JP2006113363A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高画素固体撮像素子を用いた機器に用いるのに適した、変倍比３倍程度の小型のズームレンズの結像性能を高めることである。
【解決手段】光軸Ｏに沿って物体側から順に、正の屈折力を有し変倍及び合焦に際して光軸方向の位置が常に固定された第１レンズ群１０と、負の屈折力を有する第２レンズ群２０と、正の屈折力を有する第３レンズ群３０と、正の屈折力を有する第４レンズ群４０とを含み、少なくとも第２レンズ群２０及び第４レンズ群４０を光軸Ｏ方向に移動させて変倍を行うとともに、少なくとも第４レンズ群４０を光軸Ｏ方向に移動させて合焦を行い、第１レンズ群１０は、光路を折り曲げる為の反射光学素子としてのプリズム１３と、少なくとも１枚のプラスチックレンズを含むズームレンズ１とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ズームレンズ及びこれを搭載した撮像装置に関する。

近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）型イメージセンサ等の固体撮像素子を備えた小型撮像ユニットを搭載した小型のデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の機器においては、固体撮像素子の高画素化に伴い、より高い結像性能を有するズームレンズの要望が高まってきている。また、小型撮像装置のズームレンズには、より一層の小型化が求められている。

小型撮像装置用の小型のズームレンズとしては、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レンズ群からなり、第１レンズ群中に光路を折り曲げるプリズムを配置することによってズームレンズの厚さ方向の薄型化を図ったものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１３１６１０号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているような従来のズームレンズは、その焦点距離に比して全長が長く、又ズームレンズを構成するレンズの多くをガラス材料により形成すると重量が重くなり、それにより耐衝撃性も低下するため例えば携帯電話や携帯情報端末等に搭載される小型の撮像装置に用いるには不適切であった。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、高画素固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の機器に用いるのに適した、高い結像性能を有し、変倍比３倍程度の小型のズームレンズと、このズームレンズを搭載した撮像装置とを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
光軸に沿って物体側から順に、
正の屈折力を有し変倍及び合焦に際して光軸方向の位置が常に固定された第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レンズ群とを含み、
少なくとも前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向に移動させて変倍を行うとともに、少なくとも前記第４レンズ群を光軸方向に移動させて合焦を行い、
前記第１レンズ群は、光路を折り曲げる為の反射光学素子と、少なくとも１枚のプラスチックのレンズを含むことを特徴とするズームレンズである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、
負の屈折力の第１レンズと、
前記反射光学素子と、
正の屈折力の第２レンズとを備え、
前記第１レンズ及び前記第２レンズは、プラスチックのレンズであり、
25＜νd11＜35 …（１）
45＜νd12＜60 …（２）
（但し、νd11：第１レンズのd線のアッベ数、νd12：第２レンズのd線のアッベ数）
を満たすことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のズームレンズにおいて、
前記反射光学素子は、光路を折り曲げるプリズムからなり、
前記プリズムは、プラスチック材料にて形成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は、正の屈折力の１枚のレンズのみからなり、変倍又は合焦に際して光軸方向の位置が常に固定であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、
前記第４レンズ群の光軸上の最も像側に位置するレンズは、光軸上の像側に凹面を向けた非球面のメニスカス形状からなり、プラスチック材料にて形成されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、
前記第４レンズ群の光軸上の像側に第５レンズ群を備え、
前記第５レンズ群は、１枚のプラスチックのレンズからなることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、
請求項１から６のいずれか一項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズを介して入射される光を撮像する撮像素子と、を搭載することを特徴とする撮像装置である。

請求項１に記載の発明によれば、第１レンズ群に少なくとも１枚のプラスチックのレンズを含む構成にすることにより、第１に、プラスチックのレンズは非球面形状化が容易であり、その非球面の収差補正効果により高い結像性能を得ることができる。特に広角端での歪曲収差を効果的に補正することができる。また、第２に、射出成型により成型されるプラスチックのレンズは、研磨加工により成型されるガラスのレンズと比較して生産性がよく、低コストであるため、当該ズームレンズを低コストで生産でき、さらに大量生産に向いている。また、第３に、ズームレンズを構成するレンズの中で比較的レンズ径及び体積の大きい第１レンズ群のレンズをプラスチック材料により形成することで、ズームレンズを軽量化でき、尚且つそれにより耐衝撃性を向上させることができ、携帯機器等の撮像装置に適したズームレンズにすることができる。また、第４に、第１レンズ群は光路を折り曲げる反射光学素子を含むため、反射光学素子より物体側のレンズと、反射光学素子よりも像側のレンズとが干渉してしまうおそれがあるが、少なくとも１枚のレンズをプラスチックのレンズにより構成することにより、レンズ同士の干渉を防ぐような形状に加工することが容易となり、光路折り曲げによるレンズ同士の干渉を防ぐことができる。

