ズームレンズおよび撮像装置
【課題】動画撮影に適した小型で軽量のフォーカス群を有するズームレンズおよび撮像装置を提供する。
【解決手段】物体より順に、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とを順に配置する。広角端から望遠端への変倍に際して前記各レンズ群が移動する。前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に物体距離変化に伴う結像位置の補正を行う。以下の条件式を満足する。ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、ｆｗは広角端における全系の焦点距離、ｆｔは望遠端における全系の焦点距離とする。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
【解決手段】物体より順に、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とを順に配置する。広角端から望遠端への変倍に際して前記各レンズ群が移動する。前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に物体距離変化に伴う結像位置の補正を行う。以下の条件式を満足する。ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、ｆｗは広角端における全系の焦点距離、ｆｔは望遠端における全系の焦点距離とする。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レンズ交換式デジタルカメラの交換レンズ装置等に用いられるズームレンズ、およびそのようなズームレンズを内蔵した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ交換式デジタルカメラシステムに対する小型化・携帯性改善の要求は依然強く、とりわけ近年はミラーレス機構を有するレンズ交換式デジタルカメラのボディの急速な普及により、これらの要求はさらに強まっている。一般的にミラーレスのレンズ交換式デジタルカメラはフランジバックが短く、ボディそのものも従来の一眼レフカメラに比して小型に設計されているため、システムの携帯性を損なわないよう、レンズにも一層の小型化が求められる。
【０００３】
また、動画撮影機能を有するレンズ交換式デジタルカメラの普及を背景として、近年は動画撮影に適したレンズが求められている。一般にレンズ交換式デジタルカメラでは大型の撮像素子が用いられ、レンズの実焦点距離が長いため、被写界深度の浅さに堪えうる高精度のフォーカシングが必要である。また、被写体追従のため高速のフォーカシング機能を兼ね備えることも必要である。これらを達成するためには広角端から望遠端にかけての適切なフォーカスピント敏感度の達成と、フォーカスレンズ群の軽量化が求められる。
【０００４】
レンズ交換式カメラの交換レンズに用いられるズームレンズは、近年は３つ以上のレンズ群を移動させる多群ズームレンズが主流である。一般に、多群ズームレンズでは、各レンズ群の変倍に伴う相対位置変化の自由度が高いため収差補正上有利であり、高性能化を図りやすい。また、各レンズ群に変倍作用を分散させることで、高倍率化や変倍時の各群移動量の低減が容易となる。
【０００５】
特許文献１では、物体側より順に、正の屈折率を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折率を有する第３レンズ群と、正の屈折率を有する第４レンズ群と、負の屈折率を有する第５レンズ群とが順に配置されたズームレンズが提案されている。このズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の空気間隔が減少し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との空気間隔が減少するように、少なくとも前記第１レンズ群および前記第５レンズ群が物体側へ移動する。また、前記第２レンズ群と前記４レンズとの軸上間隔が減少するように、少なくとも前記第４レンズ群が移動する。また、前記第４レンズ群を光軸に沿って移動させて近距離被写体への合焦を行う。
【０００６】
特許文献２では、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とを備えたズームレンズが提案されている。このズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との空気間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との空気間隔が減少するように、少なくとも前記第１レンズ群および前記第５レンズ群が物体側に移動する。また、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群が一体的に移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２３０２３８号公報
【特許文献２】特開平８−４３７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１，２に記載のズームレンズは可動群が５つのズームレンズであり、高倍率化、および高性能化を図りやすい。また、変倍作用を各群に分散させることで各群の移動量を抑えることができるため、鏡筒の光軸方向の小型化が容易な構成である。さらに、最も物体側の第１レンズ群を正レンズ群、最も像側の第５レンズ群を負レンズ群とし、系全体の望遠比を小さくすることで光学系の全長の短縮を図っている。
【０００９】
また、上記特許文献１では、開口絞りに近い第４レンズ群をフォーカス群とすることで、フォーカス群のレンズ径および重量を抑えてその駆動系、ひいては鏡筒の小型化を容易化する提案がなされている。また、第４レンズ群および第５レンズ群の横倍率を、広角端から望遠端にかけて適切に設定することで動画撮影に適したフォーカスピント敏感度を設定することができる。
【００１０】
しかしながら上記特許文献１に記載の実施例では、フォーカス群である第４レンズ群が少なくとも２枚のレンズから構成されている。レンズ交換式デジタルカメラに用いられる光学系の個々のレンズエレメントはコンパクトカメラやビデオカメラ用に用いられるレンズエレメントに比して一般的にサイズが大きく、重量も重い。これはフォーカス群についても同様である。フォーカス群の重量が大きい場合、大きな駆動力が必要となるためアクチュエータが大型化し、鏡筒の小型化には不利である。また、駆動時の静粛性が失われ動画撮影に向かないレンズとなってしまう。このため、レンズ交換式デジタルカメラに用いられる交換レンズの光学系においては、フォーカス群のさらなる軽量化が求められている。
【００１１】
また、上記特許文献１，２に記載のズームレンズは５つのレンズ群を有しており、高倍率化・高性能化に有利な構成であるが、第５レンズ群に変倍負荷が偏っており、変倍に際する第５レンズ群の移動量が非常に大きい。この結果、広角端状態から望遠端状態へかけての変倍時に各群の繰り出し量が大きくなり、望遠端における光学系全長短縮が難しい。また、このような光学系を実現するためには一般に多段繰り出し構造が必要であるため、径方向に大型化してしまう。
【００１２】
本開示の目的は、動画撮影に適した小型で軽量のフォーカス群を有するズームレンズおよび撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本開示によるズームレンズは、物体より順に、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とが順に配置され、広角端から望遠端への変倍に際して各レンズ群が移動し、第４レンズ群を光軸方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に物体距離変化に伴う結像位置の補正を行い、以下の条件式を満足するようにしたものである。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【００１４】
本開示による撮像装置は、ズームレンズと、ズームレンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを備え、ズームレンズを、上記本開示によるズームレンズによって構成したものである。
【００１５】
本開示によるズームレンズまたは撮像装置では、広角端から望遠端への変倍に際して第１ないし第５の各レンズ群が移動し、第４レンズ群がフォーカス群として移動する。
【発明の効果】
【００１６】
本開示のズームレンズまたは撮像装置によれば、第４レンズ群をフォーカス群とし、各レンズ群の構成の最適化を図るようにしたので、フォーカス群を動画撮影に適した小型で軽量のものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の一実施の形態に係るズームレンズの第１の構成例を示すものであり、数値実施例１に対応するレンズ断面図である。
【図２】ズームレンズの第２の構成例を示すものであり、数値実施例２に対応するレンズ断面図である。
【図３】ズームレンズの第３の構成例を示すものであり、数値実施例３に対応するレンズ断面図である。
【図４】変倍の際の各レンズ群の移動の様子を示す説明図である。
【図５】数値実施例１に対応するズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図６】数値実施例１に対応するズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図７】数値実施例１に対応するズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図８】数値実施例２に対応するズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図９】数値実施例２に対応するズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図１０】数値実施例２に対応するズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図１１】数値実施例３に対応するズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図１２】数値実施例３に対応するズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図１３】数値実施例３に対応するズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図１４】（Ａ）は数値実施例１に対応するズームレンズの広角端における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図１５】（Ａ）は数値実施例１に対応するズームレンズの中間焦点距離状態における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図１６】（Ａ）は数値実施例１に対応するズームレンズの望遠端における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図１７】（Ａ）は数値実施例２に対応するズームレンズの広角端における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図１８】（Ａ）は数値実施例２に対応するズームレンズの中間焦点距離状態における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図１９】（Ａ）は数値実施例２に対応するズームレンズの望遠端における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図２０】（Ａ）は数値実施例３に対応するズームレンズの広角端における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図２１】（Ａ）は数値実施例３に対応するズームレンズの中間焦点距離状態における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図２２】（Ａ）は数値実施例３に対応するズームレンズの望遠端における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図２３】撮像装置の一構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
［レンズ構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係るズームレンズの第１の構成例を示している。この構成例は、後述の数値実施例１のレンズ構成に対応している。なお、図１は広角端で無限遠合焦時でのレンズ配置に対応している。同様にして、後述の数値実施例２〜３のレンズ構成に対応する第２および第３の構成例の断面構成を、図２〜図３に示す。図１〜図３において、符号Ｓｉｍｇは像面を示す。符号ｄｉは、ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。なお符号ｄｉについては、変倍に伴って変化する部分の面間隔（例えば図１ではｄ５，ｄ１０，ｄ１６，ｄ１８）のみ符号を付す。符号Ｓｉｍｇは像面を示す。
