JP2012255898A

JP2012255898A - ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置

Info

Publication number: JP2012255898A
Application number: JP2011128573A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Mihara; 伸一三原; Tatsu Ota; 龍大田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2012-12-27

Abstract

【課題】明るく、広画角、高変倍で、諸収差が良好に補正された小型のズームレンズを提供する。
【解決手段】物体側より順に、正の第１レンズ群と、負の第２レンズ群と、正の第３レンズ群と、正の第４レンズ群と、正の最終レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群は固定であり、第２レンズ群は像面側へ移動し、第３レンズ群は固定であり、第４レンズ群は移動し、フォーカス時に第４レンズ群は移動し、第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力のレンズ成分と、負の屈折力のレンズ成分からなり、以下の条件式を満足する。−０．３＜（R42F−R42R）／（R42F＋R42R）＜０．６、但し、R42Fは、前記第４レンズ群の前記負の屈折力のレンズ成分の最も物体側面の近軸曲率半径R42Rは、前記第４レンズ群の前記負の屈折力のレンズ成分の最も像側面の近軸曲率半径、である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置に関するものである。

動画撮影では、常時、変倍やフォーカスをしながら撮影が行なわれる。変倍やフォーカスが常時行われるということは、光学系のレンズ群が常に移動していることになる。レンズ群が移動すると、それに伴って摺動音が発生する。この摺動音が大きいと、ノイズとして録音されてしまう。そこで、移動するレンズ群を少なくしたズームレンズが提案されている。

移動するレンズ群を少なくしたズームレンズの例として、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群は固定であり、第２レンズ群は像面側へ移動し、第３レンズ群は固定であり、第４レンズ群を移動させ、更に第４レンズ群を移動させてフォーカスを行うズームレンズが提案されている（特許文献１〜特許文献３）。

さらに、第４レンズ群の像側に、正の屈折力を有する第５レンズ群（固定群）を加えたズームレンズも提案されている。（特許文献４〜特許文献７）。

特開昭６２−１７８９１７号公報特開昭６２−２９７１８号公報特開昭６３−１２３００９号公報特開平３−１５４０１４号公報特開平５−２６４９０２号公報特開平６−２７３７５号公報特開平７−１５１９６７号公報

ここ数年、撮像装置では、ハイビジョン化に向けた取組みが盛んに行われている。従来のＮＴＳＣやＰＡＬといった標準テレビジョン方式では、撮像素子に必要な画素数は３０万画素〜４０万画素である。これに対して、ハイビジョン方式では、撮像素子に必要な画素数は２００万画素（1920×1080）となる。そのため、ズームレンズの結像性能もそれに見合ったものが要求される。

一例として、広角端におけるＦ値が２で、アスペクト比が１６：９、水平画角が約７０度（対角では７７度）、変倍比が１０倍超といった結像性能が、ズームレンズに要求される。また、当然のことながら小型軽量であることも必須条件である。しかし、これらの条件を満たしうるズームレンズの提案はまだない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、広角端でのＦ値が小さく、画角が広く、変倍比が高いズームレンズでありながら、諸収差が良好に補正された小型のズームレンズを提供することを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する最終レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群は固定であり、第２レンズ群は像面側へ移動し、第３レンズ群は固定であり、第４レンズ群は移動し、フォーカス時に第４レンズ群は移動し、第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力のレンズ成分と、負の屈折力のレンズ成分からなり、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
−０．３＜（R42F−R42R）／（R42F＋R42R）＜０．６・・・（１）
但し、
R42Fは、第４レンズ群の負の屈折力のレンズ成分の最も物体側面の近軸曲率半径、
R42Rは、第４レンズ群の負の屈折力のレンズ成分の最も像側面の近軸曲率半径、
レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであって、空気と接触する光学面を２つ有している、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、第４レンズ群の負の屈折力のレンズ成分は接合レンズであって、第４レンズ群の接合レンズは、物体側から順に、正屈折力の単レンズと負屈折力の単レンズよりなり、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
−０．５＜（R422F＋R422R）／（R422F−R422R）＜１．２・・・（２）
但し、
R422Fは、第４レンズ群の負の屈折力の単レンズの物体側面の近軸曲率半径、
R422Rは、第４レンズ群の負の屈折力の単レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、第４レンズ群の正の屈折力のレンズ成分は単レンズであり、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
−０．１＜（R41F＋R41R）／（R41F−R41R）＜０．５・・・（３）
但し、
R41Fは、第４レンズ群の正の屈折力のレンズ成分の最も物体側面の近軸曲率半径、
R41Rは、第４レンズ群の正の屈折力のレンズ成分の最も像側面の近軸曲率半径、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
４．０＜ｆ4／ｆW＜１０．０・・・（４）
但し、
ｆ4は、第４レンズ群の焦点距離、
ｆWは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離であって、無限遠物点合焦時における焦点距離、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
−２．００＜ｆf4／ｆ4＜−１．００・・・（５）
但し、
ｆ4は、第４レンズ群の焦点距離、
ｆf4は、第４レンズ群の最も物体側の面頂から第４レンズ群の前側焦点位置までの距離、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
１．１０＜ｆ34W／ｆ34T＜２．００・・・（６）
但し、
ｆ34Wは、広角端における第３レンズ群と第４レンズ群との合成系の焦点距離、
ｆ34Tは、望遠端における第３レンズ群と第４レンズ群との合成系の焦点距離であって、
いずれも無限遠物点合焦時における倍率、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
０．２０＜ｌｏｇ（β34T／β34W）＜０．９・ｌｏｇγ ・・・（７）
但し、
β34Wは、広角端における第３レンズ群と第４レンズ群との合成系の倍率、
β34Tは、望遠端における第３レンズ群と第４レンズ群との合成系の倍率、
ｆWは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆTは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
γ＝ｆT／ｆW＞７であって、
いずれも無限遠物点合焦時における倍率あるいは焦点距離、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力のレンズ成分と、負の屈折力のレンズ成分の２つのレンズ成分からなり、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
０．１＜（R32F−R32R）／（R32F＋R32R）＜５．０・・・（８）
但し、
R32Fは、第３レンズ群の負の屈折力のレンズ成分の最も物体側面の近軸曲率半径、
R32Rは、第３レンズ群の負の屈折力のレンズ成分の最も像側面の近軸曲率半径、
レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであって、空気と接触する光学面を２つ有している、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
０．３０＜｜β34W｜＜０．７０・・・（９）
但し、
β34Wは、広角端における第３レンズ群と第４レンズ群との合成系の倍率であって、無限遠物点合焦時における倍率、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
０．７０＜｜βFW|＜０．９８・・・（１０）
但し、
βFWは、広角端における最終レンズ群の倍率であって、無限遠物点合焦時における倍率、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
−０．１８＜ｆ2／ｆ1＜−０．０６・・・（１１）
但し、
ｆ1は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ2は、第２レンズ群の焦点距離、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（１２）を満足することが望ましい。
９＜ｆ1／ｆW＜１８・・・（１２）
但し、
ｆ1は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆWは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離であって、無限遠物点合焦時における焦点距離、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
０．３０＜ｌｏｇ（β2T／β2W）／ｌｏｇγ＜０．８０・・・（１３）
但し、
β2Wは、広角端における第２レンズ群の倍率、
β2Tは、望遠端における第２レンズ群の倍率、
ｆWは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆTは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離であって、
γ＝ｆT／ｆWであって、
いずれも無限遠物点合焦時における倍率あるいは焦点距離、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（１４）を満足することが望ましい。
０．１＜｜β2W｜＜０．３０・・・（１４）
但し、
β2Wは、広角端における第２レンズ群の倍率であって、無限遠物点合焦時における倍率、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（１５）を満足することが望ましい。
−０．５＜ｆW／ｆ123T＜０．１０・・・（１５）
但し、
ｆWは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ123Tは、望遠端における第１レンズ群から第３レンズ群までの合成系の焦点距離であって、
いずれも無限遠物点合焦時における焦点距離、
である。

