(57)【要約】      （修正有）【課題】厚さ方向のコンパクト化を達成しつつ、さらに諸収差が良好に補正されたズームレンズ及び、それを用いた撮像装置を提供する。【解決手段】物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２とを少なくとも備え、各レンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ２，…の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズであって、第１レンズ群Ｇｒ１は、最も物体側に光線を反射させることで光路を折り曲げる反射光学素子ＰＲＭを有し、反射光学素子ＰＲＭの物体側面１２ａは、凹面であり、第１レンズ群Ｇｒ１は、反射光学素子ＰＲＭの像側に負の屈折力を有する少なくとも２つのレンズＬ１１，Ｌ１２，…を有する。【選択図】図１
2014238469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを少なくとも備え、
各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、最も物体側に光線を反射させることで光路を折り曲げる反射光学素子を有し、
前記反射光学素子の物体側面は、凹面であり、
前記第１レンズ群は、前記反射光学素子の像側に負の屈折力を有するレンズを少なくとも２つ有する、ズームレンズ。
【請求項２】
前記第１レンズ群は、前記反射光学素子の像側において、最も物体側に負の屈折力を有するレンズを有する、請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
以下の条件を満足する、請求項１及び２のいずれか一項に記載のズームレンズ。
１．７＜ｎ１ｎ１＜２．１    …    （１）
ｎ１ｎ１：前記反射光学素子の像側のレンズのうち、最も物体側にあるレンズの屈折率
【請求項４】
前記第１レンズ群は、前記反射光学素子の像側において、負の屈折力を有する単レンズと、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとを合わせた接合レンズとからなる、請求項１から３までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
以下の条件を満足する、請求項４に記載のズームレンズ。
３０＜ν１ｎ２−ν１ｐ１＜６５    …    （２）
ただし、
ν１ｎ２：前記第１レンズ群の接合レンズのうち、前記負の屈折力を有するレンズのアッベ数
ν１ｐ１：前記第１レンズ群の接合レンズのうち、前記正の屈折力を有するレンズのアッベ数
【請求項６】
以下の条件を満足する、請求項１から５までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．４＜ｄ１１／ｆＷ＜０．９    …    （３）
ただし、
ｄ１１：前記反射光学素子の物体側面の頂点から前記反射光学素子の反射面と光軸との交点までの距離
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
【請求項７】
以下の条件を満足する、請求項１から６までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
−４．０＜ｒ１／ｄ１＜−２．０    …    （４）
ただし、
ｒ１：前記反射光学素子の物体側面の近軸曲率半径
ｄ１：前記反射光学素子の物体側面から像側の面までの光軸上の距離
【請求項８】
前記反射光学素子の像側面は、平面である、請求項１から７までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
以下の条件式を満足する、請求項１から８までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
１．８０＜ｎｐｒｍ＜２．２０    …    （５）
ただし、
ｎｐｒｍ：前記反射光学素子の屈折率
【請求項１０】
以下の条件式を満足する、請求項１から９までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
２３＜νｐｒｍ＜５０    …    （６）
ただし、
νｐｒｍ：前記反射光学素子のアッベ数
【請求項１１】
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する前記第１レンズ群と、正の屈折力を有する前記第２レンズ群と、負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レンズ群とからなる、請求項１から１０までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する前記第１レンズ群と、正の屈折力を有する前記第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とからなる、請求項１から１０までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
前記第３レンズ群は、合焦時に光軸方向に移動する、請求項１１及び１２のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１４】
前記第４レンズ群は、変倍時及び合焦時ともに光軸方向に移動しない、請求項１１に記載のズームレンズ。
【請求項１５】
実質的にパワーを持たないレンズをさらに備える、請求項１から１４までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１６】
請求項１から１５までのいずれか一項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズにより撮像面に形成された画像を光電変換する撮像素子と、
を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレンズ群からなり、光軸方向にレンズ群の間隔を変えることで変倍を行うズームレンズ、及び、かかるズームレンズを備える撮像装置に関し、特に反射光学素子によって光軸を折り曲げるタイプのズームレンズ及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ(Charged Coupled Device)型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置の高性能化及び小型化に伴い、撮像装置を備えた携帯電話や携帯情報端末が広く普及しつつある。これらの機器では、サイズやコストの制約が非常に厳しいことから、通常のデジタルスチルカメラ等に比べて低画素数で小型の固体撮像素子と、１〜４枚程度のプラスチックレンズとからなる単焦点光学系とを備えた撮像装置が一般的に用いられている。一方、携帯情報端末に搭載される撮像装置も高画素化・高機能化が急速に進んでいるなかで、高画素撮像素子に対応でき、かつ、撮影者から離れた被写体をも撮像可能とするだけではなく、室内での撮影のように被写体からの距離を十分離すことができない場合にも撮影可能とするといった、携帯電話機等に搭載できる小型のズームレンズが要求されるようになっている。
【０００３】
携帯電話や携帯情報端末にズームレンズを搭載するためには、小型化のなかでも特に厚さ方向を薄くすることが求められている。
厚みが薄いタイプのズームレンズでは、プリズム等の反射光学素子を用いて光軸を９０度折り曲げる屈曲光学系が多く用いられており、下記特許文献１〜４の変倍光学系において、第１レンズ群に上記反射光学素子を用いることで厚み方向の小型化を図った変倍光学系が開示されている。
【０００４】
一般に、特許文献１及び２のように反射光学素子を用いた変倍光学系では、第１レンズ群の光学使用範囲を小さくするために、反射光学素子の物体側に負の屈折力を有するレンズを配置することが多いが、このレンズがズームレンズの薄型化を妨げる要因となっているため、特許文献３及び４のような変倍光学系では、レンズの代わりに反射光学素子の物体側を凹面とすることにより、薄型化を図っている。
【０００５】
しかしながら、反射光学素子の物体側の凹面が強くなると、軸外光線に対して入射角が大きくなり、コンセントリックなレンズ形状ではなくなることから、諸収差が発生しやすくなる。そのため、物体側の凹面だけで、第１レンズ群の光学使用範囲を抑えるのは限度がある。
【０００６】
以上の事情から、特許文献３の光学系では、第１レンズ群全体の負の屈折力が弱くなってしまい、第１レンズ群の光学使用範囲が大きくなってしまうため、薄型化という点では不十分である。
特許文献４では、反射光学素子の像側面も凹面とすることで、負の屈折力を補っているが、光路を折り曲げる作用を持つ反射光学素子の場合、物体側面と像側面が９０度折れ曲がっているため物体側面の軸と像側面の軸とを合わせることが難しく、光学性能の劣化の原因となることが多い。また、ガラスモールドレンズやプラスチックレンズのような金型による成形を行うことによって、物体側面の軸と像側面の軸とを合わせることは比較的容易となるが、反射面の平面度が悪くなり反射面にうねりが発生する原因となるため、同様に光学性能の劣化の原因となる問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−９３９５５号広報
