(57)【要約】【課題】            少なくとも２つのズームポジションにおける光軸に直交する方向の位置調整および光軸に対する傾き調整が可能となり、結像性能劣化の抑制を実現する。【解決手段】        第１レンズ群１１Ｇ〜第４レンズ群４１Ｇの４群構成のズームレンズ１Ｚのうち、第３レンズ群３１Ｇが、非撮影時（収納時）に、光軸上から退避する。第３レンズ群３１Ｇを保持する第３群保持枠１は、撮影時には回転中心部２を中心として回転して退避位置から撮影位置に臨み、位置決め部３が第３群位置決め軸４に嵌合して、光軸に直交する方向の位置が規制される。第３群位置決め軸４は、一端側が像側位置決め部材５により、また、他端側が物体側位置決め部材１３により、それぞれ、２つのズームポジションについて光軸に直交する方向の位置を調整する機能を果たす。【選択図】          図１
2009223046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群またはレンズ要素からなるズームレンズにおいて、
前記レンズ群または前記レンズ要素の光軸に直交する方向の位置の調整を、少なくとも２つのズームポジションについて、相対的に差異をもたせて行い得る調心調整手段を備えたことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
複数のレンズ群またはレンズ要素からなるズームレンズにおいて、前記レンズ群または前記レンズ要素の光軸に対する傾きの調整を、少なくとも２つのズームポジションについて、相対的に差異をもたせて行い得る傾き調整手段を備えたことを特徴とするズームレンズ。
【請求項３】
一部のレンズ群またはレンズ要素が撮影位置から退避位置に退避可能に構成されたズームレンズにおいて、
前記退避可能な前記レンズ群または前記レンズ要素について、撮影位置にあるときの光軸に直交する方向の位置の調整もしくは光軸に対する傾きの調整を、少なくとも２つのズームポジションについて、相対的に差異をもたせて行い得る調心調整手段もしくは傾き調整手段を備えたことを特徴とするズームレンズ。
【請求項４】
複数のレンズ群またはレンズ要素からなるズームレンズにおいて、撮影時に微小移動する少なくとも１つのレンズ群またはレンズ要素を、微小移動時の基準であり且つ微小移動を行わないときの位置となる、光軸に直交する方向の基準位置への位置調整もしくは光軸に対する傾き方向の基準姿勢への傾き調整を、前記撮影時において、少なくとも２つのズームポジションについて、相対的に差異をもたせて行い得る調心調整手段もしくは傾き調整手段を備えたことを特徴とするズームレンズ。
【請求項５】
前記少なくとも２つのズームポジションには、望遠端と広角端を含むことを特徴する請求項１〜４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記位置調整または傾き調整される前記レンズ群または前記レンズ要素は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、単調に物体側へ移動または単調に像側へ移動するレンズ群またはレンズ要素であることを特徴する請求項１〜４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記光軸に直交する方向の位置もしくは前記光軸に対する傾きに他のズームポジションと相対的な差異をもたせるズームポジションは、前記レンズ群または前記レンズ要素の広角端から望遠端へのズーミング軌跡の範囲内であって、且つ光軸上の一方向移動区間内にのみ設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記少なくとも２つのズームポジションのうち、前記光軸に直交する方向の位置を調整する相隣る２つのズームポジション区間もしくは前記光軸に対する傾きを調整する相隣る２つのズームポジション区間においては、前記レンズ群または前記レンズ要素の光軸に直交する方向の位置の変化もしくは光軸に対する傾きの変化が緩やかになるように設定してなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記少なくとも２つのズームポジションのうち、前記光軸に直行する方向の位置を調整する相隣る２つのズームポジション区間もしくは前記光軸に対する傾き姿勢を調整する相隣る２つのズームポジション区間は、２．５ｍｍ以上離隔していることを特徴とする請求項１、３〜８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
撮影用光学系として、請求項１〜９のいずれか１項に記載のズームレンズを備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項１１】
カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜９のいずれか１項に記載のズームレンズを備えたことを特徴とする携帯情報端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレンズ群またはレンズ要素を相対的に移動させて焦点距離を変更するズームレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の、例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の光学機器においては、小型化および高画質化の両立が求められており、それらの要求を達成させるために、光学系内の偏心感度の高い箇所については、レンズの光軸を整合させて偏心を除去する光軸合せのための位置調整、すなわち調心、を行うことが必要不可欠となっている。この調心であるが、レンズ系内の調心対象となる箇所を幾何学的な理想の光軸に合わせ込むのではなく、そのレンズ系の結ぶ像を見ながら行うことで、そのレンズ系を構成する部品形状精度や組付け位置精度に起因する結像性能劣化のバランスを取り、結像性能の劣化を抑制する役割を果たしている。
例えば、特許文献１に示されるズームレンズにおいては、投影用ズームレンズの組み立て等に際し、両凹レンズと両凸レンズの張り合わせから成る第４レンズ群の少なくとも１つのレンズを調心することによって、投影用ズームレンズを構成するレンズのばらつきによる性能劣化を調整する方法が採られている。特許文献２に示されるズームレンズにおいては、光軸の基準を持った調心装置によって、鏡胴の筒部材内に設けられた調心基準部を用いた調心を行う方法が採られている。
【０００３】
また、一つの筒部材内に各レンズ群をユニット化して配置することで、調心装置にセットして任意のズームポジションで調心を行えるような構成となっている。特許文献３に示されるズームレンズ系においては、該光学系の一部または全部を透過した光線から２方向以上の片ボケ量を検出して該片ボケ量が最小となるように、もしくは、軸上のコマ収差量を検出して該軸上コマ収差量が最小となるように、前記光学系内の単数あるいは複数からなるレンズブロックの位置を調整した後、固定して組み立てる方法が採られている。特許文献４に示されるレンズユニットにおいては、保持基準面が形成された保持枠と絞りとの間にレンズ群の中の少なくとも一つのレンズを挟持し、光軸と直交する方向へシフト調整し、調心した後に固定されてなる構成となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５６９６３号公報
【特許文献２】特開２００１−３１１８６１号公報
【特許文献３】特許第３６１１０７２号公報
【特許文献４】特開２００５−３５２４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記した特許文献１、２、３に記載されたいずれの実施の形態も、ズームレンズの、ある一つのズームポジションについてのみ調心される構成であり、従って、他のズームポジションにおける結像性能劣化を積極的に調整し、抑制することができない。また、特許文献４についても、調心後にレンズ要素を固定して成ることから、ズームレンズに適用した場合にズームポジションごと
に調心位置を変えることができず、特許文献１、２、３と同様に、他のズームポジションにおける結像性能劣化を積極的に調整し、抑制することができない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、請求項１の発明の目的は、少なくとも２つのズームポジションにおける光軸に直交する方向の位置調整により、結像性能劣化の調整および抑制が可能となるズームレンズを提供することにある。
請求項２に記載の発明の目的は、少なくとも２つのズームポジションにおける光軸に対する傾き調整により、結像性能劣化の調整および抑制が可能となるズームレンズを提供することにある。
【０００６】
請求項３に記載の発明の目的は、レンズ群あるいはレンズ要素を、ズームレンズ収納時に退避可能な構成となっているレンズ群あるいはレンズ要素の調心調整、光軸に対する傾き調整を容易に且つ適切に行い得るズームレンズを提供することにある。
請求項４に記載の発明の目的は、撮影時の揺動を検知して微小移動する構成となっているレンズ群あるいはレンズ要素の調心調整もしくは傾き調整を任意のズームポジションにおいて適切に行い得るズームレンズを提供することにある。
請求項５に記載の発明の目的は、撮影時に最も頻繁に使用される望遠端と広角端で、結像性能劣化を積極的に調整し、抑制することが可能になるズームレンズを提供することにある。
請求項６に記載の発明の目的は、レンズ群あるいはレンズ要素の位置制御のための専用駆動部品の必要が無く、より廉価、コンパクト、簡便化を図り得るズームレンズを提供することにある。
請求項７に記載の発明の目的は、部分的なあるズームポジション間において、結像性能の劣化を抑制し得るズームレンズを提供することにある。
【０００７】
請求項８に記載の発明の目的は、前記ズームポジションにおけるスルー画のショックやブレ、不自然な移動を抑制し、また、前記ズームポジション間の結像性能を補間し得るズームレンズを提供することにある。
請求項９に記載の発明の目的は、レンズ群またはレンズ要素のズーム軌道上に、ズームレンズを構成する、または複数のレンズ群またはレンズ要素の光軸に直交する位置もしくは光軸に対する傾きに、少なくとも２つのズームポジションにおいて相対的に差異を持たせる機構を構成することが容易となり、レンズ群またはレンズ要素の位置制御のための専用駆動部品の必要が無くなり、より廉価、コンパクト、簡便化を実現し得るズームレンズを提供することにある。
請求項１０に記載の発明の目的は、トレードオフの関係にあるズームポジション同士の結像性能を個別に調整することが可能で、低コスト化、生産工程の歩留まり改善に大きく貢献し得るズームレンズを撮影光学系として使用したカメラを提供することにある。