また、本発明の撮像装置は、上記のズームレンズと、ズームレンズの像面に配置された撮像素子を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、広角端でのＦ値が小さく、画角が広く、変倍比が高いズームレンズでありながら、諸収差が良好に補正されたズームレンズ、及びそれを用いた撮像装置を提供することができる。

本発明の実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における断面図である。実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における収差図である。本発明の実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における断面図である。実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における収差図である。本発明の実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における断面図である。実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における収差図である。本発明の実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における断面図である。実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における収差図である。本発明の実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における断面図である。実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における収差図である。本発明による光学系を組み込んだデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図である。デジタルカメラ４０の後方斜視図である。デジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。本発明の光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコン３００のカバーを開いた状態の前方斜視図である。パソコン３００の撮影光学系３０３の断面図である。パソコン３００の側面図である。本発明の光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である携帯電話を示す図であり、（a）は携帯電話４００の正面図、（b）は側面図、（c）は撮影光学系４０５の断面図である。

実施形態のズームレンズについて説明する。なお、近軸焦点距離が正の値のレンズを正レンズ、近軸焦点距離が負の値のレンズを負レンズとする。

本実施形態のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する最終レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群は固定であり、第２レンズ群は像面側へ移動し、第３レンズ群は固定であり、第４レンズ群は移動し、フォーカス時に第４レンズ群は移動し、第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力のレンズ成分と、負の屈折力のレンズ成分からなり、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
−０．３＜（R42F−R42R）／（R42F＋R42R）＜０．６・・・（１）
但し、
R42Fは、第４レンズ群の負の屈折力のレンズ成分の最も物体側面の近軸曲率半径、
R42Rは、第４レンズ群の負の屈折力のレンズ成分の最も像側面の近軸曲率半径、
レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであって、空気と接触する光学面を２つ有している、
である。

本実施形態のズームレンズでは、ズームレンズを、少なくとも５つのレンズ群で構成している。これにより、光学系の広画角化と、大口径比化と、高変倍比化が実現できる。また、広角端から望遠端への変倍に際して、本実施形態のズームレンズでは、第２レンズ群と第４レンズ群のみを移動させている。このようにすることで、可動レンズ群の数を最小限にするともに、可動レンズ群の軽量化を実現している。また、第４レンズ群については、変倍に加えて焦点位置補正と合焦の役割を持たせている。これにより、可動レンズ群の数を最小限にしている。なお、可動レンズ群の数を最小限にするために、第１レンズ群と第３レンズ群は、変倍時、焦点位置補正時、合焦時のいずれにおいても固定としている。また、最終レンズ群は、第１レンズ群や第３レンズ群と同様に、変倍時、焦点位置補正時、合焦時のいずれにおいても固定としてかまわない。

ところで、従来のズームレンズでは、第２レンズ群の移動で変倍比の大半を稼ぎ、第４レンズ群は焦点位置補正や合焦を主に行なうという構成であった。このような構成では、広画角でかつ変倍比が高い（例えば、対角画角が７５度超で、変倍比が１０倍超）ズームレンズを実現することは極めて困難である。そこで、本実施形態のズームレンズでは、第３レンズ群よりも像側に位置するレンズ群に変倍機能を分担させるようにした。このようにすることで、画角を広く（大きく）しながら、変倍比も大きくすることができる。さらに、画角を広くしていくと、第１レンズ群と第２レンズ群における収差補正の困難になるが、上記のような構成にすることで、この困難さを緩和することができる。

なお、各レンズ群の構成は、例えば、第１レンズ群は負レンズを１つ含み、第２レンズ群は正レンズを１つ含み、第３レンズ群２つのレンズ成分からなり、第４レンズ群は２つのレンズ成分からなり、最終レンズ群は１つのレンズ成分からなる、というようにしてもよい。

さらに、本実施形態のズームレンズは、第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力のレンズ成分と、負の屈折力のレンズ成分からなり、条件式（１）を満足する。

第４レンズ群を、物体側から順に、正の屈折力のレンズ成分と、負の屈折力のレンズ成分で構成することで、第４レンズ群の主点位置を物体側に位置させることができる。これにより、最も繰り出し量が多くなる望遠端において、第３レンズ群との間隔をあらかじめ大きく広げておくことができる。その結果、より近距離の物体への合焦を、第４レンズ群を物体側に繰り出すことで行なうことができる。なお、レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであって、空気と接触する光学面を２つ有している。

また、条件式（１）は、第４レンズ群の負レンズ成分の形状（シェープファクターの逆数で示す）を規定するものである。条件式（１）を満足することで、コマ収差や像面湾曲の発生を抑えることができる。

条件式（１）の上限値を上回ると、球面収差、コマ収差やメリジオナル像面湾曲の補正が困難になりやすい。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、第４レンズ群の主点位置を物体側へ位置させることが困難となる。この場合、望遠端において、第４レンズ群がフォーカスのために移動するスペースを確保することが困難となる。その結果、光学系の全長を短縮させることが難しい。

ここで、条件式（１）に代えて、以下の条件式（１’）を満足するのが好ましい。
−０．２＜（R42F−R42R）／（R42F＋R42R）＜０．４・・・（１’）
また、条件式（１）に代えて、以下の条件式（１”）を満足するのがより好ましい。
−０．１＜（R42F−R42R）／（R42F＋R42R）＜０．２・・・（１”）

また、本実施形態のズームレンズは、第４レンズ群の負の屈折力のレンズ成分は接合レンズであって、第４レンズ群の接合レンズは、物体側から順に、正屈折力の単レンズと負屈折力の単レンズよりなり、以下の条件式（２）を満足するのが好ましい。
−０．５＜（R422F＋R422R）／（R422F−R422R）＜１．２・・・（２）
但し、
R422Fは、第４レンズ群の負の屈折力の単レンズの物体側面の近軸曲率半径、
R422Rは、第４レンズ群の負の屈折力の単レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。

条件式（２）は、第４レンズ群の接合レンズを構成する負レンズの形状（シェープファクターの逆数で示す）を規定するものである。条件式（２）を満足することで、コマ収差や像面湾曲の発生を抑えることができる。

条件式（２）の上限値を上回ると、コマ収差やメリジオナル像面湾曲の補正が困難になりやすい。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、第４レンズ群の主点位置を物体側へ位置させることが困難となる。この場合、望遠端において、第４レンズ群がフォーカスのために移動するスペースを確保することが困難となる。その結果、光学系の全長を短縮させることが難しい。

ここで、条件式（２）に代えて、以下の条件式（２’）を満足するのが好ましい。
−０．２＜（R422F＋R422R）／（R422F−R422R）＜０．６・・・（２’）
また、条件式（１０）に代えて、以下の条件式（２”）を満足するのがより好ましい。
−０．１＜（R422F＋R422R）／（R422F−R422R）＜０．４・・・（２）

また、本実施形態のズームレンズは、第４レンズ群の正の屈折力のレンズ成分は単レンズであり、以下の条件式（３）を満足するのが好ましい。
−０．１＜（R41F＋R41R）／（R41F−R41R）＜０．５・・・（３）
但し、
R41Fは、第４レンズ群の正の屈折力のレンズ成分の最も物体側面の近軸曲率半径、
R41Rは、第４レンズ群の正の屈折力のレンズ成分の最も像側面の近軸曲率半径、
である。

条件式（３）は、第４レンズ群の正の屈折力のレンズ成分の形状（シェープファクターの逆数で示す）を規定するものである。条件式（３）の上限値を上回ると、全長短縮に不利である。一方、条件式（３）の下限値を下回ると、コマ収差やメリジオナル像面湾曲（非点収差）の補正が困難になりやすい。

ここで、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’）を満足するのが好ましい。
０．０＜（R41F＋R41R）／（R41F−R41R）＜０．４・・・（３’）
また、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３”）を満足するのがより好ましい。
０．１＜（R41F＋R41R）／（R41F−R41R）＜０．３・・・（３”）