請求項２に記載の発明によれば、光軸上を物体側より、負の第１レンズと、光路を折り曲げるための反射光学素子と、正の第２レンズとの構成にすることにより、反射光学素子に入射する光束径を小さくでき、従って、反射光学素子を小型化できる。さらに、第１レンズが式（１）を満たし、第２レンズが式（２）を満たすことで、第１レンズ群で発生する色収差を補正することができる。

請求項３に記載の発明によれば、光路を折り曲げるためのプリズムをプラスチック材料から形成することにより、ズームレンズを軽量化でき、その軽量化により耐衝撃性が向上し、携帯機器等の撮像装置に搭載するに適したズームレンズにすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、第３レンズ群を１枚の正レンズのみにより構成し、光軸方向の位置を変倍及び合焦に際し常時固定とすることにより、撮像装置の光学系の駆動部を簡略化することができ、撮像装置を小型化及び軽量化できる。また、第３レンズ群の正レンズは、プラスチックのレンズであることが望ましい。

請求項５に記載の発明によれば、第４レンズ群の最も像側の面を、像側に凹面を向けた非球面のメニスカス形状とすることで、像面湾曲と歪曲収差を効果的に補正することができる。また、第４レンズ群の最も像側のレンズは、プラスチックのレンズであることが望ましい。

請求項６に記載の発明によれば、第４レンズ群の像側に、変倍に際して光軸方向の位置が固定で、非球面形状を有する１枚の正レンズのみからなる第５レンズ群を配置することにより、像面湾曲を効果的に補正することができ、また、良好な像側テレセントリック特性を得やすい構成にできる。さらに、第５レンズ群を構成するレンズは、正の屈折力を有することが望ましい。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１から６のいずれか一項に記載のズームレンズを搭載することで、小型かつ軽量な撮像装置を得ることができる。

以下、添付図を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、説明する例に限定されるものではない。

なお、本明細書中における「像側テレセントリック特性」について説明する。固体撮像素子を備えた撮像装置に用いられるズームレンズには、画面全域において良好な受光感度を得るために像側テレセントリックであることが要求される。この、像側テレセントリックとは、各像高において主光線が光軸と平行な角度で固体撮像素子の撮像面に入射することを言う。近年では、固体撮像素子の結像面上にマイクロレンズアレイを適当に配置することによって、像側テレセントリックの不満足量を補正することが可能であるため、実際には撮像面周辺部で５°〜３０°程度の角度をもって入射するような、略像側テレセントリックな撮像レンズを用いることが一般的となっている。また、このとき、画面全域で良好な受光感度及び像質を得るためには、像高に対して撮像面への主光線入射角度が一律に増加するような略像側テレセントリック特性を持つことが望ましい。そこで、本明細書中で、「良好な像側テレセントリック特性」というときは、撮像面最周辺部での主光線の入射角度が２０°以下程度であることをいうものとする。

また、本明細書中における「プラスチックのレンズ、プラスチック材料から形成されるレンズ」及びこれらに類似する言葉は、プラスチック材料を母材とし、プラスチック材料中に小径の粒子を分散させた素材から成形され、かつプラスチックの体積比が半分以上のレンズを含むものとし、さらにその表面に反射防止や表面硬度の向上を目的としてコーティング処理を行った場合も含むものとする。また、プラスチック材料から形成される反射光学素子についても同様である。

図１及び図２を参照して、本実施の形態の装置構成を説明する。図１に、本実施の形態のデジタルスチルカメラ１００の内部構成を示す。

図１に示すように、撮像装置としてのデジタルスチルカメラ１００は、光学系１０１と、固体撮像素子１０２と、Ａ／Ｄ変換部１０３と、制御部１０４と、光学系駆動部１０５と、タイミング発生部１０６と、撮像素子駆動部１０７と、画像メモリ１０８と、画像処理部１０９と、画像圧縮部１１０と、画像記録部１１１と、表示部１１２と、操作部１１３とを備えて構成される。

