(57)【要約】【課題】  大型化を招くこと無しに２つの部分群の間の間隔を十分に確保して軸倒れに対する敏感度を緩くすることを可能にして、十分な性能の確保を可能する。【解決手段】  ５群構成において、第３レンズ群は少なくとも２つの部分群Ｌ３１、Ｌ３２で構成され、これら２つの部分群の間に開口絞りＳを配置し、いずれか一方の部分群Ｌ３２を光軸とほぼ垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であり、Ｄｓを物体側に位置する部分群の最も像側のレンズ面と像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面との間の軸上間隔、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離、Ｄ３ｓを開口絞りから像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面までの軸上間隔、Ｒ３ｐを像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径として、条件式（１）Ｄｓ／ｆｔ＞０．１及び条件式（３）０．０８＜Ｄ３ｓ／Ｒ３ｐ＜０．２を満足する。【選択図】  図４
2008197682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、シフトレンズ群である第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群及び正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、
広角端状態から望遠端状態までレンズ位置が変化する際に、上記第２レンズ群と上記第３レンズ群との間の間隔を狭め、上記第３レンズ群と上記第４レンズ群との間の間隔が変化するように、少なくとも上記第２レンズ群と第４レンズ群が移動し、
上記第３レンズ群は少なくとも２つの部分群で構成され、これら２つの部分群の間に開口絞りを配置し、いずれか一方の部分群を光軸とほぼ垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であり、
以下の条件式（１）及び条件式（３）を満足する
ズームレンズ。
（１）Ｄｓ／ｆｔ＞０．１
（３）０．０８＜Ｄ３ｓ／Ｒ３ｐ＜０．２
但し、
Ｄｓ：物体側に位置する部分群の最も像側のレンズ面と像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面との間の軸上間隔
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離
Ｄ３ｓ：開口絞りから像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面までの軸上間隔
Ｒ３ｐ：像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径
とする。
【請求項２】
広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、上記第１レンズ群が光軸方向に固定され、第２レンズ群が像側へ移動し、第３レンズ群が光軸方向に固定され、第４レンズ群が上記第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償すると同時に、近距離合焦時に光軸方向に移動し、上記第５レンズ群が光軸方向に固定され、
上記第３レンズ群は、開口絞りを挟んで物体側に位置し負の屈折力を有する負部分群と像側に位置し正の屈折力を有する正部分群とから構成され、上記正部分群を光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能である
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
以下の条件式（２）を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
（２）Ｄ３Ｐ／ｆ３Ｐ＜０．３５
但し、
Ｄ３Ｐ：開口絞りから像側に位置する部分群の最も像側のレンズ面までの距離
ｆ３Ｐ：像側に位置する部分群の焦点距離
とする。
【請求項４】
以下の条件式（２）を満足する
請求項２に記載のズームレンズ。
（２）Ｄ３Ｐ／ｆ３Ｐ＜０．３５
但し、
Ｄ３Ｐ：開口絞りから像側に位置する部分群の最も像側のレンズ面までの距離
ｆ３Ｐ：像側に位置する部分群の焦点距離
とする。
【請求項５】
上記正部分群が両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとで構成される
請求項２に記載のズームレンズ。
【請求項６】
以下の条件式（４）を満足する
請求項２に記載のズームレンズ。
（４）１＜ｆ５／ｆｔ＜１．７
但し、
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項７】
以下の条件式（５）を満足する
請求項２に記載のズームレンズ。
（５）０．６＜ｆ４／ｆｔ＜０．９
但し、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項８】
ズームレンズと、上記ズームレンズによって形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であって、
上記ズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、シフトレンズ群である第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群及び正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、
広角端状態から望遠端状態までレンズ位置が変化する際に、上記第２レンズ群と上記第３レンズ群との間の間隔を狭め、上記第３レンズ群と上記第４レンズ群との間の間隔が変化するように、少なくとも上記第２レンズ群と第４レンズ群が移動し、
上記第３レンズ群は少なくとも２つの部分群で構成され、これら２つの部分群の間に開口絞りを配置し、いずれか一方の部分群を光軸とほぼ垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であり、
以下の条件式（１）及び条件式（３）を満足する
撮像装置。
（１）Ｄｓ／ｆｔ＞０．１
（３）０．０８＜Ｄ３ｓ／Ｒ３ｐ＜０．２
但し、
Ｄｓ：物体側に位置する部分群の最も像側のレンズ面と像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面との間の軸上間隔
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離
Ｄ３ｓ：開口絞りから像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面までの軸上間隔
Ｒ３ｐ：像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径
とする。
【請求項９】
上記ズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、上記第１レンズ群が光軸方向に固定され、第２レンズ群が像側へ移動し、第３レンズ群が光軸方向に固定され、第４レンズ群が上記第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償すると同時に、近距離合焦時に光軸方向に移動し、上記第５レンズ群が光軸方向に固定され、
上記第３レンズ群は、開口絞りを挟んで物体側に位置し負の屈折力を有する負部分群と像側に位置し正の屈折力を有する正部分群とから構成され、上記正部分群を光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能である
請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
以下の条件式（２）を満足する
請求項８に記載の撮像装置。
（２）Ｄ３Ｐ／ｆ３Ｐ＜０．３５
但し、
Ｄ３Ｐ：開口絞りから像側に位置する部分群の最も像側のレンズ面までの距離