【００２０】
本実施の形態に係るズームレンズは、光軸Ｚ１に沿って物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが順に配置された、実質的に５つのレンズ群で構成されている。
【００２１】
開口絞りＳｔは、第３レンズ群Ｇ３の近傍に隣接して配置されていることが好ましい。具体的な構成例として、第１および第３の構成例に係るズームレンズ１，３では、開口絞りＳｔが、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間において第３レンズ群Ｇ３の近傍に配置されている。また、第２の構成例に係るズームレンズ２では、開口絞りＳｔが、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間において第３レンズ群Ｇ３の近傍に配置されている。
【００２２】
本実施の形態に係るズームレンズは、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、広角端から望遠端への変倍に際して各レンズ群が移動する。なお、図４（Ａ）は広角端での各レンズ群の配置を示し、図４（Ｂ）は望遠端での各レンズ群の配置を示す。また、変倍の際の各レンズ群の移動の軌跡を破線で示している。図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は減少し、また、少なくとも第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５が物体側へ単調に移動するようになっている。また、第４レンズ群Ｇ４を光軸Ｚ１方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に、物体距離変化に伴う結像位置の補正を行うようになっている。
【００２３】
変倍に際しては、開口絞りＳｔと第３レンズ群Ｇ３とが一体的に移動することが好ましい。また、変倍に際し、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とが光軸Ｚ１に沿って一体的に移動することが好ましい。
【００２４】
本実施の形態に係るズームレンズは、以下の条件式を満足するように構成されている。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
【００２５】
さらに、以下の条件式を適宜選択的に満足することが好ましい。
０＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．２９ …（２）
０．４５＜ｌｏｇ（Ｚ）［β２ｔ／β２ｗ］＜０．８５ …（３）
【００２６】
ただし、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
Ｚ：変倍比
β２ｗ：第２レンズ群Ｇ２の広角端における横倍率
β２ｔ：第２レンズ群Ｇ２の望遠端における横倍率
とする。
また、条件式（３）において、Ｚは底、［β２ｔ／β２ｗ］は真数とする。
【００２７】
第４レンズ群Ｇ４は少なくとも１つの非球面を有していることが好ましい。第４レンズ群Ｇ４は単レンズで構成されていることが好ましい。具体的な構成例として、第１および第３の構成例に係るズームレンズ１，３では、第４レンズ群Ｇ４が単レンズ（両凸レンズＬ４）で構成されている。
【００２８】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側より順に、負の屈折力を有する前群Ｌ５１と、正の屈折力を有する後群Ｌ５２とで構成され、前群Ｌ５１を光軸Ｚ１と直交する方向に移動させることによって像のぶれ補正を行うものであることが好ましい。前群Ｌ５１は少なくとも１つの非球面を有していることが好ましい。前群Ｌ５１は単レンズで構成されていることが好ましい。
【００２９】
第５レンズ群Ｇ５に関しては、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．５３＜ｆ５１／ｆ５＜１．０ …（４）
ただし、
ｆ５１：前群Ｌ５１の焦点距離
ｆ５：第５レンズ群Ｇ５の焦点距離
とする。
【００３０】
［作用・効果］
次に、本実施の形態に係るズームレンズの作用および効果を説明する。
【００３１】
（フォーカス群の軽量化）
本実施の形態に係るズームレンズは、動画撮影に適したレンズ系となっている。以下、動画撮影に適したズームレンズ系を提供するため、フォーカス群を軽量化することを考える。フォーカス群の軽量化のためには、第１の条件としてフォーカス群を構成するレンズの径を小さくするか、あるいは第２の条件としてフォーカス群を構成するレンズの枚数を少なくすればよい。
【００３２】
第１の条件としてフォーカス群を構成するレンズの径を小さくするためには、フォーカス群を通過する光束径を小さくすればよい。これにより、必要とされるレンズ径が小さくなり、また、コバ厚確保のため必要となる中心厚も減らすことができ、フォーカス群の軽量化に有利である。
【００３３】
第２の条件として、フォーカス群を構成するレンズ枚数を少なくする方法について述べる。一般に、当該群を構成しているレンズ枚数が増えるほど収差補正上の自由度が増え有利である。逆にレンズ枚数を減らすことは良好な光学性能の維持を困難にする。特に、開口絞り付近に配置されたレンズ群を構成するレンズ枚数を減らすことは、瞳高さに応じて顕著に増大する球面収差やコマ収差の拡大を招くため、光学系の良好な結像性能維持が困難となる。以上のような前提の下で、特定の群のレンズ枚数を減らすためには、やはり当該群を通過する光束径を小さくし、通過する光線の光軸Ｚ１に対する高さを小さくすることで、発生する収差量を抑えれば良い。
【００３４】
以上の理由から、フォーカス群を通過する光束径を小さくすることがフォーカス群の軽量化をもたらし、動画撮影に適したフォーカス群を提供することに繋がる。
【００３５】
（フォーカス群の光束径を小さくする方法）
そこで、具体的にフォーカス群を通過する光束径を小さくする方法について述べる。光学系を通過する光束径は開口絞り径によっておおよそ決定されるので、開口絞り径を小さくすれば自ずとフォーカス群である第４レンズ群Ｇ４の光線通過高は小さくなる。しかし、単に開口絞り径を小さくしたのでは、開放Ｆ値が暗くなってしまい、要求仕様の達成が難しくなる。
【００３６】
開放Ｆ値を維持しながら開口絞り径を小さくするためには、開口絞りＳｔより物体側の正レンズの屈折力を強め、開口絞り通過前の光束を強く収斂し、開口絞り径に比して入射瞳径が大きくなるよう計らえばよい。本実施の形態における光学系においては、第１レンズ群Ｇ１の正レンズの屈折力を強めればよい。
【００３７】
条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１について適切な範囲を規定したものである。条件式（１）の上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１による収斂作用が不十分で、開口絞り径を十分に小さくすることができず、第４レンズ群Ｇ４で発生する球面収差やコマ収差、フォーカシング時の像面変動が増大してしまう。条件式（１）の下限を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強すぎるため、当該群での諸収差の発生量が増大し、良好な結像性能を維持することが難しい。また、群間の偏芯敏感度が大きくなり、製造上好ましくない。加えて開口絞りＳｔから離れたレンズ径の大型化を招くため、小型化に不利である。
【００３８】
なお、さらなる小型化を図るため、条件式（１）の上限を以下の条件式（１）’の通り、１．０４とすることが望ましい。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．０４ …（１）’
また、フォーカスレンズ群の軽量化のため、条件式（１）の上限を以下の条件式（１）’’の通り、１．００とするとなおよい。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．００ …（１）’’
【００３９】
また、同時に、開口絞りＳｔを第３レンズ群Ｇ３の近傍に隣接して配置し、変倍に際し第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する形式とすることで、第３レンズ群Ｇ３に隣接した第４レンズ群Ｇ４のレンズ径を小さく抑えることができる。また、上述のように開口絞りＳｔを第３レンズ群Ｇ３に隣接して配置させることで、開口絞り前後の光学系の対称性を良好にし、開口絞りＳｔより物体側及び像側のレンズ系の大型化を避けることができるため、鏡筒の小型化およびレンズ重量低減に対し有効である。また、フォーカス群である第４レンズ群Ｇ４と開口絞りＳｔを切り離すことで、第４レンズ群Ｇ４の可動部重量が軽減され、アクチュエータの大型化を避けることができるため、これによっても小型化に有利となる。
【００４０】
条件式（１）に従い第１レンズ群Ｇ１の正レンズの屈折力を強めると、第１レンズ群Ｇ１を通過後の軸外光束が光軸Ｚ１となす角が大きくなり、光学系全体のレンズ径が大きくなるか、あるいは周辺光量比を確保しづらくなる。これを防ぐため、第２レンズ群Ｇ２の負レンズの屈折力も同時に強め、第２レンズ群Ｇ２を通過後の軸外光束が光軸Ｚ１となす角を緩やかすることが好ましい。これによって、軸外収差の発生と、開口絞りＳｔより像側に配置されたレンズの径の大型化を避けることができる。
【００４１】
条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２について適切な範囲を規定したものである。条件式（２）の上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対し第２レンズ群Ｇ２の屈折力が不十分となり、第２レンズ群Ｇ２を通過後の軸外光束が光軸Ｚ１となす角が大きく、軸外性能が維持しづらくなる。また、開口絞りＳｔより像側のレンズ径の大型化を招き、小型化に不利である。また、フォーカス群も大きくなり重くなってしまう。条件式（２）の下限を下回ると、第２レンズ群の屈折力が強すぎるため、第２レンズ群で発生する諸収差量および群間の偏心敏感度が大きくなるため、好ましくない。
【００４２】
なお、さらに良好な軸外性能を得るために条件式（２）の上限を以下の条件式（２）’の通り、０．２７とすることが望ましい。
０＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．２７ …（２）’
また、フォーカスレンズ群の軽量化のため条件式（２）の上限を以下の条件式（２）’’の通り、０．２３とするとなおよい。
０＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．２３ …（２）’’
【００４３】
（変倍時の収差変動を抑える方法。小型化の方法）
また、好ましい実施形態として、フォーカス群を構成する第４レンズ群Ｇ４の少なくとも１面を非球面形状とすることで、球面収差やコマ収差、フォーカシングに伴う像面変動を良好に補正することができる。これにより、全ズーム位置、全フォーカス位置にわたり良好な結像性能を有するズームレンズ系を提供することができる。
【００４４】
また、さらなる好ましい実施形態として、フォーカス群である第４レンズ群Ｇ４を単レンズで構成すれば、動画撮影に最適な極めて軽量のフォーカス群を提供することができる。
【００４５】
条件式（３）は第２レンズ群Ｇ２の変倍負荷について適切な範囲を規定したものである。第５レンズ群Ｇ５の変倍負荷を第２レンズ群Ｇ２に分散させ、変倍に伴う第５レンズ群Ｇ５の移動量を減らすことで、変倍時の各群移動量が小さくなり、鏡筒を１段繰り出しで構成することができるため、鏡筒の小型化が容易になる。このとき第２レンズ群Ｇ２の屈折力を条件式（２）を満たすように設定していれば、第２レンズ群Ｇ２は少ない移動量で変倍比を得ることができ、小型化の妨げとならない。
【００４６】
なお、さらなる高性能化と小型化のためには、条件式（３）の数値値囲を、以下の条件式（３）’の通り、設定することが望ましい。
０．５２＜ｌｏｇ（Ｚ）［β２ｔ／β２ｗ］＜０．７５ …（３）’
【００４７】
本実施の形態に係るズームレンズでは、多群ズーム系採用による鏡筒構造の複雑化を避けるために、変倍に際し、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とが光軸Ｚ１に沿って一体的に移動することが好ましい。第３レンズ群Ｇ３および第５レンズ群Ｇ５を変倍に際し一体的に移動する形式を採用することで、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５のカム筒を一体で構成し、その中をフォーカス群である第４レンズ群Ｇ４が移動する構造をとることができ、結果、鏡筒構造が簡易化され、鏡筒の小型化、低コスト化が容易となる。また、群間の相対偏心感度が傾向的に高くなりやすいこれらのレンズ群を高い相対位置精度で組み立てることが可能となる。この構成は、レンズ内にフォーカス群のアクチュエータを搭載した近年の交換レンズに適合した構成である。
【００４８】
（防振、ぶれ補正の方法）
本実施の形態に係るズームレンズでは、第５レンズ群Ｇ５を物体側より順に、負の屈折力を有する前群Ｌ５１と、正の屈折力を有する後群Ｌ５２とに分割し、前群Ｌ５１を光軸Ｚ１に直交する方向に移動させることで、撮影画像のぶれ補正を行うことが可能である。
