JP2010160278A - ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】レンズ全長が短く非常に小型でありながら、解像度が高く、比較的高いズーミング比を有し、広角撮影に好適で高性能なズームレンズ系、撮像装置及びカメラを提供する。
【解決手段】物体側から像側へと順に、負パワーの第１レンズ群、正パワーの第２レンズ群、正パワーの第３レンズ群からなり、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群のうち、少なくともいずれか２つのレンズ群の空気間隔が変化するように光軸に沿ってレンズ群を移動させて変倍を行い、第１レンズ群が、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、条件：０．３０＜｜ｆG1｜／ｆT＜０．５０（ｆT／ｆW≧４．０、ｆG1：第１レンズ群の合成焦点距離、ｆT：望遠端での全系の焦点距離、ｆW：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
【解決手段】物体側から像側へと順に、負パワーの第１レンズ群、正パワーの第２レンズ群、正パワーの第３レンズ群からなり、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群のうち、少なくともいずれか２つのレンズ群の空気間隔が変化するように光軸に沿ってレンズ群を移動させて変倍を行い、第１レンズ群が、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、条件：０．３０＜｜ｆG1｜／ｆT＜０．５０（ｆT／ｆW≧４．０、ｆG1：第１レンズ群の合成焦点距離、ｆT：望遠端での全系の焦点距離、ｆW：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、レンズ全長が短く非常に小型でありながら、解像度が高く、４倍以上の比較的高いズーミング比を有し、しかも広角撮影に好適で高性能なズームレンズ系、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）に対するコンパクト化及び高性能化の要求は極めて強い。特に近年、収納性や可搬性を最優先した薄型のデジタルカメラが要求されてきている。このような薄型のデジタルカメラを実現するための手段の１つとして、物体からの光線を折り曲げるズームレンズ系が種々提案されている。
特許文献１は、物体より順に、ズーム時に固定で負の屈折力を有する第１レンズ群、ズーム時に固定で屈折力を持たない光路折り曲げのためのプリズムからなる第２レンズ群、ズーム時に移動し正の屈折力を有する第３レンズ群、ズーム時に移動し負の屈折力を有する第４レンズ群、及びズーム時に固定で正の屈折力を有する第５レンズ群を備えたズームレンズを開示している。
特許文献２は、正のレンズ群、負のレンズ群及び絞りを有し、絞りより物体側に負のレンズ群が配置され、負のレンズ群が複数のレンズを接合した接合レンズを有し、該接合レンズを構成する少なくとも１つのレンズについて、その硝材の物性が２つの条件にて特定されており、光学系の光路を屈曲するためのプリズムを有する結像光学系を開示している。
特許文献３は、物体側からの光を撮像素子の像面に結像させる複数のレンズ群を有し、該複数のレンズ群は、物体側から像側に向かって順番に、負パワーを有する第１レンズ群、正パワーを有する第２レンズ群、負パワーを有する第３レンズ群及び正パワーを有する第４レンズ群を少なくとも含み、光軸方向に対し垂直な面内方向において、第２レンズ群が移動することで像面上の結像のブレが補正され、第１レンズ群には光軸変更素子が含まれている変倍光学系を開示している。
特許文献４は、正のレンズ群、負のレンズ群及び絞りを有し、絞りより像面側に負のレンズ群が配置され、負のレンズ群が複数のレンズを接合した接合レンズを有し、該接合レンズを構成する少なくとも１つのレンズについて、その硝材の物性が３つの条件にて特定されており、光学系の光路を屈曲するためのプリズムを有する結像光学系を開示している。
特許文献５は、物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群、正のパワーを有する第２レンズ群、正のパワーを有する第３レンズ群、負のパワーを有する第４レンズ群が配置され、第１レンズ群が光軸を変更させる光軸変更部材を含み、変倍の場合、第１、第２レンズ群の間隔が減少し、第２、第３レンズ群の間隔が増大し、第３、第４レンズ群の間隔が減少し、第１レンズ群は不動である一方、撮像素子が光軸に沿って移動するレンズユニットを開示している。
特許文献６は、物体側から順に、負の焦点距離の第１レンズ群、正の焦点距離の第２レンズ群、正の焦点距離の第３レンズ群で構成され、第２レンズ群が物体側へ移動して変倍するズームレンズを介して受光素子で光を取り込み、第１レンズ群中に光路を折り曲げる反射部材が配置され、受光素子が光軸方向に沿って移動可能に設けられたズームレンズ装置を開示している。
特開２００８−１９７５９４号公報
特開２００８−１９１３０６号公報
特開２００７−２７９１４７号公報
特開２００７−１０８７１５号公報
特開２００６−３２３２１９号公報
特開２００５−０８４１５１号公報
しかしながら、前記特許文献１〜４に開示のズームレンズや光学系はいずれも、ある程度小型化されているものの、ズーミング比が３倍程度以下と低く、非常に薄型でコンパクトなだけでなく、比較的高いズーミング比を有し、広角撮影にも充分に適用可能であるという、近年のデジタルカメラに対する要求を満足し得るものではない。
また、前記特許文献５に開示のレンズユニットは、ズーミング比が３倍程度以下と低いだけでなく、４群構成であるため、コンパクト化が不充分であると共に高コストであり、やはり近年のデジタルカメラに対する前記要求を満足し得るものではない。
さらに、前記特許文献６に開示のズームレンズ装置は、ズーミング比が３倍程度以下と低いだけでなく、３群構成であるにも係らず、変倍に必要な第２レンズ群の移動量が多く、コンパクト化が不充分であり、やはり近年のデジタルカメラに対する前記要求を満足し得るものではない。
本発明の目的は、レンズ全長が短く非常に小型でありながら、解像度が高く、比較的高いズーミング比を有し、しかも広角撮影に好適で高性能なズームレンズ系、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レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群のうち、少なくともいずれか２つのレンズ群の空気間隔が変化するように光軸に沿ってレンズ群を移動させて変倍を行い、
前記第１レンズ群が、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、
以下の条件（１）：
０．３０＜｜ｆG1｜／ｆT＜０．５０ ・・・（１）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
（ここで、
ｆG1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である）
を満足する、ズームレンズ系
に関する。
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レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群のうち、少なくともいずれか２つのレンズ群の空気間隔が変化するように光軸に沿ってレンズ群を移動させて変倍を行い、
前記第１レンズ群が、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、
以下の条件（１）：
０．３０＜｜ｆG1｜／ｆT＜０．５０ ・・・（１）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
（ここで、
ｆG1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
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レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群のうち、少なくともいずれか２つのレンズ群の空気間隔が変化するように光軸に沿ってレンズ群を移動させて変倍を行い、
前記第１レンズ群が、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、
以下の条件（１）：
０．３０＜｜ｆG1｜／ｆT＜０．５０ ・・・（１）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
（ここで、
ｆG1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である）
を満足するズームレンズ系である、撮像装置
に関する。
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レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群のうち、少なくともいずれか２つのレンズ群の空気間隔が変化するように光軸に沿ってレンズ群を移動させて変倍を行い、
前記第１レンズ群が、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、
以下の条件（１）：
０．３０＜｜ｆG1｜／ｆT＜０．５０ ・・・（１）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
