JP2007293052A - ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ - Google Patents

ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ Download PDF

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Kyoichi Mifuji
恭一 美藤
Yoshinori Yoshiji
慶記 吉次
Hitoshi Hagimori
仁 萩森
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Abstract

【課題】変倍比が大きく、全長が短くコンパクトで高解像度であるだけでなく、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正するぶれ補正機能を有するズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む撮像装置、及び該撮像装置を備えたカメラを提供する。
【解決手段】複数レンズ群の2つ以上の間隔を変化させて物体像を連続的に変倍可能に形成し、物体側から順に正パワーの第1レンズ群、反射面を有するレンズ素子を含む負パワーの第2レンズ群及び正パワーのレンズ群を1つ以上含む3つのレンズ群からなる後続レンズ群を備え、最像側の第5レンズ群、該第5レンズ群を構成するレンズ素子のいずれか1つ、又は該第5レンズ群を構成する隣り合った複数のレンズ素子が光軸に対して垂直方向に移動するズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む撮像装置、及び該撮像装置を備えたカメラ。
【選択図】図11

Description

本発明は、ズームレンズ系、撮像装置及びカメラに関する。特に本発明は、小型で高画質のデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラに好適に用いられ、変倍比が大きく、高解像度であり、しかも手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正するぶれ補正機能を有するズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む撮像装置及び該撮像装置を備えた薄型でコンパクトなカメラに関する。
近年、高画素のCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子の開発が進み、これら高画素の固体撮像素子に対応した、高い光学性能を有する撮像光学系を含む撮像装置を備えたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラが急速に普及してきている。
これらの内、特にデジタルスチルカメラにおいて、最近、収納性や可搬性を最優先した薄型の構成が提案されてきている。このような薄型のデジタルスチルカメラを実現するための手段の1つとして、光束を90°折り曲げるズームレンズ系が数多く提案されている。
例えば特許文献1及び特許文献2は、ズームレンズ系を備える撮像装置において、最も物体側に配置されたレンズ群中に、光束を90°折り曲げる内部反射面を有する直角プリズムを配置した構成を開示している。かかる特許文献1及び特許文献2に記載された撮像装置では、物体光を入射するレンズ群の光軸に対して垂直な面内で折り曲げることにより、撮像装置の厚みを、直角プリズムと直角プリズムよりも物体側に配置されるレンズ素子とにより決定することができ、厚みを低減することができる。
また特許文献3は、正負正正の4群からなるズームレンズ系を備える撮像装置において、負のパワーを有する第2レンズ群中に、光束を90°折り曲げる内部反射面を有する直角プリズムを配置した構成を開示している。かかる特許文献3に記載された撮像装置では、正のパワーを有する第1レンズ群の像側にあるレンズ群中に直角プリズムを配置することができるので、直角プリズムをコンパクトに構成することができる。
また特許文献4は、屈曲光学系を備えたぶれ補正機能搭載カメラを開示している。かかる特許文献4に記載のカメラは、屈曲部材の略一点を中心に揺動自在に支持されることにより、薄型化を犠牲にすることなくぶれ補正ができる。
特開2004−004533号公報 特開2003−202500号公報 特開2004−102089号公報 特開2004−219930号公報
しかしながら、特許文献1に記載のズームレンズ系は、コンパクトな撮像装置を提供することができるものの、変倍比が3倍程度と小さく、また周辺部の光学性能が不充分であり、ぶれ補正に対応することができないという問題がある。
また特許文献2及び特許文献3に記載のズームレンズ系は、その構成上、いずれも撮像装置の薄型化に限界があり、しかも周辺部の光学性能が不充分で、ぶれ補正に対応したズームレンズ系とは言い難いものである。
また特許文献4に記載のぶれ補正機能搭載カメラは、屈曲部材を偏芯調整する手段を備えたものであるが、レンズ系自体の具体性がなく、ぶれ補正機能が不充分であると考えられる。
本発明の目的は、変倍比が大きく、全長が短くコンパクトで高解像度であるだけでなく、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正するぶれ補正機能を有するズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む撮像装置、及び該撮像装置を備えた薄型でコンパクトなカメラを提供することである。
上記目的の1つは、以下のズームレンズ系により達成される。すなわち本発明は、
少なくとも1つのレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有するズームレンズ系であって、
前記レンズ群のうち、少なくともいずれか2つのレンズ群の間隔を変化させることによって物体の光学的な像を連続的に変倍可能に形成し、
物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第1レンズ群と、
物体からの光線を折り曲げる反射面を有するレンズ素子を含み、負のパワーを有する第2レンズ群と、
物体側から像側へと順に第3レンズ群、第4レンズ群及び第5レンズ群からなり、これら第3レンズ群、第4レンズ群及び第5レンズ群の少なくとも1つが正のパワーを有する後続レンズ群とを備え、
前記第5レンズ群、該第5レンズ群を構成するレンズ素子のいずれか1つ、又は該第5レンズ群を構成する隣り合った複数のレンズ素子が、光軸に対して垂直方向に移動する、ズームレンズ系
に関する。
上記目的の1つは、以下の撮像装置により達成される。すなわち本発明は、
物体の光学的な像を電気的な画像信号として出力可能な撮像装置であって、
物体の光学的な像を形成する撮像光学系と、
該撮像光学系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを備え、
前記撮像光学系が、
少なくとも1つのレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有し、
前記レンズ群のうち、少なくともいずれか2つのレンズ群の間隔を変化させることによって物体の光学的な像を連続的に変倍可能に形成し、
物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第1レンズ群と、
物体からの光線を折り曲げる反射面を有するレンズ素子を含み、負のパワーを有する第2レンズ群と、
物体側から像側へと順に第3レンズ群、第4レンズ群及び第5レンズ群からなり、これら第3レンズ群、第4レンズ群及び第5レンズ群の少なくとも1つが正のパワーを有する後続レンズ群とを備え、
前記第5レンズ群、該第5レンズ群を構成するレンズ素子のいずれか1つ、又は該第5レンズ群を構成する隣り合った複数のレンズ素子が、光軸に対して垂直方向に移動する
ズームレンズ系である、撮像装置
に関する。
上記目的の1つは、以下のカメラにより達成される。すなわち本発明は、
物体の光学的な像を電気的な画像信号に変換し、変換された画像信号の表示及び記憶の少なくとも一方を行うカメラであって、
物体の光学的な像を形成する撮像光学系と、該撮像光学系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置を備え、
前記撮像光学系が、
少なくとも1つのレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有し、
前記レンズ群のうち、少なくともいずれか2つのレンズ群の間隔を変化させることによって物体の光学的な像を連続的に変倍可能に形成し、
物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第1レンズ群と、
物体からの光線を折り曲げる反射面を有するレンズ素子を含み、負のパワーを有する第2レンズ群と、
物体側から像側へと順に第3レンズ群、第4レンズ群及び第5レンズ群からなり、これら第3レンズ群、第4レンズ群及び第5レンズ群の少なくとも1つが正のパワーを有する後続レンズ群とを備え、
前記第5レンズ群、該第5レンズ群を構成するレンズ素子のいずれか1つ、又は該第5レンズ群を構成する隣り合った複数のレンズ素子が、光軸に対して垂直方向に移動する
ズームレンズ系である、カメラ
に関する。
本発明によれば、変倍比が大きく、全長が短くコンパクトで高解像度であるだけでなく、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正するぶれ補正機能を有するズームレンズ系を提供することができる。また本発明によれば、該ズームレンズ系を含む撮像装置及び該撮像装置を備えた薄型でコンパクトなカメラを提供することができる。
(実施の形態1)
図1(a)は、実施の形態1に係る撮像装置を適用したカメラの撮像状態の概略構成を示す透過斜視図、図1(b)は、実施の形態1に係る撮像装置を適用したカメラの収納状態の概略構成を示す透過斜視図である。なお、図1(a)及び図1(b)は、実施の形態1に係る撮像装置を模式的に示した図であり、縮尺や相対的な関係は実際とは異なる。
図1(a)及び図1(b)において、実施の形態1に係る撮像装置を適用したカメラは、筐体1と、撮像素子2と、シャッターボタン3と、物体側レンズ群4と、反射面を有するレンズ素子5と、像側レンズ群6とを備える。これらのうち、物体側レンズ群4と、反射面を有するレンズ素子5と、像側レンズ群6とは、ズームレンズ系を構成しており、撮像素子2の受光面に物体の光学像を形成する。これらのうち、ズームレンズ系は例えば後の図3に示すレンズ鏡筒内のレンズ保持筒により保持されており、レンズ保持筒に保持されたズームレンズ系と撮像素子2とで撮像装置が構成される。したがって、カメラは、筐体1と、ズームレンズ系及び撮像素子2を含む撮像装置とを備えている。
図1(a)に示す撮像状態において、撮像素子2は、CCDやCMOS等の撮像センサーであり、ズームレンズ系が受光面に形成した光学像に基づいて電気的な画像信号を生成して出力する。シャッターボタン3は、筐体1の上側側面に配置され、操作者によって操作されることにより撮像素子2の画像信号の取得タイミングを決定する。物体側レンズ群4は、光軸AX1の方向に沿って伸縮可能なレンズ保持筒の内部に保持される。レンズ素子5は、物体からの光線を折り曲げる、さらには水平方向に折り曲げる反射面5a、特に物体側レンズ群4の光軸AX1(物体からの軸上主光線)を略90°折り曲げる反射面5aを有し、物体側レンズ群4から射出された物体光を像側レンズ群6へ偏向する。像側レンズ群6は、光軸AX2上に配置され、反射面5aによって偏向された物体光を撮像素子2へ伝達する。
図1(b)に示す収納状態において、物体側レンズ群4は、沈胴されて筐体1内部に収納される。撮像状態において物体側レンズ群4の像側に配置されていた反射面を有するレンズ素子5は、光軸AX2に沿って撮像素子2側、すなわちズームレンズ系の像側へ退避されている。また、像側レンズ群6も、光軸AX2に沿って撮像素子2側、すなわちズームレンズ系の像側へ退避されている。ズームレンズ系は、このようにして、筐体1の内部に完全に収納される。
図1(a)に示す撮像状態から、図1(b)に示す収納状態へ移行する場合、はじめに像側レンズ群6が矢印a3に従って光軸AX2に沿って撮像素子2側へ移動し、次に反射面を有するレンズ素子5が矢印a2に従って光軸AX2に沿って撮像素子2側へ移動する。最後に、像側レンズ群6及び反射面を有するレンズ素子5が移動した結果、形成された空間に物体側レンズ群4を保持するレンズ保持筒が矢印a1に従って光軸AX1に沿って沈胴して収納状態への移行が完了する。
