JP5943212B2 - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタル入出力機器の撮影光学系に好適で高変倍率を有するとともに手ぶれ補正機能を有し、小型化・薄型化・広角化に優れたズームレンズおよびこれを用いた撮像装置に関する。
近年、デジタルスチルカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置の普及と共に、固体撮像素子の高画素化も進み、これに合わせて一層の高画質化が望まれている。特にデジタルスチルカメラ等においては、その付加価値を高めるべく、画素数の多い固体撮像素子に対応した結像性能に優れた撮影用レンズ、特に小型・薄型・広角で高変倍のズームレンズが求められている。
また一方で、デザイン性向上のためデジタルスチルカメラ等を薄型化した結果、撮影時の手ぶれに起因した像ぶれが起きやすくなっているが、固体撮像素子の高画素化や高変倍化によって、この像ぶれが目立ちやすくなってしまうという問題があり、これを解消するために、手ぶれ補正機能を付加したズームレンズが開発されている。
ここで、特許文献１に記載されたズームレンズでは、最も物体側に位置する第１レンズ群に光軸を９０度折り曲げるための反射部材を有することで、入射光軸方向の小型化・薄型化を図っており、最も像側に位置する最終レンズ群の像側から２番目にあるレンズを光軸と垂直な方向にシフトさせて該ズームレンズの像ぶれを補正している。
しかしながら、特許文献１に記載されたズームレンズでは、最も像側に位置する最終レンズ群の像側から２番目にあるレンズを、光軸と垂直な方向にシフトさせて該ズームレンズの像ぶれを補正しているが、該ズームレンズは充分な高変倍を確保できていないという問題がある。
本発明は、上記した問題に鑑み、手ぶれ補正が可能であってかつ良好な光学性能を確保した小型・薄型・広角な高変倍ズームレンズおよびそのズームレンズを搭載した撮像装置を提供することを目的とする。
請求項１に記載のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第４レンズ群、負の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群が配列されて構成され、前記第１〜第６レンズ群のうち３つのレンズ群が光軸上を移動することで変倍を行うズームレンズであって、
前記第１レンズ群に光軸を折り曲げるための反射部材を有し、前記第６レンズ群が２枚の単レンズからなり、その２枚のうち物体側のレンズを光軸と垂直な方向に移動させることで像のぶれを補正し、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
4 ＜ ｆｐ／ｆｗ ＜ 8 （２）
但し、
ｆｐ ： 前記第６レンズ群の像側のレンズの焦点距離
ｆｗ ： 全系の広角端の焦点距離
前記第１レンズ群に光軸を折り曲げるための反射部材を有し、前記第６レンズ群が２枚の単レンズからなり、その２枚のうち物体側のレンズを光軸と垂直な方向に移動させることで像のぶれを補正し、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
4 ＜ ｆｐ／ｆｗ ＜ 8 （２）
但し、
ｆｐ ： 前記第６レンズ群の像側のレンズの焦点距離
ｆｗ ： 全系の広角端の焦点距離
本発明によれば、３つのレンズ群を可動群とすることで、十分な変倍比と光学性能を確保している。可動群が少ないと、変倍比を確保するために可動群のパワーを強くしたり変倍時の移動距離を大きくすることが求められるが、パワーが強くなることにより収差が大きく発生したり、あるいはレンズの製造誤差や組み立て誤差によって光学性能が敏感に劣化するなどの欠点がある。また変倍時の移動距離が大きくなると、光学全長が大きくなって小型化を妨げてしまう。逆に可動群が多いと、駆動のためのアクチュエータの数が増えてコストダウンや小型化の妨げになってしまう。よって、本発明では可動群の数を適正として、双方のバランスを確保している。
第１レンズ群は、光軸を折り曲げるための反射部材を有しており、これによって入射光軸方向の大きさが小さくなるので、撮像装置の厚み方向の寸法を小さくすることができる。反射部材としてはプリズムなどがある。
第６レンズ群は、２枚の単レンズからなり、その２枚のうち物体側のレンズを光軸と垂直な方向に移動させることで像のぶれを補正する。第６レンズ群は変倍時に固定であると好ましい。仮に、可動群の中のレンズを手ぶれ補正用シフトレンズ（手ぶれ補正レンズともいう）とすると、手ぶれ補正用の駆動機構と変倍用の駆動機構の干渉が発生し、駆動機構が複雑になったり小型化の妨げになったりしてしまうので、固定レンズ群内のレンズを手ぶれ補正レンズとすることが好ましいといえる。
また、レンズシフトによる手ぶれ補正では、手ぶれ補正レンズが光軸と垂直な方向に単位量シフトしたときに、像高がどれだけ変化するかという手ぶれ補正感度（手ぶれ補正レンズのシフト感度）を考慮する必要がある。この手ぶれ補正感度は、手ぶれ補正レンズ及びその像側にあるレンズの横倍率で決まる。第６レンズ群の像側にある最終玉は正レンズとすれば、この最終玉に入る光束は収斂光束と発散光束の両方が考えられる。しかるに、後者の場合では発散から収斂にするため強いパワーを与えられるので収差劣化が起きやすく、また誤差感度も大きくなってしまうので、最終玉に入る光束は収斂光束のほうが好ましく、この場合最終玉の横倍率は０から１の間をとる。手ぶれ補正レンズをこの最終玉とすると、手ぶれ補正感度は１から最終玉の横倍率を引いた値で表される。よって、適度な手ぶれ補正感度の値を保つためには、最終玉の横倍率を小さくする必要があるが、横倍率を小さくすることはパワーを強くすることになるので、収差や誤差感度の観点から好ましくない。また、最終玉の横倍率を小さくするためにはバックフォーカスを長くとる必要があり、光学全長が大きくなって小型化に好ましくない。以上より、物体側のレンズを手ぶれ補正レンズとすることが好ましい。これによって、第６レンズ群の物体側のレンズは手ぶれ補正に寄与するレンズとなる。一方、像側のレンズは、開口絞りから遠くにあることを考慮すると歪曲収差や非点収差の補正に寄与するレンズとなる。よって最終の第６レンズ群を手ぶれ補正用レンズと収差補正用レンズの必要最低限の単レンズ２枚で構成することにより、手ぶれ補正効果を有しつつ良好な光学性能を確保することができる。
請求項２に記載のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第４レンズ群、負の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群が配列されて構成され、前記第１〜第６レンズ群のうち３つのレンズ群が光軸上を移動することで変倍を行うズームレンズであって、
前記第１レンズ群に光軸を折り曲げるための反射部材を有し、前記第６レンズ群が２枚の単レンズからなり、その２枚のうち物体側のレンズを光軸と垂直な方向に移動させることで像のぶれを補正し、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
-6 ＜ ｆ１／ｆｗ ≦ -4.26 （４）
但し、
ｆ１ ： 前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズの焦点距離
ｆｗ ： 全系の広角端の焦点距離
前記第１レンズ群に光軸を折り曲げるための反射部材を有し、前記第６レンズ群が２枚の単レンズからなり、その２枚のうち物体側のレンズを光軸と垂直な方向に移動させることで像のぶれを補正し、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
-6 ＜ ｆ１／ｆｗ ≦ -4.26 （４）
但し、
ｆ１ ： 前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズの焦点距離
ｆｗ ： 全系の広角端の焦点距離
レンズ群の具体的な構成例としては、例えば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、負の屈折力を有する策５レンズ群、正の屈折力を有する策６レンズ群が配列されると好ましい。変倍時は第１レンズ群と第３レンズ群と第６レンズ群が固定され、第２レンズ群と第４レンズ群と第５レンズ群が光軸方向に移動すると好ましい。変倍機能は第２レンズ群と第４レンズ群が担い、変倍による像面位置変動の補正は第５レンズ群が光軸方向に移動することで行われると好ましい。
本発明では固定群を３つとしており、その好ましい配置例を説明する。但し、これに限られることはない。まず、１つ目は第１レンズ群で、変倍時にレンズの飛び出しがないようにすることで、防水に適した構造となる。また、第１レンズ群を固定とすることで、被撮影者に対し圧迫感を与えないようにすることができる。２つ目の固定群は、可動群の間にある途中のレンズ群である。途中のレンズ群を固定とすることで、そのレンズ群を保持するレンズ粋を鏡胴と一体化できる。レンズ群を可動とする場合、円滑な移動のために、そのレンズ粋と鏡胴の隙間を確保する必要があり、その隙間を光が通って撮像素子に届き、いわゆる漏光を生じるといった懸念があるので、少なくとも１つの途中のレンズ群を固定にすることが好ましい。３つ目の固定群は最終の第６レンズ群であり、手ぶれ補正を行う群でもある。手ぶれ補正は光軸方向に垂直にレンズをシフトさせて行うので、手ぶれ補正用のレンズを含むレンズ群は固定とすることが、後述するように複雑な駆動をしなくてすむから好ましい。以上より、可動群３つと固定群３つの計６つのレンズ群で構成すると、充分な変倍比と光学性能を確保しつつ、手ぶれ補正機能を有する小型なズームレンズを実現することができる。
