JP5176581B2

JP5176581B2 - ズームレンズ及び撮像装置

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Publication number: JP5176581B2
Application number: JP2008036038A
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Inventors: 浩司豊田
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Publication date: 2013-04-03
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Description

本発明はズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、小型で高画質かつ高倍率のズームレンズ及び撮像装置に関する。

近年、民生用のビデオカメラやデジタルビデオカメラ等の小型の撮像装置は、家庭用としても広く普及している。

これらの小型の撮像装置については、携帯性を重視した小型化、高画質化、高倍率化等の要求が高く、撮像装置に搭載される撮影用のレンズ、特に、ズームレンズについても、全長や奥行きの短縮等による小型化及びレンズ性能の向上が要求される。

また、近年、光学的な手振れ補正に対する要求も高く、小型化、高画質化、高倍率化に加え、光学式手振れ補正の要求を満たすための設計難易度も非常に高くなってきている。

このような状況において、従来のズームレンズには、例えば、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、負の屈折力を有する第４レンズ群及び正の屈折力を有する第５レンズ群が物体側から像側へ順に配置されて構成され、第３レンズ群が正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとから成り、第３レンズ群が手振れ時の像の変動を補正するために、光軸方向に略直交する方向へ移動可能とされたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたズームレンズにあっては、上記した構成により、光学式手振れ補正が可能とされた、例えば、ビデオカメラ用ズームレンズを実現している。

また、従来のズームレンズには、例えば、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レンズ群及び正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側から像側へ順に配置されて構成され、第５レンズ群が正の屈折力を有する正部分群と負の屈折力を有する負部分群とから成り、正部分群を光軸方向に略直交する方向へ移動可能とすることによって、像をシフトさせて手振れ補正を可能としたものがある。

上記した特許文献１及び特許文献２に記載したような従来のズームレンズにおいては、特に、望遠側において、主に、手振れに起因する画像のブレを補正するために、ズームレンズを構成するレンズ群の一部を光軸に略直交する方向へ移動可能とし、画像の高品質化及び光学性能の向上が図られるような設計が行われている。また、小型化や高倍率化等を確保しつつ、所望の光学性能が満たされるようにレンズ構成が決定されている。

このような観点から、特許文献１及び特許文献２に記載されたズームレンズにあっては、レンズ構成を５群構成とすることにより、高倍率化及び高画質化を実現しつつ、光学式手振れ補正機能を確保して所望の良好な光学性能を満たすことが可能となっている。

特開２００３−２２８００１号公報特開２００６−２３５９３号公報

しかしながら、上記した従来のズームレンズは、特に、光学式手振れ補正機能の搭載に伴い、メカ機構まで含めた撮像装置の小型化を図る上で、手振れ補正機構の大型化が無視できなくなっており、以下に示すような問題点を有している。

特許文献１に記載されたズームレンズにあっては、第３レンズ群を手振れ時の像の変動を補正するために、光軸方向に略直交する方向へ移動可能としているが、第３レンズ群においては、第１レンズ群を除く他のレンズ群に比べて光束の径が大きくなる傾向にあることから、手振れ補正まで含めた場合のレンズ面上の有効径が非常に大きくなり、その結果、装置の大型化を招いてしまう。

また、第３レンズ群はズームレンズにおける光軸の略中央部に存在し、屈折力が強いため、第３レンズ群が光軸方向に略直交する方向へ移動すると、他のレンズ群における光束位置の変動が大きくなり、他のレンズ群を構成するレンズ面上の有効径が大きくなって撮像装置が大型化してしまう。

特許文献２に記載されたズームレンズにあっては、第５レンズ群を正の屈折力を有する正部分群と負の屈折力を有する負部分群とによって構成し、正部分群を光軸方向に略直交する方向へ移動可能とすることにより、像をシフトさせて手振れ補正を可能としているが、第５レンズ群の物体側レンズ群（正部分群）に手振れ補正機構を用いることにより、正部分群の光軸方向における両側に手振れ補正機構を配置するためのスペースが必要となり、その分、撮像装置の大型化を来たしてしまう。

また、正部分群の光軸方向における両側に上記スペースを確保するために、光学設計上の制約が生じてしまい、画質の低下を招くおそれがある。

さらに、特許文献２に記載されたズームレンズにあっては、第２レンズ群以降の像側のレンズ構成において接合レンズ系を構成しているが、特に、広角側における色収差や解像度等の光学性能に関して、良好なハイビジョン画質を確保すると言う光学性能の観点においては、収差が十分に補正されている状態ではない。従って、軸上色収差や倍率色収差と言う諸収差が残存しており、画質への悪影響を及ぼしてしまう。

上記したような問題は、特に、高倍率化及び高画質化を確保する程、影響が大きくなるため、小型で高倍率なズームレンズを実現する上での大きな課題となっていた。

そこで、本発明ズームレンズ及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、小型化、高画質化及び高倍率化を図ることを課題とする。

ズームレンズは、上記した課題を解決するために、正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し固定された固定群と、正の屈折力を有し光軸に略直交する方向へ移動可能とされた可動群とが物体側より像側へ順に位置されて成り、前記第５レンズ群の可動群が光軸に略直交する方向へ移動されることにより、像面上に形成される像が光軸に略直交する方向へ移動可能とされ、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成したものである。
（１）０．６＜｜ｆ５１／ｆ５２｜＜１．０
（２）０．２＜ｆｗ／ｆ５２＜０．５
但し、
ｆ５１：第５レンズ群の固定群の焦点距離
ｆ５２：第５レンズ群の可動群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。

従って、ズームレンズにあっては、手振れ補正時の球面収差、非点収差、歪曲収差等の収差の変動が抑制される。

撮像装置は、上記した課題を解決するために、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し固定された固定群と、正の屈折力を有し光軸に略直交する方向へ移動可能とされた可動群とが物体側より像側へ順に位置されて成り、前記第５レンズ群の可動群が光軸に略直交する方向へ移動されることにより、像面上に形成される像が光軸に略直交する方向へ移動可能とされ、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成したものである。
（１）０．６＜｜ｆ５１／ｆ５２｜＜１．０
（２）０．２＜ｆｗ／ｆ５２＜０．５
但し、
ｆ５１：第５レンズ群の固定群の焦点距離
ｆ５２：第５レンズ群の可動群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。

従って、撮像装置にあっては、手振れ補正時の球面収差、非点収差、歪曲収差等の収差の変動が抑制される。

上記したズームレンズ又は撮像装置においては、前記第５レンズ群の可動群を以下の条件式（３）を満足するように構成することが望ましい。
（３）２．０＜ｆｔ／ｆ５２＜５．０
但し、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。

条件式（３）を満足することにより、望遠側の非点収差の倒れが抑制されると共に解像度の劣化が抑制される。

また、上記したズームレンズ又は撮像装置においては、前記第５レンズ群を以下の条件式（４）を満足するように構成することが望ましい。
（４）ｆｉ＜ｆ５
但し、
ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離（ｉ＝１〜４）
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
とする。

