JP5592925B2 - ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明は、光路を屈曲させるプリズム反射部材を持つズームレンズ及びそれを備えた撮像装置に関するものである。
近年、ビデオカメラやデジタルカメラにおいては、撮影用途の拡がりに伴い、広画角化や高変倍比化などの高機能化が求められている。その一方で、カメラに搭載するズームレンズの小型化・薄型化も求められている。
またカメラの厚みを薄くするために、ズームレンズの光路を反射プリズムにて屈曲させるズームレンズが知られている。これらのうち、不使用時にはカメラを薄く構成でき、高変倍比化にも有利とするべく、ズーミング時に移動する複数のレンズ群の間に反射プリズムを設けたズームレンズが特許文献１〜３に開示されている。
またカメラの厚みを薄くするために、ズームレンズの光路を反射プリズムにて屈曲させるズームレンズが知られている。これらのうち、不使用時にはカメラを薄く構成でき、高変倍比化にも有利とするべく、ズーミング時に移動する複数のレンズ群の間に反射プリズムを設けたズームレンズが特許文献１〜３に開示されている。
しかしながら、特許文献１〜３に開示されたズームレンズは、広角端にて第１レンズ群と反射プリズムとの距離が大きく、広角端付近での薄型化に不利となる。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、変倍比の確保に有利であり、且つ、広角端付近の撮影にて厚さ方向を短くしやすい光路屈曲式のズームレンズを提供することを目的とする。
更には、高変倍比化、広画角化、薄型化等何れかに有利な光路屈曲式のズームレンズを提供することを目的とする。また、そのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とする。
更には、高変倍比化、広画角化、薄型化等何れかに有利な光路屈曲式のズームレンズを提供することを目的とする。また、そのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第１の態様に係るズームレンズは、物体側から像側への光路に沿って順に、実質的に、正屈折力の第１レンズ群と、入射屈折面、射出屈折面、及び、入射屈折面と射出屈折面の間の光路中にて光軸に対して傾いて配置され光路を屈曲させる反射面を有するプリズム反射部材、を含む負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、第１レンズ群と第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動し、第１レンズ群が多くても２枚のレンズからなり、第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に位置が固定であり、以下の条件式（１）を満足することを特徴としている。
−１０＜ｆ1／ｆ2＜−５ （１）
ここで、
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。
−１０＜ｆ1／ｆ2＜−５ （１）
ここで、
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。
本発明の第２の態様に係るズームレンズは、物体側から像側への光路に沿って順に、実質的に、正屈折力の第１レンズ群と、入射屈折面、射出屈折面、及び、入射屈折面と射出屈折面の間の光路中にて光軸に対して傾いて配置され光路を屈曲させる反射面を有するプリズム反射部材、を含む負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、第１レンズ群と第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動し、第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に位置が固定であり、第１レンズ群が多くても２枚のレンズからなることを特徴としている。
本発明の第３の態様に係るズームレンズは、物体側から像側への光路に沿って順に、実質的に、正屈折力の第１レンズ群と、入射屈折面、射出屈折面、及び、入射屈折面と射出屈折面の間の光路中にて光軸に対して傾いて配置され光路を屈曲させる反射面を有するプリズム反射部材、を含む負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、第１レンズ群と第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動し、第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に位置が固定であり、以下の条件式（１）、（２）、（３）を満足することを特徴としている。
−１０＜ｆ 1 ／ｆ 2 ＜−５ （１）
３＜ｆ 1 ／ｆ w ＜７．２ （２）
３．５＜ｄ 1g ／ｆ w ＜７ （３）
ここで、
ｆ 1 は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ 2 は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆ w は、無限遠合焦時の広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｄ 1g は、第１レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量
である。
本発明の第４の態様に係るズームレンズは、物体側から像側への光路に沿って順に、実質的に、正屈折力の第１レンズ群と、入射屈折面、射出屈折面、及び、入射屈折面と射出屈折面の間の光路中にて光軸に対して傾いて配置され光路を屈曲させる反射面を有するプリズム反射部材、を含む負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、第１レンズ群と第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動し、第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に位置が固定であり、無限遠から至近へのフォーカシングの際に、第４レンズ群が像側に移動し、以下の条件式（１）を満足することを特徴としている。
−１０＜ｆ 1 ／ｆ 2 ＜−５ （１）
ここで、
ｆ 1 は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ 2 は、第２レンズ群の焦点距離
である。
本発明の第３の態様に係るズームレンズは、物体側から像側への光路に沿って順に、実質的に、正屈折力の第１レンズ群と、入射屈折面、射出屈折面、及び、入射屈折面と射出屈折面の間の光路中にて光軸に対して傾いて配置され光路を屈曲させる反射面を有するプリズム反射部材、を含む負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、第１レンズ群と第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動し、第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に位置が固定であり、以下の条件式（１）、（２）、（３）を満足することを特徴としている。
−１０＜ｆ 1 ／ｆ 2 ＜−５ （１）
３＜ｆ 1 ／ｆ w ＜７．２ （２）
３．５＜ｄ 1g ／ｆ w ＜７ （３）
ここで、
ｆ 1 は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ 2 は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆ w は、無限遠合焦時の広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｄ 1g は、第１レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量
である。
本発明の第４の態様に係るズームレンズは、物体側から像側への光路に沿って順に、実質的に、正屈折力の第１レンズ群と、入射屈折面、射出屈折面、及び、入射屈折面と射出屈折面の間の光路中にて光軸に対して傾いて配置され光路を屈曲させる反射面を有するプリズム反射部材、を含む負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、第１レンズ群と第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動し、第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に位置が固定であり、無限遠から至近へのフォーカシングの際に、第４レンズ群が像側に移動し、以下の条件式（１）を満足することを特徴としている。
−１０＜ｆ 1 ／ｆ 2 ＜−５ （１）
ここで、
ｆ 1 は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ 2 は、第２レンズ群の焦点距離
である。
