JP2005266173A

JP2005266173A - ズームレンズ及び撮像装置

Info

Publication number: JP2005266173A
Application number: JP2004077211A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Iwazawa; 嘉人岩澤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2005-09-29
Also published as: CN100426043C; EP1726980A1; WO2005091043A1; KR20070005624A; TWI266891B; CN1930508A; EP1726980A4; US20080247053A1; US7800829B2; TW200532241A

Abstract

【課題】ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に用いられるコンパクトでカメラ奥行き方向の薄型化を達成するズームレンズ系を提供する。
【解決手段】複数の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系が、ズーミング中固定の第１群ＧＲ１中に、光軸を略９０度折り曲げるための反射部材Ｍと、反射部材Ｍより物体側に負群を少なくとも含み、第１群ＧＲ１の像側にズーミング中可動で負の屈折力を有する第２群ＧＲ２と、ズーミング中固定の光量調整部材ＳＴ１とを、少なくとも含み、沈胴時反射部材Ｍが角度を変え、その空間に第１群ＧＲ１中の負群が収納する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のデジタル入出力機器の撮像光学系に用いて好適なコンパクトでカメラ奥行き方向の薄型化を達成するズームレンズ及びこれを用いた撮像装置に関する。

近年、デジタルスチルカメラ等の固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いっそう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、画素数の多い固体撮像素子に対応した結像性能にすぐれた撮影用、さらには、小型化、低価格化への要求も強く、小型で安価で高性能なズームレンズが求められている。

例えば、特開平８−２４８３１８号公報記載の光学系では、正の屈折力を有する第１群中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推し進めている（特許文献１）。

しかしながら、このタイプの光学系では、プラスリードの構成により、前玉及び反射部材が大きく、小型化が十分ではない。

特開平８−２４８３１８号公報

本発明の目的は、このような問題に鑑み、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に用いられるコンパクトでカメラ奥行き方向の薄型化を達成するズームレンズ系を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明に係るズームレンズは、複数の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系において、光軸を折り曲げるための反射部材と、反射部材より物体側に負群とを少なくとも含み、変倍中固定の第１群と、第１群の像側に変倍中可動に設けられ、負の屈折力を有する第２群と、ズーミング中固定の光量調整部材とを少なくとも有し、沈胴時に上記反射部材が退避され、その空間に第１群中の負群が収納されることを特徴とする。

上述したような目的を達成するために提案される本発明に係る撮像装置は、ズームレンズと、こ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た撮像装置であり、この撮像装置に用いるズームレンズとして、上述したようなものを用いたものである。

本発明のズームレンズによれば、高変倍率、高画質を保持したまま、入射光軸方向の長さを大幅に短くできるとともに、マイナスリードの構成により、前玉径、反射部材を小さくすることができる。さらには、沈胴時には反射部材の配置角度を変化させることにより退避させ、その空間に第１群中の負群を収納することで沈胴時の小型化を達成することができる。また、光量を調整する光量調整部材をズーミング中固定とされているので、鏡筒構成をコンパクトにすることができる。

本発明の撮像装置によれば、結像性能を向上させるとともに、ズームレンズ系の入射光軸方向の長さを縮小し、前玉径、反射部材を小さくすることができ、鏡筒構成をコンパクトにすることができるとともに、沈胴時の小型化を達成するので、撮像装置のコンパクト化、薄型化を実現できる。

よって、本発明によれば、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できる。

以下、本発明のズームレンズの第１〜第３の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。

図１〜図３は、これら第１〜第３の実施の形態を構成するズームレンズ系にそれぞれ対応するレンズ構成図であり、広角端（ａ）、望遠端（ｂ）でのレンズ配置を光学断面で示すものである。各レンズ構成図中の矢印ｍｊ（ｊ＝１，２，・・・）は、広角端（ａ）から望遠端（ｂ）へのズーミングにおける第ｊレンズ群（ＧＲｊ）等の移動をそれぞれ模式的に示している。また、各レンズ構成図中、ｒｉ（ｉ＝１，２，・・・）が付された面は物体面側から数えてｉ番目の面である。また、各レンズ構成図中、Ｉは、撮像素子の像面を示し、ＣＧは、撮像素子のカバーガラスを示し、ＬＰＦは、ローパスフィルタを示すものである。