条件式（４）を満足することにより、コマ収差の劣化が抑制されると共に解像度の劣化が抑制される。

さらに、上記したズームレンズ又は撮像装置においては、前記第５レンズ群の少なくとも１面を非球面に形成することにより、広角側及び望遠側の双方における光学性能の向上が可能となる。

さらにまた、上記したズームレンズ又は撮像装置においては、前記第５レンズ群の固定群を、正の屈折力を有する第１のレンズと、負の屈折力を有する第２のレンズと、負の屈折力を有する第３のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズによって構成することにより、広角側における色収差の発生を抑制し、画質の向上を図ることが可能となる。

加えて、上記したズームレンズ又は撮像装置においては、前記第５レンズ群の可動群を、正の屈折力を有する第４のレンズと、負の屈折力を有する第５のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズによって構成することにより、広角側における色収差の発生を抑制し、画質の向上を図ることが可能となる。

また、上記したズームレンズ又は撮像装置においては、前記第２レンズ群より像側かつ前記第５レンズ群より物体側の位置に開口絞りを配置し、前記開口絞りより像側に配置されたレンズ群のうち少なくとも一つのレンズ群が３枚のレンズを接合して構成した３枚接合レンズを有し、以下の条件式（５）及び条件式（６）を満足するように構成することが望ましい。
（５）ｆｍ＜０
（６）νｍ＜３０
但し、
ｆｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離
νｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数
とする。

条件式（５）及び条件式（６）を満足することにより、球面収差、コマ収差、色収差等の諸収差が良好に補正される。

さらに、上記したズームレンズ又は撮像装置においては、前記３枚接合レンズを以下の条件式（７）を満足するように構成することが望ましい。
（７）ｆｓ＜０
但し、
ｆｓ：３枚接合レンズの焦点距離
とする。

条件式（７）を満足することにより、球面収差、コマ収差等の諸収差が良好に補正される。

さらにまた、上記したズームレンズ又は撮像装置において、前記３枚接合レンズを前記第５レンズ群に構成することにより、特に、広角側における色収差が抑制される。

また、上記したズームレンズ又は撮像装置において、前記３枚接合レンズを物体側から像側へ順に配置された正の屈折力を有する第１のレンズと負の屈折力を有する第２のレンズと負の屈折力を有する第３のレンズとによって構成することにより、特に、広角側における色収差が良好に補正される。

さらに、上記したズームレンズ又は撮像装置において、前記３枚接合レンズの少なくとも１面を非球面に形成することにより、特に、広角側での球面収差やコマ収差が良好に補正される。

さらにまた、上記したズームレンズ又は撮像装置においては、前記第５レンズ群が負の屈折力を有する３枚接合レンズと正の屈折力を有するレンズ群とを有するように構成し、以下の条件式（５）及び条件式（６）を満足するように構成することが望ましい。
（５）ｆｍ＜０
（６）νｍ＜３０
但し、
ｆｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離
νｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数
とする。

別のズームレンズは、上記した課題を解決するために、正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し固定された固定群と、正の屈折力を有し光軸に略直交する方向へ移動可能とされた可動群とが物体側より像側へ順に位置されて成り、前記第５レンズ群の固定群を、正の屈折力を有する第１のレンズと、負の屈折力を有する第２のレンズと、負の屈折力を有する第３のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズによって構成し、前記第５レンズ群の可動群を、正の屈折力を有する第４のレンズと、負の屈折力を有する第５のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズによって構成し、前記第５レンズ群の可動群が光軸に略直交する方向へ移動されることにより、像面上に形成される像が光軸に略直交する方向へ移動可能とされ、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成したものである。
（１）０．６＜｜ｆ５１／ｆ５２｜＜１．０
（２）０．２＜ｆｗ／ｆ５２＜０．５
但し、
ｆ５１：第５レンズ群の固定群の焦点距離
ｆ５２：第５レンズ群の可動群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。

従って、別のズームレンズにあっては、手振れ補正時の球面収差、非点収差、歪曲収差等の収差の変動が抑制される。

別の撮像装置は、上記した課題を解決するために、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し固定された固定群と、正の屈折力を有し光軸に略直交する方向へ移動可能とされた可動群とが物体側より像側へ順に位置されて成り、前記第５レンズ群の固定群を、正の屈折力を有する第１のレンズと、負の屈折力を有する第２のレンズと、負の屈折力を有する第３のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズによって構成し、前記第５レンズ群の可動群を、正の屈折力を有する第４のレンズと、負の屈折力を有する第５のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズによって構成し、前記第５レンズ群の可動群が光軸に略直交する方向へ移動されることにより、像面上に形成される像が光軸に略直交する方向へ移動可能とされ、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成したものである。
（１）０．６＜｜ｆ５１／ｆ５２｜＜１．０
（２）０．２＜ｆｗ／ｆ５２＜０．５
但し、
ｆ５１：第５レンズ群の固定群の焦点距離
ｆ５２：第５レンズ群の可動群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。

従って、別の撮像装置にあっては、手振れ補正時の球面収差、非点収差、歪曲収差等の収差の変動が抑制される。

上記した別のズームレンズ又は別の撮像装置においては、前記第５レンズ群の可動群を以下の条件式（３）を満足するように構成することが望ましい。
（３）２．０＜ｆｔ／ｆ５２＜５．０
但し、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。

また、上記した別のズームレンズ又は別の撮像装置においては、前記第５レンズ群を以下の条件式（４）を満足するように構成することが望ましい。
（４）ｆｉ＜ｆ５
但し、
ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離（ｉ＝１〜４）
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
とする。

さらに、上記した別のズームレンズ又は別の撮像装置においては、前記第５レンズ群の少なくとも１面を非球面に形成することにより、広角側及び望遠側の双方における光学性能の向上が可能となる。

また別のズームレンズは、正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第２レンズ群より像側かつ前記第５レンズ群より物体側の位置に開口絞りを配置し、前記開口絞りより像側に配置されたレンズ群のうち少なくとも一つのレンズ群が３枚のレンズを接合して構成した３枚接合レンズを有し、以下の条件式（５）及び条件式（６）を満足するように構成されたものである。
（５）ｆｍ＜０
（６）νｍ＜３０
但し、
ｆｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離
νｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数
とする。

従って、また別のズームレンズにあっては、球面収差、コマ収差、色収差等の諸収差が良好に補正される。

また別の撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第２レンズ群より像側かつ前記第５レンズ群より物体側の位置に開口絞りを配置し、前記開口絞りより像側に配置されたレンズ群のうち少なくとも一つのレンズ群が３枚のレンズを接合して構成した３枚接合レンズを有し、以下の条件式（５）及び条件式（６）を満足するように構成されたものである。
（５）ｆｍ＜０
（６）νｍ＜３０
但し、
ｆｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離
νｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数
とする。

従って、また別の撮像装置にあっては、球面収差、コマ収差、色収差等の諸収差が良好に補正される。

上記したまた別のズームレンズ又はまた別の撮像装置において、前記３枚接合レンズを以下の条件式（７）を満足するように構成することが望ましい。
（７）ｆｓ＜０
但し、
ｆｓ：３枚接合レンズの焦点距離
とする。

