JP2008032924A - ズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの変倍方法、ズームレンズの防振方法 - Google Patents

ズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの変倍方法、ズームレンズの防振方法 Download PDF

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Abstract

【課題】高画素の電子撮像素子に適し、高変倍比化と小型化とを図った高性能なズームレンズ等を提供する。
【解決手段】光軸に沿って物体側から順に、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とを有し、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍は、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４を光軸方向へ移動させることによって行い、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前側レンズ群Ｇ１ｆと、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子Ｐと、正の屈折力を有する後側レンズ群Ｇ１ｒとを有し、所定の条件式を満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの変倍方法、及びズームレンズの防振方法に関する。
従来、電子スチルカメラ等のように、結像した被写体像を電子撮像素子等の受光素子を用いて電気的な信号として出力しデジタル画像として記録するカメラが多く使用されている。特に近年、電子撮像素子は、微細化と高集積化が図られ、安価で高画素なものが提供されるようになっている。そして、高集積化によって小型化も図られているため、斯かる電子撮像素子を搭載するカメラ用のレンズ系も小型化が図られている。
しかしながら、前述のようなカメラにズームレンズを採用する場合、特にズームの変倍比を大きくしようとする場合には、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の収差補正等を考慮すると、レンズの枚数が多くなり各レンズ群の厚みが増大し、ひいてはレンズ全長が大型化することとなる。したがって、ズームレンズやカメラの小型化には限界があるものの、近年ではカメラのデザインや携帯性を重視し、より小型化の要求が高まってきている。
斯かる背景の下、ズームレンズ中に光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子を配置することで小型化を図る方法が提案されている。具体的には、光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とから構成され、光路を折り曲げるためのプリズムが第１レンズ群中に配置された変倍比が３倍程度のズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開２０００−１３１６１０号公報
ここで、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子をズームレンズ中に配置する場合、ズームレンズの奥行き方向の長さ、即ちズームレンズの入射光軸方向の長さを短縮するためには、光路折り曲げ素子を第１レンズ群中に配置することが最も効果的である。そしてこの場合、光路折り曲げ素子自体の小型化を図ることで、ズームレンズの奥行き方向の長さのさらなる短縮化を達成することが可能となる。
しかしながら、ズームレンズの高変倍比化を図る場合には、変倍に必要な光学全長が増加するため、第１レンズ群のレンズ径を大きくしなければならない。したがって、これに伴い光路折り曲げ素子も大型化しなければならず、ズームレンズの奥行き方向の長さの短縮化を図ることができなくなってしまう。
従来のズームレンズは、上述のように第１レンズ群中に光路を折り曲げるためのプリズムを配置することで奥行き方向の長さの短縮化を図っているものの、変倍比が小さく、またプリズムの小型化も十分に図られていないという問題がある。
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、高画素の電子撮像素子に適し、高変倍比化と小型化とを図った高性能なズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの変倍方法、及びズームレンズの防振方法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本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行い、
前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前側レンズ群と、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子と、正の屈折力を有する後側レンズ群とを有し、
以下の条件式（１）,（２）を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
（１） ０．３＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
（２） ０．７５＜（ｆｗ・ｆｔ）１／２／（−ｆｎ１）＜０．９５
但し、
ｆ１ ：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
ｆｔ ：望遠端状態における前記ズームレンズの焦点距離
ｆｎ１：前記第１レンズ群における前記前側レンズ群の焦点距離
また本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行い、
前記第１レンズ群は、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子を有し、
前記第３レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることで、ぶれによる結像位置の変位を補正することを特徴とするズームレンズを提供する。
また本発明のズームレンズを備えていることを特徴とする撮像装置を提供する。
また本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有するズームレンズの変倍方法であって、
広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行い、
前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前側レンズ群と、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子と、正の屈折力を有する後側レンズ群とを有し、
以下の条件式（１）,（２）を満足することを特徴とするズームレンズの変倍方法を提供する。
（１） ０．３＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
（２） ０．７５＜（ｆｗ・ｆｔ）１／２／（−ｆｎ１）＜０．９５
但し、
ｆ１ ：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
ｆｔ ：望遠端状態における前記ズームレンズの焦点距離
ｆｎ１：前記第１レンズ群における前記前側レンズ群の焦点距離
また本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有するズームレンズの防振方法であって、