請求項１１に記載の発明の目的は、トレードオフの関係にあるズームポジション同士の結像性能を個別に調整することが可能で、低コスト化、生産工程の歩留まり改善に大きく貢献し得るズームレンズを撮影光学系として使用した携帯情報端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載した本発明に係るズームレンズは、複数のレンズ群またはレンズ要素からなるズームレンズにおいて、
前記レンズ群または前記レンズ要素の光軸に直交する方向の位置の調整を、少なくとも２つのズームポジションについて、相対的に差異をもたせて行い得る調心調整手段を備えたことを特徴としている。
また、請求項２に記載した本発明に係るズームレンズは、複数のレンズ群またはレンズ要素からなるズームレンズにおいて、前記レンズ群または前記レンズ要素の光軸に対する傾きの調整を、少なくとも２つのズームポジションについて、相対的に差異をもたせて行い得る傾き調整手段を備えたことを特徴としている。
また、請求項３に記載した本発明に係るズームレンズは、一部のレンズ群またはレンズ要素が撮影位置から退避位置に退避可能に構成されたズームレンズにおいて、
前記退避可能な前記レンズ群または前記レンズ要素について、撮影位置にあるときの光軸に直交する方向の位置の調整もしくは光軸に対する傾きの調整を、少なくとも２つのズームポジションについて、相対的に差異をもたせて行い得る調心調整手段もしくは傾き調整手段を備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４に記載した本発明に係るズームレンズは、複数のレンズ群またはレンズ要素からなるズームレンズにおいて、撮影時に微小移動する少なくとも１つのレンズ群またはレンズ要素を、微小移動時の基準であり且つ微小移動を行わないときの位置となる、光軸に直交する方向の基準位置への位置調整もしくは光軸に対する傾き方向の基準姿勢への傾き調整を、前記撮影時において、少なくとも２つのズームポジションについて、相対的に差異をもたせて行い得る調心調整手段もしくは傾き調整手段を備えたことを特徴としている。
また、請求項５に記載した本発明に係るズームレンズは、前記少なくとも２つのズームポジションには、望遠端と広角端を含むことを特徴としている。
また、請求項６に記載した本発明に係るズームレンズは、前記位置調整または傾き調整される前記レンズ群または前記レンズ要素は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、単調に物体側へ移動または単調に像側へ移動するレンズ群またはレンズ要素であることを特徴としている。
また、請求項７に記載した本発明に係るズームレンズは、前記光軸に直交する方向の位置もしくは前記光軸に対する傾きに他のズームポジションと相対的な差異をもたせるズームポジションは、前記レンズ群または前記レンズ要素の広角端から望遠端へのズーミング軌跡の範囲内であって、且つ光軸上の一方向移動区間内にのみ設定されることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項８に記載した本発明に係るズームレンズは、前記少なくとも２つのズームポジションのうち、前記光軸に直交する方向の位置を調整する相隣る２つのズームポジション区間もしくは前記光軸に対する傾きを調整する相隣る２つのズームポジション区間においては、前記レンズ群または前記レンズ要素の光軸に直交する方向の位置の変化もしくは光軸に対する傾きの変化が緩やかになるように設定してなることを特徴としている。
また、請求項９に記載した本発明に係るズームレンズは、前記少なくとも２つのズームポジションのうち、前記光軸に直交する方向の位置を調整する相隣る２つのズームポジション区間もしくは前記光軸に対する傾き姿勢を調整する相隣る２つのズームポジション区間は、２．５ｍｍ以上離隔してなることを特徴としている。
また、請求項１０に記載した本発明に係るカメラは、請求項１〜９のいずれか１項に記載のズームレンズを備えたことを特徴としている。
また、請求項１１に記載した本発明に係る携帯情報端末装置は、請求項１〜９のいずれか１項に記載のズームレンズを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レンズ群またはレンズ要素、これらを保持する保持枠、レンズ鏡胴等の構成部品の精度や組付けに起因するズームレンズの結像性能の劣化を複数のズームポジションにおいて抑制可能なズームレンズ、カメラおよび携帯情報端末装置を提供することができる。
即ち、請求項１に記載の発明によれば、複数のレンズ群またはレンズ要素からなるズームレンズにおいて、