第１の実施の形態のズームレンズは、図１のレンズ構成図に示すように、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からなっている。

第１レンズＧＲ１は、負レンズと、光軸を９０°折り曲げるための反射ミラーＭと、両面非球面を有する正レンズとで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、負レンズと、負レンズと正レンズ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で構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、物体側に非球面を有する正レンズと負レンズの接合レンズとで構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は、負レンズと正レンズの接合レンズと、正レンズとで構成される。第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３、第５レンズ群ＧＲ５及びローパスフィルタＬＰＦは、ズーミングにおいて位置固定であり、また、第３レンズ群は像面側に光量調整部材ＳＴ１として絞りを含んでいる。この光量調整部材ＳＴ１は、開口規制部材としての機能も有する。

図１（ａ）の広角端から図１（ｂ）の望遠端に変倍する際は、第２レンズ群は固定された第３レンズ群ＧＲ３側へ移動し、第４レンズ群ＧＲ４は固定された第３レンズ群ＧＲ３側へ移動する。

また、図１３に第１の実施の形態のズームレンズ系の最短焦点距離状態での実際の配置を示す。図１のレンズ構成図では、反射部材の構成を概略的に平行平板として表しているが、実際の構成としては、図１３に示すように反射ミラーＭが配設されている。ここで、図１３において、ＴＬは、ズームレンズ系を示すものであり、ＭＳは、反射ミラーＭの反射面を示すものであり、ＳＲは、撮像素子を示すものである。尚、この点については、後述する第２、第３の実施の形態のズームレンズ系においても同様である。

また、図１４に第１の実施の形態のズームレンズ系の沈胴方式の例について説明する。図１４（ａ）は、図１のズームレンズ系が広角端にある状態（図１（ａ））の光路折り曲げ光軸を含む断面図である。この状態において、第１レンズ群ＧＲ１の反射ミラーＭの一端側Ｍａを支点として回転されて退避され、この反射ミラーＭが退避されることにより空いた空間に第１レンズ群ＧＲ１の物体側の負レンズＧ１を沈胴させて、このズームレンズ系に入射する光軸方向（カメラ奥行き方向）の厚さを薄くすることができる。尚、この点については、後述する第２、第３の実施の形態のズームレンズ系においても同様である。ここで、本実施例においては、反射ミラーＭが退避され空いた空間に負レンズＧ１を１つのみ沈胴させるように構成したが、反射ミラーＭより物体側にレンズが複数枚有する構成とした場合には複数枚のレンズを沈胴させることも可能である。また、このズームレンズ系においては、反射ミラーＭの一端側Ｍａを支点として回転されて退避するように構成したが、支点の位置はミラーの一端側に限られるものではない。また、このズームレンズ系においては、反射ミラーＭの一端側Ｍａを支点として回転されて退避するように構成したが、反射ミラーＭの退避はこれに限られるものではなく、反射ミラーＭより物体側のレンズ群を収納するための空間をあければよい。例えば、反射ミラーＭを平行に移動させて退避するように構成してもよい。

第２の実施の形態のズームレンズは、図２のレンズ構成図に示すように、物体側より順に、負の第１レンズ群ＧＲ１、負の第２レンズ群ＧＲ２、正の第３レンズ群ＧＲ３、光量調整部材ＳＴ１、正の第４レンズ群ＧＲ４からなっている。

第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズと、光軸を９０°折り曲げるための反射ミラーＭとで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、両面非球面を有する負レンズと、正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と、正レンズと負レンズの接合レンズと、正レンズとで構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、両面非球面を有する正レンズで構成されている。第３レンズ群ＧＲ３及び第４レンズ群ＧＲ４の間には、光量を調整するＮＤフィルタ、液晶等の光量調整部材ＳＴ１が固定されている。第１レンズ群ＧＲ１及びローパスフィルタＬＰＦは、ズーミングにおいて位置固定である。また、第３レンズ群ＧＲ３は、最物体側に開口径を規制するための開口規制部材ＳＴ２として絞りを含んでいる。

図２（ａ）の広角端から図２（ｂ）の望遠端に変倍する際は、第２レンズ群ＧＲ２は、像面側へ移動したのち物体側へＵターンし、第３レンズ群ＧＲ３は、物体側へ移動し、第４レンズ群は、像面側へ若干移動する。