本発明の第５の態様に係るズームレンズは、物体側から像側への光路に沿って順に、実質的に、正屈折力の第１レンズ群と、入射屈折面、射出屈折面、及び、入射屈折面と射出屈折面の間の光路中にて光軸に対して傾いて配置され光路を屈曲させる反射面を有するプリズム反射部材、を含む負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、第１レンズ群と第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動し、第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に位置が固定であり、無限遠から至近へのフォーカシングの際に、第４レンズ群が像側に移動し、第４レンズ群が１枚の負レンズからなることを特徴としている。
本発明に係る撮像装置は、ズームレンズと、ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、ズームレンズが上述のいずれかのズームレンズであることを特徴としている。
本発明にかかるズームレンズは、変倍比の確保に有利であり、且つ、広角端付近の撮影にて厚さ方向を短くしやすいという効果を奏する。
以下に、本発明にかかるズームレンズ及びそれを備えた撮像装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
まず、実施例の説明に先立ち、本実施形態のズームレンズの作用効果について説明する。
まず、実施例の説明に先立ち、本実施形態のズームレンズの作用効果について説明する。
本発明の実施形態に係るズームレンズは、物体側から像側への光路に沿って順に、正屈折力の第１レンズ群と、入射屈折面、射出屈折面、及び、前記入射屈折面と前記射出屈折面の間の光路中にて光軸に対して傾いて配置され光路を屈曲させる反射面を有するプリズム反射部材、を含む負屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群を少なくとも１つ含む後続レンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍の際に、前記各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、前記第１レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動し、前記第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に位置が固定である。
本実施形態においては、正屈折力のレンズ群を最も物体側に配置した正先行タイプのズームレンズを採用することで、変倍比の確保に有利となり、広画角・高変倍比化に有利なズームレンズとしての好ましいレンズ配置となる。
主なズーミングは、第１レンズ群と第２レンズ群の間の間隔変化と、第２レンズ群と後続レンズ群間の間隔変化とによって行うことが可能となる。
また本実施形態では、第２レンズ群中に物体側からの光路を折り曲げるプリズム反射部材を配置している。そしてズーミングに際してプリズム反射部材を有する第２レンズ群を固定とし、第１レンズ群と、第２レンズ群より像側の後続レンズ群が、それぞれのレンズ群の間隔を変えるように移動することでズーミングしている。
これによって高変倍比を達成しつつ、カメラに適用したときの厚み（カメラの前後方向の長さ）を薄くしている。
実施形態においては、以下の何れかの構成とすることがより好ましい。
主なズーミングは、第１レンズ群と第２レンズ群の間の間隔変化と、第２レンズ群と後続レンズ群間の間隔変化とによって行うことが可能となる。
また本実施形態では、第２レンズ群中に物体側からの光路を折り曲げるプリズム反射部材を配置している。そしてズーミングに際してプリズム反射部材を有する第２レンズ群を固定とし、第１レンズ群と、第２レンズ群より像側の後続レンズ群が、それぞれのレンズ群の間隔を変えるように移動することでズーミングしている。
これによって高変倍比を達成しつつ、カメラに適用したときの厚み（カメラの前後方向の長さ）を薄くしている。
実施形態においては、以下の何れかの構成とすることがより好ましい。
本発明の実施形態に係るズームレンズは、後続レンズ群が、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍の際に、前記各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動することが好ましい。
これにより、物体側より順に正屈折力の第１レンズ群、負屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群、負屈折力の第４レンズ群、正屈折力の第５レンズ群を有する構成とすることで、さらなる高変倍化と小型化に有利となる。
主なズーミングは、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔変化と、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔変化と、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔変化とによって行うことができる。
また、第３レンズ群の像側に負屈折力の第４レンズ群を配置することで、第１から第３レンズ群の合成屈折力を高くすることができ、ズームレンズ全系の小型化にいっそう有利となる。
加えて、正屈折力の第５レンズ群を配置することにより、射出瞳の位置を適切に設定し、第１ないし第４レンズ群のサイズを小さくできる。そのため、小型なズームレンズを構成することに有利となる。
また、ズーミング時に、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を増大させることにより変倍を行っているが、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔を減少させるように移動させることで、望遠端における入射瞳位置が第１レンズ面から遠くなりすぎないように構成できる。それにより、第１レンズ群のレンズ径の小型化に有利となる。
また、第３レンズ群を移動させることにより、第２レンズ群と変倍作用を分担することができ、ズーミング時の第１レンズ群の移動量を小さくすることができる。それにより、望遠端におけるズームレンズ全長の短縮化に有利となる。
さらには、広角端に対して望遠端にて、第３レンズ群と第４レンズ群との間の間隔と、第４レンズ群と第５レンズ群との間の間隔とが共に増大するように第３、第４、第５レンズ群が何れも移動することがより好ましく、これは高倍率化に有利となる。
主なズーミングは、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔変化と、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔変化と、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔変化とによって行うことができる。
また、第３レンズ群の像側に負屈折力の第４レンズ群を配置することで、第１から第３レンズ群の合成屈折力を高くすることができ、ズームレンズ全系の小型化にいっそう有利となる。
加えて、正屈折力の第５レンズ群を配置することにより、射出瞳の位置を適切に設定し、第１ないし第４レンズ群のサイズを小さくできる。そのため、小型なズームレンズを構成することに有利となる。
また、ズーミング時に、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を増大させることにより変倍を行っているが、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔を減少させるように移動させることで、望遠端における入射瞳位置が第１レンズ面から遠くなりすぎないように構成できる。それにより、第１レンズ群のレンズ径の小型化に有利となる。
また、第３レンズ群を移動させることにより、第２レンズ群と変倍作用を分担することができ、ズーミング時の第１レンズ群の移動量を小さくすることができる。それにより、望遠端におけるズームレンズ全長の短縮化に有利となる。
さらには、広角端に対して望遠端にて、第３レンズ群と第４レンズ群との間の間隔と、第４レンズ群と第５レンズ群との間の間隔とが共に増大するように第３、第４、第５レンズ群が何れも移動することがより好ましく、これは高倍率化に有利となる。
本発明の実施形態に係るズームレンズは、後続レンズ群が、光路に沿って順に、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、各レンズ群の間の距離が変化することが好ましい。
本発明の実施形態に係るズームレンズは、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
−１０＜ｆ1／ｆ2＜−５ （１）
ここで、
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。
−１０＜ｆ1／ｆ2＜−５ （１）
ここで、
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。
条件式（１）は、第１レンズ群と第２レンズ群との焦点距離比を規定するものであり、高変倍比化してもズーム全系の諸収差を良好に補正し、小型化を実現するために好ましい条件である。
条件式（１）の下限を下回らないようにして、相対的に第１レンズ群の屈折力を抑えることで、第１レンズ群で発生する諸収差の発生を低減でき、ズーム全域での充分な収差補正に有利となる。