ｆ３Ｐ：像側に位置する部分群の焦点距離
とする。
【請求項１１】
以下の条件式（２）を満足する
請求項９に記載の撮像装置。
（２）Ｄ３Ｐ／ｆ３Ｐ＜０．３５
但し、
Ｄ３Ｐ：開口絞りから像側に位置する部分群の最も像側のレンズ面までの距離
ｆ３Ｐ：像側に位置する部分群の焦点距離
とする。
【請求項１２】
上記正部分群が両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとで構成される
請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１３】
上記正部分群が両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとで構成される
請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１４】
以下の条件式（４）を満足する
請求項９に記載の撮像装置。
（４）１＜ｆ５／ｆｔ＜１．７
但し、
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項１５】
以下の条件式（５）を満足する
請求項９に記載の撮像装置。
（５）０．６＜ｆ４／ｆｔ＜０．９
但し、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像素子により受光するカメラに適切であり、また、手振れ補正に適したズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カメラにおける記録手段として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の光電変換素子を用いた撮像素子によって、撮像素子面上に形成された被写体像を、各光電変換素子によって被写体像の光量を電気的出力に変換して、記録する方法が知られている。
【０００３】
近年の微細加工技術の技術進歩に伴い、中央演算処理装置（ＣＰＵ）の高速化や記憶媒体の高集積化が図られ、それまでは取り扱えなかったような大容量の画像データが高速処理できるようになってきた。また、受光素子においても高集積化や小型化が図られ、高集積化により、より高い空間周波数の記録が可能となり、小型化により、カメラ全体の小型化が図れるようになって来た。
【０００４】
また、広範な撮影状況の中での使用が可能なように、ズームレンズへの要求が高く、特に、大きなズーム比への要求が高くなって来ている。
【０００５】
ところで、ズーム比が大きな光学系では望遠端状態における画角が狭くなるため、微小な手ブレによっても、像のブレが大きく発生してしまう。このため、特にズーム比が大きなビデオカメラでは、手ブレを補正するように受光素子の画像取り込み範囲をシフトさせる、所謂、電子式手ブレ補正システムが知られている。
【０００６】
また、従来より、レンズ系を構成する一部のレンズ群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、像位置をシフトさせた際に発生する光学性能の劣化を補正する、所謂、手ブレ補正光学系が知られている。
【０００７】
手ブレ補正光学系は、例えば、シャッターレリーズに起因するような手ブレに伴う、カメラのブレを検出する検出系、検出系から出力される信号に基づきレンズ位置に補正量を与える制御系、制御系からの出力に基づき所定のレンズをシフトさせる駆動系とを組み合わせることにより、光学式手ブレ補正システムとして機能させることが可能である。
【０００８】
この光学式手ブレ補正システムでは、駆動系によるレンズのシフトによって像をシフトさせることが可能であり、カメラのブレに伴う像のブレを駆動系によるレンズのシフトによって補正することが可能である。
【０００９】
これら手ブレ補正光学系としては、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３に示されたものが知られている。
【００１０】
特許文献１に示されたズームレンズでは、開口絞りの像側に配置される第３レンズ群が負部分群と正部分群とで構成され、上記正部分群をシフトさせることにより、像をシフトさせている。
【００１１】
特許文献２に示されたズームレンズでは、開口絞りの像側に配置される第３レンズ群が正部分群と負部分群とで構成され、上記正部分群をシフトさせることにより、像をシフトさせていた。
【００１２】
特許文献３に示されたズームレンズでは、第３レンズ群全体をシフトさせることにより、像をシフトさせていた。
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−２４４０３７号公報
【特許文献２】特開２００３−２２８００１号公報
【特許文献３】特開２００３−２９５０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献３に示されたズームレンズのように、第３レンズ群全体をシフトさせる場合、変倍時に発生する軸外収差の変動を良好に補正し、且つ、シフト時に発生する軸外収差の変動を良好に補正する必要があるため、第３レンズ群を構成するレンズ枚数が多くなり、軽量化及び小型化が難しいといった問題があった。
【００１５】
また、特許文献１や特許文献２に示されたズームレンズのように、開口絞りの像側に正部分群と負部分群を配置する場合、２つの部分群の屈折力を弱めるためには、２つの部分群の間に充分な間隔を広げる必要があるが、２つの部分群の間に十分な間隔を確保することは、小型化に反するため、充分な間隔を確保することが出来ず、そのため、２つの部分群の屈折力を弱めることが出来ず、２つの部分群間の軸倒れによる性能劣化が大きくなりやすいという問題があった。
【００１６】
そこで、本発明は、開口絞りの近傍に位置するレンズ群を２つの部分群で構成し、これら部分群の一をシフトさせて像シフトを行うことによってシフト群を含むレンズ群の大型化を回避し、且つ、大型化を招くこと無しに２つの部分群の間の間隔を十分に確保して軸倒れに対する敏感度を緩くすることを可能にして、十分な性能の確保を可能することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明ズームレンズは、上記した課題を解決するために、物体側から順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、シフトレンズ群である第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群及び正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置が変化する際に、上記第２レンズ群と上記第３レンズ群との間の間隔を狭め、上記第３レンズ群と上記第４レンズ群との間の間隔が変化するように、少なくとも上記第２レンズ群と第４レンズ群が移動し、上記第３レンズ群は少なくとも２つの部分群で構成され、これら２つの部分群の間に開口絞りを配置し、いずれか一方の部分群を光軸とほぼ垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であり、Ｄｓを物体側に位置する部分群の最も像側のレンズ面と像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面との間の軸上間隔、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離、Ｄ３ｓを開口絞りから像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面までの軸上間隔、Ｒ３ｐを像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径として、条件式（１）Ｄｓ／ｆｔ＞０．１及び条件式（３）０．０８＜Ｄ３ｓ／Ｒ３ｐ＜０．２を満足する。
【００１８】