前記レンズ群または前記レンズ要素の光軸に直交する方向の位置の調整を、少なくとも２つのズームポジションについて、相対的に差異をもたせて行い得る調心調整手段を備えたことにより、特に、少なくとも２つのズームポジション、例えば調心対象となっているレンズ群またはレンズ要素の光軸に直交する調心方向による像面の倒れ方向が逆になるような２つ以上のズームポジションにおいて、ズームポジションごとにレンズ群またはレンズ要素の光軸に直交方向の調心を相対的に異なる位置で調整することができるため、少なくとも２つのズームポジションにおける結像性能劣化の調整および抑制が可能なズームレンズを提供することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、複数のレンズ群またはレンズ要素からなるズームレンズにおいて、前記レンズ群または前記レンズ要素の光軸に対する傾きの調整を、少なくとも２つのズームポジションについて、相対的に差異をもたせて行い得る傾き調整手段を備えたことにより、特に、少なくとも２つのズームポジション、例えば調心対象となっているレンズ群またはレンズ要素の調心方向による像面の倒れ方向が逆になるような２つ以上のズームポジションにおいて、ズームポジションごとにレンズ群またはレンズ要素の光軸に対する傾きを相対的に異なる姿勢に規定することができるため、少なくとも２つのズームポジションにおける結像性能劣化の調整および抑制が可能なズームレンズを提供することができる。
請求項３に記載の発明によれば、一部のレンズ群またはレンズ要素が撮影位置から退避位置に退避可能に構成されたズームレンズにおいて、
前記退避可能な前記レンズ群または前記レンズ要素について、撮影位置にあるときの光軸に直交する方向の位置の調整もしくは光軸に対する傾きの調整を、少なくとも２つのズームポジションについて、相対的に差異をもたせて行い得る調心調整手段もしくは傾き調整手段を備えたことにより、特に、少なくとも２つのズームポジションにおいて、相対的に光軸に直交する方向の位置もしくは光軸に対する傾きに差異を持たせることを可能とした構成であるレンズ群またはレンズ要素を、ズームレンズ収納時に退避可能な構成となっているレンズ群またはレンズ要素として適用することで、あらかじめ可動するための機構と組み合わせて、より簡便に上記請求項１、または請求項２に記載の効果を達成し得るズームレンズを提供することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、複数のレンズ群またはレンズ要素からなるズームレンズにおいて、撮影時に微小移動する少なくとも１つのレンズ群またはレンズ要素を、微小移動時の基準であり且つ微小移動を行わないときの位置となる、光軸に直交する方向の基準位置への位置調整もしくは光軸に対する傾き方向の基準姿勢への傾き調整を、前記撮影時において、少なくとも２つのズームポジションについて、相対的に差異をもたせて行い得る調心調整手段もしくは傾き調整手段を備えたことにより、特に、任意のズームポジションにおいて、相対的に光軸に直交する方向の位置もしくは光軸に対する傾きに差異を持たせることを可能とした構成であるレンズ群またはレンズ要素を、撮影時の揺動を検知して微小移動する構成となっているレンズ群またはレンズ要素に適用することで、あらかじめ微小移動するための機構と組み合わせて、より簡便に、請求項１、または請求項２の奏する効果を達成し得るズームレンズを提供することができる。
請求項５に記載の発明によれば、撮影時に最も頻繁に使用される望遠端と広角端で、結像性能劣化を積極的に調整し、抑制することが可能なズームレンズを提供することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、前記位置調整または傾き調整される前記レンズ群または前記レンズ要素は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、単調に物体側へ移動または単調に像側へ移動するレンズ群またはレンズ要素であることにより、レンズ群またはレンズ要素の位置制御のための専用駆動部品の必要が無くなり、より廉価、コンパクト、簡便に請求項１または請求項２の発明による効果を奏し得るズームレンズを提供することができる。
請求項７に記載の発明によれば、広角端から望遠端までに渡って、常に単調に物体側へ移動、もしくは常に単調に像側へ移動するレンズ群またはレンズ要素でなくても、部分的なあるズームポジション間においても請求項５の発明による効果を奏し得るズームレンズを提供することができる。
請求項８に記載の発明によれば、前記少なくとも２つのズームポジションのうち、前記光軸に直交する方向の位置を調整する相隣る２つのズームポジション区間もしくは前記光軸に対する傾きを調整する相隣る２つのズームポジション区間においては、前記レンズ群または前記レンズ要素の光軸に直交する方向の位置の変化もしくは光軸に対する傾きの変化が緩やかになるように設定してなることにより、前記ズームポジションにおけるスルー画のショックやブレ、不自然な移動を抑制し、また、前記ズームポジション間の結像性能を補間し得るズームレンズを提供することができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明によれば、前記少なくとも２つのズームポジションのうち、前記光軸に直交する方向の位置を調整する相隣る２つのズームポジション区間もしくは前記光軸に対する傾き姿勢を調整する相隣る２つのズームポジション区間は、２．５ｍｍ以上離隔していることで、レンズ群またはレンズ要素のズーム軌道上に、ズームレンズを構成する一つ乃至は複数のレンズ群またはレンズ要素の光軸に直交する位置もしくは光軸に対する傾きに、少なくとも２つのズームポジションにおいて相対的に差異を持たせる機構を構成することが容易となり、レンズ群またはレンズ要素の位置制御のための専用駆動部品の必要が無くなり、より廉価、コンパクト、簡便に請求項１または請求項２に記載の効果を奏し得るズームレンズを提供することができる。