一方、図1(b)に示す収納状態から、図1(a)に示す撮像状態へ移行する場合、物体側レンズ群4を保持するレンズ保持筒が矢印b1に従って光軸AX1に沿って繰り出される。物体側レンズ群4を保持するレンズ保持筒が繰り出された結果、形成された空間に反射面を有するレンズ素子5が矢印b2に従って光軸AX2に沿って移動し、さらに像側レンズ群6が矢印b3に従って光軸AX2に沿って移動して撮像状態への移行が完了する。
図2(a)は、実施の形態1における広角端の撮像状態のズームレンズ系の配置を示すレンズ配置図、図2(b)は、実施の形態1における収納状態のズームレンズ系の配置を示すレンズ配置図である。実施の形態1に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、後続する絞りA、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5とを有する。また、図中最も右側に記載された直線は、像面Sの位置を表し、その物体側には光学的ローパスフィルタや撮像素子のフェースプレート等である平行平板Pを設けている。反射面を有するレンズ素子であるプリズムL5は、第2レンズ群G2中に配置されている。
実施の形態1に係るズームレンズ系は、図2(b)に示す収納状態において、第2レンズ群G2のうち、最も物体側に配置された負メニスカス形状のレンズ素子L4と、反射面を有するレンズ素子であるプリズムL5、後続するレンズ素子L6及びレンズ素子L7とが分離して収納されている。すなわち、負メニスカス形状のレンズ素子L4は、プリズムL5、後続するレンズ素子L6及びレンズ素子L7と別体に保持されており、プリズムL5、後続するレンズ素子L6及びレンズ素子L7とからなるレンズブロックとともに光軸AX2に沿って退避しない。このため、負メニスカス形状のレンズ素子L4は、第1レンズ群G1とともに、光軸AX1に沿って沈胴されて収納される。
図3は、実施の形態1に係る撮像装置における、ズームレンズ系を含むレンズ鏡筒の配置を示す断面図であり、図3(a)は、望遠端の撮像状態のレンズ鏡筒の配置を示す断面図、図3(b)は、広角端の撮像状態のレンズ鏡筒の配置を示す断面図、図3(c)は、収納状態のレンズ鏡筒の配置を示す断面図である。
実施の形態1に係る撮像装置のレンズ鏡筒は、本体10と、第1レンズ群保持多段筒11と、第2レンズ群保持筒12と、第3レンズ群保持筒13と、第4レンズ群保持筒14と、第5レンズ群保持筒15と、ガイドシャフト16a及びガイドシャフト16bとを備える。
本体10は、収納状態において、撮像装置のすべての構成を収納可能な筐体である。図3(a)及び図3(b)に示す撮像状態において、本体10の内部には、第2レンズ群保持筒12と、第3レンズ群保持筒13と、第4レンズ群保持筒14と、第5レンズ群保持筒15と、ガイドシャフト16a及びガイドシャフト16bとが配置されている。
第1レンズ群保持多段筒11は、繰り出し可能な三段鏡筒であり、図示しない駆動モータと駆動機構とにより光軸AX1に沿って繰り出し及び沈胴が行われる。また、第1レンズ群保持多段筒11は、最も内径の小さい筒に第1レンズ群を保持する。さらに、最も内径の大きな筒に第2レンズ群の最も物体側に配置された負メニスカス形状のレンズ素子L4を保持する保持部11aを有する。
第2レンズ群保持筒12は、第2レンズ群のうち、プリズムL5から撮像素子側の構成を保持する。第3レンズ群保持筒13と、第4レンズ群保持筒14とは、それぞれ、第3レンズ群と第4レンズ群とを保持する。第5レンズ群保持筒15は、第5レンズ群と、平行平板Pと、撮像素子2とを保持する。
第2レンズ群保持筒12と、第3レンズ群保持筒13と、第4レンズ群保持筒14とは、光軸AX2方向に対して平行に配置された2本のガイドシャフト16a及びガイドシャフト16bに案内され、光軸AX2方向に沿って移動可能に保持される。また、第2レンズ群保持筒12と、第3レンズ群保持筒13と、第4レンズ群保持筒14とは、図示しない駆動モータと駆動機構とにより光軸AX2方向に沿って駆動される。ガイドシャフト16a及びガイドシャフト16bは、一方端が第5レンズ群保持筒15に保持され、他方端が本体10の上端部10aに保持されて固定される。
以上の構成において、図3(a)に示す望遠端の撮像状態にあるとき、レンズ鏡筒は、第1レンズ群保持多段筒11は、光軸AX1に沿って最大に繰り出されており、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は最大に保たれている。また、第2レンズ群保持筒12、第3レンズ群保持筒13、第4レンズ群保持筒14及び第5レンズ群保持筒15は、それぞれ望遠端における光軸AX2上の所定の位置に配置されている。
図3(a)に示す望遠端の撮像状態から、図3(b)に示す広角端の撮像状態へ移行する場合、第1レンズ群保持多段筒11は、光軸AX2に沿って最小長さに短縮され、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が最小になる位置で停止する。このとき、第1レンズ群保持多段筒11の保持部11aに保持されるレンズ素子L4は、第1レンズ群保持多段筒11の短縮が行われている間、プリズムL5との間隔が変化しないように固定される。また、第3レンズ群保持筒13及び第4レンズ群保持筒14は、ガイドシャフト16a及びガイドシャフト16bに案内されながら光軸AX2に沿って移動し、それぞれ、広角端における光軸AX2上の所定の位置で停止される。この間、第2レンズ群保持筒12と第5レンズ群保持筒15は固定されている。
また図3(a)、(b)に示すように、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングにおいて、第1レンズ群保持多段筒11の保持部11aに保持されたレンズ素子L4と第2レンズ群保持筒12に保持されたプリズムL5との間隔は変化せず、第2レンズ群保持筒12に保持されたプリズムL5から撮像素子側の第2レンズ群の構成は、光軸AX2上の所定の位置に固定されている。すなわち、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングにおいて、第2レンズ群は光軸方向に移動しない。
図3(b)に示す広角端の撮像状態から、図3(c)に示す収納状態へ移行する場合、第3レンズ群保持筒13及び第4レンズ群保持筒14は、ガイドシャフト16a及びガイドシャフト16bに案内されながら光軸AX2に沿って移動し、それぞれ、第2レンズ群保持筒12が退避可能な空間を形成するように所定の位置で停止される。この間、第5レンズ群保持筒15は固定されている。また、第2レンズ群保持筒12は、光軸AX2に沿って移動し、第2レンズ群のうち最も物体側のレンズ素子L4を除くレンズ素子を退避させる。この後、第1レンズ群保持多段筒11は、光軸AX1に沿って最小長さのまま沈胴され、本体10に収納されて停止する。
以上、実施の形態1に係るズームレンズ系によれば、収納状態において、撮像状態において配置される位置とは異なる退避位置に反射面を有するレンズ素子を退避させることができるので、撮像状態において発生する空気間隔を有効に利用することができ、変倍比が大きい高倍率のズームレンズ系を物体からの軸上光束の光軸方向に薄くコンパクトに収納することができる。
また、実施の形態1に係るズームレンズ系には、物体からの光線を折り曲げる、さらには水平方向に折り曲げることができる、特に物体からの軸上主光線を略90°折り曲げることができる反射面を有するレンズ素子が含まれるので、撮像状態において、ズームレンズ系を物体からの軸上光束の光軸方向に薄く構成することが可能である。
また、実施の形態1に係るズームレンズ系は、反射面を有するレンズ素子より、物体側に配置される物体側レンズ群と、反射面を有するレンズ素子より、像側に配置される像側レンズ群とを含むので、複雑でレンズ群の移動量が大きい高倍率のズームレンズ系であるにもかかわらず、物体からの軸上光束の光軸方向に薄くコンパクトに構成される。
また、実施の形態1に係るズームレンズ系では、反射面を有するレンズ素子が、反射前の物体からの軸上主光線に直交する方向に退避するので、該ズームレンズ系は、物体からの軸上光束の光軸方向に薄く構成され得る。特に、実施の形態1に係るズームレンズ系では、反射面を有するレンズ素子がズームレンズ系の像側へ退避するので、撮像状態における空気間隔を、反射面を有するレンズ素子の収納スペースに用いることができ、収納状態を特にコンパクトにすることができる。
また、実施の形態1に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有するレンズ群を少なくとも1つ含む後続レンズ群とを備え、反射面を有するレンズ素子が第2レンズ群中に配置されるので、反射面を小さくすることができ、特にズームレンズ系を物体からの軸上光束の光軸方向に薄く構成することができる。また、高精度の反射面を有するレンズ素子を小さく構成することができるので、ズームレンズ系のコストダウンを図ることができる。
特に、実施の形態1に係るズームレンズ系によれば、収納状態において、負メニスカス形状のレンズ素子は、反射面を有するレンズ素子と分離されて退避しないので、強いパワーを有し、偏芯感度の高い負メニスカス形状のレンズ素子を光軸上から移動させることがない。したがって、収納状態から撮像状態へ移行する際、第1レンズ群と負メニスカス形状のレンズ素子との相対的な位置関係を維持したまま復帰させることができる。
なお、実施の形態1に係るズームレンズ系は、通常図3(c)に示される状態でレンズ鏡筒内に収納される。この場合、ズームレンズ系を物体からの軸上光束の光軸方向に特に薄くコンパクトに構成することができるが、図3(a)に示す望遠端の状態から図3(b)に示す広角端の状態へと移行し、第1レンズ群保持多段筒が最小長さに短縮され、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が最小になる位置で停止したときを収納状態とすることも可能である。この場合には、例えば撮像装置の電源起動から撮影までの時間を短縮することができる。
図4(a)は、実施の形態1の変形例に係る撮像装置を適用したカメラの撮像状態の概略構成を示す透過斜視図、図4(b)は、実施の形態1の変形例に係る撮像装置を適用したカメラの収納状態の概略構成を示す透過斜視図である。図4(a)及び図4(b)において、実施の形態1にて説明した構成と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
変形例に係る撮像装置は、前記図1〜3にて説明した実施の形態1に係る撮像装置とは異なり、反射面7aを有するレンズ素子7がキューブ形状である。このように、反射面を有するレンズ素子の態様は特に限定されるものではないが、例えば表面反射プリズムなどのプリズムであることが好ましい。また反射面は、アルミニウムなどの金属を蒸着させたり、誘電多層膜を形成するなど、公知のいずれの方法を用いて形成してもよい。さらに反射面は、反射率が100%である必要もなく、物体からの光から、測光のための光や光学ファインダ光学系のための光を分岐させたり、反射面を介してオートフォーカス補助光などを投光するための光路の一部に使用する等、反射率を適宜設定してもよい。
なお、前記図4に示すカメラに適用されるレンズ鏡筒についても、前記と同様に、望遠端の状態から広角端の状態へと移行し、第1レンズ群保持多段筒が最小長さに短縮され、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が最小になる位置で停止したときを収納状態とすることもできる。
(実施の形態2)
図5(a)は、実施の形態2に係る撮像装置を適用したカメラの撮像状態の概略構成を示す透過斜視図、図5(b)は、実施の形態2に係る撮像装置を適用したカメラの収納状態の概略構成を示す透過斜視図である。図5(a)及び図5(b)において、実施の形態1にて説明した構成と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態2に係る撮像装置は、実施の形態1に係る撮像装置と、収納状態において退避されるブロックが、反射面を有するレンズ素子5より物体側に配置されるレンズ素子5bを含む点で相違する。
図5(a)に示す撮像状態から、図5(b)に示す収納状態へ移行する場合、はじめに像側レンズ群6が矢印a3に従って光軸AX2に沿って撮像素子2側へ移動し、次に反射面を有するレンズ素子5及びレンズ素子5bが矢印a2に従って光軸AX2に沿って撮像素子2側へ移動する。最後に、像側レンズ群6と、反射面を有するレンズ素子5及びレンズ素子5bとが移動した結果、形成された空間に物体側レンズ群4を保持するレンズ保持筒が矢印a1に従って光軸AX1に沿って沈胴して収納状態への移行が完了する。
