ズームレンズおよび撮像装置
【課題】小型の撮像装置に適した高い結像性能を有すると共に、広角端における画角を７０°〜９０°程度にできる広角化と、ズーム倍率を４〜６倍程度にできる高倍率化とを実現可能とする。
【解決手段】物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とを配列する。前記第５レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群とが配置された構成とする。以下の条件式を満足する。β５は前記第５レンズ群の横倍率、Ｆ５は前記第５レンズ群の焦点距離、Ｆｔは望遠端における全系の焦点距離。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
【解決手段】物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とを配列する。前記第５レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群とが配置された構成とする。以下の条件式を満足する。β５は前記第５レンズ群の横倍率、Ｆ５は前記第５レンズ群の焦点距離、Ｆｔは望遠端における全系の焦点距離。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、デジタルスチルカメラや家庭用ビデオカメラ等の小型の撮像装置に適したズームレンズ、およびそのようなズームレンズを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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が普及しつつある。このようなデジタルスチルカメラの普及に伴い一層の高画質化が求められており、特に画素数の多いデジタルスチルカメラ等においては、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、特にズームレンズが求められている。また、その上で、最近では広画角化への要求も強く、４倍から６倍程度のズーム比と半画角で４０°程度の広い画角を有するコンパクトなズームレンズが求められている。
【０００３】
一方、光路を途中で折り曲げることで入射光軸方向の小型化を図った屈曲式の光学系が知られている（特許文献１ないし４参照）。例えば特許文献１には、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群と、負の屈折力の第５レンズ群とにより構成された屈曲タイプの５群ズームレンズの構成が記載されている。このズームレンズでは、第５レンズ群中に光軸に対して垂直方向にシフトさせて像ブレを補正することが可能な正レンズを具備することで小型でありながら手ぶれ補正機構を有した屈曲タイプのズームレンズを提供している。
【０００４】
また、特許文献２，３には、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群と、正または負の屈折力の第５レンズ群とにより構成される５群ズームレンズ構成とすることで、小型でありながら手ぶれ補正機構を有した屈曲タイプのズームレンズを提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７１９９３号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６４７５号公報
【特許文献３】特開２００６−３２３０５１号公報
【特許文献４】特開２００９−２６５５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１ないし４に記載の光学系では画角が６０°〜６５°程度であり広角化がなされていない。このような構成において広角化をなそうとする場合、画角が広がるために前玉径が大型化し、ひいてはズームレンズの奥行き方向の大型化を招く。加えて、ズーム倍率も３〜４倍程度であるため、広角化・高倍率化・小型化の両立を求められる昨今のニーズに十分に応えているとは言い難い。
【０００７】
本開示の目的は、小型の撮像装置に適した高い結像性能を有すると共に、広角端における画角を７０°〜９０°程度にできる広角化と、ズーム倍率を４〜６倍程度にできる高倍率化とを実現可能な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】
【０００８】
本開示によるズームレンズは、物体側より順に、ズーミングの際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが配列され、少なくとも第２レンズ群と第４レンズ群とを移動させることによりズーミングを行うようにしたものである。また、第１レンズ群が、光路を折り曲げる反射部材を有し、第５レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群とが配置された構成とし、以下の条件式を満足するようにしたものである。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
ただし、
β５：第５レンズ群の横倍率
Ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
Ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【０００９】
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。
【００１０】
本開示によるズームレンズまたは撮像装置では、物体側より順に、正、負、正、正、正の屈折力配置とされ、少なくとも第２レンズ群と第４レンズ群とを移動させてズーミングを行う。
【発明の効果】
【００１１】
本開示のズームレンズまたは撮像装置によれば、物体側より順に、正、負、正、正、正の屈折力を有する５つのレンズ群を配置し、各レンズ群の構成の最適化を図るようにしたので、小型の撮像装置に適した高い結像性能を有すると共に、広角端における画角を７０°〜９０°程度にできる広角化と、ズーム倍率を４〜６倍程度にできる高倍率化とを実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】ズームレンズの第４の構成例を示すものであり、数値実施例４に対応するレンズ断面図である。
【図５】ズームレンズの第５の構成例を示すものであり、数値実施例５に対応するレンズ断面図である。
【図６】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７】数値実施例１に対応するズームレンズの中間焦点距離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９】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１０】数値実施例２に対応するズームレンズの中間焦点距離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１２】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１３】数値実施例３に対応するズームレンズの中間焦点距離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】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１５】数値実施例４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１６】数値実施例４に対応するズームレンズの中間焦点距離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１７】数値実施例４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１８】数値実施例５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１９】数値実施例５に対応するズームレンズの中間焦点距離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２０】数値実施例５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２１】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】
【００１３】
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。
【００１４】
［レンズの基本構成］
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２〜５のレンズ構成に対応する第２ないし第５の構成例の断面構成を、図２〜図５に示す。図１〜図５において、符号Ｓｉｍｇは像面を示す。ｄ６，ｄ１１，ｄ１４，ｄ１７は、変倍に伴って変化する部分の面間隔を示す。
【００１５】
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、ズーミングの際に固定されている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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが配置された、実質的に５つのレンズ群で構成されている。
【００１６】
開口絞りＳｔは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間で、第３レンズ群Ｇ３の近傍に配置されていることが好ましい。
【００１７】
本実施の形態に係るズームレンズは、少なくとも第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４とを移動させることによりズーミングを行うようになっている。具体的には、例えば図１〜図５の各構成例において実線で移動の軌跡を示したように、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２が物体側から像面側へ、第４レンズ群Ｇ４が像面側から物体側へ移動する。
【００１８】
第１レンズ群Ｇ１は、光路を折り曲げる反射部材ＬＰを有している。反射部材ＬＰは例えば、光の入射面と、入射光軸を９０°折り曲げる反射面と、反射後の光を透過する出射面とを有するプリズムで構成することができる。図１〜図５の各構成例では、便宜上、反射面を省略し、光の入射面と出射面とを同一方向の光軸Ｚ１上に配置した状態で示しているが、実際には、反射部材ＬＰにおいて光軸Ｚ１が折り曲げられている。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズＬ１１と、反射部材ＬＰと、正の屈折力を有する第２レンズＬ１２とによって構成されていることが好ましい。
【００１９】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群ＧＦと、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群ＧＲとが配置された構成となっている。第１のレンズ部分群ＧＦは、負の屈折率を有する単レンズからなることが好ましい。
【００２０】
その他、本実施の形態に係るズームレンズは、後述する所定の条件式を満足することが好ましい。
【００２１】
［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。
【００２２】
本実施の形態に係るズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１内に反射部材ＬＰを有することにより、ズーミングを行う際の第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４の移動方向が、反射部材ＬＰで折り曲げられた後の光軸方向となり、レンズ系が薄型化される。また、正、負、正、正、正の屈折力配置のズーム構成を有し、かつ、少なくとも第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４とを移動させることによってズーミングを行うようにすることで、前玉径の小径化が達成できる上に、第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５までのレンズ径の差分が少ないズームレンズが実現され、ひいては、レンズの薄型化が達成できる。
【００２３】
特に、第５レンズ群Ｇ５を、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群ＧＦと正の屈折力を有する第２のレンズ部分群ＧＲとで構成し、第５レンズ群Ｇ５が拡大作用を有することで、第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４までの小型化が達成できる。
【００２４】
（条件式の説明）
さらに、本実施の形態に係るズームレンズでは、以下の条件式を満足するように各レンズ群の構成の最適化を図ることで、デジタルスチルカメラや家庭用ビデオカメラ等の小型撮像装置に適した高い結像性能を有し、広角端における画角が７０°〜９０°程度の広角化と、ズーム倍率が４〜６倍程度の高倍率化とを実現可能となる。
【００２５】
本実施の形態に係るズームレンズは、以下の条件式（１），（２）を満足する。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
ただし、
β５：第５レンズ群Ｇ５の横倍率
Ｆ５：第５レンズ群Ｇ５の焦点距離
Ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【００２６】
条件式（１）は第５レンズ群Ｇ５の横倍率β５を規定する式である。条件式（１）の下限値を超えると、第５レンズ群Ｇ５の拡大作用が弱まり、ズームレンズの小型化が困難になる。一方、条件式（１）の上限値を超えると、第５レンズ群Ｇ５の拡大作用が強まり、小型化は達成しやすくなるものの、第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４までの収差を拡大することとなり、光学性能の確保が困難になる。従って、ズームレンズが条件式（１）を満足することにより、第１レンズ群Ｇ１の小型化を達成するとともに、望遠端での光学性能劣化に起因する色収差やコマ収差の発生を抑制することができる。
