JP2007212846A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高変倍比でレンズ径の小型化に適した像シフト可能なズームレンズの提供。
【解決手段】物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５を配置し、広角端から望遠端まで変化する際に、第１レンズ群乃至第４レンズ群の各レンズ群が可動であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が減少するように、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動して、前記第４レンズ群が各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償し、前記第５レンズ群は負部分群Ｌ５１と、正部分群Ｌ５２とから構成され、前記正部分群を光軸に垂直にシフトさせることにより、像シフトが可能であり、前記第５レンズ群より物体側に開口絞りを配置した。
【選択図】図２

Description

本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。特に、レンズの一部を光軸にほぼ垂直な方向にシフトすることによって、画像をシフトさせることが可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。

従来より、カメラにおける記録手段として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の光電変換素子を用いた撮像素子によって、撮像素子面上に形成された被写体像を、各光電変換素子によって被写体像の光量を電気的出力に変換して、記録する方法が知られている。

近年の微細加工技術の技術進歩に伴い、中央演算処理装置（ＣＰＵ）の高速化や記憶媒体の高集積化が図られ、それまでは取り扱えなかったような大容量の画像データが高速処理できるようになってきた。また、受光素子においても高集積化や小型化が図られ、高集積化により、より高い空間周波数の記録が可能となり、小型化により、カメラ全体の小型化が図れるようになってきた。

しかしながら、上述の高集積化や小型化により、個々の光電変換素子の受光面積が狭まり、電気出力の低下に伴ってノイズの影響が大きくなるという問題があった。これを防ぐために、光学系の大口径比化により受光素子上に到達する光量を増大させたり、また、各素子の直前に微小なレンズ素子（所謂、マイクロレンズアレイ）を配置するなどの対策が採られたきた。前記マイクロレンズアレイは、隣り合う素子同士の間に至る光束を素子上へ導く代わりに、レンズ系の射出瞳位置に制約を与える。レンズ系の射出瞳位置が受光素子に近づく、すなわち、受光素子に到達する主光線の光軸となす角度が大きくなると画面周辺部へ向かう軸外光束が光軸に対して大きな角度を成すことになり、その結果、受光素子上に到達せず、光量不足を招いてしまうからである。

ところで、ズーム比が大きな光学系では望遠端状態における画角が狭くなるため、微小な手ブレによっても、像のブレが大きく発生してしまうという問題があった。

この手ブレ等による像のブレを補正する、手ブレ補正方式として、光学式手ブレ補正システムが知られている。

光学式手ブレ補正システムは、レンズ系の一部を光軸に垂直な方向にシフトさせるレンズシフト方式、あるいは、レンズ系直前に配置されたプリズムの頂角を変化させる可変頂角プリズム方式、等の方法が知られている。が、可変頂角プリズム方式はレンズ系で一番大きな第１レンズ群の物体側に可変頂角プリズムを配置するため、駆動系まで含めると大型化を避けられないという問題があった。

レンズシフト方式の光学系は例えば、シャッターレリーズに起因するような手ブレに伴う、カメラのブレを検出する検出系、検出系から出力される信号に基づきレンズ位置に補正量を与える制御系、制御系からの出力に基づき、シフトレンズを駆動するシフト駆動系と組み合わせることにより、カメラのブレに伴う像のブレを駆動系によるレンズのシフトによって補正する、光学式手ブレ補正システムとして機能させることが可能である。

前記したレンズシフト方式としては、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載された方式等が知られている。

特許文献１に記載されたズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群の４つのレンズ群を配置して成る。そして、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群が物体側へ移動し、第２レンズ群が像側へ移動し、第３レンズ群が一旦物体側へ移動した後、像側へ移動し、第４レンズ群が一旦物体側へ移動した後、像側へ移動するように構成され、第３レンズ群全体を光軸にほぼ垂直な方向にシフトすることによって、像シフトを行っている。

特許文献２に記載されたズームレンスは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群の４つのレンズ群を配置して成る。そして、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第３レンズ群とが光軸方向に固定され、第２レンズ群が像側へ移動すると共に、第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように第４レンズ群が移動するように構成され、第３レンズ群全体を光軸にほぼ垂直な方向にシフトすることによって、像シフトを行っている。

特許文献３に記載されたズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群の５つのレンズ群を配置して成る。そして、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間の間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間の間隔が増大するように、第１レンズ群乃至第４レンズ群が移動し、第５レンズ群が光軸方向に固定されている。また、第３レンズ群を２つの部分群により構成し、そのうちの１つの部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトすることによって、像シフトを行っている。

特開２００５−２１５３８５号公報 特開２００５−１２８１８６号公報 特開２００４−２５２１９６号公報

ところで、前記した従来の像シフト可能なズームレンズでは、レンズ径の小型化が難しいという問題があった。

特許文献２に記載されたズームレンズは、第３レンズ群をシフトすることにより像をシフトさせているが、第３レンズ群には収差補正上の機能が集中するため、レンズ径の小型化を充分に行うことができなかった。これは、第３レンズ群が強い正の屈折力を持ちながらも、歪曲収差の補正を行うために、正部分群と負部分群の２つの部分群により構成する必要があったことに起因する。シフト時に発生する諸収差の変動を抑えるには、負部分群による発散作用を弱める必要があり、その結果、第２レンズ群による発散作用を弱めざるを得ず、レンズ径の大型化を引き起こしてしまっていた。