広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行い、
前記第１レンズ群は、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子を有し、
前記第３レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることで、ぶれによる結像位置の変位を補正することを特徴とするズームレンズの防振方法を提供する。
本発明によれば、高画素の電子撮像素子に適し、高変倍比化と小型化とを図った高性能なズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの変倍方法、及びズームレンズの防振方法を提供することができる。
以下、本発明の実施形態に係るズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの変倍方法、及びズームレンズの防振方法について説明する。
本ズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行い、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前側レンズ群と、光路を略９０°折り曲げるための光路折り曲げ素子と、正の屈折力を有する後側レンズ群とを有し、以下の条件式（１）,（２）を満足するように構成されている。
（１） ０．３＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
（２） ０．７５＜（ｆｗ・ｆｔ）１／２／（−ｆｎ１）＜０．９５
但し、
ｆ１ ：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
ｆｔ ：望遠端状態における前記ズームレンズの焦点距離
ｆｎ１：前記第１レンズ群における前記前側レンズ群の焦点距離
ズームレンズの高変倍比化には、レンズ群を増やすことや各レンズ群の移動量を増やすことが有効であるものの、これに伴いレンズが大型化し、レンズの枚数も増加してしまう。このため、斯かるズームレンズを備えたカメラは、レンズをカメラ本体に収納した状態、所謂沈胴状態でも大きくなり、カメラ本体が大型化してしまう。
そこで、本ズームレンズは、上述のように第１レンズ群中に光路折り曲げ素子を配置することで、ズームレンズの奥行き方向の長さを短縮し、レンズ鏡筒やカメラ本体の薄型化を実現している。
また、レンズ鏡筒やカメラ本体のさらなる薄型化を図るためには光路折り曲げ素子の小型化が必要である。本ズームレンズでは、第５レンズ群が負の屈折力を有する構成であることによって、第５レンズ群よりも物体側に位置するレンズ群全体の焦点距離が小さくなり、レンズ有効径を小さくすることができるため、光路折り曲げ素子の小型化も可能となる。
また本ズームレンズにおいて、上記条件式（１）は、第１レンズ群の焦点距離と望遠端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離との関係を規定したものである。
条件式（１）の下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態における球面収差や全変倍域にわたる色収差が悪化してしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（１）の下限値を０．３５に設定することが望ましい。
一方、条件式（１）の上限値を上回ると、第１レンズ群の屈折力が小さくなる。したがって、高変倍比化を実現するために、変倍時のレンズ群の移動量を大きく確保する必要があるため、ズームレンズの全長が大きくなってしまう。または、第３レンズ群と第４レンズ群の屈折力を大きくしなければならず、広角端状態において非点収差が悪化してしまう。
以上より、本ズームレンズが条件式（１）を満足することで、高変倍比化を図りつつ小型化を達成することができる。
条件式（２）は、第１レンズ群中の前側レンズ群の焦点距離を規定したものである。
条件式（２）の下限値を下回ると、即ち前側レンズ群の屈折力が小さくなると、広角端状態において光路折り曲げ素子に入射する最大画角光線の有効径を小さくすることができない。このため、全画角にわたって光路を折り曲げるためには、光路折り曲げ素子を大きくしなければならず、小型化を達成することができなくなってしまう。または、光路折り曲げ素子を小型化するために第２レンズ群の屈折力を大きくしてズームレンズの全長を短縮しなければならず、広角端状態における非点収差や望遠端状態における軸上色収差が悪化してしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（２）の下限値を０．８０に設定することが望ましい。
一方、条件式（２）の上限値を上回ると、即ち前側レンズ群の屈折力が大きくなると、望遠端状態における球面収差が悪化してしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（２）の上限値を０．９２に設定することが望ましい。
以上より、本ズームレンズが条件式（２）を満足することで、諸収差を良好に補正しながら光路折り曲げ素子を小型化することができ、ズームレンズの小型化を実現することができる。
また本ズームレンズは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、及び前記第５レンズ群は像面に対して固定されていることが望ましい。
この構成により、移動するレンズ群が２つのみとなるため、これらのレンズ群を駆動するための駆動系を簡素化することができる。したがって、鏡筒を小型化し、省電力化を図ることも可能となる。
また本ズームレンズは、無限遠物体から有限距離物体への合焦は、前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行うことが望ましい。
この構成により、移動するレンズ群が２つのみとなるため、これらのレンズ群を駆動するための駆動系を簡素化することができる。したがって、鏡筒を小型化し、省電力化を図ることも可能となる。
また本ズームレンズは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３） １．０＜βＴ５＜１．５
但し、
βＴ５：望遠端状態における無限遠物体合焦時の前記第５レンズ群の結像倍率
条件式（３）は、第５レンズ群の結像倍率を規定したものである。
条件式（３）の下限値を下回ると、第５レンズ群よりも物体側に位置するレンズ群全体の焦点距離がズームレンズ全系の焦点距離に比べて大きくなる。このため、光路折り曲げ素子が大型化し、ズームレンズの小型化を達成することができなくなってしまう。
一方、条件式（３）の上限値を上回ると、諸収差、特に望遠端状態における球面収差が大きくなってしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（３）の上限値を１．４に設定することが望ましい。
以上より、本ズームレンズが条件式（３）を満足することで、球面収差等の諸収差を良好に補正しながらズームレンズの小型化を実現することができる。
また本ズームレンズは、前記第５レンズ群が、１つの接合レンズで構成されていることが望ましい。
この構成により、第５レンズ群において色収差の発生を抑え、また製造誤差によるレンズの相対的な偏芯を極めて小さくすることができる。なお、前記接合レンズは、３枚以上のレンズからなる接合レンズとしても良い。
また本ズームレンズは、前記第３レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることで、ぶれによる結像位置の変位を補正することが望ましい。
一般に、レンズ系の一部を偏芯させることで手ぶれ等による結像位置の変位を補正する防振方法では、偏芯量が小さく、かつ偏芯時の性能劣化が極めて小さいことが求められる。特に、ズームレンズにおいて光路を折り曲げて小型化を図る場合には、偏芯量を小さくすることが不可欠である。また、偏芯させるレンズ群即ち防振レンズ群は、その径が小さく、かつ色収差や球面収差が補正されていることが求められる。
