JP2008298893A - ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】収納時の厚みが極めて薄型で、広角端での画角が広く、ズーミング比が３倍程度のズームレンズ系、撮像装置及びカメラを提供する。
【解決手段】負パワーの第１、正パワーの第２、正パワーの第３レンズ群を備え、第１レンズ群が像側凹面で負パワーの第１レンズ素子と物体側凸面で正パワーの第２レンズ素子からなり、第２レンズ群が第３単レンズ素子、異なる符号パワーの第４、５レンズ素子の接合レンズ素子、第６単レンズ素子からなり、ズーミング時に第１〜３レンズ群が光軸に沿って移動し、条件：５．０＜αｉ_W＜２０．０及び（ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）≧０．８４（３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５、αｉ_W：広角端の最大像高における主光線の撮像素子入射角度、ｎ₁₁、ｎ₁₂：第１、２レンズ素子の屈折率、ω_W：広角端での半画角、ｆ_T：望遠端での全系の焦点距離、ｆ_W：広角端での全系の焦点距離）を満足するズームレンズ系、撮像装置及びカメラ。
【選択図】図１

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、いわゆる沈胴タイプのレンズ鏡筒に好適な、収納時の厚みが極めて薄型でありながら、広角端での画角が広く、ズーミング比が３．２倍を超えるズームレンズ系、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。

デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の、光電変換を行う撮像素子を持つカメラ（以下、単にデジタルカメラという）に対する小型化の要求は極めて強い。特に、市場での販売台数が最も多い、ズーミング比が３倍程度のズームレンズ系を搭載したデジタルカメラでは、収納時（非撮影時）にレンズ鏡筒の全長が短縮（沈胴）され、レンズ鏡筒自体が外部に突出しない外装構造を持つ形態が人気を博している。また近年では、撮影範囲が広い広角域を持つズームレンズ系も求められている。

前記のごときデジタルカメラに好適なズームレンズ系として、例えば次のようなズームレンズ系が提案されている。

例えば特許文献１には、物体側から順に、負パワーの第１レンズ群と正パワーの第２レンズ群とを含み、広角端から望遠端への変倍時に第１、第２レンズ群の間隔が狭められ、第１レンズ群が２枚以上のレンズから構成され、少なくとも３つのレンズ群が単レンズ又は接合レンズのみから構成される変倍光学系が開示されている。

特許文献２には、物体側から順に、複数のレンズを備えた負パワーの第１レンズ群と正パワーの第２レンズ群とを含み、広角端から望遠端への変倍時に第１、第２レンズ群の間隔が狭められ、第１レンズ群が少なくとも１つの非球面を有し、かつ、第１レンズ群における２つのレンズの屈折率差（絶対値）の最大値と、第２レンズ群の合成焦点距離と、望遠端における最撮像素子側レンズ面の面頂点から撮像素子面までの光軸上の距離とが、全て所定条件を満足する変倍光学系が開示されている。

特許文献３には、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群とを有し、ズーミング時に両レンズ群の間隔が変化し、第１レンズ群が負の屈折力の第１１レンズと正の屈折力の第１２レンズとからなり、第２レンズ群が正の屈折力の第２１レンズと負の屈折力の第２２レンズとからなり、第２１、第２２レンズのアッベ数が所定条件を満足するズームレンズが開示されている。

特許文献４には、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群とを有し、ズーミング時に各レンズ群の間隔が変化し、第１レンズ群が１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなり、第２レンズ群が、１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなる第２ａレンズ群と、第２ａレンズ群の像側に配置され、少なくとも１枚の正レンズを有する第２ｂレンズ群とからなり、第３レンズ群が少なくとも１枚の正レンズを有し、第２レンズ群の広角端、望遠端での結像倍率と、第１、第２レンズ群の広角端での間隔と、第２、第３レンズ群の望遠端での間隔とが所定条件を満足するズームレンズが開示されている。

特許文献５には、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群とを有し、ズーミング時に各レンズ群の間隔が変化し、第２レンズ群が、物体側より像側へ順に正レンズと負レンズとからなる第２ａレンズ群と、第２ａレンズ群の像側に配置され、少なくとも１枚の正レンズを含む第２ｂレンズ群とを有し、広角端での半画角と、第１、第２レンズ群の焦点距離と、広角端での全系の焦点距離とが所定条件を満足するズームレンズが開示されている。

特許文献６には、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群とを有し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍し、第２レンズ群が物体側の単レンズと像側のレンズ成分とのあわせて２つのレンズ成分にて構成され、単レンズの物体側、像側の曲率半径とレンズ光軸上肉厚とが所定条件を満足するズームレンズが開示されている。

特許文献７には、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群とを有し、ズーミング時に各レンズ群の間隔が変化し、第１レンズ群が物体側から像側へ順に１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなり、第２レンズ群が物体側から像側へ順に正レンズと正レンズと負レンズと正レンズとからなり、広角端から望遠端へのズーミング時に第３レンズ群が像側に移動するズームレンズが開示されている。

特許文献８には、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群とを有し、ズーミング時に各レンズ群の間隔が変化し、広角端から望遠端へのズーミング時の第２レンズ群の移動量と、広角端での第２、第３レンズ群の間隔と、第１、第２レンズ群の焦点距離と、広角端での全系の焦点距離とが所定条件を満足するズームレンズが開示されている。

特許文献９には、物体側より順に、２成分からなる第１レンズ群と１成分からなる第２レンズ群を少なくとも有し、変倍時に、少なくとも第１、第２レンズ群の間隔が変化し、第１、第２レンズ群が共に非球面を有し、第１レンズ群の少なくとも１つの非球面Ａの近軸曲率半径と、最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの交点、光軸間の距離とが所定条件を満足するズームレンズが開示されている。

特許文献１０には、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群とを有し、各群の間隔を変化させて広角端から望遠端への変倍を行い、第１レンズ群が物体側から順に、負レンズと正レンズとの２枚で構成され、正レンズのアッベ数、正レンズの屈折率、負レンズの屈折率が所定条件を満足するズームレンズが開示されている。

特許文献１１には、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群とからなり、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、第１レンズ群が負レンズと正レンズとの２枚で構成され、第２レンズ群が２枚の正レンズと１枚の負レンズから構成され、第３レンズ群が１枚の正レンズで構成され、第１レンズ群の負レンズの屈折率、正レンズの屈折率が所定の条件を満足するズームレンズが開示されている。
特開２００５−３３１８６０号公報 特開２００６−０１１０９６号公報 特開２００６−０２３６７９号公報 特開２００６−０６５０３４号公報 特開２００６−０８４８２９号公報 特開２００６−１３９１８７号公報 特開２００６−１７１４２１号公報 特開２００６−２０８８９０号公報 特開２００６−３５００２７号公報 特開２００６−１９４９７４号公報 特開２００６−２２０７１５号公報

