JP2007140158A - ズームレンズ及びカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】光路を折り曲げる光路折り曲げ部材を備えるズームレンズにおいて、比較的長い焦点距離でも高い結像性能を得る。
【解決手段】物体側から像面側へと順に、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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、を有し、第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４とを光軸に沿って移動させることによりズーミングを行うように構成され、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像面側へと順に、正の屈折力を有する正レンズ群Ｌ１と、光路を折り曲げる光路折り曲げ部材Ｌ２と、から構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズ及びそのズームレンズを備えるカメラに関する。

近年、デジタルカメラの小型化や薄型化への要求が高い。また、デジタルカメラに搭載される撮像光学系についても小型化や薄型化およびコスト削減の要求が高い。これらの要求に対応するため、光学素子の数を削減しつつ、中途で光路を折り曲げるためのプリズム等の光学素子を配置した撮像光学系が実用化されてきている。

また、近年、製品の付加価値を高めるため、良好に収差を補正することでＣＣＤ等の固体撮像素子の高画素化に対応させ、さらにＦナンバーが５．０程度以下の十分な明るさを持ちながら長い焦点距離を実現することが可能な望遠ズームレンズへの要望も高い。

例えば、特許文献１には、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とから構成される望遠ズームレンズが開示されている。

しかし、特許文献１に記載の望遠ズームレンズは、光軸が一直線であり、昨今要求されている薄型のデジタルカメラなどの撮像装置には適さない。

一方、特許文献２乃至５には、第１レンズ群に光路を折り曲げるプリズム等の光路折り曲げ部材を配置することで、小型かつ薄型でありながら高い結像性能を得られるように構成された撮像レンズ系が開示されている。

特許文献２の図４には、物体側から順に、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた平凸レンズとを、直角プリズムより物体側に配置する撮像レンズ系が開示されている。さらに、特許文献２の図５には、物体側から順に、両凹レンズと、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた平凸レンズとを、直角プリズムより物体側に配置する撮像レンズ系が開示されている。

つまり、特許文献２には、直角プリズムより物体側に正の屈折力を有するレンズ系を配置する撮像レンズ系が開示されている。しかし、特許文献２の図４や図５に示される直角プリズムより物体側に正の屈折力を有するレンズ系を配置する撮像レンズ系では、直角プリズムより物体側に配置される各レンズは離間しているため、直角プリズムの反射面より物体側の光軸が長くなる。よって、カメラの小型化や薄型化への障害となる。

また、引用文献３，４には、第１レンズ群を構成するレンズとして、光路を折り曲げるプリズムより物体側に負の屈折力を有するレンズを配置している撮像レンズ系が開示されている。さらに、特許文献５には、第１レンズ群が物体側から順に、負の屈折力を有するプリズムと、正の屈折力を有するレンズとから構成されている撮像レンズ系が開示されている。

ところで、Ｆナンバーは、レンズの焦点距離をｆ、レンズの入射瞳径（有効径）をＤとする場合、「ｆ／Ｄ」で表される。よって、焦点距離が長い望遠側においてある程度のＦナンバーを確保するためには入射瞳径Ｄをある程度大きな値を確保する必要がある。

そこで、像の明るさを持ちながら長い焦点距離を有する望遠ズームレンズを、引用文献３−５に示されるようにプリズムの反射面より物体側を負の屈折力となるように構成すると、入射光束が入射瞳径より発散するため、プリズムやプリズムより像面側に配置されるレンズ群を比較的大きなものにする必要がある。よって、カメラの小型化や薄型化への障害となる。

特開昭５７−１３８６１２号公報 特開２００３−２０２５００号公報 特開平０８−２４８３１８号公報 特開２０００−１３１６１０号公報 特開２００５−１７３１９１号公報

本発明は、光路を折り曲げる光路折り曲げ部材を備えるズームレンズにおいて、比較的長い焦点距離でも高い結像性能を得ることを目的とする。

本発明に係るズームレンズは、物体側から像面側へと順に、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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、を有し、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群とを光軸に沿って移動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第１レンズ群は、物体側から像面側へと順に、正の屈折力を有する正レンズ群と、光路を折り曲げる光路折り曲げ部材と、から成ることを特徴とする。