また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式（４）を満足するのが好ましい。
４．０＜ｆ4／ｆW＜１０．０・・・（４）
但し、
ｆ4は、第４レンズ群の焦点距離、
ｆWは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離であって、無限遠物点合焦時における焦点距離、
である。

条件式（４）は、第４レンズ群と広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離の比を規定するものである。条件式（４）を満足することで、薄型で、偏心による収差の発生を抑えることができる。

条件式（４）の上限値を上回ると、第４レンズ群の焦点距離が長くなるので、変倍及びフォーカスの際の第４レンズ群の移動量が大きくなる。一方、条件式（４）の下限値を下回ると、変倍による収差変動や偏心感度が増大しやすい。その結果、特に、球面収差やコマ収差が悪化する。

ここで、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４’）を満足するのが好ましい。
４．８＜ｆ4／ｆW＜７．０・・・（４’）
また、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４”）を満足するのがより好ましい。
５．１＜ｆ4／ｆW＜６．０・・・（４”）

また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式（５）を満足するのが好ましい。
−２．００＜ｆf4／ｆ4＜−１．００・・・（５）
但し、
ｆ4は、第４レンズ群の焦点距離、
ｆf4は、第４レンズ群の最も物体側の面頂から第４レンズ群の前側焦点位置までの距離、
である。

条件式（５）は、第４レンズ群と第４レンズ群の最も物体側の面頂から第４レンズ群の前側焦点位置までの距離の比を規定するものである。条件式（５）を満足することで、光学系を薄型にできるとともに、軸外における収差の発生を抑えることができる。

条件式（５）の上限値を上回ると、第３レンズ群と第４レンズ群が近づきやすくなる。この場合、第４レンズ群の望遠端での合焦スペースの確保が困難になりやすい。一方、条件式（５）の下限値を下回ると、第４レンズ群での特に軸外光線高が高くなるので、軸外収差の補正が困難になる。

ここで、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５’）を満足するのが好ましい。
−１．５０＜ｆf4／ｆ4＜−１．１０・・・（５’）
また、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５”）を満足するのがより好ましい。
−１．３５＜ｆf4／ｆ4＜−１．１５・・・（５”）

また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式（６）を満足するのが好ましい。
１．１０＜ｆ34W／ｆ34T＜２．００・・・（６）
但し、
ｆ34Wは、広角端における第３レンズ群と第４レンズ群との合成系の焦点距離、
ｆ34Tは、望遠端における第３レンズ群と第４レンズ群との合成系の焦点距離であって、
いずれも無限遠物点合焦時における焦点距離、
である。

条件式（６）は、第３レンズ群と第４レンズ群との合成系の、広角端での焦点距離と望遠端での焦点距離の比率を規定したものである。条件式（６）を満足することで、広角端から望遠端に向かって変倍する際に、合成系の焦点距離を維持又は短くすることができる。その結果、第３レンズ群と第４レンズ群との合成系による変倍（増倍）率を高くすることができるので、ズームレンズ全系の変倍比を高くすることができる。

条件式（６）の上限値を上回ると、第３レンズ群と第４レンズ群との相対的な偏心感度が高くなるので、特に、球面収差とコマ収差が悪化する。そのため、結像性能の劣化を招きやすい。一方、条件式（６）の下限値を下回ると、第４レンズ群の移動量を大きくしても、第３レンズ群と第４レンズ群との合成系による変倍（増倍）率を大きくすることが困難になる。

ここで、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６’）を満足するのが好ましい。
１．２０＜ｆ34W／ｆ34T＜２．００・・・（６’）
また、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６”）を満足するのがより好ましい。
１．２５＜ｆ34W／ｆ34T＜２．００・・・（６”）

また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式（７）を満足するのが好ましい。
０．２０＜ｌｏｇ（β34T／β34W）＜０．９・ｌｏｇγ ・・・（７）
但し、
β34Wは、広角端における第３レンズ群と第４レンズ群との合成系の倍率、
β34Tは、望遠端における第３レンズ群と第４レンズ群との合成系の倍率、
ｆWは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆTは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
γ＝ｆT／ｆW＞７であって、
いずれも無限遠物点合焦時における倍率あるいは焦点距離、
である。

条件式（７）は、第３レンズ群と第４レンズ群の合成系の変倍（増倍）率を規定したものである。条件式（７）を満足することで、球面収差やコマ収差を良好に補正した状態で、画角を広くすると共に変倍比を高くすることができる。

条件式（７）の上限値を上回ると、広角端と望遠端でのＦ値の差が大きくなるか、望遠端で軸上光線高が高くなる。望遠端で軸上光線高が高くなると、球面収差やコマ収差の補正が困難となる。一方、条件式（７）の下限値を下回ると、変倍は、ほとんど第２レンズ群の移動のみで行なわれることになる。この場合、第２レンズ群は、第１レンズ群とともに強い屈折力とせざるを得なくなる。その結果、特に広角端において、これらのレンズ群での光線高が高くなるため、より広角化することが困難となる。

ここで、条件式（７）に代えて、以下の条件式（７’）を満足するのが好ましい。
０．３０＜ｌｏｇ（β34T／β34W）＜０．７・ｌｏｇγ ・・・（７’）
また、条件式（７）に代えて、以下の条件式（７”）を満足するのがより好ましい。
０．３５＜ｌｏｇ（β34T／β34W）＜０．５５・ｌｏｇγ ・・・（７”）
但し、
γ＝ｆT／ｆW＞９
である。
また、条件式（７）に代えて、以下の条件式（７”’）を満足するのがより好ましい。
０．３８＜ｌｏｇ（β34T／β34W）＜０．５・ｌｏｇγ ・・・（７”’）
但し、
γ＝ｆT／ｆW＞１０
である。

なお、変倍比γ（＝ｆT／ｆW）は９以上ならばなお好ましく、１０以上ならばさらに好ましい。

また、本実施形態の撮ズームレンズは、第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力のレンズ成分と、負の屈折力のレンズ成分の２つのレンズ成分からなることが好ましい。

このようにすると、第４レンズ群の主点位置を物体側へ位置させることができる。その結果、ズームレンズの全長を短縮することができる。なお、レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであって、空気と接触する光学面を２つ有している。

そして、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式（８）を満足するのが好ましい。
０．１＜（R32F−R32R）／（R32F＋R32R）＜５．０・・・（８）
但し、
R32Fは、第３レンズ群の負の屈折力のレンズ成分の最も物体側面の近軸曲率半径、
R32Rは、第３レンズ群の負の屈折力のレンズ成分の最も像側面の近軸曲率半径、
レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであって、空気と接触する光学面を２つ有している、
である。

条件式（８）は、第３レンズ群の負の屈折力のレンズ成分の形状（シェープファクターの逆数で示す）を規定するものである。条件式（８）を満足することで、ズームレンズの全長を短くすることができる。

条件式（８）の上限値を超えると、全長短縮には有利だが、ズーム全域に亘り、球面収差およびコマ収差の補正が困難である。一方、条件式（８）の下限値を下回ると、第３レンズ群の主点位置を物体側へ位置させることが困難となるので、ズームレンズの全長短縮が困難になる。

ここで、条件式（８）に代えて、以下の条件式（８’）を満足するのが好ましい。
０．２＜（R32F−R32R）／（R32F＋R32R）＜２．５・・・（８’）
また、条件式（８）に代えて、以下の条件式（８”）を満足するのがより好ましい。
０．４＜（R32F−R32R）／（R32F＋R32R）＜１．２・・・（８”）

また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式（９）を満足するのが好ましい。
０．３０＜｜β34W｜＜０．７０・・・（９）
但し、
β34Wは、広角端における第３レンズ群と第４レンズ群との合成系の倍率であって、無限遠物点合焦時における倍率、
である。