【特許文献２】特開２００８−６５３４７号広報
【特許文献３】特開２００４−１５１５５２号広報
【特許文献４】特許第４８６９５２２号広報
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、反射光学素子が屈折力を有する際の問題点を解決することで、特に厚さ方向のコンパクト化を達成しつつ、さらに諸収差が良好に補正されたズームレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係るズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを少なくとも備え、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズであって、第１レンズ群は、最も物体側に光線を反射させることで光路を折り曲げる反射光学素子を有し、反射光学素子の物体側面は、凹面であり、第１レンズ群は、反射光学素子の像側に負の屈折力を有するレンズを少なくとも２つ有する。
【００１０】
本発明に係るズームレンズは、小型で収差の良好に補正されたズームレンズを得るための基本構成として、物体側より順に、負の屈折力を有するとともに、光線を反射させることで光路を折り曲げる作用を持つ反射光学素子を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備える。第１レンズ群を負の構成にすることにより、物体側から大きな角度で入射してくる光線をいち早く緩めることができ、第１レンズ群の光学使用範囲を抑えることで薄型化に関して有利となる。また、第１レンズ群内に反射光学素子を有することにより、撮像装置の奥行き方向の大きさを小さくすることができる。さらに、反射光学素子を最も物体側に配置し、物体側面を凹面とすることで、第１レンズ群の光学使用範囲を抑えつつ、反射光学素子の物体側に負レンズを配置した場合に比べ、より撮像装置の厚さ方向の大きさを小さくすることが可能となる。
しかしながら、反射光学素子の物体側の凹面が強くなると、軸外光線に対して入射角が大きくなり、コンセントリックなレンズ形状ではなくなることから、諸収差が発生しやすくなる。そのため、物体側の凹面だけで、第１レンズ群の光学使用範囲を抑えるのは限度がある。
このため、反射光学素子の像側に負の屈折力を有するレンズを配置することで、第１レンズ群の負の屈折力を補うことが望ましいが、例えば望遠端での球面収差及び色収差を補正するために正の屈折力を有するレンズを併せて配置するといったように、第１レンズ群の負の屈折力を弱くする要素を組み込むことが多い。このような事情から、第１レンズ群の負の屈折力を強くするためには負の屈折力を有するレンズの屈折力を強くするといった手法をとることもできるが、過度な負の屈折力を有するレンズによって、コマ収差等の収差が発生してしまうおそれがある。
そこで、本発明に係るズームレンズでは、反射光学素子の像側に負の屈折力を有するレンズを少なくとも２つ有することによって、屈折力を分担することができるため、収差の発生を抑えつつ、第１レンズ群の光学使用範囲をある程度抑えることができ、ズームレンズをさらに薄型化することが可能となる。
【００１１】
本発明の具体的な側面では、上記ズームレンズにおいて、第１レンズ群は、反射光学素子の像側において、最も物体側に負の屈折力を有するレンズを有する。このように、負の屈折力を有するレンズを配置することで、反射光学素子から出射した光線をいち早く緩めることができるため、第１レンズ群の光学使用範囲を抑えることができ、ズームレンズの薄型化を行うことが可能となる。
【００１２】
本発明の別の側面では、以下の条件を満足する。
１．７＜ｎ１ｎ１＜２．１    …    （１）
ｎ１ｎ１：反射光学素子の像側のレンズのうち、最も物体側にあるレンズの屈折率
上記条件式（１）は、反射光学素子の像側のレンズのうち、最も物体側にあるレンズの屈折率の好ましい範囲を規定している。条件式（１）の下限を上回ることで、かかるレンズの曲率の増大を抑えつつ、負の屈折力を大きくすることが可能であるため、収差の発生を抑えつつ、第１レンズ群の光学使用範囲を抑えることができ、ズームレンズの薄型化が可能となる。一方、条件式（１）の上限を下回ることで、入手しやすい硝材で構成することができる。また、条件式（１）の上限を上回るような硝材は一般に分散が高いことが多いため、条件式（１）の上限を下回ることで、望遠端での色収差の発生を抑えることが可能となる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面では、第１レンズ群は、反射光学素子の像側において、負の屈折力を有する単レンズと、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとを合わせた接合レンズとからなる。反射光学素子の像側に、負の屈折力を有するレンズを２枚並べることによって、上述のように負の屈折力を分担しつつ、反射光学素子から出射した光線をいち早く緩めることが可能となるため、収差の発生を抑えつつ、第１レンズ群の光学使用範囲を抑えることが可能となる。さらに、これら負のレンズの像側に正の屈折力を有するレンズを配置することで、広角端での倍率色収差と望遠端での軸上色収差とを効果的に補正することが可能となる。また、２枚目の負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとの間の空気間隔は極めて狭くなることが多く、レンズの製造誤差による光学性能への影響を受け易いことから、これらのレンズを接合することが望ましい。
【００１４】
本発明のさらに別の側面では、以下の条件を満足する。
３０＜ν１ｎ２−ν１ｐ１＜６５    …    （２）
ただし、
ν１ｎ２：第１レンズ群の接合レンズのうち、負の屈折力を有するレンズのアッベ数
ν１ｐ１：第１レンズ群の接合レンズのうち、正の屈折力を有するレンズのアッベ数
条件式（２）は、第１レンズ群の接合レンズのアッベ数の差を規定している。条件式（２）の下限を上回ることで、分散の比較的小さな負レンズと分散の比較的大きな正レンズとの組み合わせになり、第１レンズ群全体が負の屈折力を有するため、この組み合わせだと効率的に色収差を補正することが可能となる。一方、条件式（２）の上限値を下回ることで、入手しやすい硝材で接合レンズを構成することが可能となる。
【００１５】
本発明のさらに別の側面では、以下の条件を満足する。
０．４＜ｄ１１／ｆＷ＜０．９    …    （３）
ただし、
ｄ１１：反射光学素子の物体側面（第１レンズ群の最も物体側の面）の頂点から反射光学素子の反射面と光軸との交点までの距離
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
条件式（３）は、第１レンズ群の最も物体側面の頂点から反射光学素子の反射面と光軸との交点までの距離を、広角端における全系の焦点距離に対する比として規定している。条件式（３）の上限を下回ることで、撮像装置の厚さを決定することが多い反射光学素子付近の厚さを薄くすることが可能となるため、撮像装置の薄型化が可能となる。一方、条件式（３）の下限を上回ることで、反射光学素子の過度な薄型化を防止して、光路折り曲げの成立性を保つための周辺光束のカッティングによる急激な周辺光量の低下を防ぐことが可能となる。
【００１６】
本発明のさらに別の側面では、以下の条件を満足する。
−４．０＜ｒ１／ｄ１＜−２．０    …    （４）
ただし、
ｒ１：反射光学素子の物体側面の近軸曲率半径
ｄ１：反射光学素子の物体側面から像側面までの光軸上の距離
条件式（４）は、反射光学素子の物体側の近軸曲率半径を、反射光学素子の物体側面から像側面までの光軸上の距離に対する比として規定している。条件式（４）の下限を上回ることで、反射光学素子の物体側に適度な負の屈折力を持たせることができ、第１レンズ群の光学使用範囲を抑えることが可能となるため、薄型化が可能となる。一方、条件式（４）の上限を下回ることで、反射光学素子の厚みに対して物体側の曲率が過度に大きくなることを回避して、光線が反射面で反射した後に再度物体面に入射することによって発生する不要なゴーストの発生を抑えることが可能となる。
【００１７】
本発明のさらに別の側面では、反射光学素子の像側面は、平面である。この場合、反射光学素子物体側面と像側面との軸を合わせることが比較的容易になり、光学性能の劣化が生じにくい。また、反射光学素子が金型によって成形される場合であっても、反射面の平面度を高くすることができ、反射光学素子による光学性能の劣化を抑制できる。なお、反射光学素子については、像側面が平面であることに加えて、物体側面が研磨加工によって生成された球面であることがより望ましい。
【００１８】
本発明のさらに別の側面では、以下の条件式を満足する。
１．８０＜ｎｐｒｍ＜２．２０    …    （５）
ただし、
ｎｐｒｍ：反射光学素子の屈折率
条件式（５）は、反射光学素子の屈折率の好ましい範囲を規定している。条件式（５）の下限を上回ることで、反射光学素子に入射した光束の屈折角が小さくなり、より光軸に近い位置を通過するようになるため、第１レンズ群の有効径が小さくなり、小型化に有利である。一方、条件式（５）の上限を下回ることで、入手しやすい硝材で反射光学素子を作製することができる。
