JP4766933B2 - 光路折り曲げ式ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、光路折り曲げ式のズームレンズ及びそれを備えた撮像装置に関し、特に、光路を折り曲げる反射面を含み、入射光軸方向の厚みを極力小さくしたズームレンズとそれを備えた撮像装置に関するものである。

従来より、光路を折り曲げることにより入射光軸方向の厚みを極力小さくした光路折り曲げ式のズームレンズが知られている。このようなズームレンズは、第１レンズ群内に反射面を持たせ、反射後の光路に変倍時に移動する移動群を備えている。そのため、変倍時に移動するレンズの移動光路が、撮像装置の高さ方向や横方向となり、カメラの厚さ方向（被写体から観察者に向かう方向）の厚さを抑えつつ、高変倍比のズームレンズやカメラとしている。

このようなズームレンズには、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５に記載のズームレンズが知られている。
特開２０００−１３１６１０号公報 特開２００３−２０２５００号公報 特開２００３−３０２５７６号公報 特開２００３−３２９９３２号公報 特開２００４−１８４６２７号公報

しかしながら、従来技術に示された光路折り曲げ式のズームレンズは、光路を折り曲げる第１レンズ群が比較的大きい。そのため、光路折り曲げの部分での厚み方向がまだ薄くし切れていない。若しくは、薄型かつ広画角化、あるいは、高変倍比化が達成し切れていない。

また、折り曲げた後の光学系が長いものであったり、短いものでも収差の変動が起こりやすいものであった。

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学性能を確保しやすく、厚さ方向をより薄くしかつ画角も十分に確保し得る光路折り曲げ式のズームレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することである。

また、光学性能を確保しやすく、広画角としながらも折り曲げ後の構成の小型化により、撮像装置の高さ方向若しくは横方向の短縮を行える光路折り曲げ式のズームレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成する本発明の第１の光路折り曲げ式ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とから構成され、
広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群は固定され、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが移動し、各レンズ群の間隔が変化し、前記第２レンズ群は、広角端よりも望遠端にて像面側に位置し、前記第３レンズ群は、広角端よりも望遠端にて物体側に位置し、
前記第１レンズ群は反射により光路を折り曲げる反射光学素子を含み、
以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．５＜ｆ_1G／ｆ_w ＜３．５ ・・・（１）
ただし、ｆ_1Gは第１レンズ群の焦点距離、
ｆ_w は広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
である。

以下に、第１の光路折り曲げ式ズームレンズにおいて上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

本発明のズームレンズにおいては、物体より順に、正、負、正、負、正のレンズ群で構成し、変倍時に第２レンズ群と第３レンズ群を前述のように移動させている。

従来の正レンズ群が先行するタイプの光路折り曲げ式のズームレンズでは、物体側より順に、正、負、正、正の４つのレンズ群で構成し、負屈折力の第２レンズ群のパワーを強くし、変倍負担を行うものが多い。

本発明のズームレンズは、第２レンズ群と第３レンズ群を前述のように移動させることで、主たる変倍負担をこの２つのレンズ群に持たせることができる。

そのとき、第２レンズ群の変倍作用が大きいと、第２レンズ群の移動量が大きくなり、広角端での第１レンズ群への軸外光線入射高が高くなりやすく、第１レンズ群のレンズ径を小さくすることが困難となる。

よって、本発明では、第３レンズ群にも変倍作用をも持たせた移動をさせ、第２レンズ群の変倍作用の負担を軽減することで、第２レンズ群の移動量を小さくできる。その結果、第１レンズ群光線高を小さくすることを可能としている。

また、従来のような正、負、正、正タイプの折り曲げ式ズームレンズは、負の第２レンズ群での収差発生の補正が困難となる。

一方、本発明では、正の第３レンズ群の像側に負の第４レンズ群を設けることで、全系中の負のパワーを対称配置に近づけるように分散させている。それにより、各群のパワーを強くして、広角化や高変倍比化、小型化を行おうとする際にも、パワーバランスが崩れ難く収差の発生を抑えるのに有利となる。

また、本発明は正の第１レンズ群のパワーを条件式（１）を満足するように適切にすることで、第１レンズ群のレンズ外形を小さくして、折り曲げた厚みを小さくすることを可能としている。