光学系１０１は、後述するズームレンズ１を含む光学系であり、被写体からの光が入射される。固体撮像素子１０２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、入射光をＲ，Ｇ，Ｂ毎に光電変換して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、デジタルスチルカメラ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（後述する第２レンズ群２０及び第４レンズ群４０の移動）、露出等において、光学系１０１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、固体撮像素子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、ＳＤ（Secure Digital）メモリカード、メモリスティック、ｘＤピクチャ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、各種操作画面等を表示する。操作部１１３は、レリーズボタン、各種モード、値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。

ここで、デジタルスチルカメラ１００における動作を説明する。被写体撮影では、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、光学系１０１を介して得られた被写体の像が、固体撮像素子１０２の受光面に結像される。光学系１０１の撮影光軸後方に配置された固体撮像素子１０２が、タイミング発生部１０６、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γ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の駆動により光学系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、静止画撮影を行ないたいタイミングで、ユーザが操作部１１３のレリーズボタンを押下することにより、静止画像データが撮影される。レリーズボタンの押下のタイミングで、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。

図２に、光学系１０１に含まれるズームレンズ１の構成を示す。ズームレンズ１は、物体側（被写体側）から像面ＩＭＧ側へ光軸Ｏに沿って順に、正の屈折力の第１レンズ群１０と、負の屈折力の第２レンズ群２０と、開口絞りＤと、正の屈折力の第３レンズ群３０と、正の屈折力の第４レンズ群４０と、正の屈折力の第５レンズ群５０と、カバーガラス６１と、を備えて構成される。像面ＩＭＧは、固体撮像素子１０２の受光面とする。なお、カバーガラス６１の前段に、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ等を備える構成としてもよい。

ズームレンズ１は、広角端から望遠端への変倍及び合焦に際し、第１レンズ群１０、第３レンズ群３０、第５レンズ群５０及び開口絞りＤは光軸Ｏ上の位置が不変であり、第２レンズ群２０、第４レンズ群４０は、光軸Ｏ上の位置を移動する。具体的には、広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群１０と第２レンズ群２０との間隔が広がるように第２レンズ群２０が移動し、第３レンズ群３０と第４レンズ群４０との間隔が狭まるように第４レンズ群４０が移動し、合焦において、少なくとも第４レンズ群４０が光軸Ｏに沿って移動する。

第１レンズ群１０は、物体側から像面ＩＭＧ側へ光軸Ｏに沿って順に、両面が非球面形状で負の屈折力を有するプラスチックの第１レンズとしての負レンズ１１と、光線を反射することで光路を９０°折り曲げる作用を持ちプラスチックにより形成された反射光学素子としてのプリズム１３と、両面が非球面形状で正の屈折力を有するプラスチックの第２レンズとしての正レンズ１２とを備えて構成される。物体側から像面ＩＭＧ側へ光軸Ｏに沿って順に、負レンズ１１が面Ｓ１，Ｓ２を有し、プリズム１３が面Ｓ３，（反射）面Ｓ４，面Ｓ５を有し、正レンズ１２が面Ｓ６，Ｓ７を有する。

第２レンズ群２０は、物体側から像面ＩＭＧ側へ光軸Ｏに沿って順に、両面が非球面形状でプラスチックの負レンズ２１と、負レンズ２２及び正レンズ２３の接合レンズと、を備えて構成される。物体側から像面ＩＭＧ側へ光軸Ｏに沿って順に、負レンズ２１が面Ｓ８，Ｓ９を有し、負レンズ２２及び正レンズ２３が面Ｓ１０〜Ｓ１２を有する。

第３レンズ群３０は、開口絞りＤの光軸Ｏ上像側近傍に位置し、光軸Ｏ上物体側が非球面形状の正レンズ３１のみを備えて構成される。物体側から像面ＩＭＧ側へ光軸Ｏに沿って順に、開口絞りＤが面Ｓ１３を有し、正レンズ３１が面Ｓ１４，Ｓ１５を有する。