第３の実施の形態のズームレンズは、図３のレンズ構成図に示すように、物体側より順に、負の第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、正の第５レンズ群ＧＲ５からなっている。

第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズと、光軸を９０°折り曲げるための反射ミラーとで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、両面非球面を有する負レンズと、正レンズで構成されている。第３レンズ群ＧＲ３は、両面非球面を有する正レンズで構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズとで構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は、両面非球面を有する正レンズで構成される。第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３及びローパスフィルタＬＰＦは、ズーミングにおいて位置固定であり、また、第３レンズ群は像面側に光量調整部材ＳＴ１として絞りを含んでいる。

図３（ａ）の広角端から図３（ｂ）の望遠端に変倍する際は、第２レンズ群ＧＲは固定された第３レンズ群ＧＲ側へ移動し、第４レンズ群ＧＲ４は固定された第３レンズ群ＧＲ３側へ移動し、第５レンズ群ＧＲ５は若干像面側へ移動する。

上述の第１〜第３の実施の形態のズームレンズでは、反射部材により光軸を略９０°折り曲げる構成を採用することにより、入射光軸方向の長さを大幅に短くでき、且つ、反射面近傍では物体光の光路を重ね合わせることができるので空間を有効に使用することができ、小型化を可能とする。上述のズームレンズは、反射部材の位置を最も物体側に配置された第１レンズ群とすることで、ズームレンズを用いた撮像装置の小型化を達成する。

さらに、沈胴時には反射部材の配置角度を変化させることにより退避させ、その空間に第１群中の負群を収納することで沈胴時の小型化を達成することができる。また、光量を調整する光量調整部材をズーミング中固定されているので、鏡筒構成をコンパクトにすることができる。

また、第１〜第３の実施の形態のズームレンズでは、第１レンズ群の反射部材の物体側に負群を少なくとも含む構成により前玉径及び反射部材を小さくすることが可能となる。

また、第１、第３の実施の形態のズームレンズでは、いずれも第３レンズ群に含まれた光量調整部材ＳＴ１を固定としたことにより、複雑な鏡筒構成を必要とせず、コンパクト化及び薄型化を実現できる。

また、第２の実施の形態のズームレンズでは、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間に光量調整部材ＳＴ１を固定としたことにより、複雑な鏡筒構成を必要とせず、コンパクト化及び薄型化を実現できる。

さらに、第１〜第３の実施の形態のズームレンズでは、変倍系（バリエータ）として機能する第２群を負の屈折力を有する構成としたので、全系におけるそれぞれのレンズ径を小さくすることができ小型化を実現する。

次に、第１〜第３の実施の形態のように、反射部材を有する第１群と、負の屈折力を有する第２群とを少なくとも有するズームレンズ系において、満たすことが望ましい条件を説明する。

なお、以下に説明する個々の条件をそれぞれ単独に満たせば、それに対応する作用効果を達成することは可能であるが、複数の条件を満たす方が、光学性能、小型化等の観点からより望ましいことはいうまでもない。

以下の条件式（１）を満足することが望ましい。

２．０＜｜ｆａ／ｆｗ｜＜６．０・・・（１）
但し、
ｆａ：第１レンズ群中の反射部材より物体側のレンズ群の焦点距離、
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
である。

条件式（１）は、第１群中の反射部材より物体側のレンズ群の焦点距離を規定する条件式である。条件式（１）の下限を超えると歪曲収差の補正が困難になる。条件式（１）の上限を超えると前玉及び反射部材が大きくなり小型化が困難になる。

また、光量調整部材ＳＴ１として、絞り径を変化させる代わりに、ＮＤフィルタや、液晶調光素子を用いてもよい。光量調整部材ＳＴ１として、ＮＤフィルタや液晶調光素子を用いた場合はさらに小型化を実現できる。

以下に、本発明を適用した撮像レンズ装置に用いられるズームレンズ系の構成を、数値データ、収差図等を挙げて、更に具体的に説明する。

ここで例として挙げる実施例１〜３は、前述した第１〜第３の実施の形態にそれぞれ対応しており、第１〜第３の実施の形態を表すレンズ構成図（図１〜図３）は、対応する実施例１〜３のレンズ構成をそれぞれ示している。