【００２７】
条件式（２）は第５レンズ群Ｇ５の焦点距離Ｆ５と望遠端におけるレンズ系全体の焦点距離Ｆｔとの比を規定する式である。条件式（２）の下限値を超えると、第５レンズ群Ｇ５の屈折力が弱まり、第５レンズ群Ｇ５で発生する歪曲収差量が少なくなり、第１レンズ群Ｇ１の小型・薄型化が困難になる。一方、条件式（２）の上限値を超えると、第５レンズ群Ｇ５の屈折力が強まりすぎ、第５レンズ群Ｇ５で発生する歪曲収差量がプラス側に大きく発生しすぎることとなり、レンズ系全体でも補正が困難となる。
【００２８】
なお、本実施の形態においては、上記条件式（１），（２）に代えて、それぞれ以下の条件式（１）’，（２）’を満足するように構成してもよい。条件式（１）’，（２）’を満足することにより、光学全長の一層の小型化等を図ることができる。
１．２＜β５＜１．５６ ……（１）’
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜２ ……（２）’
【００２９】
本実施の形態に係るズームレンズは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
｜Ｆｗ／Ｇ１Ｒ１｜＜１．０ …（３）
ただし、
Ｇ１Ｒ１：第１レンズＬ１１の物体側の面の曲率半径
Ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
とする。
【００３０】
条件式（３）は、第１レンズＬ１１の物体側の面の曲率半径Ｇ１Ｒ１とレンズ全系の広角端の焦点距離Ｆｗとを規定する式である。条件式（３）を満足することで、ズームレンズの薄型化、特に、入射光軸方向の厚みの短縮化を図ることができる。条件式（３）の上限値を超えると、第１レンズＬ１１の曲率半径Ｇ１Ｒ１の絶対値が小さくなり、第１レンズ群Ｇ１の厚みが増してしまい、ズームレンズの薄型化が困難になる。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、上記条件式（３）に代えて以下の条件式（３）’を満足するように構成してもよい。条件式（３）’を満足することで、より薄型化を図ることができる。
｜Ｆｗ／Ｇ１Ｒ１｜＜０．８ …（３）’
【００３２】
第１のレンズ部分群ＧＦは、負の屈折率を有する単レンズからなり、以下の条件式を満足するように構成することが好ましい。
ＮｄＧＦ＞１．９ ……（４）
０．６＜｜ＦＧＦ／Ｆｗ｜＜２．０ ……（５）
ただし、
ＮｄＧＦ：第１のレンズ部分群ＧＦのｄ線での屈折率
ＦＧＦ：第１のレンズ部分群ＧＦの焦点距離
とする。
【００３３】
第１のレンズ部分群ＧＦは、負の屈折率を有する単レンズで構成することにより、光学全長の短縮を図ることができる。条件式（４）は、第１のレンズ部分群ＧＦの屈折率を規定する式である。条件式（４）の下限値を下回るとレンズ系全体のペッツバール和を補正することが困難となり、像面湾曲収差の補正が困難となる。条件式（５）は、第１のレンズ部分群ＧＦの焦点距離ＦＧＦとレンズ全系の広角端の焦点距離Ｆｗを規定する式である。条件式（５）の下限値を下回ると、第１のレンズ部分群ＧＦの屈折力が強くなりすぎて、第５レンズ群Ｇ５において発生する諸収差量が大きくなると共に偏芯敏感度が高くなりレンズの量産性を阻害してしまう。一方、条件式（５）の上限値を超えると、第１のレンズ部分群ＧＦの屈折力が弱くなりすぎて、ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。条件式（４），（５）を満足することで、レンズ系全体のペッツバール和を低減し、像面湾曲収差の発生を抑え、ズームレンズの小型化を図りつつも高い光学性能を確保することができる。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、上記条件式（４），（５）に代えて、以下の条件式（４）’，（５）’を満足するように構成してもよい。条件式（４）’，（５）’を満足することで、より高性能化を図ることができる。
ＮｄＧＦ＞２．０ ……（４）’
１．０＜｜ＦＧＦ／Ｆｗ｜＜１．８ ……（５）’
【００３５】
本実施の形態に係るズームレンズは、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
１．２＜Ｇ１Ｒ２／Ｇ２Ｒ１＜２．０ ……（６）
ただし、
Ｇ１Ｒ２：第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面の曲率半径
Ｇ２Ｒ１：第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面の曲率半径
とする。
【００３６】
条件式（６）は、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面（第２レンズＬ１２の像側の面）の曲率半径Ｇ１Ｒ２と第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面の曲率半径Ｇ２Ｒ１との比を規定する式である。条件式（６）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１で補正しきれない残留歪曲収差を補正しきれなくなり、画像処理システムにて適切に歪曲収差補正を実施することが不可能となるか、第１レンズＬ１１の大型化を引き起こし、ズームレンズの小型化が達成できなくなる。一方、条件式（６）の上限値を超えると、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面の曲率半径Ｇ２Ｒ１が第１レンズ群Ｇ１内の第２レンズＬ１２の像側の面の曲率半径Ｇ１Ｒ２に対し小さくなることとなり、結果、偏芯敏感度が高くなりレンズの量産性を阻害してしまう。条件式（６）満足することにより、第１レンズ群Ｇ１の厚みを薄くすることで補正しきれなくなった歪曲収差を抑えることができる。これにより、ズームレンズの小型化、ならびに画像処理システムで適切な歪曲収差のコントロールが可能となる。
【００３７】
本実施の形態に係るズームレンズは、以下の条件式（７），（８）を満足することが望ましい。
０．７＜｜Ｆ１／（Ｆｗ×Ｆｔ）1/2｜＜１．５ ……（７）
Ｄ１／｛（Ｆｔ／Ｆｗ）×ｔａｎ（ωｗ）｝＜５．０ ……（８）
ただし、
Ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
Ｄ１：第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の面から反射部材ＬＰの像側の面までの光軸上距離
ωｗ：広角端における画角
とする。
【００３８】
条件式（７）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離Ｆ１と、レンズ全系における広角端の焦点距離Ｆｗと望遠端の焦点距離Ｆｔとの積の平方根を規定する式である。条件式（７）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなりすぎて、第１レンズ群Ｇ１において発生する望遠端における球面収差や軸上色収差が大きくなると共に偏芯敏感度が高くなりレンズの量産性を阻害してしまう。一方、条件式（７）の上限値を超えると、第１レンズ群Ｇ１の大型化を引き起こし、ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。条件式（８）は、Ｇ１Ｒ１からＧ２Ｒ２までの距離と、広角端における画角ωｗと、ズーム倍率（Ｆｔ／Ｆｗ）とを規定する式である。条件式（８）の上限値を超えると、第１レンズ群Ｇ１の大型化を引き起こし、ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。条件式（７），（８）を満足することで、ズームレンズの薄型化、特に、第１レンズ群Ｇ１の小型化が達成でき、ひいては入射光軸方向の厚みの短縮化を図ることができる。
【００３９】
本実施の形態に係るズームレンズは、以下の条件式（９），（１０）を満足することが望ましい。
ＮｄＧ１＞１．９ ……（９）
ＮｄＰｒ＞１．９ ……（１０）
ただし、
ＮｄＧ１：第１レンズ群Ｇ１内の第１レンズＬ１１のｄ線での屈折率
ＮｄＰｒ：反射部材ＬＰのｄ線での屈折率
とする。
【００４０】
条件式（９）は、第１レンズＬ１１のｄ線での屈折率を規定する式である。条件式（９）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の大型化を引き起こし、ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。条件式（１０）は、反射部材ＬＰのｄ線での屈折率を規定する式である。条件式（１０）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の大型化を引き起こし、ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。条件式（９），（１０）を満足することで、ズームレンズの薄型化、特に、第１レンズ群Ｇ１の小型化が達成でき、入射光軸方向の厚みの短縮化を図ることができる。
【００４１】
［その他の望ましい構成］
その他、本実施の形態に係るズームレンズは、下記のような構成にすることが望ましい。
【００４２】
第１レンズ群Ｇ１ないし第５レンズ群Ｇ５のうち、一つのレンズ群または一つのレンズ群の一部を防振レンズ群として光軸Ｚ１に略垂直な方向へ移動（シフト）させることにより、像をシフトさせることが可能である。この場合、例えば、像ぶれを検出する検出系と、防振レンズ群をシフトさせる駆動系と、検出系の出力に基づいて駆動系にシフト量を付与する制御系とを組み合わせることにより、ズームレンズを防振光学系として機能させることが可能である。特に、本実施の形態に係るズームレンズにおいては、第５レンズ群Ｇ５内の１つの正レンズを光軸Ｚ１に対して略垂直な方向にシフトさせることにより、少ない収差変動で像をシフトさせることが可能である。
【００４３】
第４レンズ群Ｇ４を光軸方向へ移動させることによりフォーカシングを行うことが好ましい。特に、第４レンズ群Ｇ４をフォーカシングのためのレンズ群として用いることにより、シャッタユニットやアイリスユニットの駆動制御を行う駆動系やレンズ群をシフトさせる防振駆動系との干渉を回避し易く、小型化を図ることができる。
【００４４】
なお、レンズ系の像側に、カバーガラス等の光学部材ＧＣが配置されていても良い。また、光学部材ＧＣとして、モアレ縞の発生を防ぐためにローパスフィルタを配置したり、受光素子の分光感度特性に応じて赤外カットフィルタを配置しても良い。
【００４５】
また、本実施の形態に係るズームレンズを撮像装置に適用する場合、撮像信号によって得られた撮影画像に対し歪曲収差補正処理を施す信号処理部を備えることが望ましい。例えば後述の撮像装置１００では、カメラ信号処理部２０において歪曲収差補正処理を施すことが望ましい。本実施の形態に係るズームレンズでは、広角端での撮影画角を７０°〜９０°程度とし、４〜６倍程度の変倍率を実現するために、広角端から望遠端における歪曲収差変動が大きい。この歪曲収差を補正する機能を撮像装置に持たせることで、薄型のズームレンズが実現できる。
【００４６】
［撮像装置への適用例］
図２１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、カメラブロック１０と、カメラ信号処理部２０と、画像処理部３０と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）４０と、Ｒ／Ｗ（リーダ／ライタ）５０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、入力部７０とを備えている。
【００４７】
カメラブロック１０は、撮像機能を担うものであり、ズームレンズ１１（図１ないし図５に示したズームレンズ１，２，３，４，５）を含む光学系と、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子１２とを有している。撮像素子１２は、ズームレンズ１１によって形成された光学像を電気信号へ変換することで、光学像に応じた撮像信号（画像信号）を出力するようになっている。
【００４８】
カメラ信号処理部２０は、撮像素子１２から出力された画像信号に対してアナログ−デジタル変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行うものである。画質補正としては、例えば撮影画像に対し歪曲収差補正処理を施す。
【００４９】
画像処理部３０は、画像信号の記録再生処理を行うものであり、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデータ仕様の変換処理等を行うようになっている。
【００５０】
ＬＣＤ４０は、ユーザの入力部７０に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデータを表示する機能を有している。Ｒ／Ｗ５０は、画像処理部３０によって符号化された画像データのメモリカード１０００への書込、およびメモリーカード１０００に記録された画像データの読み出しを行うものである。メモリカード１０００は、例えば、Ｒ／Ｗ５０に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。
【００５１】
ＣＰＵ６０は、撮像装置１００に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能するものであり、入力部７０からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御するようになっている。入力部７０は、ユーザによって所要の操作が行われる各種のスイッチ等からなり、例えば、シャッタ操作を行うためのシャッタレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等によって構成され、ユーザによる操作に応じた指示入力信号をＣＰＵ６０に対して出力するようになっている。レンズ駆動制御部８０は、カメラブロック１０に配置されたレンズの駆動を制御するものであり、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいてズームレンズ１１の各レンズを駆動する図示しないモータ等を制御するようになっている。