請求項１０に記載の発明によれば、トレードオフの関係にあるズームポジション同士の結像性能を個別に調整することが可能で、低コスト化、生産工程の歩留まりの改善に大きく貢献し得るズームレンズを撮影光学系として使用したカメラを提供することができる。
請求項１１に記載の発明によれば、トレードオフの関係にあるズームポジション同士の結像性能を個別に調整することが可能で、低コスト化、生産工程の歩留まり改善に大きく貢献し得るズームレンズを撮影光学系として使用した携帯情報端末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】
【００１６】
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のズームレンズ、このズームレンズを用いたカメラおよび携帯情報端末装置を詳細に説明する。
なお、本明細書および図面に示された本発明の実施の形態に係る事項は、全て一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
図１、図２は、本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの構成を示すもので、このうち、図１は、光軸を中心とした右下方４分の１の部分を破断して主要部の外観構成を示す部分断面、斜視図であり、図２は、下半部を破断して、主要部の構成を示す側面図である。
図１、図２に示す第１の実施の形態に係るズームレンズ１Ｚは、請求項１、３、５、６、７に関連するものである。
図１および図２において、ズームレンズ１Ｚは、物体側（被写体側）から順次、正のパワー（即ち、屈折力）を持つ第１レンズ群１１Ｇ、負のパワーを持つ第２レンズ群２１Ｇ、正のパワーを持つ第３レンズ群３１Ｇ、正のパワーを持つ第４レンズ群４１Ｇからなる４群構成である。
【００１７】
第２レンズ群２１Ｇと第３レンズ群３１Ｇとの間には、絞り（シャッタユニットが含まれる場合がある）Ｓ１が配置されている。
このズームレンズ１Ｚは、一部のレンズ群が非撮影時（収納時）には所定の退避スペースに退避し、撮影時には、退避位置から光軸上の撮影位置に進出するように構成されているものである。即ち、第３レンズ群３１Ｇは、ズームレンズ１Ｚ収納時に光軸上より退避位置に退避して残りのズームレンズ系の光軸から離れる群であり、ズームレンズ１Ｚの収納時（非撮影時）には第３群保持枠１の回転中心部２を中心に、図示しない駆動モータ、駆動伝達系、駆動ねじ、駆動カム等よりなる駆動機構によって、図１中反時計回り方向（矢印Ａとは反対方向）に回転して図示しないズームレンズ鏡胴外に退避する構成となっている。カメラ起動時には、逆に、図示しないトーションスプリングの付勢力によって第３群保持枠１の回転中心部２を中心に、図１中時計回り方向（矢印Ａ方向）に回転してズームレンズ１Ｚの光軸内に挿入（進入）され、第３群保持枠１の先端に形成された位置決め部３が、ズームレンズ鏡胴内にある第３群位置決め軸４に嵌合または係合（以下、「嵌合」という）することで、第３レンズ群３１Ｇの光軸に直交する方向の位置が決定される構成となっている。
【００１８】
また、このズームレンズ１Ｚにおいて第３レンズ群３１Ｇは、広角端から望遠端までのズーミングに際して、光軸上を単調に物体側へ移動するレンズ群である。図示しないズームレンズ鏡胴内にある第３群位置決め軸４は、軸の像側端および軸の物体側端それぞれにおいて、光軸に直交する平面内で直交する２方向（光軸方向をＸ軸とすると、Ｙ軸およびＺ軸の２軸方向）に自由度を持つ構成となっており、調心工程において、広角端における第３レンズ群３１Ｇの光軸方向に直交する位置と、望遠端における第３レンズ群３１Ｇの光軸方向に直交する位置を決定した後、第３群位置決め軸４の像側端と物体側端それぞれの光軸に直交する方向の位置を、調心調整手段としての像側位置決め部材５および物体側位置決め部材６を用いて所定の場所で固定する構成となっている。第３群保持枠１の回転中心部２は、第３群回転中心軸７の直径方向のみの移動を許容する小判穴形状になっており、第３群保持枠１の位置決め部３が嵌合する第３群位置決め軸４によって、第３レンズ群３１Ｇの光軸方向に直交する位置が決定される構成となっているため、前記したように第３群位置決め軸４の像側端と物体側端を像側位置決め部材５および物体側位置決め部材６を用いて所定の位置に固定することで、ズームポジションの広角端と望遠端の少なくとも２つのズームポジションにおける光軸に直交する方向の位置に差異を持たせること（換言すれば、光軸方向に対し、勾配を持たせること）が可能な構成となっている。
【００１９】
また、第３レンズ群３１Ｇが広角端から望遠端まで単調に一方向に移動する群であるため、第３レンズ群３１Ｇの移動軌跡上にある第３群位置決め軸４を用いて第３レンズ群３１Ｇの光軸に直交する方向の位置を規定することが可能となり、アクチュエータなどの専用の駆動部品が不要となっている。加えて、第３群位置決め軸４の両端部を像側位置決め部材５および物体側位置決め部材６を用いて固定することで、広角端と望遠端との間のズームポジションにおいては、第３レンズ群３１Ｇの光軸に直交する方向の位置が連続的に緩やかに変化する構成となっている。図１および図２を用いて説明した前記の第１の実施の形態の構成は、部品点数を少なくして低コストを目指した構成であるが、第３群位置決め軸４の像側端と物体側端の光軸に直交する方向の位置の自由度を像側位置決め部材５および物体側位置決め部材６を用いて固定することによって第３レンズ群３１Ｇの光軸に直交する方向の位置を規定する方法であったが、これとは異なり、以下に説明する第２の実施の形態のように、像面に対して略垂直に立つ第３群位置決め軸４の光軸に直交する位置を、アクチュエータを用いて広角端時と望遠端の２つのズームポイントに対して、もしくはその中間のいくつかのズームポイントを加えた複数のズームポイントに対して、任意に設定可能な構成とすることも可能である。