各実施例の数値データにおいて、ｒｉ（ｉ＝１，２，・・・）は、物体側から数えてｉ番目の面の曲率半径（ｍｍ）、ｄｉ（ｉ＝１，２，・・・）は、物体側から数えてｉ番目の軸上面間隔（ｍｍ）を示しており、ｎｄｉ（ｉ＝１，２，・・・）は、物体側から数えてｉ番目の光学要素のｄ線に対する屈折率、νｄｉ（ｉ＝１，２，・・・）は、物体側から数えてｉ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示している。

また、数値データ中、（可変）が付された軸上面間隔（ｄｉ）は、物体側から数えてｉ番目の軸上面間隔のうち、ズーミングにおいて、広角端（短焦点距離端、Ｗ）〜ミドル（中間焦点距離端、Ｍ）〜望遠端（長焦点距離端、Ｔ）での可変間隔を示すものである。また、数値データにおいて、ＦＮｏ．は、Ｆナンバーを示し、ｆは、焦点距離（ｍｍ）を示し、ωは、半画角（°）を示し、各焦点距離状態（Ｗ），（Ｍ），（Ｔ）に対応した全系における値を示すものである。

また、数値データにおいて、（ＡＳＰ）で示した面は非球面であり、非球面の形状は次式で表される形状である。

但し、この式において、ｘ、ｙ、ｃ、ε及びＡ^ｉは以下のとおりである。
ｘ：レンズ面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
ε ：円錐定数
Ａ^ｉ：第ｉ次の非球面係数

また、表１に、上述の実施例１〜３に示したズームレンズの条件式（１）及び条件式（２）の条件を求めるための各数値及び各条件式を示す。

図４〜図１２は、実施例１〜３の諸収差（左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差）を示すものである。球面収差では、縦軸に開放F値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線（ｄ）がｄ線での球面収差、破線（ｃ）がｃ線での球面収差、１点鎖線（ｇ）がｇ線での球面収差を表わすものである。非点収差では、縦軸が像高（ｍｍ）、横軸がフォーカスで、実線（ＤＳ）がサジタルの像面、破線（ＤＭ）がメリジオナルの像面を表わすものである。歪曲収差は、縦軸が像高（ｍｍ）、横軸は歪曲％で表わすものである。ここで、ＩＭＧＨＴは、像高（ｍｍ）を示している。

実施例1〜３のズームレンズは、上記表１からも明らかなように、条件式（１）を満足し、また、図４〜図１２の各収差図に示すように、広角端（Ｗ）、広角端と望遠端との中間焦点距離（Ｍ）及び望遠端（Ｔ）において、各収差ともバランス良く補正されている。

《実施例１》
（Ｗ）〜（Ｍ）〜（Ｔ）
FNo. = 4.12 〜 4.35 〜 4.92
f = 7.00 〜 11.79 〜 19.85
ω = 29.61 〜 17.68 〜 10.54
d6 = 0.587 〜 4.214 〜 6.780
d11 = 6.693 〜 3.066 〜 0.500
d14 = 7.643 〜 4.765 〜 1.995
d17 = 1.766 〜 4.645 〜 7.415

[曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数]
ｒ₁ = 23.443 ｄ₁ = 1.100 ｎ_d1 = 1.92286 ν_d1 = 20.884
ｒ₂ = 10.807 ｄ₂ = 2.220
ｒ₃ = ∞ ｄ₃ = 8.500
ｒ₄ = ∞ ｄ₄ = 0.700
ｒ₅ = 14.953 (ASP) ｄ₅ = 2.134 ｎ_d2 = 1.69350 ν_d2 = 53.201
ｒ₆ = -23.974 (ASP) ｄ₆ = （可変）
ｒ₇ = 202.612 ｄ₇ = 0.500 ｎ_d3 = 1.83500 ν_d3 = 42.984
ｒ₈ = 7.547 ｄ₈ = 0.924
ｒ₉ = -9.603 ｄ₉ = 0.450 ｎ_d4 = 1.77250 ν_d4 = 49.624
ｒ₁₀ = 9.713 ｄ₁₀ = 1.002 ｎ_d5 = 1.92286 ν_d5 = 20.884
ｒ₁₁ = 90.443 ｄ₁₁ = （可変）
ｒ₁₂ = 9.441 (ASP) ｄ₁₂ = 1.606 ｎ_d6 = 1.69350 ν_d6 = 53.201
ｒ₁₃ = -29.152 (ASP) ｄ₁₃ = 1.000
ｒ₁₄ = 絞りｄ₁₄ = （可変）
ｒ₁₅ = 11.703 (ASP) ｄ₁₅ = 2.075 ｎ_d7 = 1.58313 ν_d7 = 59.460
ｒ₁₆ = -7.499 ｄ₁₆ = 0.500 ｎ_d8 = 1.92286 ν_d8 = 20.884
ｒ₁₇ = -13.695 ｄ₁₇ = （可変）
ｒ₁₈ = 425.463 ｄ₁₈ = 0.500 ｎ_d9 = 1.92286 ν_d9 = 20.884
ｒ₁₉ = 5.175 ｄ₁₉ = 1.738 ｎ_d10 = 1.48749 ν_d10 = 70.441
ｒ₂₀ = 8.265 ｄ₂₀ = 1.845
ｒ₂₁ = 11.634 ｄ₂₁ = 1.600 ｎ_d11 = 1.92286 ν_d11 = 20.884
ｒ₂₂ = -279.750 ｄ₂₂ = 3.607
ｒ₂₃ = ∞ ｄ₂₃ = 1.460 ｎ_d12 = 1.51680 ν_d12 = 64.198
ｒ₂₄ = ∞ ｄ₂₄ = 1.120
ｒ₂₅ = ∞ ｄ₂₅ = 0.500 ｎ_d13 = 1.51680 ν_d13 = 64.198
ｒ₂₆ = ∞

[第５面（ｒ₅）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.108291×10^-3, A6= 0.720557×10^-5, A8= -0.347966×10^-6, A10= 0.551985×10^-8
[第６面（ｒ₆）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.571799×10^-4, A6= 0.925302×10^-5, A8= -0.486215×10^-6, A10= 0.882126×10^-8
[第１２面（ｒ₁₂）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.442332×10^-3, A6= 0.425787×10^-4, A8= 0.351705×10^-6, A10= 0.236139×10^-6
[第１３面（ｒ₁₃）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.799183×10^-3, A6= 0.560252×10^-4, A8= -0.927656×10^-6, A10= 0.443273×10^-6
[第１５面（ｒ₁₅）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.108299×10^-3, A6= 0.276604×10^-5, A8= -0.244554×10^-6, A10= 0.359026×10^-8

《実施例２》
（Ｗ）〜（Ｍ）〜（Ｔ）
FNo. = 2.87 〜 4.34 〜 5.53
f = 4.85 〜 9.22 〜 14.07
ω = 38.29 〜 21.60 〜 14.30
d4 = 0.780 〜 4.152 〜 0.780
d8 = 16.722 〜 5.627 〜 2.323
d16 = 2.243 〜 9.966 〜 16.642
d17 = 1.349 〜 3.787 〜 3.969
d19 = 3.640 〜 1.202 〜 1.020

[曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数]
ｒ₁ = 29.542 ｄ₁ = 0.850 ｎ_d1 = 1.88300 ν_d1 = 40.805
ｒ₂ = 11.271 ｄ₂ = 3.800
ｒ₃ = ∞ ｄ₃ = 12.220
ｒ₄ = ∞ ｄ₄ = （可変）
ｒ₅ = 26.237 (ASP) ｄ₅ = 1.200 ｎ_d2 = 1.73077 ν_d2 = 40.501
ｒ₆ = 5.980 (ASP) ｄ₆ = 2.320
ｒ₇ = 12.918 ｄ₇ = 2.740 ｎ_d3 = 1.84666 ν_d3 = 23.785
ｒ₈ = 72.468 ｄ₈ = （可変）
ｒ₉ = 開口規制部材ｄ₉ = 0.130
ｒ₁₀ = 7.857 (ASP) ｄ₁₀ = 3.420 ｎ_d4 = 1.58313 ν_d4 = 59.461
ｒ₁₁ = -26.882 (ASP) ｄ₁₁ = 1.200
ｒ₁₂ = 11.250 ｄ₁₂ = 2.938 ｎ_d5 = 1.48749 ν_d5 = 70.441
ｒ₁₃ = -6.313 ｄ₁₃ = 0.800 ｎ_d6 = 1.67270 ν_d6 = 32.171
ｒ₁₄ = 5.285 ｄ₁₄ = 0.913
ｒ₁₅ = 16.649 ｄ₁₅ = 1.525 ｎ_d7 = 1.48749 ν_d7 = 70.441
ｒ₁₆ = -32.796 ｄ₁₆ = （可変）
ｒ₁₇ = 光量調整部材ｄ₁₇ = （可変）
ｒ₁₈ = -47.622 (ASP) ｄ₁₈ = 1.900 ｎ_d8 = 1.77377 ν_d8 = 47.200
ｒ₁₉ = -14.003 (ASP) ｄ₁₉ = （可変）
ｒ₂₀ = ∞ ｄ₂₀ = 1.200 ｎ_d9 = 1.51680 ν_d9 = 64.198
ｒ₂₁ = ∞ ｄ₂₁ = 0.600
ｒ₂₂ = ∞ ｄ₂₂ = 0.500 ｎ_d10 = 1.51680 ν_d10 = 64.198
ｒ₂₃ = ∞