一方、図5(b)に示す収納状態から、図5(a)に示す撮像状態へ移行する場合、物体側レンズ群4を保持するレンズ保持筒が矢印b1に従って光軸AX1に沿って繰り出される。物体側レンズ群4を保持するレンズ保持筒が繰り出された結果、形成された空間に反射面を有するレンズ素子5とレンズ素子5bとが矢印b2に従って光軸AX2に沿って移動し、さらに像側レンズ群6が矢印b3に従って光軸AX2に沿って移動して撮像状態への移行が完了する。
図6(a)は、実施の形態2における広角端の撮像状態のズームレンズ系の配置を示すレンズ配置図、図6(b)は、実施の形態2における収納状態のズームレンズ系の配置を示すレンズ配置図である。実施の形態2に係るズームレンズ系は、実施の形態1にて説明したズームレンズ系と等しい構成を有する。すなわち、ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、後続する絞りA、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5とを有する。また、図中最も右側に記載された直線は、像面Sの位置を表し、その物体側には光学的ローパスフィルタや撮像素子のフェースプレート等である平行平板Pを設けている。反射面を有するレンズ素子であるプリズムL5は、第2レンズ群G2中に配置されている。
実施の形態2に係るズームレンズ系は、図6(b)に示す収納状態において、第2レンズ群G2全体、すなわち、最も物体側に配置された負メニスカス形状のレンズ素子L4と、反射面を有するレンズ素子であるプリズムL5と、後続するレンズ素子L6及びレンズ素子L7とが一体的に退避されている。
図7は、実施の形態2に係る撮像装置における、ズームレンズ系を含むレンズ鏡筒の配置を示す断面図であり、図7(a)は、望遠端の撮像状態のレンズ鏡筒の配置を示す断面図、図7(b)は、広角端の撮像状態のレンズ鏡筒の配置を示す断面図、図7(c)は、収納状態のレンズ鏡筒の配置を示す断面図である。実施の形態2におけるレンズ鏡筒は、第2レンズ群保持筒22が、第2レンズ群全体、すなわち、レンズ素子L4からプリズムL5を経て後続2枚のレンズ素子までをすべて保持する点が、実施の形態1とは相違する。
実施の形態2において、図7(a)に示す望遠端の撮像状態から、図7(b)に示す広角端の撮像状態へ移行する場合、実施の形態1と略等しい動作を行う。一方、図7(b)に示す広角端の撮像状態から、図7(c)に示す収納状態へ移行する場合、第2レンズ群保持筒22は、光軸AX2に沿って移動し、第2レンズ群全体を退避させる。この後、第1レンズ群保持多段筒21は、光軸AX1に沿って最小長さのまま沈胴され、本体10に収納されて停止する。
また図7(a)、(b)に示すように、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングにおいて、第2レンズ群保持筒22に保持されたレンズ素子L4からプリズムL5を経て後続2枚のレンズ素子まですべてが、光軸AX2上の所定の位置に固定されている。すなわち、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングにおいて、第2レンズ群は光軸方向に移動しない。
以上のように、実施の形態2に係るズームレンズ系によれば、実施の形態1にて説明した共通の構成に加えて、収納状態において、第2レンズ群全体を、反射面を有するレンズ素子とともに退避させるので、収納状態から撮像状態へ移行する際、第2レンズ群の相対的な位置関係を維持したまま復帰させることができる。このため、復帰精度を高めることができる。
なお、前記図7に示すレンズ鏡筒についても、前記と同様に、望遠端の状態から広角端の状態へと移行し、第1レンズ群保持多段筒が最小長さに短縮され、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が最小になる位置で停止した、図7(b)に示す状態を収納状態とすることもできる。
(実施の形態3)
図8(a)は、実施の形態3に係る撮像装置を適用したカメラの撮像状態の概略構成を示す透過斜視図、図8(b)は、実施の形態3に係る撮像装置を適用したカメラの収納状態の概略構成を示す透過斜視図である。図8(a)及び図8(b)において、実施の形態1にて説明した構成と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態3に係る撮像装置は、実施の形態1に係る撮像装置と、収納状態において退避されるブロックが、像側レンズ群6の光軸AX2方向ではなく、光軸AX2に直交する方向に退避される点で相違する。
図8(a)に示す撮像状態から、図8(b)に示す収納状態へ移行する場合、はじめに反射面を有するレンズ素子5が矢印a4に従って光軸AX2に直交する方向へ移動する。次に、反射面を有するレンズ素子5が移動した結果、形成された空間に物体側レンズ群4を保持するレンズ保持筒が矢印a1に従って光軸AX1に沿って沈胴して収納状態への移行が完了する。
一方、図8(b)に示す収納状態から、図8(a)に示す撮像状態へ移行する場合、物体側レンズ群4を保持するレンズ保持筒が矢印b1に従って光軸AX1に沿って繰り出される。物体側レンズ群4を保持するレンズ保持筒が繰り出された結果、形成された空間に反射面を有するレンズ素子5が矢印b4に従って光軸AX2に直交する方向に移動して撮像状態への移行が完了する。
以上のように、実施の形態3に係るズームレンズ系によれば、実施の形態1にて説明した共通の構成に加えて、反射面を有するレンズ素子を光軸AX2に直交する方向に退避するので、収納状態への移行に際して像側レンズ群を移動する必要がない。このため、機構を簡単にすることができるとともに、ズームレンズ系を光軸AX2方向にコンパクトに構成することができる。
なお、前記図8に示すカメラに適用されるレンズ鏡筒についても、前記と同様に、望遠端の状態から広角端の状態へと移行し、第1レンズ群保持多段筒が最小長さに短縮され、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が最小になる位置で停止したときを収納状態とすることもできる。
(実施の形態4)
図9(a)は、実施の形態4に係る撮像装置を適用したカメラの撮像状態の概略構成を示す透過斜視図、図9(b)は、実施の形態4に係る撮像装置を適用したカメラの収納状態の概略構成を示す透過斜視図である。図9(a)及び図9(b)において、実施の形態2にて説明した構成と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態4に係る撮像装置は、実施の形態2に係る撮像装置と、収納状態において退避されるブロックが、像側レンズ群6の光軸AX2方向ではなく、光軸AX2に直交する方向に退避される点で相違する。
図9(a)に示す撮像状態から、図9(b)に示す収納状態へ移行する場合、はじめに反射面を有するレンズ素子5及びレンズ素子5bが矢印a4に従って光軸AX2に直交する方向に移動する。次に、反射面を有するレンズ素子5及びレンズ素子5bが移動した結果、形成された空間に物体側レンズ群4を保持するレンズ保持筒が矢印a1に従って光軸AX1に沿って沈胴して収納状態への移行が完了する。
一方、図9(b)に示す収納状態から、図9(a)に示す撮像状態へ移行する場合、物体側レンズ群4を保持するレンズ保持筒が矢印b1に従って光軸AX1に沿って繰り出される。物体側レンズ群4を保持するレンズ保持筒が繰り出された結果、形成された空間に反射面を有するレンズ素子5及びレンズ素子5bが矢印b4に従って光軸AX2に直交する方向に移動して撮像状態への移行が完了する。
以上のように、実施の形態4に係るレンズ鏡筒によれば、実施の形態2にて説明した共通の構成に加えて、反射面を有するレンズ素子を光軸AX2に直交する方向に退避するので、収納状態への移行に際して像側レンズ群を移動する必要がない。このため、機構を簡単にすることができるとともに、ズームレンズ系を光軸AX2方向にコンパクトに構成することができる。
なお、前記図9に示すカメラに適用されるレンズ鏡筒についても、前記と同様に、望遠端の状態から広角端の状態へと移行し、第1レンズ群保持多段筒が最小長さに短縮され、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が最小になる位置で停止したときを収納状態とすることもできる。
(実施の形態5)
図10(a)は、実施の形態5に係る撮像装置を適用したカメラの撮像状態の概略構成を示す透過斜視図、図10(b)は、実施の形態5に係る撮像装置を適用したカメラの収納状態の概略構成を示す透過斜視図である。図10(a)及び図10(b)において、実施の形態1にて説明した構成と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態5に係る撮像装置は、実施の形態1〜4に係る撮像装置と同一であるが、カメラに配置する際の光軸AX2の配置方向レイアウトが異なる。すなわち、実施の形態1〜4に係る撮像装置を適用したカメラは、シャッターボタン3のストローク方向に対して、光軸AX2を垂直に配置し撮像装置を横置きするレイアウトを採用していた。これに対して、実施の形態5に係る撮像装置を適用したカメラは、シャッターボタン3のストローク方向に対して、光軸AX2を平行に配置し撮像装置を縦置きするレイアウトを採用している。
このように、実施の形態5に係る撮像装置は、カメラに適用する場合の配置自由度を拡大することができ、カメラの意匠を創作する際の自由度を向上させることができる。
なお、前記図10に示すカメラに適用されるレンズ鏡筒についても、前記と同様に、望遠端の状態から広角端の状態へと移行し、第1レンズ群保持多段筒が最小長さに短縮され、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が最小になる位置で停止したときを収納状態とすることもできる。
(実施の形態6〜12)
以下、図面を参照しながら、実施の形態1〜5の撮像装置に適用可能なズームレンズ系をさらに詳細に説明する。図11は、実施の形態6に係るズームレンズ系のレンズ配置図である。図14は、実施の形態7に係るズームレンズ系のレンズ配置図である。図17は、実施の形態8に係るズームレンズ系のレンズ配置図である。図20は、実施の形態9に係るズームレンズ系のレンズ配置図である。図23は、実施の形態10に係るズームレンズ系のレンズ配置図である。図26は、実施の形態11に係るズームレンズ系のレンズ配置図である。図29は、実施の形態12に係るズームレンズ系のレンズ配置図である。図11、14、17、20、23、26及び29において、(a)は広角端(最短焦点距離状態:焦点距離fW)のレンズ構成、(b)は中間位置(中間焦点距離状態:焦点距離fM=√(fW*fT))のレンズ構成、(c)は望遠端(最長焦点距離状態:焦点距離fT)のレンズ構成をそれぞれ表している。
実施の形態6〜11に係るズームレンズ系は、いずれも物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、絞りAと、正のパワーを有する第3レンズ群G3と、正のパワーを有する第4レンズ群G4と、正のパワーを有する第5レンズ群G5とを備える。また実施の形態12に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、絞りAと、正のパワーを有する第3レンズ群G3と、負のパワーを有する第4レンズ群G4と、正のパワーを有する第5レンズ群G5とを備える。図11、14、17、20、23、26及び29の各図において、図中最も右側に記載された直線は、像面Sの位置を表し、その物体側には、光学的ローパスフィルタや撮像素子のフェースプレート等と等価な平行平板Pが設けられている。実施の形態6〜12に係るズームレンズ系は、これらの各レンズ群を所望のパワー配置にすることにより、高変倍率を達成し、高い光学性能を保ちつつレンズ系全体の小型化を可能にしている。
図11に示すように、実施の形態6に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、両凸形状の第2レンズ素子L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3とからなる。これらのうち、第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。
実施の形態6に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、入射面及び出射面とも平面であり反射面を有するレンズ素子L5(プリズム、反射面の位置は図面上省略)と、両凹形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7とからなる。