また、上記したまた別のズームレンズ又はまた別の撮像装置において、前記３枚接合レンズを前記第５レンズ群に構成することにより、特に、広角側における色収差が抑制される。

さらに、上記したまた別のズームレンズ又はまた別の撮像装置において、前記３枚接合レンズを物体側から像側へ順に配置された正の屈折力を有する第１のレンズと負の屈折力を有する第２のレンズと負の屈折力を有する第３のレンズとによって構成することにより、特に、広角側における色収差が良好に補正される。

加えて、上記したまた別のズームレンズ又はまた別の撮像装置において、前記３枚接合レンズの少なくとも１面を非球面に形成することにより、特に、広角側での球面収差やコマ収差が良好に補正される。

さらに別のズームレンズは、正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群が負の屈折力を有する３枚接合レンズと正の屈折力を有するレンズ群とを有するように構成し、以下の条件式（５）及び条件式（６）を満足するように構成されたものである。
（５）ｆｍ＜０
（６）νｍ＜３０
但し、
ｆｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離
νｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数
とする。

従って、さらに別のズームレンズにあっては、球面収差、コマ収差、色収差等の諸収差が良好に補正される。

さらに別の撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群が負の屈折力を有する３枚接合レンズと正の屈折力を有するレンズ群とを有するように構成し、以下の条件式（５）及び条件式（６）を満足するように構成されたものである。
（５）ｆｍ＜０
（６）νｍ＜３０
但し、
ｆｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離
νｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数
とする。

従って、さらに別の撮像装置にあっては、球面収差、コマ収差、色収差等の諸収差が良好に補正される。

上記したさらに別のズームレンズ又はさらに別の撮像装置において、前記３枚接合レンズを物体側から像側へ順に配置された正の屈折力を有する第１のレンズと負の屈折力を有する第２のレンズと負の屈折力を有する第３のレンズとによって構成することにより、特に、広角側における色収差が良好に補正される。

また、上記したさらに別のズームレンズ又はさらに別の撮像装置において、前記３枚接合レンズの少なくとも１面を非球面に形成することにより、特に、広角側での球面収差やコマ収差が良好に補正される。

本発明にあっては、光学性能の劣化を抑制することが可能となり、小型で高画質、かつ、高倍率のズームレンズ又は撮像装置を提供することができる。

以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。

先ず、本発明ズームレンズについて説明する。

本発明ズームレンズは、正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、第５レンズ群が、負の屈折力を有し固定された固定群と、正の屈折力を有し光軸に略直交する方向へ移動可能とされた可動群とが物体側より像側へ順に位置されて成り、第５レンズ群の可動群が光軸に略直交する方向へ移動されることにより、像面上に形成される像が光軸に略直交する方向へ移動可能とされている。

上記したように、本発明ズームレンズにあっては、第５レンズ群の可動群を光軸に略直交する方向へ移動させることにより、手振れ等による画像のブレを補正する構成としている。

従って、本発明ズームレンズにあっては、最も像側に位置する第５レンズ群の可動群を手振れ補正用に用いることにより、光束の有効径が比較的小さい部分に手振れ補正用のレンズ群が位置されるため、レンズ鏡筒の大型化を回避することが可能となる。

また、第５レンズ群の可動群が最も像側に位置するため、手振れ補正時における他のレンズ群での光束位置の変動に対する影響が少なくて済み、一層のレンズ鏡筒の大型化を防止することが可能となる。

さらに、第５レンズ群の可動群の光軸方向における両側のスペース確保に対する制約も少なく、光学性能の向上及びレンズ鏡筒の小型化を実現することが可能となる。

本発明ズームレンズは、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成されている。
（１）０．６＜｜ｆ５１／ｆ５２｜＜１．０
（２）０．２＜ｆｗ／ｆ５２＜０．５
但し、
ｆ５１：第５レンズ群の固定群の焦点距離
ｆ５２：第５レンズ群の可動群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。

条件式（１）は、第５レンズ群の固定群の焦点距離ｆ５１と、第５レンズ群の可動群の焦点距離ｆ５２との比率、即ち、屈折力比の範囲を規定する式である。

条件式（１）における｜ｆ５１／ｆ５２｜の値が上限値を越えると、第５レンズ群の可動群の屈折力が強くなり過ぎ、手振れ補正時の光学性能を大きく悪化させてしまう。即ち、手振れ補正のために屈折力の強い可動群を動作させると、特に、コマ収差が劣化し、像高が高くなるに従って解像度を大きく低下させてしまう。また、条件式（１）における｜ｆ５１／ｆ５２｜の値が上限値を越えると、歪曲収差が劣化し、画像を非対称に大きく歪めてしまう。

逆に、条件式（１）における｜ｆ５１／ｆ５２｜の値が下限値を越えると、第５レンズ群の固定群の屈折力が強くなり過ぎ、第５レンズ群での光束発散作用が大きくなり、ズームレンズ全系の全長が長くなってしまい、レンズ鏡筒が大型化してしまう。

条件式（２）は、広角端におけるレンズ全系の焦点距離ｆｗと、第５レンズ群の可動群の焦点距離ｆ５２との比率、即ち、屈折力比の範囲を規定する式である。

条件式（２）におけるｆｗ／ｆ５２の値が上限値を越えると、第５レンズ群の可動群の屈折力が強くなり過ぎ、特に、広角側の光学性能を大きく低下させてしまう。即ち、広角側の球面収差が補正過剰でアンダー側に倒れたり、コマ収差が悪化することにより解像度の劣化を生じてしまう。

逆に、条件式（２）におけるｆｗ／ｆ５２の値が下限値を越えると、第５レンズ群の可動群の屈折力が弱くなり過ぎ、特に、広角側の光学性能を大きく低下させてしまう。即ち、広角側の球面収差が補正不足でオーバー側に倒れたり、コマ収差が悪化することにより解像度の劣化を生じてしまう。

従って、本発明ズームレンズは、条件式（１）及び条件式（２）を満足することにより、手振れ補正時の光学性能の向上、収差補正の適正化、ズームレンズ全系の全長の短縮化によるレンズ鏡筒の小型化及び解像度の劣化の防止を図ることができる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）２．０＜ｆｔ／ｆ５２＜５．０
但し、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。

条件式（３）は、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離ｆｔと、第５レンズ群の可動群の焦点距離ｆ５２との比率、即ち、屈折力比の範囲を規定する式である。

条件式（３）におけるｆｔ／ｆ５２の値が上限値を越えると、第５レンズ群の可動群の屈折力が強くなり過ぎ、特に、望遠側の光学性能を大きく低下させてしまう。即ち、望遠側の非点収差がアンダー側に倒れたり、コマ収差が悪化することにより解像度の劣化を生じてしまう。

逆に、条件式（３）におけるｆｔ／ｆ５２の値が下限値を越えると、第５レンズ群の可動群の屈折力が弱くなり過ぎ、特に、望遠側の光学性能を大きく低下させてしまう。即ち、望遠側の非点収差がオーバー側に倒れたり、コマ収差が悪化することにより解像度の劣化を生じてしまう。