[第５面（ｒ₅）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.199102×10^-4, A6= 0.120020×10^-4, A8= -0.410454×10^-6, A10= 0.617981×10^-8
[第６面（ｒ₆）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.633623×10^-3, A6= 0.841957×10^-5, A8= -0.719036×10^-6, A10= 0.414281×10^-8
[第１０面（ｒ₁₀）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.387456×10^-3, A6= 0.265755×10^-5, A8= -0.858779×10^-6, A10= 0.215789×10^-9
[第１１面（ｒ₁₁）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.309607×10^-3, A6= 0.973513×10^-5, A8= -0.183569×10^-5, A10= 0.398642×10^-7
[第１８面（ｒ₁₈）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.338236×10^-3, A6= -0.260827×10^-4, A8= 0.334152×10^-5, A10=-0.688027×10^-7
[第１９面（ｒ₁₉）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.183178×10^-3, A6= -0.185327×10^-5, A8= 0.954236×10^-6, A10= 0.000000×10⁰⁰

《実施例３》
（Ｗ）〜（Ｍ）〜（Ｔ）
FNo. = 2.82 〜 4.23 〜 5.14
f = 5.06 〜 7.83 〜 9.60
ω = 38.18 〜 25.91 〜 21.13
d4 = 0.700 〜 4.304 〜 5.076
d8 = 6.662 〜 3.058 〜 2.286
d11 = 10.527 〜 4.496 〜 1.500
d16 = 3.087 〜 10.618 〜 13.768
d18 = 3.220 〜 1.720 〜 1.566

[曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数]
ｒ₁ = 76.580 ｄ₁ = 0.900 ｎ_d1 = 1.83500 ν_d1 = 42.984
ｒ₂ = 11.916 ｄ₂ = 2.300
ｒ₃ = ∞ ｄ₃ = 10.800
ｒ₄ = ∞ ｄ₄ = （可変）
ｒ₅ = 42.595 (ASP) ｄ₅ = 1.100 ｎ_d2 = 1.52470 ν_d2 = 56.236
ｒ₆ = 9.730 (ASP) ｄ₆ = 1.400
ｒ₇ = 9.061 ｄ₇ = 1.545 ｎ_d3 = 1.84666 ν_d3 = 23.785
ｒ₈ = 11.917 ｄ₈ = （可変）
ｒ₉ = 12.346 (ASP) ｄ₉ = 1.500 ｎ_d4 = 1.52470 ν_d4 = 56.236
ｒ₁₀ = 16.139 (ASP) ｄ₁₀ = 1.200
ｒ₁₁ = 絞りｄ₁₁ = （可変）
ｒ₁₂ = 18.519 ｄ₁₂ = 2.417 ｎ_d5 = 1.83500 ν_d5 = 42.984
ｒ₁₃ = -22.568 ｄ₁₃ = 0.500
ｒ₁₄ = 9.647 ｄ₁₄ = 3.938 ｎ_d6 = 1.58913 ν_d6 = 61.253
ｒ₁₅ = -9.622 ｄ₁₅ = 0.650 ｎ_d7 = 1.78472 ν_d7 = 25.721
ｒ₁₆ = 6.790 ｄ₁₆ = （可変）
ｒ₁₇ = 15.962 (ASP) ｄ₁₇ = 2.055 ｎ_d8 = 1.52470 ν_d8 = 56.236
ｒ₁₈ = -35.130 (ASP) ｄ₁₈ = （可変）
ｒ₁₉ = ∞ ｄ₁₉ = 2.000 ｎ_d9 = 1.51680 ν_d9 = 64.198
ｒ₂₀ = ∞ ｄ₂₀ = 0.700
ｒ₂₁ = ∞ ｄ₂₁ = 0.800 ｎ_d10 = 1.51680 ν_d10 = 64.198
ｒ₂₂ = ∞