条件式（９）は、広角端における第３レンズ群と第４レンズ群との合成系の倍率を規定するものである。条件式（９）を満足することで、ズームレンズの広画角化と薄型化ができる。

条件式（９）の上限値を上回ると、第１レンズ群の焦点距離を短くする必要がある。そうすると、広画角化が困難となる。一方、条件式（９）の下限値を下回ると、第４レンズ群と、その隣にある像側のレンズ群とが干渉しやすくなる。干渉を防止するために両者の間隔を広げると、光学系の全長が長くなる。

ここで、条件式（９）に代えて、以下の条件式（９’）を満足するのが好ましい。
０．３６＜｜β34W｜＜０．５６・・・（９’）
また、条件式（９）に代えて、以下の条件式（９”）を満足するのがより好ましい。
０．３９＜｜β34W｜＜０．５３・・・（９”）

また、本実施形態のズームレンズは、最終レンズ群は正の屈折力を有するレンズ成分からなることが好ましい。

ズームレンズ系としては、第１レンズ群から第４レンズ群までで完結しうるが、本実施形態のような広角で高変倍率であるズームレンズは、第１レンズ群の焦点距離は長めであり、第２レンズ群から第４レンズ群に至る変倍および焦点位置補正レンズ群の倍率適正領域がやや高めになる傾向があるため、所望の焦点距離とするために、全体的に倍率を下げるレンズ群が必要である。そこで、本実施形態のズームレンズでは、第４レンズ群の像側に最終レンズ群を設け、それを正の屈折力とし、＋１倍未満の倍率を持たせるようにした。なお、レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであって、空気と接触する光学面を２つ有している。

また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式（１０）を満足するのが好ましい。
０．７０＜｜βFW|＜０．９８・・・（１０）
但し、
βFWは、広角端における最終レンズ群の倍率であって、無限遠物点合焦時における倍率、
である。

条件式（１０）は、広角端における最終レンズ群の倍率を規定するものである。条件式（１０）を満足することで、軸外の各種収差の発生を抑えることができる。

条件式（１０）の上限値を上回ると、広角で高変倍比を有するズームレンズを得ることが困難となる。一方、条件式（１０）の下限値を下回ると、最終レンズ群の屈折力が大きくなるため、最終レンズ群を通る軸外光線高が高くなりやすくなる。その結果、軸外の各収差の補正が困難になる。

ここで、条件式（１０）に代えて、以下の条件式（１０’）を満足するのが好ましい。
０．７３＜｜βFW|＜０．９４・・・（１０’）
また、条件式（１０）に代えて、以下の条件式（１０”）を満足するのがより好ましい。
０．７６＜｜βFW|＜０．９０・・・（１０”）

また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式（１１）を満足するのが好ましい。
−０．１８＜ｆ2／ｆ1＜−０．０６・・・（１１）
但し、
ｆ1は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ2は、第２レンズ群の焦点距離、
である。

条件式（１１）は、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の比を規定したもので、広角化しながら高変倍率を獲得するための条件である。

条件式（１１）の上限値を上回ると、より広角化することが困難となる。一方、条件式（１１）の下限値を下回ると、高変倍率化することが困難となる。

ここで、条件式（１１）に代えて、以下の条件式（１１’）を満足するのが好ましい。
−０．１６＜ｆ2／ｆ1＜−０．０６・・・（１１’）
また、条件式（１１）に代えて、以下の条件式（１１”）を満足するのがより好ましい。
−０．１５＜ｆ2／ｆ1＜−０．０６・・・（１１”）

また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式（１２）を満足するのが好ましい。
９＜ｆ1／ｆW＜１８・・・（１２）
但し、
ｆ1は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆWは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離であって、無限遠物点合焦時における焦点距離、
である。

条件式（１２）は、第１レンズ群と広角端におけるズームレンズ全系の距離の比を規定するものである。条件式（１２）を満足することで、高変倍比で、諸収差の発生を抑えることができる。

条件式（１２）の上限値を上回ると、高変倍比化に不利となる。一方、条件式（１２）の下限値を下回ると、広画角化、広角端におけるメリジオナル像面湾曲やコマ収差の補正、および望遠端における軸上色収差や球面収差の補正を良好に行うのが困難になる。

ここで、条件式（１２）に代えて、以下の条件式（１２’）を満足するのが好ましい。
１０．５＜ｆ1／ｆW＜１７・・・（１２’）
また、条件式（１２）に代えて、以下の条件式（１２”）を満足するのがより好ましい。
１１．５＜ｆ1／ｆW＜１６・・・（１２”）

また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式（１３）を満足するのが好ましい。
０．３＜ｌｏｇ（β2T／β2W）／ｌｏｇγ＜０．８・・・（１３）
但し、
β2Wは、広角端における第２レンズ群の倍率、
β2Tは、望遠端における第２レンズ群の倍率、
ｆWは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆTは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離であって、
γ＝ｆT／ｆWであって、
いずれも無限遠物点合焦時における倍率あるいは焦点距離、
である。

条件式（１３）は、ズームレンズ全系の変倍比に対する第２レンズ群の変倍（増倍）率を規定したものである。この条件式（１３）は、前記第２レンズ群の望遠端における倍率の絶対値が１を大きく超えないように、第２レンズ群の増倍作用を抑制する条件である。条件式（１３）を満足することで、球面収差やコマ収差の良好な補正と広角化が実現できる。

条件式（１３）の上限値を上回ると、変倍はほとんど第２レンズ群の移動のみで行なわれることになる。この場合、第２レンズ群は第１レンズ群とともに強い屈折力とせざるを得なくなる。すると、特に広角端において、これらのレンズ群での光線高が高くなるため、より広角化することが困難となる。一方、条件式（１３）の下限値を下回ると、広角端と望遠端でのＦ値の差が大きくなるか、望遠端で軸上光線高が高くなる。望遠端で軸上光線高が高くなると、球面収差やコマ収差の補正が困難となる。

ここで、条件式（１３）に代えて、以下の条件式（１３’）を満足するのが好ましい。
０．４５＜ｌｏｇ（β2T／β2W）／ｌｏｇγ＜０．６７・・・（１３’）
また、条件式（１３）に代えて、以下の条件式（１３”）を満足するのがより好ましい。
０．５０＜ｌｏｇ（β2T／β2W）／ｌｏｇγ＜０．６４・・・（１３”）

また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式（１４）を満足するのが好ましい。
０．１＜｜β2W｜＜０．３０・・・（１４）
但し、
β2Wは、広角端における第２レンズ群の倍率であって、無限遠物点合焦時における倍率、
である。

条件式（１４）は、広角端における第２レンズ群の倍率（無限遠物点合焦時）を規定したものである。広角端における第２レンズ群の倍率を小さい値にすると、第２レンズ群の望遠端における倍率の絶対値が１を大きく超えない。そのため、第３レンズ群と第４レンズ群による合成系による増倍がしやすくなる。その結果、条件式（７）を満たすことが容易となる。また、第１レンズ群の焦点距離は自ずと長めになる。そのため、広角端における軸外収差や、望遠端における軸上から軸外全般にかけての収差補正が容易になる。一方、第２レンズ群の広角端における倍率をさらに小さくしていき、極端にはゼロ、つまり第１レンズ群のパワーがない状態になると、第２レンズ群には変倍効果がなくなってしまう（つまり、負先行型ズームレンズになる）。すると、高変倍率を確保することが困難となるので、第２レンズ群の広角端における倍率を小さくしすぎるのは好ましくない。そこで条件式（１４）を満足することで、軸外収差が良好に補正された状態で高い変倍比を得ることがきできる。

条件式（１４）の上限値を上回ると、画角を広くした際に、特に軸外収差補正が困難となる。一方、条件式（１４）の下限値を下回ると、高い変倍比の確保が困難となる。

ここで、条件式（１４）に代えて、以下の条件式（１４’）を満足するのが好ましい。
０．１＜｜β2W｜＜０．２４・・・（１４’）
また、条件式（１４）に代えて、以下の条件式（１４”）を満足するのがより好ましい。
０．１＜｜β2W｜＜０．２２・・・（１４”）