【００１９】
本発明のさらに別の側面では、以下の条件式を満足する。
２３＜νｐｒｍ＜５０    …    （６）
ただし、
νｐｒｍ：反射光学素子のアッベ数
条件式（６）は、反射光学素子のアッベ数の好ましい範囲を規定している。条件式（６）の下限を上回ることで、物体側面で発生する望遠端の色収差の発生を抑えることが可能となる。一方、条件式（６）の上限を下回ることで、入手しやすい硝材で構成することができる。
【００２０】
本発明のさらに別の側面では、ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する上記第１レンズ群と、正の屈折力を有する上記第２レンズ群と、負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レンズ群とからなる。このように、第３レンズ群が負の屈折力を持つことにより、第１レンズ群及び第２レンズ群の合成の正の屈折力と第３レンズの負の屈折力とのパワー配置は、「正・負」となりテレフォト配置となる。このようなズームレンズでは、比較的長い焦点距離を確保しつつ、光学全長を抑えることができる。また、第４レンズ群が正の屈折力を持つことにより、固体撮像素子の撮像面周辺部に結像する光線束の主光線入射角度（主光線と光軸のなす角度）を小さく抑えることができ、所謂テレセントリック特性を確保することができる。
【００２１】
本発明のさらに別の側面では、ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する上記第１レンズ群と、正の屈折力を有する上記第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とからなる。このように、第２レンズ群の像側に正の屈折力を有する第３レンズ群を配置することで、変倍時における正の屈折力を有するレンズ群の変倍負担を第２レンズ群と第３レンズ群とで分担することができるため、第２レンズ群の変倍時における移動量を抑えることが可能となり、光学全長を抑えることができる。
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明のさらに別の側面では、第３レンズ群は、合焦時に光軸方向に移動する。このように、第３レンズ群によって合焦を行うことにより、繰り出しによる光学全長の増加や前玉径の増大を招くことがなく、近距離物体まで鮮明な画像を得ることができる。
【００２３】
本発明のさらに別の側面では、第４レンズ群は、変倍時及び合焦時ともに光軸方向に移動しない。第４レンズ群は固体撮像素子に最も近いレンズ群であり、第４レンズ群で変倍および合焦時に移動を行うと、固体撮像素子との距離が近づき、最終レンズでもゴミやキズの影響を受けやすくなることがある。特に小型化されたズームレンズでは、より最終レンズと固体撮像素子との距離も近づくので、その傾向が顕著に表れる。それに対し、第４レンズ群を移動しない構成とすることによって、最終レンズと固体撮像素子との距離が固定されるので、ゴミやキズの影響を抑えることができる。また、固体撮像素子を密封状態にできるので、固体撮像素子にホコリ等のゴミが混入することを防ぐことができる。
【００２４】
本発明のさらに別の側面では、実質的にパワーを持たないレンズをさらに備える。
【００２５】
本発明に係る撮像装置は、上述のズームレンズと、当該ズームレンズにより撮像面に形成された画像を光電変換する撮像素子とを備える。本発明のズームレンズを用いることで、主に厚さ方向のコンパクト化を達成しつつ、さらに諸収差を良好に抑えた撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る一実施形態のズームレンズを備える撮像装置又は撮像モジュールを説明する図である。
【図２】（Ａ）は、反射光学素子の物体側面を説明する概念図であり、（Ｂ）は、第４レンズ群のレンズ形状を説明する概念図である。
【図３】図１の撮像装置を備える携帯通信端末を説明するブロック図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、携帯通信端末の表面側及び裏面側の斜視図である。
【図５】実施例１のズームレンズの断面図である。
【図６】（Ａ）は、実施例１の広角端における断面図であり、（Ｂ）は、中間における断面図であり、（Ｃ）は、望遠端における断面図である。
【図７】（Ａ）は、実施例１の広角端における収差図であり、（Ｂ）は、中間における収差図であり、（Ｃ）は、望遠端における収差図である。
【図８】（Ａ）は、実施例２の広角端における断面図であり、（Ｂ）は、中間における断面図であり、（Ｃ）は、望遠端における断面図である。
【図９】（Ａ）は、実施例２の広角端における収差図であり、（Ｂ）は、中間における収差図であり、（Ｃ）は、望遠端における収差図である。
【図１０】（Ａ）は、実施例３の広角端における断面図であり、（Ｂ）は、中間における断面図であり、（Ｃ）は、望遠端における断面図である。
【図１１】（Ａ）は、実施例３の広角端における収差図であり、（Ｂ）は、中間における収差図であり、（Ｃ）は、望遠端における収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明に係る一実施形態のズームレンズを備える撮像装置としてのカメラモジュールを説明する断面図である。
【００２８】
カメラモジュール（撮像装置）５０は、被写体像を形成するズームレンズ１０と、ズームレンズ１０によって形成された被写体像を光電変換する撮像素子５１と、この撮像素子５１を背後から保持するとともに配線等を有する配線基板５２と、ズームレンズ１０等を保持するとともにズームレンズ１０に物体側からの光線を入射させる開口部ＯＰを有する鏡筒部５４とを備える。ズームレンズ１０は、被写体像を撮像素子５１の撮像面（又は被投影面）Ｉに結像させる機能を有する。このカメラモジュール５０は、後述する携帯端末に組み込まれて使用される。
【００２９】
ズームレンズ１０は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇｒ１と、第２レンズ群Ｇｒ２と、第３レンズ群Ｇｒ３（開口絞りＳを含む）と、第４レンズ群Ｇｒ４とを備える。このうち、レンズ群Ｇｒ１は、複数の負レンズを含み、各レンズ群Ｇｒ２〜Ｇｒ４は、単一又は複数のレンズからなるものとすることができる。第１レンズ群Ｇｒ１には、反射によって光路を折り曲げる三角柱状の反射光学素子（プリズムミラー）ＰＲＭが組み込まれており、−Ｚ方向に向かう光線を傾斜した内面（又は反射面）１２ｂで反射させることにより、９０°折り曲げて＋Ｙ方向に向ける。つまり、光軸ＡＸは、反射面１２ｂを挟んで直交して延び、Ｙ軸に平行な軸ＡＸ１とＺ軸に平行な軸ＡＸ２とを有する。第１レンズ群Ｇｒ１において、反射光学素子ＰＲＭの物体側面１２ａは、凹面となっており、反射光学素子ＰＲＭの像側面１２ｃは、平面となっている。なお、図１に例示したズームレンズ１０は、後述する実施例１のズームレンズ１１と同一の構成となっている。
【００３０】
撮像素子５１は、固体撮像素子からなるセンサーチップである。撮像素子５１の光電変換部５１ａは、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）からなり、入射光をＲＧＢの各画素毎に光電変換し、そのアナログ信号を出力する。受光部としての光電変換部５１ａの表面は、撮像面（被投影面）Ｉとなっている。
【００３１】
配線基板５２は、支持体を介して撮像素子５１を他の部材（例えば鏡筒部５４）に対してアライメントして固定する役割を有する。配線基板５２は、外部回路から撮像素子５１や第１及び第２駆動機構５５ａ，５５ｂを駆動するための電圧や信号の供給を受けたり、また、検出信号を上記外部回路へ出力したりすることを可能としている。
【００３２】
撮像素子５１のズームレンズ１０側には、不図示のホルダー部材によって、例えばＩＲカットフィルター、光学的ローパスフィルター等で構成された平行平板Ｆが撮像素子５１等を覆うように配置・固定されている。
【００３３】
鏡筒部５４は、ズームレンズ１０を収納し保持している。鏡筒部５４は、ズームレンズ１０を構成するレンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ４のうち第２及び第３レンズ群Ｇｒ２，Ｇｒ３を光軸ＡＸに沿って移動させることにより、ズームレンズ１０の変倍及び合焦の動作を可能にするため、第１及び第２駆動機構５５ａ，５５ｂを有している。両駆動機構５５ａ，５５ｂは独立して動作可能であり、一方の第１駆動機構５５ａは、第２レンズ群Ｇｒ２を光軸ＡＸに沿って往復移動させ、他方の第２駆動機構５５ｂは、第３レンズ群Ｇｒ３を光軸ＡＸに沿って往復移動させる。第１駆動機構５５ａは、例えばステッピングモーターと、タンジェントスクリュー型の動力伝達部材と、スライドガイドとを備える。また、第２駆動機構５５ｂは、例えばボイスコイルモーターと、ガイドとを備える。なお、駆動機構は、上記に限るものでなく、第１駆動機構５５ａをステッピングモーターの代わりに圧電素子を用いたアクチュエーター（例えば、米国特許第５，５８９，７２３号参照）やボイスコイルモーター等で構成してもよいし、第２駆動機構５５ｂをボイスコイルモーターの代わりに同様に圧電素子を用いたアクチュエーターやステッピングモーター等で構成してもよい。