特許文献１に記載されたズームレンズは、開口絞りと第３レンズ群とを別々に移動させることにより、レンズ径の小型化を図っているが、駆動機構を増やさざるを得ず、鏡筒構造の複雑化や鏡筒径の大型化を引き起こしてしまっている。

特許文献３に記載されたズームレンズは、第３レンズ群の一部をシフトすることによって、像をシフトさせているが、開口絞りの駆動機構とレンズをシフトさせる駆動機構とが光軸方向に近接して配置されている結果、鏡筒径が大きくなり、かつ、光軸方向のクリアランスを充分に取る必要性が生じ、充分な小型化が図れない。

本発明は前記した問題点に鑑み、高変倍比でレンズ径の小型化に適した像シフト可能なズームレンズを提供することを課題とするものである。

本発明の一実施形態によるズームレンズは、上記した課題を解決するために、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、そして、第５レンズ群を配置して構成し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、少なくとも第１レンズ群乃至第４レンズ群の各レンズ群が光軸方向に可動であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が減少するように、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動して、前記第４レンズ群が各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように光軸方向に移動し、前記第５レンズ群は負の屈折力を有する負部分群と、該負部分群の像側に空気間隔を隔てて配置され、正の屈折力を有する正部分群とから構成され、前記正部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトすることにより、像シフトを行うことが可能であり、前記第５レンズ群より物体側に開口絞りを配置し、以下の条件式（１）を満足する。
（１）０．０３＜ΔＳ／ｆｔ＜０．１５
但し、
ΔＳ：広角端状態での開口絞りの位置から望遠端状態での開口絞りの位置までのの移動量（物体側への移動量がプラス）
ｆｔ：望遠端状態における焦点距離
とする。

また、本発明の一実施形態による撮像装置は、本発明ズームレンズを備える。

本発明にあっては、高変倍比でレンズ径の小型化に適し、かつ、像シフト可能である。

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図面及び表を参照して説明する。

本発明ズームレンズは、以下の１〜６の各形態による実施も可能である。

１．物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、そして、第５レンズ群を配置して構成し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、少なくとも第１レンズ群乃至第４レンズ群の各レンズ群が光軸方向に可動であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が減少するように、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動して、前記第４レンズ群が各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように光軸方向に移動し、前記第５レンズ群は負の屈折力を有する負部分群と、該負部分群の像側に空気間隔を隔てて配置され、正の屈折力を有する正部分群とから構成され、前記正部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトすることにより、像シフトを行うことが可能であり、前記第５レンズ群より物体側に開口絞りを配置し、以下の条件式（１）を満足する。
（１）０．０３＜ΔＳ／ｆｔ＜０．１５
但し、
ΔＳ：広角端状態での開口絞りの位置から望遠端状態での開口絞りの位置までのの移動量（物体側への移動量がプラス）
ｆｔ：望遠端状態における焦点距離
とする。

２．Ｒａを第５レンズ群中に配置される正部分群のもっとも物体側のレンズ面の曲率半径、Ｒｂを第５レンズ群中に配置される正部分群のもっとも像側のレンズ面の曲率半径として、条件式（２）−１＜（Ｒａ＋Ｒｂ）／（Ｒａ−Ｒｂ）＜−０．３５を満足する。

３．開口絞りが前記第３レンズ群の近傍に配置されるとともに、Ｄswを広角端状態における開口絞りから像面までの距離、ＴＬｗを広角端状態におけるレンズ全長として、条件式（３）０．３＜Ｄsw／ＴＬｗ＜０．４を満足する。

４．レンズ位置状態が変化する際に、前記開口絞りが前記第３レンズ群と一体的に移動する。

５．前記第５レンズ群が光軸方向に固定である。

６．ｆ5nを第５レンズ群中に配置される負部分群の焦点距離、Ｄｎを第５レンズ群中に配置される負部分群のもっとも像側のレンズ面から像面位置までの距離として、条件式（４）０．８＜|ｆ5n|／Ｄｎ＜１．３を満足する。

また、本発明撮像装置は、以下の１〜３の各形態による実施も可能である。

１．ズームレンズと、前記ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子を備え、前記ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、そして、第５レンズ群を配置して構成し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、少なくとも第１レンズ群乃至第４レンズ群の各レンズ群が光軸方向に可動であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が減少するように、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動して、前記第４レンズ群が各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように光軸方向に移動し、前記第５レンズ群は負の屈折力を有する負部分群と、該負部分群の像側に空気間隔を隔てて配置され、正の屈折力を有する正部分群とから構成され、前記正部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトすることにより、像シフトを行うことが可能であり、前記第５レンズ群より物体側に開口絞りを配置し、以下の条件式（１）を満足する。
（１）０．０３＜ΔＳ／ｆｔ＜０．１５
但し、
ΔＳ：広角端状態での開口絞りの位置から望遠端状態での開口絞りの位置までのの移動量（物体側への移動量がプラス）
ｆｔ：望遠端状態における焦点距離
とする。