条件式（１）の上限を上回らないようにして、相対的に第１レンズ群の屈折力を確保することで、第１レンズ群のズーミング時の移動量を低減でき小型化に有利となる。
条件式（１）の下限を下回らないようにして、相対的に第１レンズ群の屈折力を抑えることで、第１レンズ群で発生する諸収差の発生を低減でき、ズーム全域での充分な収差補正に有利となる。
条件式（１）の上限を上回らないようにして、相対的に第１レンズ群の屈折力を確保することで、第１レンズ群のズーミング時の移動量を低減でき小型化に有利となる。
本発明の実施形態に係るズームレンズは、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
３＜ｆ1／ｆw＜７．２ （２）
ここで、
ｆwは、無限遠合焦時の広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
３＜ｆ1／ｆw＜７．２ （２）
ここで、
ｆwは、無限遠合焦時の広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
条件式（２）は第１レンズ群の焦点距離を規定するものであり、ズーミング域全域での小型化と高変倍化の両立に有利とする条件である。
条件式（２）の下限を下回らないように、第１レンズ群の屈折力を抑えることで、広画角化した場合の広角端での倍率色収差の低減に有利となる。
また、高変倍比化した場合でも望遠端における軸上色収差、倍率色収差の低減に有利となる。
条件式（２）の上限を上回らないように、第１レンズ群の屈折力を確保することで、第１レンズ群のズーミング時の移動量を小さくでき小型化に有利となる。
さらに、望遠端において球面収差の補正を行い易くなる。
条件式（２）の下限を下回らないように、第１レンズ群の屈折力を抑えることで、広画角化した場合の広角端での倍率色収差の低減に有利となる。
また、高変倍比化した場合でも望遠端における軸上色収差、倍率色収差の低減に有利となる。
条件式（２）の上限を上回らないように、第１レンズ群の屈折力を確保することで、第１レンズ群のズーミング時の移動量を小さくでき小型化に有利となる。
さらに、望遠端において球面収差の補正を行い易くなる。
本発明の実施形態に係るズームレンズは、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
３．５＜ｄ1g／ｆw＜７ （３）
ここで、
ｄ1gは、前記第１レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量
である。
３．５＜ｄ1g／ｆw＜７ （３）
ここで、
ｄ1gは、前記第１レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量
である。
条件式（３）は、第１レンズ群の光軸上の変位量を適切に規定することで、高変倍化してもズームレンズ系の薄型化に有利となる条件である。
また、条件式（３）の下限を下回らないように第１レンズ群の変位量を確保することで、第１レンズ群の屈折力を低減でき、変倍の際の収差変動を低減しやすくなる。
条件式（３）の上限を上回らないように、第１レンズ群の光軸上の変位量を抑えることで、望遠端でのズームレンズ全長を短くできる。例えば、第１レンズ群をカメラ本体方向に沈胴させて収納する構成とする場合、沈胴させるための枠の長さを短く構成することが出来、カメラの厚み方向を小さくできる。
また、条件式（３）の下限を下回らないように第１レンズ群の変位量を確保することで、第１レンズ群の屈折力を低減でき、変倍の際の収差変動を低減しやすくなる。
条件式（３）の上限を上回らないように、第１レンズ群の光軸上の変位量を抑えることで、望遠端でのズームレンズ全長を短くできる。例えば、第１レンズ群をカメラ本体方向に沈胴させて収納する構成とする場合、沈胴させるための枠の長さを短く構成することが出来、カメラの厚み方向を小さくできる。
本発明の実施形態に係るズームレンズは、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
１．８＜Ｎ2r＜２．３ （４）
ここで、
Ｎ2rは、前記第２レンズ群中の前記プリズム反射部材のｄ線に対する屈折率
である。
１．８＜Ｎ2r＜２．３ （４）
ここで、
Ｎ2rは、前記第２レンズ群中の前記プリズム反射部材のｄ線に対する屈折率
である。
条件式（４）は第２レンズ群中のプリズム反射部材の屈折率を適切に規定することでズームレンズの小型化に有利とするものである。
条件式（４）の下限を下回らないようにプリズム反射部材の屈折率を確保することで、特に広角端における第１レンズ群の軸外光線高を低くでき、第１レンズ群の小型化に有利となる。カメラの厚さ方向の薄型化につながる。
条件式（４）の上限を上回らないようにしてプリズム反射部材の屈折率を適度に抑えることで、プリズムの材料の分散を抑えやすくなる。それにより、望遠側においてプリズム部材よる倍率色収差の低減に有利となる。
条件式（４）の下限を下回らないようにプリズム反射部材の屈折率を確保することで、特に広角端における第１レンズ群の軸外光線高を低くでき、第１レンズ群の小型化に有利となる。カメラの厚さ方向の薄型化につながる。
条件式（４）の上限を上回らないようにしてプリズム反射部材の屈折率を適度に抑えることで、プリズムの材料の分散を抑えやすくなる。それにより、望遠側においてプリズム部材よる倍率色収差の低減に有利となる。
本発明の実施形態に係るズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は物体側から像側に順に、負レンズと、前記負レンズよりもｄ線基準のアッベ数が大きい、少なくとも１枚の正レンズとからなり、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
７０＜ν1p （５）
ここで、
ν1pは、前記第１レンズ群中の前記少なくとも１枚の正レンズのうちいずれかの正レンズのｄ線基準でのアッベ数（ｎd1p−１）／（ｎF1p−ｎC1p）であり、
ｎd1pは前記正レンズのｄ線における屈折率、
ｎC1pは前記正レンズのＣ線における屈折率、
ｎF1pは前記正レンズのＦ線における屈折率、
である。
７０＜ν1p （５）
ここで、
ν1pは、前記第１レンズ群中の前記少なくとも１枚の正レンズのうちいずれかの正レンズのｄ線基準でのアッベ数（ｎd1p−１）／（ｎF1p−ｎC1p）であり、
ｎd1pは前記正レンズのｄ線における屈折率、
ｎC1pは前記正レンズのＣ線における屈折率、
ｎF1pは前記正レンズのＦ線における屈折率、
である。
高変倍比化、小型化に伴い第１レンズ群の屈折力をある程度強くすることが好ましい。第１レンズ群には少なくとも１枚の正レンズが必要となる。
また、色収差補正のため第１レンズ群中に負レンズを配置し、第１レンズ群のバックフォーカス確保のため物体側より順に負レンズ、正レンズの構成とすることが望ましい。
さらにまた、望遠端の長焦点距離化に伴い、第１レンズ群で発生する１次の色収差（軸上色収差、倍率色収差）の発生が大きくなりやすい。この１次の色収差の補正のためには、負レンズに高分散の光学材料、少なくとも１枚の正レンズに条件式（５）で規定する低分散の光学材料を用いることが望ましい。
また、色収差補正のため第１レンズ群中に負レンズを配置し、第１レンズ群のバックフォーカス確保のため物体側より順に負レンズ、正レンズの構成とすることが望ましい。
さらにまた、望遠端の長焦点距離化に伴い、第１レンズ群で発生する１次の色収差（軸上色収差、倍率色収差）の発生が大きくなりやすい。この１次の色収差の補正のためには、負レンズに高分散の光学材料、少なくとも１枚の正レンズに条件式（５）で規定する低分散の光学材料を用いることが望ましい。
本発明の実施形態に係るズームレンズは、無限遠から至近へのフォーカシングの際に、前記第４レンズ群が像側に移動することが好ましい。
これによりフォーカシングに伴う諸収差の変動を少なくできる。
これによりフォーカシングに伴う諸収差の変動を少なくできる。
更には、前記第４レンズ群が１枚の負レンズからなることが好ましい。
フォーカシングレンズ群を軽量化でき、フォーカシング時の音ノイズの低減に有利となる。
フォーカシングレンズ群を軽量化でき、フォーカシング時の音ノイズの低減に有利となる。
本発明の実施形態に係るズームレンズは、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
１１．０＜ｆt／ｆw＜４０．０ （６）
ここで、
ｆtは、無限遠合焦時の望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
１１．０＜ｆt／ｆw＜４０．０ （６）
ここで、
ｆtは、無限遠合焦時の望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
条件式（６）の下限を下回らないように変倍比を確保することで本実施形態の構成の薄型化且つ変倍比確保のメリットを十分に生かせる。
条件式（６）の上限を上回らないように変倍比を適度に終えることで、第１レンズ群の移動量の低減、もしくは第１レンズ群の厚みを抑えられ、カメラの薄型化に有利となる。
条件式（６）の上限を上回らないように変倍比を適度に終えることで、第１レンズ群の移動量の低減、もしくは第１レンズ群の厚みを抑えられ、カメラの薄型化に有利となる。
本発明の実施形態に係るズームレンズは、前記第１レンズ群が多くても２枚のレンズからなることが好ましい。
これにより、第１レンズ群の厚みを抑えられ、カメラの小型化に有利となる。
