JP2004037966A

JP2004037966A - 撮像レンズ装置

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Publication number: JP2004037966A
Application number: JP2002196799A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Iwazawa; 岩澤　嘉人; Naoshi Okada; 岡田　尚士; Tetsuo Kono; 河野　哲生
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP4103475B2; US7408583B2; US20040080632A1

Abstract

【課題】高変倍率で高画質を満足する全く新規な小型のズームレンズ系を備えた撮像レンズ装置を提供する。
【解決手段】撮像レンズ装置を構成しているズームレンズ系は、物体側から順に、負パワーの第１群（Ｇｒ１）、負パワーの第２群（Ｇｒ２）、正パワーの第３群（Ｇｒ３）、正パワーの第４群（Ｇｒ４）、正パワーの第５群（Ｇｒ５）から成り、ズーミングにおいて第１群（Ｇｒ１）と第５群（Ｇｒ５）が固定であり、第２群（Ｇｒ２）〜第４群（Ｇｒ４）の移動により各群間隔が変化する。第１群（Ｇｒ１）中には光軸（ＡＸ）を９０度折り曲げるための直角プリズム（ＰＲ）が配置されており、第３群（Ｇｒ３）と第４群（Ｇｒ４）との間には絞り（ＳＴ）が配置されている。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像レンズ装置に関するものであり、特に被写体の映像を光学系により光学的に取り込んで撮像素子により電気的な信号として出力する撮像レンズ装置｛例えば、デジタルカメラ；ビデオカメラ；デジタルビデオユニット，パーソナルコンピュータ，モバイルコンピュータ，携帯電話，携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等に内蔵又は外付けされるカメラの主たる構成要素｝、なかでも小型で高変倍率のズームレンズ系を備えた撮像レンズ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ等の普及に伴い、手軽に画像を取り込むことのできるデジタルカメラが個人ユーザーレベルで普及しつつある。そして、デジタルカメラは今後も画像情報の入力機器として益々普及することが予想される。このようなデジタルカメラの画質は、一般にＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子の画素数で決定される。現在、一般向けのデジタルカメラは１００万画素を超える高画素化がなされており、画質面で銀塩フィルム用カメラに近づきつつある。このため、撮影レンズ系には撮像素子の高画素化に対応した高い光学性能が求められ、また、一般向けのデジタルカメラにおいても画像の変倍、特に画像劣化の少ない光学変倍が望まれている。
【０００３】
しかし、撮影レンズ系において高性能化と高変倍率化とを両立させることは難しく、しかも一般向けデジタルカメラ用のズームレンズ系にはコンパクト化も要求される。これらの要求に応えるため従来より様々な提案がなされており、従来のレンズシャッターカメラ用ズームレンズ系をデジタルカメラ用として使用することも一つの方法である。また、特開平８−２４８３１８号公報で提案されているように、レンズ間にプリズムを挿入して光軸を折り曲げることにより入射光軸方向の長さを短くすることも、ズームレンズ系のコンパクト化には有効である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来より知られているズームレンズ系では、上述した複数の要求に同時に応えることは困難である。例えば、銀塩フィルム用のレンズシャッターカメラでは、使用されるズームレンズ系の射出瞳位置が像面の近くにあるため、それをデジタルカメラに用いると、固体撮像素子の前面に設けられているマイクロレンズの集光性能を十分に満足させることができず、画像中央部と画像周辺部とで画像の明るさが極端に変化してしまう。そして、従来より提案されているデジタルカメラ用のズームレンズ系では、その射出瞳位置を像面から離そうとすると、どうしてもズームレンズ系全体の大型化が避けられない。また、特開平８−２４８３１８号公報記載のズームレンズ系の場合、入射光軸方向には小型化されているが、プラスリードのズーム構成をとっているため前玉及び反射部材が大きく、その小型化は十分でない。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、高変倍率で高画質を満足する全く新規な小型のズームレンズ系を備えた撮像レンズ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明の撮像レンズ装置は、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と、そのズームレンズ系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、を備えた撮像レンズ装置であって、前記ズームレンズ系が、物体側から順に、負のパワーを有する第１群と、負のパワーを有する第２群と、正のパワーを有する第３群と、正のパワーを有する第４群と、正のパワーを有する第５群と、を備え、ズーミングにおいて前記第１群が固定であり第１群以外の群の移動により各群間隔が変化することを特徴とする。
【０００７】
第２の発明の撮像レンズ装置は、上記第１の発明の構成において、前記第１群が反射面を有することを特徴とする。