第４レンズ群４０は、物体側から像面ＩＭＧ側へ光軸Ｏに沿って順に、正レンズ４１及び負レンズ４２の接合された接合レンズと、光軸Ｏ方向の像側に非球面形状の凹面（面Ｓ２０）を向けたプラスチックのメニスカスレンズ４３と、を備えて構成される。物体側から像面ＩＭＧ側へ光軸Ｏに沿って順に、正レンズ４１及び負レンズ４２が面Ｓ１６〜Ｓ１８を有し、メニスカスレンズ４３が面Ｓ１９、Ｓ２０を有する。

第５レンズ群５０は、両面が非球面形状でプラスチックの正レンズ５１のみを備えて構成される。物体側から像面ＩＭＧ側へ光軸Ｏに沿って順に、正レンズ５１が面Ｓ２１，Ｓ２２を有する。カバーガラス６１は、物体側から像面ＩＭＧ側へ光軸Ｏに沿って順に、面Ｓ２３，Ｓ２４を有する。

レンズの各非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向をＸ軸とした直交座標系において、頂点曲率をＣ、円錐定数をＫ、非球面係数をA4，A6，A8，A10，A12として、次式（３）で表す。

また、第１レンズ群１０は、次式（１）、（２）を満たす。
25＜νd11＜35 …（１）
45＜νd12＜60 …（２）
但し、νd11：負レンズ１１のｄ線でのアッベ数、νd12：正レンズ１２のｄ線でのアッベ数、である。式（１）は、負レンズ１１のｄ線でのアッベ数を規定する式である。式（２）は、正レンズ１２のｄ線でのアッベ数を規定する式である。

本実施の形態によれば、第１レンズ群１０にプラスチックの負レンズ１１及び正レンズ１２を備える構成にすることにより、第１に、プラスチックのレンズは非球面形状化が容易であり、その非球面の収差補正効果により高い結像性能を得ることができる。特に広角端での歪曲収差を効果的に補正することができる。また、第２に、射出成型により成型されるプラスチックのレンズは、研磨加工により成型されるガラスレンズと比較して生産性がよく、低コストであるため、ズームレンズ１を低コストで生産でき、さらに大量生産に向いている。また、第３に、ズームレンズ１を構成するレンズの中で比較的レンズ径及び体積の大きい第１レンズ群１０のレンズをプラスチック材料により形成することにより、ズームレンズ１を軽量化でき、尚且つそれにより耐衝撃性を向上させることができ、携帯可能なデジタルスチルカメラ１００に搭載するに適したズームレンズ１にすることができる。

また、第４に、第１レンズ群１０が光路を折り曲げる反射光学素子としてのプリズム１３を含むため、プリズム１３より物体側の負レンズ１１と、プリズム１３よりも像側の正レンズ１２とが干渉してしまうおそれがあるが、負レンズ１１及び正レンズ１２をプラスチックのレンズにより構成することで、レンズ同士の干渉を防ぐような形状に加工することが容易となり、光路折り曲げによるレンズ同士の干渉を防ぐことができる。なお、第１レンズ群１０は、プラスチックの負レンズ１１及び正レンズ１２を備える構成としたが、これに限定されるものではなく、第１レンズ群が少なくとも１枚のプラスチックのレンズを含む構成としてもよい。

また、第１レンズ群１０を、光軸Ｏ上を物体側より順に、負レンズ１１と、プリズム１３と、正レンズ１２との構成にすることにより、プリズム１３に入射する光束径を小さくでき、従って、プリズム１３を小型化できる。さらに、負レンズ１１が式（１）を満たし、正レンズ１２が式（２）を満たすことで、第１レンズ群１０で発生する色収差を補正することができる。

また、光路を折り曲げるためのプリズム１３をプラスチック材料から形成することにより、ズームレンズ１を軽量化でき、その軽量化により耐衝撃性が向上でき、携帯可能なデジタルスチルカメラ１００に搭載するに適したズームレンズ１にすることができる。

また、第３レンズ群３０を１枚の正レンズ３１のみにより構成し、光軸Ｏ方向の位置を変倍及び合焦に際し常時固定とすることにより、デジタルスチルカメラ１００の光学系駆動部１０５を簡略化することができ、デジタルスチルカメラ１００を小型化及び軽量化することができる。さらに、正レンズ３１がプラスチックレンズであるため、デジタルスチルカメラ１００をより小型化及び軽量化することができる。