従って、ズームレンズが条件式（３）を満足することにより、特に、望遠側の光学性能の劣化を抑制することができる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４）ｆｉ＜ｆ５
但し、
ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離（ｉ＝１〜４）
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
とする。

条件式（４）は、第５レンズ群の焦点距離ｆ５と、他の各レンズ群（第１レンズ群乃至第４レンズ群）の焦点距離ｆｉ（ｉ＝１〜４）との関係、即ち、屈折力の関係を規定する式である。

条件式（４）における第５レンズ群の焦点距離ｆ５の値が第ｉレンズ群の焦点距離ｆｉの値を越えると、第５レンズ群の屈折力が強くなり過ぎ、特に、手振れ補正時の光学性能を大きく悪化させてしまう。即ち、第５レンズ群において正の屈折力を有する可動群の屈折力が強くなるため、手振れ補正のために屈折力の強い可動群が移動したときに、特に、コマ収差が劣化し、像高が高くなるに従って解像度を大きく低下させてしまう。また、条件式（４）における第５レンズ群の焦点距離ｆ５の値が第ｉレンズ群の焦点距離ｆｉの値を越えると、歪曲収差が劣化し画像が非対称に大きく歪んでしまう。

従って、ズームレンズが条件式（４）を満足することにより、特に、手振れ補正時の光学性能の劣化を抑制することができる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、第５レンズ群の少なくとも１面が非球面に形成されていることが好ましい。

これにより、特に、広角側での球面収差やコマ収差を良好に補正することが可能となる。また、第５レンズ群の少なくとも１面を非球面に形成することにより、望遠側においては、特に、手振れ補正時に可動群を移動させたときの性能の劣化の抑制を図ることができる。従って、第５レンズ群の少なくとも１面を非球面に形成することにより、広角側及び望遠側の双方における光学性能の向上が可能となる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、第５レンズ群の固定群を、正の屈折力を有する第１のレンズと、負の屈折力を有する第２のレンズと、負の屈折力を有する第３のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズ（３枚接合レンズ）によって構成することが好ましい。

これにより、特に、広角側における色収差の発生を抑制し、画質の向上を図ることが可能となる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第５レンズ群の可動群を、正の屈折力を有する第４のレンズと、負の屈折力を有する第５のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズによって構成することが好ましい。

ところで、近年、ハイビジョン画質のモニターの普及に伴い、ビデオカメラ等の小型の撮像装置に対する高画質化の要求は一層高くなっており、この要求を満たすためには、特に、広角側の画質向上が一つの課題となっている。従って、広角側における色収差や解像度という観点において、特に、軸上色収差や倍率色収差の補正という高精度な収差補正が必要とされている。

そこで、本発明ズームレンズにあっては、特に、広角側の画質の向上を図るために、以下のように構成することが可能である。

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、第５レンズ群の３枚接合レンズが以下の条件式（５）及び条件式（６）を満足するように構成されていることが好ましい。
（５）ｆｍ＜０
（６）νｍ＜３０
但し、
ｆｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離
νｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数
とする。

条件式（５）は、第５レンズ群の３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離を適切に設定するための式である。

条件式（５）におけるｆｍの値が上限値を越えると、第５レンズ群における３枚接合レンズの正の屈折力が強くなり過ぎて、球面収差、コマ収差等の諸収差が悪化し、画質の低下を来たしてしまう。

条件式（６）は、第５レンズ群の３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数を適切に設定するための式である。

条件式（６）におけるνｍの値が上限値を越えると、第５レンズ群における３枚接合レンズによる色収差の補正の条件から外れてしまい、ズームレンズ全系の色収差が劣化してしまう。色収差の補正の条件は、色収差の補正の関係と屈折力の関係とによって求まる条件であり、この条件を外れると、高画質の画像を得ることができなくなってしまう。

従って、ズームレンズが条件式（５）及び条件式（６）を満足することにより、球面収差、コマ収差等の諸収差が良好に補正されると共に色収差の発生が抑制され、画質の向上を図ることができる。

尚、上記した色収差の補正等を行うための３枚接合レンズは、特に、広角側の画質の向上に寄与する構成とするために、開口絞りより像側に配置する必要がある。開口絞りは、第２レンズ群より像側かつ第５レンズ群より物体側の位置に配置される。

例えば、開口絞りが第３レンズ群の物体側に配置された構成である場合には、物体に近い側で第１レンズ群を介して入射される光束を絞ることになり、第１レンズ群の径を小さくすることができる。また、例えば、開口絞りが第３レンズ群又は第４レンズ群の像側に配置された構成である場合には、像に近い側で第１レンズ群を介して入射される光束を絞ることになり、ズームレンズ全系の全長を短くすることができる。

また、本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、第５レンズ群の３枚接合レンズが以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
（７）ｆｓ＜０
但し、
ｆｓ：３枚接合レンズの焦点距離
とする。

条件式（７）は、第５レンズ群の３枚接合レンズの焦点距離を適切に設定するための式である。

条件式（７）におけるｆｓの値が上限値を越えると、第５レンズ群における３枚接合レンズの正の屈折力が強くなり過ぎて、球面収差、コマ収差等の諸収差が悪化し、画質の低下を来たしてしまう。

従って、ズームレンズが条件式（７）を満足することにより、球面収差、コマ収差等の諸収差が良好に補正され、画質の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、３枚接合レンズが第５レンズ群に構成されている。

これにより、特に、広角側における色収差を抑制し、画質の向上を図ることが可能となる。

尚、上記には、３枚接合レンズが第５レンズ群に構成された例を示したが、３枚接合レンズは開口絞りの像側に配置された構成であれば、第３レンズ群又は第４レンズ群に構成することも可能である。これによっても、広角側における色収差を抑制し、画質の向上を図ることが可能となる。

また、本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、上記したように、３枚接合レンズを、物体側から像側へ順に配置された正の屈折力を有する第１のレンズと、負の屈折力を有する第２のレンズと、負の屈折力を有する第３のレンズとによって構成している。

従って、特に、広角側における色収差が良好に補正され、画質の向上を図ることが可能となる。

さらに、第５レンズ群の３枚接合レンズは、少なくとも１面が非球面によって形成されている。これにより、特に、広角側での球面収差やコマ収差を良好に補正し、画質の向上を図ることが可能となる。

以上に記載した通り、本発明ズームレンズにあっては、各レンズ等の構成及び各条件式を適切に設定することにより、光学性能の劣化を抑制することが可能となり、小型で高画質、かつ、高倍率のズームレンズを提供することができる。

次に、本発明ズームレンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について、図面及び表を参照して説明する。

尚、以下の説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。

「Ｒｉ」は物体側から数えて像側へ第ｉ番目の面（第ｉ面）の曲率半径、「Ｄｉ」は第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の面間隔（レンズの中心間の距離又は空気間隔）、「Ｎｉ」は第ｉレンズを構成する材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率、「νｉ」は第ｉレンズを構成する材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数である。曲率半径に関し「∞」は当該面が平面であることを示し、面間隔に関し「Variable」は当該面間隔が可変間隔であることを示す。