また実施の形態6に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第8レンズ素子L8と、両凸形状の第9レンズ素子L9と、両凹形状の第10レンズ素子L10とからなる。これらのうち、第9レンズ素子L9と第10レンズ素子L10とは接合されている。
また実施の形態6に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、両凸形状の第11レンズ素子L11のみからなる。
また実施の形態6に係るズームレンズ系において、第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第12レンズ素子L12と、両凸形状の第13レンズ素子L13と、両凸形状の第14レンズ素子L14と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第15レンズ素子L15とからなる。これらのうち、第14レンズ素子L14と第15レンズ素子L15とは接合されている。
実施の形態6に係るズームレンズ系において、広角端から望遠端へ向けてズーミングを行う際、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4は、それぞれ広角端での位置よりも望遠端での位置の方が物体側となるように移動し、第5レンズ群G5は第4レンズ群G4との間隔を変化させながら物体側に凸の軌跡を描いて移動し、第2レンズ群G2は像面に対して固定される。
図14に示すように、実施の形態7に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、両凸形状の第2レンズ素子L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3とからなる。これらのうち、第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。
実施の形態7に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、入射面及び出射面とも平面であり反射面を有するレンズ素子L5(プリズム、反射面の位置は図面上省略)と、両凹形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7とからなる。
また実施の形態7に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第8レンズ素子L8と、両凸形状の第9レンズ素子L9と、両凹形状の第10レンズ素子L10とからなる。これらのうち、第9レンズ素子L9と第10レンズ素子L10とは接合されている。
また実施の形態7に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、両凸形状の第11レンズ素子L11のみからなる。
また実施の形態7に係るズームレンズ系において、第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第12レンズ素子L12と、両凸形状の第13レンズ素子L13と、両凸形状の第14レンズ素子L14と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第15レンズ素子L15とからなる。これらのうち、第14レンズ素子L14と第15レンズ素子L15とは接合されている。
実施の形態7に係るズームレンズ系において、広角端から望遠端へ向けてズーミングを行う際、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4は、それぞれ広角端での位置よりも望遠端での位置の方が物体側となるように移動し、第5レンズ群G5は第4レンズ群G4との間隔を変化させながら物体側に凸の軌跡を描いて移動し、第2レンズ群G2は像面に対して固定される。
図17に示すように、実施の形態8に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、両凸形状の第2レンズ素子L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3とからなる。これらのうち、第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。
実施の形態8に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、入射面及び出射面とも平面であり反射面を有するレンズ素子L5(プリズム、反射面の位置は図面上省略)と、両凹形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7とからなる。
また実施の形態8に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第8レンズ素子L8と、両凸形状の第9レンズ素子L9と、両凹形状の第10レンズ素子L10とからなる。これらのうち、第9レンズ素子L9と第10レンズ素子L10とは接合されている。
また実施の形態8に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、両凸形状の第11レンズ素子L11のみからなる。
また実施の形態8に係るズームレンズ系において、第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第12レンズ素子L12と、両凸形状の第13レンズ素子L13と、両凸形状の第14レンズ素子L14と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第15レンズ素子L15とからなる。これらのうち、第14レンズ素子L14と第15レンズ素子L15とは接合されている。
実施の形態8に係るズームレンズ系において、広角端から望遠端へ向けてズーミングを行う際、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4は、それぞれ広角端での位置よりも望遠端での位置の方が物体側となるように移動し、第5レンズ群G5は第4レンズ群G4との間隔を変化させながら物体側に凸の軌跡を描いて移動し、第2レンズ群G2は像面に対して固定される。
なお、実施の形態6〜8において、ズーミング時の第1レンズ群G1、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4は、それぞれ広角端での位置よりも望遠端での位置の方が物体側となるように移動する限り、その動き方には特に限定がない。例えば単調に物体側に移動してもよく、物体側に凸の軌跡を描いて移動してもよく、像側に凸の軌跡を描いて移動してもよく、またこれらの移動軌跡を適宜組み合わせて、例えば第1の焦点距離域では単調に移動し、該第1の焦点距離域とは異なる第2の焦点距離域では像側に凸の軌跡を描いて移動してもよい。さらには、特定の焦点距離域においては、レンズ群を像面に対して固定させたり、像側に移動するように設定することも可能である。またズーミング時の第5レンズ群G5は、第4レンズ群G4との間隔を変化させながら物体側に凸の軌跡を描いて移動する限り、広角端での位置と望遠端での位置との関係には特に限定がなく、広角端での位置よりも望遠端での位置の方が物体側であってもよく、逆に望遠端での位置の方が像側であってもよい。ズーミング時における各レンズ群の移動及び位置に関しては、目的とするズームレンズ系の性能に応じて適宜設定することが好ましい。
図20に示すように、実施の形態9に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた平凸形状の第2レンズ素子L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3とからなる。これらのうち、第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。
実施の形態9に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、入射面及び出射面とも平面であり反射面を有するレンズ素子L5(プリズム、反射面の位置は図面上省略)と、両凹形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7とからなる。
また実施の形態9に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第8レンズ素子L8と、両凸形状の第9レンズ素子L9と、両凹形状の第10レンズ素子L10とからなる。これらのうち、第9レンズ素子L9と第10レンズ素子L10とは接合されている。
また実施の形態9に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第11レンズ素子L11のみからなる。
また実施の形態9に係るズームレンズ系において、第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第12レンズ素子L12と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第13レンズ素子L13とからなり、これら第12レンズ素子L12と第13レンズ素子L13とは接合されている。
実施の形態9に係るズームレンズ系において、広角端から望遠端へ向けてズーミングを行う際、第1レンズ群G1及び第3レンズ群G3は、それぞれ広角端での位置よりも望遠端での位置の方が物体側となるように移動し、第4レンズ群G4は第3レンズ群G3との間隔を変化させながら物体側に凸の軌跡を描いて移動し、第2レンズ群G2及び第5レンズ群G5は像面に対して固定される。
図23に示すように、実施の形態10に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた平凸形状の第2レンズ素子L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3とからなる。これらのうち、第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。
実施の形態10に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、両凹形状の第5レンズ素子L5と、入射面及び出射面とも凸面であり反射面を有するレンズ素子L6(プリズム、反射面の位置は図面上省略)とからなる。
また実施の形態10に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第7レンズ素子L7と、両凸形状の第8レンズ素子L8と、両凹形状の第9レンズ素子L9とからなる。これらのうち、第8レンズ素子L8と第9レンズ素子L9とは接合されている。
また実施の形態10に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、両凸形状の第10レンズ素子L10のみからなる。
また実施の形態10に係るズームレンズ系において、第5レンズ群G5は、両凸形状の第11レンズ素子L11のみからなる。
実施の形態10に係るズームレンズ系において、広角端から望遠端へ向けてズーミングを行う際、第1レンズ群G1及び第3レンズ群G3は、それぞれ広角端での位置よりも望遠端での位置の方が物体側となるように移動し、第4レンズ群G4は第3レンズ群G3との間隔を変化させながら物体側に凸の軌跡を描いて移動し、第2レンズ群G2及び第5レンズ群G5は像面に対して固定される。
図26に示すように、実施の形態11に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、両凸形状の第2レンズ素子L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3とからなる。これらのうち、第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。
実施の形態11に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、両凹形状の第5レンズ素子L5と、両凸形状の第6レンズ素子L6と、入射面及び出射面とも平面であり反射面を有するレンズ素子L7(プリズム、反射面の位置は図面上省略)とからなる。これらのうち、第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6とは接合されている。