２．Ｒａを第５レンズ群中に配置される正部分群のもっとも物体側のレンズ面の曲率半径、Ｒｂを第５レンズ群中に配置される正部分群のもっとも像側のレンズ面の曲率半径として条件式（２）−１＜（Ｒａ＋Ｒｂ）／（Ｒａ−Ｒｂ）＜−０．３５を満足する。

３．前記撮像素子の振れを検出する手振れ検出部と、前記手振れ検出部によって検出した撮像素子の振れによる画像振れを補正するための振れ補正角を算出し、前記ズームレンズにおける第５レンズ群中の正部分群を前記振れ補正角に対応した量だけ光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせるための補正信号を送出する手振れ制御部と、前記補正信号に基づいて前記正部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせる手振れ駆動部とを備える。

次に、本発明ズームレンズの実施形態についてさらに詳しく説明する。

本発明の一実施形態によるズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、そして、第５レンズ群を配置して成る。そして、焦点距離がもっとも短い広角端状態から焦点距離がもっとも長い望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、少なくとも第１レンズ群乃至第４レンズ群の各レンズ群が可動であり、第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間の間隔が減少するように、第２レンズ群が像側へ移動し、第３レンズ群が物体側へ移動するとともに、第４レンズ群が各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように光軸方向に移動する。第５レンズ群は負の屈折力を有する負部分群と、該負部分群の像側に空気間隔を隔てて配置され、正の屈折力を有する正部分群とにより構成され、前記正部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、像シフトを行うことが可能である。さらに、前記第５レンズ群より物体側に開口絞りが配置され、
以下の条件式（１）を満足する。
（１）０．０３＜ΔＳ／ｆｔ＜０．１５
但し、
ΔＳ：広角端状態での開口絞りの位置から望遠端状態での開口絞りの位置までのの移動量（物体側への移動量がプラス）
ｆｔ：望遠端状態における焦点距離
とする。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、特に、以下の２点に着目することにより、高変倍化と高性能化との両立を達成することができた。
（１）第５レンズ群を負の屈折力を有する負部分群と正の屈折力を有する正部分群とにより構成する
（２）開口絞りを適切な位置に配置する
また、前記した従来のズームレンズにおいては、収差補正上の機能が第３レンズ群に集中してしまうという問題点があった。

そこで、本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、第４レンズ群の像側に第５レンズ群を配置することにより、第３レンズ群のレンズ構成を簡略化して、高変倍化と高性能化との両立を図っている。

そこで、先ず、第５レンズ群の構成について説明する。

一般に、軸外光束は光学系の端に位置する（物体側、あるいは、像側）ほど、光軸から離れる傾向にある。

この点に着目し、本発明の一実施形態によるズームレンズは、第４レンズ群の像側に第５レンズ群を配置することにより、第３レンズ群の収差補正上の負担を軽減している。特に本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、第５レンズ群を負の屈折力を有する負部分群と、その像側に配置され、正の屈折力を有する正部分群により構成することにより、第３レンズ群の収差補正上の負担を軽減し、高い変倍比と製造時の安定した光学品質との両立を図ることができた。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおける第５レンズ群は２つの機能を成すように構成されている。

その１つは、射出瞳位置を整える機能である。負の屈折力を有する負部分群と、該負部分群の像側に空気間隔を隔てて正の屈折力を有する正部分群を配置することにより、射出瞳位置を像面から遠ざける、すなわち、主光線を光軸に平行に近い状態で像面位置に到達させることが可能となる。

もう１つは、歪曲収差を補正する機能である。負の屈折力を有する負部分群の像側レンズ面が像側に強い凹面を向けるように配置することにより、広角端状態で発生しやすい負の歪曲収差を良好に補正することが可能となった。

その結果、本発明の一実施形態によるズームレンズによれば、第５レンズ群よりも物体側に配置されるレンズ系による射出瞳位置の自由度が増し、特に、第３レンズ群を射出する主光線が光軸となす角度の設計上採りうる幅が広がった。また、第３レンズ群が負の歪曲収差の補正を行う必要が無くなり、第３レンズ群を正部分群のみで構成することができるため、第３レンズ群の簡易構成化を図ることができた。

また、第３レンズ群を光軸に垂直な方向にシフトさせる必要が無くなったため、第２レンズ群の屈折力を強めることが可能となり、第１レンズ群を通過する軸外光束が光軸に近づき、レンズ径の小型化を図ることができた。

正部分群をシフトさせることにより、像シフトを行う場合、正部分群が開口絞りから離れて配置されるため、シフト時に発生する歪曲収差の変動を良好に補正することが肝要である。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、上記した通り、第５レンズ群が負部分群と正部分群により構成されることで、射出瞳位置を整えることが可能である点を利用して、シフト時に発生する歪曲収差を良好に補正することができた。