【００５２】
以下に、撮像装置１００における動作を説明する。
撮影の待機状態では、ＣＰＵ６０による制御の下で、カメラブロック１０において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部２０を介してＬＣＤ４０に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、入力部７０からのズーミングのための指示入力信号が入力されると、ＣＰＵ６０がレンズ駆動制御部８０に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部８０の制御に基づいてズームレンズ１１の所定のレンズが移動する。
【００５３】
入力部７０からの指示入力信号によりカメラブロック１０の図示しないシャッターが動作されると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部２０から画像処理部３０に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換される。変換されたデータはＲ／Ｗ５０に出力され、メモリカード１０００に書き込まれる。
【００５４】
なお、フォーカシングは、例えば、入力部５０のシャッタレリーズボタンが半押しされた場合や記録（撮影）のために全押しされた場合等に、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部８０がズームレンズ１１の所定のレンズを移動させることにより行われる。
【００５５】
メモリカード１０００に記録された画像データを再生する場合には、入力部７０に対する操作に応じて、Ｒ／Ｗ５０によってメモリカード１０００から所定の画像データが読み出され、画像処理部３０によって伸張復号化処理が行われた後、再生画像信号がＬＣＤ４０に出力されて再生画像が表示される。
【００５６】
なお、上記した実施の形態においては、撮像装置をデジタルスチルカメラに適用した例を示したが、撮像装置の適用範囲はデジタルスチルカメラに限られることはなく、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等のデジタル入出力機器のカメラ部等として広く適用することができる。
【実施例】
【００５７】
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。「ｉ」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は半画角を示す。
【００５８】
「ｄｉ」の値が「ｖａｒｉａｂｌｅ」となっている部分は、面間隔が可変であることを示す。「ｒｉ」の値が「ＩＮＦＩＮＩＴＹ」となっている部分は平面、または絞り面を示す。面番号中に「ＳＴＯ」を付した面は絞り面であることを示す。「ＩＭＧ」は像面を示す。また、「ＡＳＰ」で示した面は非球面であり、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。
【００５９】
（非球面の式）
【数１】
【００６０】
ただし、
ｘ：レンズ面頂点からの光軸方向の距離
ｙ：光軸と垂直な方向の高さ
ｃ：レンズ頂点での近軸曲率
Ｋ：コーニック定数
Ａｉ：第ｉ次の非球面係数
である。
【００６１】
以下の各数値実施例に係るズームレンズ１〜５は、光軸Ｚ１に沿って物体側より順に、ズーミングの際に固定されている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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが配置された、実質的に５つのレンズ群で構成されている。開口絞りＳｔは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間で、第３レンズ群Ｇ３の近傍に配置されている。また、最終レンズ群である第５レンズ群Ｇ５と像面Ｓｉｍｇとの間に、カバーガラス等の平板状の光学部材ＧＣが配置されている。広角端から望遠端への変倍の際には、第２レンズ群Ｇ２が物体側から像面側へ、第４レンズ群Ｇ４が像面側から物体側へ移動する。
【００６２】
［数値実施例１］
［表１］〜［表４］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］、［表４］にはその他のデータを示す。このズームレンズ１は、変倍に伴って第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４が移動するため、それらの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広角端、中間焦点距離、および望遠端での値を、Ｆｎｏ．，ｆ，ωの値と共に［表３］に示す。［表４］には、各レンズ群の始面の面番号と焦点距離を示す。
【００６３】
このズームレンズ１では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、負のメニスカスレンズ（第１レンズＬ１１）と、光軸Ｚ１を９０°折り曲げるプリズム（反射部材ＬＰ）と、両面に非球面を有する両凸レンズ（第２レンズＬ１２）とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凹レンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２および正レンズＬ２３からなる接合レンズとで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ３１のみで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ４１と負のメニスカスレンズ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、物体側から順に、両凹レンズＬ５１と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５２と、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ５３とで構成されている。両凹レンズＬ５１が第１のレンズ部分群ＧＦを構成している。両凸レンズＬ５２と両凸レンズＬ５３とが、第２のレンズ部分群ＧＲを構成している。
【００６４】
【表１】
【００６５】
【表２】
【００６６】
【表３】
【００６７】
【表４】
【００６８】
［数値実施例２］
［表５］〜［表８］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５］にはその基本的なレンズデータを示し、［表６］には非球面に関するデータを示す。［表７］、［表８］にはその他のデータを示す。このズームレンズ２は、変倍に伴って第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４が移動するため、それらの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広角端、中間焦点距離、および望遠端での値を、Ｆｎｏ．，ｆ，ωの値と共に［表７］に示す。［表８］には、各レンズ群の始面の面番号と焦点距離を示す。
【００６９】
このズームレンズ２では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、負のメニスカスレンズ（第１レンズＬ１１）と、光軸Ｚ１を９０°折り曲げるプリズム（反射部材ＬＰ）と、両面に非球面を有する両凸レンズ（第２レンズＬ１２）とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凹レンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２および正レンズＬ２３からなる接合レンズとで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、両面に非球面を有する両凸レンズＬ３１のみで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ４１と負のメニスカスレンズ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、物体側から順に、両凹レンズＬ５１と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５２と、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ５３とで構成されている。両凹レンズＬ５１が第１のレンズ部分群ＧＦを構成している。両凸レンズＬ５２と両凸レンズＬ５３とが、第２のレンズ部分群ＧＲを構成している。
【００７０】
【表５】
【００７１】
【表６】
【００７２】
【表７】
【００７３】
【表８】
【００７４】
［数値実施例３］
［表９］〜［表１２］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９］にはその基本的なレンズデータを示し、［表１０］には非球面に関するデータを示す。［表１１］、［表１２］にはその他のデータを示す。このズームレンズ３は、変倍に伴って第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４が移動するため、それらの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広角端、中間焦点距離、および望遠端での値を、Ｆｎｏ．，ｆ，ωの値と共に［表１１］に示す。［表１２］には、各レンズ群の始面の面番号と焦点距離を示す。
【００７５】
このズームレンズ３では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、負のメニスカスレンズ（第１レンズＬ１１）と、光軸Ｚ１を９０°折り曲げるプリズム（反射部材ＬＰ）と、両面に非球面を有する両凸レンズ（第２レンズＬ１２）とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凹レンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２および正レンズＬ２３からなる接合レンズとで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、両面に非球面を有する両凸レンズＬ３１のみで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ４１と負のメニスカスレンズ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、物体側から順に、両凹レンズＬ５１と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５２と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５３とで構成されている。両凹レンズＬ５１が第１のレンズ部分群ＧＦを構成している。両凸レンズＬ５２と両凸レンズＬ５３とが、第２のレンズ部分群ＧＲを構成している。
【００７６】
【表９】
【００７７】
【表１０】
【００７８】
【表１１】
【００７９】
【表１２】
【００８０】
［数値実施例４］
［表１３］〜［表１６］は、図４に示した第４の構成例に係るズームレンズ４に対応する具体的なレンズデータを示している。特に［表１３］にはその基本的なレンズデータを示し、［表１４］には非球面に関するデータを示す。［表１５］、［表１６］にはその他のデータを示す。このズームレンズ４は、変倍に伴って第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４が移動するため、それらの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広角端、中間焦点距離、および望遠端での値を、Ｆｎｏ．，ｆ，ωの値と共に［表１５］に示す。［表１６］には、各レンズ群の始面の面番号と焦点距離を示す。
【００８１】
このズームレンズ４では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、負のメニスカスレンズ（第１レンズＬ１１）と、光軸Ｚ１を９０°折り曲げるプリズム（反射部材ＬＰ）と、両面に非球面を有する両凸レンズ（第２レンズＬ１２）とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凹レンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２および正レンズＬ２３からなる接合レンズとで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、両面に非球面を有する両凸レンズＬ３１のみで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ４１と負のメニスカスレンズ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、物体側から順に、両凹レンズＬ５１と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５２と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５３とで構成されている。両凹レンズＬ５１が第１のレンズ部分群ＧＦを構成している。両凸レンズＬ５２と両凸レンズＬ５３とが、第２のレンズ部分群ＧＲを構成している。
【００８２】
【表１３】
【００８３】
【表１４】
【００８４】
【表１５】
【００８５】
【表１６】
【００８６】
［数値実施例５］
［表１７］〜［表２０］は、図５に示した第５の構成例に係るズームレンズ５に対応する具体的なレンズデータを示している。特に［表１７］にはその基本的なレンズデータを示し、［表１８］には非球面に関するデータを示す。［表１８］、［表１９］にはその他のデータを示す。このズームレンズ５は、変倍に伴って第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４が移動するため、それらの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広角端、中間焦点距離、および望遠端での値を、Ｆｎｏ．，ｆ，ωの値と共に［表１９］に示す。［表２０］には、各レンズ群の始面の面番号と焦点距離を示す。