【００４９】
条件式（４）は、防振レンズ群である前群Ｌ５１の屈折力について適切な範囲を規定したものである。条件式（４）の上限を上回ると、前群Ｌ５１での発散作用が不十分で、像面で所望の像高を得るためにバックフォーカスが冗長化し、鏡筒のコンパクトさを損なうため好ましくない。また、防振レンズ群の径が大きくなり、防振レンズ群を駆動するアクチュエータの大型化を招き、鏡筒の小型化に不利となるため好ましくない。条件式（４）の下限を下回ると、前群Ｌ５１の屈折力が強くなりすぎ、少ないレンズ枚数では諸収差の補正が難しい。このため、防振レンズ群を少ないレンズ枚数で構成することが困難で、レンズ枚数が多くなると防振レンズ群を駆動するアクチュエータが大型化し、鏡筒の小型化に不利となるため好ましくない。
【００５０】
なお、防振時の良好な結像性能と鏡筒小型化のため、条件式（４）の数値範囲を、以下の条件式（４）’の通り、設定することがより好ましい。
０．６＜ｆ５１／ｆ５＜０．９ …（４）’
【００５１】
また、好ましい実施形態として、防振レンズ群を構成する前群Ｌ５１の少なくとも１面を非球面形状とすることで、ぶれ補正に伴い防振レンズ群が光軸方向に移動したときの収差変動量が抑制され、防振時も良好な結像性能を有するズームレンズを提供することができる。
【００５２】
また、さらなる好ましい実施形態として、防振レンズ群である前群Ｌ５１を、単レンズで構成すれば、極めて軽量の防振レンズ群が実現でき、防振レンズ群を駆動させるアクチュエータの小型化が容易になるため、小型のズームレンズを提供することが可能になる。
【００５３】
以上のように本実施の形態によれば、動画撮影に適したフォーカス群を有し、無限遠から近距離合焦時まで収差変動が小さく良好な結像性能を有し、撮影画像のぶれ補正機能を有し、かつ小型化に適したズームレンズ系を提供することができる。
【００５４】
［撮像装置への適用例］
図２３は、本実施の形態に係るズームレンズを適用した撮像装置１００の一構成例を示している。この撮像装置１００は、例えばデジタルスチルカメラであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０が全体を統括制御し、図１に示したズームレンズ１（または図２〜図３に示したズームレンズ２，３）によって得られる光学像を撮像素子１４０により電気信号へ変換した後、これを映像分離回路１５０へ送出するようになされている。ここで撮像素子１４０としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の光電変換素子が用いられる。映像分離回路１５０は、その電気信号に基づいてフォーカス制御信号を生成し、これをＣＰＵ１１０へ送出すると共に、電気信号のうち映像部分に相当する映像信号を後段の映像処理回路（図示せず）へ送出するようになされている。映像処理回路では、その後の処理に適した信号形式に変換し、表示部に対する映像表示処理、所定の記録媒体に対する記録処理、所定の通信インタフェースを介したデータ転送処理等に供するようになされている。
【００５５】
ＣＰＵ１１０は、フォーカシング操作等の外部からの操作信号が供給され、その操作信号に応じて種々の処理を実行するようになされている。ＣＰＵ１１０は、例えばフォーカシングボタンによるフォーカシング操作信号が供給された場合、その指令に応じた合焦常態にするべく、ドライバ回路１２０を介して駆動モータ１３０を動作させる。これにより撮像装置１００のＣＰＵ１１０は、フォーカシング操作信号に応じてフォーカスレンズ群（第４レンズ群Ｇ４）を光軸に沿って移動させるようになされている。なお、撮像装置１００のＣＰＵ１１０は、そのときのフォーカスレンズ群の位置情報をフィードバックさせるようになされており、次に駆動モータ１３０を介してフォーカスレンズ群を移動させる際に参照するようになされている。同様にして、ＣＰＵ１１０は、ズーミングの操作信号が供給された場合には、ドライバ回路１２０を介して駆動モータ１３０を動作させる。
【００５６】
この撮像装置１００はまた、手ぶれに伴う装置のぶれを検出するぶれ検出部を備えている。ＣＰＵ１１０は、ぶれ検出部から出力される信号に基づいてドライバ回路１２０を介して駆動モータ１３０を動作させる。これにより、ＣＰＵ１１０は、ぶれ量に応じて防振レンズ群（第５レンズ群Ｇ５の前群Ｌ５１）を光軸Ｚ１に垂直な方向に移動させる。
【００５７】
また上述の実施の形態においては、撮像装置１００の具体的対象としてデジタルスチルカメラとするようにした場合について述べたが、これに限らず、他の種々の電子機器を撮像装置１００の具体的対象とするようにしても良い。例えば、レンズ交換式のカメラや、デジタルビデオカメラ、デジタルビデオカメラ等が組み込まれた携帯電話機、ＰＤＡ（Personal DigitalAssistant）等のその他の種々の電子機器を、撮像装置１００の具体的対象とするようにしても良い。
【実施例】
【００５８】
次に、本実施の形態に係るズームレンズの具体的な数値実施例について説明する。
なお、以下の各表や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。「面番号」は、最も物体側の構成要素の面を１番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の番号を示している。「Ｒｉ」は、ｉ番目の面の曲率半径（ｍｍ）を示す。「ｄｉ」はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の光軸上の間隔（ｍｍ）を示す。「ｎｉ」はｉ番目の面を有する光学要素の材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率の値を示す。「νｉ」はｉ番目の面を有する光学要素の材質のｄ線におけるアッベ数の値を示す。また、ＦｎｏはＦナンバー、ｆは全系の焦点距離、ωは半画角、Ｂｆはバックフォーカス（最終レンズ面から像面Ｓｉｍｇまでの距離）を示す。
【００５９】
「ＳＴＯ」は絞り面であることを示す。面番号に「＊」を付した面は非球面である。非球面の形状は次式で表される形状である。非球面係数のデータにおいて、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数”であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０５」であれば、「１．０×１０-5」であることを示す。
【００６０】
【数１】
【００６１】
ただし、
ｙ：光軸に垂直な方向の高さ
ｚ（ｙ）：高さｙにおけるレンズ面頂点からの光軸方向の距離
Ｒ：レンズ面頂点での近軸曲率半径
ｋ：コーニック係数
Ｃｉ：ｉ次の非球面係数
とする。
【００６２】
［数値実施例１］
［表１］〜［表３］は、図１に示した第１の構成例に係るズームレンズ１に対応する具体的なレンズデータを示している。特に［表１］にはその基本的なレンズデータを示し、［表２］には非球面に関するデータを示す。［表３］にはその他のデータを示す。このズームレンズ１は、変倍に伴って各レンズ群が移動するため、各レンズ群の前後の面間隔の値は可変となっている。この可変の面間隔のデータは［表３］に示す。
【００６３】
このズームレンズ１では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズおよび両凸レンズからなる接合レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凹レンズおよび物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる接合レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズおよび両凹レンズからなる接合レンズＬ３２とで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、両面に非球面形状を有する両凸レンズＬ４で構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側より順に、前群Ｌ５１と後群Ｌ５２とからなる。前群Ｌ５１は、両面に非球面形状を有する両凹レンズとなっている。後群Ｌ５２は、両凸レンズおよび両凹レンズからなる接合レンズとなっている。
【００６４】
このズームレンズ１では、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動し、変倍に際し、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とが光軸方向に一体的に移動する。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には開口絞りＳｔが配置されており、変倍に際して第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。第５レンズ群Ｇ５の前群Ｌ５１を光軸Ｚ１に直交する方向に移動させることで撮影画像のぶれ補正を行う。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【００６７】
【表３】
【００６８】
［数値実施例２］
［表４］〜［表６］は、図２に示した第２の構成例に係るズームレンズ２に対応する具体的なレンズデータを示している。特に［表４］にはその基本的なレンズデータを示し、［表５］には非球面に関するデータを示す。［表６］にはその他のデータを示す。このズームレンズ２は、変倍に伴って各レンズ群が移動するため、各レンズ群の前後の面間隔の値は可変となっている。この可変の面間隔のデータは［表６］に示す。
【００６９】
このズームレンズ２では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズおよび両凸レンズからなる接合レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凹レンズおよび物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる接合レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２２とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズおよび両凹レンズからなる接合レンズＬ３２とで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側の面が非球面形状を有する両凸レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２とからなる接合レンズで構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側より順に、前群Ｌ５１と後群Ｌ５２とからなる。前群Ｌ５１は、両面に非球面形状を有する両凹レンズＬ５１となっている。後群Ｌ５２は、両凸レンズおよび両凹レンズからなる接合レンズとなっている。
【００７０】
このズームレンズ２では、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動し、変倍に際し、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とが光軸方向に一体的に移動する。第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間には開口絞りＳｔが配置されており、変倍に際して第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。第５レンズ群Ｇ５の前群Ｌ５１を光軸Ｚ１に直交する方向に移動させることで撮影画像のぶれ補正を行う。
【００７１】
【表４】
【００７２】
【表５】
【００７３】
【表６】
【００７４】
［数値実施例３］
［表７］〜［表９］は、図３に示した第３の構成例に係るズームレンズ３に対応する具体的なレンズデータを示している。特に［表７］にはその基本的なレンズデータを示し、［表８］には非球面に関するデータを示す。［表９］にはその他のデータを示す。このズームレンズ３は、変倍に伴って各レンズ群が移動するため、各レンズ群の前後の面間隔の値は可変となっている。この可変の面間隔のデータは［表９］に示す。
【００７５】
このズームレンズ３では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズおよび両凸レンズからなる接合レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凹レンズおよび物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる接合レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２２とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズおよび両凹レンズからなる接合レンズＬ３２とで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側の面に非球面形状を有する両凸レンズＬ４で構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側より順に、前群Ｌ５１と後群Ｌ５２とからなる。前群Ｌ５１は、両面に非球面形状を有する両凹レンズとなっている。後群Ｌ５２は、両凸レンズおよび両凹レンズからなる接合レンズとなっている。