また、第２レンズ群の変倍機能を小さくすることで変倍時の移動距離を少なくすることが可能であり、これによって開口絞りから第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズまでの距離を小さくすることができて、第１レンズを通る軸外光束の光軸からの距離が近くなるので第１レンズの有効径が小さくなり、ズームレンズを小型化することができる。
変倍による像面位置変動の補正は、３つの可動群のうち最も像側にある第５レンズ群によって行われると好ましいが、これは像に近いレンズ群を通る光束が、開口絞りに近いレンズ群を通る光束よりも細いために、移動による収差変動を少なくすることができる効果がある。
請求項３に記載のズームレンズは、請求項１又は２に記載の発明において、前記第２レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し像側へ移動することを特徴とする。
第２レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し像側へ移動すると好ましい。これによって第２レンズ群の横倍率が大きくなり変倍機能を実現することができる。
請求項４に記載のズームレンズは、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、前記第４レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し物体側へ移動することを特徴とする。
第４レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し物体側へ移動すると好ましい。これによって第４レンズ群の横倍率が大きくなり変倍機能を実現することができる。
請求項５に記載のズームレンズは、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記第５レンズ群は、広角端から望遠瑞への変倍に際し物体側へ移動することを特徴とする。
第５レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し物体側へ移動すると好ましい。これによって第５レンズ群の横倍率が大きくなり変倍機能を実現することができる。
請求項６に記載のズームレンズは、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記第６レンズ群の２枚の単レンズのうち、物体側にあるレンズは正の屈折力を有することを特徴とする。
第６レンズ群の２枚の単レンズのうち、物体側にあるレンズは正の屈折力を有すると好ましい。物体側に隣接する第５レンズ群が負の屈折力を有するので、倍率色収差の打消しが期待できる。特に高変倍ズームレンズでは望遠側での倍率色収差が大きく発生するため、倍率色収差の補正は光学性能を確保する上で重要である。また、像側に隣接する最終玉を小径化することができる。
請求項７に記載のズームレンズは、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
0.2 ＜ ｆｓ／ｆｔ ＜ 0.7 （１）
但し、
ｆｓ ： 前記第６レンズ群の物体側のレンズの焦点距離
ｆｔ ： 全系の望遠端の焦点距離
0.2 ＜ ｆｓ／ｆｔ ＜ 0.7 （１）
但し、
ｆｓ ： 前記第６レンズ群の物体側のレンズの焦点距離
ｆｔ ： 全系の望遠端の焦点距離
また、上記のレンズ構成において、本実施形態に係るズームレンズは、第６レンズ群の物体側のレンズの焦点距離をfs、全系の望遠端の焦点距離をftとして、条件式（１）を満足すると好ましい。
上記条件式（１）は、手ぶれ補正レンズである第６レンズ群の物体側のレンズの焦点距離と全系の望遠端の焦点距離の比を規定する条件式である。条件式（１）の値が下限を下回ると、すなわち手ぶれ補正レンズのパワーが強くなり過ぎると、手ぶれ補正感度が大きくなり、ある所定量分像高を変化させるために必要な手ぶれ補正レンズのシフト量が小さくなる。このシフト量が小さくなると駆動源であるアクチュエータに高い分解能が要求され、制御が困難になるほか、装置が高価なものになってしまう恐れがある。一方、条件式（１）の値が上限を上回ると、すなわち手ぶれ補正レンズのパワーが弱くなり過ぎると、手ぶれ補正感度が小さくなり、ある所定量分像高を変化させるために必要な手ぶれ補正レンズのシフト量が大きくなる。シフト方向が入射光軸方向と同じなので、シフト量の増大は撮像装置の薄型化を妨げてしまう恐れがある。よって、条件式（１）の範囲を満たすのが好ましい。
なお、第６レンズ群の２枚の単レンズのうち、像側にあるレンズは正の屈折力を有すると好ましい。第６レンズ群は全体で正の屈折力を有し、物体側にある手ぶれ補正レンズと正パワーを分散させて収差の発生を抑制する効果が期待できる。
請求項８に記載のズームレンズは、請求項２に記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
4 ＜ ｆｐ／ｆｗ ＜ 8 （２）
但し、
ｆｐ ： 前記第６レンズ群の像側のレンズの焦点距離
ｆｗ ： 全系の広角端の焦点距離
4 ＜ ｆｐ／ｆｗ ＜ 8 （２）
但し、
ｆｐ ： 前記第６レンズ群の像側のレンズの焦点距離
ｆｗ ： 全系の広角端の焦点距離
また、請求項１に係るズームレンズは、第６レンズ群の像側のレンズの焦点距離をfp、全系の広角端の焦点距離をfwとして、条件式（２）を満足する。
上記条件式（２）は、第６レンズ群の像側のレンズの焦点距離と、全系の望遠端の焦点距離の比を規定する条件式である。条件式（２）の値が下限を下回ると、すなわち該レンズのパワーが強くなり過ぎると、開口絞りから遠くにある最終玉に期待される歪曲収差や非点収差の補正が困難になる恐れがある。一方、条件式（２）の値が上限を上回ると、すなわち該レンズのパワーが弱くなり過ぎると、手ぶれ補正レンズに分散される正パワーがその分強くなって、手ぶれ補正感度が大きくなったりあるいは収差の発生が大きくなる恐れがある。よって、条件式（２）の範囲を満たすのが好ましい。
請求項９に記載のズームレンズは、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
0.6 ＜ （１−β１）×β２ ＜ 1.8 （３）
但し、
β１ ：前記第６レンズ群の物体側のレンズの横倍率
β２ ：前記第６レンズ群の像側のレンズの横倍率
0.6 ＜ （１−β１）×β２ ＜ 1.8 （３）
但し、
β１ ：前記第６レンズ群の物体側のレンズの横倍率
β２ ：前記第６レンズ群の像側のレンズの横倍率
また、上記のレンズ構成において、本発明に係るズームレンズは、第６レンズ群の物体側のレンズの横倍率をβ１、第６レンズ群の像側のレンズの横倍率をβ２として、条件式（３）を満足すると好ましい。
上記条件式（３）は、手ぶれ補正レンズが光軸と垂直な方向に単位量シフトしたときに、像高がどれだけ変化するかという手ぶれ補正感度を規定する条件式である。条件式（３）の値が下限を下回ると、すなわち手ぶれ補正感度が小さくなり過ぎると、ある所定量分像高を変化させるために必要な手ぶれ補正レンズのシフト量が大きくなる。シフト方向が入射光軸方向と同じなのでシフト量の増大は撮像装置の薄型化を妨げてしまう恐れがある。一方、条件式（３）の値が上限を上回ると、すなわち手ぶれ補正感度が大きくなり過ぎると、ある所定量分像高を変化させるために必要な手ぶれ補正レンズのシフト量が小さくなる。このシフト量が小さくなると駆動源であるアクチュエータに高い分解能が要求され、制御が困難になるほか、装置が高価なものになってしまう恐れがある。よって、条件式（３）の範囲を満たすのが好ましい。
請求項１０に記載のズームレンズは、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記第６レンズ群の２枚の単レンズのうち、像側にあるレンズは像側に凸形状をしたメニスカスレンズであることを特徴とする。
第６レンズ群の２枚の単レンズのうち、像側にあるレンズは像側に凸形状をしたメニスカスレンズであると好ましい。この形状により、該レンズの物体側第１面への入射角を小さくすることができて収差の発生を抑制することができる。
請求項１１に記載のズームレンズは、請求項１〜１０のいずれかに記載の発明において、前記第６レンズ群の２枚の単レンズのうち、像側にあるレンズは非球面形状を有することを特徴とする。
第６レンズ群の２枚の単レンズのうち、像側にあるレンズは非球面形状を有すると好ましい。このレンズは最終玉なので、非球面形状の付加によって歪曲等の収差を補正する効果がある。
請求項１２に記載のズームレンズは、請求項１〜１１のいずれかに記載の発明において、前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズは両凹レンズであることを特徴とする。
第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズは両凹レンズであると好ましい。まず第１レンズを負レンズにすることによって、その像側に隣接する反射部材の第１面に入射する軸外光線と光軸とがなす角を小さくすることができて反射部材の径を小さくすることができる。また、その形状を両凹とすることで、その像側に隣接する反射部材からの距離を小さくして撮像装置を小型化することができる。
請求項２に記載のズームレンズは、以下の条件式を満足する。
-6 ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ -4.26 （４）
但し、