条件式（１）の下限の０．５を越えると、第１レンズ群のパワーが強まり、第１レンズ群の小型化には有利であるが、第１レンズ群で球面収差、非点収差が大きく発生して、全系の収差補正が困難となる。

一方、条件式（１）の上限の３．５を越えると、第１レンズ群のパワーが弱まり、第２レンズ群の移動量が増加し、第１レンズ群が大型化しやすくなる。若しくは、第３レンズ群での正屈折力を強くすることになり、第３レンズ群の移動による収差変動を少ないレンズ枚数で抑えることが難しくなる。

また、第４レンズ群は、第２レンズ群に起因する収差補正に有効であり、群構成として負レンズ１枚とすると、小型化と収差補正効果のバランスが良く、好ましい。

本発明の第２の光路折り曲げ式ズームレンズは、第１の光路折り曲げ式ズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．５＜｜ｆ_2G／ｆ_w ｜＜２．０ ・・・（２）
ただし、ｆ_2Gは第２レンズ群の焦点距離、
である。

以下に、第２の光路折り曲げ式ズームレンズにおいて上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

条件式（２）は第２レンズ群のパワーを適切に規定するものである。条件式（２）の下限の０．５を越えて第２レンズ群のパワーが強まると、第２レンズ群の移動量が小さくなり厚さ方向の短縮には有利だが、非点収差、歪曲収差が発生しやすく、全系の収差補正が難しくなる。

条件式（２）の上限の２．０を越えると、第２レンズ群の移動量が大きくなりすぎ、レンズ系の厚さ方向を短くすることが難しくなる。

本発明の第３の光路折り曲げ式ズームレンズは、第１、第２の光路折り曲げ式ズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．６＜ｍ_2GZ ／ｍ_3GZ ＜１．４ ・・・（３）
ただし、ｍ_2GZ は無限遠物点合焦時の第２レンズ群の広角端倍率に対する望遠端倍率の比率、
ｍ_3GZ は無限遠物点合焦時の第３レンズ群の広角端倍率に対する望遠端倍率の比率、
である。

以下に、第３の光路折り曲げ式ズームレンズにおいて上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

条件式（３）は、第２レンズ群と第３レンズ群の変倍分担を適切に規定するものである。条件式（３）の上限の１．４を越えると、第２レンズ群の変倍分担が大きくなり、第２レンズ群の移動量が大きくなるので、第１レンズ群の径が大きくなりやすい。若しくは、第２レンズ群の屈折力が大きくなり移動による収差変動を抑え難くなる。

条件式（３）の下限の０．６を越えると、第３レンズ群の変倍分担が大きくなり、第３レンズ群の移動量が大きくなりやすく、全長が大きくなりやすくなる。若しくは、第３レンズ群の屈折力が大きくなり移動による収差変動を抑え難くなる。

本発明の第４の光路折り曲げ式ズームレンズは、第１〜第３の光路折り曲げ式ズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

−０．３＜ｆ_w ／Ｒ₁ ＜０．３ ・・・（４）
ただし、Ｒ₁ は第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の近軸曲率半径、
である。

以下に、第４の光路折り曲げ式ズームレンズにおいて上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

条件式（４）は第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の近軸曲率半径を規定するものである。その下限の−０．３を越えると、広角端で負の歪曲収差が大きく発生しやすくなる。

条件式（４）の上限値の０．３を越えると、軸外収差の補正には有利になるが、その一方でレンズ面頂が物体側に出っ張りやすくなり、薄型化し難くなる。

本発明の第５の光路折り曲げ式ズームレンズは、第１〜第４の光路折り曲げ式ズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズ群にて構成されていることを特徴とするものである。

以下に、第５の光路折り曲げ式ズームレンズにおいて上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

第１レンズ群に光路を折り曲げるための反射光学素子を設けると、必然的に入射瞳位置が深くなる傾向にある。そのため、第１レンズ群を構成する各光学エレメントの径やサイズが肥大化し、光路折り曲げ方式が物理的に成立し難くなる。したがって、第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズ群から構成することで、反射光学素子による折り曲げに必要な光路中の主光線を平行に近づけ、径の肥大化を抑えることが好ましい。