【００７６】
このズームレンズ３では、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動し、変倍に際し、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とが光軸方向に一体的に移動する。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には開口絞りＳｔが配置されており、変倍に際して第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。第５レンズ群Ｇ５の前群Ｌ５１を光軸Ｚ１に直交する方向に移動させることで撮影画像のぶれ補正を行う。
【００７７】
【表７】
【００７８】
【表８】
【００７９】
【表９】
【００８０】
［各実施例のその他の数値データ］
［表１０］には、上述の各条件式に関する値を、各数値実施例についてまとめたものを示す。［表１０］から分かるように、各条件式について、各数値実施例の値がその数値範囲内となっている。
【００８１】
【表１０】
【００８２】
［収差性能］
図５〜図２２に、各数値実施例の収差性能を示す。図５〜図２２に示した収差はいずれも無限遠合焦時のものである。
【００８３】
図５（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、数値実施例１に対応するズームレンズ１の広角端における球面収差、非点収差、およびディストーション（歪曲収差）を示している。図６（Ａ）〜（Ｃ）は中間焦点距離状態における同様の各収差を示している。図７（Ａ）〜（Ｃ）は望遠端における同様の各収差を示している。これらの各収差図には、ｄ線（５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図には、ｇ線（４３５．８４ｎｍ）、Ｃ線（６５６．２８ｎｍ）についての収差も示す。非点収差図において、Ｓ（実線）はサジタル方向、Ｔ（一点鎖線）はメリジオナル方向の収差を示す。ＦｎｏはＦ値、ωは半画角を示す。
【００８４】
同様に、数値実施例２に対応するズームレンズ２についての球面収差、非点収差、および歪曲収差を図８〜図１０の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。同様にして、数値実施例３に対応するズームレンズ３についての球面収差、非点収差、および歪曲収差を図１１〜図１３の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
【００８５】
図１４（Ａ）は数値実施例１に対応するズームレンズ１の広角端における非防振時の横収差を示し、図１４（Ｂ）は防振時の横収差を示している。なお、非防振時には防振レンズ群（第５レンズ群Ｇ５の前群Ｌ５１）は基準位置にある。防振時には防振レンズ群が基準位置から光軸に直交する方向にレンズシフトした状態となる。図１４（Ｂ）の防振時の横収差は、防振レンズ群によって＋０．３°の振れ角を補正した場合の収差を示している。同様にして、図１５（Ａ），（Ｂ）に中間焦点距離状態における非防振時および防振時の横収差を示す。図１６（Ａ），（Ｂ）に望遠端における非防振時および防振時の横収差を示す。
【００８６】
同様に、数値実施例２に対応するズームレンズ２についての非防振時および防振時の横収差を図１７〜図１９の（Ａ），（Ｂ）に示す。数値実施例３に対応するズームレンズ３についての非防振時および防振時の横収差を図２０〜図２２の（Ａ），（Ｂ）に示す。
【００８７】
以上の各収差図から分かるように、各実施例について、広角端から望遠端の各変倍域において各収差がバランス良く補正されている。また、像ぶれ補正時の収差も良好となっている。
【００８８】
以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、動画撮影に適したフォーカス群を有し、無限遠から近距離合焦時まで収差変動が小さく良好な結像性能を有し、撮影画像のぶれ補正機能を有し、かつ小型化されたズームレンズが実現できている。
【００８９】
＜その他の実施の形態＞
本開示による技術は、上記実施の形態および実施例の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、上記各数値実施例において示した各部の形状および数値は、いずれも本技術を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本技術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。
【００９０】
また、上記実施の形態および実施例では、５つのレンズ群からなる構成について説明したが、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた構成であっても良い。
【００９１】
また例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
［１］
物体より順に、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とが順に配置され、
広角端から望遠端への変倍に際して前記各レンズ群が移動し、
前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に物体距離変化に伴う結像位置の補正を行い、
以下の条件式を満足する
ズームレンズ。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
［２］
開口絞りが前記第３レンズ群の近傍に隣接して配置され、
変倍に際し前記第３レンズ群と前記開口絞りとが一体的に移動する
上記［１］に記載のズームレンズ。
［３］
以下の条件式を満足する、上記［１］または［２］に記載のズームレンズ。
０＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．２９ …（２）
ただし、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
とする。
［４］
前記第４レンズ群は少なくとも１つの非球面を有する
上記［１］ないし［３］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
［５］
前記第４レンズ群は単レンズで構成される
上記［１］ないし［４］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
［６］
以下の条件式を満足する、上記［１］ないし［５］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
０．４５＜ｌｏｇ（Ｚ）［β２ｔ／β２ｗ］＜０．８５ …（３）
ただし、
Ｚは底、［β２ｔ／β２ｗ］は真数であり、
Ｚ：変倍比
β２ｗ：前記第２レンズ群の広角端における倍率
β２ｔ：前記第２レンズ群の望遠端における倍率
とする。
［７］
変倍に際し、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群とが光軸に沿って一体的に移動する
上記［１］ないし［６］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
［８］
前記第５レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とで構成され、前記前群を光軸と直交する方向に移動させることによって像のぶれ補正を行い、
以下の条件式を満足する
上記［１］ないし［７］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
０．５３＜ｆ５１／ｆ５＜１．０ …（４）
ただし、
ｆ５１：前記前群の焦点距離
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
とする。
［９］
前記前群は少なくとも１つの非球面を有する
上記［８］に記載のズームレンズ。
［１０］
前記前群は単レンズで構成される
上記［８］または［９］に記載のズームレンズ。
［１１］
実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた
上記［１］ないし［１０］のいずれか１つに記載の反射屈折型レンズ系。
［１２］
ズームレンズと、前記ズームレンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズは、
物体より順に、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とが順に配置され、
広角端から望遠端への変倍に際して前記各レンズ群が移動し、
前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に物体距離変化に伴う結像位置の補正を行い、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
［１３］
前記ズームレンズは、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
上記［１２］に記載の撮像装置。
【符号の説明】
【００９２】
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、Ｌ５１…前群、Ｌ５２…後群、Ｓｔ…開口絞り、Ｓｉｍｇ…像面、Ｚ１…光軸、１〜３…ズームレンズ、１００…撮像装置、１１０…ＣＰＵ、１２０…ドライバ回路、１３０…駆動モータ、１４０…撮像素子、１５０…映像分離回路。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レンズ交換式デジタルカメラの交換レンズ装置等に用いられるズームレンズ、およびそのようなズームレンズを内蔵した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ交換式デジタルカメラシステムに対する小型化・携帯性改善の要求は依然強く、とりわけ近年はミラーレス機構を有するレンズ交換式デジタルカメラのボディの急速な普及により、これらの要求はさらに強まっている。一般的にミラーレスのレンズ交換式デジタルカメラはフランジバックが短く、ボディそのものも従来の一眼レフカメラに比して小型に設計されているため、システムの携帯性を損なわないよう、レンズにも一層の小型化が求められる。
【０００３】
また、動画撮影機能を有するレンズ交換式デジタルカメラの普及を背景として、近年は動画撮影に適したレンズが求められている。一般にレンズ交換式デジタルカメラでは大型の撮像素子が用いられ、レンズの実焦点距離が長いため、被写界深度の浅さに堪えうる高精度のフォーカシングが必要である。また、被写体追従のため高速のフォーカシング機能を兼ね備えることも必要である。これらを達成するためには広角端から望遠端にかけての適切なフォーカスピント敏感度の達成と、フォーカスレンズ群の軽量化が求められる。
【０００４】
レンズ交換式カメラの交換レンズに用いられるズームレンズは、近年は３つ以上のレンズ群を移動させる多群ズームレンズが主流である。一般に、多群ズームレンズでは、各レンズ群の変倍に伴う相対位置変化の自由度が高いため収差補正上有利であり、高性能化を図りやすい。また、各レンズ群に変倍作用を分散させることで、高倍率化や変倍時の各群移動量の低減が容易となる。
【０００５】
特許文献１では、物体側より順に、正の屈折率を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折率を有する第３レンズ群と、正の屈折率を有する第４レンズ群と、負の屈折率を有する第５レンズ群とが順に配置されたズームレンズが提案されている。このズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の空気間隔が減少し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との空気間隔が減少するように、少なくとも前記第１レンズ群および前記第５レンズ群が物体側へ移動する。また、前記第２レンズ群と前記４レンズとの軸上間隔が減少するように、少なくとも前記第４レンズ群が移動する。また、前記第４レンズ群を光軸に沿って移動させて近距離被写体への合焦を行う。
【０００６】
特許文献２では、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とを備えたズームレンズが提案されている。このズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との空気間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との空気間隔が減少するように、少なくとも前記第１レンズ群および前記第５レンズ群が物体側に移動する。また、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群が一体的に移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２３０２３８号公報