ｆ１ ： 前記第１レンズの焦点距離
ｆw ： 全系の広角端の焦点距離
-6 ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ -4.26 （４）
但し、
ｆ１ ： 前記第１レンズの焦点距離
ｆw ： 全系の広角端の焦点距離
また、上記のレンズ構成において、本発明に係るズームレンズは、第１レンズの焦点距離をｆ１、全系の広角端の焦点距離をｆｗとして、条件式（４）を満足すると好ましい。
上記条件式（４）は、第１レンズの焦点距離と全系の望遠端の焦点距離の比を規定する条件式である。条件式（４）の値が下限を下回ると、すなわち第１レンズのパワーが弱くなり過ぎると隣接する反射部材が大きくなってしまい小型化を妨げてしまう恐れがある。
一方、条件式（４）の値が上限を上回ると、すなわち第１レンズのパワーが強くなり過ぎると、歪曲収差が発生しやすくなるほか、誤差感度が大きくなる恐れがある。よって、条件式（４）の範囲を満たすのが好ましい。
一方、条件式（４）の値が上限を上回ると、すなわち第１レンズのパワーが強くなり過ぎると、歪曲収差が発生しやすくなるほか、誤差感度が大きくなる恐れがある。よって、条件式（４）の範囲を満たすのが好ましい。
請求項１３に記載のズームレンズは、請求項１〜１２のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
1.9 ＜ ｎｄ１ （５）
但し、
ｎｄｌ ：前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズのｄ線における屈折率
1.9 ＜ ｎｄ１ （５）
但し、
ｎｄｌ ：前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズのｄ線における屈折率
また、上記のレンズ構成において、本実施形態に係るズームレンズは、第１レンズのｄ線における屈折率をｎｄ１として、条件式（５）を満足すると好ましい。
上記条件式（５）は、第１レンズのｄ線における屈折率を規定する条件式である。条件式（５）を満たすように、最も物体側にある第１レンズの屈折率を大きくすると、同じパワーを得ようとした場合、曲率半径を十分に大きくすることができるので歪曲収差等の発生を抑制することができる。
請求項１４に記載のズームレンズは、請求項１〜１３のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
0.1 ＜ ｄ１／ｄ２ ＜ 0.2 （６）
但し、
ｄ１：前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズの物体側頂点から、前記反射部材の物体側頂点までの光軸上の距離
ｄ２：前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズの物体側頂点から、前記反射部材の像側頂点までの光軸上の距離
0.1 ＜ ｄ１／ｄ２ ＜ 0.2 （６）
但し、
ｄ１：前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズの物体側頂点から、前記反射部材の物体側頂点までの光軸上の距離
ｄ２：前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズの物体側頂点から、前記反射部材の像側頂点までの光軸上の距離
また、上記のレンズ構成において、本発明に係るズームレンズは、第１レンズの物体側頂点から反射部材の物体側頂点までの光軸上の距離をｄ１、第１レンズの物体側頂点から反射部材の像側頂点までの光軸上の距離をｄ２として、条件式（６）を満足すると好ましい。
上記条件式（６）は、第１レンズの物体側頂点から反射部材の物体側頂点までの光軸上の距離と、第１レンズの物体側頂点から反射部材の像側頂点までの光軸上の距離の比を規定する条件式である。条件式（６）の値が下限を下回ると、第１レンズの形状に制限がかかり大きな曲率半径とせざるをえずパワーを確保できなくなり、その結果、隣接する反射部材が大型化してしまう恐れがある。一方、条件式（６）の値が上限を上回ると、非点収差が大きくなる恐れがある。よって、条件式（６）の範囲を満たすのが好ましい。
請求項１５に記載のズームレンズは、請求項１〜１４のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
1.8 ＜ ｎｄｒ （７）
但し、
ｎｄｒ ：前記反射部材のｄ線における屈折率
1.8 ＜ ｎｄｒ （７）
但し、
ｎｄｒ ：前記反射部材のｄ線における屈折率
また、上記のレンズ構成において、本発明に係るズームレンズは、反射部材のｄ線における屈折率をｎｄｒとして、条件式（７）を満足すると好ましい。
上記条件式（７）は、反射部材のｄ線における屈折率を規定する条件式である。条件式（７）を満たすように、反射部材の屈折率を大きくすることで、撮像面からの逆光線追跡で考えた場合、反射部材の像側の面で像側から入射する光線の屈折角が小さくなって、物体側の面での軸外光線の光軸からの高さを低くすることができるので、反射部材を小型化することができる。
請求項１６に記載のズームレンズは、請求項１〜１５のいずれかに記載の発明において、前記ズームレンズは撮像素子の撮像面に被写体像を結像させ、以下の条件式を満足することを特徴とする。
1.5 ＜ ２ｙ／ｆｗ ＜ 1.8 （８）
但し、
２ｙ ：前記撮像素子の撮像面対角線長
ｆｗ ：全系の広角端の焦点距離
1.5 ＜ ２ｙ／ｆｗ ＜ 1.8 （８）
但し、
２ｙ ：前記撮像素子の撮像面対角線長
ｆｗ ：全系の広角端の焦点距離
また、上記のレンズ構成において、本発明に係るズームレンズは、撮像素子の撮像面対角線長を２ｙ、全系の広角端の焦点距離をｆｗとして、条件式（８）を満足すると好ましい。
上記条件式（８）は撮像素子の撮像面対角線長と全系の広角端の焦点距離の比を規定する条件式である。条件式（８）の値が下限を下回ると、すなわちｆｗが大きくなり過ぎると十分な広角化を実現することができない恐れがある。一方、条件式（８）の上限を上回ると、すなわちｆｗが小さくなり過ぎると、軸外収差が大きくなって良好な光学性能を確保することができない恐れがある。よって、条件式（８）の範囲を満たすのが好ましい。
請求項１７に記載のズームレンズは、請求項１〜１６のいずれかに記載の発明において、開口絞りが前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間にあることを特徴とする。
入射光量を決める開口絞りを、第３レンズ群と第４レンズ群の間に設けることによって、第２レンズ群は開口絞りの部材と干渉しにくくなるので、変倍による移動距離を稼ぐことができる。
請求項１８に記載のズームレンズは、請求項１〜１７のいずれかに記載の発明において、開口絞りが変倍時に光軸上を移動しないことを特徴とする。
また、開口絞りを変倍時に光軸上を移動させないことによって、途中のレンズ群が固定されるので、鏡胴とレンズ群との隙間を消失させることができる。仮に可動させる場合、鏡胴との間に隙間を空けてスムーズに可動させる必要があるが、その隙間を通る不要光が漏光となって撮像素子に届いてしまう恐れが発生する。よって開口絞りを固定とすることで、このような鏡胴とレンズ群との間の隙間による漏光の問題をなくすことができる。
請求項１９に記載のズームレンズは、請求項１〜１８のいずれかに記載の発明において、前記第３レンズ群は物体側に凸形状をしたメニスカスレンズからなることを特徴とする。
第３レンズ群は物体側に凸形状をしたメニスカスレンズからなると好ましい。これにより開口絞りに対して同心的な形状となるので、コマ収差の発生を抑制することができる。
請求項２０に記載のズームレンズは、請求項１〜１９のいずれかに記載の発明において、前記第３レンズ群は非球面形状を有することを特徴とする。
また、第３レンズ群は非球面形状を有すると好ましい。開口絞りの近くにあるレンズは球面収差やコマ収差に対する影響が大きいので、非球面形状の付加によって、これらの収差の補正効果を高めることができる。
請求項２１に記載のズームレンズは、請求項１〜２０のいずれかに記載の発明において、前記第５レンズ群が光軸上を移動することにより合焦を行うことを特徴とする。
合焦は、第５レンズ群が光軸上を移動することにより行うと好ましい。可動群は第２・第４・第５レンズ群の３つだが、第５レンズ群が３つの中で最も像側にあり、通る光束も細い。よって移動による収差変動が小さくすむ。
請求項２２に記載のズームレンズは、請求項１〜２２のいずれかに記載の発明において、実質的にパワーを有しないレンズを有することを特徴とする。
請求項２３に記載の撮像装置は、請求項１〜２２のいずれかに記載のズームレンズを有することを特徴とする。
本発明によれば、手ぶれ補正が可能であってかつ良好な光学性能を確保した小型・薄型・広角な高変倍ズームレンズおよびそのズームレンズを搭載した撮像装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は撮像装置のブロック図である。図１において、撮像装置１００は、ズームレンズ（図１では模式的に示す）１０１、撮像素子１０２、Ａ／Ｄ変換部１０３、制御部１０４、光学系駆動部１０５、タイミング発生部１０６、撮像素子駆動部１０７、画像メモリ１０８、画像処理部１０９、画像圧縮部１１０、画像記録部１１１、表示部１１２、及び操作部１１３より構成される。
ズームレンズ１０１は、被写体像を撮像素子１０２の撮像面に結像させる機能を有する。