【０００８】
第３の発明の撮像レンズ装置は、上記第２の発明の構成において、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
２＜｜ｆ１／ｆＷ｜＜６　　…（１）
ただし、
ｆ１：反射面より物体側に位置するレンズ群の焦点距離、
ｆＷ：広角端でのズームレンズ系全体の焦点距離、
である。
【０００９】
第４の発明の撮像レンズ装置は、上記第１の発明の構成において、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする。
２＜｜ｆ１２／ｆＷ｜＜５　　…（２）
ただし、
ｆ１２：広角端での第１群と第２群との合成焦点距離、
ｆＷ：広角端でのズームレンズ系全体の焦点距離、
である。
【００１０】
第５の発明の撮像レンズ装置は、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と、そのズームレンズ系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、を備えた撮像レンズ装置であって、前記ズームレンズ系が、物体側から順に、負のパワーを有する第１群と、負のパワーを有する第２群と、複数の群と、から成り、前記第１群中に反射面を有し、前記複数の群には正レンズ群が少なくとも２つ含まれ、その２つの正レンズ群の間に絞りを有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施した撮像レンズ装置を、図面を参照しつつ説明する。被写体の映像を光学的に取り込んで電気的な信号として出力する撮像レンズ装置は、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられるカメラ｛例えば、デジタルカメラ；ビデオカメラ；デジタルビデオユニット，パーソナルコンピュータ，モバイルコンピュータ，携帯電話，携帯情報端末（ＰＤＡ）等に内蔵又は外付けされるカメラ｝の主たる構成要素である。その撮像レンズ装置は、例えば図１５に示すように、物体（被写体）側から順に、物体の光学像を形成する撮影レンズ系（ＴＬ）と、光学的ローパスフィルター等に相当する平行平面板（ＰＬ）と、撮影レンズ系（ＴＬ）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（ＳＲ）と、で構成される。
【００１２】
後述する各実施の形態では、複数の群から成るズームレンズ系が撮影レンズ系（ＴＬ）として用いられ、複数の群が光軸（ＡＸ）に沿って移動し、各群の間隔を変化させることにより変倍（すなわちズーミング）が行われる。撮像素子（ＳＲ）としては、例えば複数の画素から成るＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサー等の固体撮像素子が用いられ、ズームレンズ系により形成された光学像が撮像素子（ＳＲ）により電気的な信号に変換される。
【００１３】
またズームレンズ系で形成されるべき光学像は、撮像素子（ＳＲ）の画素ピッチにより決定される所定の遮断周波数特性を有する光学的ローパスフィルター｛平行平面板（ＰＬ）から成る。｝を通過することにより、電気的な信号に変換される際に発生するいわゆる折り返しノイズが最小化されるように、空間周波数特性が調整される。光学的ローパスフィルターとしては、例えば所定の結晶軸方向が調整された水晶等を材料とする複屈折型ローパスフィルターや、必要とされる光学的な遮断周波数特性を回折効果により達成する位相型ローパスフィルター等が適用可能である。撮像素子（ＳＲ）で生成した信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が施されてデジタル映像信号としてメモリー（半導体メモリー，光ディスク等）に記録されたり、場合によってはケーブルを介したり赤外線信号に変換されたりして他の機器に伝送される。
【００１４】
なお、図１５に示す撮像レンズ装置では、撮影レンズ系（ＴＬ）によって拡大側（共役長の長い側）の被写体から縮小側（共役長の短い側）の撮像素子（ＳＲ）への縮小投影が行われるが、撮像素子（ＳＲ）の代わりに２次元画像を表示する表示素子（例えば液晶表示素子）を用い、撮影レンズ系（ＴＬ）を投影レンズ系として使用すれば、縮小側の画像表示面から拡大側のスクリーン面への拡大投影を行う画像投影装置を構成することができる。つまり、以下に説明する各実施の形態のズームレンズ系は、撮影レンズ系（ＴＬ）としての使用に限らず、投影レンズ系としても好適に使用することが可能である。
【００１５】
図１〜図７は、第１〜第７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（Ｗ）でのレンズ配置を光学断面で示している。各レンズ構成図中の矢印ｍｊ（ｊ＝１，２，．．．）は、広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）へのズーミングにおける第ｊ群（Ｇｒｊ）等の移動をそれぞれ模式的に示している。ただし、第１〜第３，第５〜第７の実施の形態（図１〜図３，図５〜図７）では、第１群（Ｇｒ１）及び第５群（Ｇｒ５）が固定群、第２群（Ｇｒ２）〜第４群（Ｇｒ４）が可動群であり、第４の実施の形態（図４）では、第１群（Ｇｒ１）が固定群、第２群（Ｇｒ２）〜第５群（Ｇｒ５）が可動群である｛図４中のｍ６は平行平面板（ＰＬ）のみのズーム位置固定を示している。｝。また、各レンズ構成図中、ｒｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）が付された面は物体側から数えてｉ番目の面（ｒｉに＊印が付された面は非球面）であり、ｄｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）が付された軸上面間隔は、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変化する可変間隔である。
