(57)【要約】【課題】小型化と高倍率化の双方を達成することが可能なズームレンズ及び撮像装置を提供すること。【解決手段】物体側より順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズＧ１と、光路を折り曲げる直角プリズムＧ２と、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズＧ３とが配置され、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＰ１と、第１レンズ群ＧＰ１よりも像面側に配置され、物体側より順に、非球面からなり負の屈折力を有する第３レンズＧ４と、負の屈折力を有する第４レンズＧ５と、正の屈折力を有する第５レンズＧ６と、負の屈折力を有する第６レンズＧ７とが配置され、全体として負の屈折力を有し、変倍時に光軸方向に移動する第２レンズ群ＧＰ２と、第２レンズ群ＧＰ２よりも像面側に配置され、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＰ３と、第３レンズ群ＧＰ３よりも像面側に配置され、全体として正の屈折力を有し、変倍時に光軸方向に移動する第４レンズ群ＧＰ４と、を少なくとも備える。【選択図】図１
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【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単レンズの第１レンズと、光路を折り曲げる直角プリズムと、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズとが配置され、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群と、
前記第１レンズ群よりも像面側に配置され、物体側より順に、非球面を含み負の屈折力を有する第３レンズと、負の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有する第６レンズとが配置され、全体として負の屈折力を有し、変倍時に光軸方向に移動する第２レンズ群と、
前記第２レンズ群よりも像面側に配置され、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群と、
前記第３レンズ群よりも像面側に配置され、全体として正の屈折力を有し、変倍時に光軸方向に移動する第４レンズ群と、
を少なくとも備える、ズームレンズ。
【請求項２】
下記の条件式（１）を満足する、請求項1に記載のズームレンズ。
０．６２＜｜ｆＧＰ2／ｆｗ｜＜０．７      ・・・（１）
但し、条件式（１）において、ｆＧＰ2は前記第２レンズ群の焦点距離、ｆｗは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離とする。
【請求項３】
下記の条件式（２）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ。
１．５＜｜ｆＧ1／ｆＧ２｜＜１．７      ・・・（２）
但し、条件式（２）において、ｆＧ１は前記第１レンズの焦点距離、ｆＧ２は前記第２レンズの焦点距離とする。
【請求項４】
下記の条件式（３）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ。
ＮｄＬ１＞１．７５      ・・・（３）
但し、条件式（３）において、ＮｄＬ１は前記第１レンズのｄ線での屈折率とする。
【請求項５】
下記の条件式（４）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ。
ＶｄＬ１＜３５      ・・・（４）
但し、条件式（４）において、ＶｄＬ１は前記第１レンズのｄ線でのアッベ数とする。
【請求項６】
下記の条件式（５）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ。
ＮｄＰ＞１．８０      ・・・（５）
但し、条件式（５）において、ＮｄＰは前記直角プリズムのｄ線での屈折率とする。
【請求項７】
前記第２レンズの少なくとも１面は非球面から構成される、請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項８】
物体側より順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズと、光路を折り曲げる直角プリズムと、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズとが配置され、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群と、
前記第１レンズ群よりも像面側に配置され、物体側より順に、非球面を含み負の屈折力を有する第３レンズと、負の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有する第６レンズとが配置され、全体として負の屈折力を有し、変倍時に光軸方向に移動する第２レンズ群と、
前記第２レンズ群よりも像面側に配置され、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群と、
前記第３レンズ群よりも像面側に配置され、全体として正の屈折力を有し、変倍時に光軸方向に移動する第４レンズ群と、を少なくとも備えるズームレンズと、
前記ズームレンズにより物体像が結像される像面を有する撮像素子と、
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、ズームレンズ及び撮像装置に関する。
【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、特に高倍率な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、特に薄型なズームレンズが求められている。下記の特許文献１、特許文献２及び特許文献３に記載されたズームレンズにおいては、光学系内に光路を折り曲げるプリズムを挿入することで、光軸方向における小型化を図っている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８-２４８３１８号公報
【特許文献２】特開２０００-１３１６１０号公報