（ここで、
ｆG1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である）
を満足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レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群のうち、少なくともいずれか２つのレンズ群の空気間隔が変化するように光軸に沿ってレンズ群を移動させて変倍を行い、
前記第１レンズ群が、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、
以下の条件（１）：
０．３０＜｜ｆG1｜／ｆT＜０．５０ ・・・（１）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
（ここで、
ｆG1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である）
を満足するズームレンズ系である、カメラ
に関する。
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レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群のうち、少なくともいずれか２つのレンズ群の空気間隔が変化するように光軸に沿ってレンズ群を移動させて変倍を行い、
前記第１レンズ群が、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、
以下の条件（１）：
０．３０＜｜ｆG1｜／ｆT＜０．５０ ・・・（１）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
（ここで、
ｆG1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である）
を満足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、レンズ全長（第１レンズ群の最物体側面から像面までの距離）が短く非常に小型でありながら、解像度が高く、４倍以上の比較的高いズーミング比を有し、しかも広角撮影に好適で高性能なズームレンズ系、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ができる。
（実施の形態１〜４）
図１、３、５及び７は、各々実施の形態１〜４に係るズームレンズ系のレンズ配置図である。
図１、３、５及び７は、各々実施の形態１〜４に係るズームレンズ系のレンズ配置図である。
図１、３、５及び７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ｆW）のレンズ構成、（ｂ）図は広角中間位置（前記広角端と後述する中間位置との間の位置）のレンズ構成、（ｃ）図は中間位置（中間焦点距離状態：焦点距離ｆM＝√（ｆW＊ｆT））のレンズ構成、（ｄ）図は望遠中間位置（前記中間位置と後述する望遠端との間の位置）のレンズ構成、（ｅ）図は望遠端（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。また各図において、（ａ）図と（ｂ）図との間に設けられた折れ線の矢印は、上から順に、広角端、広角中間位置、中間位置、望遠中間位置、望遠端の各状態におけるレンズ群の位置を結んで得られる直線である。したがって、広角端と広角中間位置との間、広角中間位置と中間位置との間、中間位置と望遠中間位置との間、望遠中間位置と望遠端との間は、単純に直線で接続されているだけであり、実際の各レンズ群の動きとは異なる。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とを備える。第１レンズ群Ｇ１中の第２レンズ素子Ｌ２（プリズム）は、物体からの光線を折り曲げる、例えば物体からの軸上主光線を略９０°折り曲げる反射面を有するレンズ素子に相当し、反射面の位置は省略している。なお、各実施の形態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プリズムであるが、該反射面を有するレンズ素子は、例えばミラー素子であってもよい。また、各実施の形態に係るズームレンズ系に配置されたプリズムはいずれも、後述するように、入射面及び出射面とも平面であるが、レンズ構成に応じて入射面及び出射面の少なくとも一方が凸面又は凹面であってもよい。
ズーミングに際して、各レンズ群の間隔、すなわち、前記第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、及び第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔がいずれも変化するように、実施の形態１〜３に係るズームレンズ系では第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿った方向にそれぞれ移動し、実施の形態４に係るズームレンズ系では第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿った方向に移動する。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、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、３、５及び７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Ｐが設けられている。
さらに図１、３、５及び７において、第２レンズ群Ｇ２の最物体側、すなわち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡが設けられており、該開口絞りＡは、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第２レンズ群Ｇ２と一体的に光軸上を移動する。
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、両凹形状の第１レンズ素子Ｌ１と、入射面及び出射面とも平面であり反射面を有する第２レンズ素子Ｌ２（プリズム）と、両凸形状の第３レンズ素子Ｌ３と、両凹形状の第４レンズ素子Ｌ４とからなる。これらのうち、第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４とは接合されており、後述する対応数値実施例における面データでは、これら第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４との間の接着剤層に面番号６が付与されている。また、第１レンズ素子Ｌ１は、その像側面が非球面である。
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、両凸形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凹形状の第７レンズ素子Ｌ７とからなる。これらのうち、第６レンズ素子Ｌ６と第７レンズ素子Ｌ７とは接合されており、後述する対応数値実施例における面データでは、これら第６レンズ素子Ｌ６と第７レンズ素子Ｌ７との間の接着剤層に面番号１３が付与されている。また、第５レンズ素子Ｌ５は、その両面が非球面である。
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、像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のみからなる。この第８レンズ素子Ｌ８は、その像側面が非球面である。
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８レンズ素子Ｌ８との間）には、平行平板Ｐ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、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大するように、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
なお、図１では便宜上、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って移動し、像面Ｓが固定されているように示しているが、実際、実施の形態１に係るズームレンズ系では、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って移動せずに、像面Ｓが、一度物体側へ移動した後に物体側から離れるように光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１の最物体側面から像面Ｓまでの光軸上の距離（レンズ全長）が一度減少した後に増大する。
図３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、両凹形状の第１レンズ素子Ｌ１と、入射面及び出射面とも平面であり反射面を有する第２レンズ素子Ｌ２（プリズム）と、両凸形状の第３レンズ素子Ｌ３と、両凹形状の第４レンズ素子Ｌ４とからなる。これらのうち、第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４とは接合されており、後述する対応数値実施例における面データでは、これら第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４との間の接着剤層に面番号６が付与されている。また、第１レンズ素子Ｌ１は、その像側面が非球面である。
