(57)【要約】【課題】ズームレンズの奥行き方向の薄型化とともに小型化を図ること。【解決手段】本発明は、複数のレンズ群ＧＲ１〜ＧＲ５を備え、群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、この複数のレンズ群ＧＲ１〜ＧＲ５のうち最も物体側となる第１レンズ群ＧＲ１が正の屈折力を有するとともに固定であり、この第１レンズ群ＧＲ１中に光軸を折り曲げるための反射部材が設けられ、この反射部材が負の屈折力を持った直角プリズムＰで構成されているものである。また、このズームレンズを用いる撮像装置でもある。【選択図】図１
2005084285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群を備え、群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、
前記複数のレンズ群のうち最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するとともに固定であり、そのレンズ群中に光軸を折り曲げるための反射部材が設けられ、この反射部材が負の屈折力を持ったプリズムで構成されている
ことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記反射部材が最も物体側に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
複数のレンズ群を備え、群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、
前記複数のレンズ群のうち最も物体側のレンズ群中に光軸を折り曲げるための反射部材が配置され、この反射部材が負の屈折力を持ったプリズムで構成され、変倍中絞り位置が固定されている
ことを特徴とするズームレンズ。
【請求項４】
前記反射部材が最も物体側に配置されている
ことを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記反射部材が以下の条件式（１）を満足するプリズムで構成されている
ことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
条件式（１）1.7＜Npd
但し、
Npd：反射部材を構成するプリズムの屈折率
である。
【請求項６】
複数のレンズ群を備え、群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズと、そのズームレンズにより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る撮像装置であって、
前記ズームレンズを構成する前記複数のレンズ群のうち最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するとともに固定であり、そのレンズ群中に光軸を折り曲げるための反射部材が設けられ、この反射部材が負の屈折力を持ったプリズムで構成されている
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
前記反射部材が最も物体側に配置されている
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
複数のレンズ群を備え、群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズと、そのズームレンズにより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る撮像装置であって、
前記ズームレンズを構成する複数のレンズ群の最も物体側のレンズ群中に光軸を折り曲げるための反射部材が配置され、この反射部材が負の屈折力を持ったプリズムで構成され、変倍中絞り位置が固定されている
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
前記反射部材が最も物体側に配置されている
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記反射部材が以下の条件式（１）を満足するプリズムで構成されている
ことを特徴とする請求項６から９のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
条件式（１）1.7＜Npd
但し、
Npd：反射部材を構成するプリズムの屈折率
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタル入出力機器の撮影光学系に好適なコンパクトで高変倍率を有するズームレンズおよびこれを用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラ等の個体撮像素子を用いた撮像装置が普及しつつある。このようなデジタルスチルカメラの普及に伴い一層の高画質化が求められており、特に画素数の多いデジタルスチルカメラ等においては、画素数の多い個体撮像素子に対応した結像性能にすぐれた撮影用レンズ、特にズームレンズが求められている。また、その上、小型化への要求も強く、小型で高性能なズームレンズが求められている。また一方では、レンズ間にプリズムを挿入することで光学系を折り曲げ、光軸方向の小型化を更に推し進めている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２４８３１８号公報
【特許文献２】特開２００３−４３３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の光学系では、正負正正のズームタイプ中の１群中にプリズムを用いて光軸を折り曲げることで、光軸方向の小型化を図っているが、反射部材より物体側にレンズが配置されるため、十分な小型化を図ることができない。
【０００５】