また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式（１５）を満足するのが好ましい。
−０．５＜ｆW／ｆ123T＜０．１０・・・（１５）
但し、
ｆWは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ123Tは、望遠端における第１レンズ群から第３レンズ群までの合成系の焦点距離であって、
いずれも無限遠物点合焦時における焦点距離、
である。

条件式（１５）は、広角端における前記ズームレンズ全系と望遠端における第１レンズ群から第３レンズ群までの合成系の焦点距離の比を規定するものである。条件式（１５）を満足することで、高変倍比で、諸収差の発生を抑えることができる。

条件式（１５）の上限値を上回ると、広角化、広角端におけるメリジオナル像面湾曲やコマ収差の補正、よび望遠端における軸上色収差や球面収差の補正に不利となる。一方、条件式（１５）の下限値を下回ると、高変倍率化に不利となる。

ここで、条件式（１５）に代えて、以下の条件式（１５’）を満足するのが好ましい。
−０．４＜ｆW／ｆ123T＜０．０４・・・（１５’）
また、条件式（１５）に代えて、以下の条件式（１５”）を満足するのがより好ましい。
−０．３＜ｆW／ｆ123T＜０．０２・・・（１５”）

また、本実施形態のズームレンズは、変倍時における第４レンズ群の移動方向が常に物体側であることが好ましい。

このようにすると、第３レンズ群と第４レンズ群との合成系における増倍効果が増すことになる。よって、ズームレンズ全系での変倍効率を高めることができる。特に、物体への合焦状態を維持しつつ、より望遠側に向かって変倍を行なうときに効果を発揮する。なお、合焦と変倍の順番は任意でよく、両者を同時あるいは並行的に行なってもかまわない。

また、最終レンズ群は、広角端から望遠端に向けて変倍する際に物体側へ移動させると、変倍時のメリジオナル像面湾曲やコマ収差の変動を打ち消す作用があるので有利である。しかしながら、最終レンズ群を物体側へ移動させると、特に望遠端あたりになると偏心などの誤差感度が増大する傾向にある。最終レンズ群を可動にすることで誤差感度が増大すること考えると、最終レンズ群は変倍時には固定としておくのがよい。

また、本実施形態の撮像装置は、上記のズームレンズと、ズームレンズの像面に配置された撮像素子を備えていることを特徴とする。

以下に、撮像光学系及び撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、屈折力の正負は、近軸曲率半径に基づく。

次に、実施例１にかかる撮像光学系について説明する。図１は実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における断面図である。

図２は実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における収差図である。また、ＦＩＹは像高を示している。なお、収差図における記号は、後述の実施例においても共通である。

実施例１のズームレンズは、図１に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とで構成されている。

広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は固定、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は固定、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は固定である。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズからなる。

非球面は、第２レンズ群Ｇ２の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面と、第５レンズ群Ｇ５の両凸正レンズの像側の面の５面に用いている。

次に、実施例２にかかる撮像光学系について説明する。図３は実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における断面図である。

図４は実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における収差図である。

実施例２のズームレンズは、図３に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５で構成されている。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズからなる。

非球面は、第２レンズ群Ｇ２の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（物体側から２番目）の両面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面と、第５レンズ群Ｇ５の両凸正レンズの両面の６面に用いている。

次に、実施例３にかかる撮像光学系について説明する。図５は実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における断面図である。

図６は実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における収差図である。

実施例３のズームレンズは、図５に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５で構成されている。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。

非球面は、第２レンズ群Ｇ２の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（物体側から２番目）の両面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面と、第５レンズ群Ｇ５の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの両面の６面に用いている。

次に、実施例４にかかる撮像光学系について説明する。図７は実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における断面図である。

図８は実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における収差図である。

実施例４のズームレンズは、図７に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５で構成されている。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなる。第５レンズ群Ｇ５は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。

非球面は、第２レンズ群Ｇ２の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（物体側から２番目）の両面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面と、第５レンズ群Ｇ５の像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの両面の６面に用いている。

次に、実施例５にかかる撮像光学系について説明する。図９は実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における断面図である。

図１０は実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図であって、広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における収差図である。

実施例５のズームレンズは、図９に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５で構成されている。

次に、上記各実施例の撮像光学系を構成する光学部材の数値データを掲げる。なお、各実施例の数値データにおいて、ｒ１、ｒ２、…は各レンズ面の曲率半径、ｄ１、ｄ２、…は各レンズの肉厚または空気間隔、ｎｄ１、ｎｄ２、…は各レンズのｄ線での屈折率、νｄ１、νｄ２、…は各レンズのアッべ数、＊印は非球面、ＦＬは全系の焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角、ＢＦはバックフォーカス、を示している。

また、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０としたとき、次の式で表される。
ｚ＝（ｙ²／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）²｝^1/2］
＋Ａ４ｙ⁴＋Ａ６ｙ⁶＋Ａ８ｙ⁸＋Ａ１０ｙ¹⁰
また、ｅは１０のべき乗を表している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。

数値実施例１
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 52.1523 1.3000 1.84666 23.78
2 32.6000 9.3000 1.49700 81.55
3 600.0000 0.1500
4 32.8220 5.6000 1.72916 54.68
5 110.0000 可変
6 150.0000 1.1000 1.77250 49.62
7 6.8228 4.6938
8* -17.6865 1.1000 1.53368 55.90
9* -200.0000 0.3922
10 -27.0451 1.0000 1.59282 68.62
11 28.3556 2.5000 1.94594 17.98
12 -81.3172 可変
13(絞り) ∞ 0.7000
14* 11.6202 3.2000 1.53368 55.90
15* -19.7300 0.2000
16 35.8407 0.7000 1.84666 23.78
17 12.8354 可変
18 22.9800 3.4000 1.76200 40.26
19 -37.4988 0.1500
20 13.6117 3.9000 1.58313 59.37
21 -24.5294 0.7000 1.80518 25.43
22 12.9572 可変
23 21.2494 2.0000 1.53368 55.90
24* -36.3228 2.7000
25 ∞ 1.0000 1.51633 64.14
26 ∞ 0.3000
27 ∞ 0.7000 1.51633 64.14
28 ∞ 0.4964
像面（撮像面）∞

非球面データ
第８面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-1.3796E-04,A6=-3.4249E-06,A8=7.1817E-10,A10=0.0000E+00

第９面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-2.7228E-04,A6=-4.6717E-06,A8=3.7336E-08,A10=0.0000E+00

第１４面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-1.1404E-04,A6=-1.0637E-06,A8=5.9473E-10,A10=0.0000E+00

第１５面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=7.6388E-05,A6=-9.1278E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第２４面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=2.9911E-04,A6=-9.6034E-08,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

各種データ
広角中間望遠
FL 4.14288 13.93198 47.01961
Fno 1.8316 2.2580 2.8447
ω 37.7 11.9 3.5
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 97.3953 97.4000 97.4076
BF 0.49641 0.50000 0.50862

d5 0.70000 17.80941 27.17715
d12 28.27700 11.17465 1.79985
d17 19.16483 12.60927 6.80540
d22 1.97117 8.52073 14.33060

ズームレンズ群データ
G 始面焦点距離
1 1 49.37862
2 6 -7.14877
3 13 28.58517
4 18 22.70166
5 23 25.42808