正レンズ群は、例えば正の屈折力を有する単レンズで構成される。また、正レンズ群は、物体側から像面側へと順に、負の屈折力を有する単レンズと正の屈折力を有する単レンズとを接合した接合レンズから構成してもよい。また、正レンズ群は、物体側から像面側へと順に、負の屈折力を有する単レンズと正の屈折力を有する単レンズとを接合した接合レンズと、正の屈折力を有する単レンズとから構成してもよい。

ここで、光路折り曲げ部材は、第１レンズ群の中で最も像面側に配置される。

また、光路折り曲げ部材より物体側に配置され前記第１レンズ群を構成する全レンズ系の焦点距離をｆ１、前記ズームレンズを構成する全レンズ系の広角端での焦点距離をｆｗとする場合、１．０＜ｆ１／ｆｗ＜３．５を満足することが望ましい。

加えて、本発明に係るズームレンズは、無限遠物体から近距離物体へのフォーカス調整の際に、前記第４レンズ群を光軸に沿って前記第３レンズ群側へ移動させ、広角端において無限遠物体に合焦する際の前記第４レンズ群の横倍率をβ４_Ｗ、望遠端において無限遠物体に合焦する際の前記第４レンズ群の横倍率をβ４_Ｔ、広角端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との空気間隔をＤ３４_Ｗ、前記第４レンズ群の合成焦点距離をｆ４とする場合、０．５５＜β４_Ｔ＜０．９２、０．８＜｜β４_Ｔ／β４_Ｗ｜＜２．０、０．０４＜｜Ｄ３４_Ｗ／ｆ４｜＜０．４、を満足することが望ましい。

さらに、前記光路折り曲げ部材のｄ線における屈折率をｎｄ、前記光路折り曲げ部材のｄ線におけるアッベ数をνｄとする場合、前記光路折り曲げ部材は、１．６＜ｎｄ＜１．８５、νｄ＜４０、を満足するガラス硝材を用いたプリズムであることが望ましい。

また、本発明に係るズームレンズは、像面上の最大像高をｄ、前記ズームレンズを構成する全レンズ系の広角端での焦点距離をｆｗとする場合、ｄ／ｆｗ＜０．１９４を満足することが望ましい。

本発明によれば、第１レンズ群が物体側から像面側へと順に、正の屈折力を有する正レンズ群と、光路を折り曲げる光路折り曲げ部材とから構成される。よって、望遠側の長い焦点距離においても比較的明るいＦナンバーを確保しつつ、光路折り曲げ部材より物体側の光軸を比較的短くすることができる。

本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態とする）について、以下図面を用いて説明する。なお、図１〜図４は第１実施例、図５〜図８は第２実施例、図９〜図１２は第３実施例、図１３〜図１６は第４実施例に関する図である。

初めに、各実施例における共通の事項について説明する。

まず、以下の説明において、「Ｓｉ」は物体側から数えてｉ番目の面、「Ｒｉ」は面Ｓｉの曲率半径、「ｄｉ」は物体側からｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸上の面間隔、「ｎｄＬｉ」はレンズＬｉのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率、「νｄＬｉ」はレンズＬｉのｄ線におけるアッベ数、「ｆ」はレンズ全系の焦点距離、「Ｆｎｏ」は開放Ｆ値、「ω」は半画角をそれぞれ示すものとする。

また、各実施例において用いられるレンズには、レンズ面が非球面によって構成されるものも含まれる。

非球面形状は、レンズ面の頂点から光軸方向への距離を「ｘ」、レンズ面の頂点から光軸と垂直方向への距離を「ｙ」、近軸曲率半径をＲ、非球面係数をｋ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとしたとき、次式で表される。

第１乃至第４実施例におけるズームレンズは、図１、図５、図９及び図１３に示すように、物体側から像面ＩＭＧへと順に、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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。図１、図５、図９及び図１３では、それぞれ広角端での各レンズ群の位置関係を示している。