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、両凸形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凹形状の第７レンズ素子Ｌ７とからなる。これらのうち、第６レンズ素子Ｌ６と第７レンズ素子Ｌ７とは接合されており、後述する対応数値実施例における面データでは、これら第６レンズ素子Ｌ６と第７レンズ素子Ｌ７との間の接着剤層に面番号１３が付与されている。また、第５レンズ素子Ｌ５は、その両面が非球面である。
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、像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のみからなる。この第８レンズ素子Ｌ８は、その像側面が非球面である。
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８レンズ素子Ｌ８との間）には、平行平板Ｐ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、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大するように、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
なお、図３では便宜上、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って移動し、像面Ｓが固定されているように示しているが、実際、実施の形態２に係るズームレンズ系では、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って移動せずに、像面Ｓが、一度物体側へ移動した後に物体側から離れるように光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１の最物体側面から像面Ｓまでの光軸上の距離（レンズ全長）が一度減少した後に増大する。
図５に示すように、実施の形態３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、両凹形状の第１レンズ素子Ｌ１と、入射面及び出射面とも平面であり反射面を有する第２レンズ素子Ｌ２（プリズム）と、両凸形状の第３レンズ素子Ｌ３と、両凹形状の第４レンズ素子Ｌ４とからなる。これらのうち、第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４とは接合されており、後述する対応数値実施例における面データでは、これら第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４との間の接着剤層に面番号６が付与されている。また、第１レンズ素子Ｌ１は、その像側面が非球面である。
実施の形態３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、両凸形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凹形状の第７レンズ素子Ｌ７とからなる。これらのうち、第６レンズ素子Ｌ６と第７レンズ素子Ｌ７とは接合されており、後述する対応数値実施例における面データでは、これら第６レンズ素子Ｌ６と第７レンズ素子Ｌ７との間の接着剤層に面番号１３が付与されている。また、第５レンズ素子Ｌ５は、その両面が非球面である。
また実施の形態３に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、像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のみからなる。この第８レンズ素子Ｌ８は、その像側面が非球面である。
なお、実施の形態３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８レンズ素子Ｌ８との間）には、平行平板Ｐが設けられている。
実施の形態３に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大するように、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
なお、図５では便宜上、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って移動し、像面Ｓが固定されているように示しているが、実際、実施の形態３に係るズームレンズ系では、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って移動せずに、像面Ｓが、一度物体側へ移動した後に物体側から離れるように光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１の最物体側面から像面Ｓまでの光軸上の距離（レンズ全長）が一度減少した後に増大する。
図７に示すように、実施の形態４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、両凹形状の第１レンズ素子Ｌ１と、入射面及び出射面とも平面であり反射面を有する第２レンズ素子Ｌ２（プリズム）と、両凸形状の第３レンズ素子Ｌ３と、両凹形状の第４レンズ素子Ｌ４とからなる。これらのうち、第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４とは接合されており、後述する対応数値実施例における面データでは、これら第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４との間の接着剤層に面番号６が付与されている。また、第１レンズ素子Ｌ１は、その像側面が非球面である。
実施の形態４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、両凸形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凹形状の第７レンズ素子Ｌ７とからなる。これらのうち、第６レンズ素子Ｌ６と第７レンズ素子Ｌ７とは接合されており、後述する対応数値実施例における面データでは、これら第６レンズ素子Ｌ６と第７レンズ素子Ｌ７との間の接着剤層に面番号１３が付与されている。また、第５レンズ素子Ｌ５は、その両面が非球面である。
また実施の形態４に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、像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のみからなる。この第８レンズ素子Ｌ８は、その像側面が非球面である。
なお、実施の形態４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８レンズ素子Ｌ８との間）には、平行平板Ｐが設けられている。
実施の形態４に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大するように、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
なお、図７では便宜上、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って移動し、像面Ｓが固定されているように示しているが、実際、実施の形態４に係るズームレンズ系では、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って移動せずに、像面Ｓが、一度物体側へ移動した後に物体側から離れるように光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１の最物体側面から像面Ｓまでの光軸上の距離（レンズ全長）が一度減少した後に増大する。
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、第１レンズ群Ｇ１が、物体からの光線を折り曲げることができる、例えば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第２レンズ素子Ｌ２を含んでおり、該第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が所定範囲内に調整されているので、撮像状態において、ズームレンズ系を物体からの軸上光線の光軸方向に薄く構成することが可能であり、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、屈曲光学系でありながらも、レンズ枚数が少なく小型で、しかも広角端の画角が大きいレンズ系である。
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１から像面Ｓまでの距離が所定条件下で変化するので、少ないレンズ枚数で、４倍以上という高いズーミング比を得ることができる。さらに、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１から像面Ｓまでの距離が、一度減少した後に増大するので、第１レンズ群Ｇ１の変倍への寄与が大きくなり、レンズ系をよりコンパクト化することができる。