また、特許文献２に記載の光学系では、最も物体側に負の屈折力を持ったプリズムを配置し、折り曲げ部分の小型化は達成しているが、マイナスリードであるため絞り機構が大きく、しかも絞り機構がズーミング中に光軸上を移動しているため鏡筒含めた小型化が十分に達成されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、複数のレンズ群を備え、群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、この複数のレンズ群のうち最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するとともに固定であり、そのレンズ群中に光軸を折り曲げるための反射部材が設けられ、この反射部材が負の屈折力を持ったプリズムで構成されているものである。また、このズームレンズを用いる撮像装置でもある。
【０００７】
また、本発明は、複数のレンズ群を備え、群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、この複数のレンズ群のうち最も物体側のレンズ群中に光軸を折り曲げるための反射部材が配置され、この反射部材が負の屈折力を持ったプリズムで構成され、変倍中絞り位置が固定されているものである。また、このズームレンズを用いる撮像装置でもある。
【０００８】
このような本発明では、光学系の折り曲げによって光軸方向の小型化を図ることができるとともに、光学特性に優れたズームレンズを構成できるようになる。
【発明の効果】
【０００９】
したがって、本発明では、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に用いられるズームレンズの結像性能の向上、小型化を達成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。すなわち、本実施形態は、ズームレンズ中に光軸を折り曲げるための反射部材が正の屈折力を有する固定の１群中に含まれ、前記反射部材が負の屈折力を持ったプリズムで構成されていることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、本実施形態のズームレンズは、複数のレンズ群を備え、群間隔を変えることにより変倍を行うものであって、この複数のレンズ群のうち最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するとともに固定であり、そのレンズ群中に光軸を折り曲げるための反射部材が設けられ、この反射部材が負の屈折力を持ったプリズムで構成されている。また、上記反射部材が最も物体側に配置されているものでもある。
【００１２】
また、本実施形態のズームレンズは、複数のレンズ群を備え、群間隔を変えることにより変倍を行うものであって、この複数のレンズ群のうち最も物体側のレンズ群中に光軸を折り曲げるための反射部材が配置され、この反射部材が負の屈折力を持ったプリズムで構成され、変倍中絞り位置が固定されているものでもある。また、上記反射部材が最も物体側に配置されているものでもある。
【００１３】
また、本実施形態に係るズームレンズは、ズーミング（変倍）中、絞りが固定されていることが好ましい。
【００１４】
また、本実施形態に係るズームレンズは、反射部材がプリズムで構成され、このプリズムとして以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
条件式（１）1.7＜Npd
但し、
Npd：反射部材を構成するプリズムの屈折率である。
【００１５】
ここで、上記条件式（１）は、反射部材の屈折率を規定する条件式である。条件式（１）の下限を超えるとプリズムの屈折力を挙げると、入射面の曲率が強くなりすぎ、歪曲や像面の補正が困難になると共に小型化が困難になる。
【００１６】
また、さらに好ましくは、プリズムが以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
条件式（２）1.8＜Npd
但し、
Npd：反射部材を構成するプリズムの屈折率である。
【００１７】
なお、負の屈折力を有するプリズムは、モールド成型で加工することが望ましいが、プリズムにレンズを接合することでプリズムを構成してもよい。さらに、歪曲の補正を電気的な信号の処理によって行ってもよい。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の実施例について説明する。図１は、第１の実施例に係るズームレンズの構成図である。図中矢印は、広角端から望遠端に至るまでの各レンズ群の移動軌跡を示している。第１の実施例に係るズームレンズでは、物体側より順に、正の第１レンズ群ＧＲ１、負の第２レンズ群ＧＲ２、正の第３レンズ群ＧＲ３、正の第４レンズ群ＧＲ４、負の第５レンズ群ＧＲ５からなっており、第１レンズ群ＧＲ１は、光軸を９０°折り曲げるための負の屈折力を有するプリズムＧ１と、両面非球面を有する正レンズＧ２とで構成される。
【００１９】
第２レンズ群ＧＲ２は、負レンズＧ３と、負レンズＧ４と正レンズＧ５の接合レンズとで構成されている。第３レンズ群ＧＲ３は、両面非球面を有する正レンズＧ６で構成される。
【００２０】
第４レンズ群ＧＲ４は、物体側に非球面を有する正レンズＧ７と負レンズＧ８の接合レンズで構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は、負レンズＧ９と正レンズＧ１０の接合レンズと、物体側に非球面を有する正レンズＧ１１とで構成される。
【００２１】
図２は、第２の実施例に係るズームレンズの構成図である。図中矢印は、広角端から望遠端に至るまでの各レンズ群の移動軌跡を示している。第２の実施例に係るズームレンズでは、物体側より順に、正の第１レンズ群ＧＲ１、負の第２レンズ群ＧＲ２、正の第３レンズ群ＧＲ３、正の第４レンズ群ＧＲ４、負の第５レンズ群ＧＲ５からなっており、第１レンズ群ＧＲ１は、物体側に非球面を有する負レンズＧ１と、光軸を９０°折り曲げるための直角プリズムＰとの接合レンズと、両面非球面を有する正レンズＧ２とで構成される。
【００２２】
第２レンズ群ＧＲ２は、負レンズＧ３と、負レンズＧ４と正レンズＧ５の接合レンズとで構成されている。第３レンズ群ＧＲ３は、両面非球面を有する正レンズＧ６で構成される。
【００２３】
第４レンズ群ＧＲ４は、物体側に非球面を有する正レンズＧ７と負レンズＧ８の接合レンズとで構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は、負レンズＧ９と正レンズＧ１０の接合レンズと、物体側に非球面を有する正レンズＧ１１とで構成される。