[第５面（ｒ₅）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.168244×10^-2, A6= -0.507087×10^-4, A8=0.850225×10^-6, A10= 0.000000×10⁰⁰
[第６面（ｒ₆）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.135697×10^-2, A6= -0.407810×10^-4, A8=-0.504262×10^-6, A10= 0.504475×10^-7
[第９面（ｒ₉）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.187677×10^-2, A6= -0.500809×10^-4, A8=0.271658×10^-5, A10= -0.166299×10^-6
[第１０面（ｒ₁₀）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.160512×10^-2, A6= -0.412232×10^-4, A8=0.327336×10^-5, A10=-0.142491×10^-6
[第１７面（ｒ₁₇）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.139219×10^-3, A6= -0.344159×10^-4, A8=0.140726×10^-5, A10=-0.621230×10^-7
[第１８面（ｒ₁₈）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.573274×10^-3, A6= -0.144671×10^-4, A8=-0.686048×10^-6, A10= 0.000000×10⁰⁰

さて、以上のような本発明のズームレンズ系は、このズームレンズで物体像を形成し、その像をＣＣＤや銀塩フィルムといった撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置、とりわけデジタルスチルカメラやビデオカメラ（、情報処理装置としてパーソナルコンピュータ、電話、携帯電話等）に用いることができる。

以下、本発明を適用した撮像装置について図１５を用いて説明する。

図１５は、本発明を適用した撮像装置を説明するためのブロック図である。この撮像装置は、図１５に示すように、大きく分けると、カメラ部１と、カメラＤＳＰ（Digital Signal Processor）２と、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）３と、媒体インターフェース（以下、媒体Ｉ／Ｆという。）４と、制御部５と、操作部６と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）コントローラ７と、ＬＣＤ８と、外部インターフェース（以下、外部Ｉ／Ｆという。）９を備えるとともに、記録媒体１０が着脱可能とされている。

記録媒体１０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ようにすることが考えられるが、この実施の形態においては、記録媒体１０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。

そして、カメラ部１は、図１５に示すように、光学ブロック１１、撮像素子としてＣＣＤ（Charge Coupled Device）１２、前処理回路１３、光学ブロック用ドライバ１４、ＣＣＤ用ドライバ１５、タイミング生成回路１６とを備えたものである。ここで、光学ブロック１１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。

また、制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）５３、時計回路５４が、システムバス５５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の各部を制御することができるものである。

ここで、ＲＡＭ５２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ＲＯＭ５３は、ＣＰＵ５１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５４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。

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１４は、制御部５からの制御に応じて、光学ブロック１１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１１に供給して、光学ブロック１１を動作させるようにする。光学ブロック１１は、ドライバ１４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ＣＣＤ１２に対して提供する。

ＣＣＤ１２は、光学ブロック１１からの画像を光電変換して出力するものであり、ＣＣＤドライバ１５からの駆動信号に応じて動作し、光学ブロック１１からの被写体の画像を取り込むとともに、制御部５によって制御されるタイミング生成回路１６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１３に供給する。

なお、上述のように、タイミング生成回路１６は、制御部５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ドライバ１５は、タイミング生成回路１６からのタイミング信号に基づいて、ＣＣＤ１２に供給する駆動信号を形成するものである。

前処理回路１３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。

前処理回路１３からのデジタル信号とされた画像データは、ＤＳＰ２に供給される。ＤＳＰ２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５５、媒体Ｉ／Ｆ４を通じて、この実施の形態の撮像装置に装填された記録媒体１０に供給され、後述するように記録媒体１０にファイルとして記録される。

また、記録媒体１０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６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／Ｆ４を通じて記録媒体１０から読み出され、これがＤＳＰ２に供給される。