【特許文献２】特開平８−４３７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１，２に記載のズームレンズは可動群が５つのズームレンズであり、高倍率化、および高性能化を図りやすい。また、変倍作用を各群に分散させることで各群の移動量を抑えることができるため、鏡筒の光軸方向の小型化が容易な構成である。さらに、最も物体側の第１レンズ群を正レンズ群、最も像側の第５レンズ群を負レンズ群とし、系全体の望遠比を小さくすることで光学系の全長の短縮を図っている。
【０００９】
また、上記特許文献１では、開口絞りに近い第４レンズ群をフォーカス群とすることで、フォーカス群のレンズ径および重量を抑えてその駆動系、ひいては鏡筒の小型化を容易化する提案がなされている。また、第４レンズ群および第５レンズ群の横倍率を、広角端から望遠端にかけて適切に設定することで動画撮影に適したフォーカスピント敏感度を設定することができる。
【００１０】
しかしながら上記特許文献１に記載の実施例では、フォーカス群である第４レンズ群が少なくとも２枚のレンズから構成されている。レンズ交換式デジタルカメラに用いられる光学系の個々のレンズエレメントはコンパクトカメラやビデオカメラ用に用いられるレンズエレメントに比して一般的にサイズが大きく、重量も重い。これはフォーカス群についても同様である。フォーカス群の重量が大きい場合、大きな駆動力が必要となるためアクチュエータが大型化し、鏡筒の小型化には不利である。また、駆動時の静粛性が失われ動画撮影に向かないレンズとなってしまう。このため、レンズ交換式デジタルカメラに用いられる交換レンズの光学系においては、フォーカス群のさらなる軽量化が求められている。
【００１１】
また、上記特許文献１，２に記載のズームレンズは５つのレンズ群を有しており、高倍率化・高性能化に有利な構成であるが、第５レンズ群に変倍負荷が偏っており、変倍に際する第５レンズ群の移動量が非常に大きい。この結果、広角端状態から望遠端状態へかけての変倍時に各群の繰り出し量が大きくなり、望遠端における光学系全長短縮が難しい。また、このような光学系を実現するためには一般に多段繰り出し構造が必要であるため、径方向に大型化してしまう。
【００１２】
本開示の目的は、動画撮影に適した小型で軽量のフォーカス群を有するズームレンズおよび撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本開示によるズームレンズは、物体より順に、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とが順に配置され、広角端から望遠端への変倍に際して各レンズ群が移動し、第４レンズ群を光軸方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に物体距離変化に伴う結像位置の補正を行い、以下の条件式を満足するようにしたものである。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【００１４】
本開示による撮像装置は、ズームレンズと、ズームレンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを備え、ズームレンズを、上記本開示によるズームレンズによって構成したものである。
【００１５】
本開示によるズームレンズまたは撮像装置では、広角端から望遠端への変倍に際して第１ないし第５の各レンズ群が移動し、第４レンズ群がフォーカス群として移動する。
【発明の効果】
【００１６】
本開示のズームレンズまたは撮像装置によれば、第４レンズ群をフォーカス群とし、各レンズ群の構成の最適化を図るようにしたので、フォーカス群を動画撮影に適した小型で軽量のものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の一実施の形態に係るズームレンズの第１の構成例を示すものであり、数値実施例１に対応するレンズ断面図である。
【図２】ズームレンズの第２の構成例を示すものであり、数値実施例２に対応するレンズ断面図である。
【図３】ズームレンズの第３の構成例を示すものであり、数値実施例３に対応するレンズ断面図である。
【図４】変倍の際の各レンズ群の移動の様子を示す説明図である。
【図５】数値実施例１に対応するズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図６】数値実施例１に対応するズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図７】数値実施例１に対応するズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図８】数値実施例２に対応するズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図９】数値実施例２に対応するズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図１０】数値実施例２に対応するズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図１１】数値実施例３に対応するズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図１２】数値実施例３に対応するズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図１３】数値実施例３に対応するズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差を示す。
【図１４】（Ａ）は数値実施例１に対応するズームレンズの広角端における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図１５】（Ａ）は数値実施例１に対応するズームレンズの中間焦点距離状態における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図１６】（Ａ）は数値実施例１に対応するズームレンズの望遠端における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図１７】（Ａ）は数値実施例２に対応するズームレンズの広角端における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図１８】（Ａ）は数値実施例２に対応するズームレンズの中間焦点距離状態における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図１９】（Ａ）は数値実施例２に対応するズームレンズの望遠端における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図２０】（Ａ）は数値実施例３に対応するズームレンズの広角端における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図２１】（Ａ）は数値実施例３に対応するズームレンズの中間焦点距離状態における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図２２】（Ａ）は数値実施例３に対応するズームレンズの望遠端における非防振時の横収差を示す収差図であり、（Ｂ）は防振時の横収差を示す収差図である。
【図２３】撮像装置の一構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
［レンズ構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係るズームレンズの第１の構成例を示している。この構成例は、後述の数値実施例１のレンズ構成に対応している。なお、図１は広角端で無限遠合焦時でのレンズ配置に対応している。同様にして、後述の数値実施例２〜３のレンズ構成に対応する第２および第３の構成例の断面構成を、図２〜図３に示す。図１〜図３において、符号Ｓｉｍｇは像面を示す。符号ｄｉは、ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。なお符号ｄｉについては、変倍に伴って変化する部分の面間隔（例えば図１ではｄ５，ｄ１０，ｄ１６，ｄ１８）のみ符号を付す。符号Ｓｉｍｇは像面を示す。
【００２０】
本実施の形態に係るズームレンズは、光軸Ｚ１に沿って物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが順に配置された、実質的に５つのレンズ群で構成されている。
【００２１】
開口絞りＳｔは、第３レンズ群Ｇ３の近傍に隣接して配置されていることが好ましい。具体的な構成例として、第１および第３の構成例に係るズームレンズ１，３では、開口絞りＳｔが、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間において第３レンズ群Ｇ３の近傍に配置されている。また、第２の構成例に係るズームレンズ２では、開口絞りＳｔが、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間において第３レンズ群Ｇ３の近傍に配置されている。
【００２２】
本実施の形態に係るズームレンズは、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、広角端から望遠端への変倍に際して各レンズ群が移動する。なお、図４（Ａ）は広角端での各レンズ群の配置を示し、図４（Ｂ）は望遠端での各レンズ群の配置を示す。また、変倍の際の各レンズ群の移動の軌跡を破線で示している。図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は減少し、また、少なくとも第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５が物体側へ単調に移動するようになっている。また、第４レンズ群Ｇ４を光軸Ｚ１方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に、物体距離変化に伴う結像位置の補正を行うようになっている。
【００２３】
変倍に際しては、開口絞りＳｔと第３レンズ群Ｇ３とが一体的に移動することが好ましい。また、変倍に際し、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とが光軸Ｚ１に沿って一体的に移動することが好ましい。
【００２４】
本実施の形態に係るズームレンズは、以下の条件式を満足するように構成されている。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
【００２５】
さらに、以下の条件式を適宜選択的に満足することが好ましい。
０＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．２９ …（２）
０．４５＜ｌｏｇ（Ｚ）［β２ｔ／β２ｗ］＜０．８５ …（３）
【００２６】
ただし、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
Ｚ：変倍比
β２ｗ：第２レンズ群Ｇ２の広角端における横倍率
β２ｔ：第２レンズ群Ｇ２の望遠端における横倍率
とする。
また、条件式（３）において、Ｚは底、［β２ｔ／β２ｗ］は真数とする。
【００２７】
第４レンズ群Ｇ４は少なくとも１つの非球面を有していることが好ましい。第４レンズ群Ｇ４は単レンズで構成されていることが好ましい。具体的な構成例として、第１および第３の構成例に係るズームレンズ１，３では、第４レンズ群Ｇ４が単レンズ（両凸レンズＬ４）で構成されている。
【００２８】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側より順に、負の屈折力を有する前群Ｌ５１と、正の屈折力を有する後群Ｌ５２とで構成され、前群Ｌ５１を光軸Ｚ１と直交する方向に移動させることによって像のぶれ補正を行うものであることが好ましい。前群Ｌ５１は少なくとも１つの非球面を有していることが好ましい。前群Ｌ５１は単レンズで構成されていることが好ましい。
【００２９】
第５レンズ群Ｇ５に関しては、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．５３＜ｆ５１／ｆ５＜１．０ …（４）
ただし、
ｆ５１：前群Ｌ５１の焦点距離
ｆ５：第５レンズ群Ｇ５の焦点距離
とする。
【００３０】
［作用・効果］
次に、本実施の形態に係るズームレンズの作用および効果を説明する。
【００３１】
（フォーカス群の軽量化）
本実施の形態に係るズームレンズは、動画撮影に適したレンズ系となっている。以下、動画撮影に適したズームレンズ系を提供するため、フォーカス群を軽量化することを考える。フォーカス群の軽量化のためには、第１の条件としてフォーカス群を構成するレンズの径を小さくするか、あるいは第２の条件としてフォーカス群を構成するレンズの枚数を少なくすればよい。
【００３２】
第１の条件としてフォーカス群を構成するレンズの径を小さくするためには、フォーカス群を通過する光束径を小さくすればよい。これにより、必要とされるレンズ径が小さくなり、また、コバ厚確保のため必要となる中心厚も減らすことができ、フォーカス群の軽量化に有利である。
【００３３】