【００１６】
各実施の形態のズームレンズ系はいずれも、物体側から順に、負のパワーを有する第１群（Ｇｒ１）と、負のパワーを有する第２群（Ｇｒ２）と、正のパワーを有する第３群（Ｇｒ３）と、正のパワーを有する第４群（Ｇｒ４）と、正のパワーを有する第５群（Ｇｒ５）と、から成り、各群間隔を変化させることによりズーミングを行う５群ズームレンズであり、第３群（Ｇｒ３）と第４群（Ｇｒ４）との間には第４群（Ｇｒ４）と共にズーム移動する絞り（ＳＴ）が配置されている。そして、ＣＣＤ等の撮像素子（ＳＲ）を備えたカメラ（例えばデジタルカメラ）に用いられるズームレンズ系として、その像側には光学的ローパスフィルター等の光学フィルターや撮像素子（ＳＲ）のカバーガラス等に相当する２枚のガラス製平行平面板（ＰＬ）が配置されている。その平行平面板（ＰＬ）と第１群（Ｇｒ１）は、いずれの実施の形態の場合もズーミングにおいて位置固定であり、前述したように第１〜第３，第５〜第７の実施の形態の場合には第５群（Ｇｒ５）も位置固定である。各実施の形態のレンズ構成を更に詳しく以下に説明する。
【００１７】
《第１の実施の形態（図１）》
第１の実施の形態のズームレンズ系は負・負・正・正・正の５群ズームレンズであり、各群は物体側から順に以下のように構成されている。第１群（Ｇｒ１）は、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光軸（ＡＸ）を９０度曲げるための反射面を有する直角プリズム（ＰＲ）と、で構成されている。第２群（Ｇｒ２）は、両凹の負レンズ（両面が非球面）と、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ及び像側に凸の負メニスカスレンズから成る接合正レンズで構成されている。第４群（Ｇｒ４）は、物体側に凸の正メニスカスレンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズ（像側面が非球面）と、で構成されている。第５群（Ｇｒ５）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（両面が非球面）１枚で構成されている。
【００１８】
《第２の実施の形態（図２）》
第２の実施の形態のズームレンズ系は負・負・正・正・正の５群ズームレンズであり、各群は物体側から順に以下のように構成されている。第１群（Ｇｒ１）は、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光軸（ＡＸ）を９０度曲げるための反射面を有する直角プリズム（ＰＲ）と、で構成されている。第２群（Ｇｒ２）は、両凹の負レンズ（両面が非球面）と、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ及び像側に凸の負メニスカスレンズから成る接合正レンズで構成されている。第４群（Ｇｒ４）は、物体側に凸の正メニスカスレンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズ（像側面が非球面）と、で構成されている。第５群（Ｇｒ５）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（両面が非球面）１枚で構成されている。
【００１９】
《第３の実施の形態（図３）》
第３の実施の形態のズームレンズ系は負・負・正・正・正の５群ズームレンズであり、各群は物体側から順に以下のように構成されている。第１群（Ｇｒ１）は、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光軸（ＡＸ）を９０度曲げるための反射面を有する直角プリズム（ＰＲ）と、で構成されている。第２群（Ｇｒ２）は、両凹の負レンズ（両面が非球面）と、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ及び像側に凸の負メニスカスレンズから成る接合正レンズで構成されている。第４群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズと、像側に凸の正メニスカスレンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、像側に凹の負メニスカスレンズ（物体側面が非球面）と、で構成されている。第５群（Ｇｒ５）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（両面が非球面）１枚で構成されている。
【００２０】
《第４の実施の形態（図４）》
第４の実施の形態のズームレンズ系は負・負・正・正・正の５群ズームレンズであり、各群は物体側から順に以下のように構成されている。第１群（Ｇｒ１）は、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光軸（ＡＸ）を９０度曲げるための反射面を有する直角プリズム（ＰＲ）と、で構成されている。第２群（Ｇｒ２）は、両凹の負レンズ（両面が非球面）と、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズと、両凹の負レンズ（像側面が非球面）と、で構成されている。第４群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、物体側に凸の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズと、で構成されている。第５群（Ｇｒ５）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（両面が非球面）１枚で構成されている。
