(57)【要約】  厚さ方向のコンパクト化を達成しつつ、さらに撮像素子に適した光線入射角度を示すズームレンズを提供する。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、負の屈折力を有する第３レンズ群と、第４レンズ群とから構成され、隣接する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、広角端から望遠端に至る変倍で第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が縮小し、第１レンズ群は、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含み、第４レンズ群は、少なくとも２枚のレンズから構成され、最も像側に負の屈折力のレンズを有し、以下の条件式を満足する。  ０．５＜｜ｆ４Ｎ／（ｆＷ×ｆＴ）１／２｜＜１．５    …    （１）ただし、    ｆ４Ｎ：第４レンズ群の最も像側のレンズの焦点距離    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離    ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離
2013161995.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、
負の屈折力を有する第３レンズ群と、
第４レンズ群とから構成され、
隣接する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、
広角端から望遠端に至る変倍で前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が縮小し、
前記第１レンズ群は、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含み、
前記第４レンズ群は、少なくとも２枚のレンズから構成され、
最も像側に負の屈折力のレンズを有し、
以下の条件式を満足するズームレンズ。
０．５＜｜ｆ４Ｎ／（ｆＷ×ｆＴ）１／２｜＜１．５  …  （１）
ただし、
ｆ４Ｎ：前記第４レンズ群の最も像側のレンズの焦点距離
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離
【請求項２】
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。
０．０５＜ｓａｇ４Ｎ２／ｈｍａｘ４Ｎ２＜０．３０  …  （２）
ただし、
ｓａｇ４Ｎ２：前記第４レンズ群の最も像側のレンズの像側面の有効径でのサグ量
ｈｍａｘ４Ｎ２：前記第４レンズ群の最も像側のレンズの像側面の有効径
【請求項３】
以下の条件式を満足する、請求項１に記載のズームレンズ。
−１０．０＜Δｃｒａ（Ｗ−Ｔ）＜１０．０  …  （３）
ただし、
Δｃｒａ（Ｗ−Ｔ）：任意の像高における主光線の入射角度の広角端と望遠端とにおける差の最大値
【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。
２０．０＜ｃｒａＷ＜４０．０  …  （４）
１５．０＜ｃｒａＴ＜３５．０  …  （５）
ただし、
ｃｒａＷ：広角端における像面に入射する主光線の入射角度の最大値
ｃｒａＴ：望遠端における像面に入射する主光線の入射角度の最大値
【請求項５】
前記第４レンズ群は、最も物体側に正の屈折力のレンズを有し、
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。
０．８０＜｜ｆ４Ｐ／ｆ４Ｎ｜＜１．８０  …  （６）
ただし、
ｆ４Ｐ：前記第４レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離
ｆ４Ｎ：前記第４レンズ群の最も像側のレンズの焦点距離
【請求項６】
前記第４レンズ群は、最も物体側に正の屈折力のレンズを有し、
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。
−１０．０＜ν４Ｐ−ν４Ｎ＜５０．０  …  （７）
ただし、
ν４Ｐ：前記第４レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数
ν４Ｎ：前記第４レンズ群の最も像側のレンズのアッベ数
【請求項７】
前記第４レンズ群は、最も物体側に正の屈折力のレンズを有し、
光軸方向に対し垂直な面内方向において、前記正レンズが移動することで、像面上の画像のブレが補正され、
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。
０．３＜（１−ｍ４ｐＴ）・ｍ４ｒＴ＜０．８  …  （８）
ただし、
ｍ４ｐＴ：前記第４レンズ群の最も物体側のレンズの望遠端における横倍率
ｍ４ｒＴ：前記第４レンズ群の最も物体側のレンズよりも像側にあるレンズ群の望遠端における合成横倍率
【請求項８】
前記第２レンズ群は、開口絞りを有する、請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第１レンズ群は、最も物体側に、負の屈折力を持つレンズを有し、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。
２．０＜｜ｆ１ａ／ｆＷ｜＜５．０  …  （９）
ただし、
ｆ１ａ：前記第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
【請求項１０】
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。
１．５＜ｍ２Ｔ／ｍ２Ｗ＜３．０  …  （１０）
ただし、
ｍ２Ｔ：前記第２レンズ群の望遠端における横倍率
ｍ２Ｗ：前記第２レンズ群の広角端における横倍率
【請求項１１】
前記第３レンズ群を移動させることにより、合焦を行う、請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
前記第３レンズ群は、単レンズで構成されている、請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
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は移動しない、請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項１４】
実質的にパワーを持たないレンズをさらに有する、請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項１５】
請求項１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有する撮像装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の撮像装置と、画像を表示する表示部とを備えるデジタル機器。
【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おいて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、かかるズームレンズを備える撮像装置、並びに、当該撮像装置を搭載したデジタル機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)型イメージセンサー或いはＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサー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普及している。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。携帯情報端末に搭載される撮像装置については、高画素化及び高機能化が急速に進んでおり、比較的高画素の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影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離すことができない場合にも撮影可能とするために、小型の携帯機器に搭載できる小型のズームレンズが要求されている。【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には、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、第１レンズ群に上記反射光学素子を用いて厚み方向の小型化を図った変倍光学系が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。【０００４】
一般に、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子はフィルムとは異なり、光を撮像面に垂直に近い角度で入射させないと、周辺部での光量低下や、偽色等が発生することがある。光を撮像面に垂直に入射させることは、光学全長や有効径の増大をもたらすため、近年では、固体撮像素子を構成する個々の受光素子上にマイクロレンズを適切に配置することにより、周辺部で斜めに入射した光を効率よく受光素子上に到達させ、光量の低下や偽色を抑える方法が一般的に用いられている。そのため、固体撮像素子には、それぞれ最適な光線入射角度が設定されている。【０００５】
しかしながら、ズームレンズにおいては、各ズームポジションで射出瞳位置が移動するため、像面への光線入射角度が変化する。この場合、上述のマイクロレンズによる固定的な補正を適正に維持するためには、ズームポジション毎の光線入射角度の変化量を小さくすることが必要となる。【０００６】
それに対し、特許文献１のような負正負正４成分の変倍光学系では、変倍時に可動レンズとともに開口絞りが移動するため、広角端と望遠端での像面への光線入射角度の変化が大きく、光量の低下や偽色等を発生する可能性がある。【０００７】
また、特許文献２のような正負正正負５成分の変倍光学系では、第１レンズ群における反射光学素子のサイズが大きくなりやすく、薄型化には不向きである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１５２１４５号公報
【特許文献２】特開２００８−６５３４７号公報
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、上記背景技術の問題に鑑みてなされたものであり、厚さ方向のコンパクト化を達成しつつ、さらに変倍しても撮像素子に最適な光線入射角度を維持できるズームレンズ、並びに、かかるズームレンズを用いた撮像装置及びデジタル機器を提供することを目的とする。
【００１０】
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、負の屈折力を有する第３レンズ群と、第４レンズ群とから構成され、隣接する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、広角端から望遠端に至る変倍で第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が縮小し、第１レンズ群は、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含み、第４レンズ群は、少なくとも２枚のレンズから構成され、最も像側に負の屈折力のレンズを有し、以下の条件式を満足する。
０．５＜｜ｆ４Ｎ／（ｆＷ×ｆＴ）１／２｜＜１．５    …    （１）
ただし、
ｆ４Ｎ：第４レンズ群の最も像側のレンズの焦点距離
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離
【００１１】