正レンズ群を１枚の正レンズとしても、小型化の点で好ましい。

本発明において、さらには以下の構成を満足するとよい。

本発明の第６の光路折り曲げ式ズームレンズは、第１〜第５の光路折り曲げ式ズームレンズにおいて、前記第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズ群、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズ群にて構成され、前記負レンズ群が、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．５＜｜ｆ_L1／ｆ_w ｜＜２．５ ・・・（５）
ただし、ｆ_L1は第１レンズ群の負レンズ群の焦点距離、
である。

以下に、第６の光路折り曲げ式ズームレンズにおいて上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

入射瞳を浅くして光路折り曲げを物理的に可能にするには、条件式（５）のように、第１レンズ群の負レンズ群のパワーを適度に強くするのがよい。

条件式（５）の上限の２．５を越えると、入射瞳は深いままであり、ある程度の画角を確保しようとすると、第１レンズ群を構成する各光学素子の径やサイズが肥大化し、光路折り曲げが物理的に成立し難くなる。

条件式（５）の下限の０．５を越えると、第１レンズ群に後続する変倍のために移動するレンズ群の取り得る倍率がゼロに近くなり、移動量が増大するか変倍比が小さくなる等の問題が生じやすいと同時に、歪曲収差等の軸外収差補正や色収差の補正が困難になる。

本発明の第７の光路折り曲げ式ズームレンズは、第１〜第６の光路折り曲げ式ズームレンズにおいて、前記第４レンズ群若しくは前記第５レンズ群のみを移動させることで近距離物へのフォーカシングを行うことを特徴とするものである。

以下に、第７の光路折り曲げ式ズームレンズにおいて上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

第４レンズ群若しくは第５レンズ群のみを移動させることでフォーカシングを行うことが、近距離での軸外収差の変動が少なくてよい。

また、以上のズームレンズを用いて、以下の撮像装置を構成することが好ましい。

本発明の第１の撮像装置は、第１〜第７の光路折り曲げ式ズームレンズと、その像側に配されかつ前記ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する受光面を持つ撮像素子とを備え、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

１．５＜ｆ_w ／ｉｈ＜１．９ ・・・（６）
ただし、ｉｈは受光面の有効撮影領域での最大像高、
である。

以下に、第１の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

条件式（６）は、広角端における最大像高に対するズームレンズ全系の焦点距離を規定するものである。条件式（６）の下限の１．５を越えると、広角端での画角が小さくなり、広画角の目的に反する。

一方、その上限の１．９を越えると、画角が広くなりすぎてしまい、折り曲げ光路を確保するためにズームレンズの厚さが厚くなる。

この条件式（６）は、条件式（１）等における広角端焦点距離ｆ_w の範囲を規定するものでもある。

なお、受光面の有効撮像領域は、光学像が形成される受光面上の、印刷、表示等に使用する画像情報を得るための領域を意味する。

本発明の光路折り曲げ式ズームレンズは、広角でありながら厚さや全長を抑えることに有利なものである。

以下のように撮像装置を構成することが好ましい。

前述の各群の焦点距離の条件を、受光面における有効撮像領域の最大像高にて特定しなおしたものである。すでに説明した作用効果については説明を省略する。

本発明の第２の撮像装置は、ズームレンズと、その像側に配されかつ前記ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する受光面を持つ撮像素子とを備え、
前記ズームレンズが、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とから構成され、
広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群は受光面上の像面に対して固定され、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが移動し、各レンズ群の間隔が変化し、前記第２レンズ群は、広角端よりも望遠端にて像面側に位置し、前記第３レンズ群は、広角端よりも望遠端にて物体側に位置し、
前記第１レンズ群は反射により光路を折り曲げる反射光学素子を含み、
以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

１．５＜ｆ_w ／ｉｈ＜１．９ ・・・（６）
０．８５＜ｆ_1G／ｉｈ＜６．０ ・・・（７）
ただし、ｆ_1Gは第１レンズ群の焦点距離、
ｆ_w は広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
ｉｈは受光面の有効撮影領域での最大像高、
である。

以下に、第２の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

条件式（６）は、広角端での焦点距離を有効撮像領域の最大像高で規定したものである。条件式（６）の下限の１．５を越えると、広角端での画角が小さくなり、広画角の目的に反する。