【００２０】
図３および図４は、請求項１、４、６に関する第２の実施の形態を示す部分断面斜視図および下半分を破断して示す側面図である。図３中の光軸右下方４分の１部分は、断面表示してある。図３および図４において、ズームレンズ２Ｚは、物体側から順次、正のパワーを持つ第１レンズ群１２Ｇ、負のパワーを持つ第２レンズ群２２Ｇ、正のパワーを持つ第３レンズ群３２Ｇ、正のパワーを持つ第４レンズ群４２Ｇからなる４群構成である。第２レンズ群２２Ｇと第３レンズ群３２Ｇの間には、絞りＳ２が配置されている。第３レンズ群３２Ｇは、第３群保持枠１１に保持され、図示しない角加速度センサによって撮影時のＺ軸方向、Ｙ軸方向についての揺動を検知し、揺動による像面上の像の移動（例えば、像ぶれ）を補償する方向に、図示しないアクチュエータ駆動を用いて光軸と直交する平面内の直交する２方向に微小移動可能な群として構成されている。また、微小移動（振動）を行わない時および微小移動時の基準となる第３レンズ群３２Ｇの光軸に直交する方向の位置は、広角端、望遠端およびその中間の複数のズームポジションにおいて、それぞれ任意に設定可能で、設定された値に対して前記アクチュエータ駆動を用いて第３レンズ群３２Ｇの光軸に直交する方向の位置を制御する構成となっている。前記第３群の基準位置を規定する、隣り合う（相隣る）複数のズームポジション間における第３レンズ群３２Ｇの光軸に直交する方向の位置は、前記ズームポジション間で第３レンズ群が光軸方向に移動するに連れて、連続的に緩やかに変化するように制御される。
【００２１】
次に図５および図６に、請求項２、８の発明に関する第３の実施の形態を説明する。なお、図５は、光軸右下方４分の１部分を断面表示して示す斜視図であり、図６は、光軸より下方の半分を断面表示した側面図である。この第３の実施の形態におけるズームレンズ３Ｚは、物体側から順次、正のパワーを持つ第１レンズ群１３Ｇ、正のパワーを持つ第２レンズ群２３Ｇ、正のパワーを持つ第３レンズ群３３Ｇ、正のパワーを持つ第４レンズ群４３Ｇからなる４群構成である。第２レンズ群１３Ｇと第３レンズ群３３Ｇの間には、絞りＳ３が配置されている。第３レンズ群３３Ｇは、第３群保持枠２１によって保持され、第３群保持枠２１の第３群回転軸部２３を中心に光軸に対して傾きを持つように回転可能に支持され、第３群傾き制御部２２とリンクした図示しないアクチュエータ駆動手段によって、その光軸に対する傾きが制御される構成となっている。第３レンズ群３３Ｇの光軸に対する傾きは、広角端、望遠端およびその中間の複数のズームポジションにおいてそれぞれ任意に設定可能で、設定された値に対して前記アクチュエータ駆動を用いて第３レンズ群３３Ｇの光軸に対する傾きを制御する構成となっている。尚、傾き制御手段、アクチュエータ駆動手段等、光軸に対する傾き方向の基準姿勢への傾きの調整を司る機能部分を、ここでは、傾き調整手段と称することとする。また、隣り合う複数の前記ズームポジション間における第３レンズ群３３Ｇの傾きは、前記ズームポジション間で第３群が光軸方向に移動するに連れて、連続的に緩やかに変化するように制御される。
【００２２】
次に、図７〜図９に、請求項１、６、８、９に関する第４の実施の形態を図示する。なお、図７は、光軸右下方４分の１部分を断面表示して示す斜視図である。図８は、第２レンズ群を物体側正面から見た状態を示す正面図である。また、図９は、図７に示すズームレンズを、光軸より下側を断面にて示す側面図である。図１０は、第４の実施の形態を示すズームレンズにおける、ズーミング時の各レンズ群の移動軌跡を表すグラフである。縦軸が、像面から光軸に沿った距離であり、横軸は、広角端から望遠端までのズームポジションである。この第４の実施の形態におけるズームレンズ４Ｚは、物体側から順次、正のパワーを持つ第１レンズ群１４Ｇ、負のパワーを持つ第２レンズ群２４Ｇ、正のパワーを持つ第３レンズ群３４Ｇ、正のパワーを持つ第４レンズ群４４Ｇからなる４群構成である。第２レンズ群２４Ｇと第３レンズ群３４Ｇの間には、絞りＳ４が配置されている。第２レンズ群２４Ｇは、図１０に示すように、広角端から望遠端へのズーミングに際し、広角端から中望遠域までは、光軸上を単調に像側に移動し、中望遠域から望遠端までは、光軸上を単調に物体側に移動する群となっている。第２レンズ群２４Ｇは、第２群保持枠３１によって保持され、この第２群保持枠３１は、これより大径の可動筒３５と共に図示しない鏡胴内を光軸方向に移動可能に保持され、スプリング３２による押圧とＺ位置決め軸部３６とＹ位置決め軸部３７および図示しないズームレンズ鏡胴内のＺ位置決め軌跡板３３とＹ位置決め軌跡板３４によって、光軸に直交する位置が規定される構成となっている。
【００２３】