上記ズームレンズは、物体側から順に、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備える第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、少なくとも２枚のレンズから構成され、最も像側に負の屈折力のレンズを有する第４レンズ群とからなる。このような基本構成によって小型で収差の良好に補正されたズームレンズを提供できる。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、前玉径のコンパクト化を図る点で有利となる。また、第１レンズ群内に反射光学素子を備えることにより、撮像装置の奥行き方向の大きさ又は厚みを小さくすることができる。
【００１２】
また、このズームレンズでは、広角端から望遠端に至るまでの変倍で、例えば第１レンズ群から第２レンズ群までの間隔が減少する。よって、広角端において、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が最も離れる。その上で、第２レンズ群が正の屈折力を持つことにより、第１レンズ群と第２レンズ群とのパワー配置はレトロフォーカスタイプの配置となる。したがって、ズームレンズは全長を短くしながらも、比較的長いバックフォーカスを確保できるので、ズームレンズの最も像側の面と撮像素子との間に、光学的ローパスフィルター、赤外線カットフィルター等を配置するスペースを確保できる。一方、広角端から望遠端側へ移動するにしたがい、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が狭まるので、両レンズ群の合成パワーが正パワーを発揮する。その上で、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レンズ群の負の屈折力とのパワー配置は、「正・負」となりテレフォトタイプの配置となる。したがって、ズームレンズ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。
【００１３】
ズームレンズによってＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子上に結像させる場合、撮像素子を構成する個々の受光素子上にマイクロレンズが配置されている場合も、個々の受光素子とマイクロレンズとの位置関係は固定であるため、ズームレンズの各ポジションで射出瞳位置が移動しても、ズームポジション毎の光線入射角度の変化量は小さいことが望ましい。
【００１４】
条件式（１）は第４レンズ群の最も像側のレンズの焦点距離と、広角端及び望遠端の中間の焦点距離との比を規定している。条件式（１）の上限値を下回ることによって、最終レンズに強い負の屈折力が発生するため、ズームポジションに関わらず、射出瞳の位置が像側に寄るようになり、ポジション毎の像面への入射角度の変化が小さくなる。すなわち、変倍しても、撮像素子に設定されている光線入射角度をほぼ維持でき、色ずれや周辺光量比の低下を抑えることが可能となる。さらに、最も像側のレンズの有効径が比較的小さくなるため、薄型化が可能となる。一方、条件式（１）の下限値を上回ることにより、過度な屈折力によるコマ収差等の発生を抑えることが可能となる。
【００１５】
本発明の具体的な側面又は観点では、上記ズームレンズにおいて、以下の条件式を満足する。
０．０５＜ｓａｇ４Ｎ２／ｈｍａｘ４Ｎ２＜０．３０    …    （２）
ただし、
ｓａｇ４Ｎ２：第４レンズ群の最も像側のレンズの像側面の有効径でのサグ量
ｈｍａｘ４Ｎ２：第４レンズ群の最も像側のレンズの像側面の有効径
【００１６】
条件式（２）は、第４レンズ群の最も像側にあるレンズの像側面の有効径におけるサグ量と有効径との比を規定したものである。ここで、サグ量は、着目するレンズ面と光軸との交点を含み光軸と直交する平面を基準として、当該平面からレンズ面上の特定位置までの光軸方向の距離を意味する。条件式（２）の下限値を上回ることにより、最も像側の面で負の屈折力が発生するため、ズームポジションに関わらず、射出瞳の位置が像側に寄るようになり、ポジション毎の像面への入射角度の変化が小さくなる。すなわち、変倍しても、撮像素子に設定されている光線入射角度をほぼ維持でき、色ずれや周辺光量比の低下を抑え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により、過度なサグ量によるコマ収差等の発生を抑えることが可能となる。
【００１７】
第４レンズ群に関する値ｓａｇ４Ｎ２／ｈｍａｘ４Ｎ２については、以下の条件式を満たすことがより望ましい。
０．１０＜ｓａｇ４Ｎ２／ｈｍａｘ４Ｎ２＜０．２０    …    （２'）
【００１８】
本発明の別の側面では、以下の条件式を満足する。
−１０．０＜Δｃｒａ（Ｗ−Ｔ）＜１０．０    …    （３）
ただし、
Δｃｒａ（Ｗ−Ｔ）：任意の像高における主光線の入射角度の広角端と望遠端とにおける差の最大値
【００１９】
条件式（３）は、任意の像高における主光線の広角端における入射角度と望遠端における入射角度との差の最大値を規定している。条件式（３）を満たすことにより、あらゆるズームポジションにおいて主光線と撮像素子に適する光線入射角度とのずれが小さくなるので、色ずれや周辺光量比の低下を抑えることが可能となる。なお、近年では薄型化のために広角端において樽型の歪曲収差を大きく発生させ、画像処理によって歪曲収差を補正する方法が広く用いられているが、その結果、広角端においては撮像素子上で使用されない領域が発生する。その場合は、条件式（３）は全ズームポジションで使用される範囲の像高で計算するものとする。
【００２０】
本発明のさらに別の側面では、以下の条件式を満足する。
２０．０＜ｃｒａＷ＜４０．０    …    （４）
１５．０＜ｃｒａＴ＜３５．０    …    （５）
ただし、
ｃｒａＷ：広角端における像面に入射する主光線の入射角度の最大値
ｃｒａＴ：望遠端における像面に入射する主光線の入射角度の最大値
【００２１】
条件式（４）は、広角端における像面に入射する主光線の入射角度の最大値を規定している。条件式（５）は、望遠端における像面に入射する主光線の入射角度の最大値を規定している。なお、入射角度の符号は、光軸に平行な方向を０とし、最終面から出射した光線が像面に向かう際に光軸から離れる方向を正とする。それぞれの条件式の下限値を上回ることにより、最も像側のレンズの有効径が小さくなるため、薄型化が可能となる。一方、それぞれの条件式の上限値を下回ることにより、過度なバックフォーカスの減少による最終レンズにゴミやキズ等が発生した際の光学性能への影響を抑えることが可能となる。
【００２２】
主光線の入射角度に関する値ｃｒａＷ，ｃｒａＴについては、以下の条件式を満たすことがより望ましい。
２５．０＜ｃｒａＷ＜４０．０    …    （４'）
２０．０＜ｃｒａＴ＜３５．０    …    （５'）
【００２３】
本発明のさらに別の側面では、第４レンズ群は、最も物体側に正の屈折力のレンズを有し、以下の条件式を満足する。
０．８０＜｜ｆ４Ｐ／ｆ４Ｎ｜＜１．８０    …    （６）
ただし、
ｆ４Ｐ：第４レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離
ｆ４Ｎ：第４レンズ群の最も像側のレンズの焦点距離
【００２４】
第４レンズ群が最も物体側に正の屈折力のレンズを有することで、第４レンズ群内で正負のレンズの組み合わせとなるので、像面湾曲や倍率色収差といった諸収差を効果的に補正することが可能となる。
条件式（６）は、第４レンズ群において最も物体側のレンズの焦点距離と最も像側のレンズの焦点距離との比を規定している。条件式（６）の上限値を下回ることによって、最も物体側のレンズが適度な正の屈折力を持ち、像面湾曲や非点収差といった諸収差を効果的に補正することが可能となる。一方、条件式（６）の下限値を上回ることによって、最も像側のレンズの屈折力が弱くなることによる広角端と望遠端とにおける撮像面への入射角度の差の増大を抑えることが可能となる。
【００２５】
第４レンズ群に関する値｜ｆ４Ｐ／ｆ４Ｎ｜については、以下の条件式を満たすことがより望ましい。
１．００＜｜ｆ４Ｐ／ｆ４Ｎ｜＜１．５０    …    （６'）
【００２６】
本発明のさらに別の側面では、第４レンズ群は、最も物体側に正の屈折力のレンズを有し、以下の条件式を満足する。
−１０．０＜ν４Ｐ−ν４Ｎ＜５０．０    …    （７）
ただし、
ν４Ｐ：第４レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数
ν４Ｎ：第４レンズ群の最も像側のレンズのアッベ数
【００２７】
条件式（７）は、第４レンズ群のうち最も物体側のレンズのアッベ数と最も像側のレンズのアッベ数との差を規定している。条件式（７）の下限値を上回ることによって、倍率色収差を適切に補正することが可能となる。一方、条件式（７）の上限値を下回ることによって、入手しやすい硝材で構成することが可能となる。
【００２８】
本発明のさらに別の側面では、第４レンズ群は、最も物体側に正の屈折力のレンズを有し、光軸方向に対し垂直な面内方向において、正レンズが移動することで、像面上の画像のブレが補正され、以下の条件式を満足する。
０．３＜（１−ｍ４ｐＴ）・ｍ４ｒＴ＜０．８    …    （８）
ただし、
ｍ４ｐＴ：第４レンズ群の最も物体側のレンズの望遠端における横倍率
ｍ４ｒＴ：第４レンズ群の最も物体側のレンズよりも像側にあるレンズ群の望遠端における合成横倍率
【００２９】
条件式（８）は、第４レンズ群の最も物体側のレンズ（以下、手振れレンズ）が光軸に対し垂直に距離１移動した際の軸上光線の像面上での移動量（つまりレンズと像との移動比）を表したものである。よって、条件式（８）の下限値を上回ることによって、手振れレンズの移動量を抑えつつ、手振れ補正を行うことが可能となる。一方、条件式（８）の上限値を下回ることによって、手振れレンズの屈折力の増大による収差の発生を抑えることができる。
【００３０】
本発明のさらに別の側面では、第２レンズ群は、開口絞りを有する。この場合、変倍時における可動群である第２レンズ群が開口絞りを有することにより、移動群間に固定の絞りが配置されている場合に比べ、変倍時の移動群の移動量の制約が無くなるため、全長を抑えつつ、高変倍化が可能となる。
【００３１】
本発明のさらに別の側面では、第１レンズ群は、最も物体側に、負の屈折力を持つレンズを有し、以下の条件式を満足する。
２．０＜｜ｆ１ａ／ｆＷ｜＜５．０    …    （９）
ただし、
ｆ１ａ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
【００３２】
条件式（９）は、第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離と広角端における全系の焦点距離との比を規定している。条件式（９）の上限値を下回ることによって、レンズが適度な負の屈折力を持ち、広角端において、広い画角を確保することができる。一方、条件式（９）の下限値を上回ることによって、レンズの屈折力の増大による収差の発生を抑えることができる。
【００３３】
本発明のさらに別の側面では、以下の条件式を満足する。
１．５＜ｍ２Ｔ／ｍ２Ｗ＜３．０    …    （１０）
ただし、
ｍ２Ｔ：第２レンズ群の望遠端における横倍率
ｍ２Ｗ：第２レンズ群の広角端における横倍率
【００３４】
条件式（１０）は、望遠端における第２レンズ群の横倍率と広角端における第２レンズ群の横倍率との比を規定している。条件式（１０）の下限値を上回ることによって、第２レンズ群の十分な変倍効果を確保することができるので、第３レンズ群の屈折力の増大による非点収差などの収差の発生を抑えることができる。一方、条件式（１０）の上限値を下回ることによって、第２レンズ群の過度な変倍効果による、第２レンズ群の屈折力の増大による球面収差やコマ収差の発生や、第２レンズ群の移動量の増大に伴う全長の増加を抑えることができる。
【００３５】