これにより、第１レンズ群の厚みを抑えられ、カメラの小型化に有利となる。
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が広角端での位置よりも像側へ移動し、前記第１レンズ群が前記第２レンズ群の移動により空いたスペースに沈胴することが好ましい。
これにより、不使用時の光学系の薄型化に有利となる。
これにより、不使用時の光学系の薄型化に有利となる。
本発明の実施形態に係る撮像装置は、ズームレンズと、ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、ズームレンズが上述のいずれかのズームレンズであることを特徴としている。
上述の各構成は複数を同時に満足することが好ましい。
上述の条件式について、下限値、上限値の一方又は複数を以下のようにするとその効果をより確実にでき、好ましい。
上述の条件式について、下限値、上限値の一方又は複数を以下のようにするとその効果をより確実にでき、好ましい。
条件式（１）については、下限値を−８、更には−６とすることがより好ましい。また、上限値を−５．３、更には−５．６とすることがより好ましい。
条件式（２）については、下限値を４．５、更には６とすることがより好ましい。また、上限値を７．０、更には６．９とすることがより好ましい。
条件式（３）については、下限値を３．６とすることがより好ましい。また、上限値を６、更には４とすることがより好ましい。
条件式（４）については、下限値を１．９、更には２．０とすることがより好ましい。また、上限値を２．２、更には２．１とすることがより好ましい。
条件式（５）については、下限値を７５、更には８０とすることがより好ましい。
条件式（６）については、下限値を１５、更には１８とすることがより好ましい。また、上限値を３０、更には２５とすることがより好ましい。
条件式（２）については、下限値を４．５、更には６とすることがより好ましい。また、上限値を７．０、更には６．９とすることがより好ましい。
条件式（３）については、下限値を３．６とすることがより好ましい。また、上限値を６、更には４とすることがより好ましい。
条件式（４）については、下限値を１．９、更には２．０とすることがより好ましい。また、上限値を２．２、更には２．１とすることがより好ましい。
条件式（５）については、下限値を７５、更には８０とすることがより好ましい。
条件式（６）については、下限値を１５、更には１８とすることがより好ましい。また、上限値を３０、更には２５とすることがより好ましい。
各実施例のズームレンズは、何れも小型で高画質のデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、撮影機能つきの携帯情報端末等のカメラに好適に用いることができる。何れのズームレンズも、変倍比が大きく、広角端、及び、収納時の厚みを小さくできる。第１レンズ群を移動させるレンズ鏡筒を短くでき、レンズ鏡筒を含む撮像装置（カメラ等）に用いることができる。
以下、本発明のズームレンズの実施例１〜２について説明する。実施例１〜２の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間焦点距離状態（ｂ）、望遠端（ｃ）のレンズ断面図をそれぞれ図１〜図２に示す。図１〜図２中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、第５レンズ群はＧ５、明るさ（開口）絞りはＳ、赤外光を制限する波長域制限コートを施したローパスフィルタを構成する平行平板はＦ、電子撮像素子のカバーガラスの平行平板はＣ、像面はＩで示してある。なお、カバーガラスＣの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスＣにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。
また、各実施例において、明るさ絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体で移動する。数値データはいずれも無限遠の被写体に合焦した状態でのデータである。各数値の長さの単位はｍｍ、角度の単位は°（度）である。無限遠から至近へのフォーカシングは、いずれの実施例も第４レンズ群Ｇ４が像側へ移動することにより行う。さらに、ズームデータは広角端（広角）、中間焦点距離状態（中間）、望遠端（望遠）での値である。
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（開口）絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５と、を配置している。
広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は、固定であり、静止している。第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。第５レンズ群Ｇ５は像側へ移動する。明るさ絞りＳは、物体側へ移動する。
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Ｌ１と、両凸正レンズＬ２と、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズＬ３と、プリズムＬ４（Ｐ）と、両凹負レンズＬ５と、物体側に凸面を向けた平凸正レンズＬ６と、からなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ７と、両凸正レンズＬ８と、両凹負レンズＬ９と、両凸正レンズＬ１０と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ８と両凹負レンズＬ９は互いに接合されている。第４レンズ群Ｇ４は、両凹負レンズＬ１１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Ｌ１２からなる。
非球面は、両凸正レンズＬ２の両面と、両凹負レンズＬ５の両面と、両凸正レンズＬ７の両面と、両凸正レンズＬ１０の両面と、正メニスカスレンズＬ１２の両面と、の１０面に設けられている。
実施例２のズームレンズは、図２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（開口）絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５と、を配置している。
広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は静止している。第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。第５レンズ群Ｇ５は像側へ移動する。明るさ絞りＳは、物体側へ移動する。
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Ｌ１と、両凸正レンズＬ２と、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズＬ３と、プリズムＬ４（Ｐ）と、両凹負レンズＬ５と、物体側に凸面を向けた平凸正レンズＬ６と、からなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ７と、両凸正レンズＬ８と、両凹負レンズＬ９と、両凸正レンズＬ１０と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ８と両凹負レンズＬ９は互いに接合されている。第４レンズ群Ｇ４は、両凹負レンズＬ１１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Ｌ１２からなる。
非球面は、両凸正レンズＬ２の両面と、両凹負レンズＬ５の両面と、両凸正レンズＬ７の両面と、両凸正レンズＬ１０の両面と、正メニスカスレンズＬ１２の両面と、の１０面に設けられている。
ここで、図１〜図２は、プリズム中の反射面の図示を省略し、展開した図であるが、実際は図８に示すように直角プリズムとしている。数値データには記載していないが、光軸に対して４５度傾いた反射面が第７面と第８面との中間に配置されている。
また、広角端にて像高が小さいのは、広角端側にて有効撮像領域をたる型形状とし、画像処理にて矩形に変更することで歪曲収差を補正するためである。
また、広角端にて像高が小さいのは、広角端側にて有効撮像領域をたる型形状とし、画像処理にて矩形に変更することで歪曲収差を補正するためである。
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、ＢＦはバックフォーカス、ｆ１、ｆ２…は各レンズ群の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角、ＷＥは広角端、ＳＴは中間焦点距離状態、ＴＥは望遠端、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、νｄは各レンズのｄ線におけるアッベ数である。後述するレンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。ＢＦ（バックフォーカス）は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。
また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて、以下の式（Ｉ）で表される。