また、本発明撮像装置は、上記した課題を解決するために、ズームレンズと、上記ズームレンズによって形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、上記ズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、シフトレンズ群である第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群及び正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置が変化する際に、上記第２レンズ群と上記第３レンズ群との間の間隔を狭め、上記第３レンズ群と上記第４レンズ群との間の間隔が変化するように、少なくとも上記第２レンズ群と第４レンズ群が移動し、上記第３レンズ群は少なくとも２つの部分群で構成され、これら２つの部分群の間に開口絞りを配置し、いずれか一方の部分群を光軸とほぼ垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であり、Ｄｓを物体側に位置する部分群の最も像側のレンズ面と像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面との間の軸上間隔、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離、Ｄ３ｓを開口絞りから像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面までの軸上間隔、Ｒ３ｐを像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径として、条件式（１）Ｄｓ／ｆｔ＞０．１及び条件式（３）０．０８＜Ｄ３ｓ／Ｒ３ｐ＜０．２を満足する。
【００１９】
従って、本発明にあっては、シフトレンズ群を構成する２つの部分群が開口絞りを挟んで十分な間隔を置いて配置される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明ズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、シフトレンズ群である第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群及び正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置が変化する際に、上記第２レンズ群と上記第３レンズ群との間の間隔を狭め、上記第３レンズ群と上記第４レンズ群との間の間隔が変化するように、少なくとも上記第２レンズ群と第４レンズ群が移動し、上記第３レンズ群は少なくとも２つの部分群で構成され、これら２つの部分群の間に開口絞りを配置し、いずれか一方の部分群を光軸とほぼ垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であり、Ｄｓを物体側に位置する部分群の最も像側のレンズ面と像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面との間の軸上間隔、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離、Ｄ３ｓを開口絞りから像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面までの軸上間隔、Ｒ３ｐを像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径として、条件式（１）Ｄｓ／ｆｔ＞０．１及び条件式（３）０．０８＜Ｄ３ｓ／Ｒ３ｐ＜０．２を満足することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明撮像装置は、ズームレンズと、上記ズームレンズによって形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であって、上記ズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、シフトレンズ群である第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群及び正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置が変化する際に、上記第２レンズ群と上記第３レンズ群との間の間隔を狭め、上記第３レンズ群と上記第４レンズ群との間の間隔が変化するように、少なくとも上記第２レンズ群と第４レンズ群が移動し、上記第３レンズ群は少なくとも２つの部分群で構成され、これら２つの部分群の間に開口絞りを配置し、いずれか一方の部分群を光軸とほぼ垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であり、Ｄｓを物体側に位置する部分群の最も像側のレンズ面と像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面との間の軸上間隔、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離、Ｄ３ｓを開口絞りから像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面までの軸上間隔、Ｒ３ｐを像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径として、条件式（１）Ｄｓ／ｆｔ＞０．１及び条件式（３）０．０８＜Ｄ３ｓ／Ｒ３ｐ＜０．２を満足することを特徴とする。
【００２２】
従って、本発明にあっては、シフトレンズ群の２つの部分群は、レンズ全系の大型化を招くこと無しに、互いの間隔を充分に空けることができる。すなわち、２つの部分群の間の間隔を充分に大きくしても、これら２つの部分群の間に開口絞りが配置され、上記２つの部分群の間の間隔には元々必要な開口絞りの配置のための空間が含まれており、従って、上記２つの部分群の間の間隔を大きくするために、レンズ全長を大きくする必要がない。その結果、レンズ全系の大型化を来すこと無しに、シフトレンズ群を構成する２つの部分群の間の間隔を充分に大きくして、これら２つの部分群の屈折力を弱めることができ、これら２つの部分群の間に生じる軸倒れに対する敏感度を緩和して、充分な性能を確保することが可能になる。また、いずれかの部分群をシフトさせた際に発生する画角の変化を抑えることができる。そして、Ｄ３ｓを開口絞りから像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面までの軸上間隔、Ｒ３ｐを像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径として、条件式（３）０．０８＜Ｄ３ｓ／Ｒ３ｐ＜０．２を満足するので、像側に位置する部分群をシフトさせた際に発生するコマ収差の変動をさらに良好に補正することができる。
【００２３】
以上を要約すると、小型でありながら、像シフト時の画像の劣化を押さえることができる。
【００２４】
請求項２及び請求項９に記載した発明にあっては、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、上記第１レンズ群が光軸方向に固定され、第２レンズ群が像側へ移動し、第３レンズ群が光軸方向に固定され、第４レンズ群が上記第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償すると同時に、近距離合焦時に光軸方向に移動し、上記第５レンズ群が光軸方向に固定され、上記第３レンズ群は、開口絞りを挟んで物体側に位置し負の屈折力を有する負部分群と像側に位置し正の屈折力を有する正部分群とから構成され、上記正部分群を光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であるので、１０倍前後の高倍率で、手振れ補正可能で、且つ、像シフト時の画像の劣化が少ないズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を得ることができる。
【００２５】
請求項３、請求項４、１０及び請求項１１に記載した発明にあっては、Ｄ３Ｐを開口絞りから像側に位置する部分群の最も像側のレンズ面までの距離、ｆ３Ｐを像側に位置する部分群の焦点距離として、条件式（２）Ｄ３Ｐ／ｆ３Ｐ＜０．３５を満足するので、像側に位置する部分群をシフトさせた際に画面周辺部で発生するコマ収差の変動をより良好に補正することができる。