数値実施例２
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 64.1556 1.2000 1.84666 23.78
2 37.0904 8.4716 1.49700 81.55
3 -1162.2792 0.1500
4 34.0187 5.0784 1.72916 54.68
5 101.4155 可変
6 297.4979 1.1000 1.72916 54.68
7 7.7542 3.4141
8* 37.4496 1.1000 1.53368 55.90
9* 18.3906 2.1481
10 -13.3282 1.0000 1.59282 68.62
11 39.5370 2.2000 1.94594 17.98
12 -52.4756 可変
13(絞り) ∞ 0.7000
14* 13.7419 3.2000 1.53368 55.90
15* -16.6667 0.2000
16 646.8277 0.7000 1.84666 23.78
17 21.5938 可変
18 21.0176 3.4000 1.76200 40.10
19 -32.7582 0.1500
20 15.6826 3.9000 1.56883 56.36
21 -15.6029 0.7000 1.80518 25.43
22 15.0481 可変
23* 593.4730 2.0000 1.53368 55.90
24* -15.3902 2.2000
25 ∞ 1.0000 1.51633 64.14
26 ∞ 0.3000
27 ∞ 0.7000 1.51633 64.14
28 ∞ 0.5213
像面（撮像面）∞

非球面データ
第８面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.2882E-04,A6=7.7927E-06,A8=-1.3054E-08,A10=0.0000E+00

第９面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-6.0362E-04,A6=8.9092E-06,A8=-3.8039E-08,A10=0.0000E+00

第１４面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-9.1865E-05,A6=1.0809E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第１５面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=8.8658E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第２３面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.9854E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第２４面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-2.6516E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

各種データ
広角中間望遠
FL 4.01483 13.53981 45.78194
Fno 1.8351 2.3179 2.8306
ω 38.4 12.2 3.6
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 98.2775 98.2500 98.2812
BF 0.52132 0.52000 0.52503

d5 0.70000 19.77901 29.92741
d12 31.02700 11.94178 1.79959
d17 18.78297 12.69713 6.30809
d22 2.23403 8.29987 14.70891

ズームレンズ群データ
G 始面焦点距離
1 1 53.77399
2 6 -7.46979
3 13 28.58499
4 18 22.06881
5 23 28.14104

数値実施例３
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 63.5683 1.2000 1.84666 23.78
2 37.1184 8.8000 1.49700 81.61
3 -1121.9823 0.1500
4 33.7332 5.2000 1.72916 54.68
5 96.3714 可変
6 296.0130 1.1000 1.72916 54.68
7 7.4617 3.4724
8* 38.0001 1.1000 1.53368 55.90
9* 19.3797 2.0528
10 -13.4317 1.0000 1.59282 68.63
11 39.8641 2.2000 1.94595 17.98
12 -52.1009 可変
13(絞り) ∞ 0.7000
14* 14.2090 3.2000 1.53368 55.90
15* -16.1843 0.2000
16 336.2294 0.7000 1.84666 23.78
17 21.0247 可変
18 21.7948 3.4000 1.74400 44.78
19 -29.6145 0.1500
20 16.7821 3.9000 1.57099 50.80
21 -16.7735 0.7000 1.80518 25.42
22 16.8017 可変
23* -100.0000 2.0000 1.53368 55.90
24* -14.8007 2.2000
25 ∞ 1.0000 1.51633 64.14
26 ∞ 0.3000
27 ∞ 0.7000 1.51633 64.14
28 ∞ 0.5313
像面（撮像面）∞

非球面データ
第８面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.2787E-04,A6=7.8053E-06,A8=3.9279E-09,A10=0.0000E+00

第９面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-6.1721E-04,A6=9.3376E-06,A8=-3.7342E-08,A10=0.0000E+00

第１４面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-9.3961E-05,A6=1.0370E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第１５面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=8.9752E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第２３面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.1583E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第２４面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=1.2097E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

各種データ
広角中間望遠
FL 4.02662 13.51272 45.43028
Fno 1.8491 2.2611 2.8153
ω 38.3 12.3 3.7
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 98.3054 98.3000 98.3136
BF 0.53127 0.53000 0.53939

d5 0.70000 19.78246 29.85000
d12 30.78700 11.75238 1.63700
d17 18.23547 12.37137 6.16873
d22 2.62653 8.43863 14.69327

ズームレンズ群データ
G 始面焦点距離
1 1 53.83635
2 6 -7.37469
3 13 28.78326
4 18 21.28816
5 23 32.28739

数値実施例４
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 57.4312 1.1000 1.84666 23.78
2 34.2144 8.9948 1.48749 70.23
3 642.8284 0.1500
4 33.1748 5.1517 1.72916 54.68
5 95.8748 可変
6 400.0000 1.1000 1.72916 54.68
7 7.0807 4.2788
8* 43.0000 1.1000 1.53368 55.90
9* 17.1612 1.6669
10 -15.8946 0.8500 1.59282 68.63
11 265.2395 2.2000 1.94595 17.98
12 -29.1259 可変
13(絞り) ∞ 0.7000
14* 13.4810 3.2000 1.53368 55.90
15* -18.6665 0.1500
16 181.9738 0.7000 1.84666 23.78
17 20.3665 可変
18 20.6599 3.4000 1.72342 37.95
19 -33.9741 0.1500
20 16.2761 3.8000 1.58313 59.38
21 -16.2761 0.7000 1.80518 25.42
22 15.8190 可変
23* -100.0000 1.6000 1.53368 55.90
24* -13.8070 2.7000
25 ∞ 1.0000 1.51633 64.14
26 ∞ 0.3000
27 ∞ 0.7000 1.51633 64.14
28 ∞ 0.5309
像面（撮像面）∞

非球面データ
第８面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.4787E-04,A6=7.3678E-06,A8=-4.4682E-08,A10=0.0000E+00

第９面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-7.1046E-04,A6=8.7428E-06,A8=-1.1765E-07,A10=0.0000E+00

第１４面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-8.2921E-05,A6=6.5431E-08,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第１５面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=7.9777E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第２３面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.8081E-04,A6=8.0925E-06,A8=1.0950E-07,A10=0.0000E+00

第２４面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=2.9366E-05,A6=5.2804E-06,A8=1.9690E-07,A10=0.0000E+00

各種データ
広角中間望遠
FL 3.99831 13.53193 45.87518
Fno 1.8421 2.2119 2.8553
ω 38.5 12.4 3.7
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 98.4411 98.4100 98.4452
BF 0.53091 0.53200 0.53496

d5 0.70000 20.57107 31.58374
d12 32.48400 12.62172 1.60026
d17 16.30236 10.74618 5.55462
d22 2.73164 8.24682 13.47938

ズームレンズ群データ
G 始面焦点距離
1 1 55.46328
2 6 -7.99405
3 13 29.92609
4 18 22.98715
5 23 29.82289

数値実施例５
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 57.8120 1.1000 1.84666 23.78
2 34.2860 9.0000 1.48749 70.23
3 672.7620 0.1500
4 33.4940 5.1500 1.72916 54.68
5 99.7360 可変
6 401.8870 1.1000 1.72916 54.68
7 7.1280 4.2800
8* 43.0000 1.1000 1.53368 55.90
9* 17.6153 1.6700
10 -16.7900 0.8500 1.63854 55.45
11 104.6070 2.2000 1.94595 17.98
12 -30.7220 可変
13(絞り) ∞ 0.7000
14* 13.2039 3.2000 1.53368 55.90
15* -19.6413 0.1500
16 99.9290 0.7000 1.84666 23.78
17 18.7490 可変
18 20.5380 3.4000 1.72342 37.95
19 -34.2440 0.1500
20 16.1190 3.8000 1.58313 59.38
21 -16.1190 0.7000 1.80518 25.42
22 15.8610 可変
23* -100.0000 1.6000 1.53368 55.90
24* -13.9435 2.7000
25 ∞ 1.0000 1.51633 64.14
26 ∞ 0.3000
27 ∞ 0.7000 1.51633 64.14
28 ∞ 0.5330
像面（撮像面）∞

非球面データ
第８面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.4787E-04,A6=7.3678E-06,A8=-4.4682E-08,A10=0.0000E+00

第９面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-7.0011E-04,A6=8.7587E-06,A8=-1.1554E-07,A10=0.0000E+00