【００３４】
以下、ズームレンズ１０について詳細に説明する。図１のズームレンズ１０は、撮像素子５１の撮像面Ｉに被写体像を結像させるものであって、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４とからなる。ここで、第１レンズ群Ｇｒ１は、例えば物体側面１２ａが凹面で像側面１２ｃが平面の反射光学素子ＰＲＭと、両凹で負の第１レンズＬ１１と、両凹で負の第２レンズＬ１２と、両凸で正の第３レンズＬ１３とを含む。ここで、第３レンズＬ１３は、第２レンズＬ１２に接合され、接合レンズＬ１ｂを形成している。第２レンズ群Ｇｒ２は、例えば開口絞りＳと、両凸で正の第４レンズＬ２１と、物体側に凸で負メニスカスの第５レンズＬ２２と、両凸で正の第６レンズＬ２３とを含む。ここで、第６レンズＬ２３は、第５レンズＬ３２に接合され、接合レンズＬ２ｂを形成している。第３レンズ群Ｇｒ３は、例えば略平凹で負の第７レンズＬ３１を含む。第４レンズ群Ｇｒ４は、例えば像側に凸で正メニスカスの第８レンズＬ４１を含む。なお、第４レンズＬ２１、第７レンズＬ３１、第８レンズＬ４１等は、非球面レンズとすることができる。
【００３５】
図１のズームレンズ１０は、広角端から望遠端への変倍に際し、第１〜第４レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ４のうち第２レンズ群Ｇｒ２と第３レンズ群Ｇｒ３の位置を変更する。具体的には、広角端から望遠端に至る変倍に際して、第１及び第４レンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ４が撮像面Ｉ等を基準として固定されて移動せず、第２レンズ群Ｇｒ２が物体側に移動し、第３レンズ群Ｇｒ３も物体側に移動する。
【００３６】
図２（Ａ）に示すように、反射光学素子ＰＲＭは、物体側面１２ａとして、略円形の凹面を有し、物体側面１２ａの周囲の有効領域外には、平面１２ｆが形成されている。図２（Ｂ）に示すように、第８レンズＬ４１は、小判形又は長円形の輪郭、すなわち小判形又は長円形の物体側面１３ａを有する。つまり、第８レンズＬ４１では、光電変換部５１ａの撮像面Ｉに対応して、長辺側の両側がカッティングされ直線部（カッティング部）Ｃが設けられている。これにより、Ｚ方向のズームレンズ１０の厚みを極力薄くできる。
【００３７】
以上では、ズームレンズ１０が、物体側から順に、第１レンズ群Ｇｒ１、第２レンズ群Ｇｒ２、第３レンズ群Ｇｒ３、及び第４レンズ群Ｇｒ４からなるとしたが、ズームレンズ１０は、詳細な図示を省略するが、物体側から順に、第１レンズ群Ｇｒ１、第２レンズ群Ｇｒ２、及び第３レンズ群Ｇｒ３からなるものとできる。この場合、第１レンズ群Ｇｒ１が負の屈折力を有し第２レンズ群Ｇｒ２が正の屈折力を有するものとするが、第３レンズ群Ｇｒ３は、図１に示す第３レンズ群Ｇｒ３と異なるが図１に示す第４レンズ群Ｇｒ４と同様に正の屈折力を有するものとする。このようなズームレンズ１０は、広角端から望遠端への変倍に際し、第２及び第３レンズ群Ｇｒ２，Ｇｒ３の位置を変更する。具体的には、広角端から望遠端に至る変倍に際して、第１レンズ群Ｇｒ１が撮像面Ｉ等を基準として固定されて移動させず、第２レンズ群Ｇｒ２を物体側に移動させ、第３レンズ群Ｇｒ３を一旦像側に移動させその後物体側に移動させる。なお、ズームレンズ１０が第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３からなるものとする場合については、後述する実施例２が対応する。
【００３８】
次に、図３、４Ａ、及び４Ｂを参照して、図１に例示されるカメラモジュール５０を搭載した携帯端末である携帯通信端末３００の一例について説明する。
【００３９】
携帯通信端末３００は、スマートフォン型の携帯通信端末であり、撮像装置であるカメラモジュール５０を有する撮像機能部２００と、各部を統括的に制御するとともに各処理に応じたプログラムを実行する制御部（ＣＰＵ）３１０と、通信に関連するデータ、撮像した画像・映像等を表示するとともにユーザーの操作を受け付けるタッチパネルである表示操作部３２０と、電源スイッチ等を含む操作部３３０と、アンテナ３４１を介して外部サーバ等との間の各種情報通信を実現するための無線通信部３４０と、携帯通信端末３００のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ＩＤ等の必要な諸データを記憶している記憶部（ＲＯＭ）３６０と、制御部３１０によって実行される各種処理プログラムやデータ、処理データ、若しくは撮像機能部２００による撮像データ等を一時的に格納する作業領域として用いられる一時記憶部（ＲＡＭ）３７０等を備えている。
【００４０】
撮像機能部２００は、既に説明したカメラモジュール５０のほかに、制御装置７４、光学系駆動回路部１０５ａ、撮像素子駆動装置７７、画像記憶装置７８等を備える。
【００４１】
制御装置７４は、撮像機能部２００の各部を制御する。制御装置７４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含み、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。なお、制御部３１０は、撮像機能部２００の制御装置７４と通信可能に接続されており、制御信号や画像データの授受が可能になっている。
【００４２】
光学系駆動回路部１０５ａは、制御装置７４の制御により変倍、合焦、露出等を行う際に、ズームレンズ１０の第１及び第２駆動機構５５ａ，５５ｂを動作させてズームレンズ１０の状態を制御する。光学系駆動回路部１０５ａは、第１駆動機構５５ａを動作させて第２レンズ群Ｇｒ２を光軸ＡＸに沿って適宜移動させるとともに、第２駆動機構５５ｂを動作させて第３レンズ群Ｇｒ３を光軸ＡＸに沿って適宜移動させることにより、ズームレンズ１０にズーム動作を行わせる。つまり、ズーム動作に際して、第１及び第４レンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ４は固定されている。広角端から望遠端に至る変倍に際して、第２レンズ群Ｇｒ２は、図１に対応するズームレンズ１０の場合、物体側（図１の−Ｙ側）に移動し、第３レンズ群Ｇｒ３も、物体側（図１の−Ｙ側）に移動する。一方、ズームレンズ１０は合焦動作も可能となっている。つまり、光学系駆動回路部１０５ａは、第２駆動機構５５ｂを動作させて第３レンズ群Ｇｒ３を光軸ＡＸに沿って適宜移動させることにより、ズームレンズ１０に合焦動作を行わせる。合焦動作に際して、第１、第２、及び第４レンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ２，Ｇｒ４は固定されている。なお、ズームレンズ１０が３群構成の場合、光学系駆動回路部１０５ａは、例えば駆動機構５５ａ，５５ｂによって第２及び第３レンズ群を光軸ＡＸに沿って移動させてズーム動作を行わせるとともに、第２駆動機構５５ｂによって第３レンズ群Ｇｒ３を光軸ＡＸに沿って移動させてズームレンズ１０に合焦動作を行わせる。
【００４３】
撮像素子駆動装置７７は、制御装置７４の制御により露出等を行う際に、撮像素子５１の動作を制御する。具体的には、撮像素子駆動装置７７は、タイミング信号に基づいて撮像素子５１を走査駆動させてこれを制御する。また、撮像素子駆動装置７７は、撮像素子５１又はこれに付属する回路から送出された画像信号に対して、歪み補正、色補正、圧縮等の各種画像処理を施すことができる。
【００４４】
画像記憶装置７８は、デジタル化された画像信号を撮像素子駆動装置７７から受け取って、読み出し及び書き込み可能な画像データとして記憶する。
【００４５】
ここで、上記撮像機能部２００を含む携帯通信端末３００の撮影動作を説明する。携帯通信端末３００をカメラとして動作させるカメラモードに設定されると、被写体のモニタリング（スルー画像表示）と、画像撮影実行とが行われる。モニタリングにおいては、ズームレンズ１０を介して得られた被写体の像が、撮像素子５１の撮像面Ｉ（図１等参照）に結像される。撮像素子５１は、撮像素子駆動装置７７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。
【００４６】
このアナログ信号は、撮像素子５１に付属する回路においてＲＧＢの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後に、デジタルデータに変換される。そのデジタルデータに対しては、撮像素子駆動装置７７にて画素補間処理及びＹ補正処理を含むカラープロセス処理が行なわれて、デジタル値の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒ（画像データ）が生成されて画像記憶装置７８に格納される。格納されたデジタルデータは、画像記憶装置７８から定期的に読み出されてそのビデオ信号が生成されて、制御装置７４及び制御部３１０を介して、表示操作部３２０に出力される。
【００４７】