ＤＳＰ２は、記録媒体１０から読み出され、媒体Ｉ／Ｆ４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５５を通じて、ＬＣＤコントローラ７に供給する。ＬＣＤコントローラ７は、これに供給された画像データからＬＣＤ８に供給する画像信号を形成し、これをＬＣＤ８に供給する。これにより、記録媒体１０に記録されている画像データに応じた画像が、ＬＣＤ８の表示画面に表示される。

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。

また、この実施の形態の撮像装置には、外部Ｉ／Ｆ９が設けられている。この外部Ｉ／Ｆ９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に記録したり、また、自機に装填された記録媒体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。

また、外部Ｉ／Ｆ９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に記録したり、あるいは、自機に装填された記録媒体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。

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、ＬＣＤ８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。

なお、外部Ｉ／Ｆ９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／Ｆ９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。

このように、この実施の形態の撮像装置は、被写体の画像を撮影して、当該撮像装置に装填された記録媒体に記録することができるとともに、記録媒体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。

なお、撮像素子としてＣＣＤを用いたが、ＣＭＯＳセンサー（Complementary Metal-oxide Semiconductor）を用いてもよい。

本発明を適用したズームレンズは、デジタルスチルカメラやビデオカメラに用いられるのみならず、ＣＣＤに換えて銀塩フィルムを配置することで銀塩カメラに用いることができる。さらに、本発明を適用したズームレンズは、パーソナルコンピュータ、電話、携帯電話等に内蔵又は外付けされるカメラに用いることができる。

本発明を適用したズームレンズの第１の実施の形態のレンズ構成図である。本発明を適用したズームレンズの第２の実施の形態のレンズ構成図である。本発明を適用したズームレンズの第３の実施の形態のレンズ構成図である。本発明を適用したズームレンズの実施例１の短焦点距離端での諸収差図である。本発明を適用したズームレンズの実施例１の中間焦点距離での諸収差図である。本発明を適用したズームレンズの実施例１の長焦点距離端での諸収差図である。本発明を適用したズームレンズの実施例２の短焦点距離端での諸収差図である。本発明を適用したズームレンズの実施例２の中間焦点距離での諸収差図である。本発明を適用したズームレンズの実施例２の長焦点距離端での諸収差図である。本発明を適用したズームレンズの実施例３の短焦点距離端での諸収差図である。本発明を適用したズームレンズの実施例３の中間焦点距離での諸収差図である。本発明を適用したズームレンズの実施例３の長焦点距離端での諸収差図である。本発明の概略を示す構成図である。本発明の沈胴の方式を説明するための断面図である。本発明を適用した撮像装置のブロック図である。

符号の説明

ＴＲズームレンズ系、ＳＲ撮像素子、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、ＬＰＦローパスフィルタ、ＳＴ１光量調整部材、ＳＴ２開口規制部材

Claims

複数の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系において、
光軸を折り曲げるための反射部材と、反射部材より物体側に負群とを少なくとも含み、変倍中固定の第１群と、
上記第１群の像側に変倍中可動に設けられ、負の屈折力を有する第２群と、
変倍中固定の光量調整部材とを少なくとも有し、
沈胴時に上記反射部材が退避され、その空間に上記第１群中の上記負群が収納されることを特徴とするズームレンズ。
上記第１群中の反射部材より物体側のレンズ群が以下の条件式（１）を満足することを特徴とする、請求項１に記載のズームレンズ。
２．０＜｜ｆａ／ｆｗ｜＜６．０・・・（１）
但し、
ｆａ：第１群中の反射部材より物体側のレンズ群の焦点距離、
ｆｗ：広角端での焦点距離
である。
複数の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と、
上記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、
上記ズームレンズは、光軸を折り曲げるための反射部材と、反射部材より物体側に負群とを少なくとも含み、変倍中固定の第１群と、上記第１群の像側に変倍中可動に設けられ、負の屈折力を有する第２群と、変倍中固定の光量調整部材とを少なくとも有し、沈胴時に上記反射部材が退避され、その空間に上記第１群中の上記負群が収納されることを特徴とする撮像装置。
上記第１群中の反射部材より物体側のレンズ群が以下の条件式（２）を満足することを特徴とする、請求項３に記載の撮像装置。
２．０＜｜ｆａ／ｆｗ｜＜６．０・・・（２）
但し、
ｆａ：第１群中の反射部材より物体側のレンズ群の焦点距離、
ｆｗ：広角端での焦点距離
である。