【特許文献３】特開２００３-２０２５００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、上記従来技術によるズームレンズでは、高倍率化を達成しようとすると、物体側のレンズ群（前玉）及びプリズムが非常に大きくなるという問題がある。特に、撮像装置の厚さは、プリズムとその近傍のレンズによって規定されてしまうため、前玉、プリズムが大きくなると、撮像装置の小型化、薄型化の観点から望ましくない。一方、小型化すると収差変動が大きくなり、量産性も悪くなり高倍率化に適さない構成となってしまう。このため、上記従来の技術では、小型化と高倍率化の双方を達成することは非常に困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、小型化と高倍率化の双方を達成することが可能な、新規かつ改良されたズームレンズ及び撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、物体側より順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズと、光路を折り曲げる直角プリズムと、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズとが配置され、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群よりも像面側に配置され、物体側より順に、非球面を含み負の屈折力を有する第３レンズと、負の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有する第６レンズとが配置され、全体として負の屈折力を有し、変倍時に光軸方向に移動する第２レンズ群と、前記第２レンズ群よりも像面側に配置され、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群と、前記第３レンズ群よりも像面側に配置され、全体として正の屈折力を有し、変倍時に光軸方向に移動する第４レンズ群と、を少なくとも備えるズームレンズが提供される。
【０００７】
また、下記の条件式（１）を満足するものであってもよい。
０．６２＜｜ｆＧＰ2／ｆｗ｜＜0.7      ・・・（１）
但し、条件式（１）において、ｆＧＰ2は第2レンズ群ＧＰ２の焦点距離、ｆｗは広角端におけるレンズ全系の焦点距離とする。
【０００８】
また、下記の条件式（２）を満足するものであってもよい。
1.5  ＜  ｜ｆＧ1／ｆＧ２｜  ＜  1.7      ・・・（２）
但し、条件式（２）において、ｆＧ１は第1レンズの焦点距離、ｆＧ２は第２レンズの焦点距離とする。
【０００９】
また、下記の条件式（３）を満足するものであってもよい。
NdL1 > 1.75       ・・・（３）
但し、条件式（３）において、NdL1は第１レンズのｄ線での屈折率とする。
【００１０】
また、下記の条件式（４）を満足するものであってもよい。
VdL1 < 35       ・・・（４）
但し、条件式（４）において、VdL1は第１レンズのｄ線でのアッベ数とする。
【００１１】
また、下記の条件式（５）を満足するものであってもよい。
NdP > 1.80       ・・・（５）
但し、条件式（５）において、NdPは直角プリズムのｄ線での屈折率とする。
【００１２】
また、前記第２レンズの少なくとも１面は非球面から構成されるものであってもよい。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、物体側より順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズと、光路を折り曲げる直角プリズムと、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズとが配置され、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群よりも像面側に配置され、物体側より順に、非球面を含み負の屈折力を有する第３レンズと、負の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有する第６レンズとが配置され、全体として負の屈折力を有し、変倍時に光軸方向に移動する第２レンズ群と、前記第２レンズ群よりも像面側に配置され、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群と、前記第３レンズ群よりも像面側に配置され、全体として正の屈折力を有し、変倍時に光軸方向に移動する第４レンズ群と、を少なくとも備えるズームレンズと、前記ズームレンズにより物体像が結像される像面を有する撮像素子と、を備える撮像装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、小型化と高倍率化の双方を達成することが可能なズームレンズ及び撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
最初に、図１に基づいて、本発明の各実施形態に係るズームレンズ１００の概要を説明する。図１に示すズームレンズ１００は、複数のレンズ群から成り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、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＰ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＰ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＰ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＰ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＰ５とが配置されて構成される。
【００１７】
第１レンズ群ＧＰ１は、物体側より順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズＧ１、光路を折り曲げる直角プリズムＧ２、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズＧ３、が配置されて構成され、全体として正の屈折力を有する。第２レンズ群ＧＰ２は、物体側より順に、非球面からなり負の屈折力を有する第３レンズＧ４、負の屈折力を有する第４レンズＧ５、正の屈折力を有する第５レンズＧ６、負の屈折力を有する第６レンズＧ７、が配置されて構成され、全体として負の屈折力を有する。
【００１８】