この表示操作部３２０は、モニタリングにおいては電子ファインダーとして機能し、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、ユーザーが表示操作部３２０を介して行う操作入力に基づいて、光学系駆動回路部１０５ａの駆動によりズームレンズ１０の変倍、合焦、露出等が設定される。
【００４８】
このようなモニタリング状態において、ユーザーが表示操作部３２０を適宜操作することにより、静止画像データが撮影される。表示操作部３２０の操作内容に応じて、画像記憶装置７８に格納された１コマの画像データが読み出されて、撮像素子駆動装置７７により圧縮される。その圧縮された画像データは、制御装置７４及び制御部３１０を介して、例えばフラッシュメモリーその他の補助記憶部（不図示）に記録される。
【００４９】
なお、上述の撮像機能部２００は、本発明に好適な構成の一例であり、本発明は、これに限定されるものではない。
【００５０】
すなわち、ズームレンズ１０を搭載した撮像装置であるカメラモジュール５０は、スマートフォン型の携帯通信端末３００に内蔵されるものに限らず、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）等に内蔵されるものであってもよく、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、タブレットパソコン、モバイルパソコン、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に内蔵されるであってもよい。
【００５１】
以下、図１に示す実施形態のズームレンズ１０が満たす数値的な条件について説明する。図１のズームレンズ１０は、既に説明した条件式（１）
１．７＜ｎ１ｎ１＜２．１    …    （１）
を満足する。ここで、値ｎ１ｎ１は、反射光学素子ＰＲＭの像側のレンズのうち、最も物体側にあるレンズＬ１１の屈折率を示す。
【００５２】
実施形態のズームレンズ１０は、上記条件式（１）に加えて、既に説明した条件式（２）
３０＜ν１ｎ２−ν１ｐ１＜６５    …    （２）
を満足する。ただし、値ν１ｎ２は、第１レンズ群Ｇｒ１の接合レンズＬ１ｂのうち、負の屈折力を有するレンズＬ１２のアッベ数を示し、値ν１ｐ１は、第１レンズ群Ｇｒ１の接合レンズＬ１ｂのうち、正の屈折力Ｌ１３を有するレンズのアッベ数を示す。
【００５３】
実施形態のズームレンズ１０は、上記条件式（１）等に加えて、既に説明した条件式（３）
０．４＜ｄ１１／ｆＷ＜０．９    …    （３）
を満足する。ただし、値ｄ１１は、反射光学素子ＰＲＭの物体側面１２ａ（第１レンズ群Ｇｒ１の最も物体側の面）の頂点１２ｍから反射光学素子の反射面１２ｂと光軸ＡＸとの交点１２ｎまでの距離を示し、値ｆＷは、広角端におけるズームレンズ１０全系の焦点距離を示す。
【００５４】
実施形態のズームレンズ１０は、上記条件式（１）等に加えて、既に説明した条件式（４）
−４．０＜ｒ１／ｄ１＜−２．０    …    （４）
を満足する。ただし、値ｒ１は、反射光学素子ＰＲＭの物体側面１２ａの近軸曲率半径を示し、値ｄ１は、反射光学素子ＰＲＭの物体側面１２ａから像側面１２ｃまでの光軸ＡＸ上の距離ｄ１１＋ｄ１２を示す。
【００５５】
実施形態のズームレンズ１０は、上記条件式（１）等に加えて、既に説明した条件式（５）
１．８０＜ｎｐｒｍ＜２．２０    …    （５）
を満足する。ただし、値ｎｐｒｍは、反射光学素子ＰＲＭの屈折率を示す。
【００５６】
実施形態のズームレンズ１０は、上記条件式（１）等に加えて、既に説明した条件式（６）
２３＜νｐｒｍ＜５０    …    （６）
を満足する。ただし、値ｎｐｒｍは、反射光学素子ＰＲＭを本体材料（内面反射させる屈折媒体）のアッベ数を示す。
【００５７】
〔実施例〕
以下、本発明に係るズームレンズの実施例を示す。各実施例に使用する記号は下記の通りである。
ｆ    ：ズームレンズ全系の焦点距離
Ｆｎｏ：Ｆナンバー
２Ｙ  ：固体撮像素子の撮像面対角線長
Ｒ    ：近軸曲率半径
Ｄ    ：軸上面間隔
Ｎｄ  ：レンズ材料のｄ線に対する屈折率
νｄ  ：レンズ材料のアッベ数
ｄ１１：反射光学素子の物体側面の頂点から反射光学素子の反射面と光軸との交点までの距離
【００５８】
各実施例において、各面番号（Surf.N）の後に「＊」が記載されている面が非球面形状を有する面であり、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸をとり、光軸と垂直方向の高さをｈとして以下の「数１」で表す。その他、記号inf.は、無限大又は∞を意味し、記号stopは、絞りを意味する。
〔数１〕
2014238469.tif 000003
ただし、
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｒ  ：曲率半径
Ｋ  ：円錐定数
【００５９】
以下、本発明のズームレンズの具体的な実施例を説明する。
【００６０】
〔実施例１〕
実施例１のズームレンズの基本的な特徴は以下のようなものである。
ズーム比=2.85
レンズ全長=26.597
d11=2.48
【００６１】
実施例１のレンズデータを表１に示す。なお、これ以降（表のレンズデータを含む）において、１０のべき乗数（例えば２．５×１０−０２）をＥ（例えば２．５Ｅ−０２）を用いて表すものとする。
〔表１〕
［曲率半径、面間隔等］
Surf.N  R(mm)      D(mm)    Nd          νd    有効半径(mm)
1    -14.220      5.380    2.00100     29.1    2.86
2       inf.      0.289                        2.01
3    -11.007      0.400    1.88300     40.8    1.98
4     50.279      0.272                        1.96
5    -14.495      0.400    1.49700     81.6    1.96
6     21.909      0.010    1.51400     42.8    1.99
7     21.909      0.835    1.92290     20.9    1.99
8    -20.134      gd1                          2.00
9(stop) inf.      0.250                        2.01
10*     5.898      1.830    1.72900     54.0    2.18
11*   -20.136      0.332                        2.18
12     10.525      0.600    2.00070     25.5    2.13
13      4.307      0.010    1.51400     42.8    2.00
14      4.307      1.766    1.49710     81.6    2.00
15*   -10.055      0.150                        1.98
16       inf.      gd2                          1.94
17*   108.890      0.527    1.54470     56.2    1.85
18*     4.002      gd3                          1.82
19*   -15.701      1.706    1.54470     56.2    2.96
20*    -4.479      2.391                        3.11
21       inf.      0.210    1.51680     64.2    2.98
22       inf.      0.640                        2.97
［非球面係数］
第10面
K=0.00000E+00, A4=-0.76329E-03, A6=0.12221E-03, 
A8=-0.87163E-04, A10=0.17294E-04, A12=-0.13459E-05
第11面
K=0.00000E+00, A4=0.62456E-03, A6=0.79378E-04, 
A8=-0.10405E-03, A10=0.22536E-04, A12=-0.18276E-05
第15面
K=0.00000E+00, A4=0.56987E-03, A6=-0.17855E-03, 
A8=0.20075E-03, A10=-0.56274E-04, A12=0.55828E-05, 
第17面
K=0.00000E+00, A4=-0.18863E-02, A6=0.21678E-02, 
A8=-0.10897E-02, A10=0.13615E-03, A12=0.24439E-04,
A14=-0.52397E-05
第18面
K=0.00000E+00, A4=-0.27319E-02, A6=0.34476E-02, 