ここで、光軸方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）・（Ｙ／ｒ）２｝１／２］＋Ａ４×Ｙ４＋Ａ６×Ｙ６＋Ａ８×Ｙ８＋Ａ１０×Ｙ１０ （Ｉ）
ここで、
ｒは近軸曲率半径、
ｋは円錐係数、
Ａ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
また、非球面係数において、「ｅ−ｎ」（ｎは整数）は、「１０−ｎ」を示している。
ここで、光軸方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）・（Ｙ／ｒ）２｝１／２］＋Ａ４×Ｙ４＋Ａ６×Ｙ６＋Ａ８×Ｙ８＋Ａ１０×Ｙ１０ （Ｉ）
ここで、
ｒは近軸曲率半径、
ｋは円錐係数、
Ａ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
また、非球面係数において、「ｅ−ｎ」（ｎは整数）は、「１０−ｎ」を示している。
数値実施例１
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 18.303 0.50 1.84666 23.78
2 15.054 0.10
3* 11.627 3.72 1.43875 94.93
4* -44.812 可変
5 -70.538 0.40 1.88300 40.80
6 5.656 1.71
7 ∞ 6.70 2.00100 29.13
8 ∞ 0.49
9* -13.724 0.50 1.53071 55.69
10* 9.583 0.37
11 14.974 1.30 1.94595 17.98
12 ∞ 可変
13(絞り) ∞ 0.00
14* 5.180 2.13 1.67790 54.89
15* -16.083 0.10
16 9.977 1.68 1.59282 68.63
17 -8.000 0.40 1.91082 35.25
18 3.586 0.39
19* 4.992 1.69 1.53071 55.69
20* -14.186 可変
21 -18.869 0.40 1.51742 52.43
22 9.224 可変
23* -166.850 2.34 1.53071 55.69
24* -6.251 可変
25 ∞ 0.30 1.51633 64.14
26 ∞ 0.40
27 ∞ 0.50 1.51633 64.14
28 ∞ 0.53
像面 ∞
（撮像面）
非球面データ
第３面
K=0.000
A4=-3.31603e-05,A6=-2.09934e-07,A8=-1.24908e-10
第４面
K=0.000
A4=2.45900e-05,A6=-6.30000e-08,A8=1.58750e-09
第９面
K=0.000
A4=9.64865e-04,A6=-6.08359e-05,A8=1.94676e-06
第１０面
K=0.000
A4=3.12555e-04,A6=-6.48811e-05,A8=2.30921e-06
第１４面
K=0.000
A4=-3.47077e-04,A6=6.54444e-06,A8=-8.33188e-07
第１５面
K=0.000
A4=1.17143e-03,A6=-3.01009e-05,A8=2.20031e-07
第１９面
K=0.000
A4=2.14380e-03,A6=8.24279e-06,A8=-5.84568e-06
第２０面
K=0.000
A4=2.96958e-04,A6=8.26585e-05,A8=-8.63939e-06
第２３面
K=0.000
A4=-1.07467e-03,A6=1.65913e-05,A8=9.15950e-07,A10=-1.93203e-08
第２４面
K=0.000
A4=3.23225e-04,A6=2.02201e-05,A8=4.39475e-07
ズームデータ
広角端 中間 望遠端
焦点距離 3.97 17.37 76.12
ＦＮＯ． 2.81 4.98 6.97
画角２ω 75.93 18.76 4.44
像高 2.70 3.00 3.00
fb (in air) 4.43 3.37 1.96
全長 (in air) 46.99 55.26 62.43
d4 0.25 8.51 15.70
d12 13.41 5.29 0.50
d20 1.60 3.976 4.53
d22 2.38 9.184 14.82
d24 2.96 1.90 0.50
群焦点距離
f1=27.04 f2=-4.54 f3=8.13 f4=-11.92 f5=12.18
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 18.303 0.50 1.84666 23.78
2 15.054 0.10
3* 11.627 3.72 1.43875 94.93
4* -44.812 可変
5 -70.538 0.40 1.88300 40.80
6 5.656 1.71
7 ∞ 6.70 2.00100 29.13
8 ∞ 0.49
9* -13.724 0.50 1.53071 55.69
10* 9.583 0.37
11 14.974 1.30 1.94595 17.98
12 ∞ 可変
13(絞り) ∞ 0.00
14* 5.180 2.13 1.67790 54.89
15* -16.083 0.10
16 9.977 1.68 1.59282 68.63
17 -8.000 0.40 1.91082 35.25
18 3.586 0.39
19* 4.992 1.69 1.53071 55.69
20* -14.186 可変
21 -18.869 0.40 1.51742 52.43
22 9.224 可変
23* -166.850 2.34 1.53071 55.69
24* -6.251 可変
25 ∞ 0.30 1.51633 64.14
26 ∞ 0.40
27 ∞ 0.50 1.51633 64.14
28 ∞ 0.53
像面 ∞
（撮像面）
非球面データ
第３面
K=0.000
A4=-3.31603e-05,A6=-2.09934e-07,A8=-1.24908e-10
第４面
K=0.000
A4=2.45900e-05,A6=-6.30000e-08,A8=1.58750e-09
第９面
K=0.000
A4=9.64865e-04,A6=-6.08359e-05,A8=1.94676e-06
第１０面
K=0.000
A4=3.12555e-04,A6=-6.48811e-05,A8=2.30921e-06
第１４面
K=0.000
A4=-3.47077e-04,A6=6.54444e-06,A8=-8.33188e-07
第１５面
K=0.000
A4=1.17143e-03,A6=-3.01009e-05,A8=2.20031e-07
第１９面
K=0.000
A4=2.14380e-03,A6=8.24279e-06,A8=-5.84568e-06
第２０面
K=0.000
A4=2.96958e-04,A6=8.26585e-05,A8=-8.63939e-06
第２３面
K=0.000
A4=-1.07467e-03,A6=1.65913e-05,A8=9.15950e-07,A10=-1.93203e-08
第２４面
K=0.000
A4=3.23225e-04,A6=2.02201e-05,A8=4.39475e-07
ズームデータ
広角端 中間 望遠端
焦点距離 3.97 17.37 76.12
ＦＮＯ． 2.81 4.98 6.97
画角２ω 75.93 18.76 4.44
像高 2.70 3.00 3.00
fb (in air) 4.43 3.37 1.96
全長 (in air) 46.99 55.26 62.43
d4 0.25 8.51 15.70
d12 13.41 5.29 0.50
d20 1.60 3.976 4.53
d22 2.38 9.184 14.82
d24 2.96 1.90 0.50
群焦点距離
f1=27.04 f2=-4.54 f3=8.13 f4=-11.92 f5=12.18
数値実施例２
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 24.410 0.50 1.90200 25.10
2 18.176 0.19
3* 12.109 4.05 1.49700 81.54
4* -43.530 可変
5 -42.151 0.40 1.91082 35.25
6 5.930 1.60
7 ∞ 6.70 2.00100 29.13
8 ∞ 0.48
9* -13.979 0.50 1.49700 81.54
10* 9.383 0.40
11 15.609 1.42 1.94595 17.98
12 ∞ 可変
13(絞り) ∞ 0.00
14* 5.133 2.11 1.67790 54.89
15* -16.676 0.10
16 10.460 1.65 1.59282 68.63
17 -8.000 0.40 1.91082 35.25
18 3.516 0.28
19* 4.477 1.68 1.53071 55.69
20* -16.826 可変
21 -24.315 0.42 1.51742 52.43
22 8.440 可変
23* -132.545 2.50 1.53071 55.69
24* -6.084 可変
25 ∞ 0.30 1.51633 64.14
26 ∞ 0.40