しかしながら、前記特許文献１〜１１に開示の光学系はいずれも、デジタルカメラに適用し得る程度のズーミング比を有するものの、広角端での画角の広さ及び小型化が同時に実現されたものではなく、特に小型化の点では、近年のデジタルカメラにおける要求を満足し得るものではない。

本発明の目的は、いわゆる沈胴タイプのレンズ鏡筒に好適な、収納時の厚みが極めて薄型でありながら、広角端での画角が広く、ズーミング比が３倍程度のズームレンズ系、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、
物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群が、物体側から像側へと順に、少なくとも像側に凹面を持ち負のパワーを有する第１レンズ素子と、少なくとも物体側に凸面を持ち正のパワーを有する第２レンズ素子との２枚のレンズ素子からなり、
前記第２レンズ群が、物体側から像側へと順に、１枚の単レンズ素子である第３レンズ素子と、それぞれ相異なる符号のパワーを有する第４レンズ素子と第５レンズ素子とを接合してなる接合レンズ素子と、１枚の単レンズ素子である第６レンズ素子とからなり、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群すべてが光軸に沿って移動するとともに、
以下の条件（１）及び（２）：
５．０＜αｉ_W＜２０．０ ・・・（１）
（ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）≧０．８４ ・・・（２）
（ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
（ここで、
αｉ_W：広角端の最大像高における主光線の撮像素子入射角度（主光線が光軸から離れつ
つ撮像素子の受光面に入射する場合を正とする）、
ｎ₁₁：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
ｎ₁₂：第２レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
ω_W：広角端における半画角（°）、
ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
である）
を満足する、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ズームレンズ系と、
該ズームレンズ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、
前記ズームレンズ系が、
物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群が、物体側から像側へと順に、少なくとも像側に凹面を持ち負のパワーを有する第１レンズ素子と、少なくとも物体側に凸面を持ち正のパワーを有する第２レンズ素子との２枚のレンズ素子からなり、
前記第２レンズ群が、物体側から像側へと順に、１枚の単レンズ素子である第３レンズ素子と、それぞれ相異なる符号のパワーを有する第４レンズ素子と第５レンズ素子とを接合してなる接合レンズ素子と、１枚の単レンズ素子である第６レンズ素子とからなり、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群すべてが光軸に沿って移動するとともに、
以下の条件（１）及び（２）：
５．０＜αｉ_W＜２０．０ ・・・（１）
（ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）≧０．８４ ・・・（２）
（ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
（ここで、
αｉ_W：広角端の最大像高における主光線の撮像素子入射角度（主光線が光軸から離れつ
つ撮像素子の受光面に入射する場合を正とする）、
ｎ₁₁：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
ｎ₁₂：第２レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
ω_W：広角端における半画角（°）、
ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
である）
を満足する、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ズームレンズ系と、該ズームレンズ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、
前記ズームレンズ系が、
物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群が、物体側から像側へと順に、少なくとも像側に凹面を持ち負のパワーを有する第１レンズ素子と、少なくとも物体側に凸面を持ち正のパワーを有する第２レンズ素子との２枚のレンズ素子からなり、
前記第２レンズ群が、物体側から像側へと順に、１枚の単レンズ素子である第３レンズ素子と、それぞれ相異なる符号のパワーを有する第４レンズ素子と第５レンズ素子とを接合してなる接合レンズ素子と、１枚の単レンズ素子である第６レンズ素子とからなり、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群すべてが光軸に沿って移動するとともに、
以下の条件（１）及び（２）：
５．０＜αｉ_W＜２０．０ ・・・（１）
（ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）≧０．８４ ・・・（２）
（ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
（ここで、
αｉ_W：広角端の最大像高における主光線の撮像素子入射角度（主光線が光軸から離れつ
つ撮像素子の受光面に入射する場合を正とする）、
ｎ₁₁：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
ｎ₁₂：第２レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
ω_W：広角端における半画角（°）、
ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
である）
を満足する、カメラ
に関する。

本発明によれば、いわゆる沈胴タイプのレンズ鏡筒に好適な、収納時の厚みが極めて薄型でありながら、広角端での画角が広く、ズーミング比が３．２倍を超えるズームレンズ系を提供することができる。さらに本発明によれば、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１〜２）
図１は、実施の形態１に係るズームレンズ系のレンズ配置図である。図４は、実施の形態２に係るズームレンズ系のレンズ配置図である。

図１及び４は、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。各図において、（ａ）図は広角端（最短焦点距離状態：焦点距離ｆ_W）のレンズ構成、（ｂ）図は中間位置（中間焦点距離状態：焦点距離ｆ_M＝√（ｆ_W＊ｆ_T））のレンズ構成、（ｃ）図は望遠端（最長焦点距離状態：焦点距離ｆ_T）のレンズ構成をそれぞれ表している。また各図において、（ａ）図と（ｂ）図との間に設けられた直線乃至曲線の矢印は、広角端から中間位置を経由して望遠端への、各レンズ群の動きを示す。さらに各図において、レンズ群に付された矢印は、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングを表す。すなわち、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際の移動方向を示している。

各実施の形態に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、広角端から望遠端へのズーミングに際して、これら第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３すべてが光軸に沿って移動する（以下、このレンズ構成を、実施の形態の基本構成という）。各実施の形態に係るズームレンズ系は、これら各レンズ群を所望のパワー配置にすることにより、３．２倍を超えるズーミング比を達成し、高い光学性能を保持しつつ、レンズ系全体の小型化を可能にしている。

なお図１及び４において、特定の面に付されたアスタリスク＊は、該面が非球面であることを示している。また各図において、各レンズ群の符号に付された記号（＋）及び記号（−）は、各レンズ群のパワーの符号に対応する。また各図において、最も右側に記載された直線は、像面Ｓの位置を表し、該像面Ｓの物体側（像面Ｓと第３レンズ群Ｇ３の最像側レンズ面との間）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が２枚設けられている。さらに各図において、第１レンズ群Ｇ１の最像側レンズ面と第２レンズ群Ｇ２の最物体側レンズ面との間には、絞りＡが設けられている。

図１に示すように、実施の形態１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正メニスカス形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。これら第１レンズ素子Ｌ１及び第２レンズ素子Ｌ２は、いずれもｄ線に対する屈折率が高いものである。

実施の形態１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正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、両凸形状の第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とからなる。これらのうち、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５とは接合されている。

また実施の形態１に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７のみからなる。

なお、実施の形態１に係るズームレンズ系において、像面Ｓの物体側（像面Ｓと第７レンズ素子Ｌ７との間）には、物体側から像側へと順に、平行平板Ｌ８、Ｌ９が設けられている。

実施の形態１に係るズームレンズ系において、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１は、第２レンズ群Ｇ２との間隔を変化させながら像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、像側へ移動する。