A8=-0.21257E-02, A10=0.53285E-03, A12=-0.49042E-04, 
A14=-0.97401E-07
第19面
K=0.00000E+00, A4=-0.91837E-03, A6=0.22291E-03, 
A8=0.13428E-07, A10=-0.15372E-05, A12=0.10398E-06
第20面
K=0.00000E+00, A4=0.15697E-02, A6=0.28684E-04, 
A8=0.24545E-04, A10=-0.28292E-05, A12=0.12938E-06
【００６２】
実施例１のズームレンズの各ポジション（Ｐｏ）１〜３における全系の焦点距離（ｆ）、Fナンバー（Ｆｎｏ）、画角、撮像面対角長（２Ｙ）、及び群間隔（ｇｄ１〜ｇｄ３）を以下の表２に示す。なお、Ｐｏ＝１は、広角端であり、Ｐｏ＝２は、中間であり、Ｐｏ＝３は、望遠端である。
〔表２〕
Po   f      Fno      画角      2Y
1   4.76   2.88      63.4     5.002
2   7.94   3.86      40.7     5.742
3   13.58  5.02      23.9     5.888
Po   gd1     gd2     gd3
1   6.856   1.812   1.932
2   3.458   2.161   4.981
3   0.150   4.085   6.365
【００６３】
実施例１のズームレンズの各レンズ群のデータ以下の表３に示す。
〔表３〕
レンズ群     始面         焦点距離(mm)
1            1           -7.10
2            9            5.75
3           17           -7.64
4           19           10.92
【００６４】
図５は、実施例１のズームレンズの断面図である。実施例１のズームレンズ１１は、物体側より順に、第１レンズ群Ｇｒ１と、第２レンズ群Ｇｒ２と、第３レンズ群Ｇｒ３と、第４レンズ群Ｇｒ４とからなる。ここで、第１レンズ群Ｇｒ１は、物体側に凹面が形成された直角プリズムである反射光学素子ＰＲＭと、両凹で負の第１レンズＬ１１と、両凹で負の第２レンズＬ１２と、両凸で正の第３レンズＬ１３とを含む。このうち、反射光学素子ＰＲＭは、その物体側面１２ａに物体側から入射した光線を直角に折り曲げることのできる直角型のプリズムである。また、第２レンズＬ１２と第３レンズＬ１３とは、接合レンズとなっている。第２レンズ群Ｇｒ２は、開口絞りＳと、両凸で正の第４レンズＬ２１と、物体側に凸で負メニスカスの第５レンズＬ２２と、両凸で正の第６レンズＬ２３とを含む。このうち、第５レンズＬ２２と第６レンズＬ２３とは、接合レンズとなっている。第３レンズ群Ｇｒ３は、平凹に近いが物体側に凸で負メニスカスの第７レンズＬ３１を含む。第４レンズ群Ｇｒ４は、像側に凸で正メニスカスの第８レンズＬ４１を含む。その他、符号Ｆは、光学的ローパスフィルター、ＩＲカットフィルター、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。また、符号Ｉは、撮像素子５１の被投影面である撮像面を示す。これらの平行平板Ｆ及び撮像面Ｉについては、以下で説明する実施例２、３でも同様であり、今後は説明を省略する。
【００６５】
図６Ａ〜６Ｃは、実施例１のズームレンズ１１のズーム動作の際のポジションをそれぞれ示している。すなわち、図６Ａはズームレンズ１１の広角端における断面図であり、図６Ｂは中間における断面図であり、図６Ｃは望遠端における断面図である。なお、この実施例１及び以下の実施例において、反射光学素子ＰＲＭは、その光路長と等価で回転対称な形状を有する凹平の単レンズとして表されている。
【００６６】
図７Ａは、ズームレンズ１１の広角端における収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）であり、図７Ｂは、中間における収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）であり、図７Ｃは、望遠端における収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。なお、上記収差図及び以後の収差図において、球面収差図では、実線がｄ線を表し、点線がｇ線を表すものとし、非点収差図では、実線がサジタル像面を表し、点線がメリジオナル像面を表すものとする。
【００６７】
実施例１のズームレンズ１１は、広角端から望遠端への変倍に際し、第２レンズ群Ｇｒ２が光軸ＡＸ方向に沿って物体側に移動し、かつ、第３レンズ群Ｇｒ３が光軸ＡＸ方向に沿って物体側に移動する。他のレンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ４は、変倍に際し固定されており、各レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ４の間隔を変えることにより変倍を行うことができる。また、第３レンズ群Ｇｒ３を移動させることによって無限遠から有限距離への合焦を行うことができる。なお、第４及び第６レンズＬ２１，Ｌ２３は、ガラスモールドレンズ、第７及び第８レンズＬ３１，Ｌ４１は、プラスチックレンズ、それ以外のレンズは、ガラス材料による研磨レンズを想定している。
【００６８】
〔実施例２〕
実施例２のズームレンズの基本的な特徴は以下のようなものである。
ズーム比=2.86
レンズ全長=25.722
d11=2.573
【００６９】
実施例２のレンズデータを表４に示す。
〔表４〕
［曲率半径、面間隔等］
surf.N  R(mm)      D(mm)    Nd          νd    有効半径(mm)
1    -15.964      5.573    2.00100     29.1    3.08
2       inf.      0.248                        2.17
3    -15.428      0.400    1.92290     20.9    2.14
4     22.433      0.405                        2.08
5    -13.249      0.445    1.59350     67.0    2.07
6     10.956      0.010    1.51400     42.8    2.07
7     10.956      1.011    1.92290     20.9    2.07
8*   -19.241      gd1                          2.05
9(stop) inf.      0.000                        1.91
10*     3.448      1.826    1.55330     71.7    2.05
11*    -5.644      1.096                        2.01
12     27.513      0.600    2.00100     29.1    1.59
13      2.130      0.010    1.51400     42.8    1.41
14      2.130      2.000    1.88200     37.2    1.41
15*     3.452      gd2                          1.20
16*     8.487      1.200    1.90270     31.0    2.95
17*    17.319      gd3                          2.92
18       inf.      0.210    1.51680     64.2    2.86
19       inf.      0.100                        2.87
［非球面係数］
第8面
K=0.00000E+00, A4=-0.41440E-03, A6=0.27136E-03, 
A8=-0.75125E-04, A10=0.87893E-05, A12=-0.17903E-06
第10面
K=0.00000E+00, A4=-0.36785E-02, A6=-0.61427E-04, 
A8=-0.20845E-04, A10=-0.66845E-05
第11面
K=0.00000E+00, A4=0.38619E-02, A6=-0.27218E-03, 
A8=-0.31015E-05, A10=-0.46493E-05
第15面
K=0.00000E+00, A4=-0.84124E-03, A6=0.40339E-02, 
A8=-0.41822E-02, A10=0.28159E-02, A12=-0.68662E-03
第16面
K=0.00000E+00, A4=-0.13295E-02, A6=-0.13300E-02, 
A8=0.35712E-03, A10=-0.32673E-04, A12=0.10650E-05