27 ∞ 0.50 1.51633 64.14
28 ∞ 0.53
像面 ∞
（撮像面）
非球面データ
第３面
K=0.000
A4=-3.66280e-05,A6=-6.24539e-08,A8=1.06168e-09
第４面
K=0.000
A4=2.38130e-05,A6=2.00470e-07,A8=6.75580e-10
第９面
K=0.000
A4=1.12960e-03,A6=-6.05523e-05,A8=1.82682e-06
第１０面
K=0.000
A4=3.85343e-04,A6=-6.65161e-05,A8=2.19675e-06
第１４面
K=0.000
A4=-2.82961e-04,A6=8.19267e-06,A8=-1.14295e-06
第１５面
K=0.000
A4=1.29908e-03,A6=-4.16760e-05,A8=3.07506e-07
第１９面
K=0.000
A4=2.30386e-03,A6=-2.71356e-05,A8=-4.03388e-06
第２０面
K=0.000
A4=4.13501e-04,A6=9.81893e-05,A8=-7.26679e-06
第２３面
K=0.000
A4=-6.14257e-04,A6=-4.63315e-05,A8=4.63575e-06,A10=-1.08578e-07
第２４面
K=0.000
A4=9.39564e-04,A6=-1.90709e-05,A8=1.41302e-06
ズームデータ
広角端 中間 望遠端
焦点距離 3.96 17.36 75.92
ＦＮＯ． 2.83 5.13 6.97
画角２ω 76.25 18.77 4.41
像高 2.70 3.00 3.00
fb (in air) 4.33 2.96 2.03
全長 (in air) 47.51 55.08 62.01
d4 0.50 8.05 14.94
d12 13.485 5.53 0.55
d20 1.90 4.17 4.16
d22 1.905 8.99 14.94
d24 2.86 1.46 0.50
群焦点距離
f1=25.64 f2=-4.52 f3=8.19 f4=-12.06 f5=11.93
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 24.410 0.50 1.90200 25.10
2 18.176 0.19
3* 12.109 4.05 1.49700 81.54
4* -43.530 可変
5 -42.151 0.40 1.91082 35.25
6 5.930 1.60
7 ∞ 6.70 2.00100 29.13
8 ∞ 0.48
9* -13.979 0.50 1.49700 81.54
10* 9.383 0.40
11 15.609 1.42 1.94595 17.98
12 ∞ 可変
13(絞り) ∞ 0.00
14* 5.133 2.11 1.67790 54.89
15* -16.676 0.10
16 10.460 1.65 1.59282 68.63
17 -8.000 0.40 1.91082 35.25
18 3.516 0.28
19* 4.477 1.68 1.53071 55.69
20* -16.826 可変
21 -24.315 0.42 1.51742 52.43
22 8.440 可変
23* -132.545 2.50 1.53071 55.69
24* -6.084 可変
25 ∞ 0.30 1.51633 64.14
26 ∞ 0.40
27 ∞ 0.50 1.51633 64.14
28 ∞ 0.53
像面 ∞
（撮像面）
非球面データ
第３面
K=0.000
A4=-3.66280e-05,A6=-6.24539e-08,A8=1.06168e-09
第４面
K=0.000
A4=2.38130e-05,A6=2.00470e-07,A8=6.75580e-10
第９面
K=0.000
A4=1.12960e-03,A6=-6.05523e-05,A8=1.82682e-06
第１０面
K=0.000
A4=3.85343e-04,A6=-6.65161e-05,A8=2.19675e-06
第１４面
K=0.000
A4=-2.82961e-04,A6=8.19267e-06,A8=-1.14295e-06
第１５面
K=0.000
A4=1.29908e-03,A6=-4.16760e-05,A8=3.07506e-07
第１９面
K=0.000
A4=2.30386e-03,A6=-2.71356e-05,A8=-4.03388e-06
第２０面
K=0.000
A4=4.13501e-04,A6=9.81893e-05,A8=-7.26679e-06
第２３面
K=0.000
A4=-6.14257e-04,A6=-4.63315e-05,A8=4.63575e-06,A10=-1.08578e-07
第２４面
K=0.000
A4=9.39564e-04,A6=-1.90709e-05,A8=1.41302e-06
ズームデータ
広角端 中間 望遠端
焦点距離 3.96 17.36 75.92
ＦＮＯ． 2.83 5.13 6.97
画角２ω 76.25 18.77 4.41
像高 2.70 3.00 3.00
fb (in air) 4.33 2.96 2.03
全長 (in air) 47.51 55.08 62.01
d4 0.50 8.05 14.94
d12 13.485 5.53 0.55
d20 1.90 4.17 4.16
d22 1.905 8.99 14.94
d24 2.86 1.46 0.50
群焦点距離
f1=25.64 f2=-4.52 f3=8.19 f4=-12.06 f5=11.93
以上の実施例１〜２の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図３〜図４に示す。これらの収差図において、（ａ）〜（ｄ）は広角端、（ｅ）〜（ｈ）は中間焦点距離状態、（ｉ）〜（ｌ）は望遠端における、球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。各図中、“ＦＩＹ”は最大像高を示す。“ω”は半画角を示す。
次に、各実施例における条件式の値を掲げる。
条件式 実施例１ 実施例２
(1) -10<f1/f2<-5 -5.95 -5.68
(2) 3<f1/fw<7.2 6.82 6.47
(3) 3.5<d1g/fw<7 3.89 3.66
(4) 1.8<N2r<2.3 2.001 2.001
(5) 70<ν1p 94.93 81.54
(6) 11.0<ft/fw<40.0 19.2 19.15
条件式 実施例１ 実施例２
(1) -10<f1/f2<-5 -5.95 -5.68
(2) 3<f1/fw<7.2 6.82 6.47
(3) 3.5<d1g/fw<7 3.89 3.66
(4) 1.8<N2r<2.3 2.001 2.001
(5) 70<ν1p 94.93 81.54
(6) 11.0<ft/fw<40.0 19.2 19.15
（デジタルカメラ）
さて、以上のような本発明のズームレンズで物体像を形成しその像をＣＣＤ等の電子撮像素子に受光させて撮影を行う電子撮像装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ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。
さて、以上のような本発明のズームレンズで物体像を形成しその像をＣＣＤ等の電子撮像素子に受光させて撮影を行う電子撮像装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ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５は、本発明によるズームレンズを組み込んだデジタルカメラ１１の断面図であって、図５（ａ）は広角端での断面図、図５（ｂ）は沈胴収納時の断面図である。図５に示すデジタルカメラ１１において、像面の位置に撮像素子の撮像面１２が配置されている。
ズームレンズの沈胴収納にあたっては、まず、第２レンズ群Ｇ２は方向Ｄ２に沿って、第３レンズ群Ｇ３は方向Ｄ３に沿って、第４レンズ群Ｇ４は方向Ｄ４に沿って、第５レンズ群Ｇ５は方向Ｄ５に沿って、それぞれ撮像面１２側へ移動する。その後、第１レンズ群Ｇ１は方向Ｄ１に沿ってデジタルカメラ１１内へ移動する。これによって、第２レンズ群Ｇ２の移動によって形成された空間に第１レンズ群Ｇ１が沈胴収納される。
ズームレンズの沈胴収納にあたっては、まず、第２レンズ群Ｇ２は方向Ｄ２に沿って、第３レンズ群Ｇ３は方向Ｄ３に沿って、第４レンズ群Ｇ４は方向Ｄ４に沿って、第５レンズ群Ｇ５は方向Ｄ５に沿って、それぞれ撮像面１２側へ移動する。その後、第１レンズ群Ｇ１は方向Ｄ１に沿ってデジタルカメラ１１内へ移動する。これによって、第２レンズ群Ｇ２の移動によって形成された空間に第１レンズ群Ｇ１が沈胴収納される。