また、第４レンズ群４０の最も像側の面Ｓ２０を、像側に凹面を向けた非球面のメニスカス形状とすることで、像面湾曲と歪曲収差を効果的に補正することができる。また、第４レンズ群４０の最も像側（像面ＩＭＧ側）のレンズ（メニスカスレンズ４３）は、プラスチックのレンズであることに限定されるものではないが、本実施の形態のようにプラスチックのレンズであることが望ましい。

また、第４レンズ群４０の像側に、変倍に際して光軸Ｏ方向の位置が固定で、非球面形状を有する１枚のプラスチックのレンズのみからなる第５レンズ群５０を配置することにより、像面湾曲を効果的に補正することができ、また、良好な像側テレセントリック特性を得やすい構成にできる。さらに、第５レンズ群５０が正の屈折力の正レンズ５１を有するので、像面湾曲をより効果的に補正することができ、また、より良好な像側テレセントリック特性を得やすい構成にできる。

また、ズームレンズ１を搭載する、小型且つ軽量なデジタルスチルカメラ１００を得ることができる。

上記実施の形態に係る具体的な実施例１を説明する。本実施例のズームレンズ１は、次表１を満たす。

上記表１（ａ）において、ri:光学素子の面Ｓi（i:番号）における曲率、di:間隔［mm］（光軸Ｏ上の光学素子の厚さ又はそのgap長）、ndi：di部分のｄ線での屈折率、νdi：di部分のアッベ数、である。また、diは、光軸Ｏ上における、面ＳiとＳ(ｉ＋１)との間隔である。

また、上記表１（ｂ）において、第１面Ｓ１、第２面Ｓ２、第６面Ｓ６、第７面Ｓ７、第８面Ｓ８、第９面Ｓ９、第１４面Ｓ１４、第２０面Ｓ２０、第２１面Ｓ２１、第２２面Ｓ２２の各非球面係数は、上記式（３）の各係数を示す。また、上記表１（ｃ）において、ズームレンズ１の焦点距離ｆを6.30mm，10.60mm，17.90mmに変化させた場合の、長さd7、d12、d15、d20の値を示す。また、焦点距離ｆ＝6.30mm，10.60mm，17.90mmに対応するズームレンズ１の画角は、順に、画角２ω＝63.0°、38.0°、23.0°である。

また、本実施例のズームレンズ１におけるνd11、νd12の各値を次の表２に示す。

表２に示すように、本実施例のズームレンズ１におけるνd11、νd12の各値は、順に、上記式（１）、式（２）を満たす。

図３（ａ）に、焦点距離ｆ＝6.30mmにおける本実施例のズームレンズ１の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。図３（ｂ）に、焦点距離ｆ＝10.60mmにおける本実施例のズームレンズ１の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。図３（ｃ）に、焦点距離ｆ＝17.90mmにおける本実施例のズームレンズ１の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、本実施例のズームレンズ１によれば、焦点距離ｆを変化させても、球面収差、非点収差及び歪曲収差を良好に補正できる。

なお、上記実施の形態及び実施例１における記述は、本発明に係る好適なズームレンズ及び撮像装置の一例であり、これに限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態及び実施例１において、ズームレンズを搭載した撮像装置として、デジタルスチルカメラの例を説明したがこれに限定されるものではなく、ビデオカメラや、撮像機能付の携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の少なくとも撮像機能を有する携帯端末等の機器としてもよい。

また、ズームレンズを搭載した撮像装置を、上記機器に搭載される撮像ユニットとしてもよい。ここで、図４を参照して、撮像装置としての撮像ユニット２５０を搭載した携帯電話機２００の例を説明する。図４に、携帯電話機２００の内部構成を示す。

図４に示すように、携帯電話機２００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）２１０と、番号等をキーにより操作入力するための操作部２２０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２３０と、アンテナ２４１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２４０と、撮像装置としての撮像ユニット２５０と、携帯電話機２００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）２６０と、制御部２１０によって実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、或いは撮像ユニット２５０により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）２７０とを備えている。