第17面
K=0.00000E+00, A4=-0.22083E-02, A6=-0.15464E-02, 
A8=0.38031E-03, A10=-0.32553E-04, A12=0.96962E-06
【００７０】
実施例２のズームレンズの各ポジション（Ｐｏ）１〜３における全系の焦点距離（ｆ）、Fナンバー（Ｆｎｏ）、画角、撮像面対角長（２Ｙ）、及び群間隔等（ｇｄ１〜ｇｄ３）を以下の表５に示す。なお、Ｐｏ＝１は、広角端であり、Ｐｏ＝２は、中間であり、Ｐｏ＝３は、望遠端である。
〔表５〕
Po   f      Fno      画角      2Y
1   4.74   2.88      63.6     5.010
2   8.04   4.09      40.2     5.642
3  13.58   5.38      24.5     5.719
Po   gd1      gd2     gd3
1   6.52     2.45    1.62
2   3.63     6.01    0.95
3   0.30     1.71    8.58
【００７１】
実施例２のズームレンズの各レンズ群のデータ以下の表６に示す。
〔表６〕
レンズ群     始面         焦点距離(mm)
1            1            -7.66
2            9             5.65
3           16            17.32
【００７２】
図８Ａ〜８Ｃは、実施例２のズームレンズの断面図であり、実施例２のズームレンズ１２のズーム動作の際のポジションをそれぞれ示している。すなわち、図８Ａはズームレンズ１２の広角端における断面図であり、図８Ｂは中間における断面図であり、図８Ｃは望遠端における断面図である。
【００７３】
実施例２のズームレンズ１２は、物体側より順に、第１レンズ群Ｇｒ１と、第２レンズ群Ｇｒ２と、第３レンズ群Ｇｒ３とからなる。ここで、第１レンズ群Ｇｒ１は、物体側に凹面が形成された直角プリズムである反射光学素子ＰＲＭと、両凹で負の第１レンズＬ１１と、両凹で負の第２レンズＬ１２と、両凸で正の第３レンズＬ１３とを含む。このうち、反射光学素子ＰＲＭは、その物体側面１２ａに物体側から入射した光線を直角に折り曲げることのできる直角型のプリズムである。また、第２レンズＬ１２と第３レンズＬ１３とは、接合レンズとなっている。第２レンズ群Ｇｒ２は、開口絞りＳと、両凸で正の第４レンズＬ２１と、物体側に凸で負メニスカスの第５レンズＬ２２と、物体側に凸で正メニスカスの第６レンズＬ２３とを含む。このうち、第５レンズＬ２２と第６レンズＬ２３とは、接合レンズとなっている。第３レンズ群Ｇｒ３は、凸平に近いが物体側に凸で負メニスカスの第７レンズＬ３１を含む。ズームレンズ１２は、その他、フィルター等である平行平板Ｆを含む。
【００７４】
図９Ａは、ズームレンズ１２の広角端における収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）であり、図９Ｂは、中間における収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）であり、図９Ｃは、望遠端における収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。
【００７５】
実施例２のズームレンズ１２は、広角端から望遠端への変倍に際し、第２レンズ群Ｇｒ２が光軸ＡＸ方向に沿って物体側に移動し、かつ、第３レンズ群Ｇｒ３が光軸ＡＸ方向に沿って一旦像側に僅かに移動した後に物体側に移動する。他のレンズ群Ｇｒ１は、変倍に際し固定されており、各レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の間隔を変えることにより変倍を行うことができる。また、第３レンズ群Ｇｒ３を移動させることによって無限遠から有限距離への合焦を行うことができる。なお第１、第３、第４、第６、及び第７レンズＬ１１，Ｌ１３，Ｌ２１，Ｌ２３，Ｌ３１は、ガラスモールドレンズ、それ以外のレンズは、ガラス材料による研磨レンズを想定している。
【００７６】
〔実施例３〕
実施例３のズームレンズの基本的な特徴は以下のようなものである。
ズーム比=2.85
レンズ全長=29.799
d11=2.810
【００７７】
実施例３のレンズデータを表７に示す。
〔表７〕
［曲率半径、面間隔等］
Surf.N  R(mm)      D(mm)    Nd          νd    有効半径(mm)
1    -19.922      6.022    1.88100     40.1    3.39
2       inf.      0.329                        2.18
3    -10.797      0.400    1.91082     35.3    2.13
4     32.208      0.383                        2.08
5    -18.139      0.600    1.49700     81.6    2.06
6     18.207      0.010    1.51400     42.8    2.03
7     18.207      0.828    1.92286     20.9    2.03
8    -29.659      gd1                          2.00
9(stop) inf.      0.000                        1.99
10*     6.317      1.797    1.72903     54.0    2.08
11*   -25.113      0.459                        2.09
12     12.357      0.400    1.84666     23.8    2.05
13      4.816      0.010    1.51400     42.8    1.98
14      4.816      1.685    1.49710     81.6    1.98
15*    -9.436      0.150                        1.96
16       inf.      gd2                          1.92
17*   867.545      0.600    1.54470     56.2    1.83
18*     4.125      gd3                          1.81
19*   -19.559      1.679    1.54470     56.2    2.99
20*    -4.794      2.577                        3.13
21       inf.      0.210    1.51680     64.2    2.98
22       inf.      0.640                        2.97
［非球面係数］
第10面
K=0.00000E+00, A4=-0.55874E-03, A6=0.11736E-03, 
A8=-0.86892E-04, A10=0.17973E-04, A12=-0.14760E-05
第11面
K=0.00000E+00, A4=0.62200E-03, A6=0.60228E-04, 
A8=-0.97981E-04, A10=0.21680E-04, A12=-0.18463E-05
第15面
K=0.00000E+00, A4=0.74033E-03, A6=-0.83221E-04, 
A8=0.14025E-03, A10=-0.38797E-04, A12=0.38536E-05
第17面        
K=0.00000E+00, A4=-0.20482E-02, A6=0.20319E-02, 
A8=-0.99136E-03, A10=0.13594E-03, A12=0.21331E-04, 
A14=-0.52397E-05
第18面
K=0.00000E+00, A4=-0.26571E-02, A6=0.29448E-02, 
A8=-0.18182E-02, A10=0.47887E-03, A12=-0.47099E-04, 
A14=-0.97401E-07
第19面
K=0.00000E+00, A4=-0.51998E-03, A6=0.17546E-03, 
A8=-0.98627E-06, A10=-0.13045E-05, A12=0.80632E-07
第20面
K=0.00000E+00, A4=0.15930E-02, A6=0.94073E-05, 
A8=0.22080E-04, A10=-0.25856E-05, A12=0.10389E-06
【００７８】
実施例３のズームレンズの各ポジション（Ｐｏ）１〜３における全系の焦点距離（ｆ）、Fナンバー（Ｆｎｏ）、画角、撮像面対角長（２Ｙ）、及び群間隔（ｇｄ１〜ｇｄ３）を以下の表２に示す。なお、Ｐｏ＝１は、広角端であり、Ｐｏ＝２は、中間であり、Ｐｏ＝３は、望遠端である。