【００８７】
このズームレンズ５では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、負のメニスカスレンズ（第１レンズＬ１１）と、光軸Ｚ１を９０°折り曲げるプリズム（反射部材ＬＰ）と、両面に非球面を有する両凸レンズ（第２レンズＬ１２）とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凹レンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２および正レンズＬ２３からなる接合レンズとで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、両面に非球面を有する両凸レンズＬ３１のみで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ４１と負のメニスカスレンズ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、物体側から順に、両凹レンズＬ５１と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５２と、物体側に非球面を有する両凸レンズおよびメニスカスレンズからなる接合レンズＬ５４とで構成されている。両凹レンズＬ５１が第１のレンズ部分群ＧＦを構成している。両凸レンズＬ５２と接合レンズＬ５４とが、第２のレンズ部分群ＧＲを構成している。
【００８８】
【表１７】
【００８９】
【表１８】
【００９０】
【表１９】
【００９１】
【表２０】
【００９２】
［各実施例のその他の数値データ］
［表２１］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２１］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。
【００９３】
【表２１】
【００９４】
［収差性能］
図６〜図２０に、各数値実施例の収差性能を示す。図６〜図２０に示した収差はいずれも無限遠合焦時のものである。
【００９５】
図６（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７（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８（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、Ｍ（破線）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。
【００９６】
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９〜図１１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１２〜図１４の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。同様にして、数値実施例４に対応するズームレンズ４についての球面収差、非点収差、および歪曲収差を図１５〜図１７の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。同様にして、数値実施例５に対応するズームレンズ５についての球面収差、非点収差、および歪曲収差を図１８〜図２０の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
【００９７】
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、広角端と望遠端との中間焦点距離、および望遠端の各変倍域において、各収差ともバランス良く補正され、優れた結像性能を有している。
【００９８】
また、各実施例について、広角端における画角が７０°〜９０°程度で、ズーム比が４〜６倍程度のズームレンズが達成できている。
【００９９】
＜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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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］
物体側より順に、ズーミングの際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが配列され、
少なくとも前記第２レンズ群と前記第４レンズ群とを移動させることによりズーミングを行うようになされ、
前記第１レンズ群は、光路を折り曲げる反射部材を有し、
前記第５レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群とが配置され、
以下の条件式を満足する
ズームレンズ。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
ただし、
β５：前記第５レンズ群の横倍率
Ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
Ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
［２］
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズと、前記反射部材と、正の屈折力を有する第２レンズとによって構成され、
以下の条件式を満足する、上記［１］に記載のズームレンズ。
｜Ｆｗ／Ｇ１Ｒ１｜＜１．０ …（３）
ただし、
Ｇ１Ｒ１：前記第１レンズの物体側の面の曲率半径
Ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
とする。
［３］
前記第１のレンズ部分群は、負の屈折率を有する単レンズからなり、
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。
ＮｄＧＦ＞１．９ ……（４）
０．６＜｜ＦＧＦ／Ｆｗ｜＜２．０ ……（５）
ただし、
ＮｄＧＦ：前記第１のレンズ部分群のｄ線での屈折率
ＦＧＦ：前記第１のレンズ部分群の焦点距離
とする。
［４］
以下の条件式を満足する、上記［１］ないし［３］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
１．２＜Ｇ１Ｒ２／Ｇ２Ｒ１＜２．０ ……（６）
ただし、
Ｇ１Ｒ２：前記第１レンズ群の最も像側の面の曲率半径
Ｇ２Ｒ１：前記第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
とする。
［５］
以下の条件式を満足する、上記［１］ないし［４］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
０．７＜｜Ｆ１／（Ｆｗ×Ｆｔ）1/2｜＜１．５ ……（７）
Ｄ１／｛（Ｆｔ／Ｆｗ）×ｔａｎ（ωｗ）｝＜５．０ ……（８）
ただし、
Ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
Ｄ１：前記第１レンズ群の最も物体側の面から前記反射部材の像側の面までの光軸上距離
ωｗ：広角端における画角
とする。
［６］
以下の条件式を満足する、上記［２］に記載のズームレンズ。
ＮｄＧ１＞１．９ ……（９）
ＮｄＰｒ＞１．９ ……（１０）
ただし、
ＮｄＧ１：前記第１レンズ群内の前記第１レンズのｄ線での屈折率
ＮｄＰｒ：前記反射部材のｄ線での屈折率
とする。
［７］
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［６］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
［８］
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、
物体側より順に、ズーミングの際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが配列され、
少なくとも前記第２レンズ群と前記第４レンズ群とを移動させることによりズーミングを行うようになされ、
前記第１レンズ群は、光路を折り曲げる反射部材を有し、
前記第５レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群とが配置され、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
ただし、
β５：前記第５レンズ群の横倍率
Ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
Ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
［９］
前記撮像信号によって得られた撮影画像に対し歪曲収差補正処理を施す信号処理部をさらに備えた
上記［８］に記載の撮像装置。
［１０］
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［８］または［９］に記載の撮像装置。
【符号の説明】
【０１０２】
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、ＧＣ…光学部材、ＧＦ…第１のレンズ部分群、ＧＲ…第２のレンズ部分群、Ｓｔ…開口絞り、Ｌｌ１…第１レンズ、Ｌｌ２…第２レンズ、ＬＰ…反射部材、Ｓｉｍｇ…像面、Ｚ１…光軸、１〜５…ズームレンズ、１０…カメラブロック、１１…ズームレンズ、１２…撮像素子、２０…カメラ信号処理部、３０…画像処理部、４０…ＬＣＤ、５０…Ｒ／Ｗ（リーダ／ライタ）、６０…ＣＰＵ、７０…入力部、８０…レンズ駆動制御部、１００…撮像装置、１０００…メモリカード。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、デジタルスチルカメラや家庭用ビデオカメラ等の小型の撮像装置に適したズームレンズ、およびそのようなズームレンズを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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が普及しつつある。このようなデジタルスチルカメラの普及に伴い一層の高画質化が求められており、特に画素数の多いデジタルスチルカメラ等においては、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、特にズームレンズが求められている。また、その上で、最近では広画角化への要求も強く、４倍から６倍程度のズーム比と半画角で４０°程度の広い画角を有するコンパクトなズームレンズが求められている。
【０００３】
一方、光路を途中で折り曲げることで入射光軸方向の小型化を図った屈曲式の光学系が知られている（特許文献１ないし４参照）。例えば特許文献１には、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群と、負の屈折力の第５レンズ群とにより構成された屈曲タイプの５群ズームレンズの構成が記載されている。このズームレンズでは、第５レンズ群中に光軸に対して垂直方向にシフトさせて像ブレを補正することが可能な正レンズを具備することで小型でありながら手ぶれ補正機構を有した屈曲タイプのズームレンズを提供している。
【０００４】
また、特許文献２，３には、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群と、正または負の屈折力の第５レンズ群とにより構成される５群ズームレンズ構成とすることで、小型でありながら手ぶれ補正機構を有した屈曲タイプのズームレンズを提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７１９９３号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６４７５号公報
【特許文献３】特開２００６−３２３０５１号公報
【特許文献４】特開２００９−２６５５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１ないし４に記載の光学系では画角が６０°〜６５°程度であり広角化がなされていない。このような構成において広角化をなそうとする場合、画角が広がるために前玉径が大型化し、ひいてはズームレンズの奥行き方向の大型化を招く。加えて、ズーム倍率も３〜４倍程度であるため、広角化・高倍率化・小型化の両立を求められる昨今のニーズに十分に応えているとは言い難い。
【０００７】
本開示の目的は、小型の撮像装置に適した高い結像性能を有すると共に、広角端における画角を７０°〜９０°程度にできる広角化と、ズーム倍率を４〜６倍程度にできる高倍率化とを実現可能な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】
【０００８】
本開示によるズームレンズは、物体側より順に、ズーミングの際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが配列され、少なくとも第２レンズ群と第４レンズ群とを移動させることによりズーミングを行うようにしたものである。また、第１レンズ群が、光路を折り曲げる反射部材を有し、第５レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群とが配置された構成とし、以下の条件式を満足するようにしたものである。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
ただし、
β５：第５レンズ群の横倍率
Ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
Ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【０００９】
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。