第２の条件として、フォーカス群を構成するレンズ枚数を少なくする方法について述べる。一般に、当該群を構成しているレンズ枚数が増えるほど収差補正上の自由度が増え有利である。逆にレンズ枚数を減らすことは良好な光学性能の維持を困難にする。特に、開口絞り付近に配置されたレンズ群を構成するレンズ枚数を減らすことは、瞳高さに応じて顕著に増大する球面収差やコマ収差の拡大を招くため、光学系の良好な結像性能維持が困難となる。以上のような前提の下で、特定の群のレンズ枚数を減らすためには、やはり当該群を通過する光束径を小さくし、通過する光線の光軸Ｚ１に対する高さを小さくすることで、発生する収差量を抑えれば良い。
【００３４】
以上の理由から、フォーカス群を通過する光束径を小さくすることがフォーカス群の軽量化をもたらし、動画撮影に適したフォーカス群を提供することに繋がる。
【００３５】
（フォーカス群の光束径を小さくする方法）
そこで、具体的にフォーカス群を通過する光束径を小さくする方法について述べる。光学系を通過する光束径は開口絞り径によっておおよそ決定されるので、開口絞り径を小さくすれば自ずとフォーカス群である第４レンズ群Ｇ４の光線通過高は小さくなる。しかし、単に開口絞り径を小さくしたのでは、開放Ｆ値が暗くなってしまい、要求仕様の達成が難しくなる。
【００３６】
開放Ｆ値を維持しながら開口絞り径を小さくするためには、開口絞りＳｔより物体側の正レンズの屈折力を強め、開口絞り通過前の光束を強く収斂し、開口絞り径に比して入射瞳径が大きくなるよう計らえばよい。本実施の形態における光学系においては、第１レンズ群Ｇ１の正レンズの屈折力を強めればよい。
【００３７】
条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１について適切な範囲を規定したものである。条件式（１）の上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１による収斂作用が不十分で、開口絞り径を十分に小さくすることができず、第４レンズ群Ｇ４で発生する球面収差やコマ収差、フォーカシング時の像面変動が増大してしまう。条件式（１）の下限を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強すぎるため、当該群での諸収差の発生量が増大し、良好な結像性能を維持することが難しい。また、群間の偏芯敏感度が大きくなり、製造上好ましくない。加えて開口絞りＳｔから離れたレンズ径の大型化を招くため、小型化に不利である。
【００３８】
なお、さらなる小型化を図るため、条件式（１）の上限を以下の条件式（１）’の通り、１．０４とすることが望ましい。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．０４ …（１）’
また、フォーカスレンズ群の軽量化のため、条件式（１）の上限を以下の条件式（１）’’の通り、１．００とするとなおよい。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．００ …（１）’’
【００３９】
また、同時に、開口絞りＳｔを第３レンズ群Ｇ３の近傍に隣接して配置し、変倍に際し第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する形式とすることで、第３レンズ群Ｇ３に隣接した第４レンズ群Ｇ４のレンズ径を小さく抑えることができる。また、上述のように開口絞りＳｔを第３レンズ群Ｇ３に隣接して配置させることで、開口絞り前後の光学系の対称性を良好にし、開口絞りＳｔより物体側及び像側のレンズ系の大型化を避けることができるため、鏡筒の小型化およびレンズ重量低減に対し有効である。また、フォーカス群である第４レンズ群Ｇ４と開口絞りＳｔを切り離すことで、第４レンズ群Ｇ４の可動部重量が軽減され、アクチュエータの大型化を避けることができるため、これによっても小型化に有利となる。
【００４０】
条件式（１）に従い第１レンズ群Ｇ１の正レンズの屈折力を強めると、第１レンズ群Ｇ１を通過後の軸外光束が光軸Ｚ１となす角が大きくなり、光学系全体のレンズ径が大きくなるか、あるいは周辺光量比を確保しづらくなる。これを防ぐため、第２レンズ群Ｇ２の負レンズの屈折力も同時に強め、第２レンズ群Ｇ２を通過後の軸外光束が光軸Ｚ１となす角を緩やかすることが好ましい。これによって、軸外収差の発生と、開口絞りＳｔより像側に配置されたレンズの径の大型化を避けることができる。
【００４１】
条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２について適切な範囲を規定したものである。条件式（２）の上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対し第２レンズ群Ｇ２の屈折力が不十分となり、第２レンズ群Ｇ２を通過後の軸外光束が光軸Ｚ１となす角が大きく、軸外性能が維持しづらくなる。また、開口絞りＳｔより像側のレンズ径の大型化を招き、小型化に不利である。また、フォーカス群も大きくなり重くなってしまう。条件式（２）の下限を下回ると、第２レンズ群の屈折力が強すぎるため、第２レンズ群で発生する諸収差量および群間の偏心敏感度が大きくなるため、好ましくない。
【００４２】
なお、さらに良好な軸外性能を得るために条件式（２）の上限を以下の条件式（２）’の通り、０．２７とすることが望ましい。
０＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．２７ …（２）’
また、フォーカスレンズ群の軽量化のため条件式（２）の上限を以下の条件式（２）’’の通り、０．２３とするとなおよい。
０＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．２３ …（２）’’
【００４３】
（変倍時の収差変動を抑える方法。小型化の方法）
また、好ましい実施形態として、フォーカス群を構成する第４レンズ群Ｇ４の少なくとも１面を非球面形状とすることで、球面収差やコマ収差、フォーカシングに伴う像面変動を良好に補正することができる。これにより、全ズーム位置、全フォーカス位置にわたり良好な結像性能を有するズームレンズ系を提供することができる。
【００４４】
また、さらなる好ましい実施形態として、フォーカス群である第４レンズ群Ｇ４を単レンズで構成すれば、動画撮影に最適な極めて軽量のフォーカス群を提供することができる。
【００４５】
条件式（３）は第２レンズ群Ｇ２の変倍負荷について適切な範囲を規定したものである。第５レンズ群Ｇ５の変倍負荷を第２レンズ群Ｇ２に分散させ、変倍に伴う第５レンズ群Ｇ５の移動量を減らすことで、変倍時の各群移動量が小さくなり、鏡筒を１段繰り出しで構成することができるため、鏡筒の小型化が容易になる。このとき第２レンズ群Ｇ２の屈折力を条件式（２）を満たすように設定していれば、第２レンズ群Ｇ２は少ない移動量で変倍比を得ることができ、小型化の妨げとならない。
【００４６】
なお、さらなる高性能化と小型化のためには、条件式（３）の数値値囲を、以下の条件式（３）’の通り、設定することが望ましい。
０．５２＜ｌｏｇ（Ｚ）［β２ｔ／β２ｗ］＜０．７５ …（３）’
【００４７】
本実施の形態に係るズームレンズでは、多群ズーム系採用による鏡筒構造の複雑化を避けるために、変倍に際し、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とが光軸Ｚ１に沿って一体的に移動することが好ましい。第３レンズ群Ｇ３および第５レンズ群Ｇ５を変倍に際し一体的に移動する形式を採用することで、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５のカム筒を一体で構成し、その中をフォーカス群である第４レンズ群Ｇ４が移動する構造をとることができ、結果、鏡筒構造が簡易化され、鏡筒の小型化、低コスト化が容易となる。また、群間の相対偏心感度が傾向的に高くなりやすいこれらのレンズ群を高い相対位置精度で組み立てることが可能となる。この構成は、レンズ内にフォーカス群のアクチュエータを搭載した近年の交換レンズに適合した構成である。
【００４８】
（防振、ぶれ補正の方法）
本実施の形態に係るズームレンズでは、第５レンズ群Ｇ５を物体側より順に、負の屈折力を有する前群Ｌ５１と、正の屈折力を有する後群Ｌ５２とに分割し、前群Ｌ５１を光軸Ｚ１に直交する方向に移動させることで、撮影画像のぶれ補正を行うことが可能である。
【００４９】
条件式（４）は、防振レンズ群である前群Ｌ５１の屈折力について適切な範囲を規定したものである。条件式（４）の上限を上回ると、前群Ｌ５１での発散作用が不十分で、像面で所望の像高を得るためにバックフォーカスが冗長化し、鏡筒のコンパクトさを損なうため好ましくない。また、防振レンズ群の径が大きくなり、防振レンズ群を駆動するアクチュエータの大型化を招き、鏡筒の小型化に不利となるため好ましくない。条件式（４）の下限を下回ると、前群Ｌ５１の屈折力が強くなりすぎ、少ないレンズ枚数では諸収差の補正が難しい。このため、防振レンズ群を少ないレンズ枚数で構成することが困難で、レンズ枚数が多くなると防振レンズ群を駆動するアクチュエータが大型化し、鏡筒の小型化に不利となるため好ましくない。
【００５０】
なお、防振時の良好な結像性能と鏡筒小型化のため、条件式（４）の数値範囲を、以下の条件式（４）’の通り、設定することがより好ましい。
０．６＜ｆ５１／ｆ５＜０．９ …（４）’
【００５１】
また、好ましい実施形態として、防振レンズ群を構成する前群Ｌ５１の少なくとも１面を非球面形状とすることで、ぶれ補正に伴い防振レンズ群が光軸方向に移動したときの収差変動量が抑制され、防振時も良好な結像性能を有するズームレンズを提供することができる。
【００５２】
また、さらなる好ましい実施形態として、防振レンズ群である前群Ｌ５１を、単レンズで構成すれば、極めて軽量の防振レンズ群が実現でき、防振レンズ群を駆動させるアクチュエータの小型化が容易になるため、小型のズームレンズを提供することが可能になる。
【００５３】
以上のように本実施の形態によれば、動画撮影に適したフォーカス群を有し、無限遠から近距離合焦時まで収差変動が小さく良好な結像性能を有し、撮影画像のぶれ補正機能を有し、かつ小型化に適したズームレンズ系を提供することができる。
【００５４】
［撮像装置への適用例］
図２３は、本実施の形態に係るズームレンズを適用した撮像装置１００の一構成例を示している。この撮像装置１００は、例えばデジタルスチルカメラであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０が全体を統括制御し、図１に示したズームレンズ１（または図２〜図３に示したズームレンズ２，３）によって得られる光学像を撮像素子１４０により電気信号へ変換した後、これを映像分離回路１５０へ送出するようになされている。ここで撮像素子１４０としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の光電変換素子が用いられる。映像分離回路１５０は、その電気信号に基づいてフォーカス制御信号を生成し、これをＣＰＵ１１０へ送出すると共に、電気信号のうち映像部分に相当する映像信号を後段の映像処理回路（図示せず）へ送出するようになされている。映像処理回路では、その後の処理に適した信号形式に変換し、表示部に対する映像表示処理、所定の記録媒体に対する記録処理、所定の通信インタフェースを介したデータ転送処理等に供するようになされている。
【００５５】
ＣＰＵ１１０は、フォーカシング操作等の外部からの操作信号が供給され、その操作信号に応じて種々の処理を実行するようになされている。ＣＰＵ１１０は、例えばフォーカシングボタンによるフォーカシング操作信号が供給された場合、その指令に応じた合焦常態にするべく、ドライバ回路１２０を介して駆動モータ１３０を動作させる。これにより撮像装置１００のＣＰＵ１１０は、フォーカシング操作信号に応じてフォーカスレンズ群（第４レンズ群Ｇ４）を光軸に沿って移動させるようになされている。なお、撮像装置１００のＣＰＵ１１０は、そのときのフォーカスレンズ群の位置情報をフィードバックさせるようになされており、次に駆動モータ１３０を介してフォーカスレンズ群を移動させる際に参照するようになされている。同様にして、ＣＰＵ１１０は、ズーミングの操作信号が供給された場合には、ドライバ回路１２０を介して駆動モータ１３０を動作させる。
【００５６】
この撮像装置１００はまた、手ぶれに伴う装置のぶれを検出するぶれ検出部を備えている。ＣＰＵ１１０は、ぶれ検出部から出力される信号に基づいてドライバ回路１２０を介して駆動モータ１３０を動作させる。これにより、ＣＰＵ１１０は、ぶれ量に応じて防振レンズ群（第５レンズ群Ｇ５の前群Ｌ５１）を光軸Ｚ１に垂直な方向に移動させる。
【００５７】
また上述の実施の形態においては、撮像装置１００の具体的対象としてデジタルスチルカメラとするようにした場合について述べたが、これに限らず、他の種々の電子機器を撮像装置１００の具体的対象とするようにしても良い。例えば、レンズ交換式のカメラや、デジタルビデオカメラ、デジタルビデオカメラ等が組み込まれた携帯電話機、ＰＤＡ（Personal DigitalAssistant）等のその他の種々の電子機器を、撮像装置１００の具体的対象とするようにしても良い。
【実施例】
【００５８】
次に、本実施の形態に係るズームレンズの具体的な数値実施例について説明する。