具体的には、図２４乃至図２７に示す通りである。

図２４は射出瞳が無限遠に位置し、カメラのブレが無い状態での光路を示す。なお、図２４乃至図２７においてＧ５ｐは第５レンズ群の正部分群、ｘは光軸、Ｓは開口絞り、ＩＭＧは像面を示す。また、実際のカメラのブレ量は微少であるが、図２４乃至図２７においては、ブレ量を実際に起こりうるブレ量より拡大して示して、目視で分かるようにしてある。図２５は図２４でカメラのブレが生じ、光学系への入射角がズレた状態での光路を示す。図２６は図２５の状態で正部分群Ｇ５ｐをシフトさせた際の光路（正部分群Ｇ５ｐのシフト前を実線で示し、シフト後を破線で示す）を示す。図２７はカメラのブレが無い状態での主光線（実線）とカメラのブレを補正した状態での主光線（点線）を示す。

図２７に示される通り、射出瞳位置が像面から離れる、つまり、レンズ系から射出する主光線が光軸にほぼ平行となる状態で射出する場合、正部分群単独で発生する球面収差と微小なる像高を持った際に生じるコマ収差を良好に補正できれば、像シフトをさせた際に生じる歪曲収差の変動を良好に補正することが可能である。この微小なる像高を持った際に生じるコマ収差を補正する際の目安として、正弦条件（Sine Condition）が知られている。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、正部分群を１枚の正レンズと１枚の負レンズにより構成することにより、球面収差と正弦条件とを同時に補正することにより、シフト時に発生する歪曲収差を良好に補正することができる。

射出瞳位置を決める上で、開口絞りの位置は極めて重要である。

上記した通り、本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、正部分群をシフトさせる際に発生する歪曲収差の変動を良好に補正するために、レンズ位置状態に因らず射出瞳位置を無限遠位置に近づけることが望ましい。射出瞳位置の変動を抑えるには、レンズ位置状態が変化する際における開口絞りの光軸方向の移動量を減らすことが効果的である。

しかしながら、その一方で広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に発生する軸外収差を良好に補正するには、開口絞り位置を移動させることが望ましい。開口絞り位置の移動により、より積極的に各レンズ群を通過する軸外光束の高さを変化させることができ、高変倍比化や高性能化を図ることが可能となる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、開口絞りを適切な量だけ移動させることにより、像シフト時に引き起こされる歪曲収差の変動を抑え、且つ、高変倍比化や高性能化を図っている。

以上の２点に着目することにより、本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、像シフト可能なズームレンズにおいて高変倍化と高性能化とを両立させることができた。

上記したように、本発明の一実施形態によるズームレンズは、条件式（１）を満足することを要する。ここに、条件式（１）を再掲する。
（１）０．０３＜ΔＳ／ｆｔ＜０．１５
但し、
ΔＳ：広角端状態での開口絞りの位置から望遠端状態での開口絞りの位置までのの移動量（物体側への移動量がプラス）
ｆｔ：望遠端状態における焦点距離
とする。

条件式（１）は広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際の開口絞りの移動量を規定する条件式である。

条件式（１）の上限値を上回った場合、レンズ位置状態の変化に伴う射出瞳位置の変化が大きくなり、像シフトを行った際に発生する歪曲収差の変動量が大きくなってしまう。

条件式（１）の下限値を下回った場合、レンズ位置状態の変化に伴って発生する軸外収差の変動を良好に補正することが難しくなり、高変倍化と高性能化との両立が難しくなってしまう。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、球面収差と正弦条件とをより良好に補正し、更なる高性能化を図るために、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）−１＜（Ｒａ＋Ｒｂ）／（Ｒａ−Ｒｂ）＜−０．３５
但し、
Ｒａ：第５レンズ群中に配置される正部分群のもっとも物体側のレンズ面の曲率半径
Ｒｂ：第５レンズ群中に配置される正部分群のもっとも像側のレンズ面の曲率半径
とする。

条件式（２）は第５レンズ群中に配置される正部分群のベンディング形状を規定する条件式である。

条件式（２）の上限値を上回った場合（すなわち、像側レンズ面の曲率半径が小さくなった場合）、あるいは、下限値を下回った場合（すなわち、像側レンズ面の曲率半径が大きくなった場合）、正部分群をシフトさせた際に発生する歪曲収差の変動が大きくなってしまう。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、レンズ径の小径化と高性能化とのバランスを図るために、開口絞りを第３レンズ群近傍に配置することが望ましい。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、第３レンズ群の近傍に開口絞りを配置することにより、第３レンズ群を通過する軸外光束が光軸に近づくため、第３レンズ群の収差補正機能を軸上収差の補正に集中させることが可能となり、高性能化を図ることができる。

また、本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、第３レンズ群の近傍に開口絞りを配置することにより、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第２レンズ群を通過する軸外光束が光軸に近づき、第１レンズ群、第４レンズ群を通過する軸外光束が変化する。その結果、レンズ位置状態が変化する際に、各レンズ群を通過する軸外光束の高さが変化するため、収差補正上の自由度が増え、高性能化が図れる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、特に、以下の条件式（３）を満足することにより、レンズ径の小径化と高性能化との両立を図ることができる。
（３）０．３＜Ｄsw／ＴＬｗ＜０．４
但し、
Ｄsw：広角端状態における開口絞りから像面までの距離
ＴＬｗ：広角端状態におけるレンズ全長
とする。