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する単レンズ素子である第１レンズ素子Ｌ１と、物体からの光線を折り曲げる反射面を有する第２レンズ素子Ｌ２と、１組の接合レンズ素子とからなり、該接合レンズ素子が、物体側の正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と像側の負のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４とを接合したものであるので、第１レンズ群Ｇ１内の色収差を良好に補正することができ、ズーミング比を高くした際の性能劣化を小さくすることができる。
以下、例えば実施の形態１〜４に係るズームレンズ系のごとき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１〜４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、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、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群のうち、少なくともいずれか２つのレンズ群の空気間隔が変化するように光軸に沿ってレンズ群を移動させて変倍を行い、第１レンズ群が、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む（以下、このレンズ構成を、実施の形態の基本構成という）ズームレンズ系は、以下の条件（１）を満足する。
０．３０＜｜ｆG1｜／ｆT＜０．５０ ・・・（１）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
ここで、
ｆG1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。
０．３０＜｜ｆG1｜／ｆT＜０．５０ ・・・（１）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
ここで、
ｆG1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。
前記条件（１）は、第１レンズ群の焦点距離と望遠端での全系の焦点距離とに関する条件である。条件（１）の下限を下回ると、第１レンズ群の焦点距離が短くなり、広角端での像面性が悪化する。逆に条件（１）の上限を上回ると、変倍に必要な第２レンズ群の移動量が大きくなり、レンズ系を小型化することができない。
なお、さらに以下の条件（１）’及び（１）’’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。
０．３５＜｜ｆG1｜／ｆT ・・・（１）’
｜ｆG1｜／ｆT＜０．４６ ・・・（１）’’
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
０．３５＜｜ｆG1｜／ｆT ・・・（１）’
｜ｆG1｜／ｆT＜０．４６ ・・・（１）’’
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
また、前記条件（１）、（１）’及び（１）’’は、以下の条件において満足することがより望ましい。
ｆT／ｆW≧４．３
ｆT／ｆW≧４．３
例えば実施の形態１〜４に係るズームレンズ系のように、基本構成を有し、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群から像面までの距離が変化するズームレンズ系は、以下の条件（２）を満足することが好ましい。
０．５０＜（ＬT−ＬW）／√（ｆT×ｆW）＜２．００ ・・・（２）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
ここで、
ＬT：望遠端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側面から像面までの距離）、
ＬW：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側面から像面までの距離）、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。
０．５０＜（ＬT−ＬW）／√（ｆT×ｆW）＜２．００ ・・・（２）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
ここで、
ＬT：望遠端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側面から像面までの距離）、
ＬW：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側面から像面までの距離）、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。
前記条件（２）は、広角端と望遠端とでのレンズ全長の変化に関する条件である。条件（２）の下限を下回ると、第１レンズ群の焦点距離が長くなり、第１レンズ群のレンズ径が大きくなる。その結果、屈曲構成部分のサイズが大きくなるため、レンズ系の薄型化が困難になる恐れがある。逆に条件（２）の上限を上回ると、第１レンズ群の薄型化は可能であるものの、望遠端でのレンズ全長が長くなり、レンズ系全体が大きくなる恐れがある。
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。
０．５２＜（ＬT−ＬW）／√（ｆT×ｆW） ・・・（２）’
（ＬT−ＬW）／√（ｆT×ｆW）＜１．７０ ・・・（２）’’
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
０．５２＜（ＬT−ＬW）／√（ｆT×ｆW） ・・・（２）’
（ＬT−ＬW）／√（ｆT×ｆW）＜１．７０ ・・・（２）’’
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
また、前記条件（２）、（２）’及び（２）’’は、以下の条件において満足することがより望ましい。
ｆT／ｆW≧４．３
ｆT／ｆW≧４．３
例えば実施の形態１〜４に係るズームレンズ系のように、基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（３）を満足することが好ましい。
−４．５＜β2T＜−２．０ ・・・（３）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
ここで、
β2T：望遠端かつ無限遠合焦状態における第２レンズ群の横倍率、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。
−４．５＜β2T＜−２．０ ・・・（３）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
ここで、
β2T：望遠端かつ無限遠合焦状態における第２レンズ群の横倍率、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。
前記条件（３）は、望遠端での第２レンズ群の横倍率に関する条件である。条件（３）の下限を下回ると、第２レンズ群で発生する球面収差が大きくなり、望遠端のＭＴＦ値が悪化する恐れがある。逆に条件（３）の上限を上回ると、全系の倍率変化を大きくすることが困難になる恐れがある。
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。
−３．６＜β2T ・・・（３）’
β2T＜−２．２ ・・・（３）’’
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
−３．６＜β2T ・・・（３）’
β2T＜−２．２ ・・・（３）’’
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
また、前記条件（３）、（３）’及び（３）’’は、以下の条件において満足することがより望ましい。
ｆT／ｆW≧４．３
ｆT／ｆW≧４．３
実施の形態１〜４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。特に、屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子において、屈折率の異なる媒質の界面に回折構造を形成すると、回折効率の波長依存性が改善されるので、好ましい。
さらに各実施の形態では、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Ｐ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５）
図９は、実施の形態５に係るデジタルスチルカメラの概略構成図である。図９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９において、ズームレンズ系１は、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞り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。
図９は、実施の形態５に係るデジタルスチルカメラの概略構成図である。図９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９において、ズームレンズ系１は、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞り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。