一方、その上限の１．９を越えると、画角が広くなりすぎてしまい、折り曲げ光路を確保するためにズームレンズの厚さが厚くなる。

条件式（７）は、第１レンズ群の焦点距離を最大像高で規定したものである。条件式（７）の下限の０．８５を越えると、第１レンズ群のパワーが強まり、第１レンズ群の小型化には有利であるが、第１レンズ群で球面収差、非点収差が大きく発生して、全系の収差補正が困難となる。

一方、条件式（７）の上限の６．０を越えると、第１レンズ群のパワーが弱まり、第２レンズ群の移動量が増加し、第１レンズ群が大型化しやすくなる。若しくは、第３レンズ群での正屈折力を強くすることになり、第３レンズ群の移動による収差変動を少ないレンズ枚数で抑えることが難しくなる。

第４レンズ群は、第２レンズ群に起因する収差補正に有効であり、群構成として負レンズ１枚とすると小型化と収差補正効果のバランスが良く好ましい。

本発明の第３の撮像装置は、第２の撮像装置において、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．８５＜｜ｆ_2G／ｉｈ｜＜３．２３ ・・・（８）
ただし、ｆ_2Gは第２レンズ群の焦点距離、
である。

以下に、第３の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

条件式（８）は、第２レンズ群のパワーを最大像高にて規定するものである。条件式（８）の下限の０．８５を越えて第２レンズ群のパワーが強まると、非点収差、歪曲収差が大きく発生して、全系の収差補正が難しくなる。

条件式（８）の上限の３．２３を越えると、第２レンズ群の移動量が大きくなりすぎ、全長を短くすることが難しくなる。

本発明の第４の撮像装置は、第２、第３の撮像装置において、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．６＜ｍ_2GZ ／ｍ_3GZ ＜１．４ ・・・（３）
ただし、ｍ_2GZ は無限遠物点合焦時の第２レンズ群の広角端倍率に対する望遠端倍率の比率、
ｍ_3GZ は無限遠物点合焦時の第３レンズ群の広角端倍率に対する望遠端倍率の比率、
である。

第４の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果は、前述の通りである。

本発明の第５の撮像装置は、第２〜第４の撮像装置において、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

−０．１１８＜ｉｈ／Ｒ₁ ＜０．１１８ ・・・（９）
ただし、Ｒ₁ は第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の近軸曲率半径、
である。

以下に、第５の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

条件式（９）は、第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の近軸曲率半径を最大像高にて規定するものである。その下限の−０．１１８を越えると、広角端で負の歪曲収差が大きく発生しやすくなる。

条件式（９）の上限値の０．１１８を越えると、軸外収差の補正には有利になるが、その一方でレンズ面頂が物体側に出っ張りやすくなり、薄型化し難くなる。

本発明の第６の撮像装置は、第２〜第５の撮像装置において、前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズ群にて構成されていることを特徴とするものである。

第６の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果は、前述の通りである。

本発明の第７の撮像装置は、第２〜第６の撮像装置において、前記第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズ群、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズ群にて構成され、前記負レンズ群が、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．８５＜｜ｆ_L1／ｉｈ｜＜４．２５ ・・・（１０）
ただし、ｆ_L1は第１レンズ群の負レンズ群の焦点距離、
である。

以下に、第７の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

条件式（１０）は、第１レンズ群の前群となる負レンズ群の焦点距離を最大像高で規定したものである。第１レンズ群の負レンズ群のパワーを適度に強くするのがよい。

条件式（１０）の上限の４．２５を越えると、入射瞳は深いままであり、ある程度の画角を確保しようとすると、第１レンズ群を構成する各光学素子の径やサイズが肥大化し、光路折り曲げが物理的に成立し難くなる。

条件式（１０）の下限の０．８５を越えると、第１レンズ群に後続する変倍のために移動するレンズ群の取り得る倍率がゼロに近くなり、移動量が増大するか変倍比が小さくなる等の問題が生じやすいと同時に、歪曲収差等の軸外収差補正や色収差の補正が困難になる。