また実施の形態11に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第8レンズ素子L8と、両凸形状の第9レンズ素子L9と、両凹形状の第10レンズ素子L10とからなる。これらのうち、第9レンズ素子L9と第10レンズ素子L10とは接合されている。
また実施の形態11に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、両凸形状の第11レンズ素子L11のみからなる。
また実施の形態11に係るズームレンズ系において、第5レンズ群G5は、両凸形状の第12レンズ素子L12のみからなる。
実施の形態11に係るズームレンズ系において、広角端から望遠端へ向けてズーミングを行う際、第1レンズ群G1及び第3レンズ群G3は、それぞれ広角端での位置よりも望遠端での位置の方が物体側となるように移動し、第4レンズ群G4は第3レンズ群G3との間隔を変化させながら物体側に凸の軌跡を描いて移動し、第2レンズ群G2及び第5レンズ群G5は像面に対して固定される。
図29に示すように、実施の形態12に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、両凸形状の第2レンズ素子L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3とからなる。これらのうち、第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。
実施の形態12に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第4レンズ素子L4と、入射面及び出射面とも平面であり反射面を有するレンズ素子L5(プリズム、反射面の位置は図面上省略)と、両凹形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7とからなる。
また実施の形態12に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第8レンズ素子L8と、両凸形状の第9レンズ素子L9と、両凹形状の第10レンズ素子L10とからなる。これらのうち、第9レンズ素子L9と第10レンズ素子L10とは接合されている。
また実施の形態12に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第11レンズ素子L11と、両凸形状の第12レンズ素子L12とからなる。
また実施の形態12に係るズームレンズ系において、第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第13レンズ素子L13と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第14レンズ素子L14とからなり、これら第13レンズ素子L13と第14レンズ素子L14とは接合されている。
実施の形態12に係るズームレンズ系において、広角端から望遠端へ向けてズーミングを行う際、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4は、それぞれ広角端での位置よりも望遠端での位置の方が物体側となるように移動し、第5レンズ群G5は、広角端での位置よりも望遠端での位置の方が像側となるように移動し、第2レンズ群G2は像面に対して固定される。
実施の形態6〜12に係るズームレンズ系は、複数のレンズ群のうち、少なくともいずれか2つのレンズ群の間隔を変化させることによってズーミングを行うが、最像側に位置する第5レンズ群、該第5レンズ群を構成するレンズ素子のいずれか1つ、又は該第5レンズ群を構成する隣り合った複数のレンズ素子が、光軸に対して垂直方向に移動することによって、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正することができる。
各実施の形態において、像のぶれを光学的に補正する際に、このように第5レンズ群全体、又は第5レンズ群を構成するレンズ素子のいずれか1つ、又は第5レンズ群を構成する隣り合った複数のレンズ素子が光軸に対して垂直方向に移動するので、ズームレンズ系全体の大型化を抑制しながら、偏心コマ収差や偏心非点収差が小さい優れた結像特性を維持して像ぶれの補正を行うことができる。
なお各実施の形態において、少なくともいずれか一方の表面が非球面であるレンズ素子が、少なくとも1つ光軸に対して垂直方向に移動する場合には、さらに優れた結像特性を維持しつつ、像ぶれの補正を行うことができるという点から好ましい。
以下、例えば実施の形態6〜12に係るズームレンズ系のように、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、物体からの光線を折り曲げる反射面を有するレンズ素子を含み、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有するレンズ群を少なくとも1つ含む3つのレンズ群からなる後続レンズ群とを備えるズームレンズ系が満足することが好ましい条件を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系に対して、複数の好ましい条件が規定されるが、これら複数の条件すべてを満足するズームレンズ系の構成が最も望ましい。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏するズームレンズ系を得ることも可能である。
例えば実施の形態6〜12に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系は、以下の条件(1)及び(2)を全系において満足することが望ましい。
T>Y ・・・(1)
0.5<(Y/YT)/(f/fT)<1.1 ・・・(2)
(ただし、Z=fT/fW>0.50である)
ここで、
f:全系の焦点距離、
T:望遠端における全系の焦点距離、
Y:全系の焦点距離fにおける、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素 子の最大ぶれ補正時の移動量、
T:望遠端での全系の焦点距離fTにおける、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ 群又はレンズ素子の最大ぶれ補正時の移動量、
W:広角端における全系の焦点距離
である。
前記条件(1)及び(2)は、ズームレンズ系全系における、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素子の最大ぶれ補正時の移動量に関する式であり、ズームレンズ系の場合、補正角が全ズーム域で一定のときには、ズーム比が大きいほど、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素子の移動量が大きく、逆にズーム比が小さいほど、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素子の移動量が小さくなる。条件(1)を満足しない場合又は条件(2)の上限を上回ると、ぶれ補正が過剰となり、光学性能の劣化が大きくなる恐れがある。また条件(2)の下限を下回ると、ぶれ補正が不足となり、充分なぶれ補正効果を期待することができなくなる恐れがある。
なお、さらに以下の条件(2)’及び(2)’’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
0.9<(Y/YT)/(f/fT)<1.1 ・・・(2)’
0.5<(Y/YT)/(f/fT)<0.8 ・・・(2)’’
(ただし、Z=fT/fW>0.50である)
また例えば実施の形態6〜12に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系は、以下の条件(3)を満足することが望ましい。
0.0<YT/HY<0.6 ・・・(3)
(ただし、Z=fT/fW>0.50である)
ここで、
T:望遠端での全系の焦点距離fTにおける、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ 群又はレンズ素子の最大ぶれ補正時の移動量、
Y:光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素子の光軸方向の厚み、
W:広角端における全系の焦点距離、
T:望遠端における全系の焦点距離
である。
前記条件(3)は、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素子の光軸方向の厚みに関する式である。条件(3)の上限を上回ると、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素子の光軸方向の厚みが大きくなってしまい、コンパクトな撮像装置やカメラを提供することが困難となる。一方、条件(3)の下限を下回ると、充分にぶれを補正することができなくなる恐れがある。
なお、さらに以下の条件(3)’及び(3)’’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
0.5<YT/HY<0.6 ・・・(3)’
0.0<YT/HY<0.3 ・・・(3)’’
(ただし、Z=fT/fW>0.50である)
また例えば実施の形態6〜12に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系は、以下の条件(4)を満足することが望ましい。
1.0<|YW/fY×10-3|<6.0 ・・・(4)
(ただし、Z=fT/fW>0.50である)
ここで、
W:広角端での全系の焦点距離fWにおける、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ 群又はレンズ素子の最大ぶれ補正時の移動量、
Y:光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素子の焦点距離、
W:広角端における全系の焦点距離、
T:望遠端における全系の焦点距離
である。
前記条件(4)は、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素子の焦点距離に関する式である。条件(4)の上限を上回ると、像を所定の量だけ偏心させるのに必要な、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素子の偏心量が過大となり、非点収差の発生が大きくなると共に、画像周辺部の結像特性が劣化する傾向がある。一方、条件(4)の下限を下回ると、充分にぶれを補正することができなくなる恐れがある。
なお、さらに以下の条件(4)’を満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
1.0<|YW/fY×10-3|<4.0 ・・・(4)’
(ただし、Z=fT/fW>0.50である)
また例えば実施の形態6〜12に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系は、以下の条件(5)を満足することが望ましい。
−4.0<f5/f2<−2.0 ・・・(5)
(ただし、Z=fT/fW>0.50である)
ここで、
2:第2レンズ群の合成焦点距離、
5:第5レンズ群の合成焦点距離、
W:広角端における全系の焦点距離、
T:望遠端における全系の焦点距離
である。
前記条件(5)は、第2レンズ群と第5レンズ群との焦点距離比を規定するための条件である。条件(5)の上限を上回ると、第2レンズ群の合成焦点距離が相対的に短くなることから、他のレンズ群の合成焦点距離が相対的に長くなり、ズーミングを行う際のフォーカス群の光軸方向への移動量が大きくなったり、レンズ群の厚みが大きくなり、コンパクトな撮像装置やカメラを提供することが困難となる傾向がある。一方、条件(5)の下限を下回ると、ズームレンズ系全体の収差変動が大きくなる恐れがある。
なお、さらに以下の条件(5)’を満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
−3.5<f5/f2<−2.0 ・・・(5)’
(ただし、Z=fT/fW>0.50である)
また例えば実施の形態6〜12に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系は、以下の条件(6)を満足することが望ましい。
2.0<−(1−m2T)×m3T×m4T×m5T<4.0 ・・・(6)
(ただし、Z=fT/fW>0.50である)
ここで、
2T:撮影距離が∞で望遠端における第2レンズ群の倍率、
3T:撮影距離が∞で望遠端における第3レンズ群の倍率、
4T:撮影距離が∞で望遠端における第4レンズ群の倍率、
5T:撮影距離が∞で望遠端における第5レンズ群の倍率、