第１４面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-8.4732E-05,A6=4.6644E-08,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第１５面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=7.4993E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第２３面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-5.0232E-04,A6=8.8113E-06,A8=6.2288E-08,A10=0.0000E+00

第２４面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-1.0619E-05,A6=5.5555E-06,A8=1.6400E-07,A10=0.0000E+00

各種データ
広角中間望遠
FL 4.00461 13.61600 46.25924
Fno 1.8421 2.2132 2.8656
ω 38.2 12.2 3.6
像高 2.974 2.974 2.974
レンズ全長 98.4600 98.4500 98.4636
BF 0.53296 0.53000 0.53657

d5 0.70000 20.61039 31.58400
d12 32.48400 12.60361 1.60000
d17 16.30720 10.74364 5.52358
d22 2.73580 8.26236 13.51942

ズームレンズ群データ
G 始面焦点距離
1 1 55.40660
2 6 -7.99089
3 13 30.01582
4 18 22.76022
5 23 30.16510

各実施例の条件式の対応値を以下に示す。
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
(1) (Ｒ42F-Ｒ42R)/(Ｒ42F+Ｒ42R) 0.025 0.021 -0.001 0.014 0.008
(2) (Ｒ422F+Ｒ422R)/(Ｒ422F-Ｒ422R) 0.309 0.018 -0.001 0.014 0.008
(3) (Ｒ41F+Ｒ41R)/(Ｒ41F-Ｒ41R) -0.240 -0.218 -0.152 -0.244 -0.250
(4) ｆ4/ｆW 5.478 5.491 5.281 5.744 5.679
(5) ｆf4/ｆ4 -1.194 -1.192 -1.162 -1.174 -1.173
(6) ｆ34W/ｆ34T 1.381 1.379 1.375 1.288 1.291
(7) log(β34T/β34W) 0.393 0.433 0.432 0.404 0.406
(8) (Ｒ32F-Ｒ32R)/(Ｒ32F+Ｒ32R) 0.473 0.935 0.974 0.799 0.684
(9) |β34W| 0.505 0.450 0.442 0.421 0.421
(10) |βFW| 0.786 0.853 0.880 0.850 0.853
(11) ｆ2/ｆ1 -0.145 -0.139 -0.137 -0.144 -0.144
(12) ｆ1/ｆW 11.919 13.394 13.370 13.872 13.836
(13) log(β2T/β2W)/logγ 0.627 0.590 0.591 0.619 0.617
(14) |β2W| 0.211 0.195 0.192 0.202 0.202
(15) ｆW/ｆ123T -0.0201 -0.0212 -0.0233 -0.0139 -0.0146

また、各パラメータの値を以下に示す。
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
ｆ34W 20.020 19.280 19.178 18.538 18.554
ｆ34T 14.497 13.980 13.946 14.39 14.369
β34W -0.505 -0.450 -0.442 -0.421 -0.421
β34T -1.249 -1.220 -1.196 -1.067 -1.073
β34T/β34W 2.473 2.711 2.706 2.538 2.549
γ=ｆT/ｆW 11.429 11.391 11.270 11.463 11.542
βFW 0.786 0.853 0.880 0.850 0.853
β2W -0.211 -0.195 -0.192 -0.202 -0.202
β2T -0.971 -0.820 -0.803 -0.912 -0.914

さて、以上のような本発明の結像（撮像）光学系は、物体の像をＣＣＤやＣＭＯＳなどの電子撮像素子で撮影する撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、携帯端末、特に持ち運びに便利な携帯電話等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。

図１１〜図１３に本発明による結像光学系をデジタルカメラの撮影光学系４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図１１はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１２は同後方斜視図、図３はデジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。

デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッター４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７等を含む。そして、撮影者が、カメラ４０の上部に配置されたシャッター４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１の撮像光学系４８を通して撮影が行われる。

撮影光学系４１によって形成された物体像は、ＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、画像処理手段５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７に表示される。また、この画像処理手段５１にはメモリ等が配置され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、このメモリは画像処理手段５１と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。

さらに、ファインダー用光路４４上には、ファインダー用対物光学系５３が配置されている。このファインダー用対物光学系５３は、カバーレンズ５４、第１プリズム１０、開口絞り２、第２プリズム２０、フォーカス用レンズ６６からなる。このファインダー用対物光学系５３によって、結像面６７上に物体像が形成される。この物体像は、像正立部材であるポロプリズム５５の視野枠５７上に形成される。このポロプリズム５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系５９が配置されている。

このように構成されたデジタルカメラ４０によれば、撮影光学系４１の構成枚数を少なくした小型化・薄型化の撮像光学系を有する電子撮像装置が実現できる。なお、本発明は、上述した沈胴式のデジタルカメラに限られず、屈曲光学系を採用する折り曲げ式のデジタルカメラにも適用できる。
また、撮影光学系４１に一体化されたオートフォーカス機構５００を備えている。オートフォーカス機構５００を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。

また、撮影光学系４１と電子撮像素子チップ（電子撮像素子）とを一体化したことが望ましい。
電子撮像素子を一体化することで、撮像光学系による光学像を電気信号化することがでる。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能なデジタルカメラ（撮像装置）を提供できる。

次に、本発明の撮像光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコンを図１４〜図１６に示す。図１４はパソコン３００のカバーを開いた状態の前方斜視図、図１５はパソコン３００の撮影光学系３０３の断面図、図１６は図１４の側面図である。図１４〜図１６に示されるように、パソコン３００は、キーボード３０１と、情報処理手段や記録手段と、モニター３０２と、撮影光学系３０３とを有している。

ここで、キーボード３０１は、外部から操作者が情報を入力するためのものである。情報処理手段や記録手段は、図示を省略している。モニター３０２は、情報を操作者に表示するためのものである。撮影光学系３０３は、操作者自身や周辺の像を撮影するためのものである。モニター３０２は、液晶表示素子やＣＲTディスプレイ等であってよい。液晶表示素子としては、図示しないバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子がある。また、図中、撮影光学系３０３は、モニター３０２の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター３０２の周囲や、キーボード３０１の周囲のどこであってもよい。

この撮影光学系３０３は、撮影光路３０４上に、例えば実施例１の撮像光学系からなる対物光学系１００と、像を受光する電子撮像素子チップ１６２とを有している。これらはパソコン３００に内蔵されている。

鏡枠の先端には、対物光学系１００を保護するためのカバーガラス１０２が配置されている。
電子撮像素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、パソコン３００の処理手段に入力される。そして、最終的に、物体像は電子画像としてモニター３０２に表示される。図１４には、その一例として、操作者が撮影した画像３０５が示されている。また、この画像３０５は、処理手段を介し、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。遠隔地への画像伝達は、インターネットや電話を利用する。
また、対物光学系１００（撮像光学系）に一体化されたオートフォーカス機構５００を備えている。オートフォーカス機構５００を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。

また、対物光学系１００（撮像光学系）と電子撮像素子チップ１６２（電子撮像素子）とを一体化したことが望ましい。
電子撮像素子を一体化することで、撮像光学系による光学像を電気信号化することがでる。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能なパソコン（撮像装置）を提供できる。

次に、本発明の撮像光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である電話、特に持ち運びに便利な携帯電話を図１５に示す。図１７（a）は携帯電話４００の正面図、図１７（b）は側面図、図１７（c）は撮影光学系４０５の断面図である。図１７（a）〜（c）に示されるように、携帯電話４００は、マイク部４０１と、スピーカ部４０２と、入力ダイアル４０３と、モニター４０４と、撮影光学系４０５と、アンテナ４０６と、処理手段とを有している。

ここで、マイク部４０１は、操作者の声を情報として入力するためのものである。スピーカ部４０２は、通話相手の声を出力するためのものである。入力ダイアル４０３は、操作者が情報を入力するためのものである。モニター４０４は、操作者自身や通話相手等の撮影像や、電話番号等の情報を表示するためのものである。アンテナ４０６は、通信電波の送信と受信を行うためのものである。処理手段（不図示）は、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行ためのものである。