さらに、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には絞りＩＲが配置される。また、第４レンズ群Ｇ４と像面ＩＭＧとの間には、光学等価部材ＩＦが配置される。光学等価部材ＩＦは、例えば物体側から順に、ローパスフィルタ、赤外カットフィルタ、固体撮像素子のカバーガラスから構成される。

第２レンズ群Ｇ２は主にズーミングを担当し、広角端から望遠端へのズーミングの際に、光軸に沿って物体側から像面側へと移動する。第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って非線形に移動することで、第２レンズ群Ｇ２の移動に伴う焦点位置の移動を補正する。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する正レンズ群と、光路を略９０度屈曲させる光路折り曲げ部材とから構成される。

従来、光路を折り曲げる光路折り曲げ部材を備えるズームレンズでは、光路折り曲げ部材より物体側には負の屈折力を有する負レンズを配置するのが一般的であった。このように構成することで、広角側において広い画角範囲からの光束をレンズへ入射させることができる。しかし、光路折り曲げ部材より物体側に負レンズを配置することで、入射光束が入射瞳径Ｄより発散するため、光路折り曲げ部材や光路折り曲げ部材より像面側に配置されるレンズ群を大きくする必要がある。特に、長い焦点距離となる望遠側でも比較的明るいＦナンバーを確保するためには、入射瞳径Ｄをある程度の大きさを確保する必要があるため、光路折り曲げ部材より物体側に負レンズを配置する構成では、光路折り曲げ部材や光路折り曲げ部材より像面側に配置されるレンズ群を大きくせざるを得ない。

そこで、本実施形態では、光路折り曲げ部材より物体側に正レンズ群を配置する。これにより、望遠側の長い焦点距離においても比較的明るいＦナンバーを確保しつつ、光路折り曲げ部材より物体側の光軸を短くすることができる。

また、本実施形態では、第１レンズ群Ｇ１の最も像面側に光路折り曲げ部材を配置する。つまり、光路折り曲げ部材より像面側に第１レンズ群Ｇ１を構成するレンズを配置しない。これにより、ズーミングを行う際に光軸に沿った移動を行う第２レンズ群の移動幅を確保しつつ、光路折り曲げ部材より像面側の光軸を短くすることができる。

さらに、本実施形態では、図１、図５、図９及び図１３の移動軌跡Ｍ２，Ｍ４に示すように、第２レンズ群Ｇ２が線形移動することによりズーミングを行う。また、第２レンズ群Ｇ２の移動に伴って生じる焦点位置の移動を補正するために、第４レンズ群Ｇ４が非線形移動する。特に、図１７の移動軌跡Ｍ４，Ｍ４’に示すように第４レンズ群が物体側へ移動することによりフォーカス調整を行う場合には、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４を下記の式（１）〜式（３）を満足させるように移動させることが望ましい。

０．５５＜β４_Ｔ＜０．９２ ・・・（１）
０．８＜｜β４_Ｔ／β４_Ｗ｜＜２．０ ・・・（２）
０．０４＜｜Ｄ３４_Ｗ／ｆ４｜＜０．４ ・・・（３）

ここで、広角端において無限遠物体に合焦する際の第４レンズ群Ｇ４の横倍率をβ４_Ｗ、望遠端において無限遠物体に合焦する際の第４レンズ群Ｇ４の横倍率をβ４_Ｔ、広角端における第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔をＤ３４_Ｗ、第４レンズ群Ｇ４の合成焦点距離をｆ４とする。

式（１）は、望遠端焦点距離における第４レンズ群Ｇ４と像面ＩＭＧとの空気間隔の条件を示している。第４レンズ群Ｇ４の横倍率β４_Ｔが式（２）の上限を上回ると、第４レンズ群Ｇ４と像面ＩＭＧとの間に、光学等価部材ＩＦを配置するスペースを確保するのが困難になる。また、第４レンズ群Ｇ４の横倍率β４_Ｔが式（２）の下限を下回ると、フォーカス調整を行う際に第４レンズ群Ｇ４が第３レンズ群Ｇ３側へ移動するスペースが制限される。そのため、近距離撮影時において、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させることで合焦することができる被写体までの距離の下限が制限される。つまり、良好に結像可能な最短被写体距離が長くなる。