本発明のさらに別の側面では、第３レンズ群を移動させることにより、合焦を行う。このように、第３レンズ群によって合焦を行うことによって、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なく、近距離物体まで鮮明な画像を得ることができる。
【００３６】
本発明のさらに別の側面では、第３レンズ群は、単レンズで構成されている。このように、第３レンズ群を単レンズとすることにより、第３レンズ群全体が大きくなることを抑えることができるので、変倍のためのスペースを確保し、かつコストを抑えることができる。さらに、第３レンズ群全体の軽量化をすることができるので、変倍時におけるアクチュエーターの負荷を抑えることができる。
【００３７】
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は移動しない。
【００３８】
第４レンズ群は撮像素子に最も近いレンズ群であり、第４レンズ群で変倍及び合焦時に移動を行うと、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レンズ群を移動させないことによって、最終レンズと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、撮像素子が密封状態になるので、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。
【００３９】
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有する。
【００４０】
本発明に係る撮像装置は、上述したズームレンズと、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有する。本発明のズームレンズを用いることで、厚さ方向のコンパクト化を達成しつつ、さらに変倍に伴う光線入射角度の変動を抑えて色ずれや周辺光量比の低下を防止した撮像装置を得ることができる。
【００４１】
本発明に係るデジタル機器は、上述した撮像装置と、画像を表示する表示部とを備える。本発明の撮像装置を用いることで、厚さ方向のコンパクト化を達成したデジタル機器を得ることができる。
【００４２】
なお、本願でいうデジタル機器は、例えば携帯電話、ＰＤＡ、スマートフォン等を含む、携帯して利用可能な通信機器（携帯通信機器・端末）や情報機器（携帯情報機器・端末）を含む概念である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態のズームレンズを備える撮像装置を説明する図である。
【図２】図１の撮像装置を備えるデジタル機器を説明するブロック図である。
【図３】図３Ａ及び３Ｂは、それぞれデジタル機器の表面側及び裏面側の斜視図である。
【図４】図４Ａは、実施例１の広角端における断面図であり、図４Ｂは、中間における断面図であり、図４Ｃは、望遠端における断面図である。
【図５】図５Ａは、実施例１の広角端における収差図であり、図５Ｂは、中間における収差図であり、図５Ｃは、望遠端における収差図である。
【図６】実施例１のズームレンズによって像面に入射する主光線の入射角度を示す図である。
【図７】図７Ａは、実施例２の広角端における断面図であり、図７Ｂは、中間における断面図であり、図７Ｃは、望遠端における断面図である。
【図８】図８Ａは、実施例２の広角端における収差図であり、図８Ｂは、中間における収差図であり、図８Ｃは、望遠端における収差図である。
【図９】実施例２のズームレンズによって像面に入射する主光線の入射角度を示す図である。
【図１０】図１０Ａは、実施例３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。
【図１１】図１１Ａは、実施例３の広角端における収差図であり、図１１Ｂは、中間における収差図であり、図１１Ｃは、望遠端における収差図である。
【図１２】実施例３のズームレンズによって像面に入射する主光線の入射角度を示す図である。
【図１３】図１３Ａは、実施例４の広角端における断面図であり、図１３Ｂは、中間における断面図であり、図１３Ｃは、望遠端における断面図である。
【図１４】図１４Ａは、実施例４の広角端における収差図であり、図１４Ｂは、中間における収差図であり、図１４Ｃは、望遠端における収差図である。
【図１５】実施例４のズームレンズによって像面に入射する主光線の入射角度を示す図である。
【図１６】図１６Ａは、実施例５の広角端における断面図であり、図１６Ｂは、中間における断面図であり、図１６Ｃは、望遠端における断面図である。
【図１７】図１７Ａは、実施例５の広角端における収差図であり、図１７Ｂは、中間における収差図であり、図１７Ｃは、望遠端における収差図である。
【図１８】実施例５のズームレンズによって像面に入射する主光線の入射角度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、本発明の一実施形態であるズームレンズを備える撮像装置であるカメラモジュールを説明する断面図である。
【００４５】
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物体側からの光束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（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、後述するデジタル機器に組み込まれて使用される。
【００４６】
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（開口絞りＳを含む）と、第３レンズ群Ｇｒ３と、第４レンズ群Ｇｒ４とを備える。各レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ４は、単一又は複数のレンズからなる。第１レンズ群Ｇｒ１には、反射によって光路を折り曲げる反射光学素子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１２ａで反射させることにより、９０°折り曲げて＋Ｙ方向に向ける。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１１０と同一の構成となっている。
【００４７】
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。なお、図面では省略しているが、撮像面Ｉ上の個々の受光素子上には、マイクロレンズが配置されている。つまり、撮像素子５１には、入射位置に応じて最適な光線入射角度が設定されており、撮像素子５１の各部に適切な角度範囲で光線が入射した場合、色ずれの発生や周辺光量比の低下を抑えることができるようになっている。
【００４８】
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、第２、及び第３駆動機構５５ａ，５５ｂ，５５ｃ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。
【００４９】
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（赤外線）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。
【００５０】
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る。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、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。鏡筒部５４は、第４レンズ群Ｇｒ４のうち最も物体側の第８レンズＬ４１を光軸ＡＸに垂直に往復移動させる第３駆動機構５５ｃを有している。第３駆動機構５５ｃは、撮像面Ｉ上の像をＸ方向やＺ方向に適宜シフトさせる手振れ補正を可能にする。これらの駆動機構５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、ステッピングモーター、ボイスコイルモーター等のアクチュエーターと、直動ガイドその他の機械機構とを備える。
【００５１】
次に、図２、図３Ａ、及び３Ｂを参照して、図１に例示されるカメラモジュール５０を搭載したデジタル機器である携帯通信端末３００の一例について説明する。
【００５２】
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１００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ー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１００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。
【００５３】
撮像機能部１００は、既に説明したカメラモジュール５０のほかに、制御部１０３、光学系駆動部１０５、撮像素子駆動部１０７、画像メモリー１０８、手振れ検出センサー１０９等を備える。
【００５４】
制御部１０３は、撮像機能部１００の各部を制御する。 制御部１０３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１００の制御部１０３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。
【００５５】
光学系駆動部１０５は、制御部１０３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等を動作させてズームレンズ１０の状態を制御する。具体的には、光学系駆動部１０５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。また、光学系駆動部１０５は、第２駆動機構５５ｂを単独で動作させて第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。つまり、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。さらに、光学系駆動部１０５は、第３駆動機構５５ｃを動作させて第４レンズ群Ｇｒ４の第８レンズＬ４１を光軸ＡＸに垂直な方向に適宜移動させることにより、ズームレンズ１０に手振れ補正動作を行わせる。つまり、手振れ補正動作に際して、第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３及び第４レンズ群Ｇｒ４の第９レンズＬ４２は固定されている。
【００５６】
撮像素子駆動部１０７は、制御部１０３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、撮像素子駆動部１０７は、タイミング信号に基づいて撮像素子５１を走査駆動させて制御する。また、撮像素子駆動部１０７は、撮像素子５１から出力された検出信号又は光電変換信号としてのアナログ信号をデジタルの画像データに変換する。さらに、撮像素子駆動部１０７は、撮像素子５１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。
【００５７】
画像メモリー１０８は、デジタル化された画像信号を撮像素子駆動部１０７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。
【００５８】
手振れ検出センサー１０９は、例えば加速度センサー等が用いられ、撮像時に、携帯通信端末３００のピッチ方向（垂直方向）、ヨー方向（水平方向）の振れを検出して制御部１０３に伝送する。制御部１０３は、これに基づき、光学系駆動部１０５を介して第３駆動機構５５ｃを動作させて第４レンズ群Ｇｒ４の第８レンズＬ４１を光軸ＡＸに垂直な方向に移動させ手振れ補正動作を行わせる。
【００５９】