実施の形態１に係るズームレンズ系は、後に表７に示すように、特に第１レンズ群Ｇ１を構成する、像側に凹面を持ち負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１及び物体側に凸面を持ち正のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２の屈折率がいずれも高くなっている。第１レンズ素子Ｌ１及び第２レンズ素子Ｌ２をともに高い屈折率とすることにより、各レンズ素子の光軸方向のレンズ厚みを小さくし、レンズの曲率半径を大きくすることができる。また、各レンズ素子の屈折率差を小さくすることにより、ペッツバール和のコントロールが容易になるので、像面湾曲を適正に補正することができる。また、曲率半径の小さい強いパワーの面を用いることなく収差補正が可能となるので、特に広角端で広い画角を持つズームレンズ系で問題になり易い軸外収差、特に広角端での歪曲収差と非点収差を容易に補正することができる。

また実施の形態１に係るズームレンズ系は、第２レンズ群Ｇ２が、単レンズ素子である第３レンズ素子Ｌ３と、正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５とが接合した接合レンズ素子と、単レンズ素子である第６レンズ素子Ｌ６とで構成されている。したがって、実施の形態１に係るズームレンズ系は、変倍時の軸上球面収差の変化を適正に補正することができる。また、実施の形態１に係るズームレンズ系のように、第１レンズ群Ｇ１中に高い屈折率を持つガラス材料を用いて全体のパワーを強くした場合、第２レンズ群Ｇ２に入射する主光線の入射角が大きくなるが、第２レンズ群Ｇ２が上記構成をとることにより、このような場合に発生する軸外収差を適正に補正することが可能になる。したがって、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の間隔を狭めることができ、ズームレンズ系の小型化を達成することができる。なお、実施の形態１に係るズームレンズ系のように、第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４の物体側面を凸面とし、第５レンズ素子Ｌ５の像側面を凹面とすることが望ましい。このような構成により、軸上球面収差及び軸外コマ収差をともに良好に補正することができる。

図４に示すように、実施の形態２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正メニスカス形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。これら第１レンズ素子Ｌ１及び第２レンズ素子Ｌ２は、いずれもｄ線に対する屈折率が高いものである。

実施の形態２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正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、両凸形状の第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とからなる。これらのうち、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５とは接合されている。

また実施の形態２に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７のみからなる。

なお、実施の形態２に係るズームレンズ系において、像面Ｓの物体側（像面Ｓと第７レンズ素子Ｌ７との間）には、物体側から像側へと順に、平行平板Ｌ８、Ｌ９が設けられている。

実施の形態２に係るズームレンズ系において、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１は、第２レンズ群Ｇ２との間隔を変化させながら像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、像側へ移動する。

実施の形態２に係るズームレンズ系は、後に表７に示すように、特に第１レンズ群Ｇ１を構成する、像側に凹面を持ち負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１及び物体側に凸面を持ち正のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２の屈折率がいずれも高くなっている。第１レンズ素子Ｌ１及び第２レンズ素子Ｌ２をともに高い屈折率とすることにより、各レンズ素子の光軸方向のレンズ厚みを小さくし、レンズの曲率半径を大きくすることができる。また、各レンズ素子の屈折率差を小さくすることにより、ペッツバール和のコントロールが容易になるので、像面湾曲を適正に補正することができる。また、曲率半径の小さい強いパワーの面を用いることなく収差補正が可能となるので、特に広角端で広い画角を持つズームレンズ系で問題になり易い軸外収差、特に広角端での歪曲収差と非点収差を容易に補正することができる。

また実施の形態２に係るズームレンズ系は、第２レンズ群Ｇ２が、単レンズ素子である第３レンズ素子Ｌ３と、正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５とが接合した接合レンズ素子と、単レンズ素子である第６レンズ素子Ｌ６とで構成されている。したがって、実施の形態２に係るズームレンズ系は、変倍時の軸上球面収差の変化を適正に補正することができる。また、実施の形態２に係るズームレンズ系のように、第１レンズ群Ｇ１中に高い屈折率を持つガラス材料を用いて全体のパワーを強くした場合、第２レンズ群Ｇ２に入射する主光線の入射角が大きくなるが、第２レンズ群Ｇ２が上記構成をとることにより、このような場合に発生する軸外収差を適正に補正することが可能になる。したがって、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の間隔を狭めることができ、ズームレンズ系の小型化を達成することができる。なお、実施の形態２に係るズームレンズ系のように、第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４の物体側面を凸面とし、第５レンズ素子Ｌ５の像側面を凹面とすることが望ましい。このような構成により、軸上球面収差及び軸外コマ収差をともに良好に補正することができる。

各実施の形態に係るズームレンズ系は、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３すべてが光軸に沿って移動するが、これらレンズ群のうち、例えば第２レンズ群Ｇ２を光軸に対して垂直方向に移動させることによって、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。

本発明において、像のぶれを光学的に補正する場合、このように第２レンズ群が光軸に対して垂直方向に移動することにより、ズームレンズ系全体の大型化を抑制してコンパクトに構成しながら、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。

以下、例えば実施の形態１〜２に係るズームレンズ系のように、前記のごとき基本構成を有す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。

また、以下に説明するすべての条件は、特に断りのない限り、以下の２つの前提となる条件（Ａ）及び（Ｂ）の下でのみ成立するものとする。
３．２＜ｆ_T／ｆ_W ・・・（Ａ）
ω_W＞３５ ・・・（Ｂ）
ここで、
ω_W：広角端における半画角（°）、
ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
である。

なお、さらに前記条件（Ｂ）は、以下の条件（Ｂ）’とすることにより、以下に示す各条件の効果をより顕著に発現させることができる。
ω_W＞３８ ・・・（Ｂ）’

基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（１）を満足する。
５．０＜αｉ_W＜２０．０ ・・・（１）
ここで、
αｉ_W：広角端の最大像高における主光線の撮像素子入射角度（主光線が光軸から離れつ
つ撮像素子の受光面に入射する場合を正とする）
である。

条件（１）は、広角端の最大像高における主光線の撮像素子入射角度を規定する条件である。かかる条件（１）を満足することにより、最軸外主光線の撮像素子へ入射する入射角度が小さくなるので、シェーディングの影響が少なくなる。条件（１）の上限を上回ると、撮像素子のシェーディングの影響により、周辺光量が低下する。逆に、条件（１）の下限を下回ると、変倍時に望遠端での負の最軸外主光線の角度が大きくなってしまい、特に望遠端の周辺光量が低下する。

なお、さらに以下の条件（１）’を満足することにより、ズーミング中の最大像高における主光線の撮像素子入射角度の変化が抑制されるので、周辺光量の変動も抑えられ、特に効果的である。
αｉ_W＜１５．０ ・・・（１）’