図６〜図８は、本発明によるズームレンズをデジタルカメラの撮影光学系１４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図６はデジタルカメラ１４０の外観を示す前方斜視図、図７は同後方斜視図、図８はデジタルカメラ１４０の構成を示す断面図である。デジタルカメラ１４０は、この例の場合、撮影用光路１４２を有する撮影光学系１４１、ファインダー用光路１４４を有するファインダー光学系１４３、シャッターボタン１４５、フラッシュ１４６、液晶表示モニター１４７等を含み、カメラ１４０の上部に配置されたシャッターボタン１４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系１４１、例えば実施例１の光路折り曲げズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系１４１によって形成された物体像が、近赤外カットフィルターと光学的ローパスフィルタＦを介してＣＣＤ１４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ１４９で受光された物体像は、処理手段１５１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１４７に表示される。また、この処理手段１５１には記録手段１５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段１５２は処理手段１５１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。また、ＣＣＤ１４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
さらに、ファインダー用光路１４４上にはファインダー用対物光学系１５３が配置してある。このファインダー用対物光学系１５３によって形成された物体像は、像正立部材であるポロプリズム１５５の視野枠１５７上に形成される。このポロプリズム１５５(正立プリズム)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１５９が配置されている。なお、撮影光学系１４１及びファインダー用対物光学系１５３の入射側、接眼光学系１５９の射出側にそれぞれカバー部材１５０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１４０は、撮影光学系１４１が５倍程度の高変倍比で、高い光学性能を有するズームレンズであるので、高性能で、奥行き方向が極めて薄い安価なデジタルカメラが実現できる。
なお、図８の例では、カバー部材１５０として平行平面板を配置しているが、省いてもよい。
（内部回路構成）
図９は、上記デジタルカメラ１４０の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４、一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部１１９等からなる。
図９は、上記デジタルカメラ１４０の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４、一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部１１９等からなる。
図９に示すように、デジタルカメラ１４０は、操作部１１２と、この操作部１１２に接続された制御部１１３と、この制御部１１３の制御信号出力ポートにバス１１４及び１１５を介して接続された撮像駆動回路１１６並びに一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１を備えている。
上記の一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１は、バス１２２を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路１１６には、ＣＣＤ１４９とＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４が接続されている。
操作部１１２は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。
制御部１１３は、例えばＣＰＵ等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部１１２を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ１４０全体を制御する回路である。
ＣＣＤ１４９は、本発明による撮影光学系１４１を介して形成された物体像を受光する。ＣＣＤ１４９は、撮像駆動回路１１６により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４に出力する撮像素子である。
ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４は、ＣＣＤ１４９から入力する電気信号を増幅しかつアナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時記憶メモリ１１７に出力する回路である。
一時記憶メモリ１１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４から出力される上記ＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１１８は、一時記憶メモリ１１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１１３から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。また、画像処理部１１８は、ＣＣＤ１４９にて撮影した画像の歪みを電気的に補正する。
記録媒体部１１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１１８で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。
表示部１２０は、液晶表示モニターを備え、その液晶表示モニターに画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部１２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、そのＲＯＭ部から読み出された画質パラメータの中から操作部１１２の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。設定情報記憶メモリ部１２１は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。
このように構成されたデジタルカメラ１４０は、撮影光学系１４１が、本発明により、十分な広角域を有し、コンパクトな構成としながら、高変倍で全変倍域で結像性能が極めて安定的であるので、高性能・小型化・広画角化が実現できる。そして、広角側、望遠側での速い合焦動作が可能となる。
以上のように、本発明にかかるズームレンズは、変倍比を確保しながら、広角端付近の撮影において厚さ方向を短くする場合に有用である。
Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｇ４…第４レンズ群
Ｇ５…第５レンズ群
Ｓ…開口絞り
Ｆ…ローパスフィルタ
Ｃ…カバーガラス
Ｐ…プリズム
Ｉ…像面
１１２…操作部
１１３…制御部
１１４…バス
１１５…バス
１１６…撮像駆動回路
１１７…一時記憶メモリ
１１８…画像処理部
１１９…記憶媒体部
１２０…表示部
１２１…設定情報記憶メモリ部
１２２…バス
１２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
１４０…デジタルカメラ
１４１…撮影光学系
１４２…撮影用光路
１４３…ファインダー光学系
１４４…ファインダー用光路
１４５…シャッターボタン
１４６…フラッシュ
１４７…液晶表示モニター
１４９…ＣＣＤ
１５０…カバー部材
１５１…処理手段
１５２…記録手段
１５３…ファインダー用対物光学系
１５５…正立プリズム
１５７…視野枠
１５９…接眼光学系
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｇ４…第４レンズ群
Ｇ５…第５レンズ群
Ｓ…開口絞り
Ｆ…ローパスフィルタ
Ｃ…カバーガラス
Ｐ…プリズム
Ｉ…像面
１１２…操作部
１１３…制御部
１１４…バス
１１５…バス
１１６…撮像駆動回路
１１７…一時記憶メモリ
１１８…画像処理部
１１９…記憶媒体部
１２０…表示部
１２１…設定情報記憶メモリ部
１２２…バス
１２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
１４０…デジタルカメラ
１４１…撮影光学系
１４２…撮影用光路
１４３…ファインダー光学系
１４４…ファインダー用光路
１４５…シャッターボタン
１４６…フラッシュ
１４７…液晶表示モニター
１４９…ＣＣＤ
１５０…カバー部材
１５１…処理手段
１５２…記録手段
１５３…ファインダー用対物光学系
１５５…正立プリズム
１５７…視野枠
１５９…接眼光学系
Claims (14)
- 物体側から像側への光路に沿って順に、実質的に、
正屈折力の第１レンズ群と、
入射屈折面、射出屈折面、及び、前記入射屈折面と前記射出屈折面の間の光路中にて光軸に対して傾いて配置され光路を屈曲させる反射面を有するプリズム反射部材、を含む負屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
負屈折力の第４レンズ群と、
正屈折力の第５レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動し、