また、式（２）は、広角端においてズーミングを行う際の第４レンズ群Ｇ４と像面ＩＭＧとの空気間隔と、望遠端においてズーミングを行う際の第４レンズ群Ｇ４と像面ＩＭＧとの空気間隔との差異についての条件を示している。この差異が式（２）の上限を超えると、ズーミングを行う際の第４レンズ群Ｇ４の移動幅が大きくなり、ズームレンズを構成するレンズ群の光軸方向の長さが長くなり、小型化や薄型化の障害となる。なお、式（２）は、より好ましくは、０．８＜｜β４_Ｔ／β４_Ｗ｜＜１．４を満たすことが望ましい。

さらに、式（３）は、広角端焦点距離における第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔の条件を示している。｜Ｄ３４_Ｗ／ｆ４｜が式（３）の下限を下回ると、フォーカス調整を行う際に第４レンズ群Ｇ４が第３レンズ群Ｇ３側へ移動するスペースが制限される。そのため、近距離撮影時において、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させることで合焦することができる被写体までの距離の下限が制限される。

以上のように、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４を式（１）〜式（３）を満足させるように移動させることで、ズーミングによる焦点移動に伴うフォーカス調整に必要な第４レンズ群Ｇ４の移動空間を確保しつつ、光軸の全長を短縮化することができる。

また、光路折り曲げ部材より物体側に配置され第１レンズ群Ｇ１を構成する光学部材（つまり、上述の正レンズ群）の焦点距離をｆ１、ズームレンズを構成する全レンズ系の広角端での焦点距離をｆｗとする場合、｜ｆ１／ｆｗ｜は下記の式（４）を満足することが望ましい。

１．０＜ｆ１／ｆｗ＜３．５ ・・・（４）

｜ｆ１／ｆｗ｜が式（４）の下限を下回る場合、光路折り曲げ部材より物体側に配置される光学部材の正の屈折力が強くなり過ぎる。そのため、比較的長い焦点距離を確保するのが困難になり、本レンズ配置により望遠ズームレンズを構成することが困難になる。また、この光学部材において屈折して透過した光線の光路を光路折り曲げ部材により略９０度屈曲させるために十分な光線経路長を確保することが困難になる。また、｜ｆ１／ｆｗ｜が式（４）の上限を上回ると、光路折り曲げ部材より物体側に配置される光学部材の正の屈折力が弱くなり過ぎる。そのため、この光学部材より像面側に配置される光路折り曲げ部材、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３の有効径を大きくし、光軸全体を長くする必要が生じする。よって、この場合、カメラの小型化や薄型化の障害となる。なお、式（４）は、より好ましくは、１．８＜ｆ１／ｆｗ＜３．５を満足することが望ましい。

さらに、光路折り曲げ部材には、ガラスプリズムを用いて、そのガラスプリズムのｄ線における屈折率をｎｄ、ｄ線におけるアッベ数をνｄとする場合、下記の式（５）及び式（６）を満足することが望ましい。

１．６＜ｎｄ＜１．８５ ・・・（５）
νｄ＜４０ ・・・（６）

屈折率ｎｄが式（５）の上限である１．８５を上回り、アッベ数νｄが式（６）の上限である４０を上回るガラス硝材は、一般に高価であり、製造コスト削減の障害となる。

続いて、第１乃至第４実施例に係るズームレンズの固有の事項についてそれぞれ説明する。なお、第１乃至第４実施例に係るズームレンズは、デジタルカメラや監視カメラ、車載カメラなど各種カメラに搭載可能である。