また基本構成を有するズームレンズ系は、前記条件（１）と同時に、以下の条件（２）を満足する。
（ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）≧０．８４ ・・・（２）
ここで、
ｎ₁₁：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
ｎ₁₂：第２レンズ素子のｄ線に対する屈折率
である。

条件（２）は、第１レンズ素子及び第２レンズ素子の屈折率を規定する条件である。条件（２）を満足することにより、各レンズ素子の光軸方向のレンズ厚みを小さくし、レンズの曲率半径を大きくすることができる。また、条件（２）を満足することにより、各レンズ素子の屈折率差を小さくすることによる、ペッツバール和のコントロールが容易になる。したがって、基本構成を有するズームレンズ系では、条件（２）の範囲を超えないように調整される。なお、第１レンズ素子は、上記条件（２）を満足したうえで、像側面を非球面とし、第２レンズ素子は、上記条件（２）を満足したうえで、物体側面を非球面とすることが望ましい。このように、第１レンズ素子及び第２レンズ素子の対向する面をともに非球面とすることにより、軸外収差、特に広角端での歪曲収差と非点収差の補正に効果的である。

例えば実施の形態１〜２に係るズームレンズ系のように、前記のごとき基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（５）を満足することが望ましい。
０．１＜（ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）・ｄ・ｆ_W／（ｒ₁₂・ｒ₂₁）＜０．３
・・・（５）
ここで、
ｎ₁₁：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
ｎ₁₂：第２レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
ｒ₁₂：第１レンズ素子の像側面の曲率半径、
ｒ₂₁：第２レンズ素子の物体側面の曲率半径、
ｄ：第１レンズ素子の像側面と第２レンズ素子の物体側面との間の光軸上面間隔、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
である。

条件（５）は、第１レンズ群中の第１レンズ素子と第２レンズ素子とが満足する条件である。条件（５）の上限を上回ると、第１レンズ群の光軸に沿った厚みが大きくなり、沈胴時の全長を短縮することが困難となるため、望ましくない。また、条件（５）の上限を上回ると、軸外光に対する諸収差、特に広角端での非点収差と歪曲収差の補正が不充分になり、望ましくない。逆に、条件（５）の下限を下回ると、同様に軸外光に対する諸収差、特に広角端での非点収差と歪曲収差の補正が困難となり、望ましくない。

なお、さらに以下の条件（５）’及び（５）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をより一層高めることができる。
０．１５＜（ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）・ｄ・ｆ_W／（ｒ₁₂・ｒ₂₁）
・・・（５）’
（ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）・ｄ・ｆ_W／（ｒ₁₂・ｒ₂₁）＜０．２５
・・・（５）’’

例えば実施の形態１〜２に係るズームレンズ系のように、前記のごとき基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（６）を満足することが望ましい。
０．０００１＜（ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）・ｄ²・ｆ_T／（ｒ₁₂・ｒ₂₁・ｆ_W）
＜０．０４ ・・・（６）
ここで、
ｎ₁₁：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
ｎ₁₂：第２レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
ｒ₁₂：第１レンズ素子の像側面の曲率半径、
ｒ₂₁：第２レンズ素子の物体側面の曲率半径、
ｄ：第１レンズ素子の像側面と第２レンズ素子の物体側面との間の光軸上面間隔、
ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
である。

条件（６）は、第１レンズ群中の第１レンズ素子と第２レンズ素子とが満足する条件である。条件（６）の上限を上回ると、第１レンズ群の光軸に沿った厚みが大きくなり、沈胴時の全長を短縮することが困難となるため、望ましくない。また、条件（６）の上限を上回ると、軸外光に対する諸収差、特に広角端での非点収差と歪曲収差の補正が不充分になり、望ましくない。逆に、条件（６）の下限を下回ると、同様に軸外光に対する諸収差、特に広角端での非点収差と歪曲収差の補正が困難となり、望ましくない。

例えば実施の形態１〜２に係るズームレンズ系のように、前記のごとき基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（７）を満足することが望ましい。
１．０＜（ｒ₁₂＋ｒ₂₁）／（ｒ₁₂−ｒ₂₁）＜２．５ ・・・（７）
ここで、
ｒ₁₂：第１レンズ素子の像側面の曲率半径、
ｒ₂₁：第２レンズ素子の物体側面の曲率半径
である。

条件（７）は、第１レンズ群中に形成される空気レンズのＳＦ（シェイプファクター）を規定する条件である。条件（７）の上限を上回ると、軸外光に対する諸収差、特に広角端での非点収差と歪曲収差の補正が不充分となり、望ましくない。逆に、条件（７）の下限を下回ると、第１レンズ素子の像側面のパワーが特に強くなりすぎて製造が困難になるため、望ましくない。

なお、さらに以下の条件（７）’を満足することにより、前記効果をより一層高めることができる。
１．２＜（ｒ₁₂＋ｒ₂₁）／（ｒ₁₂−ｒ₂₁） ・・・（７）’

例えば実施の形態１〜２に係るズームレンズ系のように、前記のごとき基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（８）を満足することが望ましい。
０．５＜｜ｆ_AIR｜／ｆ_W＜１．１ ・・・（８）
ここで、
ｆ_AIR：第１レンズ素子の像側面と第２レンズ素子の物体側面との間に形成される空気
レンズの焦点距離、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
である。

条件（８）は、第１レンズ群中に形成される空気レンズの焦点距離を規定する条件である。条件（８）の上限を上回ると、軸外光に対する諸収差、特に広角端での非点収差と歪曲収差の補正が不充分となり、望ましくない。逆に、条件（８）の下限を下回ると、第１レンズ素子の像側面のパワーが特に強くなりすぎて製造が困難となるため、望ましくない。

なお、さらに以下の条件（８）’を満足することにより、前記効果をより一層高めることができる。
０．７＜｜ｆ_AIR｜／ｆ_W ・・・（８）’

例えば実施の形態１〜２に係るズームレンズ系のように、前記のごとき基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（９）を満足することが望ましい。
２．４＜｜ｆ_G1｜／ｆ_W＜４．０ ・・・（９）
ここで、
ｆ_G1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
である。

条件（９）は、第１レンズ群の焦点距離を規定する条件である。条件（９）の上限を上回ると、第１レンズ群のパワーが弱くなりすぎ、軸外光に対する諸収差、特に広角端での非点収差と歪曲収差の補正が不充分になるとともに、第１レンズ群の有効径が大きくなるため、特に光軸に垂直な方向の小型化が困難となり、望ましくない。逆に、条件（９）の下限を下回ると、第１レンズ群のパワーが強くなりすぎ、第１レンズ群内の第１レンズ素子と第２レンズ素子との間の偏心誤差感度が高くなり、偏心による性能劣化が著しくなって製造が困難となるため、望ましくない。また、条件（９）の下限を下回ると、第１レンズ群で発生する倍率色収差が大きくなりすぎ、望ましくない。