【００２１】
《第５の実施の形態（図５）》
第５の実施の形態のズームレンズ系は負・負・正・正・正の５群ズームレンズであり、各群は物体側から順に以下のように構成されている。第１群（Ｇｒ１）は、物体側に凸の負メニスカスレンズ１枚で構成されている。第２群（Ｇｒ２）は、両凹の負レンズ（両面が非球面）と、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ及び像側に凸の負メニスカスレンズから成る接合正レンズで構成されている。第４群（Ｇｒ４）は、物体側に凸の正メニスカスレンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズ（像側面が非球面）と、で構成されている。第５群（Ｇｒ５）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（両面が非球面）１枚で構成されている。
【００２２】
《第６の実施の形態（図６）》
第６の実施の形態のズームレンズ系は負・負・正・正・正の５群ズームレンズであり、各群は物体側から順に以下のように構成されている。第１群（Ｇｒ１）は、物体側に凸の負メニスカスレンズ１枚で構成されている。第２群（Ｇｒ２）は、像側に凹の負メニスカスレンズ（両面が非球面）と、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ及び像側に凸の負メニスカスレンズから成る接合正レンズで構成されている。第４群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズ（両面が非球面）と、で構成されている。第５群（Ｇｒ５）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（両面が非球面）１枚で構成されている。
【００２３】
《第７の実施の形態（図７）》
第７の実施の形態のズームレンズ系は負・負・正・正・正の５群ズームレンズであり、各群は物体側から順に以下のように構成されている。第１群（Ｇｒ１）は、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光軸（ＡＸ）を９０度曲げるための反射面を有する直角プリズム（ＰＲ）と、で構成されている。第２群（Ｇｒ２）は、両凹の負レンズ（両面が非球面）と、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ及び像側に凸の負メニスカスレンズから成る接合正レンズで構成されている。第４群（Ｇｒ４）は、物体側に凸の正メニスカスレンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズ（像側面が非球面）と、で構成されている。第５群（Ｇｒ５）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（両面が非球面）１枚で構成されている。
【００２４】
各実施の形態のズームレンズ系は、物体側から順に、負のパワーを有する第１群（Ｇｒ１）と、負のパワーを有する第２群（Ｇｒ２）と、正のパワーを有する第３群（Ｇｒ３）と、正のパワーを有する第４群（Ｇｒ４）と、正のパワーを有する第５群（Ｇｒ５）と、を備え、ズーミングにおいて各群間隔が変化することに一つの特徴がある。第１群（Ｇｒ１）と第２群（Ｇｒ２）に負のパワーを持たせることにより、容易にレトロフォーカスタイプを構成することができ、像面への入射光線をテレセントリックにすることができる。この像側へのテレセントリック性は、撮像素子（ＳＲ）を備えたカメラ（デジタルカメラ等）に用いられる撮影レンズ系（ＴＬ）の必要条件であり、撮像素子（ＳＲ）の前面に設けられているマイクロレンズの集光性能を十分に満足させることを可能にする。したがって、ズームレンズ系全体の小型化とともに画像の明るさの均一化が可能になる。
【００２５】
さらに各実施の形態のズームレンズ系では、ズーミングにおいて第１群（Ｇｒ１）が固定であり第１群（Ｇｒ１）以外の群の移動により各群間隔が変化することに特徴がある。ズーミングにおいて第１群（Ｇｒ１）を固定とすることにより、充分な性能を確保しながらコンパクト化を図ることができる。しかも、第１群（Ｇｒ１）の固定によりインナーズームとすることができるため、起動時間の短縮が可能である。また、最も大きな径を有するレンズ群を固定群とすることで、鏡胴径を小さくすることができる。
【００２６】
また各実施の形態のズームレンズ系は、第３群（Ｇｒ３）〜第５群（Ｇｒ５）がいずれも正のパワーを有し、第３群（Ｇｒ３）と第４群（Ｇｒ４）との間に絞り（ＳＴ）を有する構成になっている。このように、第２群（Ｇｒ２）の像側に位置する複数の群の中に正レンズ群を少なくとも２つ含み、その２つの正レンズ群の間に絞り（ＳＴ）を有することが、良好な光学性能を確保する上で望ましい。正レンズ群の後に絞り（ＳＴ）を持ってくることで絞り径が小さくなり、シャッターユニットの小型化につながる。また、歪曲の補正にも効果的である。
【００２７】