負レンズ群を単レンズとすると、撮像装置厚さ方向の小型化により好ましい。

正レンズ群を単レンズとすると、撮像装置の高さ方向か横方向の小型化により好ましい。

本発明の第８の撮像装置は、第２〜第７の撮像装置において、前記第４レンズ群若しくは第５レンズ群のみを移動させることで近距離物へのフォーカシングを行うことを特徴とする特徴とするものである。

第８の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果は、前述の通りである。

本発明の第９の撮像装置は、第７の撮像装置において、前記第１レンズ群の前記正レンズ群が以下の条件を満足することを特徴とするものである。

１．５＜ｆ_L2／ｉｈ＜４．０ ・・・（１１）
ただし、ｆ_L2は第１レンズ群の正レンズ群の焦点距離、
である。

以下に、第９の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

条件式（１１）は、第１レンズ群の後群となる正レンズ群の焦点距離を最大像高で規定したものである。第１レンズ群の負レンズ群のパワーを適度に強くするのがよいが、その場合、歪曲収差等の軸外収差が発生しやすくなる。そのため、負レンズ群の近くに配される正レンズ群にも適度に強いパワーを持たせることで、収差の発生を抑えやすく、コンパクト化にも有利となる。

条件式（１１）の上限の４．０を越えると、正レンズ群のパワーが小さくなるので十分な軸外収差の補正に不利となる。

条件式（１１）の下限の１．５を越えると、正レンズ群のパワーが強くなりすぎ、このレンズ群での収差補正が難しくなる。

本発明の第１０の撮像装置は、第２〜第９の撮像装置において、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に明るさ絞りを配したことを特徴とするものである。

以下に、第１０の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

この構成は、レンズ系全体のサイズのバランスを取りながら、射出瞳を無限遠近くにする上で有利となる。

特に、次のように構成することが望ましい。

本発明の第１１の撮像装置は、第１０の撮像装置において、広角端における前記明るさ絞りの位置が以下の条件を満足することを特徴とするものである。

０．３＜Ｄ_S3G ／Ｄ_2GS ＜１．６ ・・・（１２）
ただし、Ｄ_S3G は広角端での明るさ絞りから第３レンズ群までの軸上距離、
Ｄ_2GS は広角端での第２レンズ群から明るさ絞りまでの軸上距離、
である。

以下に、第１１の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

広角端における絞り位置を第１レンズ群、第２レンズ群に近い位置に配することで、第１レンズ群を透過する光束の高さを低くできより好ましい。条件式（１２）の下限の０．３を越えて絞りが第２レンズ群から離れると、第１レンズ群を小さく構成することが難しくなる。

条件式（１２）の上限の１．６を越えて絞りが第３レンズ群から離れると、第３レンズ群の外径が大きくなりやすく、第３レンズ群での収差補正も難しくなる。

本発明の第１２の撮像装置は、第５、第７、第９の撮像装置において、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に明るさ絞りを配し、前記第３レンズ群の最も像側の面が凹面であり、以下の条件を満足することを特徴とするものである。

０．３＜Ｄ_S3G ／Ｄ_2GS ＜１．６ ・・・（１２）
０．１＜Ｄ_3G4G／Ｄ_2GS ＜１．０ ・・・（１３）
０．５＜Ｒ_3GE ／ｉｈ＜２．５ ・・・（１４）
ただし、Ｄ_S3G は広角端での明るさ絞りから第３レンズ群までの軸上距離、
Ｄ_2GS は広角端での第２レンズ群から明るさ絞りまでの軸上距離、
Ｄ_3G4Gは広角端での第３レンズ群から第４レンズ群までの軸上距離、
Ｒ_3GE は第３レンズ群の最も像側の凹面の近軸曲率半径、
である。

以下に、第１１の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

第１レンズ群の物体側面の曲率半径の絶対値を小さくしたり、また、負屈折力の前群のパワーを負とすると、第１レンズ群の厚みを小さくする上で有利となる。その一方で、広角側での軸外収差が発生しやすくなる。

条件式（１２）は、前述の通り絞りの位置を特定するものである。そして、条件式（１３）は、第３レンズ群と第４レンズ群との広角端での間隔を規定するものである。

条件式（１２）を満足することで、第１レンズ群への光線の入射高を低くしつつ、その一方で、正屈折力の第３レンズ群の射出面を凹面とし、負屈折力の第４レンズ群への入射高を高くし、この凹面や第４レンズ群における軸外収差の補正効果を持たせることができる。