図示を簡略化しているが、ズームレンズ１０１は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第４レンズ群、負の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群が配列された６つのレンズ群からなり、そのうち３つのレンズ群（第２レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群）が光軸上を移動することで変倍を行うズームレンズであって、最も物体側に位置する第１レンズ群に光軸を折り曲げるための反射部材ＰＭを有し、最も像側に位置する第６レンズ群が２枚の単レンズからなり、その２枚のうち物体側のレンズ（手ぶれ補正レンズＳＬ）を光軸と垂直な方向に移動させることで像のぶれを補正する。
撮像素子１０２は、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）からなり、入射光をＲＧＢ毎に光電変換し、そのアナログ信号を出力する。
Ａ／Ｄ変換部１０３は、アナログ信号をデジタルの画像データに変換する。
制御部１０４は、撮像装置１００の各部を制御する。制御部１０４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を含み、ＲＯＭから読み出されてＲＡＭに展開された各種プログラムとＣＰＵとの協働で各種処理を実行する。
光学系駆動部１０５は、制御部１０４の制御により、変倍、合焦、露出等において、ズームレンズ１０１のレンズ群のいずれかを駆動制御する。
タイミング発生部１０６は、アナログ信号出力用のタイミング信号を出力する。
撮像素子駆動部１０７は、撮像素子１０２を走査駆動制御する。
画像メモリ１０８は、画像データを読み出し及び書き込み可能に記憶する。
画像処理部１０９は、画像データに各種画像処理を施す。
画像圧縮部１１０は、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）等の圧縮方式により、撮像画像データを圧縮する。
画像記録部１１１は、図示しないスロットにセットされた、メモリカード等の記録メディアに画像データを記録する。
表示部１１２は、カラー液晶パネル等であり、撮影後の画像データ、撮影前のスルー画像、及び各種操作画面等を表示する。
操作部１１３は、レリーズボタン及び各種モード等を設定するための各種操作キーを含み、ユーザにより操作入力された情報を制御部１０４に出力する。
手ぶれ補正駆動部１１４は、制御部１０４の制御により、不図示の加速度センサからの信号に基づいて、ズームレンズ１０１の手ぶれ補正レンズＳＬを光軸直交方向に駆動制御する。
次に、撮像装置１００における動作を説明する。撮影時に、被写体のモニタリング（スルー画像表示）と、画像撮影実行とが行われる。モニタリングにおいては、ズームレンズ１０１を介して得られた被写体の像が、撮像素子１０２の受光面に結像される。このとき、手ぶれが生じた場合、不図示の加速度センサがこれを検出して信号を出力するので、その信号を受信した制御部１０４は、手ぶれ補正駆動部１１４を介して、ズームレンズ１０１の手ぶれ補正レンズＳＬを光軸直交方向に駆動制御する。これにより、像ぶれが補正される。
撮像素子１０２は、タイミング発生部１０６及び撮像素子駆動部１０７によって走査駆動され、一定周期毎に結像した光像に対応する光電変換出力としてのアナログ信号を１画面分出力する。
このアナログ信号は、ＲＧＢの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後に、Ａ／Ｄ変換部１０３でデジタルデータに変換される。そのデジタルデータは、画像処理部１０９により、画素補間処理及びＹ補正処理を含むカラープロセス処理が行なわれて、デジタル値の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒ（画像データ）が生成されて画像メモリ１０８に格納され、定期的にその信号が読み出されてそのビデオ信号が生成されて、表示部１１２に出力される。
この表示部１１２は、モニタリングにおいては電子ファインダとして機能し、撮像画像をリアルタイムに表示することとなる。この状態で、随時、ユーザの操作部１１３を介する操作入力に基づいて、光学系駆動部１０５の駆動によりズームレンズ１０１の変倍、合焦、露出等が設定される。
このようなモニタリング状態において、ユーザが操作部１１３のレリーズボタンを操作することにより、静止画像データが撮影される。レリーズボタンの操作に応じて、画像メモリ１０８に格納された１コマの画像データが読み出されて、画像圧縮部１１０により圧縮される。その圧縮された画像データが、画像記録部１１１により記録メディアに記録される。
なお、上述の撮像装置１００は本発明に好適な撮像装置の一例であり、これに限定されるものではない。
即ち、ズームレンズを搭載した撮像装置としては、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、撮像機能付の携帯電話機、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等であってもよい。
次に、図２を参照して、撮像装置１００を搭載した携帯電話機３００の例を説明する。
図２は携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。
図２は携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。
携帯電話機３００は、各部を統括的に制御すると共に各処理に応じたプログラムを実行する制御部（ＣＰＵ）３１０と、番号等をキーにより操作入力するための操作部３２０と、所定のデータの他に撮像した映像等を表示する表示部３３０と、アンテナ３４１を介して外部サーバ等との間の各種情報通信を実現するための無線通信部３４０と、撮像装置１００と、携帯電話機３００のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ＩＤ等の必要な諸データを記憶している記憶部（ＲＯＭ）３６０と、制御部３１０によって実行される各種処理プログラムやデータ、処理データ、若しくは撮像装置１００による撮像データ等を一時的に格納する作業領域として用いられる一時記憶部（ＲＡＭ）３７０とを備えている。
なお、撮像装置１００の制御部１０４と、携帯電話機３００の制御部３１０とは通信可能に接続されており、かかる場合に図１に示す表示部１１２や操作部１１３等の機能を携帯電話機３００側に持たせることができるが、撮像装置１００自体の動作は基本的に同様である。より具体的には、撮像装置１００の外部接続端子（不図示）は、携帯電話機３００の制御部３１０と接続され、携帯電話機３００側から撮像装置１００側にレリーズ信号が送信され、撮像により得られた輝度信号や色差信号等の画像信号は撮像装置１００側から制御部３１０側に出力する。かかる画像信号は、携帯電話機３００の制御系により、記憶部３６０に記憶され、或いは表示部３３０で表示され、更には、無線通信部３４０を介して映像情報として外部に送信されることができる。
その他に、ズームレンズを搭載した撮像装置としては、基板上に実装された撮像素子のみを有し、コネクタ等により制御部、画像処理部及び表示部等を備えた外部機器と接続可能なカメラモジュールであってもよい。
（実施例）
次に、上述した実施の形態に好適な実施例について説明する。但し、以下に示す実施例により本発明が限定されるものではない。
ｆ ：ズームレンズ全系の焦点距離
Ｆｎｏ：Ｆナンバー
２ｙ：固体撮像素子の撮像面対角線長
ω：半画角
ｒ ：曲率半径
ｔ ：軸上面間隔
ｎｄ：レンズ材料のｄ線に対する屈折率
νｄ：レンズ材料のアッベ数
次に、上述した実施の形態に好適な実施例について説明する。但し、以下に示す実施例により本発明が限定されるものではない。
ｆ ：ズームレンズ全系の焦点距離
Ｆｎｏ：Ｆナンバー
２ｙ：固体撮像素子の撮像面対角線長
ω：半画角
ｒ ：曲率半径
ｔ ：軸上面間隔
ｎｄ：レンズ材料のｄ線に対する屈折率
νｄ：レンズ材料のアッベ数
各実施例において、Ｓは面番号であり、各面番号の後に「＊」が記載されている面が非球面形状を有する面であり、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸をとり、光軸と垂直方向の高さをｈとして以下の「数１」で表す。
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｒ ：曲率半径
Ｋ ：円錐定数
（実施例１）
実施例１のレンズデータを表１に示す。なお、これ以降（表のレンズデータを含む）において、１０のべき乗数（たとえば２．５×１０-02）を、Ｅ（たとえば２．５Ｅ−０２）を用いて表すものとする。図３は実施例１のズームレンズの広角端における断面図である。図中GR1は正の屈折力を有する第１レンズ群であって、両凹の第１レンズＧ１、光軸を折り曲げる反射部材ＰＭ、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３から構成され、GR2は負の屈折力を有する第２レンズ群であって、第４レンズＧ４、負レンズと正レンズを接合した接合レンズＧ５／６、第７レンズＧ７から構成され、GR3は正の屈折力を有する第３レンズ群であって、物体側に凸形状を有するメニスカス第８レンズＧ８から構成され、GR4は正の屈折力を有する第４レンズ群であって、正レンズと負レンズを接合した接合レンズＧ９／１０から構成され、GR5は負の屈折力を有する第５レンズ群であって、第１１レンズＧ１１から構成され、GR6は正の屈折力を有する第６ンズ群であって、像側に凸形状を有する正のメニスカス第１２レンズＧ１２、第１３レンズＧ１３から構成されている。又、Sは、第３レンズ群GR3と第４レンズ群GR4との間に設けられ、変倍時に光軸上を移動しない開口絞り、IMGは撮像面を示す。更に、LPは光学的ローパスフィルタ、CGはＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