ここで、上記撮像機能部１００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１参照）に結像される。撮像素子５１は、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。
【００６０】
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は、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ー１０８に格納される。格納されたデジタルデータは、画像メモリー１０８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、制御部１０３及び制御部３１０を介して、表示操作部３２０に出力される。
【００６１】
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、光学系駆動部１０５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。
【００６２】
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、画像メモリー１０８に格納された１コマの画像データが読み出されて、撮像素子駆動部１０７により圧縮される。その圧縮された画像データは、制御部１０３及び制御部３１０を介して、例えばＲＡＭ３７０等に記録される。
【００６３】
なお、上述の撮像機能部１００は、本発明に好適な機能部構成の一例であり、本発明は、これに限定されるものではない。
【００６４】
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ものであってもよい。
【００６５】
以下、図１に戻って、本発明の一実施形態であるズームレンズ１０について詳細に説明する。図１に示すズームレンズ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、第４レンズ群Ｇｒ４とからなる。ここで、第１レンズ群Ｇｒ１は、例えば物体側に凸で負の第１レンズＬ１１と、プリズムミラーである反射光学素子ＰＲＭ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。第２レンズＬ１２と第３レンズＬ１３とは、例えば接合レンズとなっている。第２レンズ群Ｇｒ２は、例えば両凸で正の第４レンズＬ２１と、開口絞りＳ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。第４レンズＬ２１の両面は非球面となっている。第５レンズＬ２２と第６レンズＬ２３とは、例えば接合レンズとなっている。第３レンズ群Ｇｒ３は、例えば両凹で負の第７レンズＬ３１を含む。第７レンズＬ３１は、プラスチックからなる単レンズであり、第７レンズＬ３１の両面は非球面となっている。第４レンズ群Ｇｒ４は、少なくとも２枚のレンズから構成され、例えば両凸で正の第８レンズＬ４１と、両凹で負の第９レンズＬ４２とを含む。つまり、第４レンズ群Ｇｒ４において、最も物体側の第８レンズＬ４１は、正の屈折力を有するものとなっている。また、最も像側の第９レンズＬ４２は、負の屈折力を有するものとなっている。第８レンズＬ４１の両面は非球面となっている。なお、第２レンズ群Ｇｒ２において、開口絞りＳは、第４レンズＬ２１と第５レンズＬ２２との間に限らず、例えば第４レンズＬ２１の物体側や第６レンズＬ２３の像側に配置してもよい。
【００６６】
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及び第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が固定されて移動せず、第２レンズ群Ｇｒ２が物体側に移動して第１レンズ群Ｇｒ１との間隔が縮小し、第３レンズ群Ｇｒ３も物体側に移動し第４レンズ群Ｇｒ４との間隔が拡大する。
【００６７】
第１レンズ群Ｇｒ１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、前玉径のコンパクト化を図る点で有利となる。また、第１レンズ群Ｇｒ１内に反射光学素子ＰＲＭを備えることにより、カメラモジュール（撮像装置）５０の奥行き方向（Ｚ方向）の大きさ又は厚みを小さくすることができる。
また、このズームレンズ１０では、広角端から望遠端に至るまでの変倍で、第２レンズ群Ｇｒ２及び第３レンズ群Ｇｒ２が移動し、広角端において、第１レンズ群Ｇｒ１と第２レンズ群Ｇｒ２との間隔が最も離れた状態となる。その上で、第２レンズ群Ｇｒ２が正の屈折力を持つことにより、第１レンズ群Ｇｒ１と第２レンズ群Ｇｒ２とのパワー配置は、レトロフォーカスタイプの配置となる。したがって、ズームレンズ１０は全長を短くしながらも、比較的長いバックフォーカスを確保できるので、ズームレンズ１０の最も像側の面と撮像素子５１との間に、平行平板Ｆを配置する十分なスペースを確保できる。一方、広角端から望遠端側に移動するにしたがい、第１レンズ群Ｇｒ１と第２レンズ群Ｇｒ２との間隔が狭まるので、第１及び第２レンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ２の合成によって正パワーを発揮する。その上で、第３レンズ群Ｇｒ３が負の屈折力を持つことにより、第１及び第２レンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ２を合成した正の屈折力と第３レンズ群Ｇｒ３の負の屈折力とのパワー配置は、テレフォトタイプの配置となる。したがって、ズームレンズ１０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。
【００６８】
以上のズームレンズ１０は、既に説明した条件式（１）〜（１０）等を満足するものとなっている。
【００６９】
〔実施例〕
以下、本発明の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
【００７０】
各実施例において、各面番号の後に「＊」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。
〔数１〕
2013161995.tif 000003
ただし、
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｒ  ：曲率半径
Ｋ  ：円錐定数
【００７１】
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。
〔実施例１〕
ズーム比 = 2.85
レンズ全長 = 27.087
【００７２】
実施例１のレンズデータを表１に示す。なお、これ以降の表において、面番号をＳ、有効半径（ｍｍ）をＥＲ（ｍｍ）、絞りをｓｔｏｐと表す。
〔表１〕
S          R(mm)      D(mm)    Nd         νd         ER(mm)
(Surface No.)                                     (Effective radius)
1           9.521     0.400    1.88300    40.8        3.61
2           4.805     1.595                           3.13
3        infinity     5.000    1.84670    23.8        2.97
4        infinity     0.960                           2.03
5          -5.643     0.400    1.83480    42.7        1.79
6          12.621     0.888    1.92290    20.9        1.77
7         -18.972     d1                              1.75
8*          4.116     1.691    1.58910    61.3        1.90
9*         -9.131     0.300                           1.77
10(stop)  infinity     0.000                           1.61
11          14.631     0.400    1.91080    35.3        1.59
12           3.092     1.917    1.49710    81.6        1.51
13*         -5.436     d2                              1.50
14*        -23.150     0.500    1.54470    56.2        1.52
15*          5.562     d3                              1.53
16*         12.342     1.600    1.63470    23.9        2.12
17*         -4.271     0.300                           2.11
18         -21.155     0.500    1.92290    20.9        1.99
19           5.142     0.937                           1.94
20        infinity     0.210    1.51680    64.2        2.11
21        infinity     0.500                           2.15
【００７３】
実施例１のズームレンズのレンズ面の非球面係数を以下の表２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２〕
第8面
K=0.00000E+00, A4=-0.28241E-02, A6=0.37624E-03, A8=-0.37045E-03, 
A10=0.86188E-04, A12=-0.87053E-05
第9面
K=0.00000E+00, A4=0.19053E-02, A6=-0.37382E-04, A8=-0.24271E-03, 
A10=0.53035E-04, A12=-0.47646E-05
第13面
K=0.00000E+00, A4=-0.15540E-04, A6=-0.63840E-03, A8=0.74582E-03, 
A10=-0.29787E-03, A12=0.42764E-04
第14面
K=0.00000E+00, A4=-0.10898E-01, A6=0.31052E-01, A8=-0.40629E-01, 
A10=0.27789E-01, A12=-0.95371E-02, A14=0.12865E-02
第15面
K=0.00000E+00, A4=-0.11626E-01, A6=0.36543E-01, A8=-0.43414E-01, 
A10=0.26886E-01, A12=-0.83442E-02, A14=0.10160E-02
第16面
K=0.00000E+00, A4=-0.13996E-03, A6=0.57362E-03, A8=-0.33268E-04, 
A10=0.43742E-05, A12=0.48336E-07
第17面
K=0.00000E+00, A4=0.55026E-02, A6=0.30324E-03, A8=0.34194E-05, 
A10=0.39722E-05, A12=0.20705E-08
【００７４】