条件式（３）は広角端状態での開口絞り位置を規定する条件式である。

条件式（３）の下限値を下回った場合、開口絞りの広角端状態における位置が像面側に移動するため、第１レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れてしまい、レンズ径の更なる小型化を充分に図ることができなくなってしまう。

逆に、条件式（３）の上限値を上回った場合、開口絞りと第２レンズ群との間の距離が短くなるため、第２レンズ群の屈折力が強まりすぎ、その結果、画角の変化に伴うコマ収差の変動をより良好に補正することが難しくなり、さらなる高性能化を図ることが難しくなってしまう。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、開口絞りが第３レンズ群と一体的に移動するようにすることにより、鏡筒構造の簡略化を図ることができる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、可動レンズ群を減らし、鏡筒構造の簡略化を図るために、レンズ位置状態の変化によらず、第５レンズ群を光軸方向に固定することが望ましい。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、より高性能化を図るために、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）０．８＜|ｆ5n|／Ｄｎ＜１．３
但し、
ｆ5n：第５レンズ群中に配置される負部分群の焦点距離
Ｄｎ：第５レンズ群中に配置される負部分群のもっとも像側のレンズ面から像面位置までの距離
とする。

条件式（４）は第５レンズ群の焦点距離を規定する条件式である。

条件式（４）の下限値を下回った場合、第５レンズ群中に配置される負部分群により光線が強く発散されてしまうため、射出瞳位置が＋の値となる、つまり、図２３に示すように、第５レンズ群Ｇ５を透過して像面ＩＭＧに到達する主光線Ｌが光軸ｘに近づく状態となるため、第５レンズ群Ｇ５を通過する軸外光束が光軸から離れて、画面周辺部で発生するコマ収差を良好に補正することが難しくなってしまう。条件式（４）の上限値を上回った場合、広角端状態で発生する負の歪曲収差を良好に補正することが難しくなってしまう。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、更なる高性能化を図るために、第１レンズ群が物体側より順に配列された負レンズと正レンズとの接合レンズ及び１枚の正レンズの３枚のレンズで構成されることが望ましい。

第１レンズ群は特に望遠端状態で軸上光束が広い光束径で入射するため、負の球面収差が発生しやすい。また、軸外光束が光軸から離れて入射するため、軸外収差の発生が起こりやすい。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、第１レンズ群のもっとも物体側に負レンズと正レンズとの接合レンズを配置することで、負の球面収差及び軸上色収差を良好に補正している。接合レンズの像側に配置された正レンズは主に画角の変化に伴うコマ収差の変動を良好に補正しており、各レンズの機能を明確にすることでより高い光学性能を実現することができる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、第２レンズ群において発生する諸収差をより良好に補正し、より高い光学性能を得るために、第２レンズ群を、物体側より順に配列された、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズで構成することが望ましい。

第２レンズ群は変倍作用を担うレンズ群であるため、第２レンズ群で発生する諸収差を良好に補正することが、更なる高性能化を図る上で重要である。本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、第２レンズ群のもっとも物体側に配置され像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズが、広角端状態で画角の変化に伴って発生するコマ収差の変動を補正する役割をなし、その像側に配置されるダブレットレンズが軸上収差を良好に補正する役割をなすことで、収差補正上の役割分担を明確化して、良好なる結像性能が得られるようにしている。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、被写体位置の変化に伴う諸収差の変動を良好に補正するために、第４レンズ群が物体側より順に配列された、物体側に凸面を向けた正レンズ、像側に凹面を向けた負レンズにより構成されることが望ましい。

ダブレット構成とすることにより、軸外収差と軸上収差とを同時に補正することが可能となり、被写体位置が変化した際に発生する諸収差の変動を良好に補正することができる。

なお、本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、色収差の発生をより良好に抑えるために、第１レンズ群に異常分散性の高い硝材を用いることが望ましい。特に、第１レンズ群を構成するレンズのうち、接合レンズ中の正レンズを異常分散性の高い硝材とすることにより、望遠端状態で画面中心部において発生する２次分散を良好に補正することができる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、第５レンズ群中に配置される正部分群が１枚の正レンズと１枚の負レンズにより構成されているが、いずれか１つのレンズ面を非球面とすることにより、正レンズと負レンズとを接合化することが可能である。接合化することにより、鏡筒構造の簡略化や製造時に発生する諸収差の変動を良好に抑えることが可能である。

また、第５レンズ群中に配置される負部分群や正部分群をより多くのレンズ枚数で構成することにより更なる高性能化を図ることも勿論可能である。正部分群は光軸方向にほぼ垂直な方向に駆動可能であり、レンズ枚数が増えると、重量も重くなるため、駆動機構の複雑化や消費電力の増大を引き起こしてしまう。

本発明の一実施形態によるズームレンズにおいては、非球面レンズを用いることにより、より高い光学性能が実現できる。特に、第５レンズ群に非球面を導入することによって、中心性能の更なる高性能化が可能となる。また、第２レンズ群に非球面レンズを用いることにより、広角端状態において発生する画角によるコマ収差の変動を良好に補正することも可能である。

更に、複数の非球面を用いることでより高い光学性能が得られるのは言うまでもない。

また、レンズ系の像側にモアレ縞の発生を防ぐためにローパスフィルタを配置したり、受光素子の分光感度特性に応じて赤外カットフィルタを配置することも勿論、可能である。

次ぎに、本発明ズームレンズのより具体的化した実施の形態及び各実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例について図１乃至図２２及び表１乃至表１２を参照して説明する。