第３レンズ群ＧＰ３は、正の屈折力を有する単レンズの第７レンズＧ８から構成され、全体として正の屈折力を有する。第４レンズ群ＧＰ４は、物体側より順に、第８レンズＧ９、第９レンズＧ１０が配置されて構成され、全体として正の屈折力を有する。
【００１９】
第５レンズ群ＧＰ５は、物体側より順に、第１０レンズＧ１１、第１１レンズＧ１２が配置されて構成され、全体として負の屈折力を有する。第５レンズ群ＧＰ５に負の屈折力を持たせることで、第５レンズ群ＧＰ５を小型化することができ、特に光学的な手振れ補正機構により第５レンズ群ＧＰ５を移動して手振れ補正をする場合、駆動機構の負荷、駆動機構のスペースを最小限に抑えることができる。なお、各実施形態において、第５レンズ群ＧＰ５は全体として負の屈折力を有するものであるが、第５レンズ群ＧＰ５は全体として正の屈折力を有するものであっても良い。
【００２０】
また、図１に示すように、第５レンズ群ＧＰ５よりも後側（物体の反対側）に撮像素子２０が配置されており、撮像素子２０の物体側の面が像面ＩＭＧとされている。第５レンズ群ＧＰ５と撮像素子２０の間には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３０が配置されている。
【００２１】
第２レンズ群ＧＰ２と第４レンズ群ＧＰ４は変倍系を構成しており、第２レンズ群ＧＰ２と第４レンズ群ＧＰ４を移動することで、ズーミング（変倍）が行われる。図１は、ズームレンズが最も広角側に設定された状態を示している。図１の状態から第２レンズ群ＧＰ２を矢印Ａ１方向に動かし、第４レンズ群ＧＰ４を矢印Ａ２方向へ動かすことで、望遠側へズーミングが行われる。
【００２２】
第２レンズ群ＧＰ２と第４レンズ群ＧＰ４のうち、主な変倍機能は第２レンズ群ＧＰ２が担っている。また、各ズーム位置において、第４レンズ群ＧＰ４のみを移動することで、フォーカス調整が行われる。この際、第４レンズ群ＧＰ４を物体側（矢印Ａ２）に移動させると至近側に焦点が合致し、第４レンズ群ＧＰ４を像面側に移動させると無限遠側に焦点が合致する。第４レンズ群ＧＰ４を移動させることで、変倍時および被写体距離の変化時等に焦点距離、合焦位置が調節される。
【００２３】
このように、第２レンズ群ＧＰ２より像面側に、正の屈折力の第３レンズ群ＧＰ３、正の屈折力の第４レンズ群ＧＰ４、および負の屈折力の第５レンズ群ＧＰ５を順次に配置し、ズーミングの際には第２レンズ群ＧＰ２と第４レンズ群ＧＰ４とを移動させる。これにより、小型かつ高倍率のズームレンズを実現することができる。
【００２４】
次に、各レンズ群の構成について、特に第１レンズ群ＧＰ１、第２レンズ群ＧＰ２の構成について詳細に説明する。第１レンズ群ＧＰ１では、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズＧ１を最も物体側に配置しているため、負の屈折力により光束を集めることができ、第１レンズＧ１の直後の撮像面側に配置された直角プリズムＧ２の大きさを小型化することが可能となる。これにより、第１レンズ群ＧＰ１を大幅に小型化することが可能となる。特に、第１レンズ群ＧＰ１は光軸を折り返すことで撮像装置の厚さを薄くする機能を有しており、第１レンズ群ＧＰ１の光軸は撮像装置の厚さ方向に延在するため、第１レンズ群ＧＰ１を小型化することで、撮像装置の厚さを最小限に抑えることが可能となる。本実施形態において、プリズムＧ２は光路を折り返す機能を有するガラスブロックからなり、正負の屈折力は有していないが、プリズムＧ２に屈折力を持たせても良い。
【００２５】
プリズムＧ２の小型化を図るためには、第１レンズＧ１に強い負の屈折力を持たせることが望ましいが、第１レンズ群ＧＰ１全体としては正の屈折力を有するため、収差が発生し易くなる。このため、第１レンズ群ＧＰ１を構成するレンズのうち、少なくとも１つの面を非球面で構成することによって、歪曲収差、コマ収差を始めとする各種収差の補正が容易になる。例えば、第２レンズＧ３の物体側、または像面側を非球面とすることができる。また、第１レンズＧ１の物体側の面ｓ１は、物体側に向けて凸であることが好ましい。これは、面ｓ１が物体側に向けて凹であると、光線の折り曲げにより凹面ｓ１で発生する負の歪曲収差が大きくなり、これをレンズ全系で補正することが困難となるからである。面ｓ１を物体側に向けて凸にすることで、光路を徐々に曲げることができ、第１レンズＧ１で発生する歪曲収差を効果的に補正することが可能である。
【００２６】
第２レンズ群ＧＰ２は、入射瞳の位置を第１レンズ群ＧＰ１に近づけるため、強い負の屈折力を有している。このため、ズームレンズのレンズ系全体の入射瞳位置が物体面側に近づくため、直角プリズムＧ２の大きさを小型化することができ、光軸方向の薄型化を達成することが可能となる。
【００２７】
入射瞳位置が像面側に後退すると、第１レンズ群ＧＰ１が大型化し、また収差が発生し易くなるという弊害が生じる。このため、入射瞳位置はできる限り物体側にするのが良い。特に、高倍率のズームレンズでは、入射瞳位置がレンズ系全体に影響を及ぼし、入射瞳位置が像面側に位置するとレンズ系の大型化、ズーム時の収差変動が発生し易くなる。このため、本実施形態では、第１レンズ群ＧＰ１に負の屈折力を持たせ、第２レンズ群ＧＰ２に正の屈折力を持たせることで、入射瞳位置を物体側に近づけている。レンズ系全体の入射瞳位置を物体面側に近づけることで、高倍率化の際にも、ズーム時の収差変動を良好に抑えつつ、第１レンズ群ＧＰ１、プリズムＧ２を小型化することが可能である。
【００２８】
また、第２レンズ群ＧＰ２は、負の屈折力を強くするため、物体側より順に、負の屈折力を有する第３レンズＧ４、負の屈折力を有する第４レンズＧ５、正の屈折力を有する第５レンズＧ６、負の屈折力を有する第６レンズＧ７を配置した構成より成る。全体として負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＰ２をこの構成にすることにより、負の屈折力が少数のレンズに集中してしまうことがなく、負の屈折力を第３レンズＧ４、第４レンズＧ５、第６レンズＧ７に分散することができ、収差を低減することが可能となる。そして、第２レンズ群ＧＰ２はズーミングにより移動するため、ズーム時の収差変動を最小限に抑えることができる。また、第２レンズ群ＧＰ２を負の屈折力を有するレンズのみで構成した場合と比較すると、第２レンズ群ＧＰ２に正の屈折力を有する第５レンズＧ６を配置することで、収差を確実に抑えることが可能となる。
【００２９】