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（ｄ１〜ｄ３）を以下の表３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３〕
Po  f      Fno    画角   2Y      d1      d2      d3
1   3.46   2.88   73.1   4.600   5.801   1.965   1.224
2   5.75   3.92   43.7   4.600   3.016   2.275   3.700
3   9.88   5.25   25.4   4.600   0.250   4.705   4.036
実施例１のズームレンズの各レンズ群のデータを以下の表４に示す。
【００７５】
〔表４〕
レンズ群    始面         焦点距離(mm)
1           1            -4.76
2           8             5.04
3          14            -8.18
4          16          1345.87
【００７６】
図４Ａ〜４Ｃは、実施例１のズームレンズ１１０（１０）の断面図である。このうち、図４Ａは広角端における断面図であり、図４Ｂは中間における断面図であり、図４Ｃは望遠端における断面図である。なお、図４Ａ〜４Ｃ及びこれ以後の断面図において、反射光学素子ＰＲＭは、その光路長と等価な平行平板として表されている。
【００７７】
実施例１のズームレンズ１１０（１０）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、物体側に凸で負メニスカスの第１レンズＬ１１と、直角プリズムである反射光学素子ＰＲＭと、両凹で負の第２レンズＬ１２と、両凸で正の第３レンズＬ１３とを有する。これらのうち、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、両凸で正の第４レンズＬ２１と、開口絞りＳ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とを有する。これらのうち、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、単レンズで構成され、両凹で負の第７レンズＬ３１を有する。第４レンズ群Ｇｒ４は、両凸で正の第８レンズＬ４１と、両凹で負の第９レンズＬ４２とを有する。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の撮像面を示す。
【００７８】
図５Ａは、ズームレンズ１１０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５Ｂ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５Ｃ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。
【００７９】
図６は、実施例１のズームレンズ１１０によって撮像面Ｉに入射する主光線の入射角度を示すグラフであり、横軸が像高を示し縦軸が主光線の入射角度を示す。グラフ中で実線が広角端における入射角度を表し、点線が望遠端における入射角度を表す。
【００８０】
実施例１のズームレンズ１１０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、第３レンズ群Ｇｒ３が光軸ＡＸ方向に沿って物体側に移動して、隣接するレンズ群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。残りのレンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ４は、変倍に際し固定されている。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レンズＬ２１と第６レンズＬ２３とはガラスモールドレンズを想定し、第７レンズＬ３１と第８レンズＬ４１とはプラスチックレンズを想定し、それ以外のレンズＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ２２，Ｌ４２はガラス材料による研磨レンズを想定している。
【００８１】
実施例１のズームレンズ１１０では、第８レンズＬ４１が光軸ＡＸ方向に対し垂直な面内方向において移動することで、撮像面Ｉ上の対象像の位置の変化を補償するように結像位置を移動させて、手振れ補正を行っている。
【００８２】
また、第２レンズ群Ｇｒ２は、開口絞りＳを含むことからこれを構成するレンズを通過する光束が太いことや、広角端から望遠端への変倍に際し長い距離を移動することから、第２レンズ群Ｇｒ２の偏芯誤差感度はできるだけ小さくする必要がある。そこで、第４レンズＬ２１を調芯することによって、全系で発生する片ボケと呼ばれる画面内の非対称なボケを低減させることができる。実施例１のズームレンズ１１０では、広角端の方が望遠端よりもＦナンバーが小さく、焦点深度が浅く片ボケの影響を受けやすいため、組み立て時に広角端において、この調芯を行うことが好ましい。ここで調芯とは、レンズを光軸ＡＸに対して偏芯させることによって、第４レンズＬ２１以外に起因する片ボケをキャンセルさせて低減させることを言う。なお、光軸ＡＸに対して偏芯させる場合、平行偏芯だけでなく、傾き偏芯させてもよい。また、片ボケを低減させるのではなく、軸上コマ収差を低減させる目的で調芯を行ってもよい。
【００８３】
〔実施例２〕
ズーム比 = 2.85
レンズ全長 = 27.607
【００８４】
実施例２のレンズデータを表５に示す。
〔表５〕
S          R(mm)      D(mm)    Nd         νd         ER(mm)
1          12.007     0.400    1.90370    31.3        3.82
2           6.530     1.304                           3.44
3        infinity     5.553    1.84670    23.8        3.32
4        infinity     1.084                           2.21
5          -5.137     0.400    1.72920    54.7        1.93
6          34.774     0.774    1.92290    20.9        1.92
7         -18.395     d1                              1.90
8*          4.338     1.783    1.59200    67.0        1.86
9*        -13.189     0.300                           1.68
10(stop)  infinity     0.000                           1.54
11          16.865     0.400    1.90370    31.3        1.54
12           4.553     1.420    1.49710    81.6        1.50
13*         -6.275     d2                              1.50
14*         50.581     0.500    1.54470    56.2        1.51
15*          4.216     d3                              1.50
16*          6.728     1.600    1.54470    56.2        2.26
17*        -16.363     0.987                           2.20
18*         -7.210     0.898    1.85130    40.1        2.02
19*         77.266     0.825                           1.92
20        infinity     0.210    1.51680    64.2        2.13
21        infinity     0.300                           2.18
【００８５】
実施例２のズームレンズのレンズ面の非球面係数を以下の表６に示す。
〔表６〕
第8面
K=0.00000E+00, A4=-0.19884E-02, A6=0.55058E-04, A8=-0.21499E-03, 
A10=0.61349E-04, A12=-0.87053E-05
第9面
K=0.00000E+00, A4=0.16027E-02, A6=-0.80613E-03, A8=0.43169E-04, 
A10=0.77959E-05, A12=-0.47646E-05
第13面
K=0.00000E+00, A4=0.18176E-02, A6=0.17288E-03, A8=0.41918E-03, 
A10=-0.22145E-03, A12=0.42764E-04
第14面
K=0.00000E+00, A4=-0.64985E-02, A6=0.24852E-01, A8=-0.38100E-01, 
A10=0.27482E-01, A12=-0.95371E-02, A14=0.12865E-02
第15面
K=0.00000E+00, A4=-0.56187E-02, A6=0.27219E-01, A8=-0.39156E-01, 
A10=0.26228E-01, A12=-0.83442E-02, A14=0.10160E-02
第16面
K=0.00000E+00, A4=0.11313E-02, A6=0.11330E-03, A8=-0.18338E-04, 
A10=0.29848E-05, A12=0.48336E-07
第17面
K=0.00000E+00, A4=-0.41038E-02, A6=0.18029E-02, A8=-0.31664E-03, 
A10=0.21378E-04, A12=0.20705E-08
第18面
K=0.00000E+00, A4=0.16518E-01, A6=-0.35537E-03, A8=-0.21790E-03, 
A10=0.31519E-05, A12=-0.10568E-13
第19面
K=0.00000E+00, A4=0.24814E-01, A6=-0.68965E-03, A8=0.13269E-03, 
A10=-0.46419E-04, A12=-0.86952E-14
【００８６】
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（ｄ１〜ｄ３）を以下の表７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７〕
Po  f      Fno    画角   2Y      d1      d2      d3
1   3.80   2.88   66.7   4.600   6.325   1.371   1.172
2   6.31   3.91   39.5   4.600   3.210   1.492   4.166
3  10.83   5.27   23.2   4.600   0.250   3.117   5.501
【００８７】
実施例２のズームレンズの各レンズ群のデータを以下の表８に示す。
〔表８〕
レンズ群    始面         焦点距離(mm)
1           1            -6.02