【００２６】
請求項５、請求項１２及び請求項１３に記載した発明にあっては、上記正部分群が両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとで構成されるので、球面収差を良好に補正し、且つ、正部分群の最も像側のレンズ面が開口絞りに対して凹面を向けるため、正部分群をシフトさせた際に発生するコマ収差の変動を良好に押さえることができる。
【００２７】
請求項６及び請求項１４に記載した発明にあっては、ｆ５を第５レンズ群の焦点距離として、条件式（４）１＜ｆ５／ｆｔ＜１．７を満足するので、小型化と高性能化を両立させ、さらなる小型化及びさらなる高性能化を図ることができる。
【００２８】
請求項７及び請求項１５に記載した発明にあっては、ｆ４を第４レンズ群の焦点距離として、条件式（５）０．６＜ｆ４／ｆｔ＜０．９を満足するので、レンズ全長のさらなる短縮化とさらなる高性能化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
【００３０】
最初に、本発明ズームレンズについて説明する。
【００３１】
本発明ズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、シフトレンズ群である第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群及び正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置が変化する際に、上記第２レンズ群と上記第３レンズ群との間の間隔を狭め、上記第３レンズ群と上記第４レンズ群との間の間隔が変化するように、少なくとも上記第２レンズ群と第４レンズ群が移動する。
【００３２】
上記シフトレンズ群は少なくとも２つの部分群で構成され、これら２つの部分群の間に開口絞りを配置し、いずれか一方の部分群（以下、「シフト部分群」という）を光軸とほぼ垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であり、
以下の条件式（１）を満足する。
（１）Ｄｓ／ｆｔ＞０．１
但し、
Ｄｓ：物体側に位置する部分群の最も像側のレンズ面と像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面との間の軸上間隔
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離
とする。
【００３３】
本発明ズームレンズにおいては、開口絞りの位置が重要である。
【００３４】
従来の技術においては、第３レンズ群の物体側に開口絞りが配置されていたが、本発明ズームレンズにおいては、シフトレンズ群を構成する２つの部分群の間に開口絞りを配置することによって、２つの部分群の間の間隔を大きく取ることが出来、これによって、シフトレンズ群を構成する２つの部分群の屈折力を緩めている。各部分群の屈折力を緩和することによって、シフト部分群をシフトさせた際に発生する画角の変化を抑えている。
【００３５】
従来より、開口絞りは必ず必要であり、従来の技術では第２レンズ群と第３レンズ群との間に開口絞りを配置することが多く、開口絞りを配置するのに必要なスペースを空けていた。このため、開口絞りの位置を変更することが光学系を大型化するものではない。
【００３６】
シフトレンズ群を構成する２つの部分群の間に開口絞りを配置して、それぞれの部分群の屈折力を弱める点について、屈折力配置を使って説明する。
【００３７】
開口絞りの物体側に配置される部分群の屈折力をφ３ｎ、開口絞りの像側に配置される部分群の屈折力をφ３ｐ、主点間隔をｄとする時、シフトレンズ群の屈折力φ３は
φ３＝φ３ｎ＋φ３ｐ−φ３ｎ・φ３ｐ・ｄ
で表現される。
【００３８】
仮に、物体側の部分群が負の屈折力を有し、像側の部分群が正の屈折力を有するとすると、φ３ｎ＜０、φ３ｐ＞０となるため、シフトレンズ群の屈折力φ３は（φ３ｎ＋φ３ｐ）が打ち消しあい、結果、φ３ｎ・φ３ｐ・ｄが重要となる。
【００３９】
本発明ズームレンズにおいては、開口絞りをシフトレンズ群を構成する２つの部分群の間に位置させることによって、２つの部分群の間の間隔を広げて、上記φ３ｎ・φ３ｐ・ｄの主点間隔ｄを広げることによって、２つの部分群の屈折力φ３ｎ、φ３ｐを緩めることを可能にしている。
【００４０】
以上のように構成することにより、本発明ズームレンズは小型でありながら、シフトレンズ群を構成する２つの部分群の何れか（シフト部分群）をシフトさせた際に発生する画像の劣化を抑えることが可能である。また、２つの部分群間の軸倒れに対する敏感度が緩和され、製造が容易になる。
【００４１】
本発明ズームレンズは、以下の条件式（１）を満足することが必要である。
（１）Ｄｓ／ｆｔ＞０．１
但し、
Ｄｓ：物体側に位置する部分群の最も像側のレンズ面と像側に位置する最も物体側のレンズ面との間の軸上間隔
ｆｔ：望遠端状態における焦点距離
とする。
【００４２】
上記条件式（１）はシフトレンズ群を構成する２つの部分群の間に形成される間隔を規定する条件式である。
条件式（１）の下限値を下回った場合、シフトレンズ群を構成する像側の部分群の屈折力が強まって、像側の部分群をシフトさせた際に発生する画角の変化が大きくなってしまう。
【００４３】
なお、シフトレンズ群を構成する２つの部分群の間の間隔を広げすぎると、レンズ系全体の大型化を引き起こしてしまうため、条件式（１）の上限値を０．３とすることが望ましい。
【００４４】
本発明ズームレンズにおいては、像側に位置する部分群をシフトさせた際に発生するコマ収差の変動を良好に補正するために、以下の条件式（３）を満足することが必要である。
（３）０．０８＜Ｄ３ｓ／Ｒ３ｐ＜０．２
但し、
Ｄ３ｓ：開口絞りから像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面までの軸上間隔
Ｒ３ｐ：像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径
とする。
【００４５】
上記条件式（３）は像側に位置する部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径を規定する条件式であり、像側に位置する部分群をシフトさせた際に発生する像面湾曲の変化、すなわち、コマ収差の補正状態の変化をより良好に補正するための条件式である。
【００４６】
条件式（３）の上限値を上回った場合、像側に位置する部分群をシフトさせるとコマ収差の傾斜が変化して、画面周縁部における最良像面位置が画面中心部における最良像面位置に対してディフォーカスしてしまい、ピントズレした画像となってしまう。この結果、手ブレ補正時にピントボケを引き起こしてしまい、さらに良好に光学性能を補正することが難しくなってしまう。
【００４７】
条件式（３）の下限値を下回った場合、像側に位置する部分群の物体側レンズ面が収差補正に寄与しなくなってしまうため、像側に位置する部分群をシフトさせた際に画面中心部において発生する偏心コマ収差が大きくなってしまう。
【００４８】
本発明ズームレンズにおいては、シフト部分群をシフトさせた際に画面周辺部で発生するコマ収差の変動をより良好に補正するために、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）Ｄ３ｐ／ｆ３ｐ＜０．３５
但し、
Ｄ３Ｐ：開口絞りから像側に位置する部分群の最も像側のレンズ面までの距離
ｆ３Ｐ：像側に位置する部分群の焦点距離
とする。
【００４９】
上記条件式（２）は像側に位置する部分群の最も像側のレンズ面で発生するコマ収差を良好に補正するための条件式である。
【００５０】
条件式（２）の上限値を上回った場合、像側に位置する部分群の最も像側のレンズ面において軸外光束が強く屈折され、画面周縁部においてコマ収差の補正が不足してしまい、特に、像側に位置する部分群をシフトさせた際に、そのレンズ面による軸外光束の屈折作用が大きく変化するようになるため、シフト時に発生する性能劣化をより良好に補正することが難しくなってしまう。
【００５１】
図１に第１の実施の形態に係る３群構成の本発明ズームレンズ１の概略を屈折力配分図で示す。
【００５２】