Ｚ位置決め軌跡板３３とＹ位置決め軌跡板３４は、第２レンズ群２４Ｇのズーミングに際して光軸方向に移動する軌跡の内、広角端位置から望遠端位置までの範囲（図１０に示すグラフ上にＬで示した範囲）で、光軸上一方向にのみ移動する範囲に構成されている。第２レンズ群２４Ｇの光軸に直交する方向の位置に、他のズームポジションと相対的な差異を持たせるズームポジションにおいて、Ｚ位置決め軌跡板３３とＹ位置決め軌跡板３４は、調整ネジ３８によって光軸に直交する方向の位置を規定する機構、即ち、調心調整手段が構成してあり、任意の位置に調整が可能となっている。また、図９に示すように、前記調心調整手段を構成するために、第２レンズ群２４Ｇの光軸に直交する方向の位置に相対的に差異を持たせる複数のズームポジションは、少なくとも２．５ｍｍ以上、より望ましくは３ｍｍ以上離隔した位置となっている。上記のように、隣接するズームポジション間隔を上記の寸法以上としたのは、これ以下の区間での光軸に直交する方向の位置の変化は、微小であると考えられると共に、位置決め軌跡板、調整ねじ等の設置が困難になるからである。前記ズームポジション間における第２レンズ群２４Ｇの光軸に直交する方向の位置は、Ｚ軸位置決め軌跡板３３およびＹ軸位置決め軌跡板３４の弾性によって、連続的に緩やかに変化する構成となっている。
【００２４】
最後に、図１１〜図１３を参照して、カメラおよび携帯情報端末装置に係る第５の実施の形態について説明する。
図１１は、物体、すなわち被写体側である前面側から見たカメラの外観を示す斜視図、図１２は、撮影者側である背面側から見たカメラの外観を示す斜視図であり、図１３は、カメラの機能構成を示すブロック図である。なお、ここでは、カメラについて説明しているが、いわゆるＰＤＡ（personal data assistant）や携帯電話機等の携帯情報端末装置にカメラ機能を組み込んだものが近年登場している。
このような携帯情報端末装置も外観は若干異にするものの、カメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでいるものが多く、このような携帯情報端末装置に本発明に係るズームレンズを含む撮影用光学系を採用してもよい。
図１１および図１２に示すように、カメラは、ズームレンズからなる撮影レンズ１０１、シャッタボタン１０２、ズームレバー１０３、ファインダ１０４、ストロボ１０５、液晶モニタ１０６、操作ボタン１０７、電源スイッチ１０８、メモリカードスロット１０９および通信カードスロット１１０等を備えている。さらに、図１３に示すように、カメラは、受光素子２０１、信号処理装置２０２、画像処理装置２０３、中央演算装置（ＣＰＵ）２０４、半導体メモリ２０５および通信カード等２０６も備えている。
【００２５】
カメラは、撮影レンズ１０１とＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等のエリアセンサとしての受光素子２０１を有しており、撮影光学系である撮影レンズ１０１によって形成される撮影対象となる物体、つまり被写体、の像を受光素子２０１によって読み取るように構成されている。このカメラの撮影レンズ１０１としては、第１〜第４の実施の形態において説明したような本発明に係るズームレンズを含むレンズ装置を用いる。具体的には、レンズ鏡胴を構成する光学要素であるレンズ等を用いてズームレンズを構成する。レンズ鏡胴は、各レンズ等を、少なくともレンズ群毎に移動操作し得るように保持する機構を有する。カメラに組み込まれる撮影レンズ１０１は、通常の場合、この光学系装置の形で組み込まれる。
受光素子２０１の出力は、中央演算装置２０４によって制御される信号処理装置２０２によって処理され、ディジタル画像情報に変換される。信号処理装置２０２によってディジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置２０４によって制御される画像処理装置２０３において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ２０５に記録される。
【００２６】
この場合、半導体メモリ２０５は、メモリカードスロット１０９に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に内蔵された半導体メモリ２０５でもよい。液晶モニタ１０６には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ２０５に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ２０５に記録した画像は、通信カードスロット１１０に装填した通信カード等２０６を介して外部へ送信することも可能である。
撮影レンズ１０１は、カメラの携帯時には図１１の（ａ）に示すように沈胴状態にあってカメラのボディー内に埋没している。ユーザが電源スイッチ１０８をＯＮすると電源が投入され、図１１の（ｂ）に示すように鏡胴が繰り出され、カメラのボディーから突出して撮影状態となる構成とする。このとき、撮影レンズ１０１のレンズ鏡胴の内部では、ズームレンズを構成する各群の光学系が、例えば短焦点広角端の配置となっており、ズームレバー１０３を操作することによって、各群光学系の配置が変更されて、望遠端への変倍動作を行うことができる。
【００２７】
なお、ファインダ１０４の光学系も撮影レンズ１０１の画角の変化に連動して変倍するようにすることが望ましい。