実施例１のレンズデータを表１に示す。なお、これ以降（表のレンズデータを含む）において、１０のべき乗数（たとえば２．５×１０-02）を、Ｅ（たとえば２．５Ｅ−０２）を用いて表すものとする。図３は実施例１のズームレンズの広角端における断面図である。図中GR1は正の屈折力を有する第１レンズ群であって、両凹の第１レンズＧ１、光軸を折り曲げる反射部材ＰＭ、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３から構成され、GR2は負の屈折力を有する第２レンズ群であって、第４レンズＧ４、負レンズと正レンズを接合した接合レンズＧ５／６、第７レンズＧ７から構成され、GR3は正の屈折力を有する第３レンズ群であって、物体側に凸形状を有するメニスカス第８レンズＧ８から構成され、GR4は正の屈折力を有する第４レンズ群であって、正レンズと負レンズを接合した接合レンズＧ９／１０から構成され、GR5は負の屈折力を有する第５レンズ群であって、第１１レンズＧ１１から構成され、GR6は正の屈折力を有する第６ンズ群であって、像側に凸形状を有する正のメニスカス第１２レンズＧ１２、第１３レンズＧ１３から構成されている。又、Sは、第３レンズ群GR3と第４レンズ群GR4との間に設けられ、変倍時に光軸上を移動しない開口絞り、IMGは撮像面を示す。更に、LPは光学的ローパスフィルタ、CGはＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
［表１］
（実施例１）
単位 mm
光学系データ
S r d nd νd
1 -57.5915 0.600 1.92286 20.9
2 40.9265 1.462
3 infinity 15.645 1.84666 23.8
4 infinity 0.500
5 46.9366 2.201 1.59201 67.0
6 -29.9460 0.500
7 14.1900 1.940 1.69680 55.5
8 57.3525 variable
9 118.0982 0.600 1.90366 31.3
10 9.8001 1.087
11 66.5107 0.600 1.83400 37.3
12 6.6995 1.445 1.94595 18.0
13 25.2230 0.852
14 -19.7954 0.600 1.88300 40.8
15 17.2333 variable
16 12.1088 0.924 1.68893 31.2
17 142.6962 0.574
18 infinity variable 開口絞り
19 11.9553 2.450 1.61881 63.9
20 -5.0390 0.600 1.72342 38.0
21 -10.4842 variable
22 -40.3378 0.600 1.92286 20.9
23 8.6509 variable
24 12.4520 1.270 1.69680 55.5
25 -306.4042 7.536
26 -20.5906 0.973 2.00170 19.3
27 -10.4903 0.500
28 infinity 0.500 1.51680 64.2
29 infinity 0.500
30 infinity 0.500 1.51680 64.2
31 infinity 1.200
非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
S K A4 A6 A8 A10
5 0 7.00000E+00 5.42009E-07 -1.23412E-08 1.29307E-10
6 0 -1.26871E-05 5.07459E-07 -1.16577E-08 1.23555E-10
16 0 2.48600E-04 -9.06076E-07 3.01003E-06 -4.78181E-08
17 0 4.00202E-04 -1.55687E-06 3.48871E-06 -6.32188E-08
19 0 -2.75078E-04 2.51038E-06 4.73529E-08 -2.22090E-10
26 0 -2.88907E-04 -2.66480E-06 3.84884E-07 -1.09275E-08
広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 5.04 13.95 38.30
Fno 3.56 4.26 5.71
ω(度) 39.60 16.07 6.00
d8 0.500 7.061 10.269
d15 10.269 3.708 0.500
d18 9.107 6.237 0.500
d21 3.365 6.336 9.499
d23 0.601 0.500 3.074
他緒元値
レンズ全長 70.0
バックフォーカス 2.859
第１群焦点距離 16.242
第２群焦点距離 -4.634
第３群焦点距離 19.151
第４群焦点距離 10.478
第５群焦点距離 -7.674
第６群焦点距離 12.3505
ズーム比 7.6
（実施例１）
単位 mm
光学系データ
S r d nd νd
1 -57.5915 0.600 1.92286 20.9
2 40.9265 1.462
3 infinity 15.645 1.84666 23.8
4 infinity 0.500
5 46.9366 2.201 1.59201 67.0
6 -29.9460 0.500
7 14.1900 1.940 1.69680 55.5
8 57.3525 variable
9 118.0982 0.600 1.90366 31.3
10 9.8001 1.087
11 66.5107 0.600 1.83400 37.3
12 6.6995 1.445 1.94595 18.0
13 25.2230 0.852
14 -19.7954 0.600 1.88300 40.8
15 17.2333 variable
16 12.1088 0.924 1.68893 31.2
17 142.6962 0.574
18 infinity variable 開口絞り
19 11.9553 2.450 1.61881 63.9
20 -5.0390 0.600 1.72342 38.0
21 -10.4842 variable
22 -40.3378 0.600 1.92286 20.9
23 8.6509 variable
24 12.4520 1.270 1.69680 55.5
25 -306.4042 7.536
26 -20.5906 0.973 2.00170 19.3
27 -10.4903 0.500
28 infinity 0.500 1.51680 64.2
29 infinity 0.500
30 infinity 0.500 1.51680 64.2
31 infinity 1.200
非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
S K A4 A6 A8 A10
5 0 7.00000E+00 5.42009E-07 -1.23412E-08 1.29307E-10
6 0 -1.26871E-05 5.07459E-07 -1.16577E-08 1.23555E-10
16 0 2.48600E-04 -9.06076E-07 3.01003E-06 -4.78181E-08
17 0 4.00202E-04 -1.55687E-06 3.48871E-06 -6.32188E-08
19 0 -2.75078E-04 2.51038E-06 4.73529E-08 -2.22090E-10
26 0 -2.88907E-04 -2.66480E-06 3.84884E-07 -1.09275E-08
広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 5.04 13.95 38.30
Fno 3.56 4.26 5.71
ω(度) 39.60 16.07 6.00
d8 0.500 7.061 10.269
d15 10.269 3.708 0.500
d18 9.107 6.237 0.500
d21 3.365 6.336 9.499
d23 0.601 0.500 3.074
他緒元値
レンズ全長 70.0
バックフォーカス 2.859
第１群焦点距離 16.242
第２群焦点距離 -4.634
第３群焦点距離 19.151
第４群焦点距離 10.478
第５群焦点距離 -7.674
第６群焦点距離 12.3505
ズーム比 7.6
図４〜６は実施例１の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。ここで、図４は広角端における収差図である。図５は中間位置における収差図である。図６は望遠端における収差図である。ここで、球面収差図において、ｇはｇ線、ｄはｄ線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線Ｓはサジタル面、点線Ｍはメリディオナル面をそれぞれ表す（以下同じ）。
実施例１のズームレンズでは、変倍時には、第２レンズ群GR2、第４レンズ群GR4、第５レンズ群GR5が光軸方向に移動し、合焦時には、第５レンズ群GR5が光軸方向に移動し、手ぶれ補正時には、第６レンズ群GR6の第１２レンズＧ１２が光軸直交方向に移動する。ｎｄ１＝１．９２２８６，ｎｄｒ＝１．８４６６６である。