このズームレンズ１は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３の３つのレンズ群を配置して成り、シフトレンズ群である第２レンズ群Ｇ２は物体側より順に、正の屈折力を有する正部分群Ｇｐ、開口絞りＳ、負の屈折力を有する負部分群Ｇｎが配置されて構成され、焦点距離が最も短くなる広角端状態（図１の上側のＷで示す状態）から焦点距離が最も長くなる望遠端状態（図１の下側のＴで示す状態）まで焦点距離が変化する際に、第２レンズ群が物体側へ移動して、第３レンズ群が一旦物体側へ移動してから像側へ移動して、第１レンズ群が第２レンズ群、第３レンズ群の移動による像面位置の変動を補償するように移動する。
【００５３】
第３レンズ群が一旦物体側へ移動することによって、中間焦点距離状態において発生する像面湾曲をより良好に補正している。
【００５４】
図２に第２の実施の形態に係る４群構成の本発明ズームレンズ２の概略を屈折力配分図で示す。
【００５５】
このズームレンズ２は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群の４つのレンズ群を配置して成り、シフトレンズ群である第３レンズ群Ｇ３は物体側より順に、負の屈折力を有する負部分群Ｇｎ、開口絞りＳ、正の屈折力を有する正部分群Ｇｐが配置されて構成され、焦点距離が最も短くなる広角端状態（図２の上側のＷで示す状態）から焦点距離が最も長くなる望遠端状態（図２の下側のＴで示す状態）まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の間隔が減少して、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の間隔が増大するように、各レンズ群が物体側へ移動する。
【００５６】
図３に第３の実施の形態に係る５群構成の本発明ズームレンズ３の概略を屈折力配分図で示す。
【００５７】
このズームレンズ３は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５の５つのレンズ群が配列されて構成され、広角端状態（図３の上側のＷで示す状態）から望遠端状態（図３の下側のＴで示す状態）までレンズ位置状態が変化する際に、上記第１レンズ群Ｇ１が光軸方向に固定され、上記第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動し、上記第３レンズ群Ｇ３が光軸方向に固定され、上記第４レンズ群Ｇ４が上記第２レンズ群Ｇ２の移動に伴う像面位置の変動を補償すると同時に、近距離合焦のために光軸方向に移動し、上記第５レンズ群が光軸方向に固定される。
【００５８】
そして、第３レンズ群Ｇ３がシフトレンズ群であり、開口絞りＳを挟んで物体側に配置され負の屈折力を有する負部分群と像側に配置され正の屈折力を有する正部分群により構成され、上記正部分群を光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、像をシフトさせることが可能である。
【００５９】
上記ズームレンズ３においては、第３レンズ群Ｇ３中に配置される正部分群を両凸レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズで構成することが望ましい。
【００６０】
このように構成することにより、球面収差を良好に補正し、且つ、最も像側のレンズ面が開口絞りに対して凹面を向けるため、正部分群をシフトさせた際に発生するコマ収差の変動を良好に抑えることが出来る。
【００６１】
ズームレンズ３においては、小型化と高性能化とを両立させ、さらなる小型化及びさらなる高性能化を実現するには、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）１＜ｆ５／ｆｔ＜１．７
但し、
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
とする。
【００６２】
上記条件式（４）は第５レンズ群Ｇ５の焦点距離を規定する条件式である。
【００６３】
条件式（４）の上限値を上回った場合、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が強まるため、近距離合焦時、及び、ズーミング時に第４レンズ群Ｇ４が移動すると、軸外収差の変動が大きくなってしまうため、第４レンズ群Ｇ４を構成するレンズ枚数を増やさざるを得なく、第４レンズ群Ｇ４の駆動に必要な仕事量が多くなる。結果、駆動系の複雑化を引き起こすため、小型化を充分に図ることが出来なくなってしまう。
【００６４】
条件式（４）の下限値を下回った場合、第５レンズ群Ｇ５を通過する軸外光束が光軸から極端に離れるようになってしまい、画面周辺部において発生するコマ収差をより良好に補正して高い光学性能を得ることができなくなってしまう。
【００６５】
ズームレンズ３においては、レンズ全長のさらなる短縮化とさらなる高性能化とを両立させるために、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．６＜ｆ４／ｆｔ＜０．９
但し、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
とする。
【００６６】
上記条件式（５）は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を規定する条件式である。
【００６７】
条件式（５）の上限値を上回った場合、第２レンズ群Ｇ２の移動、及び、被写体位置の変動に伴う像面位置の変動を補償する作用に必要な第４レンズ群Ｇ４の移動量が大きくなり、第３レンズ群Ｇ３、第５レンズ群Ｇ５との間の間隔を広げざるを得なくなり、レンズ全長のさらなる短縮化を図ることが出来なくなってしまう。
【００６８】
条件式（５）の下限値を下回った場合、第４レンズ群Ｇ４単独で発生する負の球面収差をより良好に補正することが難しく、さらなる高性能化が図れなくなってしまう。
【００６９】
従来のバックフォーカスが長いズームレンズは、４つのレンズ群で構成していたため、第４レンズ群が３枚構成のものが多かった。オートフォーカスが一般的な技術となった現在、オートフォーカス動作の高速化が必須であるが、レンズ枚数が多いため、軽量化や移動量の減少が必要であるとされていた。
【００７０】
しかしながら、軽量化を図るには焦点距離の緩和が必要であり、結果的に移動量が増えてしまうため、軽量化と移動量の減少という２つの課題の両立が難しかった。
【００７１】
上記ズームレンズ３にあっては、第５レンズ群Ｇ５を配置することにより、第４レンズ群Ｇ４を構成するレンズ枚数を減らして軽量化することを可能とし、これによって、軽量化と移動量の減少の両立が可能になった。
【００７２】
なお、上記ズームレンズ１、２、３の像側に色分解用のプリズムを配置して、光束をＲ、Ｇ、Ｂ３色に分離し、各色を個別のＣＣＤにより撮像する、所謂、３−ＣＣＤ方式に好適である。
【００７３】
さらに本発明ズームレンズにおいては、非球面レンズを用いることにより、より高い光学性能が実現できる。特に、ズームレンズ３において第５レンズ群Ｇ５に非球面を導入することによって、中心性能のさらなる高性能化が可能となる。また、第２レンズ群Ｇ２に非球面レンズを用いることにより、広角端状態において発生する画角によるコマ収差の変動を良好に補正することも可能である。
【００７４】
さらに、複数の非球面を１つの光学系に用いることでより高い光学性能が得られるのは言うまでもない。
【００７５】
また、レンズ系の像側にモアレ縞の発生を防ぐためにローパスフィルタを配置したり、受光素子の分光感度特性に応じて赤外カットフィルタを配置することも勿論、可能である。
【００７６】
以下に、上記した第３の実施の形態を更に具体化した幾つかの実施例及び当該実施例に具体的数値を適用した数値実施例について説明する。
【００７７】
なお、各実施の形態において非球面が用いられるが、非球面形状は次の数１式によって表される。
【００７８】
【数１】
2008197682.tif 000003
【００７９】
ここで、
ｙ：光軸からの高さ
ｘ：サグ量
ｃ：曲率
κ：円錐定数
Ｃ４、Ｃ６、…：非球面係数
である。
【００８０】