各数値実施例において用いられたレンズには、レンズ面が非球面に形成されたものがある。非球面形状は、「Ｘｉ」を第ｉ番目の面における非球面の光軸方向における座標、「Ｃｉ」を第ｉ番目の面における近軸曲率（曲率半径の逆数）、「Ｙ」を光軸からの距離とすると、
Ｘｉ＝（Ｃｉ・Ｙ^２）／｛１＋（１−Ｃｉ^２・Ｙ^２）^１／２｝＋Ａ４・Ｙ^４＋Ａ６・Ｙ^６＋Ａ８・Ｙ^８＋Ａ１０・Ｙ^１０
によって定義されるものとする。Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０は、それぞれ各次数（４次、６次、８次及び１０次）の非球面係数である。

図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるズームレンズ１のレンズ構成を示す図である。

第１の実施の形態におけるズームレンズ１は、図１に示すように、１４枚のレンズによって構成されている。

第１レンズ群ＧＲ１は、全体として正の屈折力を有し、レンズＬ１、レンズＬ２及びレンズＬ３の３枚のレンズによって構成されている。レンズＬ１とレンズＬ２は、レンズＬ１の像側とレンズＬ２の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凹面と凸面が接合されて接合面Ｒ２を有する接合レンズを構成している。

第２レンズ群ＧＲ２は、全体として負の屈折力を有し、レンズＬ４、レンズＬ５及びレンズＬ６の３枚のレンズによって構成されている。第２レンズ群ＧＲ２は光軸方向へ移動可能とされ、主として変倍を行う機能を有している。レンズＬ５とレンズＬ６は、レンズＬ５の像側とレンズＬ６の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凹面と凸面が接合され、接合面Ｒ９を有する接合レンズを構成している。レンズＬ４は、像側の凹面が非球面に形成されている。

第３レンズ群ＧＲ３は、正の屈折力を有する単一のレンズＬ７によって構成されている。レンズＬ７は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、物体側の面及び像側の面の両面が非球面に形成されている。

第４レンズ群ＧＲ４は、全体として正の屈折力を有し、レンズＬ８及びレンズＬ９の２枚のレンズによって構成されている。第４レンズ群ＧＲ４は光軸方向へ移動可能とされ、変倍による焦点位置の補正及び合焦（フォーカシング）を行う機能を有している。レンズＬ８とレンズＬ９は、レンズＬ８の像側とレンズＬ９の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凹面と凸面とが接合されて接合面Ｒ１５を有する接合レンズを構成している。レンズＬ９の像側の面が非球面に形成されている。

第５レンズ群ＧＲ５は、全体として正の屈折力を有し、レンズＬ１０、レンズＬ１１、レンズＬ１２、レンズＬ１３及びレンズＬ１４の５枚のレンズによって構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は、負の屈折力を有しレンズＬ１０、レンズ１１及びレンズＬ１２の３枚のレンズによって構成され位置が固定された固定群ＧＲ５−１と、正の屈折力を有しレンズＬ１３及びレンズＬ１４の２枚のレンズによって構成され光軸に略直交する方向へ移動可能とされた可動群ＧＲ５−２とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。

最も像側に位置する第５レンズ群ＧＲ５の可動群ＧＲ５−２を、光軸に略直交する方向へ移動させることにより、像面上に形成される像を光軸に略直交する方向へ移動させることが可能である。

レンズＬ１０、レンズＬ１１及びレンズＬ１２は、像側と物体側を向いた同じ曲率半径を有する面が接合され、それぞれ接合面Ｒ１８及び接合面Ｒ１９を有する３枚接合レンズを構成している。レンズＬ１２の像側の面は非球面に形成されている。

レンズＬ１３とレンズＬ１４は、レンズＬ１３の像側とレンズＬ１４の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凹面と凸面とが接合され、接合面Ｒ２２を有する接合レンズを構成している。レンズ１３の物体側の面は非球面に形成されている。

第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３の間には絞りＩＲ（絞り面Ｒ１１）が配置され、該絞りＩＲは固定されている。

第５レンズ群ＧＲ５と像面ＩＭＧの間にはフィルタＦＬ（フィルタ面Ｒ２４、Ｒ２５）が配置されている。

ズームレンズ１は、前記条件式（１）乃至条件式（７）を満足するようにされている。

表１に、第１の実施の形態に係るズームレンズ１に具体的数値を適用した数値実施例１のレンズデーターを示す。

ズームレンズ１において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群（開口絞りＳＰ）ＧＲ３との間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔Ｄ１３及び第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔Ｄ１６が変化する。そこで、数値実施例１における各面間隔の広角端状態（焦点距離ｆ＝１．００）、中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝５．５３）及び望遠端状態（焦点距離ｆ＝１０．９３）における、物体距離が無限遠のときの各値を表２に示す。

ズームレンズ１において、第２レンズ群ＧＲ２のレンズＬ４の像側の面（Ｒ７）、第３レンズ群ＧＲ３のレンズＬ７の両面（Ｒ１２、Ｒ１３）、第４レンズ群ＧＲ４のレンズＬ９の像側の面（Ｒ１６）、第５レンズ群ＧＲ５のレンズＬ１２の像側の面（Ｒ２０）及び第５レンズ群ＧＲ５のレンズＬ１２の物体側の面（Ｒ２１）は非球面に形成されている。そこで、数値実施例１における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０を表３に示す。

尚、表３及び後述する非球面係数を示す表において、「Ｅ−ｉ」は１０を底とする指数表現、即ち、「１０^−ｉ」を表しており、例えば、「０．１２３４５Ｅ−０５」は「０．１２３４５×１０^−５」を表している。

表４にズームレンズ１における上記条件式（１）乃至条件式（７）の各値、即ち、各レンズ群ＧＲｉ（ｉ＝１〜５）の焦点距離（ｆｉ）、第５レンズ群の固定群ＧＲ５−１の焦点距離（ｆ５１）、第５レンズ群の可動群ＧＲ５−２の焦点距離（ｆ５２）、広角端におけるレンズ全系の焦点距離（ｆｗ）、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離（ｆｔ）、第５レンズ群の３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離（ｆｍ）、第５レンズ群の３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数（νｍ）、第５レンズ群の３枚接合レンズの焦点距離（ｆｓ）、開放Ｆ値（Ｆｎｏ．）、画角（２ω）及び屈折力比（｜ｆ５１／ｆ５２｜、ｆｗ／ｆ５２、ｆｔ／ｆ５２）を示す。

図２乃至図４は、数値実施例１の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図２は、広角端状態、図３は、中間焦点距離状態、図４は、望遠端状態における諸収差図を示す。

図２乃至図４に示す球面収差図には、実線でｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の値を示し、点線でｇ線（波長４３５．８ｎｍ）の値を示し、一点鎖線でＣ線（波長６５６．３ｎｍ）の値をそれぞれ示す。また、図２乃至図４に示す非点収差図には、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値をそれぞれ示す。