条件式（１３）について、下限の０．１を越えて間隔が小さくなると、第４レンズ群への軸外光束の入射高が低くなり、広角側での軸外収差補正に不利となる。一方、上限の１．０を越えて間隔が大きくなると、入射光線高が高くなりすぎ、レンズの径や全長が長くなる。また、第５レンズ群への軸外光束の入射高も高くなりやすく、このレンズ群での収差補正に不利となる。

条件式（１４）は、第３レンズ群の射出側の凹面の近軸曲率半径を規定するものであり、その下限の０．５を越えると、凹面のパワーが強くなりすぎ、第３レンズ群自体の収差補正に不利となる。上限の２．５を越えると、凹面のパワーが弱くなり、軸外収差補正の機能が低下する。

本発明の第１３の撮像装置は、第２〜第１２の撮像装置において、前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群が以下の条件を満足することを特徴とするものである。

４．９＜｜ｆ_4G／ｉｈ｜＜２０．０ ・・・（１５）
２．０＜ｆ_5G／ｉｈ＜５．０ ・・・（１６）
ただし、ｆ_4Gは第４レンズ群の焦点距離、
ｆ_5Gは第５レンズ群の焦点距離、
である。

以下に、第１３の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

条件式（１５）と（１６）は、第４レンズ群による収差補正機能と第５レンズ群の射出瞳位置調整の機能をバランスさせるため、それらの適度な屈折力を最大像高にて規定したものである。第４レンズ群及び第５レンズ群は、像面近くに配されるため、条件式（１５）と（１６）のぞれぞれ下限の４．９、２．０を越えて強いパワーとしすぎると、収差が発生しやすくなったり、レンズ枚数が増え大型化しやすくなる。

一方、ぞれぞれの上限の２０．０、５．０を越えてパワーが弱すぎると、第４レンズ群においては軸外収差補正の効果が低減する。第５レンズ群においてはテレセントリック性の確保が難しくなったり、第３レンズ群以降のレンズ群間隔が長くなり小型化に不利となる。

また、画角を確保しつつ、光路を折り曲げた後のズームレンズの工夫により高性能化を達成した撮像装置とするために、以下の構成としてもよい。

本発明の第１４の撮像装置は、ズームレンズと、その像側に配されかつ前記ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する受光面を持つ撮像素子とを備え、
前記ズームレンズが、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とから構成され、
広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群は固定され、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが移動し、各レンズ群の間隔が変化し、前記第２レンズ群は、広角端よりも望遠端にて像面側に位置し、前記第３レンズ群は、広角端よりも望遠端にて物体側に位置し、
前記第１レンズ群は反射により光路を折り曲げる反射光学素子を含み、
以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

１．５＜ｆ_w ／ｉｈ＜１．９ ・・・（６）
０．８５＜｜ｆ_2G／ｉｈ｜＜３．２３ ・・・（８）
１．０＜ｆ_3G／ｉｈ＜３．７ ・・・（１７）
０．６＜ｍ_2GZ ／ｍ_3GZ ＜１．４ ・・・（３）
ただし、ｆ_w は広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ_2Gは第２レンズ群の焦点距離、
ｆ_3Gは第３レンズ群の焦点距離、
ｉｈは受光面の有効撮影領域での最大像高、
ｍ_2GZ は無限遠物点合焦時の第２レンズ群の広角端倍率に対する望遠端倍率の比率、
ｍ_3GZ は無限遠物点合焦時の第３レンズ群の広角端倍率に対する望遠端倍率の比率、
である。

以下に、第１４の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

本発明のズームレンズにおいては、物体より順に、正、負、正、負、正の５つのレンズ群で構成し、正の第１レンズ群中で反射により光路を折り曲げる薄型ズームレンズとしている。そして、第２レンズ群と第３レンズ群が変倍に寄与する移動を行う構成としている。

そのとき、第２レンズ群の変倍作用が大きいと、第２レンズ群の移動量が大きくなり、広角端での第１レンズ群への軸外光線入射高が高くなりやすく、第１レンズ群のレンズ径を小さくすることが困難となる。