なお、以下の各表や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。「面番号」は、最も物体側の構成要素の面を１番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の番号を示している。「Ｒｉ」は、ｉ番目の面の曲率半径（ｍｍ）を示す。「ｄｉ」はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の光軸上の間隔（ｍｍ）を示す。「ｎｉ」はｉ番目の面を有する光学要素の材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率の値を示す。「νｉ」はｉ番目の面を有する光学要素の材質のｄ線におけるアッベ数の値を示す。また、ＦｎｏはＦナンバー、ｆは全系の焦点距離、ωは半画角、Ｂｆはバックフォーカス（最終レンズ面から像面Ｓｉｍｇまでの距離）を示す。
【００５９】
「ＳＴＯ」は絞り面であることを示す。面番号に「＊」を付した面は非球面である。非球面の形状は次式で表される形状である。非球面係数のデータにおいて、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数”であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０５」であれば、「１．０×１０-5」であることを示す。
【００６０】
【数１】
【００６１】
ただし、
ｙ：光軸に垂直な方向の高さ
ｚ（ｙ）：高さｙにおけるレンズ面頂点からの光軸方向の距離
Ｒ：レンズ面頂点での近軸曲率半径
ｋ：コーニック係数
Ｃｉ：ｉ次の非球面係数
とする。
【００６２】
［数値実施例１］
［表１］〜［表３］は、図１に示した第１の構成例に係るズームレンズ１に対応する具体的なレンズデータを示している。特に［表１］にはその基本的なレンズデータを示し、［表２］には非球面に関するデータを示す。［表３］にはその他のデータを示す。このズームレンズ１は、変倍に伴って各レンズ群が移動するため、各レンズ群の前後の面間隔の値は可変となっている。この可変の面間隔のデータは［表３］に示す。
【００６３】
このズームレンズ１では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズおよび両凸レンズからなる接合レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凹レンズおよび物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる接合レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズおよび両凹レンズからなる接合レンズＬ３２とで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、両面に非球面形状を有する両凸レンズＬ４で構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側より順に、前群Ｌ５１と後群Ｌ５２とからなる。前群Ｌ５１は、両面に非球面形状を有する両凹レンズとなっている。後群Ｌ５２は、両凸レンズおよび両凹レンズからなる接合レンズとなっている。
【００６４】
このズームレンズ１では、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動し、変倍に際し、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とが光軸方向に一体的に移動する。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には開口絞りＳｔが配置されており、変倍に際して第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。第５レンズ群Ｇ５の前群Ｌ５１を光軸Ｚ１に直交する方向に移動させることで撮影画像のぶれ補正を行う。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【００６７】
【表３】
【００６８】
［数値実施例２］
［表４］〜［表６］は、図２に示した第２の構成例に係るズームレンズ２に対応する具体的なレンズデータを示している。特に［表４］にはその基本的なレンズデータを示し、［表５］には非球面に関するデータを示す。［表６］にはその他のデータを示す。このズームレンズ２は、変倍に伴って各レンズ群が移動するため、各レンズ群の前後の面間隔の値は可変となっている。この可変の面間隔のデータは［表６］に示す。
【００６９】
このズームレンズ２では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズおよび両凸レンズからなる接合レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凹レンズおよび物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる接合レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２２とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズおよび両凹レンズからなる接合レンズＬ３２とで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側の面が非球面形状を有する両凸レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２とからなる接合レンズで構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側より順に、前群Ｌ５１と後群Ｌ５２とからなる。前群Ｌ５１は、両面に非球面形状を有する両凹レンズＬ５１となっている。後群Ｌ５２は、両凸レンズおよび両凹レンズからなる接合レンズとなっている。
【００７０】
このズームレンズ２では、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動し、変倍に際し、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とが光軸方向に一体的に移動する。第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間には開口絞りＳｔが配置されており、変倍に際して第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。第５レンズ群Ｇ５の前群Ｌ５１を光軸Ｚ１に直交する方向に移動させることで撮影画像のぶれ補正を行う。
【００７１】
【表４】
【００７２】
【表５】
【００７３】
【表６】
【００７４】
［数値実施例３］
［表７］〜［表９］は、図３に示した第３の構成例に係るズームレンズ３に対応する具体的なレンズデータを示している。特に［表７］にはその基本的なレンズデータを示し、［表８］には非球面に関するデータを示す。［表９］にはその他のデータを示す。このズームレンズ３は、変倍に伴って各レンズ群が移動するため、各レンズ群の前後の面間隔の値は可変となっている。この可変の面間隔のデータは［表９］に示す。
【００７５】
このズームレンズ３では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズおよび両凸レンズからなる接合レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凹レンズおよび物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる接合レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２２とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズおよび両凹レンズからなる接合レンズＬ３２とで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側の面に非球面形状を有する両凸レンズＬ４で構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側より順に、前群Ｌ５１と後群Ｌ５２とからなる。前群Ｌ５１は、両面に非球面形状を有する両凹レンズとなっている。後群Ｌ５２は、両凸レンズおよび両凹レンズからなる接合レンズとなっている。
【００７６】
このズームレンズ３では、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動し、変倍に際し、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とが光軸方向に一体的に移動する。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には開口絞りＳｔが配置されており、変倍に際して第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。第５レンズ群Ｇ５の前群Ｌ５１を光軸Ｚ１に直交する方向に移動させることで撮影画像のぶれ補正を行う。
【００７７】
【表７】
【００７８】
【表８】
【００７９】
【表９】
【００８０】
［各実施例のその他の数値データ］
［表１０］には、上述の各条件式に関する値を、各数値実施例についてまとめたものを示す。［表１０］から分かるように、各条件式について、各数値実施例の値がその数値範囲内となっている。
【００８１】
【表１０】
【００８２】
［収差性能］
図５〜図２２に、各数値実施例の収差性能を示す。図５〜図２２に示した収差はいずれも無限遠合焦時のものである。
【００８３】
図５（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、数値実施例１に対応するズームレンズ１の広角端における球面収差、非点収差、およびディストーション（歪曲収差）を示している。図６（Ａ）〜（Ｃ）は中間焦点距離状態における同様の各収差を示している。図７（Ａ）〜（Ｃ）は望遠端における同様の各収差を示している。これらの各収差図には、ｄ線（５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図には、ｇ線（４３５．８４ｎｍ）、Ｃ線（６５６．２８ｎｍ）についての収差も示す。非点収差図において、Ｓ（実線）はサジタル方向、Ｔ（一点鎖線）はメリジオナル方向の収差を示す。ＦｎｏはＦ値、ωは半画角を示す。
【００８４】
同様に、数値実施例２に対応するズームレンズ２についての球面収差、非点収差、および歪曲収差を図８〜図１０の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。同様にして、数値実施例３に対応するズームレンズ３についての球面収差、非点収差、および歪曲収差を図１１〜図１３の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
【００８５】
図１４（Ａ）は数値実施例１に対応するズームレンズ１の広角端における非防振時の横収差を示し、図１４（Ｂ）は防振時の横収差を示している。なお、非防振時には防振レンズ群（第５レンズ群Ｇ５の前群Ｌ５１）は基準位置にある。防振時には防振レンズ群が基準位置から光軸に直交する方向にレンズシフトした状態となる。図１４（Ｂ）の防振時の横収差は、防振レンズ群によって＋０．３°の振れ角を補正した場合の収差を示している。同様にして、図１５（Ａ），（Ｂ）に中間焦点距離状態における非防振時および防振時の横収差を示す。図１６（Ａ），（Ｂ）に望遠端における非防振時および防振時の横収差を示す。
【００８６】
同様に、数値実施例２に対応するズームレンズ２についての非防振時および防振時の横収差を図１７〜図１９の（Ａ），（Ｂ）に示す。数値実施例３に対応するズームレンズ３についての非防振時および防振時の横収差を図２０〜図２２の（Ａ），（Ｂ）に示す。
【００８７】
以上の各収差図から分かるように、各実施例について、広角端から望遠端の各変倍域において各収差がバランス良く補正されている。また、像ぶれ補正時の収差も良好となっている。
【００８８】
以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、動画撮影に適したフォーカス群を有し、無限遠から近距離合焦時まで収差変動が小さく良好な結像性能を有し、撮影画像のぶれ補正機能を有し、かつ小型化されたズームレンズが実現できている。
【００８９】
＜その他の実施の形態＞
本開示による技術は、上記実施の形態および実施例の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、上記各数値実施例において示した各部の形状および数値は、いずれも本技術を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本技術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。
【００９０】
また、上記実施の形態および実施例では、５つのレンズ群からなる構成について説明したが、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた構成であっても良い。
【００９１】