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、非使用時のレンズ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９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２〜４に係るズームレンズ系のいずれかを用いてもよい。また、図９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。
なお、本実施の形態５に係るデジタルスチルカメラでは、ズームレンズ系１として実施の形態１〜４に係るズームレンズ系を示したが、これらのズームレンズ系は、全てのズーミング域を使用する必要はない。すなわち、所望のズーミング域に応じて、光学性能が確保されている範囲を切り出し、実施の形態１〜４で説明したズームレンズ系よりも低倍率のズームレンズ系として使用してもよい。
また、以上説明した実施の形態１〜４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１〜４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及びＡ１０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２Ａ及び２Ｂ、４Ａ及び４Ｂ、６Ａ及び６Ｂ、並びに８Ａ及び８Ｂは、各々実施の形態１〜４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）図は広角中間位置、（ｃ）図は中間位置、（ｄ）図は望遠中間位置、（ｅ）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。
（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。
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 -53.97098 0.50000 1.88300 40.8
2* 9.37233 1.79900
3 ∞ 7.70100 1.80420 46.5
4 ∞ 0.10000
5 11.90083 2.71600 1.65113 32.6
6 -6.50742 0.01000 1.56732 42.8
7 -6.50742 0.40000 1.80745 43.2
8 40.49823 可変
9(絞り) ∞ -0.15000
10* 6.63397 2.54000 1.57196 63.1
11* -13.22290 0.10000
12 6.52500 1.73200 1.56331 63.7
13 -15.14639 0.01000 1.56732 42.8
14 -15.14639 1.58000 1.74360 32.7
15 3.71042 可変
16 -22.76071 1.64400 1.53424 65.8
17* -7.14309 可変
18 ∞ 0.78000 1.51680 64.2
19 ∞ (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 -53.97098 0.50000 1.88300 40.8
2* 9.37233 1.79900
3 ∞ 7.70100 1.80420 46.5
4 ∞ 0.10000
5 11.90083 2.71600 1.65113 32.6
6 -6.50742 0.01000 1.56732 42.8
7 -6.50742 0.40000 1.80745 43.2
8 40.49823 可変
9(絞り) ∞ -0.15000
10* 6.63397 2.54000 1.57196 63.1
11* -13.22290 0.10000
12 6.52500 1.73200 1.56331 63.7
13 -15.14639 0.01000 1.56732 42.8
14 -15.14639 1.58000 1.74360 32.7
15 3.71042 可変
16 -22.76071 1.64400 1.53424 65.8
17* -7.14309 可変
18 ∞ 0.78000 1.51680 64.2
19 ∞ (BF)
像面 ∞
表 ２（非球面データ）
第2面
K=-1.38600E+00, A4=-4.33796E-05, A6=-1.96162E-06, A8=-1.87415E-08
A10=-6.73773E-10
第10面
K= 0.00000E+00, A4=-4.17981E-04, A6=-3.61940E-06, A8=-3.93935E-07
A10= 2.43298E-08
第11面
K= 0.00000E+00, A4= 3.13151E-04, A6=-6.35474E-06, A8= 3.66399E-08
A10= 1.83523E-08
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 8.04764E-04, A6=-2.31909E-05, A8= 1.44368E-06
A10=-2.94389E-08
第2面
K=-1.38600E+00, A4=-4.33796E-05, A6=-1.96162E-06, A8=-1.87415E-08
A10=-6.73773E-10
第10面
K= 0.00000E+00, A4=-4.17981E-04, A6=-3.61940E-06, A8=-3.93935E-07
A10= 2.43298E-08
第11面
K= 0.00000E+00, A4= 3.13151E-04, A6=-6.35474E-06, A8= 3.66399E-08
A10= 1.83523E-08
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 8.04764E-04, A6=-2.31909E-05, A8= 1.44368E-06
A10=-2.94389E-08
表 ３（各種データ）
ズーム比 4.71872
広角 広角中間 中間 望遠中間 望遠
焦点距離 5.0601 7.4379 10.9291 16.0390 23.8772
Ｆナンバー 3.45000 4.29000 5.47000 5.48000 6.19000
画角 38.4564 26.2281 18.0443 12.4618 8.4946
像高 3.6000 3.6000 3.6000 3.6000 3.6000
レンズ全長 43.0176 41.1201 41.8014 45.5331 53.3708
ＢＦ 0.38138 0.36829 0.35486 0.34636 0.37006
d8 13.3627 8.4355 4.8509 2.3430 0.5733
d15 3.7870 7.2201 11.6336 17.8817 27.4654
d17 4.0245 3.6342 3.5000 3.5000 3.5000
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.58988
2 9 10.26075
3 16 18.79706
ズーム比 4.71872
広角 広角中間 中間 望遠中間 望遠
焦点距離 5.0601 7.4379 10.9291 16.0390 23.8772
Ｆナンバー 3.45000 4.29000 5.47000 5.48000 6.19000
画角 38.4564 26.2281 18.0443 12.4618 8.4946
像高 3.6000 3.6000 3.6000 3.6000 3.6000
レンズ全長 43.0176 41.1201 41.8014 45.5331 53.3708
ＢＦ 0.38138 0.36829 0.35486 0.34636 0.37006
d8 13.3627 8.4355 4.8509 2.3430 0.5733
d15 3.7870 7.2201 11.6336 17.8817 27.4654
d17 4.0245 3.6342 3.5000 3.5000 3.5000
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.58988
2 9 10.26075
3 16 18.79706
（数値実施例２）
数値実施例２のズームレンズ系は、図３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。
数値実施例２のズームレンズ系は、図３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 -46.78422 0.50000 1.83300 43.7
2* 7.99610 1.68900
3 ∞ 6.99100 1.77197 49.5
4 ∞ 0.10000
5 11.06951 2.30100 1.63760 33.7
6 -6.12006 0.01000 1.56732 42.8
7 -6.12006 0.40000 1.80420 46.5
8 39.08274 可変
9(絞り) ∞ -0.15000
10* 6.88401 3.15000 1.56647 63.4
11* -11.92117 0.10000
12 7.14215 1.83200 1.59826 61.5
13 -11.27584 0.01000 1.56732 42.8
14 -11.27584 1.27500 1.72510 32.5
15 4.04476 可変
16 -97.38230 2.74400 1.62000 60.3
17* -9.74682 可変