よって、本発明では、第３レンズ群にも変倍作用を持たせ、第２レンズ群の変倍作用の負担を軽減することで、第２レンズ群の移動量を小さくできる。

また、第３レンズ群よりも像側に配された負屈折力の第４レンズ群にて、負屈折力の第２レンズ群に起因する収差の補正を行いやすくしている。

そのため、第２レンズ群と第３レンズ群の屈折力を従来よりも強くできるため、光路を折り曲げた後の全長の大型化を避けつつ、高変倍比化に有利となる。

条件式（６）は、広角端での焦点距離を有効撮像領域の最大像高で規定したものである。条件式（６）の下限の１．５を越えると、広角端での画角が小さくなり、広画角の目的に反する。

一方、その上限の１．９を越えると、画角が広くなりすぎてしまい、折り曲げ光路を確保するためにズームレンズの厚さが厚くなる。

条件式（８）は、第２レンズ群のパワーを最大像高にて規定するものである。条件式（８）の下限の０．８５を越えて第２レンズ群のパワーが強まると、非点収差、歪曲収差が大きく発生して、全系の収差補正が難しくなる。

条件式（８）の上限の３．２３を越えると、第２レンズ群の移動量が大きくなりすぎ、全長を短くすることが難しくなる。

条件式（１７）は、第３レンズ群のパワーを最大像高にて規定するものである。条件式（１７）の下限の１．０を越えて第３レンズ群のパワーが強まると、非点収差、歪曲収差が大きく発生して、全系の収差補正が難しくなる。

条件式（１７）の上限の３．７を越えると、第３レンズ群の移動量が大きくなりすぎ、全長を短くすることが難しくなる。

条件式（３）は、第２レンズ群と第３レンズ群の変倍分担を適切に規定するものである。条件式（３）の上限の１．４を越えると、第２レンズ群の変倍分担が大きくなり、第２レンズ群の移動量が大きくなるので、第１レンズ群の径が大きくなりやすい。若しくは、第２レンズ群の屈折力が大きくなり移動による収差変動を抑え難くなる。

条件式（３）の下限の０．６を越えると、第３レンズ群の変倍分担が大きくなり、第３レンズ群の移動量が大きくなりやすく、全長が大きくなりやすくなる。若しくは、第３レンズ群の屈折力が大きくなり移動による収差変動を抑え難くなる。

第４レンズ群は、第２レンズ群に起因する収差補正に有効であり、群構成として負レンズ１枚とすると、小型化と収差補正効果のバランスが良く好ましい。

第５レンズ群は、正レンズ１枚とすると、小型化とテレセントリック性の確保とのバランスが良く好ましい。

また、第２レンズ群と第３レンズ群に変倍負担を持たせつつ小型化かつ収差補正も良好に行うためには、以下の構成とすることが好ましい。

本発明の第１５の撮像装置は、第１４の撮像装置において、前記第２レンズ群を、物体側から順に、物体側面よりも像側面が近軸曲率半径絶対値が小さい負屈折力の単レンズと、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズで構成し、前記第３レンズ群を、物体側から順に、複数の正レンズと少なくとも１枚の負レンズからなり、隣り合う正レンズと負レンズとを接合して構成し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群を、それぞれ２枚以下のレンズで構成した特徴とするものである。

以下に、第１５の撮像装置において上記構成をとる理由とその作用効果を説明する。

第２レンズ群を、物体側から順に、２つの負レンズと両凸正レンズの構成とすることで、主点を物体寄りにし、第１レンズ群、第２レンズ群の径の小型化に有利となる。また、第２レンズ群の主たる負パワーを２つの負レンズで分担させて、収差を良好に補正できる。また、負レンズと両凸正レンズの接合レンズを持つことで、第２レンズ群自体の色収差補正も行いやすくなる。

そして、第３レンズ群の主たる正パワーを複数の正レンズに分担させている。そして、物体側から順に、複数の正レンズと少なくとも１枚の負レンズで構成し、主点を物体寄りにすることで、望遠端における焦点距離を長くする機能を持たせることが可能となる。

そして、第３レンズ群中に、正レンズと負レンズとの接合レンズを持たせることで、色収差補正も行いやすくなる。

第４レンズ群、第５レンズ群は、ズームレンズ中最も像面近くに位置するため、レンズ枚数を少なくすることが小型化に有利となる。そのため、それぞれレンズ２枚以下の構成とすることが小型化の点で好ましい。