なお、各数値実施例において採用されている非球面形状は以下の数１式によって表される。

但し、ｙは光軸からの高さ、ｘはサグ量、ｃは曲率、κは円錐定数、Ａ、Ｂ、…は非球面係数である。

図１は本発明の各実施の形態に係るズームレンズの屈折力配分を示しており、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５が配置されて構成され、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の空気間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の空気間隔は減少するように、第１レンズ群乃至第４レンズ群が移動する。この時、第１レンズ群Ｇ１は一旦像側へ移動した後、物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第５レンズ群Ｇ５は固定であって、第４レンズ群Ｇ４が各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動するとともに近距離合焦時に物体側へ移動する。

図２は本発明ズームレンズの第１の実施の形態１のレンズ構成を示す図であり、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２１、両凹形状の負レンズＬ２２及び物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２３により構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側に非球面である凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３により構成され、第４レンズ群Ｇ４は両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとの接合レンズＬ４により構成され、第５レンズ群Ｇ５は像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ５１及び物体側に非球面を有する両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとの接合レンズＬ５２により構成される。

そして、第５レンズ群Ｇ５中の負レンズＬ５１が負部分群、接合レンズＬ５２が正部分群として機能し、接合レンズＬ５２が光軸にほぼ垂直な方向にシフトする。また、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に近接して配置され、変倍時に第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。さらに、第５レンズ群Ｇ５と像面ＩＭＧとの間にローパスフィルタＬＰＦが配置される。

表１に第１の実施の形態１に具体的数値を適用した数値実施例１の諸元の値を示す。なお、以下の諸元表中の面番号は物体側からｉ番目の面を示し、曲率半径は当該面の軸上曲率半径を示し、面間隔はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の軸上面間隔を示し、屈折率は当該面のｄ線（λ=587.6nm）に対する値を示し、アッベ数は当該面のｄ線に対する値を示し、ｆは焦点距離を示し、ＦNOはＦナンバーを示し、２ωは画角を示す。また、曲率半径０とは平面を示す。

第１の実施の形態１において第１３面及び第２０面は非球面で構成されている。そこで、数値実施例１の第１３面及び第２０面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを円錐定数κと共に表２に示す。なお、表２及び以下の非球面係数を示す表において「Ｅ−ｉ」は１０を底とする指数表現、すなわち、「１０^−ｉ」を表しており、例えば、「0.26029E-05」は「0.26029×10⁻⁵」を表している。

第１の実施の形態１において、広角端状態から望遠端状態へとレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの間の面間隔Ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔Ｄ１４及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の面間隔Ｄ１７が変化する。そこで、表３に広角端状態（f=1.000）、中間焦点距離状態（f=3.014）及び望遠端状態（f=14.100）における数値実施例１における前記各面間隔及びバックフォーカスＢｆを示す。

表４に数値実施例１の上記各条件式（１）〜（４）対応値を示す。

図３乃至図５は数値実施例１の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図３は広角端状態（ｆ＝1.000）、図４は中間焦点距離状態（ｆ＝3.014）、図５は望遠端状態（ｆ＝14.100）における諸収差図を示す。

図３乃至図５の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。横収差図においてＡは画角、ｙは像高をそれぞれ示す。

図６乃至図８は数値実施例１の無限遠合焦状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差図を示し、図６は広角端状態（ｆ＝1.000）、図７は中間焦点距離状態（ｆ＝3.014）、図８は望遠端状態（ｆ＝14.100）における横収差図をそれぞれ示す。

各収差図から、数値実施例１は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

図９は本発明ズームレンズの第２の実施の形態２のレンズ構成を示す図であり、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２１、両凹形状の負レンズＬ２２及び物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２３により構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側に非球面である凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３により構成され、第４レンズ群Ｇ４は物体側に非球面を有する両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとの接合レンズＬ４により構成され、第５レンズ群Ｇ５は像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ５１及び両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとの接合レンズＬ５２により構成される。

そして、第５レンズ群Ｇ５中の負レンズＬ５１が負部分群、接合レンズＬ５２が正部分群として機能し、接合レンズＬ５２が光軸にほぼ垂直な方向にシフトする。また、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に近接して配置され、変倍時に第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。さらに、第５レンズ群Ｇ５と像面ＩＭＧとの間にローパスフィルタＬＰＦが配置される。

表５に第２の実施の形態２に具体的数値を適用した数値実施例２の諸元の値を示す。

第２の実施の形態２において第１３面及び第１５面は非球面で構成されている。そこで、数値実施例２の第１３面及び第１５面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを円錐定数κと共に表６に示す。

第２の実施の形態２において、広角端状態から望遠端状態へとレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの間の面間隔Ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔Ｄ１４及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の面間隔Ｄ１７が変化する。そこで、表７に広角端状態（f=1.000）、中間焦点距離状態（f=3.197）及び望遠端状態（f=14.097）における数値実施例２における前記各面間隔及びバックフォーカスＢｆを示す。