（実施例２）
実施例２のレンズデータを表２に示す。図７は実施例２のズームレンズの広角端における断面図である。図中GR1は正の屈折力を有する第１レンズ群であって、両凹の第１レンズＧ１、光軸を折り曲げる反射部材ＰＭ、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３から構成され、GR2は負の屈折力を有する第２レンズ群であって、第４レンズＧ４、負レンズと正レンズを接合した接合レンズＧ５／６、第７レンズＧ７から構成され、GR3は正の屈折力を有する第３レンズ群であって、物体側に凸形状を有するメニスカス第８レンズＧ８から構成され、GR4は正の屈折力を有する第４レンズ群であって、正レンズと負レンズを接合した接合レンズＧ９／１０から構成され、GR5は負の屈折力を有する第５レンズ群であって、第１１レンズＧ１１から構成され、GR6は正の屈折力を有する第６ンズ群であって、像側に凸形状を有する正のメニスカス第１２レンズＧ１２、第１３レンズＧ１３から構成されている。又、Sは、第３レンズ群GR3と第４レンズ群GR4との間に設けられ、変倍時に光軸上を移動しない開口絞り、IMGは撮像面を示す。更に、LPは光学的ローパスフィルタ、CGはＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
実施例２のレンズデータを表２に示す。図７は実施例２のズームレンズの広角端における断面図である。図中GR1は正の屈折力を有する第１レンズ群であって、両凹の第１レンズＧ１、光軸を折り曲げる反射部材ＰＭ、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３から構成され、GR2は負の屈折力を有する第２レンズ群であって、第４レンズＧ４、負レンズと正レンズを接合した接合レンズＧ５／６、第７レンズＧ７から構成され、GR3は正の屈折力を有する第３レンズ群であって、物体側に凸形状を有するメニスカス第８レンズＧ８から構成され、GR4は正の屈折力を有する第４レンズ群であって、正レンズと負レンズを接合した接合レンズＧ９／１０から構成され、GR5は負の屈折力を有する第５レンズ群であって、第１１レンズＧ１１から構成され、GR6は正の屈折力を有する第６ンズ群であって、像側に凸形状を有する正のメニスカス第１２レンズＧ１２、第１３レンズＧ１３から構成されている。又、Sは、第３レンズ群GR3と第４レンズ群GR4との間に設けられ、変倍時に光軸上を移動しない開口絞り、IMGは撮像面を示す。更に、LPは光学的ローパスフィルタ、CGはＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
［表２］
（実施例２）
単位 mm
光学系データ
S r d nd νd
1 -114.1280 0.600 1.92286 20.9
2 23.8082 2.148
3 infinity 15.252 1.84666 23.8
4 infinity 0.500
5 32.0822 2.312 1.59201 67.0
6 -31.2566 0.500
7 14.4471 1.826 1.69680 55.5
8 54.8430 variable
9 102.7765 0.600 1.90366 31.3
10 7.8855 1.395
11 -34.0911 0.600 1.91082 35.3
12 9.0816 1.379 1.94595 18.0
13 -209.8658 0.602
14 -31.7399 0.600 1.88300 40.8
15 18.5174 variable
16 11.6056 0.937 1.82115 24.1
17 86.7564 0.547
18 infinity variable 開口絞り
19 11.8240 2.375 1.61881 63.9
20 -4.9486 0.600 1.72342 38.0
21 -10.7248 variable
22 -54.6239 0.600 1.94595 18.0
23 12.3090 variable
24 14.4994 0.919 1.65844 50.9
25 358.8520 9.354
26 -8.9551 2.297 1.49710 81.6
27 -6.3484 0.500
28 infinity 0.500 1.51680 64.2
29 infinity 0.500
30 infinity 0.500 1.51680 64.2
31 infinity 1.200
非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
S K A4 A6 A8 A10
5 0 -2.76461E-05 5.32914E-07 -1.02533E-08 7.86783E-11
6 0 -1.41142E-05 5.12080E-07 -9.78851E-09 7.53145E-11
16 0 6.65376E-05 -3.29269E-06 1.87389E-06 -3.43097E-08
17 0 1.61487E-04 -3.68626E-06 2.16049E-06 -4.65481E-08
19 0 -2.97718E-04 5.01429E-08 3.80300E-07 -1.30883E-08
26 0 -1.26445E-03 -2.38197E-05 1.58513E-06 -6.99354E-08
広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 4.37 12.15 33.22
Fno 3.79 4.20 5.68
ω(度) 43.64 18.31 6.91
d8 0.500 7.314 10.767
d15 10.767 3.953 0.500
d18 7.608 5.359 0.500
d21 0.500 3.732 7.242
d23 1.483 0.500 1.848
他緒元値
レンズ全長 70.0
バックフォーカス 2.859
第１群焦点距離 15.158
第２群焦点距離 -4.337
第３群焦点距離 16.225
第４群焦点距離 10.602
第５群焦点距離 -10.573
第６群焦点距離 18.1548
ズーム比 7.6
（実施例２）
単位 mm
光学系データ
S r d nd νd
1 -114.1280 0.600 1.92286 20.9
2 23.8082 2.148
3 infinity 15.252 1.84666 23.8
4 infinity 0.500
5 32.0822 2.312 1.59201 67.0
6 -31.2566 0.500
7 14.4471 1.826 1.69680 55.5
8 54.8430 variable
9 102.7765 0.600 1.90366 31.3
10 7.8855 1.395
11 -34.0911 0.600 1.91082 35.3
12 9.0816 1.379 1.94595 18.0
13 -209.8658 0.602
14 -31.7399 0.600 1.88300 40.8
15 18.5174 variable
16 11.6056 0.937 1.82115 24.1
17 86.7564 0.547
18 infinity variable 開口絞り
19 11.8240 2.375 1.61881 63.9
20 -4.9486 0.600 1.72342 38.0
21 -10.7248 variable
22 -54.6239 0.600 1.94595 18.0
23 12.3090 variable
24 14.4994 0.919 1.65844 50.9
25 358.8520 9.354
26 -8.9551 2.297 1.49710 81.6
27 -6.3484 0.500
28 infinity 0.500 1.51680 64.2
29 infinity 0.500
30 infinity 0.500 1.51680 64.2
31 infinity 1.200
非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
S K A4 A6 A8 A10
5 0 -2.76461E-05 5.32914E-07 -1.02533E-08 7.86783E-11
6 0 -1.41142E-05 5.12080E-07 -9.78851E-09 7.53145E-11
16 0 6.65376E-05 -3.29269E-06 1.87389E-06 -3.43097E-08
17 0 1.61487E-04 -3.68626E-06 2.16049E-06 -4.65481E-08
19 0 -2.97718E-04 5.01429E-08 3.80300E-07 -1.30883E-08
26 0 -1.26445E-03 -2.38197E-05 1.58513E-06 -6.99354E-08
広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 4.37 12.15 33.22
Fno 3.79 4.20 5.68
ω(度) 43.64 18.31 6.91
d8 0.500 7.314 10.767
d15 10.767 3.953 0.500
d18 7.608 5.359 0.500
d21 0.500 3.732 7.242
d23 1.483 0.500 1.848
他緒元値
レンズ全長 70.0
バックフォーカス 2.859
第１群焦点距離 15.158
第２群焦点距離 -4.337
第３群焦点距離 16.225