2           8             5.04
3          14            -8.48
4          16           133.74
【００８８】
図７Ａ〜７Ｃは、実施例２のズームレンズ２１０（１０）の断面図である。このうち、図７Ａは広角端における断面図であり、図７Ｂは中間における断面図であり、図７Ｃは望遠端における断面図である。
【００８９】
実施例２のズームレンズ２１０（１０）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、物体側に凸で負メニスカスの第１レンズＬ１１と、直角プリズムである反射光学素子ＰＲＭと、両凹で負の第２レンズＬ１２と、両凸で正の第３レンズＬ１３とを有する。これらのうち、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、両凸で正の第４レンズＬ２１と、開口絞りＳ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とを有する。これらのうち、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、単レンズで構成され、物体側に凸で負メニスカスの第７レンズＬ３１を有する。第４レンズ群Ｇｒ４は、両凸で正の第８レンズＬ４１と、両凹で負の第９レンズＬ４２とを有する。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の撮像面を示す。
【００９０】
図８Ａは、ズームレンズ２１０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８Ｂ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８Ｃ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。
【００９１】
図９は、実施例２のズームレンズ２１０によって撮像面Ｉに入射する主光線の入射角度を示すグラフである。グラフ中で実線が広角端における入射角度を表し、点線が望遠端における入射角度を表す。
【００９２】
実施例２のズームレンズ２１０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、第３レンズ群Ｇｒ３が光軸ＡＸ方向に沿って物体側に移動して、隣接するレンズ群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。残りのレンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ４は、変倍に際し固定されている。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レンズＬ２１と第６レンズＬ２３と第９レンズＬ４２とはガラスモールドレンズを想定し、第７レンズＬ３１と第８レンズＬ４１とはプラスチックレンズを想定し、それ以外のレンズＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ２２はガラス材料による研磨レンズを想定している。
【００９３】
実施例２のズームレンズ２１０では、第８レンズＬ４１が光軸ＡＸ方向に対し垂直な面内方向において移動することで手振れ補正を行っている。また、実施例２のズームレンズ２１０では、第４レンズＬ２１の調芯を行うことが好ましく、全系で発生する片ボケを低減させることができる。
【００９４】
〔実施例３〕
ズーム比 = 2.85
レンズ全長 = 26.996
【００９５】
実施例３のレンズデータを表９に示す。
〔表９〕
S          R(mm)      D(mm)    Nd         νd         ER(mm)
1          10.402     0.484    1.88300    40.8        3.69
2           4.970     1.516                           3.15
3        infinity     5.000    1.84670    23.8        3.01
4        infinity     1.003                           2.03
5          -5.087     0.400    1.84230    43.3        1.77
6          17.056     0.874    1.92290    20.9        1.76
7         -14.276     d1                              1.75
8*          4.188     1.789    1.58740    60.0        1.90
9*         -9.299     0.300                           1.75
10(stop)  infinity     0.000                           1.59
11          15.723     0.400    1.89040    34.5        1.58
12           3.213     1.878    1.49700    81.6        1.51
13*         -5.281     d2                              1.50
14*        -31.280     0.500    1.54470    56.2        1.51
15*          5.386     d3                              1.53
16*          9.984     1.600    1.57860    36.8        2.11
17*         -4.887     0.414                           2.07
18*         -6.593     0.579    1.88300    40.8        1.97
19*          9.829     0.831                           1.93
20        infinity     0.210    1.51680    64.2        2.12
21        infinity     0.300                           2.18
【００９６】
実施例３のズームレンズのレンズ面の非球面係数を以下の表１０に示す。
〔表１０〕
第8面
K=0.00000E+00, A4=-0.27650E-02, A6=0.39585E-03, A8=-0.36683E-03, 
A10=0.85939E-04, A12=-0.87053E-05
第9面
K=0.00000E+00, A4=0.18915E-02, A6=-0.19851E-04, A8=-0.24281E-03, 
A10=0.52904E-04, A12=-0.47646E-05
第13面
K=0.00000E+00, A4=0.27358E-03, A6=-0.58628E-03, A8=0.74791E-03, 
A10=-0.29812E-03, A12=0.42764E-04
第14面
K=0.00000E+00, A4=-0.11561E-01, A6=0.32024E-01, A8=-0.40755E-01, 
A10=0.27727E-01, A12=-0.95371E-02, A14=0.12865E-02
第15面
K=0.00000E+00, A4=-0.11953E-01, A6=0.36620E-01, A8=-0.42856E-01, 
A10=0.26663E-01, A12=-0.83442E-02, A14=0.10160E-02
第16面
K=0.00000E+00, A4=-0.18996E-02, A6=0.47182E-03, A8=0.13628E-03, 
A10=-0.11772E-04, A12=0.48336E-07
第17面
K=0.00000E+00, A4=-0.26987E-02, A6=0.21748E-02, A8=-0.83394E-04, 
A10=-0.27134E-05, A12=0.20705E-08
第18面
K=0.00000E+00, A4=0.13716E-01, A6=-0.79216E-03, A8=-0.92168E-04, 
A10=0.89662E-06, A12=0.60500E-17
第19面
K=0.00000E+00, A4=0.17266E-01, A6=-0.97475E-03, A8=-0.25664E-03, 
A10=0.35503E-04, A12=-0.47300E-17
【００９７】
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（ｄ１〜ｄ３）を以下の表１１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１１〕
Po  f      Fno    画角   2Y      d1      d2      d3
1   3.40   2.88   75.2   4.600   5.770   1.964   1.184
2   5.66   3.93   44.5   4.600   2.988   2.170   3.761
3   9.70   5.27   26.0   4.600   0.250   4.417   4.252
【００９８】
実施例３のズームレンズの各レンズ群のデータを以下の表１２に示す。
〔表１２〕
レンズ群    始面         焦点距離(mm)
1           1            -4.69
2           8             5.01
3          14            -8.40
4          16           -41.54
【００９９】
図１０Ａ〜１０Ｃは、実施例３のズームレンズ３１０（１０）の断面図である。このうち、図１０Ａは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。
実施例３のズームレンズ３１０（１０）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、物体側に凸で負メニスカスの第１レンズＬ１１と、直角プリズムである反射光学素子ＰＲＭと、両凹で負の第２レンズＬ１２と、両凸で正の第３レンズＬ１３とを有する。これらのうち、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、両凸で正の第４レンズＬ２１と、開口絞りＳ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とを有する。これらのうち、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、単レンズで構成され、両凹で負の第７レンズＬ３１を有する。第４レンズ群Ｇｒ４は、両凸で正の第８レンズＬ４１と、両凹で負の第９レンズＬ４２とを有する。その他、符号Ｆは平行平板を示し、符号Ｉは撮像素子５１の撮像面を示す。
【０１００】
図１１Ａは、ズームレンズ３１０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。
【０１０１】
図１２は、実施例３のズームレンズ３１０によって撮像面Ｉに入射する主光線の入射角度を示すグラフである。グラフ中で実線が広角端における入射角度を表し、点線が望遠端における入射角度を表す。
【０１０２】