なお、さらに以下の条件（９）’を満足することにより、前記効果をより一層高めることができる。
｜ｆ_G1｜／ｆ_W＜３．０ ・・・（９）’

例えば実施の形態１〜２に係るズームレンズ系のように、前記のごとき基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（１０）を満足することが望ましい。
１．８５＜ｆ_G2／ｆ_W＜３．０ ・・・（１０）
ここで、
ｆ_G2：第２レンズ群の合成焦点距離、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
である。

条件（１０）は、第２レンズ群の焦点距離を規定する条件である。条件（１０）の上限を上回ると、ズーミングに際して第２レンズ群の移動量が大きくなりすぎるため、ズームレンズ系の小型化が困難となり、望ましくない。逆に、条件（１０）の下限を下回ると、第２レンズ群の焦点距離が短くなりすぎるため、変倍域全体の収差補正が困難となり、望ましくない。

なお、さらに以下の条件（１０）’及び（１０）’’のいずれかを満足することにより、前記効果をより一層高めることができる。
１．９＜ｆ_G2／ｆ_W ・・・（１０）’
１．９５＜ｆ_G2／ｆ_W ・・・（１０）’’

例えば実施の形態１〜２に係るズームレンズ系のように、前記のごとき基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（１１）を満足することが望ましい。
２．５＜ｆ_G3／ｆ_W＜６．０ ・・・（１１）
ここで、
ｆ_G3：第３レンズ群の合成焦点距離、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
である。

条件（１１）は、第３レンズ群の焦点距離を規定する条件である。条件（１１）の上限を上回ると、第３レンズ群のパワーが小さくなり、第３レンズ群の移動量が大きくなって光学系の小型化が困難となるため、望ましくない。逆に、条件（１１）の下限を下回ると、第３レンズ群のパワーが大きくなり、第３レンズ群が比較的物体側に寄る変倍域での球面収差やコマ収差の補正が困難となるため、望ましくない。

なお、さらに以下の条件（１１）’及び（１１）’’のいずれかを満足することにより、前記効果をより一層高めることができる。
３．０＜ｆ_G3／ｆ_W ・・・（１１）’
４．０＜ｆ_G3／ｆ_W ・・・（１１）’’

例えば実施の形態１〜２に係るズームレンズ系のように、前記のごとき基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（１２）を満足することが望ましい。
１．０＜｜ｆ_L1｜／ｆ_W＜２．５ ・・・（１２）
ここで、
ｆ_L1：第１レンズ素子の焦点距離、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
である。

条件（１２）は、第１レンズ素子の焦点距離を規定する条件である。条件（１２）の上限を上回ると、軸外光に対する諸収差、特に広角端での非点収差と歪曲収差の補正が不充分になり、望ましくない。逆に、条件（１２）の下限を下回ると、第１レンズ群を構成する第２レンズ素子の正のパワーを強くする必要が生じ、第１レンズ群で発生する収差の補正が困難となるため、望ましくない。

なお、さらに以下の条件（１２）’及び（１２）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をより一層高めることができる。
１．１＜｜ｆ_L1｜／ｆ_W ・・・（１２）’
｜ｆ_L1｜／ｆ_W＜１．６ ・・・（１２）’’

例えば実施の形態１〜２に係るズームレンズ系のように、前記のごとき基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（１３）を満足することが望ましい。
２．０＜ｆ_L2／ｆ_W＜５．０ ・・・（１３）
ここで、
ｆ_L2：第２レンズ素子の焦点距離、
ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
である。

条件（１３）は、第２レンズ素子の焦点距離を規定する条件である。条件（１３）の上限を上回ると、ペッツバール和が大きくなりすぎて像面湾曲が増大するとともに、非点収差も大きくなりすぎるため、望ましくない。逆に、条件（１３）の下限を下回ると、第１レンズ群全体の負のパワーが弱くなるため、ズームレンズ系の小型化を達成することが困難となり、望ましくない。

なお、さらに以下の条件（１３）’及び（１３）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をより一層高めることができる。
２．４＜ｆ_L2／ｆ_W ・・・（１３）’
ｆ_L2／ｆ_W＜４．０ ・・・（１３）’’

例えば実施の形態１〜２に係るズームレンズ系のように、前記のごとき基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（１４）を満足することが望ましい。
０．４＜｜ｆ_L1｜／｜ｆ_G1｜＜０．８ ・・・（１４）
ここで、
ｆ_L1：第１レンズ素子の焦点距離、
ｆ_G1：第１レンズ群の合成焦点距離
である。

条件（１４）は、第１レンズ素子の焦点距離を規定する条件である。条件（１４）の上限を上回ると、軸外光に対する諸収差、特に広角端での非点収差と歪曲収差の補正が不充分になり、望ましくない。逆に、条件（１４）の下限を下回ると、第１レンズ群を構成する第２レンズ素子の正のパワーを強くする必要が生じ、第１レンズ群で発生する収差の補正が困難となるため、望ましくない。

なお、さらに以下の条件（１４）’及び（１４）’’のいずれかを満足することにより、前記効果をより一層高めることができる。
０．４５＜｜ｆ_L1｜／｜ｆ_G1｜ ・・・（１４）’
０．５５＜｜ｆ_L1｜／｜ｆ_G1｜ ・・・（１４）’’

例えば実施の形態１〜２に係るズームレンズ系のように、前記のごとき基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（１５）を満足することが望ましい。
０．８５＜ｆ_L2／｜ｆ_G1｜＜２．０ ・・・（１５）
ここで、
ｆ_L2：第２レンズ素子の焦点距離、
ｆ_G1：第１レンズ群の合成焦点距離
である。

条件（１５）は、第２レンズ素子の焦点距離を規定する条件である。条件（１５）の上限を上回ると、ペッツバール和が大きくなりすぎて像面湾曲が増大するとともに、非点収差も大きくなりすぎるため、望ましくない。逆に、条件（１５）の下限を下回ると、第１レンズ群全体の負のパワーが弱くなるため、ズームレンズ系の小型化を達成することが困難となり、望ましくない。

なお、さらに以下の条件（１５）’を満足することにより、前記効果をより一層高めることができる。
ｆ_L2／｜ｆ_G1｜＜１．８ ・・・（１５）’

例えば実施の形態１〜２に係るズームレンズ系のように、前記のごとき基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（１６）を満足することが望ましい。
１．９＜ｆ_L2／｜ｆ_L1｜＜３．０ ・・・（１６）
ここで、
ｆ_L1：第１レンズ素子の焦点距離、
ｆ_L2：第２レンズ素子の焦点距離
である。