【００１０】
本開示によるズームレンズまたは撮像装置では、物体側より順に、正、負、正、正、正の屈折力配置とされ、少なくとも第２レンズ群と第４レンズ群とを移動させてズーミングを行う。
【発明の効果】
【００１１】
本開示のズームレンズまたは撮像装置によれば、物体側より順に、正、負、正、正、正の屈折力を有する５つのレンズ群を配置し、各レンズ群の構成の最適化を図るようにしたので、小型の撮像装置に適した高い結像性能を有すると共に、広角端における画角を７０°〜９０°程度にできる広角化と、ズーム倍率を４〜６倍程度にできる高倍率化とを実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】ズームレンズの第４の構成例を示すものであり、数値実施例４に対応するレンズ断面図である。
【図５】ズームレンズの第５の構成例を示すものであり、数値実施例５に対応するレンズ断面図である。
【図６】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７】数値実施例１に対応するズームレンズの中間焦点距離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９】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１０】数値実施例２に対応するズームレンズの中間焦点距離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１２】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１３】数値実施例３に対応するズームレンズの中間焦点距離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】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１５】数値実施例４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１６】数値実施例４に対応するズームレンズの中間焦点距離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１７】数値実施例４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１８】数値実施例５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１９】数値実施例５に対応するズームレンズの中間焦点距離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２０】数値実施例５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２１】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】
【００１３】
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。
【００１４】
［レンズの基本構成］
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２〜５のレンズ構成に対応する第２ないし第５の構成例の断面構成を、図２〜図５に示す。図１〜図５において、符号Ｓｉｍｇは像面を示す。ｄ６，ｄ１１，ｄ１４，ｄ１７は、変倍に伴って変化する部分の面間隔を示す。
【００１５】
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、ズーミングの際に固定されている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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが配置された、実質的に５つのレンズ群で構成されている。
【００１６】
開口絞りＳｔは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間で、第３レンズ群Ｇ３の近傍に配置されていることが好ましい。
【００１７】
本実施の形態に係るズームレンズは、少なくとも第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４とを移動させることによりズーミングを行うようになっている。具体的には、例えば図１〜図５の各構成例において実線で移動の軌跡を示したように、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２が物体側から像面側へ、第４レンズ群Ｇ４が像面側から物体側へ移動する。
【００１８】
第１レンズ群Ｇ１は、光路を折り曲げる反射部材ＬＰを有している。反射部材ＬＰは例えば、光の入射面と、入射光軸を９０°折り曲げる反射面と、反射後の光を透過する出射面とを有するプリズムで構成することができる。図１〜図５の各構成例では、便宜上、反射面を省略し、光の入射面と出射面とを同一方向の光軸Ｚ１上に配置した状態で示しているが、実際には、反射部材ＬＰにおいて光軸Ｚ１が折り曲げられている。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズＬ１１と、反射部材ＬＰと、正の屈折力を有する第２レンズＬ１２とによって構成されていることが好ましい。
【００１９】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群ＧＦと、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群ＧＲとが配置された構成となっている。第１のレンズ部分群ＧＦは、負の屈折率を有する単レンズからなることが好ましい。
【００２０】
その他、本実施の形態に係るズームレンズは、後述する所定の条件式を満足することが好ましい。
【００２１】
［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。
【００２２】
本実施の形態に係るズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１内に反射部材ＬＰを有することにより、ズーミングを行う際の第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４の移動方向が、反射部材ＬＰで折り曲げられた後の光軸方向となり、レンズ系が薄型化される。また、正、負、正、正、正の屈折力配置のズーム構成を有し、かつ、少なくとも第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４とを移動させることによってズーミングを行うようにすることで、前玉径の小径化が達成できる上に、第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５までのレンズ径の差分が少ないズームレンズが実現され、ひいては、レンズの薄型化が達成できる。
【００２３】
特に、第５レンズ群Ｇ５を、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群ＧＦと正の屈折力を有する第２のレンズ部分群ＧＲとで構成し、第５レンズ群Ｇ５が拡大作用を有することで、第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４までの小型化が達成できる。
【００２４】
（条件式の説明）
さらに、本実施の形態に係るズームレンズでは、以下の条件式を満足するように各レンズ群の構成の最適化を図ることで、デジタルスチルカメラや家庭用ビデオカメラ等の小型撮像装置に適した高い結像性能を有し、広角端における画角が７０°〜９０°程度の広角化と、ズーム倍率が４〜６倍程度の高倍率化とを実現可能となる。
【００２５】
本実施の形態に係るズームレンズは、以下の条件式（１），（２）を満足する。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
ただし、
β５：第５レンズ群Ｇ５の横倍率
Ｆ５：第５レンズ群Ｇ５の焦点距離
Ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【００２６】
条件式（１）は第５レンズ群Ｇ５の横倍率β５を規定する式である。条件式（１）の下限値を超えると、第５レンズ群Ｇ５の拡大作用が弱まり、ズームレンズの小型化が困難になる。一方、条件式（１）の上限値を超えると、第５レンズ群Ｇ５の拡大作用が強まり、小型化は達成しやすくなるものの、第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４までの収差を拡大することとなり、光学性能の確保が困難になる。従って、ズームレンズが条件式（１）を満足することにより、第１レンズ群Ｇ１の小型化を達成するとともに、望遠端での光学性能劣化に起因する色収差やコマ収差の発生を抑制することができる。
【００２７】
条件式（２）は第５レンズ群Ｇ５の焦点距離Ｆ５と望遠端におけるレンズ系全体の焦点距離Ｆｔとの比を規定する式である。条件式（２）の下限値を超えると、第５レンズ群Ｇ５の屈折力が弱まり、第５レンズ群Ｇ５で発生する歪曲収差量が少なくなり、第１レンズ群Ｇ１の小型・薄型化が困難になる。一方、条件式（２）の上限値を超えると、第５レンズ群Ｇ５の屈折力が強まりすぎ、第５レンズ群Ｇ５で発生する歪曲収差量がプラス側に大きく発生しすぎることとなり、レンズ系全体でも補正が困難となる。
【００２８】
なお、本実施の形態においては、上記条件式（１），（２）に代えて、それぞれ以下の条件式（１）’，（２）’を満足するように構成してもよい。条件式（１）’，（２）’を満足することにより、光学全長の一層の小型化等を図ることができる。
１．２＜β５＜１．５６ ……（１）’
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜２ ……（２）’
【００２９】
本実施の形態に係るズームレンズは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
｜Ｆｗ／Ｇ１Ｒ１｜＜１．０ …（３）
ただし、
Ｇ１Ｒ１：第１レンズＬ１１の物体側の面の曲率半径
Ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
とする。
【００３０】
条件式（３）は、第１レンズＬ１１の物体側の面の曲率半径Ｇ１Ｒ１とレンズ全系の広角端の焦点距離Ｆｗとを規定する式である。条件式（３）を満足することで、ズームレンズの薄型化、特に、入射光軸方向の厚みの短縮化を図ることができる。条件式（３）の上限値を超えると、第１レンズＬ１１の曲率半径Ｇ１Ｒ１の絶対値が小さくなり、第１レンズ群Ｇ１の厚みが増してしまい、ズームレンズの薄型化が困難になる。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、上記条件式（３）に代えて以下の条件式（３）’を満足するように構成してもよい。条件式（３）’を満足することで、より薄型化を図ることができる。
｜Ｆｗ／Ｇ１Ｒ１｜＜０．８ …（３）’
【００３２】
第１のレンズ部分群ＧＦは、負の屈折率を有する単レンズからなり、以下の条件式を満足するように構成することが好ましい。
ＮｄＧＦ＞１．９ ……（４）
０．６＜｜ＦＧＦ／Ｆｗ｜＜２．０ ……（５）
ただし、
ＮｄＧＦ：第１のレンズ部分群ＧＦのｄ線での屈折率
ＦＧＦ：第１のレンズ部分群ＧＦの焦点距離
とする。
【００３３】
第１のレンズ部分群ＧＦは、負の屈折率を有する単レンズで構成することにより、光学全長の短縮を図ることができる。条件式（４）は、第１のレンズ部分群ＧＦの屈折率を規定する式である。条件式（４）の下限値を下回るとレンズ系全体のペッツバール和を補正することが困難となり、像面湾曲収差の補正が困難となる。条件式（５）は、第１のレンズ部分群ＧＦの焦点距離ＦＧＦとレンズ全系の広角端の焦点距離Ｆｗを規定する式である。条件式（５）の下限値を下回ると、第１のレンズ部分群ＧＦの屈折力が強くなりすぎて、第５レンズ群Ｇ５において発生する諸収差量が大きくなると共に偏芯敏感度が高くなりレンズの量産性を阻害してしまう。一方、条件式（５）の上限値を超えると、第１のレンズ部分群ＧＦの屈折力が弱くなりすぎて、ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。条件式（４），（５）を満足することで、レンズ系全体のペッツバール和を低減し、像面湾曲収差の発生を抑え、ズームレンズの小型化を図りつつも高い光学性能を確保することができる。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、上記条件式（４），（５）に代えて、以下の条件式（４）’，（５）’を満足するように構成してもよい。条件式（４）’，（５）’を満足することで、より高性能化を図ることができる。
ＮｄＧＦ＞２．０ ……（４）’
１．０＜｜ＦＧＦ／Ｆｗ｜＜１．８ ……（５）’
【００３５】
本実施の形態に係るズームレンズは、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
１．２＜Ｇ１Ｒ２／Ｇ２Ｒ１＜２．０ ……（６）
ただし、
Ｇ１Ｒ２：第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面の曲率半径
Ｇ２Ｒ１：第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面の曲率半径
とする。
【００３６】
条件式（６）は、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面（第２レンズＬ１２の像側の面）の曲率半径Ｇ１Ｒ２と第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面の曲率半径Ｇ２Ｒ１との比を規定する式である。条件式（６）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１で補正しきれない残留歪曲収差を補正しきれなくなり、画像処理システムにて適切に歪曲収差補正を実施することが不可能となるか、第１レンズＬ１１の大型化を引き起こし、ズームレンズの小型化が達成できなくなる。一方、条件式（６）の上限値を超えると、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面の曲率半径Ｇ２Ｒ１が第１レンズ群Ｇ１内の第２レンズＬ１２の像側の面の曲率半径Ｇ１Ｒ２に対し小さくなることとなり、結果、偏芯敏感度が高くなりレンズの量産性を阻害してしまう。条件式（６）満足することにより、第１レンズ群Ｇ１の厚みを薄くすることで補正しきれなくなった歪曲収差を抑えることができる。これにより、ズームレンズの小型化、ならびに画像処理システムで適切な歪曲収差のコントロールが可能となる。