第４群焦点距離 10.602
第５群焦点距離 -10.573
第６群焦点距離 18.1548
ズーム比 7.6
図８〜１０は実施例２の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。ここで、図８は広角端における収差図である。図９は中間位置における収差図である。図１０は望遠端における収差図である。
実施例２のズームレンズでは、変倍時には、第２レンズ群GR2、第４レンズ群GR4、第５レンズ群GR5が光軸方向に移動し、合焦時には、第５レンズ群GR5が光軸方向に移動し、手ぶれ補正時には、第６レンズ群GR6の第１２レンズＧ１２が光軸直交方向に移動する。ｎｄ１＝１．９２２８６，ｎｄｒ＝１．８４６６６である。
（実施例３）
実施例３のレンズデータを表３に示す。図１１は実施例３のズームレンズの広角端における断面図である。図中GR1は正の屈折力を有する第１レンズ群であって、両凹の第１レンズＧ１、光軸を折り曲げる反射部材ＰＭ、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３から構成され、GR2は負の屈折力を有する第２レンズ群であって、第４レンズＧ４、負レンズと正レンズを接合した接合レンズＧ５／６、第７レンズＧ７から構成され、GR3は正の屈折力を有する第３レンズ群であって、物体側に凸形状を有するメニスカス第８レンズＧ８から構成され、GR4は正の屈折力を有する第４レンズ群であって、正レンズと負レンズを接合した接合レンズＧ９／１０から構成され、GR5は負の屈折力を有する第５レンズ群であって、第１１レンズＧ１１から構成され、GR6は正の屈折力を有する第６ンズ群であって、像側に凸形状を有する正のメニスカス第１２レンズＧ１２、第１３レンズＧ１３から構成されている。又、Sは、第３レンズ群GR3と第４レンズ群GR4との間に設けられ、変倍時に光軸上を移動しない開口絞り、IMGは撮像面を示す。更に、LPは光学的ローパスフィルタ、CGはＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
実施例３のレンズデータを表３に示す。図１１は実施例３のズームレンズの広角端における断面図である。図中GR1は正の屈折力を有する第１レンズ群であって、両凹の第１レンズＧ１、光軸を折り曲げる反射部材ＰＭ、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３から構成され、GR2は負の屈折力を有する第２レンズ群であって、第４レンズＧ４、負レンズと正レンズを接合した接合レンズＧ５／６、第７レンズＧ７から構成され、GR3は正の屈折力を有する第３レンズ群であって、物体側に凸形状を有するメニスカス第８レンズＧ８から構成され、GR4は正の屈折力を有する第４レンズ群であって、正レンズと負レンズを接合した接合レンズＧ９／１０から構成され、GR5は負の屈折力を有する第５レンズ群であって、第１１レンズＧ１１から構成され、GR6は正の屈折力を有する第６ンズ群であって、像側に凸形状を有する正のメニスカス第１２レンズＧ１２、第１３レンズＧ１３から構成されている。又、Sは、第３レンズ群GR3と第４レンズ群GR4との間に設けられ、変倍時に光軸上を移動しない開口絞り、IMGは撮像面を示す。更に、LPは光学的ローパスフィルタ、CGはＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
［表３］
（実施例３）
単位 mm
光学系データ
S r d nd νd
1 -40.2626 0.600 1.92286 20.9
2 35.4031 1.497
3 infinity 14.903 1.84666 23.8
4 infinity 0.500
5 27.2877 2.637 1.59201 67.0
6 -25.9356 0.500
7 17.0287 1.630 1.69680 55.5
8 69.8941 variable
9 31.6265 0.600 1.90366 31.3
10 8.6221 1.361
11 -193.5179 0.600 1.88300 40.8
12 7.5855 1.497 1.94595 18.0
13 52.6013 0.716
14 -31.7927 0.600 1.88300 40.8
15 11.5572 variable
16 8.9422 0.992 1.82115 24.1
17 28.6624 0.620
18 infinity variable 開口絞り
19 10.3742 2.364 1.61881 63.9
20 -5.2073 0.600 1.74950 35.0
21 -12.4790 variable
22 -11.9683 0.600 1.92286 20.9
23 9.6990 variable
24 12.1801 1.771 1.63980 34.6
25 -9.3999 11.553
26 -7.2993 1.367 1.68893 31.2
27 -5.9826 0.500
28 infinity 0.500 1.51680 64.2
29 infinity 0.500
30 infinity 0.500 1.51680 64.2
31 infinity 1.200
非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
S K A4 A6 A8 A10
5 0 -1.47508E-05 4.07936E-07 -8.79692E-09 6.40503E-11
6 0 1.12813E-05 3.97312E-07 -8.40698E-09 6.13035E-11
16 0 -9.57504E-05 -1.23971E-05 1.46226E-06 -4.32165E-08
17 0 -8.02930E-06 -1.19952E-05 1.61298E-06 -4.97283E-08
19 0 -2.90461E-04 -6.95290E-07 3.98286E-07 -1.29573E-08
26 0 -1.18515E-03 7.72467E-06 -6.74847E-07 3.28170E-09
広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 4.77 12.93 36.26
Fno 3.63 4.31 5.64
ω(度) 41.15 17.27 6.34
d8 0.500 6.380 10.210
d15 10.210 4.330 0.500
d18 7.045 4.337 0.500
d21 0.500 3.744 7.572
d23 1.036 0.500 0.509
他緒元値
レンズ全長 70.0
バックフォーカス 2.859
第１群焦点距離 15.114
第２群焦点距離 -4.458
第３群焦点距離 15.477
第４群焦点距離 11.012
第５群焦点距離 -5.729
第６群焦点距離 10.6536
ズーム比 7.6
（実施例３）
単位 mm
光学系データ
S r d nd νd
1 -40.2626 0.600 1.92286 20.9
2 35.4031 1.497
3 infinity 14.903 1.84666 23.8
4 infinity 0.500
5 27.2877 2.637 1.59201 67.0
6 -25.9356 0.500
7 17.0287 1.630 1.69680 55.5
8 69.8941 variable
9 31.6265 0.600 1.90366 31.3
10 8.6221 1.361
11 -193.5179 0.600 1.88300 40.8
12 7.5855 1.497 1.94595 18.0
13 52.6013 0.716
14 -31.7927 0.600 1.88300 40.8
15 11.5572 variable
16 8.9422 0.992 1.82115 24.1
17 28.6624 0.620
18 infinity variable 開口絞り
19 10.3742 2.364 1.61881 63.9
20 -5.2073 0.600 1.74950 35.0
21 -12.4790 variable
22 -11.9683 0.600 1.92286 20.9
23 9.6990 variable
24 12.1801 1.771 1.63980 34.6
25 -9.3999 11.553
26 -7.2993 1.367 1.68893 31.2
27 -5.9826 0.500
28 infinity 0.500 1.51680 64.2
29 infinity 0.500
30 infinity 0.500 1.51680 64.2
31 infinity 1.200
非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
S K A4 A6 A8 A10
5 0 -1.47508E-05 4.07936E-07 -8.79692E-09 6.40503E-11
6 0 1.12813E-05 3.97312E-07 -8.40698E-09 6.13035E-11
16 0 -9.57504E-05 -1.23971E-05 1.46226E-06 -4.32165E-08
17 0 -8.02930E-06 -1.19952E-05 1.61298E-06 -4.97283E-08
19 0 -2.90461E-04 -6.95290E-07 3.98286E-07 -1.29573E-08
26 0 -1.18515E-03 7.72467E-06 -6.74847E-07 3.28170E-09
