｐ１（上記ズームレンズ１、２におけるＧ２に相当する）によって光路が下方に９０゜折り曲げられ、該光路が第２の反射部材（直角プリズム）Ｐ２によって左方へ９０゜折り曲げられるように配置されている。これによって、ズームレンズ２０は筐体１１０の正面に向かって右上から下方へ延び、さらに、右下端から左方へ延びるように、逆Ｌ字状に配置され、これによって、筐体１１０の正面に向かって左上方へ僅かに偏倚した大きな矩形の空間が用意される。そこで、該大きな矩形の空間に、例えば、大きな液晶表示パネル１２０を配置することが出来る。さらに、２つの反射部材Ｐ１、Ｐ２による光路の折曲を上記したようにすることによって、横長の被写体像を撮像する撮像素子３０の短辺が前後方向に沿う向きとなるので、筐体１１０の厚みを薄くしても、大型で高性能（高画素数のもの又は各画素の電気容量が大きくて、ノイズに強く、且つ、ラティチュードが広い等）な撮像素子を使用することが可能になる。

なお、上記した各実施の形態及び各数値実施例において示した各部の具体的な形状や構造並びに数値は、本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話等、薄型化と高性能を要求される撮像装置に適用して好適である。

図２乃至図４と共に本発明ズームレンズの第１の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す図である。図３及び図４と共に具体的数値を適用した数値実施例１の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、本図は広角端におけるこれら収差を示すものである。広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。図６乃至図８と共に本発明ズームレンズの第２の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す図である。図７及び図８と共に具体的数値を適用した数値実施例２の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、本図は広角端におけるこれら収差を示すものである。広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。図１０と共に本発明撮像装置の実施の形態を示すものであり、本図は構成ブロック図である。筐体内へのズームレンズの配置例を示す概略斜視図である。

符号の説明

１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、ＧＲ１…第１レンズ群、ＧＲ２…第２レンズ群、ＧＲ３…第３レンズ群、ＧＲ４…第４レンズ群、ＧＲ５…第５レンズ群、Ｇ１…第１レンズ群の第１レンズ、Ｇ２…第１の反射部材、Ｇ３…第１レンズ群の第２レンズ、Ｇ９…第２の反射部材（ズームレンズ１）、Ｇ１３…第２の反射部材（ズームレンズ２）、Ｓ…絞り、１０…撮像装置、２０…ズームレンズ、３０…撮像素子、１００…デジタルスチルカメラ（撮像装置）

Claims

複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズであって、
物体側より順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズ、光路を９０°折り曲げる第１の反射部材、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズが配された第１レンズ群を有し、
第２レンズ群以降に少なくとも１つ以上の光路を９０°折り曲げる反射部材を有し、
第２レンズ群以降で最初の反射部材（以下、「第２の反射部材」という）によって折り曲げられる光路の方向は、第１レンズ群に入射する光線の光路と第１の反射部材にて折り曲げられた光路とによって成される平面に対し垂直な方向である
ことを特徴とするズームレンズ。
上記第１の反射部材によって光路を下方又は上方へ折り曲げ、第２の反射部材によって光路を横方向へ折り曲げるように、上記第１の反射部材及び第２の反射部材を配置した
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
第２レンズ群以降に配置される反射部材が上記第２の反射部材のみであると共に、上記第１及び第２の反射部材は共に直角プリズムであり、以下の条件式（１）及び（２）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。
（１）Ｎp1＞１．８０
（２）Ｎp1−Ｎp2≧０
ただし、
Ｎp1：第１の反射部材の屈折率
Ｎp2：第２の反射部材の屈折率
とする。
第２レンズ群以降に配置される反射部材が上記第２の反射部材のみであると共に、上記第１及び第２の反射部材は共に直角プリズムであり、以下の条件式（１）及び（２）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。
（１）Ｎp1＞１．８０
（２）Ｎp1−Ｎp2≧０
ただし、
Ｎp1：第１の反射部材の屈折率
Ｎp2：第２の反射部材の屈折率
とする。
上記第１レンズ群、反射部材及び絞りは変倍時に固定である
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
上記第１レンズ群、反射部材及び絞りは変倍時に固定である
ことを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
上記第１レンズ群、反射部材及び絞りは変倍時に固定である
ことを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ。
上記第１レンズ群、反射部材及び絞りは変倍時に固定である
ことを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
上記第１レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１つの面を非球面によって構成した
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
上記第１レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１つの面を非球面によって構成した
ことを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
上記第１レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１つの面を非球面によって構成した
ことを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ。
上記第１レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１つの面を非球面によって構成した
ことを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズと、上記ズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であって、
上記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズ、光路を９０°折り曲げる第１の反射部材、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズが配された第１レンズ群を有し、
第２レンズ群以降に少なくとも１つ以上の光路を９０°折り曲げる反射部材を有し、
第２レンズ群以降で最初の反射部材（以下、「第２の反射部材」という）によって折り曲げられる光路の方向は、第１レンズ群に入射する光線の光路と第１の反射部材にて折り曲げられた光路とによって成される平面に対し垂直な方向である
ことを特徴とする撮像装置。
上記第１の反射部材によって光路を下方又は上方へ折り曲げ、第２の反射部材によって光路を横方向へ折り曲げるように、上記第１の反射部材及び第２の反射部材を配置した
ことを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
第２レンズ群以降に配置される反射部材が上記第２の反射部材のみであると共に、上記第１及び第２の反射部材は共に直角プリズムであり、以下の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
（１）Ｎp1＞１．８０
（２）Ｎp1−Ｎp2≧０
ただし、
Ｎp1：第１の反射部材の屈折率
Ｎp2：第２の反射部材の屈折率
とする。
第２レンズ群以降に配置される反射部材が上記第２の反射部材のみであると共に、上記第１及び第２の反射部材は共に直角プリズムであり、以下の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置。
（１）Ｎp1＞１．８０
（２）Ｎp1−Ｎp2≧０
ただし、
Ｎp1：第１の反射部材の屈折率
Ｎp2：第２の反射部材の屈折率
とする。
上記第１レンズ群、反射部材及び絞りは変倍時に固定である
ことを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
上記第１レンズ群、反射部材及び絞りは変倍時に固定である
ことを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置。
上記第１レンズ群、反射部材及び絞りは変倍時に固定である
ことを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
上記第１レンズ群、反射部材及び絞りは変倍時に固定である
ことを特徴とする請求項１６に記載の撮像装置。
上記第１レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１つの面を非球面によって構成した
ことを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
上記第１レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１つの面を非球面によって構成した
ことを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置。
上記第１レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１つの面を非球面によって構成した
ことを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
上記第１レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも１つの面を非球面によって構成した
ことを特徴とする請求項１６に記載の撮像装置。