【００３７】
本実施の形態に係るズームレンズは、以下の条件式（７），（８）を満足することが望ましい。
０．７＜｜Ｆ１／（Ｆｗ×Ｆｔ）1/2｜＜１．５ ……（７）
Ｄ１／｛（Ｆｔ／Ｆｗ）×ｔａｎ（ωｗ）｝＜５．０ ……（８）
ただし、
Ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
Ｄ１：第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の面から反射部材ＬＰの像側の面までの光軸上距離
ωｗ：広角端における画角
とする。
【００３８】
条件式（７）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離Ｆ１と、レンズ全系における広角端の焦点距離Ｆｗと望遠端の焦点距離Ｆｔとの積の平方根を規定する式である。条件式（７）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなりすぎて、第１レンズ群Ｇ１において発生する望遠端における球面収差や軸上色収差が大きくなると共に偏芯敏感度が高くなりレンズの量産性を阻害してしまう。一方、条件式（７）の上限値を超えると、第１レンズ群Ｇ１の大型化を引き起こし、ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。条件式（８）は、Ｇ１Ｒ１からＧ２Ｒ２までの距離と、広角端における画角ωｗと、ズーム倍率（Ｆｔ／Ｆｗ）とを規定する式である。条件式（８）の上限値を超えると、第１レンズ群Ｇ１の大型化を引き起こし、ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。条件式（７），（８）を満足することで、ズームレンズの薄型化、特に、第１レンズ群Ｇ１の小型化が達成でき、ひいては入射光軸方向の厚みの短縮化を図ることができる。
【００３９】
本実施の形態に係るズームレンズは、以下の条件式（９），（１０）を満足することが望ましい。
ＮｄＧ１＞１．９ ……（９）
ＮｄＰｒ＞１．９ ……（１０）
ただし、
ＮｄＧ１：第１レンズ群Ｇ１内の第１レンズＬ１１のｄ線での屈折率
ＮｄＰｒ：反射部材ＬＰのｄ線での屈折率
とする。
【００４０】
条件式（９）は、第１レンズＬ１１のｄ線での屈折率を規定する式である。条件式（９）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の大型化を引き起こし、ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。条件式（１０）は、反射部材ＬＰのｄ線での屈折率を規定する式である。条件式（１０）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の大型化を引き起こし、ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。条件式（９），（１０）を満足することで、ズームレンズの薄型化、特に、第１レンズ群Ｇ１の小型化が達成でき、入射光軸方向の厚みの短縮化を図ることができる。
【００４１】
［その他の望ましい構成］
その他、本実施の形態に係るズームレンズは、下記のような構成にすることが望ましい。
【００４２】
第１レンズ群Ｇ１ないし第５レンズ群Ｇ５のうち、一つのレンズ群または一つのレンズ群の一部を防振レンズ群として光軸Ｚ１に略垂直な方向へ移動（シフト）させることにより、像をシフトさせることが可能である。この場合、例えば、像ぶれを検出する検出系と、防振レンズ群をシフトさせる駆動系と、検出系の出力に基づいて駆動系にシフト量を付与する制御系とを組み合わせることにより、ズームレンズを防振光学系として機能させることが可能である。特に、本実施の形態に係るズームレンズにおいては、第５レンズ群Ｇ５内の１つの正レンズを光軸Ｚ１に対して略垂直な方向にシフトさせることにより、少ない収差変動で像をシフトさせることが可能である。
【００４３】
第４レンズ群Ｇ４を光軸方向へ移動させることによりフォーカシングを行うことが好ましい。特に、第４レンズ群Ｇ４をフォーカシングのためのレンズ群として用いることにより、シャッタユニットやアイリスユニットの駆動制御を行う駆動系やレンズ群をシフトさせる防振駆動系との干渉を回避し易く、小型化を図ることができる。
【００４４】
なお、レンズ系の像側に、カバーガラス等の光学部材ＧＣが配置されていても良い。また、光学部材ＧＣとして、モアレ縞の発生を防ぐためにローパスフィルタを配置したり、受光素子の分光感度特性に応じて赤外カットフィルタを配置しても良い。
【００４５】
また、本実施の形態に係るズームレンズを撮像装置に適用する場合、撮像信号によって得られた撮影画像に対し歪曲収差補正処理を施す信号処理部を備えることが望ましい。例えば後述の撮像装置１００では、カメラ信号処理部２０において歪曲収差補正処理を施すことが望ましい。本実施の形態に係るズームレンズでは、広角端での撮影画角を７０°〜９０°程度とし、４〜６倍程度の変倍率を実現するために、広角端から望遠端における歪曲収差変動が大きい。この歪曲収差を補正する機能を撮像装置に持たせることで、薄型のズームレンズが実現できる。
【００４６】
［撮像装置への適用例］
図２１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、カメラブロック１０と、カメラ信号処理部２０と、画像処理部３０と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）４０と、Ｒ／Ｗ（リーダ／ライタ）５０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、入力部７０とを備えている。
【００４７】
カメラブロック１０は、撮像機能を担うものであり、ズームレンズ１１（図１ないし図５に示したズームレンズ１，２，３，４，５）を含む光学系と、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子１２とを有している。撮像素子１２は、ズームレンズ１１によって形成された光学像を電気信号へ変換することで、光学像に応じた撮像信号（画像信号）を出力するようになっている。
【００４８】
カメラ信号処理部２０は、撮像素子１２から出力された画像信号に対してアナログ−デジタル変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行うものである。画質補正としては、例えば撮影画像に対し歪曲収差補正処理を施す。
【００４９】
画像処理部３０は、画像信号の記録再生処理を行うものであり、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデータ仕様の変換処理等を行うようになっている。
【００５０】
ＬＣＤ４０は、ユーザの入力部７０に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデータを表示する機能を有している。Ｒ／Ｗ５０は、画像処理部３０によって符号化された画像データのメモリカード１０００への書込、およびメモリーカード１０００に記録された画像データの読み出しを行うものである。メモリカード１０００は、例えば、Ｒ／Ｗ５０に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。
【００５１】
ＣＰＵ６０は、撮像装置１００に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能するものであり、入力部７０からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御するようになっている。入力部７０は、ユーザによって所要の操作が行われる各種のスイッチ等からなり、例えば、シャッタ操作を行うためのシャッタレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等によって構成され、ユーザによる操作に応じた指示入力信号をＣＰＵ６０に対して出力するようになっている。レンズ駆動制御部８０は、カメラブロック１０に配置されたレンズの駆動を制御するものであり、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいてズームレンズ１１の各レンズを駆動する図示しないモータ等を制御するようになっている。
【００５２】
以下に、撮像装置１００における動作を説明する。
撮影の待機状態では、ＣＰＵ６０による制御の下で、カメラブロック１０において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部２０を介してＬＣＤ４０に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、入力部７０からのズーミングのための指示入力信号が入力されると、ＣＰＵ６０がレンズ駆動制御部８０に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部８０の制御に基づいてズームレンズ１１の所定のレンズが移動する。
【００５３】
入力部７０からの指示入力信号によりカメラブロック１０の図示しないシャッターが動作されると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部２０から画像処理部３０に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換される。変換されたデータはＲ／Ｗ５０に出力され、メモリカード１０００に書き込まれる。
【００５４】
なお、フォーカシングは、例えば、入力部５０のシャッタレリーズボタンが半押しされた場合や記録（撮影）のために全押しされた場合等に、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部８０がズームレンズ１１の所定のレンズを移動させることにより行われる。
【００５５】
メモリカード１０００に記録された画像データを再生する場合には、入力部７０に対する操作に応じて、Ｒ／Ｗ５０によってメモリカード１０００から所定の画像データが読み出され、画像処理部３０によって伸張復号化処理が行われた後、再生画像信号がＬＣＤ４０に出力されて再生画像が表示される。
【００５６】
なお、上記した実施の形態においては、撮像装置をデジタルスチルカメラに適用した例を示したが、撮像装置の適用範囲はデジタルスチルカメラに限られることはなく、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等のデジタル入出力機器のカメラ部等として広く適用することができる。
【実施例】
【００５７】
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。「ｉ」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は半画角を示す。
【００５８】
「ｄｉ」の値が「ｖａｒｉａｂｌｅ」となっている部分は、面間隔が可変であることを示す。「ｒｉ」の値が「ＩＮＦＩＮＩＴＹ」となっている部分は平面、または絞り面を示す。面番号中に「ＳＴＯ」を付した面は絞り面であることを示す。「ＩＭＧ」は像面を示す。また、「ＡＳＰ」で示した面は非球面であり、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。
【００５９】
（非球面の式）
【数１】
【００６０】
ただし、
ｘ：レンズ面頂点からの光軸方向の距離
ｙ：光軸と垂直な方向の高さ
ｃ：レンズ頂点での近軸曲率
Ｋ：コーニック定数
Ａｉ：第ｉ次の非球面係数
である。
【００６１】
以下の各数値実施例に係るズームレンズ１〜５は、光軸Ｚ１に沿って物体側より順に、ズーミングの際に固定されている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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが配置された、実質的に５つのレンズ群で構成されている。開口絞りＳｔは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間で、第３レンズ群Ｇ３の近傍に配置されている。また、最終レンズ群である第５レンズ群Ｇ５と像面Ｓｉｍｇとの間に、カバーガラス等の平板状の光学部材ＧＣが配置されている。広角端から望遠端への変倍の際には、第２レンズ群Ｇ２が物体側から像面側へ、第４レンズ群Ｇ４が像面側から物体側へ移動する。
【００６２】
［数値実施例１］
［表１］〜［表４］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］、［表４］にはその他のデータを示す。このズームレンズ１は、変倍に伴って第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４が移動するため、それらの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広角端、中間焦点距離、および望遠端での値を、Ｆｎｏ．，ｆ，ωの値と共に［表３］に示す。［表４］には、各レンズ群の始面の面番号と焦点距離を示す。
【００６３】