W:広角端における全系の焦点距離、
T:望遠端における全系の焦点距離
である。
前記条件(6)は、ぶれ補正時の結像特性をより良好にするための条件である。条件(6)の上限を上回ると、像を所定の量だけ偏心させるのに必要な、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素子の偏心量が過小となり、精度よく平行移動させることが困難となる傾向がある。一方、条件(6)の下限を下回ると、像を所定の量だけ偏心させるのに必要な、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素子の偏心量が過大となるため、収差の変化が大きくなり、画像周辺部の結像特性が劣化する傾向がある。
なお、さらに以下の条件(6)’及び(6)’’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
2.3<−(1−m2T)×m3T×m4T×m5T ・・・(6)’
−(1−m2T)×m3T×m4T×m5T<3.5 ・・・(6)’’
(ただし、Z=fT/fW>0.50である)
なお、実施の形態6〜11に係るズームレンズ系は、いずれも物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、絞りAと、正のパワーを有する第3レンズ群G3と、正のパワーを有する第4レンズ群G4と、正のパワーを有する第5レンズ群G5とを備える正負正正正の5成分構成のズームレンズ系であり、実施の形態12に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、絞りAと、正のパワーを有する第3レンズ群G3と、負のパワーを有する第4レンズ群G4と、正のパワーを有する第5レンズ群G5とを備える正負正負正の5成分構成のズームレンズ系であるが、これらに限定されるものではない。本発明のズームレンズ系は、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有するレンズ群を少なくとも1つ含む3つのレンズ群からなる後続レンズ群とを備える限り種々の5成分構成であることが可能であり、このようなズームレンズ系は、例えば実施の形態1〜5に示した撮像装置に好適に使用することができる。なお種々の5成分構成のズームレンズ系のなかでも、第5レンズ群G5が正のパワーを有する構成のズームレンズ系は、よりコンパクトな撮像装置やカメラを提供することができるという点から、特に好適に使用することができる。
なお、実施の形態6〜12に係るズームレンズ系を構成している各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ素子(すなわち、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ素子)のみで構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ素子、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ素子等で、各レンズ群を構成してもよい。
また、以上説明した実施の形態6〜12に係るズームレンズ系と、CCDやCMOS等の撮像素子とから構成される撮像装置を、携帯電話機器、PDA(Personal Digital Assistance)、監視システムにおける監視カメラ、Webカメラ、車載カメラ等に適用することができる。
また、以上説明した実施の形態6〜12に係るズームレンズ系と、デジタルスチルカメラの構成は、動画を対象としたデジタルビデオカメラに用いることもできる。この場合には、静止画だけでなく、解像度の高い動画を撮影することができる。
以下、実施の形態6〜12に係るズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべてmmである。また、各数値実施例において、rは曲率半径、dは面間隔、ndはd線における屈折率、νdはアッベ数である。また、各数値実施例において、*印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。
Figure 2007293052
ここで、κは円錐定数、D、E、F及びGは、それぞれ4次、6次、8次及び10次の非球面係数である。
図12は、実施例1に係るズームレンズ系の縦収差図である。図15は、実施例2に係るズームレンズ系の縦収差図である。図18は、実施例3に係るズームレンズ系の縦収差図である。図21は、実施例4に係るズームレンズ系の縦収差図である。図24は、実施例5に係るズームレンズ系の縦収差図である。図27は、実施例6に係るズームレンズ系の縦収差図である。図30は、実施例7に係るズームレンズ系の縦収差図である。
各縦収差図において、(a)は広角端、(b)は中間位置、(c)は望遠端における各収差を表す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。球面収差図において、縦軸はFナンバーを表し、実線はd線、短破線はF線、長破線はC線の特性である。非点収差図において、縦軸は半画角を表し、実線はサジタル平面(図中、sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、mで示す)の特性である。歪曲収差図において、縦軸は半画角を表す。
また図13は、実施例1に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。図16は、実施例2に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。図19は、実施例3に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。図22は、実施例4に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。図25は、実施例5に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。図28は、実施例6に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。図31は、実施例7に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。
各横収差図において、(a)〜(c)は、望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態に対応する。基本状態の各横収差図のうち、(a)は最大像高の75%の像点における横収差、(b)は軸上像点における横収差、(c)は最大像高の−75%の像点における横収差にそれぞれ対応する。また(d)〜(f)は、第5レンズ群G5全体(実施例1、4〜7)又は該第5レンズ群G5を構成するレンズ素子(実施例2:第12レンズ素子L12、実施例3:第13レンズ素子L13)を光軸と垂直な方向に所定量移動させた望遠端における像ぶれ補正状態に対応する。像ぶれ補正状態の各横収差図のうち、(d)は最大像高の75%の像点における横収差、(e)は軸上像点における横収差、(f)は最大像高の−75%の像点における横収差にそれぞれ対応する。また各横収差図において、横軸は瞳面上での主光線からの距離を表し、実線はd線、破線はF線、一点破線はC線の特性である。なお各横収差図において、メリディオナル平面を、第1レンズ群G1の光軸と第5レンズ群G5の光軸とを含む平面としている。
なお、像ぶれ補正状態での、第5レンズ群G5全体又は該第5レンズ群G5を構成するレンズ素子の光軸と垂直な方向への移動量は、実施例1が0.260mm、実施例2が0.330mm、実施例3が0.400mm、実施例4が0.900mm、実施例5が0.543mm、実施例6が0.769mm、実施例7が0.667mmである。また、撮影距離が∞で望遠端において、ズームレンズ系が0.3°だけ傾いた場合の像偏心量は、第5レンズ群G5全体又は該第5レンズ群G5を構成するレンズ素子が光軸と垂直な方向に上記の各値だけ平行移動するときの像偏心量に等しい。
各横収差図から明らかなように、軸上像点における横収差の対称性は良好であることがわかる。また、+75%像点における横収差と−75%像点における横収差とを基本状態で比較すると、いずれも湾曲度が小さく、収差曲線の傾斜がほぼ等しいことから、偏心コマ収差、偏心非点収差が小さいことがわかる。このことは、像ぶれ補正状態であっても充分な結像性能が得られていることを意味している。また、ズームレンズ系の像ぶれ補正角が同じ場合には、ズームレンズ系全体の焦点距離が短くなるにつれて、像ぶれ補正に必要な平行移動量が減少する。したがって、いずれのズーム位置であっても、0.3°までの像ぶれ補正角に対して、結像特性を低下させることなく充分な像ぶれ補正を行うことが可能である。
(実施例1)
実施例1のズームレンズ系は、図11に示した実施の形態6に対応する。実施例1のズームレンズ系のレンズデータを表1に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Fナンバー、半画角及び可変面間隔データを表2に、非球面データを表3に示す。
Figure 2007293052
Figure 2007293052
Figure 2007293052
(実施例2)
実施例2のズームレンズ系は、図14に示した実施の形態7に対応する。実施例2のズームレンズ系のレンズデータを表4に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Fナンバー、半画角及び可変面間隔データを表5に、非球面データを表6に示す。
Figure 2007293052
Figure 2007293052
Figure 2007293052
(実施例3)
実施例3のズームレンズ系は、図17に示した実施の形態8に対応する。実施例3のズームレンズ系のレンズデータを表7に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Fナンバー、半画角及び可変面間隔データを表8に、非球面データを表9に示す。
Figure 2007293052
Figure 2007293052
Figure 2007293052
(実施例4)
実施例4のズームレンズ系は、図20に示した実施の形態9に対応する。実施例4のズームレンズ系のレンズデータを表10に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Fナンバー、半画角及び可変面間隔データを表11に、非球面データを表12に示す。
Figure 2007293052
Figure 2007293052
Figure 2007293052
(実施例5)
実施例5のズームレンズ系は、図23に示した実施の形態10に対応する。実施例5のズームレンズ系のレンズデータを表13に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Fナンバー、半画角及び可変面間隔データを表14に、非球面データを表15に示す。
Figure 2007293052
Figure 2007293052
Figure 2007293052
(実施例6)
実施例6のズームレンズ系は、図26に示した実施の形態11に対応する。実施例6のズームレンズ系のレンズデータを表16に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Fナンバー、半画角及び可変面間隔データを表17に、非球面データを表18に示す。
Figure 2007293052
Figure 2007293052
Figure 2007293052
(実施例7)
実施例7のズームレンズ系は、図29に示した実施の形態12に対応する。実施例7のズームレンズ系のレンズデータを表19に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Fナンバー、半画角及び可変面間隔データを表20に、非球面データを表21に示す。
Figure 2007293052
Figure 2007293052
Figure 2007293052
以下の表22に、上述した各条件の対応値を示す。ただし表22中、YW
W:広角端での全系の焦点距離fWにおける、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ 群又はレンズ素子の最大ぶれ補正時の移動量
を示し、ズームレンズ系が広角端の状態のとき、すなわち条件(2)においてY=YW(f=fW)のときの対応値(YW/YT)/(fW/fT)を求めた。
Figure 2007293052