18 ∞ 0.78000 1.51680 64.2
19 ∞ (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 -46.78422 0.50000 1.83300 43.7
2* 7.99610 1.68900
3 ∞ 6.99100 1.77197 49.5
4 ∞ 0.10000
5 11.06951 2.30100 1.63760 33.7
6 -6.12006 0.01000 1.56732 42.8
7 -6.12006 0.40000 1.80420 46.5
8 39.08274 可変
9(絞り) ∞ -0.15000
10* 6.88401 3.15000 1.56647 63.4
11* -11.92117 0.10000
12 7.14215 1.83200 1.59826 61.5
13 -11.27584 0.01000 1.56732 42.8
14 -11.27584 1.27500 1.72510 32.5
15 4.04476 可変
16 -97.38230 2.74400 1.62000 60.3
17* -9.74682 可変
18 ∞ 0.78000 1.51680 64.2
19 ∞ (BF)
像面 ∞
表 ５（非球面データ）
第2面
K=-1.03635E+00, A4=-1.74584E-04, A6=-2.14202E-06, A8=-5.39647E-08
A10=-1.10133E-09
第10面
K= 0.00000E+00, A4=-4.67469E-04, A6=-6.16935E-06, A8= 4.29836E-08
A10= 6.37889E-09
第11面
K= 0.00000E+00, A4= 3.05697E-04, A6=-8.10377E-06, A8= 3.06477E-07
A10= 4.11470E-09
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 5.35884E-04, A6=-1.41261E-05, A8= 5.35248E-07
A10=-8.72477E-09
第2面
K=-1.03635E+00, A4=-1.74584E-04, A6=-2.14202E-06, A8=-5.39647E-08
A10=-1.10133E-09
第10面
K= 0.00000E+00, A4=-4.67469E-04, A6=-6.16935E-06, A8= 4.29836E-08
A10= 6.37889E-09
第11面
K= 0.00000E+00, A4= 3.05697E-04, A6=-8.10377E-06, A8= 3.06477E-07
A10= 4.11470E-09
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 5.35884E-04, A6=-1.41261E-05, A8= 5.35248E-07
A10=-8.72477E-09
表 ６（各種データ）
ズーム比 4.71792
広角 広角中間 中間 望遠中間 望遠
焦点距離 5.0603 7.4382 10.9292 16.0381 23.8741
Ｆナンバー 3.49000 4.38000 5.65000 5.54000 6.53000
画角 40.6044 27.7252 19.0895 13.1772 8.9623
像高 3.8300 3.8300 3.8300 3.8300 3.8300
レンズ全長 40.8963 40.3653 42.3919 47.5769 57.3963
ＢＦ 0.38202 0.36673 0.35450 0.34988 0.39673
d8 11.0020 6.9836 4.0778 2.0381 0.5810
d15 3.8280 7.6541 12.7276 19.9569 31.1294
d17 3.9523 3.6289 3.5000 3.5000 3.5572
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.28475
2 9 9.95492
3 16 17.26227
ズーム比 4.71792
広角 広角中間 中間 望遠中間 望遠
焦点距離 5.0603 7.4382 10.9292 16.0381 23.8741
Ｆナンバー 3.49000 4.38000 5.65000 5.54000 6.53000
画角 40.6044 27.7252 19.0895 13.1772 8.9623
像高 3.8300 3.8300 3.8300 3.8300 3.8300
レンズ全長 40.8963 40.3653 42.3919 47.5769 57.3963
ＢＦ 0.38202 0.36673 0.35450 0.34988 0.39673
d8 11.0020 6.9836 4.0778 2.0381 0.5810
d15 3.8280 7.6541 12.7276 19.9569 31.1294
d17 3.9523 3.6289 3.5000 3.5000 3.5572
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.28475
2 9 9.95492
3 16 17.26227
（数値実施例３）
数値実施例３のズームレンズ系は、図５に示した実施の形態３に対応する。数値実施例３のズームレンズ系の面データを表７に、非球面データを表８に、各種データを表９に示す。
数値実施例３のズームレンズ系は、図５に示した実施の形態３に対応する。数値実施例３のズームレンズ系の面データを表７に、非球面データを表８に、各種データを表９に示す。
表 ７（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 -50.77169 0.50000 1.89093 34.1
2* 8.03468 1.91600
3 ∞ 7.58400 1.80420 46.5
4 ∞ 0.10000
5 16.15760 2.70700 1.67734 30.7
6 -6.91605 0.01000 1.56732 42.8
7 -6.91605 0.40000 1.80657 44.0
8 244.22842 可変
9(絞り) ∞ -0.15000
10* 7.15406 3.98900 1.50552 68.4
11* -14.98989 0.84900
12 6.43210 1.87800 1.57794 62.8
13 -14.03581 0.01000 1.56732 42.8
14 -14.03581 0.40000 1.67731 32.0
15 4.39380 可変
16 -9.66827 3.39300 1.48700 70.4
17* -6.07010 可変
18 ∞ 0.78000 1.51680 64.2
19 ∞ (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 -50.77169 0.50000 1.89093 34.1
2* 8.03468 1.91600
3 ∞ 7.58400 1.80420 46.5
4 ∞ 0.10000
5 16.15760 2.70700 1.67734 30.7
6 -6.91605 0.01000 1.56732 42.8
7 -6.91605 0.40000 1.80657 44.0
8 244.22842 可変
9(絞り) ∞ -0.15000
10* 7.15406 3.98900 1.50552 68.4
11* -14.98989 0.84900
12 6.43210 1.87800 1.57794 62.8
13 -14.03581 0.01000 1.56732 42.8
14 -14.03581 0.40000 1.67731 32.0
15 4.39380 可変
16 -9.66827 3.39300 1.48700 70.4
17* -6.07010 可変
18 ∞ 0.78000 1.51680 64.2
19 ∞ (BF)
像面 ∞
表 ８（非球面データ）
第2面
K=-5.13619E-01, A4=-2.18498E-04, A6=-4.86882E-06, A8= 1.07556E-07
A10=-2.17672E-09
第10面
K= 0.00000E+00, A4=-2.17996E-04, A6=-2.04162E-06, A8= 4.59173E-08
A10= 8.87904E-09
第11面
K= 0.00000E+00, A4= 3.81169E-04, A6=-1.13082E-06, A8= 1.52025E-07
A10= 1.42106E-08
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 8.53651E-04, A6= 1.65028E-05, A8=-9.48800E-07
A10= 2.97851E-08
第2面
K=-5.13619E-01, A4=-2.18498E-04, A6=-4.86882E-06, A8= 1.07556E-07
A10=-2.17672E-09
第10面
K= 0.00000E+00, A4=-2.17996E-04, A6=-2.04162E-06, A8= 4.59173E-08
A10= 8.87904E-09
第11面
K= 0.00000E+00, A4= 3.81169E-04, A6=-1.13082E-06, A8= 1.52025E-07
A10= 1.42106E-08
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 8.53651E-04, A6= 1.65028E-05, A8=-9.48800E-07