実施例３のズームレンズ３１０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、第３レンズ群Ｇｒ３が光軸ＡＸ方向に沿って物体側に移動して、隣接するレンズ群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。残りのレンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ４は、変倍に際し固定されている。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レンズＬ２１と第６レンズＬ２３と第９レンズＬ４２とはガラスモールドレンズを想定し、第７レンズＬ３１と第８レンズＬ４１とはプラスチックレンズを想定し、それ以外のレンズＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ２２はガラス材料による研磨レンズを想定している。
【０１０３】
実施例３のズームレンズ３１０では、第８レンズＬ４１が光軸ＡＸ方向に対し垂直な面内方向において移動することで手振れ補正を行っている。また、実施例３のズームレンズ３１０では、第４レンズＬ２１の調芯を行うことが好ましく、全系で発生する片ボケを低減させることができる。
【０１０４】
〔実施例４〕
ズーム比 = 2.85
レンズ全長 = 26.995
【０１０５】
実施例４のレンズデータを表１３に示す。
〔表１３〕
S          R(mm)      D(mm)    Nd         νd         ER(mm)
1          12.899     0.400    1.88100    40.1        3.62
2           4.980     1.606                           3.10
3        infinity     4.928    1.84666    23.8        2.91
4        infinity     0.964                           2.02
5          -5.495     0.400    1.72916    54.7        1.78
6          12.100     0.812    1.92286    20.9        1.75
7         -36.129     d1                              1.72
8*          4.318     1.953    1.62263    58.2        1.92
9*         -8.313     0.012                           1.76
10(stop)  infinity     0.298                           1.69
11          14.657     0.400    1.90366    31.3        1.63
12           3.229     1.748    1.49700    81.6        1.54
13*         -6.865     d2                              1.53
14*        -19.438     0.500    1.54470    56.2        1.54
15*          6.323     d3                              1.55
16*         23.928     1.443    1.63469    23.9        2.08
17*         -4.105     0.300                           2.07
18          -9.276     0.500    1.92286    20.9        1.98
19          12.752     1.095                           1.99
20        infinity     0.210    1.51680    64.2        2.16
21        infinity     0.500                           2.18
【０１０６】
実施例４のズームレンズのレンズ面の非球面係数を以下の表１４に示す。
〔表１４〕
第8面
K=0.00000E+00, A4=-0.25944E-02, A6=0.34085E-03, A8=-0.35138E-03, 
A10=0.86901E-04, A12=-0.87053E-05
第9面
K=0.00000E+00, A4=0.19129E-02, A6=-0.20647E-03, A8=-0.17959E-03, 
A10=0.48246E-04, A12=-0.47646E-05
第13面
K=0.00000E+00, A4=-0.17778E-03, A6=-0.10607E-03, A8=0.56712E-03, 
A10=-0.26853E-03, A12=0.42764E-04
第14面
K=0.00000E+00, A4=-0.80876E-02, A6=0.33040E-01, A8=-0.42183E-01, 
A10=0.28079E-01, A12=-0.95371E-02, A14=0.12865E-02
第15面
K=0.00000E+00, A4=-0.89359E-02, A6=0.38882E-01, A8=-0.45231E-01, 
A10=0.27247E-01, A12=-0.83442E-02, A14=0.10160E-02
第16面
K=0.00000E+00, A4=-0.54725E-03, A6=0.79901E-03, A8=0.64206E-06, 
A10=0.27987E-05, A12=0.48336E-07
第17面
K=0.00000E+00, A4=0.28132E-02, A6=0.83859E-03, A8=-0.35202E-04, 
A10=0.11730E-04, A12=0.20705E-08
【０１０７】
実施例４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（ｄ１〜ｄ３）を以下の表１５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１５〕
Po  f      Fno    画角   2Y      d1      d2      d3
1   3.27   2.88   79.2   4.600   5.651   1.866   1.409
2   5.38   3.87   47.3   4.600   3.011   2.362   3.552
3   9.32   5.14   26.9   4.600   0.250   5.864   2.812
【０１０８】
実施例４のズームレンズの各レンズ群のデータを以下の表１６に示す。
〔表１６〕
レンズ群    始面         焦点距離(mm)
1           1            -4.16
2           8             4.97
3          14            -8.70
4          16            48.86
【０１０９】
図１３Ａ〜１３Ｃは、実施例４のズームレンズ４１０（１０）の断面図である。このうち、図１３Ａは広角端における断面図であり、図１３Ｂは中間における断面図であり、図１３Ｃは望遠端における断面図である。
実施例４のズームレンズ４１０（１０）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、物体側に凸で負メニスカスの第１レンズＬ１１と、直角プリズムである反射光学素子ＰＲＭと、両凹で負の第２レンズＬ１２と、両凸で正の第３レンズＬ１３とを有する。これらのうち、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、両凸で正の第４レンズＬ２１と、開口絞りＳ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とを有する。これらのうち、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、単レンズで構成され、両凹で負の第７レンズＬ３１を有する。第４レンズ群Ｇｒ４は、両凸で正の第８レンズＬ４１と、両凹で負の第９レンズＬ４２とを有する。その他、符号Ｆは平行平板を示し、符号Ｉは撮像素子５１の撮像面を示す。
【０１１０】
図１４Ａは、ズームレンズ４１０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１４Ｂ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１４Ｃ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。
【０１１１】
図１５は、実施例４のズームレンズ４１０によって撮像面Ｉに入射する主光線の入射角度を示すグラフである。グラフ中で実線が広角端における入射角度を表し、点線が望遠端における入射角度を表す。
【０１１２】
実施例４のズームレンズ４１０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、第３レンズ群Ｇｒ３が光軸ＡＸ方向に沿って物体側に移動した後、像側に移動して、隣接するレンズ群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。残りのレンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ４は、変倍に際し固定されている。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レンズＬ２１と第６レンズＬ２３とはガラスモールドレンズを想定し、第７レンズＬ３１と第８レンズＬ４１とはプラスチックレンズを想定し、それ以外のレンズＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ２２，Ｌ４２はガラス材料による研磨レンズを想定している。
【０１１３】
実施例４のズームレンズ４１０では、第８レンズＬ４１が光軸ＡＸ方向に対し垂直な面内方向において移動することで手振れ補正を行っている。また、実施例４のズームレンズ４１０では、第４レンズＬ２１の調芯を行うことが好ましく、全系で発生する片ボケを低減させることができる。
【０１１４】
〔実施例５〕
ズーム比 = 2.85
レンズ全長 = 28.000
【０１１５】
実施例５のレンズデータを表１７に示す。
〔表１７〕
S          R(mm)      D(mm)    Nd         νd         ER(mm)
1          15.851     0.400    1.88300    40.8        4.03
2           5.952     1.586                           3.49
3        infinity     5.593    1.84666    23.8        3.31
4        infinity     1.086                           2.20
5          -5.137     0.400    1.72916    54.7        1.93
6          49.267     0.761    1.92286    20.9        1.91
7         -16.917     d1                              1.90