また、以下の各実施例では、望遠ズームレンズとして、主として無限遠合焦時に有効な最大半画角ωが略１１°以下の範囲で可変することが可能な光学系について説明する。

一般に、像面の有効像円径（像面上の最大像高）をｄ、焦点距離をｆとするとき、ω、ｄ、ｆの間には、次式の関係式が成り立つことが知られている。

ｄ＝ｆ×tanω

つまり、以下の各実施例では、ズームレンズを構成する全レンズ系の広角端での焦点距離をｆｗとしたとき、「ｄ／ｆｗ」が以下の式を満たすズームレンズ系について説明する。

ｄ／ｆｗ＜tan（１１°）＝０．１９４ ・・・（７）

［第１実施例］
まず、第１実施例について説明する。第１実施例に係るズームレンズは、図１に示すように、第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズ群は、正の屈折力を有する単レンズＬ１から構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズＬ３と、両凹レンズＬ４及び両凸レンズＬ５を接合した接合レンズとから構成される。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ６と、両凸レンズＬ７及び両凹レンズＬ８を接合した接合レンズとから構成される。加えて、第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ９及び両凹レンズＬ１０を接合した接合レンズから構成される。

ここで、単レンズＬ１は、アッベ数が６２以上の硝材を用いることが望ましい。これにより、一般に望遠側で問題となる軸上色収差を良好に補正することができる。

表１は、第１実施例に係るズームレンズの各数値データを示す。なお、表中において、「ｆ」、「Ｆｎｏ」及び「ω」の後に示される３つの値は、それぞれ左から順に、短焦点距離端（広角端）、中間焦点距離、長焦点距離端（望遠端）における焦点距離、Ｆナンバー、半画角の値を示す。

また、第３レンズ群Ｇ３を構成する両凸レンズＬ６の像面側の面Ｓ１２は非球面によって構成されている。表２は、面Ｓ１２における非球面係数を示す。

なお、表２中の「Ｅ」は、１０を底とする指数表現を意味するものとする（後述する表６、表１０及び表１４においても同様とする。）。

さらに、表３は、ズーミングによって可変する面間隔ｄ４，ｄ９，１５及びｄ１８の短焦点距離端、中間焦点距離及び長焦点距離端における各値を示す。

加えて、表４は、第１実施例における条件式（１）〜（６）のパラメータの値を示す。

図２乃至図４は、第１実施例に係るズームレンズの短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端における諸収差図である。図２乃至図４において、＜Ａ＞は、球面収差を示しており、実線はｄ線、破線はＦ線、一点鎖線はＣ線での球面収差をそれぞれ示している。また、＜Ｂ＞は、非点収差を示しており、実線はサジタル像面における値、破線はタンジェンシャル像面における値を示している。＜Ｃ＞は、歪曲収差を示している。なお、後に説明する図６乃至図８及び図１０乃至図１２も同様である。

［第２実施例］
次に、第２実施例について説明する。図５に示すように、第２実施例では、第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズ群が、物体側から順に、凸面を物体側に向けた負の屈折力を有する凹メニスカスレンズＬ１及び正の屈折力を有する両凸レンズＬ２を接合した接合レンズから構成されている点で、第１実施例と異なる。また、第４レンズ群Ｇ４が、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する凸メニスカスレンズＬ１０から構成されている点で、第１実施例と異なる。

このように光路折り曲げ部材の物体側に正の屈折力を有する接合レンズを配置することで、正レンズ群を１枚の単レンズで構成するよりもさらに軸上色収差を補正することができ、より良好な結像性能を得ることができる。よって、より長い焦点距離に対応したズームレンズを提供することができる。

表５は、第２実施例に係るズームレンズの各数値データを示す。

表６は、第３レンズ群Ｇ３を構成する両凸レンズＬ７の物体側の面Ｓ１２における非球面係数を示す。

表７は、ズーミングによって可変する面間隔ｄ５，ｄ１０，ｄ１６及びｄ１８の短焦点距離端、中間焦点距離及び長焦点距離端における各値を示す。

表８は、第２実施例における条件式（１）〜（６）のパラメータの値を示す。

図６乃至図８は、第２実施例における諸収差図である。図６乃至図８に示す＜Ａ＞〜＜Ｃ＞の示す意味は、図２乃至図４と同様である。

［第３実施例］
次に、第３実施例について説明する。図９に示すように、第３実施例では、第３レンズ群Ｇ３が、物体側から順に、正の屈折力を有する両凸レンズＬ７と、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する凹メニスカスレンズＬ８とから構成されている点で、第２実施例と異なる。