そこで本ズームレンズは、上述のように第３レンズ群で防振を行う構成としたことで、偏芯敏感度を適切な値に設定しながら各収差を良好に補正することができるため、防振時の性能劣化も小さくすることができる。
本ズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行い、前記第１レンズ群は、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子を有し、前記第３レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることで、ぶれによる結像位置の変位を補正するように構成されている。
ここで、光学系の小型化を図るためには、該光学系と組み合わせて用いられる撮像素子の小型化を図ることが有効な手段である。しかしながら撮像素子を小型化すれば、受光素子が微細化してしまい、各受光素子における受光量が低下し、即ち感度低下を招くこととなってしまう。なお、撮像素子の高画素化を図った場合にも、受光素子が微細化し、同様に感度低下を招くこととなってしまう。したがってこれらの感度低下を補うためには、光学系を大口径化するか、又は撮影時の露光時間を長くする必要がある。しかしながら、光学系を大口径化すれば、当該光学系が大型化し、撮像素子を小型化した効果が打ち消されてしまうため本発明の意図に反する。また、露光時間を長くすれば、手ぶれが発生しやすくなってしまうため、手ぶれを補正するための防振機構が光学系に必要となる。
そこで本ズームレンズは、上述のように第３レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることで、防振を行う構成としている。
一般に、レンズ系の一部を偏芯させることで手ぶれ等による結像位置の変位を補正する防振方法では、偏芯量が小さく、かつ偏芯時の性能劣化が極めて小さいことが求められる。特に、ズームレンズにおいて光路を折り曲げて小型化を図る場合には、偏芯量を小さくすることが不可欠である。また、偏芯させるレンズ群即ち防振レンズ群は、その径が小さく、かつ色収差や球面収差が補正されていることが求められる。
そこで本ズームレンズは、上述のように第３レンズ群で防振を行う構成としたことで、偏芯敏感度を適切な値に設定しながら各収差を良好に補正することができるため、防振時の性能劣化も小さくすることができる。
また本ズームレンズは、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４） １．０＜（１−β３Ｔ）・βｒＴ＜１．８
但し、
β３Ｔ：望遠端状態における無限遠物体合焦時の前記第３レンズ群の結像倍率
βｒＴ：前記第３レンズ群よりも像側に位置する前記各レンズ群の合成結像倍率
条件式（４）は、第３レンズ群の結像倍率と第３レンズ群よりも像側に位置するレンズ群全体の結像倍率との関係を規定したものであり、第３レンズ群の偏芯敏感度を表している。
条件式（４）の下限値を下回ると、ぶれを補正するための第３レンズ群の偏芯量が大きくなる。したがって防振機構が大型化し、レンズ鏡筒の薄型化を達成することができなくなってしまう。また、そのままレンズ鏡筒の薄型化を図ろうとすれば、大きなぶれを補正することができなくなる。このため、防振による十分なぶれ補正効果を得ることができなくなり、コマ収差が悪化し良好な結像性能を達成することができなくなってしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（４）の下限値を１．０５に設定することが望ましい。
一方、条件式（４）の上限値を上回ると、第３レンズ群の偏芯敏感度が高くなり過ぎる。このため、微小な制御誤差によって像の変位が発生し、コントラストの低下を招くことになってしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（４）の上限値を１．６５に設定することが望ましい。そして、本発明の効果を最も確実にするためには、条件式（４）の上限値を１．５０に設定することが望ましい。
以上より、本ズームレンズが条件式（４）を満足することで、小型でありながら十分なぶれ補正効果を実現することができる。
また本ズームレンズは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５） −０．２＜１／β３Ｔ＜０．２
但し、
β３Ｔ：望遠端状態における無限遠物体合焦時の前記第３レンズ群の結像倍率
条件式（５）は、第３レンズ群の結像倍率を規定したものである。
条件式（５）の下限値を下回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなるため、光学全長の短縮化には有利である。しかしながら、第３レンズ群の第４レンズ群との偏芯によって非点収差が大きくなるため、防振時の光学性能の劣化が大きくなってしまう。
一方、条件式（５）の上限値を上回ると、光学全長が大きくなってしまう。また、この光学全長を小さくするためには、第１レンズ群や第４レンズ群の屈折力を大きくしなければならず、これによって球面収差を補正することが困難になってしまう。また同様に、第３レンズ群の第４レンズ群との偏芯によって非点収差が大きくなるため、防振時の光学性能の劣化が大きくなってしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（５）の上限値を０．１に設定することが望ましい。
以上より、本ズームレンズが条件式（５）を満足することで、第３レンズ群が第４レンズ群と偏芯した時の光学性能の劣化を防ぎ、防振時にも高い光学性能を達成することができる。
また本ズームレンズは、前記第１レンズ群が、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前側レンズ群と、前記光路折り曲げ素子と、正の屈折力を有する後側レンズ群とを有し、以下の条件式（１）,（２）を満足することが望ましい。
（１） ０．３＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
（２） ０．７５＜（ｆｗ・ｆｔ）１／２／（−ｆｎ１）＜０．９５
但し、
ｆ１ ：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
ｆｔ ：望遠端状態における前記ズームレンズの焦点距離
ｆｎ１：前記第１レンズ群における前記前側レンズ群の焦点距離
なお、条件式（１）及び条件式（２）については、上述した説明と同様であるためその説明を省略する。
また本ズームレンズは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、及び前記第５レンズ群は像面に対して固定されていることが望ましい。
この構成により、移動するレンズ群が２つのみとなるため、これらのレンズ群を駆動するための駆動系を簡素化することができる。したがって、鏡筒を小型化し、省電力化を図ることも可能となる。
また本ズームレンズは、無限遠物体から有限距離物体への合焦は、前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行うことが望ましい。
この構成により、移動するレンズ群が２つのみとなるため、これらのレンズ群を駆動するための駆動系を簡素化することができる。したがって、鏡筒を小型化し、省電力化を図ることも可能となる。
また本ズームレンズは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３） １．０＜βＴ５＜１．５
但し、
βＴ５：望遠端状態における無限遠物体合焦時の前記第５レンズ群の結像倍率
なお、本条件式（３）については、上述した説明と同様であるためその説明を省略する。