条件（１６）は、第１レンズ素子と第２レンズ素子との焦点距離の比を規定する条件である。条件（１６）の上限を上回ると、第１レンズ素子と第２レンズ素子との間のパワーのバランスが悪くなり、像面湾曲と歪曲収差が大きくなるため、望ましくない。逆に、条件（１６）の下限を下回ると、同様に、第１レンズ素子と第２レンズ素子との間のパワーのバランスが悪くなり、歪曲収差が発生するとともに、第１レンズ素子の有効径が大きくなり、特に光軸に直交する方向の小型化が困難となるため、望ましくない。

なお、さらに以下の条件（１６）’を満足することにより、前記効果をより一層高めることができる。
２．０＜ｆ_L2／｜ｆ_L1｜ ・・・（１６）’

なお、各実施の形態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（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）のみで構成されているが、レンズの種類は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、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、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等で、各レンズ群を構成してもよい。

また各実施の形態において、反射面を光路中に配置することにより、ズームレンズ系の前、後又は途中で光路を折り曲げてもよい。折り曲げ位置は必要に応じて設定すればよく、光路の適正な折り曲げにより、カメラの見かけ上の薄型化を達成することが可能である。

さらに各実施の形態では、ズームレンズ系の最終面（第３レンズ群の最像側面）と撮像素子Ｓとの間に、光学的ローパスフィルタ等の平行平板を配置する構成を示したが、このローパスフィルタとしては、所定の結晶軸方向が調整された水晶等を材料とする複屈折型ローパスフィルタや、必要とされる光学的な遮断周波数の特性を回折効果により達成する位相型ローパスフィルタ等が適用可能である。

（実施の形態３）
図７は、実施の形態３に係るデジタルスチルカメラの概略構成図である。図７において、デジタルスチルカメラは、ズームレンズ系１とＣＣＤである撮像素子２とを含む撮像装置と、液晶モニタ３と、筐体４とから構成される。ズームレンズ系１として、実施の形態１に係るズームレンズ系が用いられている。図７において、ズームレンズ系１は、第１レンズ群Ｇ１と、絞りＡと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。筐体４は、前側にズームレンズ系１が配置され、ズームレンズ系１の後側には、撮像素子２が配置されている。筐体４の後側に液晶モニタ３が配置され、ズームレンズ系１による被写体の光学的な像が像面Ｓに形成される。

鏡筒は、主鏡筒５と、移動鏡筒６と、円筒カム７とで構成されている。円筒カム７を回転させると、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が撮像素子２を基準にした所定の位置に移動し、広角端から望遠端までの変倍を行うことができる。第３レンズ群Ｇ３はフォーカス調整用モータにより光軸方向に移動可能である。

こうして、デジタルスチルカメラに実施の形態１に係るズームレンズ系を用いることにより、解像度及び像面湾曲を補正する能力が高く、非使用時の光学全長が短い小型のデジタルスチルカメラを提供することができる。なお、図７に示したデジタルスチルカメラには、実施の形態１に係るズームレンズ系の替わりに実施の形態２に係るズームレンズ系を用いてもよい。また、図７に示したデジタルスチルカメラの光学系は、動画像を対象とするデジタルビデオカメラに用いることもできる。この場合、静止画像だけでなく、解像度の高い動画像を撮影することができる。

また、以上説明した実施の形態１〜２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もできる。

以下、実施の形態１〜２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」であり、画角の単位はすべて「°」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線に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数である。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。

ここで、κは円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２及びＡ１４は、それぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次及び１４次の非球面係数である。

図２は、実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図である。図５は、実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図である。図８は、実施例３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）図は広角端、（ｂ）図は中間位置、（ｃ）図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（ＳＡ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ（％））を示す。球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆで示す）を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）の特性である。非点収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）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、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表す。

また図３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６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。

各横収差図において、上段３つの収差図は、望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態、下段３つの収差図は、第２レンズ群Ｇ２全体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、それぞれ対応する。基本状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の７０％の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の−７０％の像点における横収差に、それぞれ対応する。像ぶれ補正状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の７０％の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の−７０％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（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）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２レンズ群Ｇ２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２レンズ群Ｇ２の光軸と垂直な方向への移動量は、望遠端において、実施例１が０．１００ｍｍ、実施例２が０．１００ｍｍである。なお、撮影距離が∞で望遠端において、ズームレンズ系が０．６°だけ傾いた場合の像偏心量は、第２レンズ群Ｇ２全体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、＋７０％像点における横収差と−７０％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、０．６°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。

（数値実施例１）
数値実施例１のズームレンズ系は、図１に示した実施の形態１に対応する。数値実施例１のズームレンズ系の面データを表１に、非球面データを表２に、各種データを表３に示す。

表 １（面データ）

面番号 r d nd vd
物面 ∞ ∞
1 51.08500 1.10000 1.90001 34.5
2* 6.68800 2.30000
3* 12.12200 1.75000 2.14001 17.0
4 21.50000 可変
5(絞り) ∞ 0.35000
6* 5.70000 1.58700 1.80470 41.0
7 29.04600 0.37500
8 38.03700 1.04600 1.72916 54.7
9 -16.50000 0.63000 1.76182 26.6
10 5.49100 0.70000
11* 17.68100 1.10000 1.66547 55.2
12 -20.90300 可変
13* 33.43600 1.60000 1.66547 55.2
14* -49.83400 可変
15 ∞ 0.28000 1.51680 64.2
16 ∞ 0.50000
17 ∞ 0.50000 1.51680 64.2
18 ∞ 0.37000
19 ∞ 0.29815
像面 ∞ 0.00000

表 ２（非球面データ）

第2面
K=-1.56675E+00, A4= 4.70570E-04, A6= 4.66416E-06, A8=-9.97845E-07
A10= 4.97712E-08, A12=-1.08769E-09, A14= 8.99770E-12
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 4.87626E-05, A6= 2.01434E-06, A8=-5.22735E-07
A10= 2.72826E-08, A12=-6.10198E-10, A14= 5.12805E-12
第6面
K= 0.00000E+00, A4=-2.23822E-04, A6= 7.67079E-06, A8=-2.43773E-06
A10= 4.29726E-07, A12=-3.98936E-08, A14= 1.56912E-09
第11面
K= 0.00000E+00, A4=-4.37904E-04, A6=-5.27665E-05, A8= 4.76568E-06
A10=-6.52195E-07, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第13面
K= 0.00000E+00, A4=-1.10340E-04, A6= 1.04396E-05, A8=-6.20441E-07
A10= 1.92500E-08, A12=-2.48363E-10, A14= 0.00000E+00
第14面
K= 0.00000E+00, A4= 5.28184E-06, A6= 1.04655E-07, A8=-1.48869E-08
A10= 0.00000E+00, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00