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

図５は、本発明の第２の実施の形態にかかるズームレンズ２のレンズ構成を示す図である。

第２の実施の形態におけるズームレンズ２は、図５に示すように、１４枚のレンズによって構成されている。

ズームレンズ２は、前記条件式（１）乃至条件式（７）を満足するようにされている。

表５に、第２の実施の形態に係るズームレンズ２に具体的数値を適用した数値実施例２のレンズデーターを示す。

ズームレンズ２において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群（開口絞りＳＰ）ＧＲ３との間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔Ｄ１３及び第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔Ｄ１６が変化する。そこで、数値実施例２における各面間隔の広角端状態（焦点距離ｆ＝１．００）、中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝５．８４）及び望遠端状態（焦点距離ｆ＝１０．９２）における、物体距離が無限遠のときの各値を表６に示す。

ズームレンズ２において、第２レンズ群ＧＲ２のレンズＬ４の像側の面（Ｒ７）、第３レンズ群ＧＲ３のレンズＬ７の両面（Ｒ１２、Ｒ１３）、第４レンズ群ＧＲ４のレンズＬ９の像側の面（Ｒ１６）、第５レンズ群ＧＲ５のレンズＬ１２の像側の面（Ｒ２０）及び第５レンズ群ＧＲ５のレンズＬ１２の物体側の面（Ｒ２１）は非球面に形成されている。そこで、数値実施例１における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０を表７に示す。

表８にズームレンズ２における上記条件式（１）乃至条件式（７）の各値、即ち、各レンズ群ＧＲｉ（ｉ＝１〜５）の焦点距離（ｆｉ）、第５レンズ群の固定群ＧＲ５−１の焦点距離（ｆ５１）、第５レンズ群の可動群ＧＲ５−２の焦点距離（ｆ５２）、広角端におけるレンズ全系の焦点距離（ｆｗ）、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離（ｆｔ）、第５レンズ群の３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離（ｆｍ）、第５レンズ群の３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数（νｍ）、第５レンズ群の３枚接合レンズの焦点距離（ｆｓ）、開放Ｆ値（Ｆｎｏ．）、画角（２ω）及び屈折力比（｜ｆ５１／ｆ５２｜、ｆｗ／ｆ５２、ｆｔ／ｆ５２）を示す。

図６乃至図８は、数値実施例２の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図６は、広角端状態、図７は、中間焦点距離状態、図８は、望遠端状態における諸収差図を示す。

図６乃至図８に示す球面収差図には、実線でｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の値を示し、点線でｇ線（波長４３５．８ｎｍ）の値を示し、一点鎖線でＣ線（波長６５６．３ｎｍ）の値をそれぞれ示す。また、図６乃至図８に示す非点収差図には、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値をそれぞれ示す。

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

図９は、本発明の第３の実施の形態にかかるズームレンズ３のレンズ構成を示す図である。

第３の実施の形態におけるズームレンズ３は、図９に示すように、１４枚のレンズによって構成されている。

ズームレンズ３は、前記条件式（１）乃至条件式（７）を満足するようにされている。

表９に、第３の実施の形態に係るズームレンズ３に具体的数値を適用した数値実施例３のレンズデーターを示す。

ズームレンズ３において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群（開口絞りＳＰ）ＧＲ３との間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔Ｄ１３及び第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔Ｄ１６が変化する。そこで、数値実施例３における各面間隔の広角端状態（焦点距離ｆ＝１．００）、中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝５．５８）及び望遠端状態（焦点距離ｆ＝１０．９３）における、物体距離が無限遠のときの各値を表１０に示す。

ズームレンズ３において、第２レンズ群ＧＲ２のレンズＬ４の像側の面（Ｒ７）、第３レンズ群ＧＲ３のレンズＬ７の両面（Ｒ１２、Ｒ１３）、第４レンズ群ＧＲ４のレンズＬ９の像側の面（Ｒ１６）、第５レンズ群ＧＲ５のレンズＬ１２の像側の面（Ｒ２０）及び第５レンズ群ＧＲ５のレンズＬ１２の物体側の面（Ｒ２１）は非球面に形成されている。そこで、数値実施例１における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０を表１１に示す。

表１２にズームレンズ３における上記条件式（１）乃至条件式（７）の各値、即ち、各レンズ群ＧＲｉ（ｉ＝１〜５）の焦点距離（ｆｉ）、第５レンズ群の固定群ＧＲ５−１の焦点距離（ｆ５１）、第５レンズ群の可動群ＧＲ５−２の焦点距離（ｆ５２）、広角端におけるレンズ全系の焦点距離（ｆｗ）、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離（ｆｔ）、第５レンズ群の３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離（ｆｍ）、第５レンズ群の３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数（νｍ）、第５レンズ群の３枚接合レンズの焦点距離（ｆｓ）、開放Ｆ値（Ｆｎｏ．）、画角（２ω）及び屈折力比（｜ｆ５１／ｆ５２｜、ｆｗ／ｆ５２、ｆｔ／ｆ５２）を示す。

図１０乃至図１２は、数値実施例３の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図１０は、広角端状態、図１１は、中間焦点距離状態、図１２は、望遠端状態における諸収差図を示す。

図１０乃至図１２に示す球面収差図には、実線でｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の値を示し、点線でｇ線（波長４３５．８ｎｍ）の値を示し、一点鎖線でＣ線（波長６５６．３ｎｍ）の値をそれぞれ示す。また、図１０乃至図１２に示す非点収差図には、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値をそれぞれ示す。

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

次に、本発明撮像装置について説明する。

本発明撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置である。

撮像装置に備えられたズームレンズは、正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、第５レンズ群は、負の屈折力を有し固定された固定群と、正の屈折力を有し光軸に略直交する方向へ移動可能とされた可動群とが物体側より像側へ順に位置されて成り、第５レンズ群の可動群が光軸に略直交する方向へ移動されることにより、像面上に形成される像が光軸に略直交する方向へ移動可能とされている。

従って、本発明撮像装置にあっては、最も像側に位置する第５レンズ群の可動群を手振れ補正用に用いることにより、光束の有効径が比較的小さい部分に手振れ補正用のレンズ群が位置されるため、撮像装置の大型化を回避することが可能となる。

また、第５レンズ群の可動群が最も像側に位置するため、手振れ補正時における他のレンズ群での光束位置の変動に対する影響が少なくて済み、一層の撮像装置の大型化を防止することが可能となる。

さらに、第５レンズ群の可動群の光軸方向における両側のスペース確保に対する制約も少なく、光学性能の向上及び撮像装置の小型化を実現することが可能となる。

第１レンズ群は、全体として正の屈折力を有し、３枚のレンズによって構成されている。物体側に位置する２枚のレンズは接合レンズを構成している。

第２レンズ群は、全体として負の屈折力を有し、３枚のレンズによって構成されている。第２レンズ群は光軸方向へ移動可能とされ、主として変倍を行う機能を有している。像側に位置する２枚のレンズは接合レンズを構成している。第２レンズ群は、物体側に位置するレンズにおける像側の面が、凹面である非球面に形成されている。