また、各実施の形態のように負・負・正・正・正の５群を備えたズームレンズ系においては、ズーム位置固定の第１群（Ｇｒ１）に反射面を有することが望ましい。第１〜第４，第７の実施の形態のズームレンズ系では、第１群（Ｇｒ１）中に光軸（ＡＸ）を９０度折り曲げるための直角プリズム（ＰＲ）が配置されており、第５，第６の実施の形態のズームレンズ系では、光軸（ＡＸ）を９０度折り曲げるための反射部材（ミラー，プリズム等）を配置するために、第１群（Ｇｒ１）中に空間が確保されている。このように第１群（Ｇｒ１）中にミラー，プリズム等の反射部材を配置し、その反射面で光軸（ＡＸ）を９０度折り曲げれば、ズームレンズ系の入射光軸方向の長さが一定になり、しかも短くなる。したがって、カメラの見かけ上の薄型化・小型化が達成され、ズーミングや沈胴による厚さの変化が生じないカメラを構成することができる。なお必要に応じて、光軸（ＡＸ）の折り曲げ角度を９０度以外の角度に設定してもよく、反射面にパワーを持たせてもよく、反射面の代わりに屈折面や回折面を用いて光軸（ＡＸ）を折り曲げるようにしてもよい。
【００２８】
また、各実施の形態のように負・負・正・正・正の５群を備えるとともに、ズーム位置固定の第１群（Ｇｒ１）が反射面を有するズームレンズ系においては、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
２＜｜ｆ１／ｆＷ｜＜６　　…（１）
ただし、
ｆ１：反射面より物体側に位置するレンズ群の焦点距離、
ｆＷ：広角端（Ｗ）でのズームレンズ系全体の焦点距離、
である。
【００２９】
条件式（１）は、第１群（Ｇｒ１）において反射面より前に位置するレンズ群の好ましい焦点距離を規定している。条件式（１）の下限を超えると、反射面より前のレンズ群の焦点距離が小さくなりすぎるため、歪曲収差、特に広角側での負の歪曲収差の発生が著しくなる。したがって、良好な光学性能を確保することが困難になる。逆に条件式（１）の上限を超えると、反射面より前のレンズ群の焦点距離が大きくなりすぎるため、第１群（Ｇｒ１）への入射光線に対する収斂作用が弱くなり、第１群（Ｇｒ１）のレンズ径及び反射部材の増大を招いてしまう。したがって、コンパクト化を図る上では好ましくない。
【００３０】
また、各実施の形態のように負・負・正・正・正の５群を備えるとともに、第１群（Ｇｒ１）がズーム位置固定のズームレンズ系においては、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
２＜｜ｆ１２／ｆＷ｜＜５　　…（２）
ただし、
ｆ１２：広角端（Ｗ）での第１群（Ｇｒ１）と第２群（Ｇｒ２）との合成焦点距離、
ｆＷ：広角端（Ｗ）でのズームレンズ系全体の焦点距離、
である。
【００３１】
条件式（２）は、広角端（Ｗ）での第１群（Ｇｒ１）と第２群（Ｇｒ２）との合成焦点距離について好ましい範囲を規定している。条件式（２）の上限を超えると、第１群（Ｇｒ１）と第２群（Ｇｒ２）との合成焦点距離が大きくなりすぎるため、ズームレンズ系の全長が大きくなる。また、第１群（Ｇｒ１）と第２群（Ｇｒ２）で収斂するパワーが弱くなるので、レンズの外径が大きくなり、コンパクトなズームレンズ系を得ることができなくなる。逆に条件式（２）の下限を超えると、第１群（Ｇｒ１）と第２群（Ｇｒ２）との合成焦点距離が小さくなりすぎるため、広角端（Ｗ）において第１群（Ｇｒ１）と第２群（Ｇｒ２）で発生する負の歪曲が大きくなりすぎてしまい、その補正が困難になる。
【００３２】
以下の条件式（２ａ）を満足することが更に望ましい。条件式（２ａ）は、上記条件式（２）が規定している条件範囲のなかでも、より一層好ましい条件範囲を規定している。
２＜｜ｆ１２／ｆＷ｜＜４　　…（２ａ）
【００３３】
なお、各実施の形態を構成しているズームレンズ系には、入射光線を屈折作用により偏向させる屈折型レンズ（つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ）が用いられているが、使用可能なレンズはこれに限らない。例えば、回折作用により入射光線を偏向させる回折型レンズ，回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ，入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ等を用いてもよい。また、絞り（ＳＴ）のほかに不要光をカットするための光束規制板等を必要に応じて配置してもよい。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明を実施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等を、コンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例１〜７は、前述した第１〜第７の実施の形態にそれぞれ対応しており、第１〜第７の実施の形態を表すレンズ構成図（図１〜図７）は、対応する実施例１〜７のレンズ構成をそれぞれ示している。
【００３５】
各実施例のコンストラクションデータにおいて、ｒｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）は物体側から数えてｉ番目の面の曲率半径（ｍｍ）、ｄｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）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、Ｎｉ（ｉ＝１，２，３，．．．），νｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）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（Ｎｄ），アッベ数（νｄ）を示している。また、コンストラクションデータ中、ズーミングにおいて変化する軸上面間隔は、広角端（短焦点距離端，Ｗ）〜ミドル（中間焦点距離状態，Ｍ）〜望遠端（長焦点距離端，Ｔ）での可変空気間隔である。各焦点距離状態（Ｗ），（Ｍ），（Ｔ）に対応する全系の焦点距離（ｆ，ｍｍ）及びＦナンバー（ＦＮＯ）を他のデータと併せて示し、各条件式の対応値を表１に示す。