表 ３（各種データ）

ズーム比 3.28506
広角 中間 望遠
焦点距離 6.2096 13.2985 20.3990
Ｆナンバー 2.85034 4.26999 5.57319
画角 38.7767 19.5485 12.8788
像高 4.6750 4.6750 4.6750
レンズ全長 40.4589 37.1496 40.0163
ＢＦ 0.09365 -0.50369 0.29815
d4 16.6839 5.4283 1.5000
d12 3.5123 13.7570 21.2901
d14 5.9810 4.2800 2.7400
入射瞳位置 8.6898 5.6601 3.8417
射出瞳位置 -18.6236 -51.4459 -172.8086
前側主点位置 12.8393 15.4870 21.8369
後側主点位置 34.2492 23.8511 19.6172

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -8.6520
2 3 22.1735
3 6 8.5536
4 8 15.9112
5 9 -5.3419
6 11 14.5598
7 13 30.3019
8 15 ∞
9 17 ∞

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -15.63371 5.15000 -0.20747 1.18551
2 5 12.54975 5.78800 -0.51799 1.29535
3 13 30.30192 1.60000 0.38874 1.02061

（数値実施例２）
数値実施例２のズームレンズ系は、図４に示した実施の形態２に対応する。数値実施例２のズームレンズ系の面データを表４に、非球面データを表５に、各種データを表６に示す。

表 ４（面データ）

面番号 r d nd vd
物面 ∞ ∞
1 62.16200 1.10000 1.90001 34.5
2* 6.69200 2.30000
3* 12.07300 1.75000 2.14001 17.0
4 21.50000 可変
5(絞り) ∞ 0.35000
6* 5.69200 1.58700 1.80470 41.0
7 32.03800 0.37500
8 29.47800 1.04600 1.72916 54.7
9 -16.01700 0.63000 1.76182 26.6
10 5.39900 0.70000
11* 18.61200 1.10000 1.66547 55.2
12 -23.48300 可変
13* 36.78300 1.60000 1.66547 55.2
14* -48.34000 可変
15 ∞ 0.28000 1.51680 64.2
16 ∞ 0.50000
17 ∞ 0.50000 1.51680 64.2
18 ∞ 0.37000
19 ∞ 0.28717
像面 ∞ 0.00000

表 ５（非球面データ）

第2面
K=-1.56154E+00, A4= 4.68480E-04, A6= 4.15258E-06, A8=-1.01913E-06
A10= 5.05982E-08, A12=-1.06364E-09, A14= 8.20851E-12
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 5.16820E-05, A6= 1.33836E-06, A8=-5.23000E-07
A10= 2.76838E-08, A12=-5.97362E-10, A14= 4.65996E-12
第6面
K= 0.00000E+00, A4=-2.38112E-04, A6= 7.51411E-06, A8=-2.40483E-06
A10= 4.29616E-07, A12=-4.01119E-08, A14= 1.60238E-09
第11面
K= 0.00000E+00, A4=-5.17367E-04, A6=-5.66448E-05, A8= 4.53807E-06
A10=-7.50402E-07, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第13面
K= 0.00000E+00, A4=-6.25328E-05, A6= 9.00851E-06, A8=-7.82678E-07
A10= 2.97351E-08, A12=-4.15223E-10, A14= 0.00000E+00
第14面
K= 0.00000E+00, A4= 6.42897E-05, A6=-4.19023E-06, A8= 6.58934E-08
A10= 0.00000E+00, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00

表 ６（各種データ）

ズーム比 3.28135
広角 中間 望遠
焦点距離 6.2142 13.1141 20.3911
Ｆナンバー 2.85258 4.28066 5.64291
画角 39.3679 19.8675 12.9178
像高 4.6750 4.6750 4.6750
レンズ全長 39.3161 36.6808 39.7421
ＢＦ 0.25556 -0.59241 0.28717
d4 15.8504 5.4283 1.5000
d12 3.0411 13.3769 21.0269
d14 5.9810 4.2800 2.7400
入射瞳位置 8.3349 5.5693 3.7979
射出瞳位置 -17.5453 -46.5039 -132.8723
前側主点位置 12.3797 14.9375 21.0664
後側主点位置 33.1018 23.5667 19.3510

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -8.4115
2 3 21.9794
3 6 8.3767
4 8 14.3722
5 9 -5.2338
6 11 15.7669
7 13 31.6266
8 15 ∞
9 17 ∞

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -15.04135 5.15000 -0.21859 1.17026
2 5 12.23158 5.78800 -0.68230 1.21868
3 13 31.62659 1.60000 0.41827 1.05031
以下の表７に、各数値実施例のズームレンズ系における各条件の対応値を示す。

表 ７（条件の対応値）

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撮影光学系に好適である。

実施の形態１（実施例１）に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例１に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 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及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態２（実施例２）に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例２に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 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及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態３に係るデジタルスチルカメラの概略構成図

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
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 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
Ｌ７ 第７レンズ素子
Ｌ８、Ｌ９ 平行平板
Ａ 絞り
Ｓ 像面
１ ズームレンズ系
２ 撮像素子
３ 液晶モニタ
４ 筐体
５ 主鏡筒
６ 移動鏡筒
７ 円筒カム

Claims (16)