前記第１レンズ群が多くても２枚のレンズからなり、
前記第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に位置が固定であり、
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。
−１０＜ｆ1／ｆ2＜−５ （１）
ここで、
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。 - 物体側から像側への光路に沿って順に、実質的に、
正屈折力の第１レンズ群と、
入射屈折面、射出屈折面、及び、前記入射屈折面と前記射出屈折面の間の光路中にて光軸に対して傾いて配置され光路を屈曲させる反射面を有するプリズム反射部材、を含む負屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
負屈折力の第４レンズ群と、
正屈折力の第５レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動し、
前記第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に位置が固定であり、
前記第１レンズ群が多くても２枚のレンズからなることを特徴とするズームレンズ。 - 物体側から像側への光路に沿って順に、実質的に、
正屈折力の第１レンズ群と、
入射屈折面、射出屈折面、及び、前記入射屈折面と前記射出屈折面の間の光路中にて光軸に対して傾いて配置され光路を屈曲させる反射面を有するプリズム反射部材、を含む負屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
負屈折力の第４レンズ群と、
正屈折力の第５レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動し、
前記第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に位置が固定であり、
以下の条件式（１）、（２）、（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−１０＜ｆ 1 ／ｆ 2 ＜−５ （１）
３＜ｆ 1 ／ｆ w ＜７．２ （２）
３．５＜ｄ 1g ／ｆ w ＜７ （３）
ここで、
ｆ 1 は、前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ 2 は、前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ w は、無限遠合焦時の広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｄ 1g は、前記第１レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量
である。 - 物体側から像側への光路に沿って順に、実質的に、
正屈折力の第１レンズ群と、
入射屈折面、射出屈折面、及び、前記入射屈折面と前記射出屈折面の間の光路中にて光軸に対して傾いて配置され光路を屈曲させる反射面を有するプリズム反射部材、を含む負屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
負屈折力の第４レンズ群と、
正屈折力の第５レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動し、
前記第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に位置が固定であり、
無限遠から至近へのフォーカシングの際に、前記第４レンズ群が像側に移動し、
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。
−１０＜ｆ 1 ／ｆ 2 ＜−５ （１）
ここで、
ｆ 1 は、前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ 2 は、前記第２レンズ群の焦点距離
である。 - 物体側から像側への光路に沿って順に、実質的に、
正屈折力の第１レンズ群と、
入射屈折面、射出屈折面、及び、前記入射屈折面と前記射出屈折面の間の光路中にて光軸に対して傾いて配置され光路を屈曲させる反射面を有するプリズム反射部材、を含む負屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
負屈折力の第４レンズ群と、
正屈折力の第５レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記各レンズ群の間の距離が変化し、且つ、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて光線が入射する側に移動し、
前記第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に位置が固定であり、
無限遠から至近へのフォーカシングの際に、前記第４レンズ群が像側に移動し、前記第４レンズ群が１枚の負レンズからなることを特徴とするズームレンズ。 - 以下の条件式（２）、（３）を満足することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
３＜ｆ 1 ／ｆ w ＜７．２ （２）
３．５＜ｄ 1g ／ｆ w ＜７ （３）
ここで、
ｆ w は、無限遠合焦時の広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｄ 1g は、前記第１レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量
である。 - 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．８＜Ｎ 2r ＜２．３ （４）
ここで、
Ｎ 2r は、前記第２レンズ群中の前記プリズム反射部材のｄ線に対する屈折率
である。 - 前記第１レンズ群は物体側から像側に順に、負レンズと、前記負レンズよりもｄ線基準のアッベ数が大きい、少なくとも１枚の正レンズとからなり、
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
７０＜ν 1p （５）
ここで、
ν 1p は、前記第１レンズ群中の前記少なくとも１枚の正レンズのうちいずれかの正レンズのｄ線基準でのアッベ数（ｎ d1p −１）／（ｎ F1p −ｎ C1p ）であり、
ｎ d1p は前記正レンズのｄ線における屈折率、
ｎ C1p は前記正レンズのＣ線における屈折率、
ｎ F1p は前記正レンズのＦ線における屈折率、
である。 - 無限遠から至近へのフォーカシングの際に、前記第４レンズ群が像側に移動することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１１．０＜ｆ t ／ｆ w ＜４０．０ （６）
ここで、
ｆ t は、無限遠合焦時の望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。 - 前記第１レンズ群が多くても２枚のレンズからなることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第４レンズ群が１枚の負レンズからなることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 沈胴収納の際に、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が広角端での位置よりも像側へ移動し、前記第１レンズ群が前記第２レンズ群の移動により空いたスペースに沈胴することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- ズームレンズと、
前記ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子と
を備え、
前記ズームレンズが請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載のズームレンズであることを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012260216A JP5592925B2 (ja) | 2012-11-28 | 2012-11-28 | ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 |
| US14/045,304 US9013803B2 (en) | 2012-11-28 | 2013-10-03 | Zoom lens and image pickup apparatus equipped with same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012260216A JP5592925B2 (ja) | 2012-11-28 | 2012-11-28 | ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 |
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|---|---|
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