【００２４】
図３は、第３の実施例に係るズームレンズの構成図である。図中矢印は、広角端から望遠端に至るまでの各レンズ群の移動軌跡を示している。第３の実施例に係るズームレンズでは、物体側より順に、正の第１レンズ群ＧＲ１、負の第２レンズ群ＧＲ２、正の第３レンズ群ＧＲ３、正の第４レンズ群ＧＲ４、負の第５レンズ群ＧＲ５からなっており、第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズＧ１と、光軸を９０°折り曲げるための直角プリズムＰとの接合レンズと、両面非球面を有する正レンズＧ２とで構成される。
【００２５】
第２レンズ群ＧＲ２は、負レンズＧ３と、負レンズＧ４と正レンズＧ５の接合レンズとで構成されている。第３レンズ群ＧＲ３は、両面非球面を有する正レンズＧ６で構成される。
【００２６】
第４レンズ群ＧＲ４は、物体側に非球面を有する正レンズＧ７と負レンズＧ８の接合レンズとで構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は、負レンズＧ９と正レンズＧ１０の接合レンズと、物体側に非球面を有する正レンズＧ１１とで構成される。
【００２７】
以下の表１〜表３に、それぞれ第１の実施例〜第３の実施例に係るズームレンズの諸元を示す。
【００２８】
【表１】
2005084285.tif 000003
【００２９】
【表２】
2005084285.tif 000004
【００３０】
【表３】
2005084285.tif 000005
【００３１】
各表中、ＦＮｏ．はＦナンバー、ｆは焦点距離、ωは半画角、Ｒは曲率半径、ｄはレンズ面間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、νｄはアッベ数を示す。また、（ＡＳＰ）で示した面は非球面であり、非球面の形状は次の数１で表される形状である。
【００３２】
【数１】
2005084285.tif 000006
【００３３】
以下の表４に上記第１の実施例〜第３の実施例に示したズームレンズにおける条件式（1）の条件を満たすための各数値を示す。
【００３４】
【表４】
2005084285.tif 000007
【００３５】
また、図４〜図１２にそれぞれの実施例の諸収差図を示す。図４は第１の実施例の短焦点距離端での諸収差図、図５は第１の実施例の中間焦点距離での諸収差図、図６は第１の実施例の長焦点距離端での諸収差図である。また、図７は第２の実施例の短焦点距離端での諸収差図、図８は第２の実施例の中間焦点距離での諸収差図、図９は第２の実施例の長焦点距離端での諸収差図である。また、図１０は第３の実施例の短焦点距離端での諸収差図、図１１は第３の実施例の中間焦点距離での諸収差図、図１２は第３の実施例の長焦点距離端での諸収差図である。
【００３６】
各図において、球面収差では縦軸は開放F値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がd線、破線がｃ線、１点鎖線がｇ線での球面収差を表わす。非点収差では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線がサジタル、破線がメリジオナルの像面を表わす。歪曲収差は縦軸が像高、横軸は%で表わす。
【００３７】
第１の実施例〜第３の実施形態に係る各ズームレンズは上記表４からも明らかなように、条件式（１）を満足し、また、各収差図に示すように、広角端、広角端と望遠端との中間焦点距離及び望遠端において、各収差ともバランス良く補正されている。
【００３８】
なお、前記実施形態および実施例として示した各部の具体的な形状および構造は、何れも本発明を実施するに当たっての具体化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】
【００３９】
本発明に係るズームレンズは、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置のほか、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、携帯型端末（ＰＤＡ）等に組み込まれる撮像機能部分に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施例に係るズームレンズの短焦点距離端でのレンズ構成図である。
【図２】第２の実施例に係るズームレンズの短焦点距離端でのレンズ構成図である。
【図３】第３の実施例に係るズームレンズの短焦点距離端でのレンズ構成図である。
【図４】第１の実施例に係るズームレンズの短焦点距離端での諸収差図である。
【図５】第１の実施例に係るズームレンズの中間焦点距離での諸収差図である。
【図６】第１の実施例に係るズームレンズの長焦点距離端での諸収差図である。
【図７】第２の実施例に係るズームレンズの短焦点距離端での諸収差図である。
【図８】第２の実施例に係るズームレンズの中間焦点距離での諸収差図である。
【図９】第２の実施例に係るズームレンズの長焦点距離端での諸収差図である。
【図１０】第３の実施例に係るズームレンズの短焦点距離端での諸収差図である。
【図１１】第３の実施例に係るズームレンズの中間焦点距離での諸収差図である。
【図１２】第３の実施例に係るズームレンズの長焦点距離端での諸収差図である。
【符号の説明】
【００４１】
ＧＲ１…第１レンズ群、ＧＲ２…第２レンズ群、ＧＲ３…第３レンズ群、ＧＲ４…第４レンズ群、ＧＲ５…第５レンズ群、Ｐ…直角プリズム
【図１】
2005084285.tif 000008
【図２】
2005084285.tif 000009
【図３】
2005084285.tif 000010
【図４】
2005084285.tif 000011
【図５】
2005084285.tif 000012
【図６】
2005084285.tif 000013
【図７】
2005084285.tif 000014
【図８】
2005084285.tif 000015
【図９】
2005084285.tif 000016
【図１０】
2005084285.tif 000017
【図１１】
2005084285.tif 000018
【図１２】
2005084285.tif 000019