表９は、第３実施例に係るズームレンズの各数値データを示す。

表１０は、第３レンズ群Ｇ３を構成する両凸レンズＬ７の物体側の面Ｓ１２と像面側の面Ｓ１３における非球面係数を示す。

表１１は、ズーミングによって可変する面間隔ｄ５，ｄ１０，ｄ１５及びｄ１７の短焦点距離端、中間焦点距離及び長焦点距離端における各値を示す。

表１２は、第３実施例における条件式（１）〜（６）のパラメータの値を示す。

図１０乃至図１２は、第３実施例における諸収差図である。図１０乃至図１２に示す＜Ａ＞〜＜Ｃ＞の示す意味は、図２乃至図４と同様である。

［第４実施例］
次に、第４実施例について説明する。図１３に示すように、第４実施例では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する凹メニスカスレンズＬ１及び正の屈折力を有する両凸レンズＬ２を接合した接合レンズと、正の屈折力を有する両凸レンズＬ３と、光路折り曲げ部材Ｌ４とから構成される点で、第２実施例と異なる。

このように、凹メニスカスレンズＬ１及び両凸レンズＬ２を接合した接合レンズと、両凸レンズＬ３とから正レンズ群を構成することで、軸外に発生するコマ収差や像面湾曲などと、軸上色収差とを同時に補正し、より良好な結像性能を得ることができる。

表１３は、第４実施例に係るズームレンズの各数値データを示す。

表１４は、第３レンズ群Ｇ３を構成する両凸レンズＬ８の物体側の面Ｓ１４における非球面係数を示す。

表１５は、ズーミングによって可変する面間隔ｄ７，ｄ１２，ｄ１８及びｄ２０の短焦点距離端、中間焦点距離及び長焦点距離端における各値を示す。

表１６は、第４実施例における条件式（１）〜（６）のパラメータの値を示す。

図１４乃至図１６は、第４実施例における諸収差図である。図１４乃至図１６に示す＜Ａ＞〜＜Ｃ＞の示す意味は、図２乃至図４と同様である。

次に、このズームレンズが搭載された撮像装置について説明する。図１８は、上記のズームレンズを搭載したデジタルカメラの構成の一例を示す図である。このデジタルカメラは、被写体の像を取得するレンズブロック１０と、撮像信号の各種処理や像撮像に必要な各種制御を行う本体部２０に大別される。レンズブロック１０は、記述した４群のレンズ群からなるズームレンズ１２と、当該ズームレンズ１２によって導かれた被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子１４と、を備えている。固体撮像素子１４は、電気信号に変換された被写体像を、画像データとして本体部２０に出力する。

本体部２０は、操作部２６を介して入力されたユーザからの指示に基づき、制御部２４が各種処理を実行している。また、信号処理部２８は、固体撮像素子１４から出力された画像データに対し、Ａ／Ｄ変換やノイズ除去などの各種信号処理を実行する。信号処理後の画像データは、表示部３０や記録媒体３２に出力される。記録媒体３２は、メモリカードなどからなるデータ記憶媒体であり、撮像された画像データはこの記録媒体に記録される。表示部３０は、ＬＣＤ等の表示装置であり、ユーザは、この表示部３０を介して撮像した画像の確認等を行う。レンズ駆動制御部２２は、フォーカシングやズーミングが必要なときに、ズームレンズに搭載されたレンズ移動機構に対して駆動信号を出力し、レンズ群の移動を指示する。ズームレンズに搭載されたレンズ移動機構のモータは、この指示に応じて駆動し、レンズ群を移動させる。

第１実施例におけるズームレンズの光軸断面を示す図である。 第１実施例における短焦点距離端の諸収差図である。 第１実施例における中間焦点距離の諸収差図である。 第１実施例における長焦点距離端の諸収差図である。 第２実施例におけるズームレンズの光軸断面を示す図である。 第２実施例における短焦点距離端の諸収差図である。 第２実施例における中間焦点距離の諸収差図である。 第２実施例における長焦点距離端の諸収差図である。 第３実施例におけるズームレンズの光軸断面を示す図である。 第３実施例における短焦点距離端の諸収差図である。 第３実施例における中間焦点距離の諸収差図である。 第３実施例における長焦点距離端の諸収差図である。 第４実施例におけるズームレンズの光軸断面を示す図である。 第４実施例における短焦点距離端の諸収差図である。 第４実施例における中間焦点距離の諸収差図である。 第４実施例における長焦点距離端の諸収差図である。 ズームレンズにおけるズーミング動作の様子を示す図である。 ズームレンズを搭載したデジタルカメラの構成の一例を示す図である。