また例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
［１］
物体より順に、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とが順に配置され、
広角端から望遠端への変倍に際して前記各レンズ群が移動し、
前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に物体距離変化に伴う結像位置の補正を行い、
以下の条件式を満足する
ズームレンズ。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
［２］
開口絞りが前記第３レンズ群の近傍に隣接して配置され、
変倍に際し前記第３レンズ群と前記開口絞りとが一体的に移動する
上記［１］に記載のズームレンズ。
［３］
以下の条件式を満足する、上記［１］または［２］に記載のズームレンズ。
０＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．２９ …（２）
ただし、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
とする。
［４］
前記第４レンズ群は少なくとも１つの非球面を有する
上記［１］ないし［３］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
［５］
前記第４レンズ群は単レンズで構成される
上記［１］ないし［４］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
［６］
以下の条件式を満足する、上記［１］ないし［５］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
０．４５＜ｌｏｇ（Ｚ）［β２ｔ／β２ｗ］＜０．８５ …（３）
ただし、
Ｚは底、［β２ｔ／β２ｗ］は真数であり、
Ｚ：変倍比
β２ｗ：前記第２レンズ群の広角端における倍率
β２ｔ：前記第２レンズ群の望遠端における倍率
とする。
［７］
変倍に際し、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群とが光軸に沿って一体的に移動する
上記［１］ないし［６］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
［８］
前記第５レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とで構成され、前記前群を光軸と直交する方向に移動させることによって像のぶれ補正を行い、
以下の条件式を満足する
上記［１］ないし［７］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
０．５３＜ｆ５１／ｆ５＜１．０ …（４）
ただし、
ｆ５１：前記前群の焦点距離
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
とする。
［９］
前記前群は少なくとも１つの非球面を有する
上記［８］に記載のズームレンズ。
［１０］
前記前群は単レンズで構成される
上記［８］または［９］に記載のズームレンズ。
［１１］
実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた
上記［１］ないし［１０］のいずれか１つに記載の反射屈折型レンズ系。
［１２］
ズームレンズと、前記ズームレンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズは、
物体より順に、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とが順に配置され、
広角端から望遠端への変倍に際して前記各レンズ群が移動し、
前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に物体距離変化に伴う結像位置の補正を行い、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
［１３］
前記ズームレンズは、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
上記［１２］に記載の撮像装置。
【符号の説明】
【００９２】
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、Ｌ５１…前群、Ｌ５２…後群、Ｓｔ…開口絞り、Ｓｉｍｇ…像面、Ｚ１…光軸、１〜３…ズームレンズ、１００…撮像装置、１１０…ＣＰＵ、１２０…ドライバ回路、１３０…駆動モータ、１４０…撮像素子、１５０…映像分離回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体より順に、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とが順に配置され、
広角端から望遠端への変倍に際して前記各レンズ群が移動し、
前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に物体距離変化に伴う結像位置の補正を行い、
以下の条件式を満足する
ズームレンズ。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【請求項２】
開口絞りが前記第３レンズ群の近傍に隣接して配置され、
変倍に際し前記第３レンズ群と前記開口絞りとが一体的に移動する
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
以下の条件式を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
０＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．２９ …（２）
ただし、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項４】
前記第４レンズ群は少なくとも１つの非球面を有する
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第４レンズ群は単レンズで構成される
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項６】
以下の条件式を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
０．４５＜ｌｏｇ（Ｚ）［β２ｔ／β２ｗ］＜０．８５ …（３）
ただし、
Ｚは底、［β２ｔ／β２ｗ］は真数であり、
Ｚ：変倍比
β２ｗ：前記第２レンズ群の広角端における横倍率
β２ｔ：前記第２レンズ群の望遠端における横倍率
とする。
【請求項７】
変倍に際し、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群とが光軸に沿って一体的に移動する
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第５レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とで構成され、前記前群を光軸と直交する方向に移動させることによって像のぶれ補正を行い、
以下の条件式を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
０．５３＜ｆ５１／ｆ５＜１．０ …（４）
ただし、
ｆ５１：前記前群の焦点距離
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項９】
前記前群は少なくとも１つの非球面を有する
請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記前群は単レンズで構成される
請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
ズームレンズと、前記ズームレンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズは、
物体より順に、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とが順に配置され、
広角端から望遠端への変倍に際して前記各レンズ群が移動し、
前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に物体距離変化に伴う結像位置の補正を行い、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【請求項１】
物体より順に、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とが順に配置され、
広角端から望遠端への変倍に際して前記各レンズ群が移動し、
前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に物体距離変化に伴う結像位置の補正を行い、
以下の条件式を満足する
ズームレンズ。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【請求項２】
開口絞りが前記第３レンズ群の近傍に隣接して配置され、
変倍に際し前記第３レンズ群と前記開口絞りとが一体的に移動する
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
以下の条件式を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
０＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．２９ …（２）
ただし、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項４】
前記第４レンズ群は少なくとも１つの非球面を有する
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第４レンズ群は単レンズで構成される
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項６】
以下の条件式を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
０．４５＜ｌｏｇ（Ｚ）［β２ｔ／β２ｗ］＜０．８５ …（３）
ただし、
Ｚは底、［β２ｔ／β２ｗ］は真数であり、
Ｚ：変倍比
β２ｗ：前記第２レンズ群の広角端における横倍率
β２ｔ：前記第２レンズ群の望遠端における横倍率
とする。
【請求項７】
変倍に際し、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群とが光軸に沿って一体的に移動する
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第５レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とで構成され、前記前群を光軸と直交する方向に移動させることによって像のぶれ補正を行い、
以下の条件式を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
０．５３＜ｆ５１／ｆ５＜１．０ …（４）
ただし、
ｆ５１：前記前群の焦点距離
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項９】
前記前群は少なくとも１つの非球面を有する
請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記前群は単レンズで構成される
請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
ズームレンズと、前記ズームレンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズは、
物体より順に、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、負の屈折力を有する第５レンズ群とが順に配置され、
広角端から望遠端への変倍に際して前記各レンズ群が移動し、
前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることで変倍に伴う結像位置の変動を補正すると共に物体距離変化に伴う結像位置の補正を行い、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
０．６０＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜１．１０ …（１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１３−３７１０５（Ｐ２０１３−３７１０５Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７１７２８（Ｐ２０１１−１７１７２８）
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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