図４はズームレンズ３の第１実施例によるレンズ構成を示しており、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けた負レンズＬ２１及び両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１（負部分群）及び両凸レンズと負メニスカスレンズとの接合正レンズＬ３２（正部分群）により構成され、第４レンズ群Ｇ４は両凸レンズと負メニスカスレンズとの接合正レンズＬ４により構成され、第５レンズ群Ｇ５は像側に凸面を向けた正レンズＬ５により構成される。
【００８１】
この第１実施例では、開口絞りＳがシフトレンズ群である第３レンズ群Ｇ３の負部分群Ｌ３１と正部分群Ｌ３２との間に位置し、レンズ位置状態の変化に依らず固定である。そして、正部分群となる接合正レンズＬ３２が光軸に垂直な方向にシフトすることによって、像をシフトさせることが可能である。
【００８２】
また、第５レンズ群Ｇ５の像側に色分解用のプリズムＰＰが配置されている。
【００８３】
表１に上記した第１実施例に具体的数値を適用した数値実施例１の諸元の値を示す。この数値実施例１及び後に説明する各数値実施例の諸元表中のｆは焦点距離、ＦＮｏはＦナンバー、２ωは画角を表し、屈折率及びアッベ数はｄ線（λ=587.6nm）に対する値である。なお、表１中で曲率半径０とは平面を示す。
【００８４】
【表１】
2008197682.tif 000004
【００８５】
第１１面、第１７面、第２０面の各レンズ面は非球面で構成されており、非球面係数は表２に示す通りである。なお、表２及び以下の非球面係数を示す表において「Ｅ−ｉ」は１０を底とする指数表現、すなわち、「１０−ｉ」を表しており、例えば、「0.26029E-05」は「0.26029×10−5」を表している。
【００８６】
【表２】
2008197682.tif 000005
【００８７】
広角端状態より望遠端状態へのレンズ位置状態の変化に伴って、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の面間隔ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔ｄ１６、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の面間隔ｄ１９が変化する。そこで、表３に上記各面間隔の広角端状態、広角端と望遠端との間の中間焦点距離状態及び望遠端状態における各値を焦点距離ｆと共に示す。
【００８８】
【表３】
2008197682.tif 000006
【００８９】
表４に数値実施例１における各条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）対応値を示す。
【００９０】
【表４】
2008197682.tif 000007
【００９１】
図５乃至図７に上記数値実施例１の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図５は広角端状態（ｆ＝2.812）、図６は中間焦点距離状態（ｆ＝7.314）、図７は望遠端状態（ｆ＝25.539）における諸収差図を示すものである。
【００９２】
図５乃至図７の各収差図において、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図においてｙは像高を、また、Ａは画角を示す。
【００９３】
図８乃至図１０に上記数値実施例１の無限遠合焦状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示し、図８は広角端状態（ｆ＝2.812）、図９は中間焦点距離状態（ｆ＝7.314）、図８は望遠端状態（ｆ＝25.539）における横収差図を示すものである。
【００９４】
各収差図から、数値実施例１にあっては諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００９５】
図１１はズームレンズ３の第２実施例によるレンズ構成を示しており、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けた負レンズＬ２１及び両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１及び両凸レンズと負メニスカスレンズとの接合正レンズＬ３２により構成され、第４レンズ群Ｇ４は両凸レンズと負メニスカスレンズとの接合正レンズＬ４により構成され、第５レンズ群Ｇ５は像側に凸面を向けた正レンズＬ５により構成される。
【００９６】
この第２実施例では、開口絞りＳがシフトレンズ群である第３レンズ群Ｇ３の負部分群Ｌ３１と正部分群Ｌ３２との間に位置し、レンズ位置状態の変化に依らず固定である。そして、正部分群となる接合正レンズＬ３２が光軸に垂直な方向にシフトすることによって、像をシフトさせることが可能である。
【００９７】
また、第５レンズ群Ｇ５の像側に色分解用のプリズムＰＰが配置されている。
【００９８】
表５に上記した第２実施例に具体的数値を適用した数値実施例２の諸元の値を示す。
【００９９】
【表５】
2008197682.tif 000008
【０１００】
第１１面、第１７面、第２０面の各レンズ面は非球面によって構成されており、非球面係数は表６に示す通りである。
【０１０１】
【表６】
2008197682.tif 000009
【０１０２】
広角端状態より望遠端状態へのレンズ位置状態の変化に伴って、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の面間隔ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔ｄ１６、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の面間隔ｄ１９が変化する。そこで、表７に上記各面間隔の広角端状態、広角端と望遠端との間の中間焦点距離状態及び望遠端状態における各値を焦点距離ｆと共に示す。
【０１０３】
【表７】
2008197682.tif 000010
【０１０４】
表８に数値実施例２における各条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）対応値を示す。
【０１０５】
【表８】
2008197682.tif 000011
【０１０６】
図１２乃至図１４に上記数値実施例２の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図１２は広角端状態（ｆ＝2.812）、図１３は中間焦点距離状態（ｆ＝7.314）、図１４は望遠端状態（ｆ＝25.845）における諸収差図を示すものである。
【０１０７】
図１２乃至図１４の各収差図において、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図においてｙは像高を、また、Ａは画角を示す。
【０１０８】
図１５乃至図１７に上記数値実施例２の無限遠合焦状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示し、図１５は広角端状態（ｆ＝2.812）、図１６は中間焦点距離状態（ｆ＝7.314）、図１７は望遠端状態（ｆ＝25.845）における横収差図を示すものである。
【０１０９】
各収差図から、数値実施例２にあっては諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【０１１０】
図１８はズームレンズ３の第３実施例によるレンズ構成を示しており、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けた負レンズＬ２１及び両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１、両凸レンズＬ３２及び負メニスカスレンズＬ３３により構成され、第４レンズ群Ｇ４は両凸レンズと負メニスカスレンズとの接合正レンズＬ４により構成され、第５レンズ群Ｇ５は像側に凸面を向けた正レンズＬ５により構成される。
【０１１１】