【００３６】
曲率半径ｒｉに＊印が付された面は、非球面（非球面形状の屈折光学面、非球面と等価な屈折作用を有する面等）であり、非球面の面形状を表わす以下の式（ＡＳ）で定義される。各実施例の非球面データを他のデータと併せて示す（ただしＡｉ＝０の場合は省略する。）。
Ｘ（Ｈ）＝（Ｃ０・Ｈ^２）／｛１＋√（１−ε・Ｃ０^２・Ｈ^２）｝＋Σ（Ａｉ・Ｈ^ｉ）　　…（ＡＳ）
ただし、式（ＡＳ）中、
Ｘ（Ｈ）：高さＨの位置での光軸（ＡＸ）方向の変位量（面頂点基準）、
Ｈ：光軸（ＡＸ）に対して垂直な方向の高さ、
Ｃ０：近軸曲率（＝１／曲率半径）、
ε：２次曲面パラメータ、
Ａｉ：ｉ次の非球面係数、
である。
【００３７】
図８〜図１４は実施例１〜実施例７にそれぞれ対応する収差図であり、（Ｗ）は広角端，（Ｍ）はミドル，（Ｔ）は望遠端における諸収差｛左から順に、球面収差等，非点収差，歪曲収差である。Ｙ’：最大像高（ｍｍ）｝を示している。球面収差図において、実線（ｄ）はｄ線に対する球面収差（ｍｍ）、一点鎖線（ｇ）はｇ線に対する球面収差（ｍｍ）、破線（ＳＣ）は正弦条件（ｍｍ）を表している。非点収差図において、破線（ＤＭ）はメリディオナル面でのｄ線に対する非点収差（ｍｍ）を表しており、実線（ＤＳ）はサジタル面でのｄ線に対する非点収差（ｍｍ）を表わしている。また、歪曲収差図において実線はｄ線に対する歪曲（％）を表している。
【００３８】

【００３９】
［第５面（ｒ５）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．２９４１４０９８×１０^−３，Ａ６＝−０．２４７３３５０６×１０^−４，Ａ８＝　０．８７０７０８９８×１０^−６，Ａ１０＝−０．１２８２７０１５×１０^−７
［第６面（ｒ６）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．２０８２４１８７×１０^−３，Ａ６＝−０．２２７７７９７６×１０^−４，Ａ８＝　０．８３８４４４１５×１０^−６，Ａ１０＝−０．１２７４５７２７×１０^−７
［第１８面（ｒ１８）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．６２３０７１５２×１０^−３，Ａ６＝　０．４２６９１５２８×１０^−４，Ａ８＝−０．３８７７２７７４×１０^−５
［第１９面（ｒ１９）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝−０．３６１２１４４３×１０^−３，Ａ６＝　０．３７８４５２８８×１０^−４，Ａ８＝−０．５４０９０４８３×１０^−５，Ａ１０＝　０．３８６７０５５２×１０^−７
［第２０面（ｒ２０）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．１４６５８７８８×１０^−２，Ａ６＝−０．７７１７９３７８×１０^−５，Ａ８＝−０．１４０４２０６１×１０^−５
【００４０】

【００４１】
［第５面（ｒ５）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．４３２８７３０２×１０^−３，Ａ６＝−０．２３４５５６０１×１０^−４，Ａ８＝　０．６１０４４６６６×１０^−６，Ａ１０＝−０．７３０４７０２６×１０^−８
［第６面（ｒ６）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．３５９６６８７０×１０^−３，Ａ６＝−０．２４５３７２９９×１０^−４，Ａ８＝　０．６５２５８６９２×１０^−６，Ａ１０＝−０．８０９００５９９×１０^−８
［第１８面（ｒ１８）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．１９３５５８５６×１０^−３，Ａ６＝　０．３７２５５７６７×１０^−４，Ａ８＝−０．７１９４３９２２×１０^−５
［第１９面（ｒ１９）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．２０３９９９０８×１０^−４，Ａ６＝−０．１５８４１４１６×１０^−４，Ａ８＝−０．２３９６９０７７×１０^−５，Ａ１０＝　０．６２５５８６７８×１０^−７
［第２０面（ｒ２０）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．２０１７６１５６×１０^−２，Ａ６＝−０．６６２４５６８５×１０^−４，Ａ８＝　０．１３６１０４８４×１０^−５
【００４２】

【００４３】
［第５面（ｒ５）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．１７３９７９６７×１０^−２，Ａ６＝−０．９１１６０９７９×１０^−４，Ａ８＝　０．２９２２４０９４×１０^−５，Ａ１０＝−０．４０５８４５６７×１０^−７
［第６面（ｒ６）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．１６４４５０７１×１０^−２，Ａ６＝−０．８８６９４５４４×１０^−４，Ａ８＝　０．２７４７０２００×１０^−５，Ａ１０＝−０．３６８２９９３５×１０^−７
［第１９面（ｒ１９）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝−０．１００５１７８９×１０^−２，Ａ６＝−０．４３４１６２２７×１０^−４，Ａ８＝−０．９４３０８７２７×１０^−６