符号の説明

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、ＩＦ 光学等価部材、ＩＭＧ 像面、１０ レンズブロック、１２ ズームレンズ、１４ 固体撮像素子、２０ 本体部、２２ レンズ駆動制御部、２４ 制御部、２６ 操作部、２８ 信号処理部、３０ 表示部、３２ 記録媒体。

Claims (10)

1. 物体側から像面側へと順に、
   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、
   正の屈折力を有する第４レンズ群と、
   を有し、
   前記第２レンズ群と前記第４レンズ群とを光軸に沿って移動させることによりズーミングを行うように構成され、
   前記第１レンズ群は、
   物体側から像面側へと順に、
   正の屈折力を有する正レンズ群と、
   光路を折り曲げる光路折り曲げ部材と、
   から成ることを特徴とするズームレンズ。
2. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、
   前記正レンズ群は、正の屈折力を有する単レンズから成ることを特徴とするズームレンズ。
3. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、
   前記正レンズ群は、
   物体側から像面側へと順に、
   負の屈折力を有する単レンズと正の屈折力を有する単レンズとを接合した接合レンズから成ることを特徴とするズームレンズ。
4. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、
   前記正レンズ群は、
   物体側から像面側へと順に、
   負の屈折力を有する単レンズと正の屈折力を有する単レンズとを接合した接合レンズと、
   正の屈折力を有する単レンズと、
   から成ることを特徴とするズームレンズ。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載のズームレンズにおいて、
   前記光路折り曲げ部材は、
   前記第１レンズ群の中で最も像面側に配置されることを特徴とするズームレンズ。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つに記載のズームレンズにおいて、
   前記光路折り曲げ部材より物体側に配置され前記第１レンズ群を構成する全レンズ系の焦点距離をｆ１、前記ズームレンズを構成する全レンズ系の広角端での焦点距離をｆｗとする場合、
   １．０＜ｆ１／ｆｗ＜３．５
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載のズームレンズにおいて、
   無限遠物体から近距離物体へのフォーカス調整の際に、前記第４レンズ群を光軸に沿って前記第３レンズ群側へ移動させ、
   広角端において無限遠物体に合焦する際の前記第４レンズ群の横倍率をβ４_Ｗ、
   望遠端において無限遠物体に合焦する際の前記第４レンズ群の横倍率をβ４_Ｔ、
   広角端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との空気間隔をＤ３４_Ｗ、
   前記第４レンズ群の合成焦点距離をｆ４
   とする場合、
   ０．５５＜β４_Ｔ＜０．９２
   ０．８＜｜β４_Ｔ／β４_Ｗ｜＜２．０
   ０．０４＜｜Ｄ３４_Ｗ／ｆ４｜＜０．４
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
8. 請求項１乃至７のいずれか１つに記載のズームレンズにおいて、
   前記光路折り曲げ部材のｄ線における屈折率をｎｄ、前記光路折り曲げ部材のｄ線におけるアッベ数をνｄとする場合、
   前記光路折り曲げ部材は、
   １．６＜ｎｄ＜１．８５
   νｄ＜４０
   を満足するガラス硝材を用いたプリズムであることを特徴とするズームレンズ。
9. 請求項１乃至８のいずれか１つに記載のズームレンズにおいて、
   像面上の最大像高をｄ、前記ズームレンズを構成する全レンズ系の広角端での焦点距離をｆｗとする場合、
   ｄ／ｆｗ＜０．１９４
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
10. 請求項１乃至９のいずれか１つに記載のズームレンズと、そのズームレンズの像面側に配置された固体撮像素子とを備えることを特徴とするカメラ。

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