第３レンズ群は、正の屈折力を有する単一のレンズによって構成されている。第３レンズ群のレンズは、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、物体側の面及び像側の面の両面が非球面に形成されている。

第４レンズ群は、全体として正の屈折力を有し、２枚のレンズによって構成されている。第４レンズ群は光軸方向へ移動可能とされ、変倍による焦点位置の補正及び合焦（フォーカシング）を行う機能を有している。第４レンズ群の２枚のレンズは接合レンズを構成している。第４レンズ群の像側に位置するレンズにおける像側の面は非球面に形成されている。

第５レンズ群は、全体として正の屈折力を有し、５枚のレンズによって構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は、負の屈折力を有し３枚のレンズによって構成され位置が固定された固定群と、正の屈折力を有し２枚のレンズによって構成され光軸に略直交する方向へ移動可能とされた可動群とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。

上記のように構成された撮像装置は、ズームレンズが以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成されている。
（１）０．６＜｜ｆ５１／ｆ５２｜＜１．０
（２）０．２＜ｆｗ／ｆ５２＜０．５
但し、
ｆ５１：第５レンズ群の固定群の焦点距離
ｆ５２：第５レンズ群の可動群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。

本発明撮像装置は、条件式（１）及び条件式（２）を満足することにより、手振れ補正時の光学性能の向上、収差補正の適正化、ズームレンズ全系の全長の短縮化によるレンズ鏡筒の小型化及び解像度の劣化の防止を図ることができる。

また、本発明撮像装置において、ズームレンズの各レンズ等の構成及び各条件式を適切に設定することにより、手振れ補正時に補正用の可動群を移動させた場合においても、光学性能の劣化を抑制することが可能となり、小型で高画質、かつ、高倍率の撮像装置を提供することができる。

さらに、本発明撮像装置は、第５レンズ群の３枚接合レンズが以下の条件式（５）及び条件式（６）を満足するように構成されているようにすることが可能である。
（５）ｆｍ＜０
（６）νｍ＜３０
但し、
ｆｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離
νｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数
とする。

本発明撮像装置は、条件式（５）及び条件式（６）を満足することにより、球面収差、コマ収差等の諸収差が良好に補正されると共に色収差の発生が抑制され、画質の向上を図ることができる。

図１３に、本発明撮像装置の一実施形態によるデジタルスチルカメラのブロック図を示す。

撮像装置（デジタルスチルカメラ）１０は、被写体像を光学的に取得するレンズ部２０と、該レンズ部２０によって取得した被写体の光学像を電気的画像信号に変換し、変換された電気的画像信号に種々の処理を施すと共にレンズ部２０を制御する機能を有するカメラ本体部３０とを備えている。

レンズ部２０は、レンズやフィルタ等の光学要素から成るズームレンズ２１、ズーミングに際して変倍群を移動させるズーム駆動部２２、フォーカス群を移動させるフォーカス駆動部２３、シフトレンズ群を光軸に垂直な成分を持つ方向へシフトさせるシフトレンズ駆動部２４及び開口絞りの開放度を制御するアイリス駆動部２５を備える。

ズームレンズ２１には、上記したズームレンズ１乃至ズームレンズ３の何れか、又は、これらの数値実施例１乃至数値実施例３等の本発明ズームレンズを適用することができる。

カメラ本体部３０は、ズームレンズ２１によって形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子３１を備えている。

撮像素子３１には、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等を適用することができる。撮像素子３１から出力された電気的画像信号は、画像処理回路３２によって各種の処理を施された後、所定の方式でデーター圧縮され、画像データーとして画像メモリー３３に一時保存される。

カメラ制御ＣＰＵ（Central Processing Unit）３４は、カメラ本体部３０及びレンズ部２０の全体の制御を司る機能を有し、画像メモリー３３に一時的に保存された画像データーを読み出し、液晶表示装置（ＬＣＤ）３５に表示したり、外部メモリー３６に保存したりする。カメラ制御ＣＰＵ３４は、外部メモリー３６に保存されている画像データーを読み出して液晶表示装置３５への表示をも行う。

シャッターレリーズスイッチやズーミングスイッチ等の操作部４０が操作されると、この操作に応じた信号がカメラ制御ＣＰＵ３４に入力され、カメラ制御ＣＰＵ３４によって入力された信号に基づいて各部が制御される。例えば、シャッターレリーズスイッチが操作されると、カメラ制御ＣＰＵ３４からタイミング制御部３７へ指令信号が送出され、ズームレンズ２１からの光線が撮像素子３１に入力され、かつ、タイミング制御部３７によって撮像素子３１の信号読み出しタイミングが制御される。

ズームレンズ２１の制御に関する信号、例えば、ＡＦ（auto Focus）信号、ＡＥ（auto Exposure）信号、ズーミング信号等は、カメラ制御ＣＰＵ３４からレンズ制御部３８に送出され、レンズ制御部３８によってズーム駆動部２２、フォーカス駆動部２３及びアイリス駆動部２５が制御されて、ズームレンズ２１が所定の状態に遷移される。

撮像装置１０には、撮像素子３１の振動等によって発生する手振れを検知する手振れセンサー３９が設けられており、該手振れセンサー３９が手振れを検知すると、その検知信号がカメラ制御ＣＰＵ３４に入力され、カメラ制御ＣＰＵ３４によって補正信号が生成され、該補正信号がレンズ制御部３８を介してカメラ部２０のシフトレンズ駆動部２４に送出される。補正信号がシフトレンズ駆動部２４に入力されると、入力された補正信号に基づいて、シフトレンズ駆動部２４によって手振れによる撮像素子３１における像の変位をキャンセルする方向にシフトレンズ（上記第５レンズ群５Ｌの第５ｂレンズ群）が移動される。

尚、上記した実施の形態においては、撮像装置をデジタルスチルカメラに適用した例を示したが、撮像装置の適用範囲はデジタルスチルカメラに限られることはなく、デジタルビデオカメラとして適用することもできる。

また、上記各実施の形態において示した各部の形状及び数値は、何れも本発明を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図１３と共に本発明撮像装置及びズームレンズを実施するための最良の形態を示すものであり、本図は、本発明ズームレンズの第１の実施の形態のレンズ構成を示す図である。図３及び図４と共に第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示す図である。中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示す図である。望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示す図である。本発明ズームレンズの第２の実施の形態のレンズ構成を示す図である。図７及び図８と共に第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示す図である。中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示す図である。望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示す図である。本発明ズームレンズの第３の実施の形態のレンズ構成を示す図である。図１１及び図１２と共に第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示す図である。中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示す図である。望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示す図である。本発明撮像装置の一実施形態を示すブロック図である。

符号の説明

１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、３…ズームレンズ、Ｌ１…第１レンズ群、Ｌ２…第２レンズ群、Ｌ３…第３レンズ群、Ｌ４…第４レンズ群、Ｌ５…第５レンズ群、Ｌ５−１…固定群、Ｌ５−２…可動群、１０…撮像装置、２１…ズームレンズ、３１…撮像素子