［第２１面（ｒ２１）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝−０．１１１２２２６７×１０^−２，Ａ６＝　０．６９８４３７８１×１０^−４，Ａ８＝−０．５６５９６１２９×１０^−５，Ａ１０＝　０．１６６００７５７×１０^−７
［第２２面（ｒ２２）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．１０４６２１８７×１０^−２，Ａ６＝　０．１６９５３１３５×１０^−４，Ａ８＝−０．１３７７８６９６×１０^−５
【００４４】

【００４５】
［第５面（ｒ５）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．１９４０４９６２×１０^−２，Ａ６＝−０．７２３０６８０７×１０^−４，Ａ８＝　０．１７０１４８０５×１０^−５，Ａ１０＝−０．１８４７３１２２×１０^−７
［第６面（ｒ６）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．１７２４８９３２×１０^−２，Ａ６＝−０．６７０３３４９４×１０^−４，Ａ８＝　０．１４９５３１６８×１０^−５，Ａ１０＝−０．１５３１４９２３×１０^−７
［第１２面（ｒ１２）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．１２９６２３５６×１０^−３，Ａ６＝−０．６４５０２２６３×１０^−６，Ａ８＝　０．５７３７４９６５×１０^−７
［第２２面（ｒ２２）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．１４３９８７５５×１０^−２，Ａ６＝−０．３４８７６０４０×１０^−３，Ａ８＝　０．３９６００２４４×１０^−４，Ａ１０＝−０．１８９４５９８３×１０^−５
［第２３面（ｒ２３）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．３１１０５１１９×１０^−２，Ａ６＝−０．１０３６８４２１×１０^−３，Ａ８＝　０．９２５５５９３１×１０^−５
【００４６】

【００４７】
［第５面（ｒ５）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．６４５６３８８６×１０^−３，Ａ６＝−０．２５５５８２１４×１０^−４，Ａ８＝　０．５９３７７１２８×１０^−６，Ａ１０＝−０．６１６９５９７７×１０^−８
［第６面（ｒ６）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．５６０４４４５８×１０^−３，Ａ６＝−０．２５３４３６２８×１０^−４，Ａ８＝　０．４９９９９６００×１０^−６，Ａ１０＝−０．４３６４３６９４×１０^−８
［第１９面（ｒ１９）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．９０５３１１３５×１０^−３，Ａ６＝　０．５５９１５５１３×１０^−４，Ａ８＝−０．９４２６８２３６×１０^−６
［第２０面（ｒ２０）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝−０．６５４７９５７４×１０^−３，Ａ６＝　０．１４７５８９２３×１０^−３，Ａ８＝−０．１０５７６５５５×１０^−４，Ａ１０＝　０．１１２７３２３３×１０^−６
［第２１面（ｒ２１）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．１２２３９４６５×１０^−２，Ａ６＝　０．６８６２８６２３×１０^−４，Ａ８＝−０．４４１１６６５９×１０^−５
【００４８】

【００４９】
［第５面（ｒ５）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．８７３９６８７２×１０^−３，Ａ６＝−０．３０３９７３３４×１０^−４，Ａ８＝　０．７４９０９２３９×１０^−６，Ａ１０＝−０．７１７８１７８４×１０^−８
［第６面（ｒ６）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．８２１９８１２７×１０^−３，Ａ６＝−０．３３４８６０９３×１０^−４，Ａ８＝　０．７４６６１７９０×１０^−６，Ａ１０＝−０．７７３１７６６４×１０^−８
［第１８面（ｒ１８）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝−０．５７０２７２６７×１０^−４，Ａ６＝−０．１５１７３０１１×１０^−３，Ａ８＝−０．８５１９０２８７×１０^−５
［第１９面（ｒ１９）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．８０３１７１９６×１０^−３，Ａ６＝−０．１１７９２８３７×１０^−３，Ａ８＝−０．１２５９７３５１×１０^−４
［第２０面（ｒ２０）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝−０．２２０４３６７０×１０^−２，Ａ６＝　０．２３２６４５９５×１０^−３，Ａ８＝−０．１２１５８０２１×１０^−４，Ａ１０＝　０．１２０２９４００×１０^−６
［第２１面（ｒ２１）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝−０．４４９９５４９５×１０^−３，Ａ６＝　０．１６４０００８８×１０^−３，Ａ８＝−０．５８１３９８７４×１０^−５
【００５０】