また本ズームレンズは、前記第５レンズ群が、１つの接合レンズで構成されていることが望ましい。
この構成により、第５レンズ群において色収差の発生を抑え、また製造誤差によるレンズの相対的な偏芯を極めて小さくすることができる。なお、前記接合レンズは、３枚以上のレンズからなる接合レンズとしても良い。
本撮像装置は、上述した構成のズームレンズを備えている。
これにより、高画素の電子撮像素子に適し、高変倍比化と小型化とを図った高性能な撮像装置を実現することができる。
本ズームレンズの変倍方法は、光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有するズームレンズの変倍方法であって、広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行い、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前側レンズ群と、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子と、正の屈折力を有する後側レンズ群とを有し、以下の条件式（１）,（２）を満足する。
（１） ０．３＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
（２） ０．７５＜（ｆｗ・ｆｔ）１／２／（−ｆｎ１）＜０．９５
但し、
ｆ１ ：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
ｆｔ ：望遠端状態における前記ズームレンズの焦点距離
ｆｎ１：前記第１レンズ群における前記前側レンズ群の焦点距離
これにより、高画素の電子撮像素子に適し、高変倍比化と小型化とを図った高性能なズームレンズを実現することができる。
本ズームレンズの防振方法は、光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有するズームレンズの防振方法であって、広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行い、前記第１レンズ群は、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子を有し、前記第３レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることで、ぶれによる結像位置の変位を補正することを特徴とする。
これにより、高画素の電子撮像素子に適し、高変倍比化と小型化とを図った高性能なズームレンズを実現することができる。
以下、数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例に係るズームレンズの断面とズーム軌道を示す図である。
本実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前側レンズ群Ｇ１ｆと、光路を折り曲げるための直角プリズムＰと、正の屈折力を有する後側レンズ群Ｇ１ｒとから構成されている。
前側レンズ群Ｇ１ｆは、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１からなる。また、後側レンズ群Ｇ１ｒは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ１２と、物体側のレンズ面が非球面である両凸形状の正レンズＬ１３とからなる。
なお、本実施例に係るズームレンズは、直角プリズムＰによって光路が略９０°折り曲がった構成であるが、図１には展開して示されている。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、像側のレンズ面が非球面である両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズとから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、像側のレンズ面が非球面である両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとから構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と像側のレンズ面が非球面である両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズで構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との接合レンズで構成されている。
また、第３レンズ群Ｇ３の物体側には開口絞りＳが備えられており、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には不図示の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルターＦＬが備えられている。
斯かる構成の本実施例に係るズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動し、第４レンズ群は一旦物体側へ移動した後に像側へ移動し、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、及び第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して固定されている。
また本実施例に係るズームレンズでは、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることで、ぶれによる結像位置の変位を補正する。
以下の表１に、第１実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
［全体諸元］において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（最大入射角、単位は「°」）をそれぞれ示す。
［レンズデータ］において、第１カラムＮは物体側から数えたレンズ面の順番、第２カラムＲはレンズ面の曲率半径、第３カラムＤはレンズ面の間隔、第４カラムｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、第５カラムνｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、曲率半径∞は平面を示し、空気の屈折率ｎｄ＝1.0000はその記載を省略している。
［非球面データ］には、非球面の形状を次式で表した場合の非球面係数を示す。
ｘ＝ｃｙ２／｛１＋（１−κｃ２ｙ２）１／２｝＋Ｃ4ｙ４＋Ｃ6ｙ６＋・・・
ここで、ｙを光軸からの高さ、ｘをサグ量（非球面の頂点を基準としたときの光軸からの高さｙの位置での光軸方向の変位）、ｃを基準球面の曲率（近軸曲率）、κを円錐定数、Ｃ4,Ｃ6・・・を非球面係数とする。なお、「E-n」は「×１０−ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−５」を示す。
［可変間隔データ］には、焦点距離ｆと、各レンズ群どうしの可変間隔を示す。
なお、以下の各実施例の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかし光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、単位は「ｍｍ」に限られるものではない。なお、以下の各実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
（表１）
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 6.50 〜 15.00 〜 30.60
ＦＮＯ＝ 3.74 〜 4.15 〜 5.04
ω ＝ 31.7 〜 13.7 〜 6.7