本発明に係るズームレンズ系は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機器、PDA(Personal Digital Assistance)、監視システムにおける監視カメラ、Webカメラ、車載カメラ等のデジタル入力装置に適用可能であり、特にデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の高画質が要求されるカメラに好適である。
(a)は、実施の形態1に係る撮像装置を適用したカメラの撮像状態の概略構成を示す透過斜視図、(b)は、実施の形態1に係る撮像装置を適用したカメラの収納状態の概略構成を示す透過斜視図 (a)は、実施の形態1の広角端の撮像状態の撮像光学系の配置を示すレンズ配置図、(b)は、実施の形態1の収納状態の撮像光学系の配置を示すレンズ配置図 (a)は、実施の形態1に係る撮像装置の望遠端の撮像状態のレンズ鏡筒の配置を示す断面図、(b)は、実施の形態1に係る撮像装置の広角端の撮像状態のレンズ鏡筒の配置を示す断面図、(c)は、実施の形態1に係る撮像装置の収納状態のレンズ鏡筒の配置を示す断面図 (a)は、実施の形態1の変形例に係る撮像装置を適用したカメラの撮像状態の概略構成を示す透過斜視図、(b)は、実施の形態1の変形例に係る撮像装置を適用したカメラの収納状態の概略構成を示す透過斜視図 (a)は、実施の形態2に係る撮像装置を適用したカメラの撮像状態の概略構成を示す透過斜視図、(b)は、実施の形態2に係る撮像装置を適用したカメラの収納状態の概略構成を示す透過斜視図 (a)は、実施の形態2の広角端の撮像状態の撮像光学系の配置を示すレンズ配置図、(b)は、実施の形態2の収納状態の撮像光学系の配置を示すレンズ配置図 (a)は、実施の形態2に係る撮像装置の望遠端の撮像状態のレンズ鏡筒の配置を示す断面図、(b)は、実施の形態2に係る撮像装置の広角端の撮像状態のレンズ鏡筒の配置を示す断面図、(c)は、実施の形態2に係る撮像装置の収納状態のレンズ鏡筒の配置を示す断面図 (a)は、実施の形態3に係る撮像装置を適用したカメラの撮像状態の概略構成を示す透過斜視図、(b)は、実施の形態3に係る撮像装置を適用したカメラの収納状態の概略構成を示す透過斜視図 (a)は、実施の形態4に係る撮像装置を適用したカメラの撮像状態の概略構成を示す透過斜視図、(b)は、実施の形態4に係る撮像装置を適用したカメラの収納状態の概略構成を示す透過斜視図 (a)は、実施の形態5に係る撮像装置を適用したカメラの撮像状態の概略構成を示す透過斜視図、(b)は、実施の形態5に係る撮像装置を適用したカメラの収納状態の概略構成を示す透過斜視図 (a)は、実施の形態6(実施例1)に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(b)は、実施の形態6(実施例1)に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(c)は、実施の形態6(実施例1)に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 (a)は、実施例1に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態の縦収差図、(b)は、実施例1に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態の縦収差図、(c)は、実施例1に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態の縦収差図 (a)は、実施例1に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(b)は、実施例1に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での軸上像点における横収差図、(c)は、実施例1に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の−75%の像点における横収差図、(d)は、実施例1に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(e)は、実施例1に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での軸上像点における横収差図、(f)は、実施例1に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の−75%の像点における横収差図 (a)は、実施の形態7(実施例2)に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(b)は、実施の形態7(実施例2)に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(c)は、実施の形態7(実施例2)に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 (a)は、実施例2に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態の縦収差図、(b)は、実施例2に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態の縦収差図、(c)は、実施例2に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態の縦収差図 (a)は、実施例2に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(b)は、実施例2に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での軸上像点における横収差図、(c)は、実施例2に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の−75%の像点における横収差図、(d)は、実施例2に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(e)は、実施例2に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での軸上像点における横収差図、(f)は、実施例2に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の−75%の像点における横収差図 (a)は、実施の形態8(実施例3)に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(b)は、実施の形態8(実施例3)に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(c)は、実施の形態8(実施例3)に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 (a)は、実施例3に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態の縦収差図、(b)は、実施例3に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態の縦収差図、(c)は、実施例3に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態の縦収差図 (a)は、実施例3に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(b)は、実施例3に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での軸上像点における横収差図、(c)は、実施例3に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の−75%の像点における横収差図、(d)は、実施例3に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(e)は、実施例3に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での軸上像点における横収差図、(f)は、実施例3に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の−75%の像点における横収差図 (a)は、実施の形態9(実施例4)に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(b)は、実施の形態9(実施例4)に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(c)は、実施の形態9(実施例4)に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 (a)は、実施例4に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態の縦収差図、(b)は、実施例4に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態の縦収差図、(c)は、実施例4に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態の縦収差図 (a)は、実施例4に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(b)は、実施例4に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での軸上像点における横収差図、(c)は、実施例4に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の−75%の像点における横収差図、(d)は、実施例4に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(e)は、実施例4に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での軸上像点における横収差図、(f)は、実施例4に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の−75%の像点における横収差図 (a)は、実施の形態10(実施例5)に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(b)は、実施の形態10(実施例5)に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(c)は、実施の形態10(実施例5)に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 (a)は、実施例5に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態の縦収差図、(b)は、実施例5に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態の縦収差図、(c)は、実施例5に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態の縦収差図 (a)は、実施例5に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(b)は、実施例5に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での軸上像点における横収差図、(c)は、実施例5に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の−75%の像点における横収差図、(d)は、実施例5に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(e)は、実施例5に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での軸上像点における横収差図、(f)は、実施例5に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の−75%の像点における横収差図 (a)は、実施の形態11(実施例6)に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(b)は、実施の形態11(実施例6)に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(c)は、実施の形態11(実施例6)に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 (a)は、実施例6に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態の縦収差図、(b)は、実施例6に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態の縦収差図、(c)は、実施例6に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態の縦収差図 (a)は、実施例6に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(b)は、実施例6に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での軸上像点における横収差図、(c)は、実施例6に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の−75%の像点における横収差図、(d)は、実施例6に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(e)は、実施例6に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での軸上像点における横収差図、(f)は、実施例6に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の−75%の像点における横収差図 (a)は、実施の形態12(実施例7)に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(b)は、実施の形態12(実施例7)に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図、(c)は、実施の形態12(実施例7)に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 (a)は、実施例7に係るズームレンズ系の広角端の無限遠合焦状態の縦収差図、(b)は、実施例7に係るズームレンズ系の中間位置(中間焦点距離状態)の無限遠合焦状態の縦収差図、(c)は、実施例7に係るズームレンズ系の望遠端の無限遠合焦状態の縦収差図 (a)は、実施例7に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(b)は、実施例7に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での軸上像点における横収差図、(c)は、実施例7に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態での最大像高の−75%の像点における横収差図、(d)は、実施例7に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の75%の像点における横収差図、(e)は、実施例7に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での軸上像点における横収差図、(f)は、実施例7に係るズームレンズ系の望遠端における像ぶれ補正状態での最大像高の−75%の像点における横収差図
符号の説明
1 筐体
2 撮像素子
3 シャッターボタン
4 物体側レンズ群
5 反射面を有するレンズ素子
5a 反射面
6 像側レンズ群
7 反射面を有するレンズ素子
7a 反射面
10 本体
11 第1レンズ群保持多段筒
12 第2レンズ群保持筒
13 第3レンズ群保持筒
14 第4レンズ群保持筒
15 第5レンズ群保持筒
16a ガイドシャフト
16b ガイドシャフト
21 第1レンズ群保持多段筒
22 第2レンズ群保持筒
AX1 光軸
AX2 光軸
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
L1 第1レンズ素子
L2 第2レンズ素子
L3 第3レンズ素子
L4 第4レンズ素子
L5 反射面を有するレンズ素子
L6 第6レンズ素子
L7 第7レンズ素子
L8 第8レンズ素子
L9 第9レンズ素子
L10 第10レンズ素子
L11 第11レンズ素子
L12 第12レンズ素子
L13 第13レンズ素子
L14 第14レンズ素子
L15 第15レンズ素子
A 絞り
P 平行平板
S 像面


Claims (15)

  1. 少なくとも1つのレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有するズームレンズ系であって、
    前記レンズ群のうち、少なくともいずれか2つのレンズ群の間隔を変化させることによって物体の光学的な像を連続的に変倍可能に形成し、
    物体側から像側へと順に、
    正のパワーを有する第1レンズ群と、
    物体からの光線を折り曲げる反射面を有するレンズ素子を含み、負のパワーを有する第2レンズ群と、
    物体側から像側へと順に第3レンズ群、第4レンズ群及び第5レンズ群からなり、これら第3レンズ群、第4レンズ群及び第5レンズ群の少なくとも1つが正のパワーを有する後続レンズ群とを備え、
    前記第5レンズ群、該第5レンズ群を構成するレンズ素子のいずれか1つ、又は該第5レンズ群を構成する隣り合った複数のレンズ素子が、光軸に対して垂直方向に移動する、ズームレンズ系。
  2. 撮像時の広角端から望遠端へのズーミングにおいて、第2レンズ群が光軸方向に移動しない、請求項1に記載のズームレンズ系。
  3. 反射面が、物体からの軸上主光線を略90°折り曲げる、請求項1に記載のズームレンズ系。
  4. 反射面を有するレンズ素子がプリズムである、請求項1に記載のズームレンズ系。
  5. プリズムがパワーを有する、請求項4に記載のズームレンズ系。
  6. 反射面を有するレンズ素子がミラーである、請求項1に記載のズームレンズ系。
  7. 第5レンズ群が正のパワーを有する、請求項1に記載のズームレンズ系。
  8. 少なくともいずれか一方の表面が非球面であるレンズ素子が、少なくとも1つ光軸に対して垂直方向に移動する、請求項1に記載のズームレンズ系。
  9. 以下の条件(1)及び(2)を全系において満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
    T>Y ・・・(1)
    0.5<(Y/YT)/(f/fT)<1.1 ・・・(2)
    (ただし、Z=fT/fW>0.50である)
    ここで、
    f:全系の焦点距離、
    T:望遠端における全系の焦点距離、
    Y:全系の焦点距離fにおける、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素 子の最大ぶれ補正時の移動量、
    T:望遠端での全系の焦点距離fTにおける、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ 群又はレンズ素子の最大ぶれ補正時の移動量、
    W:広角端における全系の焦点距離
    である。
  10. 以下の条件(3)を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
    0.0<YT/HY<0.6 ・・・(3)
    (ただし、Z=fT/fW>0.50である)
    ここで、
    T:望遠端での全系の焦点距離fTにおける、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ 群又はレンズ素子の最大ぶれ補正時の移動量、
    Y:光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素子の光軸方向の厚み、
    W:広角端における全系の焦点距離、
    T:望遠端における全系の焦点距離
    である。
  11. 以下の条件(4)を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
    1.0<|YW/fY×10-3|<6.0 ・・・(4)
    (ただし、Z=fT/fW>0.50である)
    ここで、
    W:広角端での全系の焦点距離fWにおける、光軸に対して垂直方向に移動するレンズ 群又はレンズ素子の最大ぶれ補正時の移動量、
    Y:光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群又はレンズ素子の焦点距離、
    W:広角端における全系の焦点距離、
    T:望遠端における全系の焦点距離
    である。
  12. 以下の条件(5)を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
    −4.0<f5/f2<−2.0 ・・・(5)
    (ただし、Z=fT/fW>0.50である)
    ここで、
    2:第2レンズ群の合成焦点距離、
    5:第5レンズ群の合成焦点距離、
    W:広角端における全系の焦点距離、
    T:望遠端における全系の焦点距離
    である。
  13. 以下の条件(6)を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
    2.0<−(1−m2T)×m3T×m4T×m5T<4.0 ・・・(6)
    (ただし、Z=fT/fW>0.50である)
    ここで、
    2T:撮影距離が∞で望遠端における第2レンズ群の倍率、
    3T:撮影距離が∞で望遠端における第3レンズ群の倍率、
    4T:撮影距離が∞で望遠端における第4レンズ群の倍率、
    5T:撮影距離が∞で望遠端における第5レンズ群の倍率、
    W:広角端における全系の焦点距離、
    T:望遠端における全系の焦点距離
    である。
  14. 物体の光学的な像を電気的な画像信号として出力可能な撮像装置であって、
    物体の光学的な像を形成する撮像光学系と、
    該撮像光学系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを備え、
    前記撮像光学系が、
    少なくとも1つのレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有し、
    前記レンズ群のうち、少なくともいずれか2つのレンズ群の間隔を変化させることによって物体の光学的な像を連続的に変倍可能に形成し、
    物体側から像側へと順に、
    正のパワーを有する第1レンズ群と、
    物体からの光線を折り曲げる反射面を有するレンズ素子を含み、負のパワーを有する第2レンズ群と、
    物体側から像側へと順に第3レンズ群、第4レンズ群及び第5レンズ群からなり、これら第3レンズ群、第4レンズ群及び第5レンズ群の少なくとも1つが正のパワーを有する後続レンズ群とを備え、
    前記第5レンズ群、該第5レンズ群を構成するレンズ素子のいずれか1つ、又は該第5レンズ群を構成する隣り合った複数のレンズ素子が、光軸に対して垂直方向に移動する
    ズームレンズ系である、撮像装置。
  15. 物体の光学的な像を電気的な画像信号に変換し、変換された画像信号の表示及び記憶の少なくとも一方を行うカメラであって、
    物体の光学的な像を形成する撮像光学系と、該撮像光学系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置を備え、
    前記撮像光学系が、
    少なくとも1つのレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有し、
    前記レンズ群のうち、少なくともいずれか2つのレンズ群の間隔を変化させることによって物体の光学的な像を連続的に変倍可能に形成し、
    物体側から像側へと順に、
    正のパワーを有する第1レンズ群と、
    物体からの光線を折り曲げる反射面を有するレンズ素子を含み、負のパワーを有する第2レンズ群と、
    物体側から像側へと順に第3レンズ群、第4レンズ群及び第5レンズ群からなり、これら第3レンズ群、第4レンズ群及び第5レンズ群の少なくとも1つが正のパワーを有する後続レンズ群とを備え、
    前記第5レンズ群、該第5レンズ群を構成するレンズ素子のいずれか1つ、又は該第5レンズ群を構成する隣り合った複数のレンズ素子が、光軸に対して垂直方向に移動する
    ズームレンズ系である、カメラ。


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