ｄ１９＝　２．４３０　　Ｎ１１＝１．５２２００　　ν１１＝５２．２０ｒ２０＊＝　　−５．５８９ｄ２０＝　０．６００・（ＰＬ）ｒ２１＝　　　∞ｄ２１＝　１．６６７　　Ｎ１２＝１．５１６８０　　ν１２＝６４．２０ｒ２２＝　　　∞ｄ２２＝　０．５５６ｒ２３＝　　　∞ｄ２３＝　０．８３３　　Ｎ１３＝１．５１６８０　　ν１３＝６４．２０ｒ２４＝　　　∞
【００５１】
［第５面（ｒ５）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．９０３２１１５５×１０^−３，Ａ６＝−０．３２８６８９３４×１０^−４，Ａ８＝　０．８１０４６７６７×１０^−６，Ａ１０＝−０．９５７４４１３５×１０^−８
［第６面（ｒ６）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．６２７３４９８７×１０^−３，Ａ６＝−０．４０９９２２０４×１０^−４，Ａ８＝　０．１０１５３８２０×１０^−５，Ａ１０＝−０．１９９６２６９５×１０^−７
［第１８面（ｒ１８）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．１４２０６０４０×１０^−２，Ａ６＝　０．１０５４７８８３×１０^−３，Ａ８＝　０．２７４２７２８１×１０^−５
［第１９面（ｒ１９）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝−０．８９２０７４２７×１０^−３，Ａ６＝　０．６８４４４５４５×１０^−５，Ａ８＝−０．５２７７２８０６×１０^−５，Ａ１０＝　０．４７３３６１８５×１０^−７
［第２０面（ｒ２０）の非球面データ］
ε＝１．００００，Ａ４＝　０．１０３２０７５１×１０^−２，Ａ６＝−０．３６５６１３１１×１０^−４，Ａ８＝−０．１０８１８４６７×１０^−５
【００５２】
【表１】

【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、高変倍率で高画質を満足する全く新規な小型のズームレンズ系を備えた撮像レンズ装置を実現することができる。そして本発明を、デジタルカメラ；ビデオカメラ；デジタルビデオユニット，パーソナルコンピュータ，モバイルコンピュータ，携帯電話，携帯情報端末（ＰＤＡ）等に内蔵又は外付けされるカメラに適用すれば、これらの機器のコンパクト化，低コスト化，高変倍化及び高性能化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態（実施例１）のレンズ構成図。
【図２】第２の実施の形態（実施例２）のレンズ構成図。
【図３】第３の実施の形態（実施例３）のレンズ構成図。
【図４】第４の実施の形態（実施例４）のレンズ構成図。
【図５】第５の実施の形態（実施例５）のレンズ構成図。
【図６】第６の実施の形態（実施例６）のレンズ構成図。
【図７】第７の実施の形態（実施例７）のレンズ構成図。
【図８】実施例１の収差図。
【図９】実施例２の収差図。
【図１０】実施例３の収差図。
【図１１】実施例４の収差図。
【図１２】実施例５の収差図。
【図１３】実施例６の収差図。
【図１４】実施例７の収差図。
【図１５】本発明に係る撮像レンズ装置の概略光学構成を示す模式図。
【符号の説明】
ＴＬ　…撮影レンズ系（ズームレンズ系）
Ｇｒ１　　…第１群（負レンズ群）
ＰＲ　…直角プリズム（反射面）
Ｇｒ２　　…第２群（負レンズ群）
Ｇｒ３　　…第３群（正レンズ群）
ＳＴ　…絞り
Ｇｒ４　　…第４群（正レンズ群）
Ｇｒ５　　…第５群（正レンズ群）
ＰＬ　…平行平面板
ＳＲ　…撮像素子
ＡＸ　…光軸

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と、そのズームレンズ系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、を備えた撮像レンズ装置であって、
前記ズームレンズ系が、物体側から順に、負のパワーを有する第１群と、負のパワーを有する第２群と、正のパワーを有する第３群と、正のパワーを有する第４群と、正のパワーを有する第５群と、を備え、ズーミングにおいて前記第１群が固定であり第１群以外の群の移動により各群間隔が変化することを特徴とする撮像レンズ装置。
前記第１群が反射面を有することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ装置。
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項２記載の撮像レンズ装置；
２＜｜ｆ１／ｆＷ｜＜６　　…（１）
ただし、
ｆ１：反射面より物体側に位置するレンズ群の焦点距離、
ｆＷ：広角端でのズームレンズ系全体の焦点距離、
である。
以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ装置；
２＜｜ｆ１２／ｆＷ｜＜５　　…（２）
ただし、
ｆ１２：広角端での第１群と第２群との合成焦点距離、
ｆＷ：広角端でのズームレンズ系全体の焦点距離、
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系と、そのズームレンズ系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、を備えた撮像レンズ装置であって、
前記ズームレンズ系が、物体側から順に、負のパワーを有する第１群と、負のパワーを有する第２群と、複数の群と、から成り、前記第１群中に反射面を有し、前記複数の群には正レンズ群が少なくとも２つ含まれ、その２つの正レンズ群の間に絞りを有することを特徴とする撮像レンズ装置。