更に、第２レンズ群ＧＰ２では、負の屈折力を有する第３レンズＧ４の物体側の面が非球面で構成されており、第２レンズ群ＧＰ２の負の屈折力を強めたことによる収差の発生を抑えることができる。特に、第２レンズ群ＧＰ２の負の屈折力を強めたことにより発生する広角側でのコマ収差、望遠側での球面収差を効率的に補正することが可能になり、上述した小型化に伴う収差を確実に抑えることが可能となる。ここで、物体側に非球面を配置することで、軸外の光線についても収差を補正し易くなり、非球面を有効に活用することで広角側の軸外の光線に対して収差を効率良く補正できる。また、ズームが望遠側の場合は、レンズ全体を光線が通過するため、軸外の収差とともに軸上の収差も含めて補正することができ、球面収差を効率よく補正できる。従って、第３レンズＧ４の物体側の面を非球面とすることで、収差の発生を確実に抑えることが可能である。これにより、小型化と高倍率化を同時に達成することができる。第３レンズＧ４の物体側の面は凹面であり、非球面化が難しかったが、硝材の改良、成形技術の改良等によって凹面の非球面化が可能となった。従って、非球面を有する第３レンズＧ４は、ガラスモールド等により成形することが可能である。
【００３０】
また、第２レンズ群ＧＰ２では、負の屈折力を有する第４レンズＧ５と正の屈折力を有する第５レンズＧ６とが接合されているか、又は、正の屈折力を有する第５レンズＧ６と負の屈折力を有する第６レンズＧ７とが接合されていることが好ましい。これにより、色収差を効果的に補正することができるとともに、接合されるレンズ同士の軸ずれが防止される。また、接合によりレンズの光軸方向の長さが長くなるため、鏡筒への組付が容易になり、また鏡筒に対する倒れを抑えることができるため、精度を確保することができる。なお、１箇所の接合で色収差を効率良く補正できるため、第２レンズ群ＧＰ２の小型化を考慮すると、第２レンズ群ＧＰ２中に２以上の接合面を設ける必要はない。
【００３１】
第３レンズ群ＧＰ３では、第３レンズ群ＧＰ３を構成するレンズのうち、少なくとも１つの面が非球面によって構成されること、特に、最も物体側に位置する第７レンズＧ８の少なくとも１つの面が非球面によって構成されていることが好ましい。これは、絞りの前後に配置されるレンズは球面収差に対する影響が大きいため、絞りの直前の物体側に配置される第３レンズ群ＧＰ３を構成するレンズの面に非球面を配置することによって、球面収差の補正が容易になり、レンズ系全体の小型化が容易になるためである。
【００３２】
次に、本実施形態のズームレンズ１００の構成を規定する条件式について説明する。本実施形態にかかるズームレンズ１００は、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
0.62  ＜  ｜ｆＧＰ2／ｆｗ｜  ＜  0.7      ・・・（１）
【００３３】
条件式（１）において、
ｆＧＰ2：第2レンズ群ＧＰ２の焦点距離
ｆｗ 
：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
である。
【００３４】
条件式（１）は、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＰ２の焦点距離と、レンズ全系における広角端の焦点距離との比率を規定するものである。すなわち、|fＧＰ2/fＷ|の値が０．６２以下となると、第２レンズ群ＧＰ２の負の屈折力が強くなり過ぎて、球面収差や画面周縁部でのコマ収差が発生し、収差の補正が困難になる。また、|fＧＰ2/fＷ|の値が０．７以上になると、バリエーターとしての第２レンズ群ＧＰ２の屈折力が弱まり、ズーム時の第２レンズ群ＧＰ２の移動量が多くなるため、レンズ系が大型化する。従って、ズームレンズの小型化と高倍率化が困難になる。条件式（１）を満足することにより、球面収差や画面周縁部でのコマ収差を良好に補正しつつ、バリエーターの移動量を小さくすることができる。第１レンズ群ＧＰ１の大きさを小さくすることで、小型化と高倍率化を達成することができる。
【００３５】
また、本実施形態にかかるズームレンズ１００は、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
1.5  ＜  ｜ｆＧ1／ｆＧ２｜  ＜  1.7      ・・・（２）
【００３６】
条件式（２）において、
ｆＧ１：第1レンズＧ１の焦点距離
ｆＧ２：第２レンズＧ３の焦点距離
である。
【００３７】
条件式（２）は、第１レンズ群ＧＰ1における第１レンズＧ１の焦点距離ｆＧ１と、第２レンズＧ３の焦点距離ｆＧ３との比率を規定するものである。すなわち、｜ｆＧ１/ｆＧ３｜の値が１．５以下となると、第１レンズＧ１の負の屈折力が強くなり、物体側の第１レンズＧ１の曲率が小さくなり、第１レンズＧ１にて光路が大きく曲げられる。このため、コマ収差や歪曲収差が発生し、収差の補正が困難になる。また、第１レンズＧ１の曲率半径が小さくなることにより、レンズ周辺部のサグ量（図１に示す距離Ｄ）が増加するため光軸方向の薄型化に不向きな構成となる。また、｜ｆＧ１/fＧ３｜の値が１．７以上になると、第１レンズ群ＧＰ１の正の屈折力が強くなることで球面収差が発生し、収差の補正が困難になる。
【００３８】
なお、条件式（１）及び（２）を共に満足することが、小型化と高倍率化をより促進する上で好ましい。条件式（１）、（２）を満足することにより、球面収差や画面周縁部でのコマ収差を良好に補正しつつ、バリエーターの移動量を小さくすることができる。また第１レンズ群ＧＰ１の大きさを小さくことができ、小型化と高倍率化を達成することができる。
【００３９】
また、本実施形態にかかるズームレンズ１００は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
NdL1 > 1.75      ・・・（３）
【００４０】
条件式（３）において、
NdL1：第１レンズＧ１のｄ線での屈折率、
である。
【００４１】
条件式（３）は、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＰ1を構成する、負の屈折力を有する単レンズである第１レンズＧ１の材料を規定するもので、第１レンズＧ１による歪曲収差の発生量を規定するためのものである。第１レンズ群ＧＰ１の負の屈折力は、第１レンズＧ１がその全てを担っており、第１レンズＧ１の屈折率が低くなり、ＮｄＬ１の値が条件式（３）によって規定される範囲外となると、第１レンズＧ１の曲率を小さくして負の屈折力を持たせる必要があり、必要とされる第１レンズ群ＧＰ１の屈折力に対して歪曲収差の発生量が大きくなってしまう。このため、小型化並びに高倍率化を達成できなくなる。（３）式を満足することで、歪曲収差の発生を確実に抑えることができる。