この第３実施例では、シフトレンズ群である第３レンズ群Ｇ３において負メニスカスレンズＬ３１が負部分群を構成し、両凸レンズＬ３２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とで正部分群を構成する。そして、開口絞りＳが第３レンズ群Ｇ３の負部分群Ｌ３１と正部分群Ｌ３２、Ｌ３３との間に位置し、レンズ位置状態の変化に依らず固定である。そして、正部分群Ｌ３２、Ｌ３３が光軸に垂直な方向にシフトすることによって、像をシフトさせることが可能である。
【０１１２】
また、第５レンズ群Ｇ５の像側に色分解用のプリズムＰＰが配置されている。
【０１１３】
表９に上記した第３実施例に具体的数値を適用した数値実施例３の諸元の値を示す。
【０１１４】
【表９】
2008197682.tif 000012
【０１１５】
第１１面、第１８面、第２１面の各レンズ面は非球面によって構成されており、非球面係数は表１０に示す通りである。
【０１１６】
【表１０】
2008197682.tif 000013
【０１１７】
広角端状態より望遠端状態へのレンズ位置状態の変化に伴って、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２第３レンズ群Ｇ３との間の面間隔ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔ｄ１７、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の面間隔ｄ２０が変化する。そこで、表１１に上記各面間隔の広角端状態、広角端と望遠端との間の中間焦点距離状態及び望遠端状態における各値を焦点距離ｆと共に示す。
【０１１８】
【表１１】
2008197682.tif 000014
【０１１９】
表１２に数値実施例３における各条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）対応値を示す。
【０１２０】
【表１２】
2008197682.tif 000015
【０１２１】
図１９乃至図２１に上記数値実施例３の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図１９は広角端状態（ｆ＝2.812）、図２０は中間焦点距離状態（ｆ＝7.315）、図２１は望遠端状態（ｆ＝25.812）における諸収差図を示すものである。
【０１２２】
図１９乃至図２１の各収差図において、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図においてｙは像高を、また、Ａは画角を示す。
【０１２３】
図２２乃至図２４に上記数値実施例３の無限遠合焦状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示し、図２２は広角端状態（ｆ＝2.812）、図２３は中間焦点距離状態（ｆ＝7.315）、図２４は望遠端状態（ｆ＝25.812）における横収差図を示すものである。
【０１２４】
各収差図から、数値実施例３にあっては諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【０１２５】
図２５に本発明撮像装置の実施の形態を示す。
【０１２６】
この実施の形態にかかる撮像装置１０は、図２５に示すように、大きく分けると、カメラ部２０と、カメラＤＳＰ（Digital Signal Processor）３０と、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）４０と、媒体インターフェース（以下、媒体Ｉ／Ｆという。）５０と、制御部６０と、操作部７０と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）８０と、外部インターフェース（以下、外部Ｉ／Ｆという。）９０を備えるとともに、記録媒体１００が着脱可能とされている。
【０１２７】
記録媒体１００は、半導体メモリーを用いたいわゆるメモリーカード、記録可能なＤＶＤ（Digital Versatile Disk）や記録可能なＣＤ（Compact Disc）等の光記録媒体、磁気ディスクなどの種々のものを用いることができるが、この実施の形態においては、記録媒体１００として、例えば、メモリーカードを用いるものとして説明する。
【０１２８】
そして、カメラ部２０は、光学ブロック２１、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）２２、前処理回路２３、光学ブロック用ドライバ２４、ＣＣＤ用ドライバ２５、タイミング生成回路２６等を備えたものである。ここで、光学ブロック２１は、レンズ、フォーカス機構、シャッター機構、絞り（アイリス）機構などを備えたものである。そして、光学ブロック２１中のレンズには、上記したズームレンズ１、２、３等の本発明にかかるズームレンズが使用される。また、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色毎に分解された画像を取り入れた後、各色の画像を重ね合わせて一のカラー画像情報を生成する場合には、最も像側のレンズ群と像面との間の位置に色分解プリズムを挿入すると共に、該色分解プリズムによって分解されたＲ、Ｇ、Ｂ各色毎に個別のＣＣＤ２２が設けられる。この場合、ローパスフィルタＬＰＦは各ＣＣＤの直前（物体側）に挿入しても良いし、或いはまた、色分解プリズムの物体側に挿入しても良い。
【０１２９】
また、制御部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１、ＲＡＭ（Random Access Memory）６２、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）６３、時計回路６４等が、システムバス６５を通じて接続されて構成されたマイクロコンピュータであり、この実施の形態の撮像装置１０の各部を制御することができるものである。
【０１３０】
ここで、ＲＡＭ６２は、処理の途中結果を一時記憶するなど主に作業領域として用いられるものである。また、フラッシュＲＯＭ６３は、ＣＰＵ６１において実行する種々のプログラムや、処理に必要になるデータなどが記憶されたものである。また、時計回路６４は、現在年月日、現在曜日、現在時刻を提供することができるとともに、撮影日時などを提供するなどのことができるものである。
【０１３１】
そして、画像の撮影時においては、光学ブロック用ドライバ２４は、制御部６０からの制御に応じて、光学ブロック２１を動作させるようにする駆動信号を形成し、これを光学ブロック２１に供給して、光学ブロック２１を動作させるようにする。光学ブロック２１は、光学ブロック用ドライバ２４からの駆動信号に応じて、フォーカス機構、シャッター機構、絞り機構が制御され、被写体の画像を取り込んで、これをＣＣＤ２２に対して提供する。
【０１３２】
ＣＣＤ２２は、光学ブロック２１からの画像を光電変換して出力するものであり、ＣＣＤ用ドライバ２５からの駆動信号に応じて動作し、光学ブロック２１からの被写体の画像を取り込むとともに、制御部６０によって制御されるタイミング生成回路２６からのタイミング信号に基づいて、取り込んだ被写体の画像（画像情報）を電気信号として前処理回路２３に供給する。
【０１３３】
なお、上述したように、タイミング生成回路２６は、制御部６０からの制御に応じて、所定のタイミングを提供するタイミング信号を形成するものである。また、ＣＣＤ用ドライバ２５は、タイミング生成回路２６からのタイミング信号に基づいて、ＣＣＤ２２に供給する駆動信号を形成するものである。
【０１３４】
前処理回路２３は、これに供給された電気信号の画像情報に対して、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理を行って、Ｓ／Ｎ比を良好に保つようにするとともに、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）処理を行って、利得を制御し、そして、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換を行って、デジタル信号とされた画像データを形成する。
【０１３５】