このズームレンズ１では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、負のメニスカスレンズ（第１レンズＬ１１）と、光軸Ｚ１を９０°折り曲げるプリズム（反射部材ＬＰ）と、両面に非球面を有する両凸レンズ（第２レンズＬ１２）とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凹レンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２および正レンズＬ２３からなる接合レンズとで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ３１のみで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ４１と負のメニスカスレンズ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、物体側から順に、両凹レンズＬ５１と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５２と、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ５３とで構成されている。両凹レンズＬ５１が第１のレンズ部分群ＧＦを構成している。両凸レンズＬ５２と両凸レンズＬ５３とが、第２のレンズ部分群ＧＲを構成している。
【００６４】
【表１】
【００６５】
【表２】
【００６６】
【表３】
【００６７】
【表４】
【００６８】
［数値実施例２］
［表５］〜［表８］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５］にはその基本的なレンズデータを示し、［表６］には非球面に関するデータを示す。［表７］、［表８］にはその他のデータを示す。このズームレンズ２は、変倍に伴って第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４が移動するため、それらの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広角端、中間焦点距離、および望遠端での値を、Ｆｎｏ．，ｆ，ωの値と共に［表７］に示す。［表８］には、各レンズ群の始面の面番号と焦点距離を示す。
【００６９】
このズームレンズ２では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、負のメニスカスレンズ（第１レンズＬ１１）と、光軸Ｚ１を９０°折り曲げるプリズム（反射部材ＬＰ）と、両面に非球面を有する両凸レンズ（第２レンズＬ１２）とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凹レンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２および正レンズＬ２３からなる接合レンズとで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、両面に非球面を有する両凸レンズＬ３１のみで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ４１と負のメニスカスレンズ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、物体側から順に、両凹レンズＬ５１と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５２と、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ５３とで構成されている。両凹レンズＬ５１が第１のレンズ部分群ＧＦを構成している。両凸レンズＬ５２と両凸レンズＬ５３とが、第２のレンズ部分群ＧＲを構成している。
【００７０】
【表５】
【００７１】
【表６】
【００７２】
【表７】
【００７３】
【表８】
【００７４】
［数値実施例３］
［表９］〜［表１２］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９］にはその基本的なレンズデータを示し、［表１０］には非球面に関するデータを示す。［表１１］、［表１２］にはその他のデータを示す。このズームレンズ３は、変倍に伴って第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４が移動するため、それらの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広角端、中間焦点距離、および望遠端での値を、Ｆｎｏ．，ｆ，ωの値と共に［表１１］に示す。［表１２］には、各レンズ群の始面の面番号と焦点距離を示す。
【００７５】
このズームレンズ３では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、負のメニスカスレンズ（第１レンズＬ１１）と、光軸Ｚ１を９０°折り曲げるプリズム（反射部材ＬＰ）と、両面に非球面を有する両凸レンズ（第２レンズＬ１２）とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凹レンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２および正レンズＬ２３からなる接合レンズとで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、両面に非球面を有する両凸レンズＬ３１のみで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ４１と負のメニスカスレンズ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、物体側から順に、両凹レンズＬ５１と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５２と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５３とで構成されている。両凹レンズＬ５１が第１のレンズ部分群ＧＦを構成している。両凸レンズＬ５２と両凸レンズＬ５３とが、第２のレンズ部分群ＧＲを構成している。
【００７６】
【表９】
【００７７】
【表１０】
【００７８】
【表１１】
【００７９】
【表１２】
【００８０】
［数値実施例４］
［表１３］〜［表１６］は、図４に示した第４の構成例に係るズームレンズ４に対応する具体的なレンズデータを示している。特に［表１３］にはその基本的なレンズデータを示し、［表１４］には非球面に関するデータを示す。［表１５］、［表１６］にはその他のデータを示す。このズームレンズ４は、変倍に伴って第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４が移動するため、それらの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広角端、中間焦点距離、および望遠端での値を、Ｆｎｏ．，ｆ，ωの値と共に［表１５］に示す。［表１６］には、各レンズ群の始面の面番号と焦点距離を示す。
【００８１】
このズームレンズ４では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、負のメニスカスレンズ（第１レンズＬ１１）と、光軸Ｚ１を９０°折り曲げるプリズム（反射部材ＬＰ）と、両面に非球面を有する両凸レンズ（第２レンズＬ１２）とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凹レンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２および正レンズＬ２３からなる接合レンズとで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、両面に非球面を有する両凸レンズＬ３１のみで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ４１と負のメニスカスレンズ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、物体側から順に、両凹レンズＬ５１と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５２と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５３とで構成されている。両凹レンズＬ５１が第１のレンズ部分群ＧＦを構成している。両凸レンズＬ５２と両凸レンズＬ５３とが、第２のレンズ部分群ＧＲを構成している。
【００８２】
【表１３】
【００８３】
【表１４】
【００８４】
【表１５】
【００８５】
【表１６】
【００８６】
［数値実施例５］
［表１７］〜［表２０］は、図５に示した第５の構成例に係るズームレンズ５に対応する具体的なレンズデータを示している。特に［表１７］にはその基本的なレンズデータを示し、［表１８］には非球面に関するデータを示す。［表１８］、［表１９］にはその他のデータを示す。このズームレンズ５は、変倍に伴って第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４が移動するため、それらの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広角端、中間焦点距離、および望遠端での値を、Ｆｎｏ．，ｆ，ωの値と共に［表１９］に示す。［表２０］には、各レンズ群の始面の面番号と焦点距離を示す。
【００８７】
このズームレンズ５では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、負のメニスカスレンズ（第１レンズＬ１１）と、光軸Ｚ１を９０°折り曲げるプリズム（反射部材ＬＰ）と、両面に非球面を有する両凸レンズ（第２レンズＬ１２）とで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凹レンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２および正レンズＬ２３からなる接合レンズとで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、両面に非球面を有する両凸レンズＬ３１のみで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に非球面を有する両凸レンズＬ４１と負のメニスカスレンズ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、物体側から順に、両凹レンズＬ５１と、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５２と、物体側に非球面を有する両凸レンズおよびメニスカスレンズからなる接合レンズＬ５４とで構成されている。両凹レンズＬ５１が第１のレンズ部分群ＧＦを構成している。両凸レンズＬ５２と接合レンズＬ５４とが、第２のレンズ部分群ＧＲを構成している。
【００８８】
【表１７】
【００８９】
【表１８】
【００９０】
【表１９】
【００９１】
【表２０】
【００９２】
［各実施例のその他の数値データ］
［表２１］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２１］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。
【００９３】
【表２１】
【００９４】
［収差性能］
図６〜図２０に、各数値実施例の収差性能を示す。図６〜図２０に示した収差はいずれも無限遠合焦時のものである。
【００９５】
図６（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７（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８（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、Ｍ（破線）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。
【００９６】
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９〜図１１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１２〜図１４の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。同様にして、数値実施例４に対応するズームレンズ４についての球面収差、非点収差、および歪曲収差を図１５〜図１７の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。同様にして、数値実施例５に対応するズームレンズ５についての球面収差、非点収差、および歪曲収差を図１８〜図２０の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
【００９７】
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、広角端と望遠端との中間焦点距離、および望遠端の各変倍域において、各収差ともバランス良く補正され、優れた結像性能を有している。
【００９８】
また、各実施例について、広角端における画角が７０°〜９０°程度で、ズーム比が４〜６倍程度のズームレンズが達成できている。
【００９９】
＜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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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］
物体側より順に、ズーミングの際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが配列され、
少なくとも前記第２レンズ群と前記第４レンズ群とを移動させることによりズーミングを行うようになされ、
前記第１レンズ群は、光路を折り曲げる反射部材を有し、
前記第５レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群とが配置され、
以下の条件式を満足する
ズームレンズ。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
ただし、
β５：前記第５レンズ群の横倍率
Ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
Ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
［２］
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズと、前記反射部材と、正の屈折力を有する第２レンズとによって構成され、
以下の条件式を満足する、上記［１］に記載のズームレンズ。
｜Ｆｗ／Ｇ１Ｒ１｜＜１．０ …（３）
ただし、
Ｇ１Ｒ１：前記第１レンズの物体側の面の曲率半径
Ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
とする。
［３］
前記第１のレンズ部分群は、負の屈折率を有する単レンズからなり、
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。
ＮｄＧＦ＞１．９ ……（４）
０．６＜｜ＦＧＦ／Ｆｗ｜＜２．０ ……（５）
ただし、
ＮｄＧＦ：前記第１のレンズ部分群のｄ線での屈折率
ＦＧＦ：前記第１のレンズ部分群の焦点距離
とする。
［４］
以下の条件式を満足する、上記［１］ないし［３］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
１．２＜Ｇ１Ｒ２／Ｇ２Ｒ１＜２．０ ……（６）
ただし、
Ｇ１Ｒ２：前記第１レンズ群の最も像側の面の曲率半径
Ｇ２Ｒ１：前記第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
とする。
［５］
以下の条件式を満足する、上記［１］ないし［４］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
０．７＜｜Ｆ１／（Ｆｗ×Ｆｔ）1/2｜＜１．５ ……（７）
Ｄ１／｛（Ｆｔ／Ｆｗ）×ｔａｎ（ωｗ）｝＜５．０ ……（８）
ただし、
Ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
Ｄ１：前記第１レンズ群の最も物体側の面から前記反射部材の像側の面までの光軸上距離
ωｗ：広角端における画角
とする。
［６］
以下の条件式を満足する、上記［２］に記載のズームレンズ。
ＮｄＧ１＞１．９ ……（９）
ＮｄＰｒ＞１．９ ……（１０）
ただし、
ＮｄＧ１：前記第１レンズ群内の前記第１レンズのｄ線での屈折率
ＮｄＰｒ：前記反射部材のｄ線での屈折率
とする。
［７］
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［６］のいずれか１つに記載のズームレンズ。
［８］
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、
物体側より順に、ズーミングの際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが配列され、
少なくとも前記第２レンズ群と前記第４レンズ群とを移動させることによりズーミングを行うようになされ、
前記第１レンズ群は、光路を折り曲げる反射部材を有し、
前記第５レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群とが配置され、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
ただし、
β５：前記第５レンズ群の横倍率
Ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
Ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
［９］
前記撮像信号によって得られた撮影画像に対し歪曲収差補正処理を施す信号処理部をさらに備えた
上記［８］に記載の撮像装置。
［１０］
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［８］または［９］に記載の撮像装置。
【符号の説明】
【０１０２】
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、ＧＣ…光学部材、ＧＦ…第１のレンズ部分群、ＧＲ…第２のレンズ部分群、Ｓｔ…開口絞り、Ｌｌ１…第１レンズ、Ｌｌ２…第２レンズ、ＬＰ…反射部材、Ｓｉｍｇ…像面、Ｚ１…光軸、１〜５…ズームレンズ、１０…カメラブロック、１１…ズームレンズ、１２…撮像素子、２０…カメラ信号処理部、３０…画像処理部、４０…ＬＣＤ、５０…Ｒ／Ｗ（リーダ／ライタ）、６０…ＣＰＵ、７０…入力部、８０…レンズ駆動制御部、１００…撮像装置、１０００…メモリカード。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、ズーミングの際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが配列され、
少なくとも前記第２レンズ群と前記第４レンズ群とを移動させることによりズーミングを行うようになされ、
前記第１レンズ群は、光路を折り曲げる反射部材を有し、
前記第５レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群とが配置され、
以下の条件式を満足する
ズームレンズ。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
ただし、
β５：前記第５レンズ群の横倍率
Ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
Ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【請求項２】
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズと、前記反射部材と、正の屈折力を有する第２レンズとによって構成され、
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。
｜Ｆｗ／Ｇ１Ｒ１｜＜１．０ …（３）
ただし、
Ｇ１Ｒ１：前記第１レンズの物体側の面の曲率半径
Ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
とする。
【請求項３】
前記第１のレンズ部分群は、負の屈折率を有する単レンズからなり、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。
ＮｄＧＦ＞１．９ ……（４）
０．６＜｜ＦＧＦ／Ｆｗ｜＜２．０ ……（５）
ただし、
ＮｄＧＦ：前記第１のレンズ部分群のｄ線での屈折率
ＦＧＦ：前記第１のレンズ部分群の焦点距離
とする。
【請求項４】
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。
１．２＜Ｇ１Ｒ２／Ｇ２Ｒ１＜２．０ ……（６）
ただし、
Ｇ１Ｒ２：前記第１レンズ群の最も像側の面の曲率半径
Ｇ２Ｒ１：前記第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
とする。
【請求項５】
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。
０．７＜｜Ｆ１／（Ｆｗ×Ｆｔ）1/2｜＜１．５ ……（７）
Ｄ１／｛（Ｆｔ／Ｆｗ）×ｔａｎ（ωｗ）｝＜５．０ ……（８）
ただし、
Ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
Ｄ１：前記第１レンズ群の最も物体側の面から前記反射部材の像側の面までの光軸上距離
ωｗ：広角端における画角
とする。
【請求項６】
以下の条件式を満足する
請求項２に記載のズームレンズ。
ＮｄＧ１＞１．９ ……（９）
ＮｄＰｒ＞１．９ ……（１０）
ただし、
ＮｄＧ１：前記第１レンズ群内の前記第１レンズのｄ線での屈折率
ＮｄＰｒ：前記反射部材のｄ線での屈折率
とする。
【請求項７】
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、
物体側より順に、ズーミングの際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが配列され、
少なくとも前記第２レンズ群と前記第４レンズ群とを移動させることによりズーミングを行うようになされ、
前記第１レンズ群は、光路を折り曲げる反射部材を有し、
前記第５レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群とが配置され、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
ただし、
β５：前記第５レンズ群の横倍率
Ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
Ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【請求項８】
前記撮像信号によって得られた撮影画像に対し歪曲収差補正処理を施す信号処理部をさらに備えた
請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１】
物体側より順に、ズーミングの際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが配列され、
少なくとも前記第２レンズ群と前記第４レンズ群とを移動させることによりズーミングを行うようになされ、
前記第１レンズ群は、光路を折り曲げる反射部材を有し、
前記第５レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群とが配置され、
以下の条件式を満足する
ズームレンズ。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
ただし、
β５：前記第５レンズ群の横倍率
Ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
Ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【請求項２】
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズと、前記反射部材と、正の屈折力を有する第２レンズとによって構成され、
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。
｜Ｆｗ／Ｇ１Ｒ１｜＜１．０ …（３）
ただし、
Ｇ１Ｒ１：前記第１レンズの物体側の面の曲率半径
Ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
とする。
【請求項３】
前記第１のレンズ部分群は、負の屈折率を有する単レンズからなり、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。
ＮｄＧＦ＞１．９ ……（４）
０．６＜｜ＦＧＦ／Ｆｗ｜＜２．０ ……（５）
ただし、
ＮｄＧＦ：前記第１のレンズ部分群のｄ線での屈折率
ＦＧＦ：前記第１のレンズ部分群の焦点距離
とする。
【請求項４】
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。
１．２＜Ｇ１Ｒ２／Ｇ２Ｒ１＜２．０ ……（６）
ただし、
Ｇ１Ｒ２：前記第１レンズ群の最も像側の面の曲率半径
Ｇ２Ｒ１：前記第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
とする。
【請求項５】
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。
０．７＜｜Ｆ１／（Ｆｗ×Ｆｔ）1/2｜＜１．５ ……（７）
Ｄ１／｛（Ｆｔ／Ｆｗ）×ｔａｎ（ωｗ）｝＜５．０ ……（８）
ただし、
Ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
Ｄ１：前記第１レンズ群の最も物体側の面から前記反射部材の像側の面までの光軸上距離
ωｗ：広角端における画角
とする。
【請求項６】
以下の条件式を満足する
請求項２に記載のズームレンズ。
ＮｄＧ１＞１．９ ……（９）
ＮｄＰｒ＞１．９ ……（１０）
ただし、
ＮｄＧ１：前記第１レンズ群内の前記第１レンズのｄ線での屈折率
ＮｄＰｒ：前記反射部材のｄ線での屈折率
とする。
【請求項７】
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、
物体側より順に、ズーミングの際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが配列され、
少なくとも前記第２レンズ群と前記第４レンズ群とを移動させることによりズーミングを行うようになされ、
前記第１レンズ群は、光路を折り曲げる反射部材を有し、
前記第５レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群とが配置され、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
１．１＜β５＜１．５６ ……（１）
０．１＜｜Ｆ５／Ｆｔ｜＜４ ……（２）
ただし、
β５：前記第５レンズ群の横倍率
Ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
Ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
とする。
【請求項８】
前記撮像信号によって得られた撮影画像に対し歪曲収差補正処理を施す信号処理部をさらに備えた
請求項７に記載の撮像装置。
【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】
【公開番号】特開２０１３−５０６５０（Ｐ２０１３−５０６５０Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９６１６（Ｐ２０１１−１８９６１６）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【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３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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