A10= 2.97851E-08
表 ９（各種データ）
ズーム比 4.71842
広角 広角中間 中間 望遠中間 望遠
焦点距離 5.0604 7.4387 10.9300 16.0401 23.8770
Ｆナンバー 3.45000 4.19000 5.24000 5.48000 6.22000
画角 40.5428 27.6615 19.0126 13.1741 8.9356
像高 3.8300 3.8300 3.8300 3.8300 3.8300
レンズ全長 51.2963 47.8013 47.4925 50.3132 57.2566
ＢＦ 0.36957 0.37263 0.37253 0.40143 0.38713
d8 17.1334 10.5885 5.9457 2.8765 0.5000
d15 3.9500 7.5541 12.2708 18.9880 28.5035
d17 5.4773 4.9201 4.5375 3.6813 3.5000
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.53792
2 9 11.98409
3 16 25.58884
ズーム比 4.71842
広角 広角中間 中間 望遠中間 望遠
焦点距離 5.0604 7.4387 10.9300 16.0401 23.8770
Ｆナンバー 3.45000 4.19000 5.24000 5.48000 6.22000
画角 40.5428 27.6615 19.0126 13.1741 8.9356
像高 3.8300 3.8300 3.8300 3.8300 3.8300
レンズ全長 51.2963 47.8013 47.4925 50.3132 57.2566
ＢＦ 0.36957 0.37263 0.37253 0.40143 0.38713
d8 17.1334 10.5885 5.9457 2.8765 0.5000
d15 3.9500 7.5541 12.2708 18.9880 28.5035
d17 5.4773 4.9201 4.5375 3.6813 3.5000
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.53792
2 9 11.98409
3 16 25.58884
（数値実施例４）
数値実施例４のズームレンズ系は、図７に示した実施の形態４に対応する。数値実施例４のズームレンズ系の面データを表１０に、非球面データを表１１に、各種データを表１２に示す。
数値実施例４のズームレンズ系は、図７に示した実施の形態４に対応する。数値実施例４のズームレンズ系の面データを表１０に、非球面データを表１１に、各種データを表１２に示す。
表 １０（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 -81.11477 0.50000 1.83929 43.3
2* 7.85362 1.99500
3 ∞ 7.50500 1.81398 37.8
4 ∞ 0.10000
5 12.14594 2.61300 1.63777 33.7
6 -6.64792 0.01000 1.56732 42.8
7 -6.64792 0.40000 1.80420 46.5
8 51.54764 可変
9(絞り) ∞ -0.15000
10* 6.66582 2.98700 1.56004 63.9
11* -12.96429 0.10000
12 7.46030 1.84300 1.60726 61.0
13 -10.91284 0.01000 1.56732 42.8
14 -10.91284 1.14100 1.72253 33.6
15 4.03404 可変
16 -98.33370 3.00000 1.69966 55.2
17* -12.00000 3.50000
18 ∞ 0.78000 1.51680 64.2
19 ∞ (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 -81.11477 0.50000 1.83929 43.3
2* 7.85362 1.99500
3 ∞ 7.50500 1.81398 37.8
4 ∞ 0.10000
5 12.14594 2.61300 1.63777 33.7
6 -6.64792 0.01000 1.56732 42.8
7 -6.64792 0.40000 1.80420 46.5
8 51.54764 可変
9(絞り) ∞ -0.15000
10* 6.66582 2.98700 1.56004 63.9
11* -12.96429 0.10000
12 7.46030 1.84300 1.60726 61.0
13 -10.91284 0.01000 1.56732 42.8
14 -10.91284 1.14100 1.72253 33.6
15 4.03404 可変
16 -98.33370 3.00000 1.69966 55.2
17* -12.00000 3.50000
18 ∞ 0.78000 1.51680 64.2
19 ∞ (BF)
像面 ∞
表 １１（非球面データ）
第2面
K=-4.66838E-01, A4=-2.54637E-04, A6= 5.66317E-08, A8=-1.12666E-07
A10= 3.02083E-10
第10面
K= 0.00000E+00, A4=-4.14161E-04, A6=-8.48419E-06, A8= 1.92508E-07
A10= 7.45413E-09
第11面
K= 0.00000E+00, A4= 3.45768E-04, A6=-1.16229E-05, A8= 7.07752E-07
A10=-1.60478E-09
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 4.15243E-04, A6=-2.34360E-05, A8= 1.21858E-06
A10=-2.51330E-08
第2面
K=-4.66838E-01, A4=-2.54637E-04, A6= 5.66317E-08, A8=-1.12666E-07
A10= 3.02083E-10
第10面
K= 0.00000E+00, A4=-4.14161E-04, A6=-8.48419E-06, A8= 1.92508E-07
A10= 7.45413E-09
第11面
K= 0.00000E+00, A4= 3.45768E-04, A6=-1.16229E-05, A8= 7.07752E-07
A10=-1.60478E-09
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 4.15243E-04, A6=-2.34360E-05, A8= 1.21858E-06
A10=-2.51330E-08
表 １２（各種データ）
ズーム比 4.70271
広角 広角中間 中間 望遠中間 望遠
焦点距離 5.0591 7.4370 10.9288 16.0415 23.7915
Ｆナンバー 3.40000 4.17000 5.29000 5.43000 6.13000
画角 38.4300 26.3347 18.1262 12.4956 8.5190
像高 3.6000 3.6000 3.6000 3.6000 3.6000
レンズ全長 45.3125 43.1587 44.2162 48.6202 57.3435
ＢＦ 0.37736 0.36221 0.34662 0.33447 0.34316
d8 13.7707 8.4035 4.7518 2.2691 0.5340
d15 4.8304 8.0590 12.7838 19.6826 30.1323
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.11420
2 9 10.72509
3 16 19.25974
ズーム比 4.70271
広角 広角中間 中間 望遠中間 望遠
焦点距離 5.0591 7.4370 10.9288 16.0415 23.7915
Ｆナンバー 3.40000 4.17000 5.29000 5.43000 6.13000
画角 38.4300 26.3347 18.1262 12.4956 8.5190
像高 3.6000 3.6000 3.6000 3.6000 3.6000
レンズ全長 45.3125 43.1587 44.2162 48.6202 57.3435
ＢＦ 0.37736 0.36221 0.34662 0.33447 0.34316
d8 13.7707 8.4035 4.7518 2.2691 0.5340
d15 4.8304 8.0590 12.7838 19.6826 30.1323
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.11420
2 9 10.72509
3 16 19.25974
以下の表１３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 １３（条件の対応値）
本発明に係るズームレンズ系は、デジタルカメラ、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。
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（プリズム）
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 第８レンズ素子
Ａ 開口絞り