【００４２】
また、本実施形態に係るズームレンズ１００は、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
VdL1 < 35      ・・・（４）
【００４３】
条件式（４）において、
VdL1：第１レンズＧ１のｄ線でのアッベ数、
である。
【００４４】
条件式（４）は、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＰ１を構成する、負の屈折力を有する単レンズである第１レンズＧ１による色収差の発生量を規定するものである。すなわち、ＶｄＬ１の値が条件式（４）によって規定される範囲外となると、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＰ１内での色収差の発生量が大きくなり、これを補正することはレンズ系全体を考慮しても困難となる。（４）式を満足することで、色収差の発生を確実に抑えることができる。
【００４５】
条件式（３）、条件式（４）は、ともに第１レンズ群ＧＰ１の負の屈折力を強くしたことに起因する収差の発生を抑えるものである。条件式（３）及び（４）を共に満足することが、収差を補正する上で好ましい。
【００４６】
また、本実施形態に係るズームレンズ１００は、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
NdP > 1.80      ・・・（５）
【００４７】
条件式（５）において、
NdP ：直角プリズムのｄ線での屈折率、
である。
【００４８】
条件式（５）はプリズムＧ２の屈折率を規定するものである。NdPが１．８以下になると、光路長をかせぐことができないため、プリズムＧ２自体が大型化してしまう。条件式（５）を満足し、プリズムＧ２の屈折率を高くするほど、小型化および高倍率化を達成することができる。
【００４９】
次に、ズーム調整時、フォーカス調整時の各レンズ群の動きについてであるが、第１レンズ群ＧＰ１は、変倍時に像面に対して固定であることが望ましい。第１レンズ群ＧＰ１では、光路を折り曲げる直角プリズムの重量が比較的大きいため、第１レンズ群ＧＰ１を移動させる場合、駆動機構に負荷がかかるためである。また、第１レンズ群ＧＰ１の光軸は撮像装置の厚さ方向に延在するため、第１レンズ群ＧＰ１を駆動する駆動機構により撮像装置の厚さが増してしまう。従って、第１レンズ群ＧＰ１は像面に対して固定とするのが良い。
【００５０】
（第１の実施形態）
次に、本発明の各実施形態にかかるズームレンズ１００について、具体的な実施例を挙げて詳細に説明する。最初に、図１に基づいて、第１の実施形態にかかるズームレンズ１００について説明する。第１の実施形態にかかるズームレンズ１００は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＰ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＰ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＰ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＰ４、および負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＰ５から構成される。
【００５１】
第１レンズ群ＧＰ１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Ｇ２と、両面に非球面を有する正レンズＧ３とで構成される。第２レンズ群ＧＰ２は、負レンズＧ４と、負レンズＧ５と正レンズＧ６の接合レンズと、負レンズＧ７で構成されている。第３レンズ群ＧＰ３は、両面に非球面を有する正レンズＧ８で構成される。第４レンズ群ＧＰ４は、物体側に非球面を有する正レンズＧ９と負レンズＧ１０の接合レンズで構成されている。第５レンズ群ＧＰ５は、負レンズＧ１１と正レンズＧ１２によって構成される。
【００５２】
そして、広角端状態から望遠端状態へとレンズ位置状態が変化する際に、第２レンズ群ＧＰ２と第４レンズ群ＧＰ４とが矢印Ａ１，Ａ２で示すように移動する。
【００５３】
［実施例１］
表１は、第１の実施形態にかかるズームレンズ１００を具体的に構成した実施例１について、各数値を示している。なお、本明細書において、「ｓｉ」は物体側からｉ番目の面を、「ｄｉ」は物体側からｉ番目とｉ＋１番目の面との間の軸上面間隔を、「ｎｉ」は物体側からｉ番目の面を有する媒質のｄ線における屈折率を、「ｖｉ」は物体側からｉ番目の面を有する媒質のアッベ数を、それぞれ示している。また、「ＩＮＦＩＮＩＴＹ」は平面であることを、「ＡＳＰ」は非球面であることを、それぞれ示している。
【００５４】
【表１】
2009229875.tif 000003
【００５５】
第１の実施の形態にかかるズームレンズにおいて、焦点位置状態が変化する際に、第１レンズ群ＧＰ１と第２レンズ群ＧＰ２との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ６、第２レンズ群ＧＰ２と第３レンズ群ＧＰ３との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ１３、開口絞りＩＲと第４レンズ群ＧＰ４との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ１６及び第４レンズ群ＧＰ４と第５レンズ群ＧＰ５との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ１９が、それぞれ変化する。表２に、広角端、中間焦点位置、望遠端それぞれにおける上記各軸上面間隔（空気間隔）をＦナンバーＦＮＯ、半画角ωと共に示す。なお、ｆは、レンズ全系の焦点距離である。
【００５６】
【表２】
2009229875.tif 000004
【００５７】
第１の実施の形態において、第２レンズＧ３の両面ｓ５、ｓ６、第７レンズＧ８の両面ｓ１４、ｓ１５及び第８レンズＧ９の物体側の面ｓ１７は非球面で構成されている。表３に数値実施例１における上記各面のコーニック定数Ｋ及び４次、６次、８次、１０次の各非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを示す。なお、本明細書において、非球面の形状は以下の数式（６）で表される。
【００５８】
【数１】
2009229875.tif 000005
【００５９】
但し、数式（６）において、
ｘ ： レンズ面の頂点からの光軸方向の距離、