[レンズデータ]
Ｎ Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 50.0000 1.0000 1.846660 23.78
2 10.9000 2.1000
3 ∞ 10.5000 1.804000 46.57
4 ∞ 0.2000
5 18.9550 2.6000 1.497820 82.56
6 -16.8287 0.1000
7 24.7775 1.8000 1.743300 49.32
8 -616.4597 (D8)

9 -20.9803 0.9000 1.820800 42.71
10 8.7929 1.0000
11 -10.4372 0.9000 1.816000 46.62
12 7.3865 1.8000 1.846660 23.78
13 -27.8034 (D13)

14 ∞ 0.2000 （開口絞りＳ）
15 10.5499 2.2000 1.589129 61.25
16 -18.3608 0.3000
17 8.7286 3.4000 1.497820 82.56
18 -9.0124 0.9000 1.785896 44.20
19 8.5239 (D19)

20 9.3388 0.9000 1.785896 44.20
21 5.7878 2.6000 1.497820 82.56
22 -16.8053 (D22)

23 72.2380 2.3000 1.516330 64.14
24 -7.1765 0.9000 1.755199 27.51
25 227.3969 4.3900
26 ∞ 1.6500 1.544370 70.51
27 ∞

［非球面データ］
第７面
κ ＝ -7.6507
Ｃ4 ＝ 4.88800E-05
Ｃ6 ＝ -5.48520E-07
Ｃ8 ＝ 0.00000E+00
Ｃ10＝ 0.00000E+00
第１０面
κ ＝ 6.8403
Ｃ4 ＝ -1.37810E-03
Ｃ6 ＝ -7.98430E-06
Ｃ8 ＝ -9.52370E-06
Ｃ10＝ 0.00000E+00
第１６面
κ ＝-11.6168
Ｃ4 ＝ -1.39880E-04
Ｃ6 ＝ 1.77700E-06
Ｃ8 ＝ 0.00000E+00
Ｃ10＝ 0.00000E+00
第２２面
κ ＝-10.1342
Ｃ4 ＝ -1.71540E-04
Ｃ6 ＝ -6.06960E-07
Ｃ8 ＝ 0.00000E+00
Ｃ10＝ 0.00000E+00

[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 6.5000 15.0000 30.6000
D8 1.0357 6.6328 10.9658
D13 11.4002 5.8030 1.4700
D19 6.6537 2.6818 4.2525
D22 3.8073 7.7792 6.2085

[条件式対応値]
（１）ｆ１／ｆｔ＝0.46
（２）（ｆｗ・ｆｔ）１／２／|ｆｂ１|＝0.85
（３）βＴ５＝1.19
（４）（１−β３Ｔ）・βｒＴ＝1.30
（５）１／β３Ｔ＝-0.03
図２（ａ）、及び図３（ａ）はそれぞれ、第１実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝６．５０）における無限遠物体合焦時の非防振時の諸収差図、及び防振時（θ＝０．８）の横収差図である。
図２（ｂ）、及び図３（ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係るズームレンズの中間焦点距離状態（ｆ＝１５．０）における無限遠物体合焦時の非防振時の諸収差図、及び防振時（θ＝０．６）の横収差図である。
図２（ｃ）、及び図３（ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係るズームレンズの望遠端状態（ｆ＝３０．６）における無限遠物体合焦時の非防振時の諸収差図、及び防振時（θ＝０．５）の横収差図である。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。またｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示す。そして非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。さらに、θは防振時における補正角度（単位は「°」）である。
なお、以下に示す各実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。
各諸収差図より本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた光学性能を有していることがわかる。
（第２実施例）
図４は、本発明の第２実施例に係るズームレンズの断面とズーム軌道を示す図である。
本実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前側レンズ群Ｇ１ｆと、光路を折り曲げるための直角プリズムＰと、正の屈折力を有する後側レンズ群Ｇ１ｒとから構成されている。
前側レンズ群Ｇ１ｆは、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１からなる。また、後側レンズ群Ｇ１ｒは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ１２と、両側のレンズ面が非球面である両凸形状の正レンズＬ１３とからなる。
なお、本実施例に係るズームレンズは、直角プリズムＰによって光路が略９０°折り曲がった構成であるが、図１には展開して示されている。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズとから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、像側のレンズ面が非球面である両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとから構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と像側のレンズ面が非球面である両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズで構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ５１と両凸形状の正レンズＬ５２との接合レンズで構成されている。
また、第３レンズ群Ｇ３の物体側には開口絞りＳが備えられており、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には不図示の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルターＦＬが備えられている。
斯かる構成の本実施例に係るズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動し、第４レンズ群は一旦物体側へ移動した後に像側へ移動し、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、及び第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して固定されている。
また本実施例に係るズームレンズでは、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることで、ぶれによる結像位置の変位を補正する。
以下の表２に、第２実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
（表２）
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 6.50 〜 15.00 〜 30.40
ＦＮＯ＝ 3.79 〜 4.15 〜 5.04
ω ＝ 31.5 〜 13.6 〜 6.7