1. 物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ群とを備え、
   前記第１レンズ群が、物体側から像側へと順に、少なくとも像側に凹面を持ち負のパワーを有する第１レンズ素子と、少なくとも物体側に凸面を持ち正のパワーを有する第２レンズ素子との２枚のレンズ素子からなり、
   前記第２レンズ群が、物体側から像側へと順に、１枚の単レンズ素子である第３レンズ素子と、それぞれ相異なる符号のパワーを有する第４レンズ素子と第５レンズ素子とを接合してなる接合レンズ素子と、１枚の単レンズ素子である第６レンズ素子とからなり、
   広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群すべてが光軸に沿って移動するとともに、
   以下の条件（１）及び（２）を満足する、ズームレンズ系：
   ５．０＜αｉ_W＜２０．０ ・・・（１）
   （ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）≧０．８４ ・・・（２）
   （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
   ここで、
   αｉ_W：広角端の最大像高における主光線の撮像素子入射角度（主光線が光軸から離れつ
   つ撮像素子の受光面に入射する場合を正とする）、
   ｎ₁₁：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
   ｎ₁₂：第２レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
   ω_W：広角端における半画角（°）、
   ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
   ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
   である。
2. 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：
   ０．１＜（ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）・ｄ・ｆ_W／（ｒ₁₂・ｒ₂₁）＜０．３
   ・・・（５）
   （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
   ここで、
   ｎ₁₁：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
   ｎ₁₂：第２レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
   ｒ₁₂：第１レンズ素子の像側面の曲率半径、
   ｒ₂₁：第２レンズ素子の物体側面の曲率半径、
   ｄ：第１レンズ素子の像側面と第２レンズ素子の物体側面との間の光軸上面間隔、
   ω_W：広角端における半画角（°）、
   ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
   ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
   である。
3. 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：
   ０．０００１＜（ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）・ｄ²・ｆ_T／（ｒ₁₂・ｒ₂₁・ｆ_W）
   ＜０．０４ ・・・（６）
   （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
   ここで、
   ｎ₁₁：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
   ｎ₁₂：第２レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
   ｒ₁₂：第１レンズ素子の像側面の曲率半径、
   ｒ₂₁：第２レンズ素子の物体側面の曲率半径、
   ｄ：第１レンズ素子の像側面と第２レンズ素子の物体側面との間の光軸上面間隔、
   ω_W：広角端における半画角（°）、
   ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
   ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
   である。
4. 以下の条件（７）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   １．０＜（ｒ₁₂＋ｒ₂₁）／（ｒ₁₂−ｒ₂₁）＜２．５ ・・・（７）
   （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
   ここで、
   ｒ₁₂：第１レンズ素子の像側面の曲率半径、
   ｒ₂₁：第２レンズ素子の物体側面の曲率半径、
   ω_W：広角端における半画角（°）、
   ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
   ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
   である。
5. 以下の条件（８）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   ０．５＜｜ｆ_AIR｜／ｆ_W＜１．１ ・・・（８）
   （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
   ここで、
   ｆ_AIR：第１レンズ素子の像側面と第２レンズ素子の物体側面との間に形成される空気
   レンズの焦点距離、
   ω_W：広角端における半画角（°）、
   ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
   ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
   である。
6. 以下の条件（９）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   ２．４＜｜ｆ_G1｜／ｆ_W＜４．０ ・・・（９）
   （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
   ここで、
   ｆ_G1：第１レンズ群の合成焦点距離、
   ω_W：広角端における半画角（°）、
   ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
   ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
   である。
7. 以下の条件（１０）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   １．８５＜ｆ_G2／ｆ_W＜３．０ ・・・（１０）
   （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
   ここで、
   ｆ_G2：第２レンズ群の合成焦点距離、
   ω_W：広角端における半画角（°）、
   ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
   ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
   である。
8. 以下の条件（１１）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   ２．５＜ｆ_G3／ｆ_W＜６．０ ・・・（１１）
   （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
   ここで、
   ｆ_G3：第３レンズ群の合成焦点距離、
   ω_W：広角端における半画角（°）、
   ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
   ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
   である。
9. 以下の条件（１２）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   １．０＜｜ｆ_L1｜／ｆ_W＜２．５ ・・・（１２）
   （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
   ここで、
   ｆ_L1：第１レンズ素子の焦点距離、
   ω_W：広角端における半画角（°）、
   ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
   ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
   である。
10. 以下の条件（１３）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    ２．０＜ｆ_L2／ｆ_W＜５．０ ・・・（１３）
    （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
    ここで、
    ｆ_L2：第２レンズ素子の焦点距離、
    ω_W：広角端における半画角（°）、
    ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
    ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
    である。
11. 以下の条件（１４）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    ０．４＜｜ｆ_L1｜／｜ｆ_G1｜＜０．８ ・・・（１４）
    （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
    ここで、
    ｆ_L1：第１レンズ素子の焦点距離、
    ｆ_G1：第１レンズ群の合成焦点距離、
    ω_W：広角端における半画角（°）、
    ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
    ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
    である。
12. 以下の条件（１５）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    ０．８５＜ｆ_L2／｜ｆ_G1｜＜２．０ ・・・（１５）
    （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
    ここで、
    ｆ_L2：第２レンズ素子の焦点距離、
    ｆ_G1：第１レンズ群の合成焦点距離、
    ω_W：広角端における半画角（°）、
    ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
    ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
    である。
13. 以下の条件（１６）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    １．９＜ｆ_L2／｜ｆ_L1｜＜３．０ ・・・（１６）
    （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
    ここで、
    ｆ_L1：第１レンズ素子の焦点距離、
    ｆ_L2：第２レンズ素子の焦点距離、
    ω_W：広角端における半画角（°）、
    ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
    ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
    である。
14. 第２レンズ群が、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。
15. 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ズームレンズ系と、
    該ズームレンズ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、
    前記ズームレンズ系が、
    物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ群とを備え、
    前記第１レンズ群が、物体側から像側へと順に、少なくとも像側に凹面を持ち負のパワーを有する第１レンズ素子と、少なくとも物体側に凸面を持ち正のパワーを有する第２レンズ素子との２枚のレンズ素子からなり、
    前記第２レンズ群が、物体側から像側へと順に、１枚の単レンズ素子である第３レンズ素子と、それぞれ相異なる符号のパワーを有する第４レンズ素子と第５レンズ素子とを接合してなる接合レンズ素子と、１枚の単レンズ素子である第６レンズ素子とからなり、
    広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群すべてが光軸に沿って移動するとともに、
    以下の条件（１）及び（２）：
    ５．０＜αｉ_W＜２０．０ ・・・（１）
    （ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）≧０．８４ ・・・（２）
    （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
    （ここで、
    αｉ_W：広角端の最大像高における主光線の撮像素子入射角度（主光線が光軸から離れつ
    つ撮像素子の受光面に入射する場合を正とする）、
    ｎ₁₁：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
    ｎ₁₂：第２レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
    ω_W：広角端における半画角（°）、
    ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
    ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
    である）
    を満足する、撮像装置。
16. 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ズームレンズ系と、該ズームレンズ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、
    前記ズームレンズ系が、
    物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ群とを備え、
    前記第１レンズ群が、物体側から像側へと順に、少なくとも像側に凹面を持ち負のパワーを有する第１レンズ素子と、少なくとも物体側に凸面を持ち正のパワーを有する第２レンズ素子との２枚のレンズ素子からなり、
    前記第２レンズ群が、物体側から像側へと順に、１枚の単レンズ素子である第３レンズ素子と、それぞれ相異なる符号のパワーを有する第４レンズ素子と第５レンズ素子とを接合してなる接合レンズ素子と、１枚の単レンズ素子である第６レンズ素子とからなり、
    広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群すべてが光軸に沿って移動するとともに、
    以下の条件（１）及び（２）：
    ５．０＜αｉ_W＜２０．０ ・・・（１）
    （ｎ₁₁−１）・（ｎ₁₂−１）≧０．８４ ・・・（２）
    （ただし、３．２＜ｆ_T／ｆ_W、ω_W＞３５）
    （ここで、
    αｉ_W：広角端の最大像高における主光線の撮像素子入射角度（主光線が光軸から離れつ
    つ撮像素子の受光面に入射する場合を正とする）、
    ｎ₁₁：第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
    ｎ₁₂：第２レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
    ω_W：広角端における半画角（°）、
    ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離、
    ｆ_W：広角端における全系の焦点距離
    である）
    を満足する、カメラ。

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