ｙ ： 光軸と垂直な方向の高さ
ｃ ： レンズ頂点での近軸曲率、
Ｋ ： コーニック定数、
Ａi ： 第 i 次の非球面係数
とする。
【００６０】
【表３】
2009229875.tif 000006
【００６１】
図２〜図４は、実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。なお、球面収差において、縦軸では開放Ｆ値との割合、横軸ではデフォーカスをとり、実線はｄ線、破線はｇ線、一点鎖線はＣ線での球面収差を示している。非点収差では、縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線はサジタル像面湾曲Ｓ、破線はメリディオナル像面湾曲Ｍを示している。歪曲収差は、縦軸は像高、横軸は歪曲収差を％で示している。
【００６２】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施の形態にかかるズームレンズ１００の構成を示す模式図である。第２の実施形態にかかるズームレンズ１００は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＰ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＰ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＰ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＰ４、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＰ５から構成される。
【００６３】
第１レンズ群ＧＰ１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Ｇ２と、両面に非球面を有する正レンズＧ３とで構成される。第２レンズ群ＧＰ２は、負レンズＧ４と、負レンズＧ５と正レンズＧ６の接合レンズと、負レンズＧ７で構成されている。第３レンズ群ＧＰ３は、両面に非球面を有する正レンズＧ８で構成される。第４レンズ群ＧＰ４は、物体側に非球面を有する正レンズＧ９と負レンズＧ１０の接合レンズで構成されている。第５レンズ群ＧＰ５は、負レンズＧ１１と正レンズＧ１２とで構成される。
【００６４】
そして、広角端状態から望遠端状態へとレンズ位置状態が変化する際に、第２レンズ群ＧＰ２と第４レンズ群ＧＰ４とが矢印Ａ１，Ａ２で示すように移動する。
【００６５】
［実施例２］
表４は、第２の実施形態にかかるズームレンズ１００を具体的に構成した実施例２について、各数値を示している。
【００６６】
【表４】
2009229875.tif 000007
【００６７】
第２の実施の形態にかかるズームレンズにおいて、焦点位置状態が変化する際に、第１レンズ群ＧＰ１と第２レンズ群ＧＰ２との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ６、第２レンズ群ＧＰ２と第３レンズ群ＧＰ３との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ１３、開口絞りＩＲと第４レンズ群ＧＰ４との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ１６及び第４レンズ群ＧＰ４と第５レンズ群ＧＰ５との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ１９が、それぞれ変化する。表５に、広角端、中間焦点位置、望遠端それぞれにおける上記各軸上面間隔（空気間隔）をＦナンバーＦＮＯ、半画角ωと共に示す。なお、ｆはレンズ全系の焦点距離である。
【００６８】
【表５】
2009229875.tif 000008
【００６９】
第２の実施の形態において、第２レンズＧ３の両面ｓ５、ｓ６、第3レンズＧ4の両面ｓ7、ｓ8第７レンズＧ８の両面ｓ１４、ｓ１５及び第８レンズＧ９の物体側の面ｓ１７は非球面で構成されている。表６に、実施例２における上記各面のコーニック定数Ｋ及び４次、６次、８次、１０次の各非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを示す。
【００７０】
【表６】
2009229875.tif 000009
【００７１】
図６〜図８は、実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。なお、球面収差において、縦軸では開放Ｆ値との割合、横軸ではデフォーカスをとり、実線はｄ線、破線はｇ線、一点鎖線はＣ線での球面収差を示している。非点収差では、縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線はサジタル像面湾曲Ｓ、破線はメリディオナル像面湾曲Ｍを示している。歪曲収差は、縦軸は像高、横軸は歪曲収差を％で示している。
【００７２】
（第３の実施形態）
図９は、第３の実施の形態にかかるズームレンズ１００の構成を示す模式図である。第３の実施の形態にかかるズームレンズ１００は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＰ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＰ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＰ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＰ４、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＰ５から構成される。
【００７３】
第１レンズ群ＧＰ１は、像面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Ｇ２と、両面に非球面を有する正レンズＧ３とで構成される。第２レンズ群ＧＰ２は、負レンズＧ４と、負レンズＧ５と正レンズＧ６の接合レンズと、負レンズＧ７で構成されている。第３レンズ群ＧＰ３は、両面に非球面を有する正レンズＧ８で構成される。第４レンズ群ＧＰ４は、物体側に非球面を有する正レンズＧ９と負レンズＧ１０の接合レンズで構成されている。第５レンズ群ＧＰ５は、負レンズＧ１１と正レンズＧ１２によって構成される。
【００７４】
そして、広角端状態から望遠端状態へとレンズ位置状態が変化する際に、第２レンズ群ＧＰ２と第４レンズ群ＧＰ４とが矢印Ａ１，Ａ２で示すように移動する。