〔表８〕
Po   f      Fno      画角      2Y
1   4.76   2.88      63.4     5.001
2   7.94   3.86      40.7     5.748
3  13.58   5.04      23.9     5.888
Po   gd1     gd2     gd3
1   7.334   1.820   1.868
2   3.817   2.100   5.105
3   0.400   3.800   6.822
【００７９】
実施例３のズームレンズの各レンズ群のデータ以下の表９に示す。
〔表９〕
レンズ群     始面         焦点距離(mm)
1            1           -7.45
2            9            5.78
3           17           -7.61
4           19           11.21
【００８０】
図１０Ａ〜１０Ｃは、実施例のズームレンズ１３の断面図であり、実施例３のズームレンズ１３のズーム動作の際のポジションをそれぞれ示している。すなわち、図１０Ａはズームレンズ１３の広角端における断面図であり、図１０Ｂは中間における断面図であり、図１０Ｃは望遠端における断面図である。
【００８１】
実施例３のズームレンズ１３は、物体側より順に、第１レンズ群Ｇｒ１と、第２レンズ群Ｇｒ２と、第３レンズ群Ｇｒ３と、第４レンズ群Ｇｒ４とからなる。ここで、第１レンズ群Ｇｒ１は、物体側に凹面が形成された直角プリズムである反射光学素子ＰＲＭと、両凹で負の第１レンズＬ１１と、両凹で負の第２レンズＬ１２と、両凸で正の第３レンズＬ１３とを含む。このうち、反射光学素子ＰＲＭは、その物体側面１２ａに物体側から入射した光線を直角に折り曲げることのできる直角型のプリズムである。また、第２レンズＬ１２と第３レンズＬ１３とは、接合レンズとなっている。第２レンズ群Ｇｒ２は、開口絞りＳと、両凸で正の第４レンズＬ２１と、物体側に凸で負メニスカスの第５レンズＬ２２と、両凸で正の第６レンズＬ２３とを含む。このうち、第５レンズＬ２２と第６レンズＬ２３とは、接合レンズとなっている。第３レンズ群Ｇｒ３は、平凹に近いが物体側に凸で負メニスカスの第７レンズＬ３１を含む。第４レンズ群Ｇｒ４は、像側に凸で正メニスカスの第８レンズＬ４１を含む。ズームレンズ１３は、その他、フィルター等である平行平板Ｆを含む。
【００８２】
図１１Ａは、ズームレンズ１３の広角端における収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）であり、図１１Ｂは、中間における収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）であり、図１１Ｃは、望遠端における収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。
【００８３】
実施例３のズームレンズ１３は、広角端から望遠端への変倍に際し、第２レンズ群Ｇｒ２が光軸ＡＸ方向に沿って物体側に移動し、かつ、第３レンズ群Ｇｒ３が光軸ＡＸ方向に沿って物体側に移動する。他のレンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ４は、変倍に際し固定されており、各レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ４の間隔を変えることにより変倍を行うことができる。また、第３レンズ群Ｇｒ３を移動させることによって無限遠から有限距離への合焦を行うことができる。なお、第４及び第６レンズＬ２１，Ｌ２３は、ガラスモールドレンズ、第７及び第８レンズＬ３１，Ｌ４１は、プラスチックレンズ、それ以外のレンズは、ガラス材料による研磨レンズを想定している。
【００８４】
以下の表１０は、参考のため、各条件式（１）〜（６）に対応する各実施例１〜３の値をまとめたものである。
〔表１０〕
2014238469.tif 000004
以上では、実施形態や実施例に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態等に限定されるものではない。
【００８５】
例えば、実施例１、３において、レンズ群Ｇｒ３，Ｇｒ４の第７及び第８レンズＬ３１，Ｌ４１のようなプラスチックレンズの作製に、無機粒子を分散させたプラスチック材料を用いることにより、ズームレンズ１０全系の温度変化時の像点位置変動をより小さく抑えることが可能となる。
【００８６】
最近では、プラスチック材料中に無機微粒子を混合させ、プラスチック材料の温度変化を小さくできることが分かってきた。詳細に説明すると、一般に透明なプラスチック材料に微粒子を混合させると、光の散乱が生じ透過率が低下するため、光学材料として使用することは困難であったが、微粒子の大きさを透過光線の波長より小さくすることにより、散乱が実質的に発生しないようにできる。プラスチック材料は温度が上昇することにより屈折率が低下してしまうが、無機粒子は温度が上昇すると屈折率が上昇する。そこで、これらの温度依存性を利用して互いに打ち消しあうように作用させることにより、屈折率変化がほとんど生じないようにすることができる。具体的には、母材となるプラスチック材料に最大長が２０ナノメートル以下の無機粒子を分散させることにより、屈折率の温度依存性のきわめて低いプラスチック材料となる。例えばアクリルに酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）の微粒子を分散させることで、温度変化による屈折率変化を小さくすることができる。本発明において、実施例１、３のレンズＬ３１，Ｌ４１のようなプラスチックレンズに、このような無機粒子を分散させたプラスチック材料を用いることにより、ズームレンズ全系の温度変化時の像点位置変動をより小さく抑えることが可能となる。
【００８７】
実施例１、３において、レンズ群Ｇｒ３，Ｇｒ４の第７及び第８レンズＬ３１，Ｌ４１のようなプラスチックレンズの作製に、エネルギー硬化性樹脂を用いてもよい。
【００８８】
近年、撮像装置を低コストに且つ大量に実装する方法として、予め半田がポッティングされた基板に対し、ＩＣチップその他の電子部品と光学素子とを載置したままリフロー処理（加熱処理）し、半田を溶融させることにより電子部品と光学素子とを基板に同時実装するという技術が提案されている。このようなリフロー処理を用いて実装を行うためには、電子部品ととともに光学素子を約２００〜２６０℃に加熱する必要があるが、このような高温下では、熱可塑性樹脂を用いたレンズは熱変形し或いは変色して、その光学性能が低下してしまうという問題点がある。このような問題を解決するための方法のひとつとして、耐熱性能に優れたガラスモールドレンズを使用し、小型化と高温環境での光学性能を両立する技術が提案されているが、熱可塑性樹脂を用いたレンズよりも一般にコストが高い。そこで、ズームレンズ（具体的には例えば第７及び第８レンズＬ３１，Ｌ４１）の材料にエネルギー硬化性樹脂を使用することで、ポリカーボネイト系やポリオレフィン系のような熱可塑性樹脂を用いたレンズに比べ、高温に曝されたときの光学性能の低下が小さいため、リフロー処理に有効であり、かつガラスモールドレンズよりも製造しやすく安価となり、ズームレンズを組み込んだ撮像装置の低コストと量産性とを両立できる。なお、エネルギー硬化性樹脂とは、熱硬化性樹脂及び紫外線硬化性樹脂のいずれをも指すものとする。
【００８９】
なお、本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、実質的にパワーを持たないダミーレンズを更に付与した場合でも本発明の適用範囲内である。
【符号の説明】
【００９０】
ＡＸ…光軸、  Ｆ…平行平板、  Ｇｒ１〜Ｇｒ４…レンズ群、  Ｉ…撮像面、  Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３…第１群のレンズ、  Ｌ２１，Ｌ１２，Ｌ２３…第２群のレンズ、  Ｌ３１…第３群のレンズ、  Ｌ４１…第４群のレンズ、  ＯＰ…開口部、  ＰＲＭ…反射光学素子、  ズームレンズ１１，１２，１３、  ５０…カメラモジュール、  ５１…撮像素子、  ５１ａ…光電変換部、  ５４…鏡筒部、  ５５ａ，５５ｂ…駆動機構、  ７４…制御装置、  ７７…撮像素子駆動装置、  ７８…画像記憶装置、  １０５ａ…光学系駆動回路部、  ２００…撮像機能部、  ３００…携帯通信端末
【図１】
2014238469.tif 000005
【図２】
2014238469.tif 000006
【図３】
2014238469.tif 000007
【図４】
2014238469.tif 000008
【図５】
2014238469.tif 000009
【図６】
2014238469.tif 000010
【図７】
2014238469.tif 000011
【図８】
2014238469.tif 000012
【図９】
2014238469.tif 000013
【図１０】
2014238469.tif 000014
【図１１】
2014238469.tif 000015