Ｐ 平行平板
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
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（プリズム）
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 第８レンズ素子
Ａ 開口絞り
Ｐ 平行平板
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
Claims (7)
- 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レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群のうち、少なくともいずれか２つのレンズ群の空気間隔が変化するように光軸に沿ってレンズ群を移動させて変倍を行い、
前記第１レンズ群が、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、
以下の条件（１）を満足する、ズームレンズ系：
０．３０＜｜ｆG1｜／ｆT＜０．５０ ・・・（１）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
ここで、
ｆG1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。 - 撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群から像面までの距離が変化し、以下の条件（２）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
０．５０＜（ＬT−ＬW）／√（ｆT×ｆW）＜２．００ ・・・（２）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
ここで、
ＬT：望遠端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側面から像面までの距離）、
ＬW：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側面から像面までの距離）、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。 - 撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群から像面までの距離が、一度減少した後に増大する、請求項２に記載のズームレンズ系。
- 第１レンズ群が、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する単レンズ素子と、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と、１組の接合レンズ素子とからなり、該接合レンズ素子が、物体側の正のパワーを有するレンズ素子と像側の負のパワーを有するレンズ素子とを接合したものである、請求項１に記載のズームレンズ系。
- 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：
−４．５＜β2T＜−２．０ ・・・（３）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
ここで、
β2T：望遠端かつ無限遠合焦状態における第２レンズ群の横倍率、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。 - 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レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群のうち、少なくともいずれか２つのレンズ群の空気間隔が変化するように光軸に沿ってレンズ群を移動させて変倍を行い、
前記第１レンズ群が、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、
以下の条件（１）：
０．３０＜｜ｆG1｜／ｆT＜０．５０ ・・・（１）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
（ここで、
ｆG1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である）
を満足するズームレンズ系である、撮像装置。 - 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レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群のうち、少なくともいずれか２つのレンズ群の空気間隔が変化するように光軸に沿ってレンズ群を移動させて変倍を行い、
前記第１レンズ群が、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、
以下の条件（１）：
０．３０＜｜ｆG1｜／ｆT＜０．５０ ・・・（１）
（ただし、ｆT／ｆW≧４．０である）
（ここで、
ｆG1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆT：望遠端での全系の焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である）
を満足するズームレンズ系である、カメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009001903A JP2010160278A (ja) | 2009-01-07 | 2009-01-07 | ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009001903A JP2010160278A (ja) | 2009-01-07 | 2009-01-07 | ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010160278A true JP2010160278A (ja) | 2010-07-22 |
Family
ID=42577485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009001903A Pending JP2010160278A (ja) | 2009-01-07 | 2009-01-07 | ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010160278A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012108278A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Olympus Imaging Corp | 光路折り曲げ部材を有するズームレンズ及びそれを備える撮像装置 |
| US8587876B2 (en) | 2010-11-17 | 2013-11-19 | Olympus Imaging Corp. | Zoom lens having optical path bending member and image pickup apparatus equipped with same |
| JP2014182378A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Sintai Optical (Shenzhen) Co Ltd | ズームレンズ |
| CN104155744A (zh) * | 2013-05-14 | 2014-11-19 | 信泰光学(深圳)有限公司 | 变焦镜头 |
| JP2015079229A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | コニカミノルタ株式会社 | ズームレンズ及び撮像装置 |
-
2009
- 2009-01-07 JP JP2009001903A patent/JP2010160278A/ja active Pending
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| US8587876B2 (en) | 2010-11-17 | 2013-11-19 | Olympus Imaging Corp. | Zoom lens having optical path bending member and image pickup apparatus equipped with same |
| US8810917B2 (en) | 2010-11-17 | 2014-08-19 | Olympus Imaging Corp. | Zoom lens having optical path bending member and image pickup apparatus equipped with same |
| US9213171B2 (en) | 2010-11-17 | 2015-12-15 | Olympus Corporation | Zoom lens having optical path bending member and image pickup apparatus equipped with same |
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