【００７５】
［実施例３］
表７は、第３の実施形態にかかるズームレンズ１００を具体的に構成した実施例３について、各数値を示している。
【００７６】
【表７】
2009229875.tif 000010
【００７７】
第３の実施の形態にかかるズームレンズにおいて、焦点位置状態が変化する際に、第１レンズ群ＧＰ１と第２レンズ群ＧＰ２との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ６、第２レンズ群ＧＰ２と第３レンズ群ＧＰ３との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ１３、開口絞りＩＲと第４レンズ群ＧＰ４との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ１６及び第４レンズ群ＧＰ４と第５レンズ群ＧＰ５との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ１９が、それぞれ変化する。表８に、広角端、中間焦点位置、望遠端それぞれにおける上記各軸上面間隔（空気間隔）をＦナンバーＦＮＯ、半画角ωと共に示す。なお、ｆはレンズ全系の焦点距離である。
【００７８】
【表８】
2009229875.tif 000011
【００７９】
第３の実施の形態において、第１レンズＧ１の像側の面ｓ２、第２レンズＧ３の両面ｓ５、ｓ６、第３レンズＧ４の両面ｓ７、ｓ８、第７レンズＧ８の両面ｓ１４、ｓ１５及び第８レンズＧ９の物体側の面ｓ１７は非球面で構成されている。表９に、実施例３における上記各面のコーニック定数Ｋ及び４次、６次、８次、１０次の各非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを示す。
【００８０】
【表９】
2009229875.tif 000012
【００８１】
図１０〜図１２は、実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。なお、球面収差において、縦軸では開放Ｆ値との割合、横軸ではデフォーカスをとり、実線はｄ線、破線はｇ線、一点鎖線はＣ線での球面収差を示している。非点収差では、縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線はサジタル像面湾曲Ｓ、破線はメリディオナル像面湾曲Ｍを示している。歪曲収差は、縦軸が像高、横軸は歪曲収差を％で示している。
【００８２】
（第4の実施形態）
図１３は、第４の実施の形態にかかるズームレンズ１００の構成を示す模式図である。第４の実施の形態にかかるズームレンズ１００は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＰ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＰ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＰ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＰ４、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＰ５から構成される。
【００８３】
第１レンズ群ＧＰ１は、像面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Ｇ２と、両面に非球面を有する正レンズＧ３とで構成される。第２レンズ群ＧＰ２は、負レンズＧ４と、負レンズＧ５と正レンズＧ６の接合レンズと、負レンズＧ７で構成されている。第３レンズ群ＧＰ３は、両面に非球面を有する正レンズＧ８で構成される。第４レンズ群ＧＰ４は、物体側に非球面を有する正レンズＧ９と負レンズＧ１０の接合レンズで構成されている。第５レンズ群ＧＰ５は、負レンズＧ１１と正レンズＧ１２によって構成される。
【００８４】
そして、広角端状態から望遠端状態へとレンズ位置状態が変化する際に、第２レンズ群ＧＰ２と第４レンズ群ＧＰ４とが矢印Ａ１，Ａ２で示すように移動する。
【００８５】
表１０は、第４の実施の形態にかかるズームレンズ１００を具体的に構成した実施例４について、各数値を示している。
【００８６】
【表１０】
2009229875.tif 000013
【００８７】
第４の実施の形態にかかるズームレンズにおいて、焦点位置状態が変化する際に、第１レンズ群ＧＰ１と第２レンズ群ＧＰ２との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ６、第２レンズ群ＧＰ２と第３レンズ群ＧＰ３との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ１３、開口絞りＩＲと第４レンズ群ＧＰ４との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ１６及び第４レンズ群ＧＰ４と第５レンズ群ＧＰ５との間の軸上面間隔（空気間隔）ｄ１９が、それぞれ変化する。表１１に、広角端、中間焦点位置、望遠端それぞれにおける上記各軸上面間隔（空気間隔）をＦナンバーＦＮＯ、半画角ωと共に示す。なお、ｆはレンズ全系の焦点距離である。
【００８８】
【表１１】
2009229875.tif 000014
【００８９】
第４の実施の形態において、第２レンズＧ３の両面ｓ５、ｓ６、第３レンズＧ４の両面ｓ７、ｓ８、第７レンズＧ８の両面ｓ１４、ｓ１５及び第８レンズＧ９の物体側の面ｓ１７は非球面で構成されている。表１２に、実施例４における上記各面のコーニック定数Ｋ及び４次、６次、８次、１０次の各非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを示す。
【００９０】
【表１２】
2009229875.tif 000015
【００９１】
図１４〜図１６は、実施例４における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。なお、球面収差において、縦軸では開放Ｆ値との割合、横軸ではデフォーカスをとり、実線はｄ線、破線はｇ線、一点鎖線はＣ線での球面収差を示している。非点収差では、縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線はサジタル像面湾曲Ｓ、破線はメリディオナル像面湾曲Ｍを示している。歪曲収差は、縦軸は像高、横軸は歪曲収差を％で示している。
【００９２】
表１３は、上述した各実施形態の実施例１〜４について、条件式（１）〜（５）の｜ｆＧＰ2／ｆｗ｜，｜ｆＧ1／ｆＧ３｜，NdL1， VdL1， NdPの各値を示したものである。