8*          4.195     1.820    1.59201    67.0        1.82
9*         -9.446     0.300                           1.64
10(stop)  infinity     0.000                           1.48
11          49.985     0.400    1.91082    35.3        1.48
12           4.409     1.508    1.49700    81.6        1.44
13*         -5.399     d2                              1.45
14*         37.205     0.500    1.54470    56.2        1.50
15*          4.477     d3                              1.50
16*          7.092     1.600    1.54470    56.2        2.22
17*         -8.114     1.055                           2.31
18*         -5.899     0.846    1.88202    37.2        2.00
19*         76.929     0.821                           1.85
20        infinity     0.210    1.51680    64.2        2.07
21        infinity     0.300                           2.13
【０１１６】
実施例５のズームレンズのレンズ面の非球面係数を以下の表１８に示す。
〔表１８〕
第8面
K=0.00000E+00, A4=-0.22948E-02, A6=0.57751E-04, A8=-0.23068E-03, 
A10=0.60055E-04, A12=-0.87053E-05
第9面
K=0.00000E+00, A4=0.23842E-02, A6=-0.82008E-03, A8=0.26676E-04, 
A10=0.56109E-05, A12=-0.47646E-05
第13面
K=0.00000E+00, A4=0.14078E-02, A6=-0.11204E-03, A8=0.58490E-03, 
A10=-0.25379E-03, A12=0.42764E-04
第14面
K=0.00000E+00, A4=-0.59192E-02, A6=0.26807E-01, A8=-0.38709E-01, 
A10=0.27474E-01, A12=-0.95371E-02, A14=0.12865E-02
第15面
K=0.00000E+00, A4=-0.58845E-02, A6=0.30383E-01, A8=-0.40420E-01, 
A10=0.26355E-01, A12=-0.83442E-02, A14=0.10160E-02
第16面
K=0.00000E+00, A4=-0.25831E-02, A6=0.82955E-04, A8=-0.15374E-03, 
A10=0.80788E-05, A12=0.48336E-07
第17面
K=0.00000E+00, A4=-0.44015E-02, A6=0.52997E-03, A8=-0.22503E-03, 
A10=0.15086E-04, A12=0.20705E-08
第18面
K=0.00000E+00, A4=0.24133E-01, A6=-0.12703E-02, A8=-0.11060E-03, 
A10=-0.45618E-05, A12=-0.10569E-13
第19面
K=0.00000E+00, A4=0.25874E-01, A6=-0.10551E-02, A8=0.10819E-02, 
A10=-0.19666E-03, A12=-0.87046E-14
【０１１７】
実施例５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（ｄ１〜ｄ３）を以下の表１９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１９〕
Po  f      Fno    画角   2Y      d1      d2      d3
1   3.13   2.88   81.0   4.600   6.217   1.385   1.212
2   5.41   3.98   46.3   4.600   2.913   1.804   4.098
3   8.92   5.21   27.9   4.600   0.250   4.084   4.480
【０１１８】
実施例５のズームレンズの各レンズ群のデータを以下の表２０に示す。
〔表２０〕
レンズ群    始面         焦点距離(mm)
1           1            -4.85
2           8             5.16
3          14            -9.40
4          16            71.08
【０１１９】
図１６Ａ〜１６Ｃは、実施例５のズームレンズ５１０（１０）の断面図である。このうち、図１６Ａは広角端における断面図であり、図１６Ｂは中間における断面図であり、図１６Ｃは望遠端における断面図である。
実施例５のズームレンズ５１０（１０）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、物体側に凸で負メニスカスの第１レンズＬ１１と、直角プリズムである反射光学素子ＰＲＭと、両凹で負の第２レンズＬ１２と、両凸で正の第３レンズＬ１３とを有する。これらのうち、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、両凸で正の第４レンズＬ２１と、開口絞りＳ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とを有する。これらのうち、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、単レンズで構成され、物体側に凸で負メニスカスの第７レンズＬ３１を有する。第４レンズ群Ｇｒ４は、両凸で正の第８レンズＬ４１と、両凹で負の第９レンズＬ４２とを有する。その他、符号Ｆは平行平板を示し、符号Ｉは撮像素子５１の撮像面を示す。
【０１２０】
図１７Ａは、ズームレンズ５１０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１７Ｂ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１７Ｃ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。
【０１２１】
図１８は、実施例５のズームレンズ５１０によって撮像面Ｉに入射する主光線の入射角度を示すグラフである。グラフ中で実線が広角端における入射角度を表し、点線が望遠端における入射角度を表す。
【０１２２】
実施例５のズームレンズ５１０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、第３レンズ群Ｇｒ３が光軸ＡＸ方向に沿って物体側に移動して、隣接するレンズ群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。残りのレンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ４は、変倍に際し固定されている。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レンズＬ２１と第６レンズＬ２３と第９レンズＬ４２とはガラスモールドレンズを想定し、第７レンズＬ３１と第８レンズＬ４１とはプラスチックレンズを想定し、それ以外のレンズＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ２２はガラス材料による研磨レンズを想定している。
【０１２３】
実施例５のズームレンズ５１０では、第８レンズＬ４１が光軸ＡＸ方向に対し垂直な面内方向において移動することで手振れ補正を行っている。また、実施例５のズームレンズ５１０では、第４レンズＬ２１の調芯を行うことが好ましく、全系で発生する片ボケを低減させることができる。
【０１２４】
以下の表２１は、参考のため、各条件式（１）〜（１０）に対応する各実施例１〜５の値をまとめたものである。
〔表２１〕
2013161995.tif 000004
【０１２５】
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、明細書に記載の実施例等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等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、上記実施例では、最大像高において像面に入射する主光線の入射角度が最大値となる例を示したが、これに限るものでなく、中間の像高で最大値となり該中間の像高から最大像高までその入射角度が維持されるものや、中間の像高で最大値となり該中間の像高から最大像高までは入射角度が減少するものであってもよい。
【０１２６】
また、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。具体的には、第４レンズ群Ｇｒ４の第９レンズＬ４２と撮像面Ｉとの間に実質的にパワーを持たないレンズを配置することができ、この場合、第４レンズ群Ｇｒ４の最も像側のレンズとは、実効的に考えて第９レンズＬ４２となる。また、第４レンズ群Ｇｒ４の第８レンズＬ４１と第３レンズ群Ｇｒ３との間に実質的にパワーを持たないレンズを配置することができる。この場合、第４レンズ群Ｇｒ４の最も物体側のレンズとは、実効的に考えて第８レンズＬ４１となる。また、第３レンズ群Ｇｒ３の第４レンズ群Ｇｒ４側又は第２レンズ群Ｇｒ２側に実質的にパワーを持たないレンズを配置することもできる。さらに、第２レンズ群Ｇｒ２の第４レンズＬ２１の第１レンズ群Ｇｒ１側又は第３レンズ群Ｇｒ３側に実質的にパワーを持たないレンズを配置することもできる。また、第１レンズ群Ｇｒ１の物体側又は第２レンズ群Ｇｒ２側に実質的にパワーを持たないレンズを配置することもできる。この場合、第１レンズ群Ｇｒ１の最も物体側のレンズとは、実効的に考えて第１レンズＬ１１となる。
【０１２７】
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束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１〜５における第７又は第８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。
【０１２８】
実施例１〜５の第８レンズＬ４１等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。
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（具体的には第７又は第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く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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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