[レンズデータ]
Ｎ Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 58.7063 1.0000 1.846660 23.78
2 10.9555 2.2000
3 ∞ 10.5000 1.804000 46.57
4 ∞ 0.2000
5 30.0095 2.6000 1.497820 82.56
6 -17.9811 0.1000
7 32.6887 1.8000 1.743300 49.32
8 -61.7001 (D8)

9 65.6074 0.9000 1.754999 52.32
10 8.6545 1.0000
11 -8.5010 0.9000 1.816000 46.62
12 10.1254 1.6046 1.846660 23.78
13 -30.5218 (D13)

14 ∞ 0.2000 （開口絞りＳ）
15 8.7161 2.2000 1.589130 61.24
16 -24.0449 0.1000
17 8.5006 3.5000 1.497820 82.56
18 -7.2314 0.9000 1.785896 44.20
19 7.2248 (D19)

20 10.4319 0.9000 1.785896 44.20
21 7.6858 2.2000 1.497820 82.56
22 -14.3042 (D22)

23 -38.9384 0.9000 1.755199 27.51
24 8.2117 2.3000 1.516330 64.14
25 -25.0350 2.8600
26 ∞ 1.6500 1.544370 70.51
27 ∞

［非球面データ］
第７面
κ ＝ 6.2256
Ｃ4 ＝ -1.25520E-04
Ｃ6 ＝ 0.00000E+00
Ｃ8 ＝ 0.00000E+00
Ｃ10＝ -3.30180E-10
第８面
κ ＝ 5.0851
Ｃ4 ＝ -1.23980E-04
Ｃ6 ＝ 9.31640E-07
Ｃ8 ＝ -2.28530E-08
Ｃ10＝ 0.00000E+00
第１６面
κ ＝-22.1815
Ｃ4 ＝ -1.04460E-04
Ｃ6 ＝ 0.00000E+00
Ｃ8 ＝ 0.00000E+00
Ｃ10＝ 0.00000E+00
第２２面
κ ＝ 12.2318
Ｃ4 ＝ 7.50160E-04
Ｃ6 ＝ 3.76350E-05
Ｃ8 ＝ -2.50090E-06
Ｃ10＝ 2.04040E-07

[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 6.5000 15.0000 30.4000
D8 1.1077 8.1330 13.5434
D13 13.9645 6.9393 1.5289
D19 5.4092 2.3834 4.2622
D22 3.7129 6.7387 4.8599

[条件式対応値]
（１）ｆ１／ｆｔ＝0.55
（２）（ｆｗ・ｆｔ）１／２／|ｆｂ１|＝0.88
（３）βＴ５＝1.24
（４）（１−β３Ｔ）・βｒＴ＝1.12
（５）１／β３Ｔ＝-0.16
図５（ａ）、及び図６（ａ）はそれぞれ、第２実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝６．５０）における無限遠物体合焦時の非防振時の諸収差図、及び防振時（θ＝０．８）の横収差図である。
図５（ｂ）、及び図６（ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係るズームレンズの中間焦点距離状態（ｆ＝１５．０）における無限遠物体合焦時の非防振時の諸収差図、及び防振時（θ＝０．６）の横収差図である。
図５（ｃ）、及び図６（ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係るズームレンズの望遠端状態（ｆ＝３０．４）における無限遠物体合焦時の非防振時の諸収差図、及び防振時（θ＝０．５）の横収差図である。
各諸収差図より本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた光学性能を有していることがわかる。
（第３実施例）
図７は、本発明の第３実施例に係るズームレンズの断面とズーム軌道を示す図である。
本実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前側レンズ群Ｇ１ｆと、光路を折り曲げるための直角プリズムＰと、正の屈折力を有する後側レンズ群Ｇ１ｒとから構成されている。
前側レンズ群Ｇ１ｆは、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１からなる。また、後側レンズ群Ｇ１ｒは、光軸に沿って物体側から順に、像側のレンズ面が非球面である両凸形状の正レンズＬ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３とからなる。
なお、本実施例に係るズームレンズは、直角プリズムＰによって光路が略９０°折り曲がった構成であるが、図１には展開して示されている。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、像側のレンズ面が非球面である両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズとから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、像側のレンズ面が非球面である両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとから構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と像側のレンズ面が非球面である両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズで構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５２との接合レンズで構成されている。
また、第３レンズ群Ｇ３の物体側には開口絞りＳが備えられており、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には不図示の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルターＦＬが備えられている。
斯かる構成の本実施例に係るズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動し、第４レンズ群は一旦物体側へ移動した後に像側へ移動し、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、及び第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して固定されている。
また本実施例に係るズームレンズでは、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることで、ぶれによる結像位置の変位を補正する。
以下の表３に、第３実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
（表３）
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 6.50 〜 15.00 〜 30.60
ＦＮＯ＝ 3.65 〜 4.67 〜 5.65
ω ＝ 31.5 〜 13.6 〜 6.7