多くの場合、シャッタボタン１０２の半押し操作により、フォーカシングがなされる。本発明に係るズームレンズにおけるフォーカシングは、例えば、第４レンズ群４１Ｇ、４２Ｇ、４３Ｇ、４４Ｇの移動によって行うことができるが、レンズ要素である撮像素子Ｉの移動によって行うようにしてもよい。シャッタボタン１０２をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
半導体メモリ２０５に記録した画像を液晶モニタ１０６に表示させたり、通信カード等２０６を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン１０７を所定のごとく操作する。半導体メモリ２０５および通信カード等２０６は、メモリカードスロット１０９および通信カードスロット１１０等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
【００２８】
なお、撮影レンズ１０１が沈胴状態にあるときには、例えば、第１の実施の形態の場合には、第３レンズ群３１Ｇが光軸上から退避して、第１レンズ群１１Ｇと第２レンズ群２１Ｇと第４レンズ群４に対して並列的に収納されるので、カメラのさらなる薄型化を実現することができる。
以上に説明したようなカメラ（携帯情報端末装置）には、第１の実施の形態〜第４の実施の形態のズームレンズを撮影レンズとして使用することができる。よって、７００万〜１，０００万画素クラスの受光素子を使用した高画質で小型のカメラ（携帯情報端末装置）を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの構成を４分の１の部分を破断して示す斜視図である。
【図２】図１のズームレンズを、半断面をもって示す側面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るズームレンズを、４分の１の部分を破断して示す斜視図である。
【図４】図３のズームレンズを、半断面をもって示す側面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るズームレンズを、４分の１の部分を破断して示す斜視図である。
【図６】図５に示すズームレンズを、半断面をもって示す側面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係るズームレンズを、４分の１の部分を破断して示す斜視図である。
【図８】図７に示す第２群保持枠回りを、物体側から見た正面図である。
【図９】図７に示すズームレンズを、半断面をもって示す側面図である。
【図１０】第４の実施の形態を示すズームレンズにおけるズーミング時の各レンズ群の移動軌跡を表すグラフである。
【図１１】本発明の第５の実施の形態に係るカメラの外観構成を模式的に示す被写体側から見た斜視図であり、（ａ）は撮影レンズをカメラのボディー内に沈胴収納している状態、（ｂ）は、撮影レンズがカメラのボディーから突出している状態を示している。
【図１２】図１１のカメラの外観構成を模式的に示す撮影者側から見た斜視図である。
【図１３】図１１、図１２のカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１、１１、２１    第３群保持枠
２    回転中心部
３    位置決め部
４    第３群位置決め軸
５    像側位置決め部材
６    物体側位置決め部材
７    第３群回転中心軸
２２    傾き制御部
２３    第３群回転軸
３１    第２群保持枠
３２    スプリング
３３    Ｚ位置決め軌跡板
３４    Ｙ位置決め軌跡板
３５    可動筒
３６    Ｚ位置決め軸部
３７    Ｙ位置決め軸部
３８    調整ねじ
１Ｚ、２Ｚ、３Ｚ、４Ｚ    ズームレンズ
１１Ｇ〜１４Ｇ    第１レンズ群
２１Ｇ〜２４Ｇ    第２レンズ群
３１Ｇ〜３４Ｇ    第３レンズ群
４１Ｇ〜４４Ｇ    第４レンズ群
Ｉ    撮像素子
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４    絞り
１０１    撮影レンズ
１０２    シャッタボタン
１０３    ズームレバー
１０４    ファインダ
１０５    ストロボ
１０６    液晶モニタ
１０７    操作ボタン
１０８    電源スイッチ
１０９    メモリカードスロット
１１０    通信カードスロット
２０１    受光素子（エリアセンサ）
２０２    信号処理装置
２０３    画像処理装置
２０４    中央演算装置（ＣＰＵ）
２０５    半導体メモリ
２０６    通信カード等
【図１】
2009223046.tif 000003
【図２】
2009223046.tif 000004
【図３】
2009223046.tif 000005
【図４】
2009223046.tif 000006
【図５】
2009223046.tif 000007
【図６】
2009223046.tif 000008
【図７】
2009223046.tif 000009
【図８】
2009223046.tif 000010
【図９】
2009223046.tif 000011
【図１０】
2009223046.tif 000012
【図１１】
2009223046.tif 000013
【図１２】
2009223046.tif 000014
【図１３】
2009223046.tif 000015