広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 4.77 12.93 36.26
Fno 3.63 4.31 5.64
ω(度) 41.15 17.27 6.34
d8 0.500 6.380 10.210
d15 10.210 4.330 0.500
d18 7.045 4.337 0.500
d21 0.500 3.744 7.572
d23 1.036 0.500 0.509
他緒元値
レンズ全長 70.0
バックフォーカス 2.859
第１群焦点距離 15.114
第２群焦点距離 -4.458
第３群焦点距離 15.477
第４群焦点距離 11.012
第５群焦点距離 -5.729
第６群焦点距離 10.6536
ズーム比 7.6
図１２〜１４は実施例３の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。ここで、図１２は広角端における収差図である。図１３は中間位置における収差図である。図１４は望遠端における収差図である。
実施例３のズームレンズでは、変倍時には、第２レンズ群GR2、第４レンズ群GR4、第５レンズ群GR5が光軸方向に移動し、合焦時には、第５レンズ群GR5が光軸方向に移動し、手ぶれ補正時には、第６レンズ群GR6の第１２レンズＧ１２が光軸直交方向に移動する。ｎｄ１＝１．９２２８６，ｎｄｒ＝１．８４６６６である。
請求項に記載の条件式の値を表４にまとめて示す。
本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、実質的にパワーを持たないダミーレンズを更に付与した場合でも本発明の適用範囲内である。
１００ 撮像装置
１０１ ズームレンズ
１０２ 撮像素子
１０３ 変換部
１０４ 制御部
１０５ 光学系駆動部
１０６ タイミング発生部
１０７ 撮像素子駆動部
１０８ 画像メモリ
１０９ 画像処理部
１１０ 画像圧縮部
１１１ 画像記録部
１１２ 表示部
１１３ 操作部
１１４ 補正駆動部
３００ 携帯電話機
３１０ 制御部
３２０ 操作部
３３０ 表示部
３４０ 無線通信部
３４１ アンテナ
３６０ 記憶部
GR1〜GR6 レンズ群
Ｇ１〜Ｇ１３ レンズ
ＰＭ 反射部材
ＳＬ 補正レンズ
１０１ ズームレンズ
１０２ 撮像素子
１０３ 変換部
１０４ 制御部
１０５ 光学系駆動部
１０６ タイミング発生部
１０７ 撮像素子駆動部
１０８ 画像メモリ
１０９ 画像処理部
１１０ 画像圧縮部
１１１ 画像記録部
１１２ 表示部
１１３ 操作部
１１４ 補正駆動部
３００ 携帯電話機
３１０ 制御部
３２０ 操作部
３３０ 表示部
３４０ 無線通信部
３４１ アンテナ
３６０ 記憶部
GR1〜GR6 レンズ群
Ｇ１〜Ｇ１３ レンズ
ＰＭ 反射部材
ＳＬ 補正レンズ
Claims (23)
- 物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第４レンズ群、負の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群が配列されて構成され、前記第１〜第６レンズ群のうち３つのレンズ群が光軸上を移動することで変倍を行うズームレンズであって、
前記第１レンズ群に光軸を折り曲げるための反射部材を有し、前記第６レンズ群が２枚の単レンズからなり、その２枚のうち物体側のレンズを光軸と垂直な方向に移動させることで像のぶれを補正し、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
4 ＜ ｆｐ／ｆｗ ＜ 8 （２）
但し、
ｆｐ ： 前記第６レンズ群の像側のレンズの焦点距離
ｆｗ ： 全系の広角端の焦点距離 - 物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第４レンズ群、負の屈折力を有し変倍時に光軸上を移動する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群が配列されて構成され、前記第１〜第６レンズ群のうち３つのレンズ群が光軸上を移動することで変倍を行うズームレンズであって、
前記第１レンズ群に光軸を折り曲げるための反射部材を有し、前記第６レンズ群が２枚の単レンズからなり、その２枚のうち物体側のレンズを光軸と垂直な方向に移動させることで像のぶれを補正し、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
-6 ＜ ｆ１／ｆｗ ≦ -4.26 （４）
但し、
ｆ１ ： 前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズの焦点距離
ｆｗ ： 全系の広角端の焦点距離 - 前記第２レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し像側へ移動することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
- 前記第４レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し物体側へ移動することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第５レンズ群は、広角端から望遠瑞への変倍に際し物体側へ移動することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第６レンズ群の２枚の単レンズのうち、物体側にあるレンズは正の屈折力を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
0.2 ＜ ｆｓ／ｆｔ ＜ 0.7 （１）
但し、
ｆｓ ： 前記第６レンズ群の物体側のレンズの焦点距離
ｆｔ ： 全系の望遠端の焦点距離 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
4 ＜ ｆｐ／ｆｗ ＜ 8 （２）
但し、
ｆｐ ： 前記第６レンズ群の像側のレンズの焦点距離
ｆｗ ： 全系の広角端の焦点距離 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
0.6 ＜ （１−β１）×β２ ＜ 1.8 （３）
但し、
β１ ：前記第６レンズ群の物体側のレンズの横倍率
β２ ：前記第６レンズ群の像側のレンズの横倍率 - 前記第６レンズ群の２枚の単レンズのうち、像側にあるレンズは像側に凸形状をしたメニスカスレンズであることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第６レンズ群の２枚の単レンズのうち、像側にあるレンズは非球面形状を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズは両凹レンズであることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
1.9 ＜ ｎｄ１ （５）
但し、
ｎｄｌ ：前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズのｄ線における屈折率 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
0.1 ＜ ｄ１／ｄ２ ＜ 0.2 （６）
但し、
ｄ１：前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズの物体側頂点から、前記反射部材の物体側頂点までの光軸上の距離
ｄ２：前記第１レンズ群の最も物体側にある第１レンズの物体側頂点から、前記反射部材の像側頂点までの光軸上の距離 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
1.8 ＜ ｎｄｒ （７）
但し、
ｎｄｒ ：前記反射部材のｄ線における屈折率 - 前記ズームレンズは撮像素子の撮像面に被写体像を結像させ、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
1.5 ＜ ２ｙ／ｆｗ ＜ 1.8 （８）
但し、
２ｙ ：前記撮像素子の撮像面対角線長
ｆｗ ：全系の広角端の焦点距離 - 開口絞りが前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間にあることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 開口絞りが変倍時に光軸上を移勤しないことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第３レンズ群は物体側に凸形状をしたメニスカスレンズからなることを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第３レンズ群は非球面形状を有することを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第５レンズ群が光軸上を移動することにより合焦を行うことを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 実質的にパワーを有しないレンズを有することを特徴とする請求項１から２１のいずれかに記載のズームレンズ。
- 請求項１から２２に記載のズームレンズを搭載したことを特徴とする撮像装置。
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