[レンズデータ]
Ｎ Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 50.0000 1.0000 1.846660 23.78
2 10.6981 2.1000
3 ∞ 10.5000 1.804000 46.57
4 ∞ 0.2000
5 63.4799 1.8000 1.816000 46.62
6 -45.5382 0.1000
7 20.0360 2.6000 1.497820 82.52
8 -16.4521 (D8)

9 -22.2518 0.9000 1.816000 46.62
10 9.0739 1.0000
11 -10.4412 0.9000 1.816000 46.62
12 9.3760 1.8000 1.846660 23.78
13 -25.5289 (D13)

14 ∞ 0.2000 （開口絞りＳ）
15 8.4490 2.2000 1.589129 61.25
16 -20.8665 0.1000
17 8.1025 3.4000 1.497820 82.52
18 -6.4970 0.9000 1.743997 44.79
19 6.6331 (D19)

20 10.6344 0.9000 1.720467 34.71
21 7.1416 2.6000 1.497820 82.52
22 -19.2110 (D22)

23 -69.2138 3.5000 1.516330 64.14
24 -6.0271 0.9000 1.755199 27.51
25 -23.9599 3.3195
26 ∞ 1.6500 1.544370 70.51
27 ∞

［非球面データ］
第６面
κ ＝ 1.0329
Ｃ4 ＝ 3.47900E-05
Ｃ6 ＝ 2.25660E-07
Ｃ8 ＝ -2.12820E-09
Ｃ10＝ 6.31030E-11
第１０面
κ ＝ 2.5562
Ｃ4 ＝ -4.97900E-04
Ｃ6 ＝ 6.38510E-06
Ｃ8 ＝ -1.59650E-06
Ｃ10＝ 6.44070E-08
第１６面
κ ＝ -0.8998
Ｃ4 ＝ 1.08270E-04
Ｃ6 ＝ -1.42490E-06
Ｃ8 ＝ -1.47810E-07
Ｃ10＝ 4.36000E-09
第２２面
κ ＝ 1.0000
Ｃ4 ＝ 1.12160E-04
Ｃ6 ＝ 3.82280E-06
Ｃ8 ＝ -4.48830E-07
Ｃ10＝ 1.40980E-08

[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 6.5000 15.0000 30.6000
D8 1.1945 6.9917 11.4976
D13 11.4032 5.6059 1.1001
D19 6.9585 2.1658 2.7858
D22 3.2125 8.0052 7.3851

[条件式対応値]
（１）ｆ１／ｆｔ＝0.48
（２）（ｆｗ・ｆｔ）１／２／|ｆｂ１|＝0.87
（３）βＴ５＝1.12
（４）（１−β３Ｔ）・βｒＴ＝1.38
（５）１／β３Ｔ＝0.00
図８（ａ）、及び図９（ａ）はそれぞれ、第３実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝６．５０）における無限遠物体合焦時の非防振時の諸収差図、及び防振時（θ＝０．８）の横収差図である。
図８（ｂ）、及び図９（ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係るズームレンズの中間焦点距離状態（ｆ＝１５．０）における無限遠物体合焦時の非防振時の諸収差図、及び防振時（θ＝０．６）の横収差図である。
図８（ｃ）、及び図９（ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係るズームレンズの望遠端状態（ｆ＝３０．６）における無限遠物体合焦時の非防振時の諸収差図、及び防振時（θ＝０．５）の横収差図である。
各諸収差図より本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた光学性能を有していることがわかる。
以上の各実施例によれば、高画素の電子撮像素子に適し、高変倍比化と小型化とを図った高性能なズームレンズを実現することができる。
なお、本ズームレンズの数値実施例として５群構成のものを示したが、本ズームレンズの群構成はこれに限られず、６群、７群等の他の群構成のズームレンズを構成することもできる。
また、本ズームレンズにおいて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、１つのレンズ群、又は複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等の駆動にも適している。なお、本ズームレンズにおいて、特に第２レンズ群又は第４レンズ群を合焦レンズ群とすることが好ましい。
また、本ズームレンズを構成するレンズのレンズ面を非球面としてもよい。この非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。
また、本ズームレンズを構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストで高い光学性能を達成することができる。
なお、上記各実施例は本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
次に、本ズームレンズを備えたカメラを図１０及び図１１に基づいて説明する。
図１０は、本ズームレンズを備えたカメラの正面図（ａ）及び背面図（ｂ）である。図１１は、図１０（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
本カメラ１は、図１０及び図１１に示すように撮影レンズ２として上記第１実施例に係るズームレンズを備えた電子スチルカメラである。
本カメラ１において、撮影者によって不図示の電源ボタンが押し込まれることで、撮影レンズ２をカバーしている不図示のシャッタが開放される。これにより、不図示の被写体からの光は撮影レンズ２に入射し、図１１に示すように該撮影レンズ２中の直角プリズムＰによって略９０°下方へ偏向された後、撮像素子Ｃ上に集光されて被写体像が形成されることとなる。この被写体像は、撮像素子Ｃによって撮像されて、本カメラ１の背面に備えられている液晶モニタ３に表示される。これにより、撮影者が液晶モニタ３を見ながら被写体像の構図を決定した後、レリーズボタン４を押し込むことで、被写体像は撮像素子Ｃによって撮像され、不図示のメモリに記録保存されることとなる。このようにして、撮影者は本カメラ１によって被写体の撮影を行うことができる。
なお、本カメラ１には、撮影環境が暗い場合に補助光を発する補助光発光部５、撮影レンズ２であるズームレンズを広角端状態から望遠端状態まで変倍するためのワイド−テレスイッチ６、及び本カメラ１の種々の条件設定等を行うためのファンクションボタン７等がさらに備えられている。
ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例に係るズームレンズは、上記第１実施例において説明したようにその特徴的なレンズ構成によって、高画素の電子撮像素子に適し、高変倍比化と小型化が図られた高性能なズームレンズである。これにより本カメラ１は、高画素の電子撮像素子に適し、高変倍比化と小型化とを図ることができる。
なお、上記第２、第３実施例に係るズームレンズを撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても上記カメラ１と同様の効果を勿論奏することができる。
以上より、ズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの変倍方法、ズームレンズの防振方法を提供することができる。
本発明の第１実施例に係るズームレンズの断面とズーム軌道を示す図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の非防振時の諸収差図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の防振時の横収差図である。 本発明の第２実施例に係るズームレンズの断面とズーム軌道を示す図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の非防振時の諸収差図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の防振時の横収差図である。 本発明の第３実施例に係るズームレンズの断面とズーム軌道を示す図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の非防振時の諸収差図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の防振時の横収差図である。 本ズームレンズを備えたカメラの正面図（ａ）及び背面図（ｂ）である。 図１０（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
符号の説明
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
Ｇ１ｆ 前側レンズ群
Ｇ１ｒ 後側レンズ群
Ｓ 開口絞り
ＦＬ ローパスフィルタ
Ｉ 像面
Ｗ 広角端状態
Ｔ 望遠端状態