Claims

正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成されたズームレンズであって、
前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し固定された固定群と、正の屈折力を有し光軸に略直交する方向へ移動可能とされた可動群とが物体側より像側へ順に位置されて成り、
前記第５レンズ群の可動群が光軸に略直交する方向へ移動されることにより、像面上に形成される像が光軸に略直交する方向へ移動可能とされ、
以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成された
ことを特徴とするズームレンズ。
（１）０．６＜｜ｆ５１／ｆ５２｜＜１．０
（２）０．２＜ｆｗ／ｆ５２＜０．５
但し、
ｆ５１：第５レンズ群の固定群の焦点距離
ｆ５２：第５レンズ群の可動群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。
前記第５レンズ群の可動群が以下の条件式（３）を満足するように構成された
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
（３）２．０＜ｆｔ／ｆ５２＜５．０
但し、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。
前記第５レンズ群が以下の条件式（４）を満足するように構成された
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
（４）ｆｉ＜ｆ５
但し、
ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離（ｉ＝１〜４）
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
とする。
前記第５レンズ群の固定群を、正の屈折力を有する第１のレンズと、負の屈折力を有する第２のレンズと、負の屈折力を有する第３のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズによって構成した
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
前記第５レンズ群の可動群を、正の屈折力を有する第４のレンズと、負の屈折力を有する第５のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズによって構成した
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
前記第２レンズ群より像側かつ前記第５レンズ群より物体側の位置に開口絞りを配置し、
前記開口絞りより像側に配置されたレンズ群のうち少なくとも一つのレンズ群が３枚のレンズを接合して構成した３枚接合レンズを有し、
以下の条件式（５）及び条件式（６）を満足するように構成された
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
（５）ｆｍ＜０
（６）νｍ＜３０
但し、
ｆｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離
νｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数
とする。
前記３枚接合レンズを前記第５レンズ群に構成した
ことを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
前記３枚接合レンズを物体側から像側へ順に配置された正の屈折力を有する第１のレンズと負の屈折力を有する第２のレンズと負の屈折力を有する第３のレンズとによって構成した
ことを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
前記３枚接合レンズの少なくとも１面が非球面に形成された
ことを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
前記第５レンズ群が負の屈折力を有する３枚接合レンズと正の屈折力を有するレンズ群とを有するように構成し、
以下の条件式（５）及び条件式（６）を満足するように構成された
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
（５）ｆｍ＜０
（６）νｍ＜３０
但し、
ｆｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離
νｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数
とする。
ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であって、
前記ズームレンズは、
正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、
前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し固定された固定群と、正の屈折力を有し光軸に略直交する方向へ移動可能とされた可動群とが物体側より像側へ順に位置されて成り、
前記第５レンズ群の可動群が光軸に略直交する方向へ移動されることにより、像面上に形成される像が光軸に略直交する方向へ移動可能とされ、
以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成された
ことを特徴とする撮像装置。
（１）０．６＜｜ｆ５１／ｆ５２｜＜１．０
（２）０．２＜ｆｗ／ｆ５２＜０．５
但し、
ｆ５１：第５レンズ群の固定群の焦点距離
ｆ５２：第５レンズ群の可動群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。
正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成されたズームレンズであって、
前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し固定された固定群と、正の屈折力を有し光軸に略直交する方向へ移動可能とされた可動群とが物体側より像側へ順に位置されて成り、
前記第５レンズ群の固定群を、正の屈折力を有する第１のレンズと、負の屈折力を有する第２のレンズと、負の屈折力を有する第３のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズによって構成し、
前記第５レンズ群の可動群を、正の屈折力を有する第４のレンズと、負の屈折力を有する第５のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズによって構成し、
前記第５レンズ群の可動群が光軸に略直交する方向へ移動されることにより、像面上に形成される像が光軸に略直交する方向へ移動可能とされ、
以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成された
ことを特徴とするズームレンズ。
（１）０．６＜｜ｆ５１／ｆ５２｜＜１．０
（２）０．２＜ｆｗ／ｆ５２＜０．５
但し、
ｆ５１：第５レンズ群の固定群の焦点距離
ｆ５２：第５レンズ群の可動群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。
前記第５レンズ群の可動群が以下の条件式（３）を満足するように構成された
ことを特徴とする請求項１２に記載のズームレンズ。
（３）２．０＜ｆｔ／ｆ５２＜５．０
但し、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。
前記第５レンズ群が以下の条件式（４）を満足するように構成された
ことを特徴とする請求項１２に記載のズームレンズ。
（４）ｆｉ＜ｆ５
但し、
ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離（ｉ＝１〜４）
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
とする。
ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であって、
前記ズームレンズは、
正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、
前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し固定された固定群と、正の屈折力を有し光軸に略直交する方向へ移動可能とされた可動群とが物体側より像側へ順に位置されて成り、
前記第５レンズ群の固定群を、正の屈折力を有する第１のレンズと、負の屈折力を有する第２のレンズと、負の屈折力を有する第３のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズによって構成し、
前記第５レンズ群の可動群を、正の屈折力を有する第４のレンズと、負の屈折力を有する第５のレンズとが物体側から像側へ順に接合された接合レンズによって構成し、
前記第５レンズ群の可動群が光軸に略直交する方向へ移動されることにより、像面上に形成される像が光軸に略直交する方向へ移動可能とされ、
以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成された
ことを特徴とする撮像装置。
（１）０．６＜｜ｆ５１／ｆ５２｜＜１．０
（２）０．２＜ｆｗ／ｆ５２＜０．５
但し、
ｆ５１：第５レンズ群の固定群の焦点距離
ｆ５２：第５レンズ群の可動群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。
正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成されたズームレンズであって、
前記第５レンズ群が負の屈折力を有する３枚接合レンズと正の屈折力を有するレンズ群とを有するように構成し、
以下の条件式（５）及び条件式（６）を満足するように構成された
ことを特徴とするズームレンズ。
（５）ｆｍ＜０
（６）νｍ＜３０
但し、
ｆｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離
νｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数
とする。
前記３枚接合レンズを物体側から像側へ順に配置された正の屈折力を有する第１のレンズと負の屈折力を有する第２のレンズと負の屈折力を有する第３のレンズとによって構成した
ことを特徴とする請求項１６に記載のズームレンズ。
ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であって、
前記ズームレンズは、
正の屈折力を有し固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し少なくとも変倍を行うために光軸方向へ移動可能とされた第２レンズ群と、正の屈折力を有し固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍による焦点位置の補正及び合焦を行うために光軸方向へ移動可能とされた第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、
前記第５レンズ群が負の屈折力を有する３枚接合レンズと正の屈折力を有するレンズ群とを有するように構成し、
以下の条件式（５）及び条件式（６）を満足するように構成された
ことを特徴とする撮像装置。
（５）ｆｍ＜０
（６）νｍ＜３０
但し、
ｆｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズの焦点距離
νｍ：３枚接合レンズにおける中間レンズのアッベ数
とする。