前処理回路２３からのデジタル信号とされた画像データは、カメラＤＳＰ３０に供給される。カメラＤＳＰ３０は、これに供給された画像データに対して、ＡＦ（Auto Focus）、ＡＥ（Auto Exposure）、ＡＷＢ（Auto White Balance）などのカメラ信号処理を施す。このようにして種々の調整がされた画像データは、所定の圧縮方式でデータ圧縮され、システムバス６５、媒体Ｉ／Ｆ５０を通じて、この実施の形態の撮像装置１０に装填された記録媒体１００に供給され、後述もするように記録媒体１００にファイルとして記録される。
【０１３６】
また、記録媒体１００に記録された画像データは、タッチパネルやコントロールキーなどからなる操作部７０を通じて受け付けたユーザーからの操作入力に応じて、目的とする画像データが媒体Ｉ／Ｆ５０を通じて記録媒体１００から読み出され、これがカメラＤＳＰ３０に供給される。
【０１３７】
カメラＤＳＰ３０は、記録媒体１００から読み出され、媒体Ｉ／Ｆ５０を通じて供給されたデータ圧縮されている画像データについて、そのデータ圧縮の解凍処理（伸張処理）を行い、解凍後の画像データをシステムバス６５を通じて、ＬＣＤコントローラ８１に供給する。ＬＣＤコントローラ８１は、これに供給された画像データからＬＣＤ８０に供給する画像信号を形成し、これをＬＣＤ８０に供給する。これにより、記録媒体１００に記録されている画像データに応じた画像が、ＬＣＤ８０の表示画面に表示される。
【０１３８】
なお、画像の表示の形態は、ＲＯＭに記録された表示処理プログラムに従う。つまり、この表示処理プログラムは後述するファイルシステムがどのような仕組みで記録されているのか、どのように画像を再生するのかというプログラムである。
【０１３９】
また、この実施の形態にかかる撮像装置１０には、外部Ｉ／Ｆ９０が設けられている。この外部Ｉ／Ｆ９０を通じて、例えば、外部のパーソナルコンピュータと接続して、パーソナルコンピュータから画像データの供給を受けて、これを自機に装填された記録媒体１００に記録したり、また、自機に装填された記録媒体１００に記録されている画像データを外部のパーソナルコンピュータ等に供給したりすることもできるものである。
【０１４０】
また、外部Ｉ／Ｆ９０に通信モジュールを接続することにより、例えば、インターネットなどのネットワークに接続して、ネットワークを通じて種々の画像データやその他の情報を取得し、自機に装填された記録媒体１００に記録したり、あるいは、自機に装填された記録媒体１００に記録されているデータを、ネットワークを通じて目的とする相手先に送信したりすることもできるものである。
【０１４１】
また、外部のパーソナルコンピュータやネットワークを通じて取得し、記録媒体に記録した画像データなどの情報についても、上述したように、この実施の形態の撮像装置において読み出して再生し、ＬＣＤ８０に表示してユーザーが利用することももちろんできるようにされている。
【０１４２】
なお、外部Ｉ／Ｆ９０は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３９４、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの有線用インターフェースとして設けることも可能であるし、光や電波による無線インターフェースとして設けることも可能である。すなわち、外部Ｉ／Ｆ９０は、有線、無線のいずれのインターフェースであってもよい。
【０１４３】
このように、この実施の形態にかかる撮像装置１０は、被写体の画像を撮影して、当該撮像装置１０に装填された記録媒体１００に記録することができるとともに、記録媒体１００に記録された画像データを読み出して、これを再生し、利用することができるものである。また、外部のパーソナルコンピュータやネットワークを通じて、画像データの提供を受けて、これを自機に装填された記録媒体１００に記録したり、また、読み出して再生したりすることもできるものである。
【０１４４】
なお、上記撮像装置１０において、撮像手段としてＣＣＤを示したが、本発明撮像装置における撮像手段がＣＣＤに限られることを意味するものではない。ＣＣＤの他に、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)やその他の撮像素子を使用することもできる。
【０１４５】
なお、上記した各実施の形態及び数値実施例における各部の具体的形状や構造及び数値は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
ズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することが出来、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に広く利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明ズームレンズの第１の実施の形態の屈折力配置と変倍時における各レンズ群の可動の可否を示す図である。
【図２】本発明ズームレンズの第２の実施の形態の屈折力配置と変倍時における各レンズ群の可動の可否を示す図である。
【図３】本発明ズームレンズの第３の実施の形態の屈折力配置と変倍時における各レンズ群の可動の可否を示す図である。
【図４】第３の実施の形態にかかるズームレンズをさらに具体化した第１実施例のレンズ構成を示す図である。
【図５】図６乃至図１０と共に第１実施例に具体的数値を適用した数値実施例１の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。
【図６】中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。
【図７】望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。
【図８】広角端状態における横収差を示すものである。
【図９】中間焦点距離状態における横収差を示すものである。
【図１０】望遠端状態における横収差を示すものである。
【図１１】第３の実施の形態にかかるズームレンズをさらに具体化した第２実施例のレンズ構成を示す図である。
【図１２】図１３乃至図１７と共に第２実施例に具体的数値を適用した数値実施例２の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。
【図１３】中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。
【図１４】望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。
【図１５】広角端状態における横収差を示すものである。
【図１６】中間焦点距離状態における横収差を示すものである。
【図１７】望遠端状態における横収差を示すものである。
【図１８】第３の実施の形態にかかるズームレンズをさらに具体化した第３実施例のレンズ構成を示す図である。
【図１９】図２０乃至図２４と共に第３実施例に具体的数値を適用した数値実施例３の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。
【図２０】中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。
【図２１】望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。
【図２２】広角端状態における横収差を示すものである。
【図２３】中間焦点距離状態における横収差を示すものである。
【図２４】望遠端状態における横収差を示すものである。
【図２５】本発明撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１４８】
１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、３…ズームレンズ、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、Ｓ…開口絞り、１０…撮像装置、２２…ＣＣＤ（撮像素子）
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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