【００９３】
【表１３】
2009229875.tif 000016
【００９４】
以上のように、各実施形態の実施例１〜４によれば、上述した各表及び収差図に示すように、各種収差がバランス良く補正された小型で高倍率のズームレンズ１００を構成することができる。
【００９５】
次に、本発明の一実施形態にかかる撮像装置２００について説明する。図１７は、撮像装置２００の構成を示す模式図である。撮像装置２００は、上述した各実施形態にかかるズームレンズ１００と、ズームレンズ１００によって撮像面上に形成した光学像を電気信号に変換する撮像素子２０を有する。なお、撮像素子２０としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary
Metal-Oxide Semiconductor)等の光電変換素子を使用したものを適用できる。
【００９６】
撮像素子２０によって形成された電気信号は、映像分離回路２２に入力され、映像分離回路２２によって分離されたフォーカス制御用の信号が制御回路（ＣＰＵ）１０に送られる。また、映像用の信号は、映像分離可色２２から映像処理回路２４へ送られる。映像処理回路２４へ送られた信号は、その後の処理に適した状態に加工されて、表示装置による表示、記録媒体への記録、通信手段による転送等の処理に供される。
【００９７】
制御回路１０には、例えば、ズームボタンの操作等、外部からの操作信号が入力され、これらの操作信号に応じて種々の処理が成される。例えば、ズームボタンによるズーミング指令が入力されると、指令に基づく焦点距離状態とするため、ドライバ回路１２，１６を介して駆動モータ１４，１８を動作させて、第２レンズ群ＧＰ２及び第４レンズ群ＧＰ４を所定の位置へと移動させる。
【００９８】
そして、センサ２６，２８によって得られた第２レンズ群ＧＰ２及び第４レンズ群ＧＰ４の位置情報は，制御回路５に入力される。制御回路１０は、センサ２６，２８から入力された位置情報に基づいて、ドライバ回路１２，１６へ駆動モータ１４，１８を駆動するための指令信号を出力する。また、制御回路１０は、映像分離回路２２から送られた信号に基づいてフォーカス状態（合焦状態）を検出し、ドライバ回路７を介して最適なフォーカス状態が得られる位置に第４レンズ群ＧＰ４を制御する。
【００９９】
撮像装置２００は、上述した各実施形態のズームレンズ１００を使用することによって、小型化、薄型化が可能になるとともに、高倍率の撮像をすることができる。撮像装置２００は、具体的製品としては、各種の形態を採りうる。例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等々のデジタル入出力機器のカメラ部等として、広く適用することができる。
【０１００】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるズームレンズを示す模式図である。
【図２】実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。
【図３】実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。
【図４】実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。
【図５】第２の実施の形態にかかるズームレンズの構成を示す模式図である。
【図６】実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。
【図７】実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。
【図８】実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。
【図９】第３の実施の形態にかかるズームレンズの構成を示す模式図である。
【図１０】実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。
【図１１】実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。
【図１２】実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。
【図１３】第４の実施の形態にかかるズームレンズの構成を示す模式図である。
【図１４】実施例４における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。
【図１５】実施例４における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。
【図１６】実施例４における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す特性図である。
【図１７】本発明の一実施形態にかかる撮像装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１０２】
ＧＰ１    第１レンズ群
ＧＰ２    第２レンズ群
ＧＰ３    第３レンズ群
ＧＰ４    第４レンズ群
Ｇ１    第１レンズ
Ｇ２    プリズム
Ｇ３    第２レンズ
Ｇ４    第３レンズ
Ｇ５    第４レンズ
Ｇ６    第５レンズ
Ｇ７    第６レンズ
２０    撮像素子
１００    ズームレンズ
２００    撮像装置
【図１】
2009229875.tif 000017
【図２】
2009229875.tif 000018
【図３】
2009229875.tif 000019
【図４】
2009229875.tif 000020
【図５】
2009229875.tif 000021
【図６】
2009229875.tif 000022
【図７】
2009229875.tif 000023
【図８】
2009229875.tif 000024
【図９】
2009229875.tif 000025
【図１０】
2009229875.tif 000026
【図１１】
2009229875.tif 000027
【図１２】
2009229875.tif 000028
【図１３】
2009229875.tif 000029
【図１４】
2009229875.tif 000030
【図１５】
2009229875.tif 000031
【図１６】
2009229875.tif 000032
【図１７】
2009229875.tif 000033