撮像ユニット２５０は、上記実施の形態におけるズームレンズ１と、（固体）撮像素子と、鏡筒と、ズームレンズ１の駆動機構等と、により構成され、撮像ユニット２５０自体は、制御部や画像処理部を有せず、コネクタ等により制御部、操作部、表示部等に結合されることを前提としたレンズユニットとする。具体的には、撮像ユニット２５０は、例えば、撮像光学系における筐体の物体側端面が携帯電話機２００の背面（表示部２３０のメイン表示部を正面とする）に設けられ、メイン表示部の下方に相当する位置に配設される。また、撮像ユニット２５０の外部接続端子は、携帯電話機２００の制御部２１０と接続され、撮像ユニット２５０により撮像された輝度信号や色差信号等の画像信号が外部接続端子を介して制御部２１０側に出力される。また、撮像ユニット２５０から入力された画像信号は、携帯電話機２００の制御系により、記憶部２６０に記憶されたり、或いは表示部２３０で表示され、さらには、無線通信部２４０を介して映像情報として外部に送信される。

また、ズームレンズを搭載した撮像装置としての撮像ユニットは、上記レンズユニットと、基板上に配置された制御部及び画像処理部等と、を有し、コネクタ等により表示部及び操作部等を有する別体に結合され用いられることを前提とするカメラモジュールとして構成してもよい。

また、上記実施の形態及び実施例１において、反射光学素子としてプリズムを用いる構成を説明したが、これに限定されるものではなく、ミラー等の、その他の反射光学素子を用いる構成としてもよい。

本発明に係る実施の形態のデジタルスチルカメラ１００の内部構成を示す図である。 光学系１０１に含まれるズームレンズ１の構成を示す図である。 （ａ）は、焦点距離ｆ＝6.30mmにおける実施例１のズームレンズ１の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。（ｂ）は、焦点距離ｆ＝10.60mmにおけるズームレンズ１の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。（ｃ）は、焦点距離ｆ＝17.90mmにおけるズームレンズ１の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 携帯電話機２００の内部構成を示すブロック図である。

符号の説明

Ｏ 光軸
１００ デジタルスチルカメラ
１０１ 光学系
１ ズームレンズ
Ｄ 開口絞り
１０ 第１レンズ群
１１ 負レンズ
１３ プリズム
１２ 正レンズ
２０ 第２レンズ群
２１，２２ 負レンズ
２３ 正レンズ
３０ 第３レンズ群
３１ 正レンズ
４０ 第４レンズ群
４１ 正レンズ
４２ 負レンズ
４３ メニスカスレンズ
５０ 第５レンズ群
５１ 正レンズ
６１ カバーガラス
１０２ 固体撮像素子
１０３ Ａ／Ｄ変換部
１０４ 制御部
１０５ 光学系駆動部
１０６ 撮像素子駆動部
１０７ タイミング発生部
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
２００ 携帯電話機
２１０ 制御部
２２０ 操作部
２３０ 表示部
２４０ 無線通信部
２４１ アンテナ
２５０ 撮像ユニット
２６０ 記憶部
２７０ 一時記憶部

Claims (7)

1. 光軸に沿って物体側から順に、
   正の屈折力を有し変倍及び合焦に際して光軸方向の位置が常に固定された第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レンズ群とを含み、
   少なくとも前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向に移動させて変倍を行うとともに、少なくとも前記第４レンズ群を光軸方向に移動させて合焦を行い、
   前記第１レンズ群は、光路を折り曲げる為の反射光学素子と、少なくとも１枚のプラスチックのレンズを含むことを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、
   負の屈折力の第１レンズと、
   前記反射光学素子と、
   正の屈折力の第２レンズとを備え、
   前記第１レンズ及び前記第２レンズは、プラスチックのレンズであり、
   25＜νd11＜35 …（１）
   45＜νd12＜60 …（２）
   （但し、νd11：第１レンズのd線でのアッベ数、νd12：第２レンズのd線でのアッベ数）
   を満たすことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記反射光学素子は、光路を折り曲げるプリズムからなり、
   前記プリズムは、プラスチック材料にて形成されてい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。
4. 前記第３レンズ群は、正の屈折力の１枚のレンズのみからなり、変倍又は合焦に際して光軸方向の位置が常に固定であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
5. 前記第４レンズ群の光軸上の最も像側に位置するレンズは、光軸上の像側に凹面を向けた非球面のメニスカス形状からなり、プラスチック材料にて形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
6. 前記第４レンズ群の光軸上の像側に第５レンズ群を備え、
   前記第５レンズ群は、１枚のプラスチックのレンズからなることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のズームレンズと、
   前記ズームレンズを介して入射される光を撮像する撮像素子と、を搭載することを特徴とする撮像装置。

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