表８に数値実施例２の上記各条件式（１）〜（４）対応値を示す。

図１０乃至図１２は数値実施例２の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図１０は広角端状態（ｆ＝1.000）、図１１は中間焦点距離状態（ｆ＝3.197）、図１２は望遠端状態（ｆ＝14.097）における諸収差図をそれぞれ示す。

図１０乃至図１２の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。横収差図においてＡは画角、ｙは像高をそれぞれ示す。

図１３乃至図１５は数値実施例２の無限遠合焦状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差図を示し、図１３は広角端状態（ｆ＝1.000）、図１４は中間焦点距離状態（ｆ＝3.197）、図１５は望遠端状態（ｆ＝14.097）における横収差図をそれぞれ示す。

各収差図から、数値実施例２は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

図１６は本発明ズームレンズの第３の実施の形態３のレンズ構成を示す図であり、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２１、両凹形状の負レンズＬ２２及び両凸レンズＬ２３により構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側に非球面を有する両凸形状の正レンズＬ３により構成され、第４レンズ群Ｇ４は物体側に非球面を有し像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとの接合レンズＬ４により構成され、第５レンズ群Ｇ５は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ５１及び物体側に非球面を有する両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとの接合レンズＬ５２により構成される。

そして、第５レンズ群Ｇ５中の負レンズＬ５１が負部分群、接合レンズＬ５２が正部分群として機能し、接合レンズＬ５２が光軸にほぼ垂直な方向にシフトする。また、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に近接して配置され、変倍時に第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。さらに、第５レンズ群Ｇ５と像面ＩＭＧとの間にローパスフィルタＬＰＦが配置される。

表９に第３の実施の形態３に具体的数値を適用した数値実施例３の諸元の値を示す。

第３の実施の形態３において第１３面、第１５面及び第２０面は非球面で構成されている。そこで、数値実施例３の第１３面、第１５面及び第２０面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを円錐定数κと共に表１０に示す。

第３の実施の形態３において、広角端状態から望遠端状態へとレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの間の面間隔Ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔Ｄ１４及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の面間隔Ｄ１７が変化する。そこで、表１１に広角端状態（f=1.000）、中間焦点距離状態（f=2.825）及び望遠端状態（f=14.093）における数値実施例３における前記各面間隔及びバックフォーカスＢｆを示す。

表１２に数値実施例３の上記各条件式（１）〜（４）対応値を示す。

図１７乃至図１９は数値実施例３の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図１７は広角端状態（ｆ＝1.000）、図１８は中間焦点距離状態（ｆ＝2.825）、図１９は望遠端状態（ｆ＝14.093）における諸収差図をそれぞれ示す。

図１７乃至図１９の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。横収差図においてＡは画角、ｙは像高をそれぞれ示す。

図２０乃至図２２は数値実施例３の無限遠合焦状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差図を示し、図２０は広角端状態（ｆ＝1.000）、図２１は中間焦点距離状態（ｆ＝2.825）、図２２は望遠端状態（ｆ＝14.093）における横収差図をそれぞれ示す。

各収差図から、数値実施例３は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

図２８に本発明撮像装置の実施の形態を示す。

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。前記ズームレンズ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、図１５では、図１に示した第１の実施の形態にかかるズームレンズ１の各レンズ群を単レンズに簡略化して示してある。勿論、第１の実施の形態にかかるズームレンズ１だけでなく、第２の実施の形態及び第３の実施の形態にかかるズームレンズ２、３や本明細書で示した実施の形態以外の形態で構成された本発明の一実施形態によるズームレンズを使用することができる。

前記撮像素子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為される。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を介して駆動部６１、６２、６３、６４を動作させて、各レンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を所定の位置へと移動させる。各センサ７１、７２、７３、７４によって得られた各レンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４の位置情報は制御回路５０に入力されて、ドライバ回路６０へ指令信号を出力する際に参照される。また、制御回路５０は前記映像分離回路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、ドライバ回路６０を介して駆動部６４を動作させて、第４レンズ群Ｇ４を位置制御する。

撮像装置１０は手振れ補正機能を備えている。例えば、シャッターレリーズボタンの押下による撮像素子３０の振れを手振れ検出部８０、たとえば、ジャイロセンサーが検出すると、該手振れ検出部８０からの信号が制御回路５０に入力され、該制御回路５０にて前記振れによる画像の振れを補償するための振れ補正角が算出され、該制御回路５０は第５レンズ群Ｇ５の正部分群Ｌ５２を、前記算出された振れ補正角に基づく位置とするべく、ドライバ回路９０を介して駆動部９１を動作させて、前記正部分群Ｌ５２を光軸に垂直な方向に移動させる。すなわち、制御回路５０は手振れ制御部として機能し、駆動部９１は手振れ駆動部としてする。前記正部分群Ｌ５２の位置はセンサ９２によって検出されており、該センサ９２によって得られた前記正部分群Ｌ５２の位置情報は制御回路５０に入力されて、ドライバ回路９０へ指令信号を送出する際に参照される。

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。

なお、上記した各実施の形態及び数値実施例において示された各部の具体的形状及び数値は、何れも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。