Claims (17)

  1. 光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行い、
    前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前側レンズ群と、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子と、正の屈折力を有する後側レンズ群とを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    ０．３＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
    ０．７５＜（ｆｗ・ｆｔ）１／２／（−ｆｎ１）＜０．９５
    但し、
    ｆ１ ：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆｗ ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
    ｆｔ ：望遠端状態における前記ズームレンズの焦点距離
    ｆｎ１：前記第１レンズ群における前記前側レンズ群の焦点距離
  2. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、及び前記第５レンズ群は像面に対して固定されていることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
  3. 無限遠物体から有限距離物体への合焦は、前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
  4. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
    １．０＜βＴ５＜１．５
    但し、
    βＴ５：望遠端状態における無限遠物体合焦時の前記第５レンズ群の結像倍率
  5. 前記第５レンズ群は、１つの接合レンズで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第３レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることで、ぶれによる結像位置の変位を補正することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  7. 光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行い、
    前記第１レンズ群は、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子を有し、
    前記第３レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることで、ぶれによる結像位置の変位を補正することを特徴とするズームレンズ。
  8. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
    １．０＜（１−β３Ｔ）・βｒＴ＜１．８
    但し、
    β３Ｔ：望遠端状態における無限遠物体合焦時の前記第３レンズ群の結像倍率
    βｒＴ：前記第３レンズ群よりも像側に位置する前記各レンズ群の合成結像倍率
  9. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項８に記載のズームレンズ。
    −０．２＜１／β３Ｔ＜０．２
    但し、
    β３Ｔ：望遠端状態における無限遠物体合焦時の前記第３レンズ群の結像倍率
  10. 前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前側レンズ群と、前記光路折り曲げ素子と、正の屈折力を有する後側レンズ群とを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
    ０．３＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
    ０．７５＜（ｆｗ・ｆｔ）１／２／（−ｆｎ１）＜０．９５
    但し、
    ｆ１ ：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆｗ ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
    ｆｔ ：望遠端状態における前記ズームレンズの焦点距離
    ｆｎ１：前記第１レンズ群における前記前側レンズ群の焦点距離
  11. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、及び前記第５レンズ群は像面に対して固定されていることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  12. 無限遠物体から有限距離物体への合焦は、前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行うことを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  13. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項７から請求項１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
    １．０＜βＴ５＜１．５
    但し、
    βＴ５：望遠端状態における無限遠物体合焦時の前記第５レンズ群の結像倍率
  14. 前記第５レンズ群は、１つの接合レンズで構成されていることを特徴とする請求項７から請求項１３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  15. 請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のズームレンズを備えていることを特徴とする撮像装置。
  16. 光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有するズームレンズの変倍方法であって、
    広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行い、
    前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前側レンズ群と、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子と、正の屈折力を有する後側レンズ群とを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズの変倍方法。
    ０．３＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
    ０．７５＜（ｆｗ・ｆｔ）１／２／（−ｆｎ１）＜０．９５
    但し、
    ｆ１ ：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆｗ ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
    ｆｔ ：望遠端状態における前記ズームレンズの焦点距離
    ｆｎ１：前記第１レンズ群における前記前側レンズ群の焦点距離
  17. 光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有するズームレンズの防振方法であって、
    広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記第２レンズ群及び前記第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによって行い、
    前記第１レンズ群は、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子を有し、
    前記第３レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることで、ぶれによる結像位置の変位を補正することを特徴とするズームレンズの防振方法。
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