ここで、モニター４０４は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置、特にこれらに限られない。この撮影光学系４０５は、撮影光路４０７上に配された対物光学系１００と、物体像を受光する電子撮像素子チップ１６２とを有している。対物光学系１００としては、例えば実施例１の撮像光学系が用いられる。これらは、携帯電話４００に内蔵されている。

鏡枠の先端には、対物光学系１００を保護するためのカバーガラス１０２が配置されている。
電子撮影素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、図示していない画像処理手段に入力される。そして、最終的に物体像は、電子画像としてモニター４０４に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、処理手段には信号処理機能が含まれている。通信相手に画像を送信する場合、この機能により、電子撮像素子チップ１６２で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する。
また、対物光学系１００（撮像光学系）に一体化されたオートフォーカス機構５００を備えている。オートフォーカス機構５００を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。

また、対物光学系１００（撮像光学系）と電子撮像素子チップ１６２（電子撮像素子）とを一体化することが望ましい。
電子撮像素子を一体化することで、撮像光学系のよる光学像を電気信号化することができる。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能な携帯電話（撮像装置）を提供できる。

なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。

以上のように、本発明は、諸収差、特にコマ収差が良好に補正された撮像光学系、およびそれを用いた撮像装置に適している。

Ｌ１第１レンズ
Ｌ２第２レンズ
Ｌ３第３レンズ
Ｌ４第４レンズ
Ｌ５第５レンズ
ＣＧカバーガラス
Ｉ撮像面
Ｓ開口絞り
４０デジタルカメラ
４１撮影光学系
４２撮影用光路
４３ファインダー光学系
４４ファインダー用光路
４５シャッター
４６フラッシュ
４７液晶表示モニター
４８レンズ
４９ＣＣＤ
５０撮像面
５１処理手段
５３ファインダー用対物光学系
５５ポロプリズム
５７視野枠
５９接眼光学系
６６フォーカス用レンズ
６７結像面
１００対物光学系
１０２カバーガラス
１６２電子撮像素子チップ
１６６端子
３００パソコン
３０１キーボード
３０２モニター
３０３撮影光学系
３０４撮影光路
３０５画像
４００携帯電話
４０１マイク部
４０２スピーカ部
４０３入力ダイアル
４０４モニター
４０５撮影光学系
４０６アンテナ
４０７撮影光路
５００オートフォーカス機構

Claims

物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する最終レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群は固定であり、前記第２レンズ群は像面側へ移動し、前記第３レンズ群は固定であり、前記第４レンズ群は移動し、フォーカス時に前記第４レンズ群は移動し、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力のレンズ成分と、負の屈折力のレンズ成分からなり、以下の条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−０．３＜（R42F−R42R）／（R42F＋R42R）＜０．６・・・（１）
但し、
R42Fは、前記第４レンズ群の前記負の屈折力のレンズ成分の最も物体側面の近軸曲率半径、
R42Rは、前記第４レンズ群の前記負の屈折力のレンズ成分の最も像側面の近軸曲率半径、
レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであって、空気と接触する光学面を２つ有している、
である。
前記第４レンズ群の前記負の屈折力のレンズ成分は接合レンズであって、
前記第４レンズ群の接合レンズは、物体側から順に、正屈折力の単レンズと負屈折力の単レンズよりなり、
以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
−０．５＜（R422F＋R422R）／（R422F−R422R）＜１．２・・・（２）
但し、
R422Fは、前記第４レンズ群の前記負の屈折力の単レンズの物体側面の近軸曲率半径、
R422Rは、前記第４レンズ群の前記負の屈折力の単レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
前記第４レンズ群の前記正の屈折力のレンズ成分は単レンズであり、
以下の条件式（３）を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
−０．１＜（R41F＋R41R）／（R41F−R41R）＜０．５・・・（３）
但し、
R41Fは、前記第４レンズ群の前記正の屈折力のレンズ成分の最も物体側面の近軸曲率半径、
R41Rは、前記第４レンズ群の前記正の屈折力のレンズ成分の最も像側面の近軸曲率半径、
である。
以下の条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
４．０＜ｆ4／ｆW＜１０．０・・・（４）
但し、
ｆ4は、前記第４レンズ群の焦点距離、
ｆWは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離であって、無限遠物点合焦時における焦点距離、
である。
以下の条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
−２．００＜ｆf4／ｆ4＜−１．００・・・（５）
但し、
ｆ4は、前記第４レンズ群の焦点距離、
ｆf4は、前記第４レンズ群の最も物体側の面頂から前記第４レンズ群の前側焦点位置までの距離、
である。
以下の条件式（６）を満たすことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
１．１０＜ｆ34W／ｆ34T＜２．００・・・（６）
但し、
ｆ34Wは、広角端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との合成系の焦点距離、
ｆ34Tは、望遠端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との合成系の焦点距離であって、
いずれも無限遠物点合焦時における倍率、
である。
以下の条件式（７）を満たすことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．２０＜ｌｏｇ（β34T／β34W）＜０．９・ｌｏｇγ ・・・（７）
但し、
β34Wは、広角端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との合成系の倍率、
β34Tは、望遠端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との合成系の倍率、
ｆWは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
ｆTは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
γ＝ｆT／ｆW＞７であって、
いずれも無限遠物点合焦時における倍率あるいは焦点距離、
である。
前記第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力のレンズ成分と、負の屈折力のレンズ成分の２つのレンズ成分からなり、
以下の条件式（８）を満たすことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．１＜（R32F−R32R）／（R32F＋R32R）＜５．０・・・（８）
但し、
R32Fは、前記第３レンズ群の前記負の屈折力のレンズ成分の最も物体側面の近軸曲率半径、
R32Rは、前記第３レンズ群の前記負の屈折力のレンズ成分の最も像側面の近軸曲率半径、
前記レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであって、空気と接触する光学面を２つ有している、
である。
以下の条件式（９）を満たすことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．３０＜｜β34W｜＜０．７０・・・（９）
但し、
β34Wは、広角端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との合成系の倍率であって、無限遠物点合焦時における倍率、
である。
以下の条件式（１０）を満たすことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．７０＜｜βFW|＜０．９８・・・（１０）
但し、
βFWは、広角端における前記最終レンズ群の倍率であって、無限遠物点合焦時における倍率、
である。
以下の条件式（１１）を満たすことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のズームレンズ。
−０．１８＜ｆ2／ｆ1＜−０．０６・・・（１１）
但し、
ｆ1は、前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ2は、前記第２レンズ群の焦点距離、
である。
以下の条件式（１２）を満たすことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のズームレンズ。
９＜ｆ1／ｆW＜１８・・・（１２）
但し、
ｆ1は、前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆWは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離であって、無限遠物点合焦時における焦点距離、
である。
以下の条件式（１３）を満たすことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．３０＜ｌｏｇ（β2T／β2W）／ｌｏｇγ＜０．８０・・・（１３）
但し、
β2Wは、広角端における前記第２レンズ群の倍率、
β2Tは、望遠端における前記第２レンズ群の倍率、
ｆWは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
ｆTは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離であって、
γ＝ｆT／ｆWであって、
いずれも無限遠物点合焦時における倍率あるいは焦点距離、
である。
以下の条件式（１４）を満たすことを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．１＜｜β2W｜＜０．３０・・・（１４）
但し、
β2Wは、広角端における前記第２レンズ群の倍率であって、無限遠物点合焦時における倍率、
である。
以下の条件式（１５）を満たすことを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
−０．５＜ｆW／ｆ123T＜０．１０・・・（１５）
但し、
ｆWは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ123Tは、望遠端における前記第１レンズ群から前記第３レンズ群までの合成系の焦点距離であって、
いずれも無限遠物点合焦時における焦点距離、
である。
請求項１から１５のいずれか一項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズの像面に配置された撮像素子と
を備える撮像装置。