本発明ズームレンズの屈折力配置を示す図である。 本発明ズームレンズの第１の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図４乃至図８と共に本発明ズームレンズの第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例１の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 広角端状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 中間焦点距離状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 望遠端状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 本発明ズームレンズの第２の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図１１乃至図１５と共に本発明ズームレンズの第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 広角端状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 中間焦点距離状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 望遠端状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 本発明ズームレンズの第３の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図１８乃至図２２と共に本発明ズームレンズの第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例３の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 広角端状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 中間焦点距離状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 望遠端状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 射出瞳位置が＋の場合の第５レンズ群を透過した主光線の光跡を説明する図である。 図２５乃至図２７と共に、手振れとその補正を光跡によって示すものであり、本図はカメラブレが生じていない状態を示す。 カメラブレが発生し、光跡が光軸からずれた状態、すなわち、像ブレが生じた状態を示す。 第５レンズ群中の正部分群がシフトして像をシフトさせる状態を示す。 カメラブレが無い状態での主光線（実線）とカメラブレを補正した状態での主光線（点線）を示す。 本発明撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。

符号の説明

１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、３…ズームレンズ、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、Ｌ５１…負部分群、Ｌ５２…正部分群、１０…撮像装置、２０…ズームレンズ、３０…撮像素子、５０…手振れ制御部、８０…手振れ検出部、９１…駆動部（手振れ駆動部）

Claims (9)

1. 物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、そして、第５レンズ群を配置して構成し、
   広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、少なくとも第１レンズ群乃至第４レンズ群の各レンズ群が光軸方向に可動であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が減少するように、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動して、前記第４レンズ群が各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように光軸方向に移動し、
   前記第５レンズ群は負の屈折力を有する負部分群と、該負部分群の像側に空気間隔を隔てて配置され、正の屈折力を有する正部分群とから構成され、前記正部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、像シフトを行うことが可能であり、
   前記第５レンズ群より物体側に開口絞りを配置し、
   以下の条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズ。
   （１）０．０３＜ΔＳ／ｆｔ＜０．１５
   但し、
   ΔＳ：広角端状態での開口絞りの位置から望遠端状態での開口絞りの位置までのの移動量（物体側への移動量がプラス）
   ｆｔ：望遠端状態における焦点距離
   とする。
2. 以下の条件式（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。
   （２）−１＜（Ｒａ＋Ｒｂ）／（Ｒａ−Ｒｂ）＜−０．３５
   但し、
   Ｒａ：第５レンズ群中に配置される正部分群のもっとも物体側のレンズ面の曲率半径
   Ｒｂ：第５レンズ群中に配置される正部分群のもっとも像側のレンズ面の曲率半径
   とする。
3. 開口絞りが前記第３レンズ群の近傍に配置されるとともに、以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
   （３）０．３＜Ｄsw／ＴＬｗ＜０．４
   但し、
   Ｄsw：広角端状態における開口絞りから像面までの距離
   ＴＬｗ：広角端状態におけるレンズ全長
   とする。
4. レンズ位置状態が変化する際に、前記開口絞りが前記第３レンズ群と一体的に移動することを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ。
5. 前記第５レンズ群が光軸方向に固定であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
6. 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
   （４）０．８＜|ｆ5n|／Ｄｎ＜１．３
   但し、
   ｆ5n：第５レンズ群中に配置される負部分群の焦点距離
   Ｄｎ：第５レンズ群中に配置される負部分群のもっとも像側のレンズ面から像面位置までの距離
   とする。
7. ズームレンズと、前記ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置であって、
   前記ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、そして、第５レンズ群を配置して構成し、
   広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、少なくとも第１レンズ群乃至第４レンズ群の各レンズ群が光軸方向に可動であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が減少するように、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動して、前記第４レンズ群が各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように光軸方向に移動し、
   前記第５レンズ群は負の屈折力を有する負部分群と、該負部分群の像側に空気間隔を隔てて配置され、正の屈折力を有する正部分群とから構成され、前記正部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトすることにより、像シフトを行うことが可能であり、
   前記第５レンズ群より物体側に開口絞りを配置し、
   以下の条件式（１）を満足することを特徴とする撮像装置。
   （１）０．０３＜ΔＳ／ｆｔ＜０．１５
   但し、
   ΔＳ：広角端状態での開口絞りの位置から望遠端状態での開口絞りの位置までのの移動量（物体側への移動量がプラス）
   ｆｔ：望遠端状態における焦点距離
   とする。
8. 以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
   （２）−１＜（Ｒａ＋Ｒｂ）／（Ｒａ−Ｒｂ）＜−０．３５
   但し、
   Ｒａ：第５レンズ群中に配置される正部分群のもっとも物体側のレンズ面の曲率半径
   Ｒｂ：第５レンズ群中に配置される正部分群のもっとも像側のレンズ面の曲率半径
   とする。
9. 前記撮像素子の振れを検出する手振れ検出部と、前記手振れ検出部によって検出した撮像素子の振れによる画像振れを補正するための振れ補正角を算出し、前記ズームレンズにおける第５レンズ群中の正部分群を前記振れ補正角に対応した量だけ光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせるための補正信号を送出する手振れ制御部と、前記補正信号に基づいて前記正部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせる手振れ駆動部とを備えた
   ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の撮像装置。
   

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