前述の各構成は、それぞれ任意に複数同時に満足することがそれぞれの効果を同時に得られるのでより好ましい。

例えば、以下のように構成してもよい。

本発明の第１６の撮像装置は、第１４、第１５の撮像装置において、以下の条件を満足することを特徴とするものである。

０．８５＜ｆ_1G／ｉｈ＜６．０ ・・・（７）
ただし、ｆ_1Gは第１レンズ群の焦点距離、
である。

本発明の第１７の撮像装置は、第１４〜第１６の撮像装置において、以下の条件を満足することを特徴とするものである。

−０．１１８＜ｉｈ／Ｒ₁ ＜０．１１８ ・・・（９）
ただし、Ｒ₁ は第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の近軸曲率半径、
である。

本発明の第１８の撮像装置は、第１４〜第１７の撮像装置において、前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズ群にて構成されていることを特徴とするものである。

本発明の第１９の撮像装置は、第１４〜第１８の撮像装置において、前記第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズ群、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズ群にて構成され、前記負レンズ群が、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．８５＜｜ｆ_L1／ｉｈ｜＜４．２５ ・・・（１０）
ただし、ｆ_L1は第１レンズ群の負レンズ群の焦点距離、
である。

第１９の撮像装置において、この正レンズ群、負レンズ群は、前述の通り、何れか又は一方を単レンズとすると小型化の点で有利となる。

本発明の第２０の撮像装置は、第１９の撮像装置において、前記第１レンズ群の前記正レンズ群が以下の条件を満足することを特徴とするものである。

１．５＜ｆ_L2／ｉｈ＜４．０ ・・・（１１）
ただし、ｆ_L2は第１レンズ群の正レンズ群の焦点距離、
である。

本発明の第２１の撮像装置は、第１４〜第２０の撮像装置において、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に明るさ絞りを配したことを特徴とするものである。

本発明の第２２の撮像装置は、第２１の撮像装置において、広角端における前記明るさ絞りの位置が以下の条件を満足することを特徴とするものである。

０．３＜Ｄ_S3G ／Ｄ_2GS ＜１．６ ・・・（１２）
ただし、Ｄ_S3G は広角端での明るさ絞りから第３レンズ群までの軸上距離、
Ｄ_2GS は広角端での第２レンズ群から明るさ絞りまでの軸上距離、
である。

本発明の第２３の撮像装置は、第１７、第１９、第２０の撮像装置において、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に明るさ絞りを配し、前記第３レンズ群の最も像側の面が凹面であり、以下の条件を満足することを特徴とするものである。

０．３＜Ｄ_S3G ／Ｄ_2GS ＜１．６ ・・・（１２）
０．１＜Ｄ_3G4G／Ｄ_2GS ＜１．０ ・・・（１３）
０．５＜Ｒ_3GE ／ｉｈ＜２．５ ・・・（１４）
ただし、Ｄ_S3G は広角端での明るさ絞りから第３レンズ群までの軸上距離、
Ｄ_2GS は広角端での第２レンズ群から明るさ絞りまでの軸上距離、
Ｄ_3G4Gは広角端での第３レンズ群から第４レンズ群までの軸上距離、
Ｒ_3GE は第３レンズ群の最も像側の凹面の近軸曲率半径、
である。

本発明の第２４の撮像装置は、第１４〜第２３の撮像装置において、前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群が、以下の条件を満足することを特徴とするものである。

４．９＜｜ｆ_4G／ｉｈ｜＜２０．０ ・・・（１５）
２．０＜ｆ_5G／ｉｈ＜５．０ ・・・（１６）
ただし、ｆ_4Gは第４レンズ群の焦点距離、
ｆ_5Gは第５レンズ群の焦点距離、
である。

以上の条件式（１）〜（１７）において、さらに次のように限定してもよい。

条件式（１）について、
下限値を１．０、さらには１．５とするとより好ましい。
上限値を３．３、さらには３．０とするとより好ましい。

条件式（２）について、
下限値を０．８、さらには１．３とするとより好ましい。
上限値を１．９、さらには１．８とするとより好ましい。

条件式（３）について、
下限値を０．７、さらには０．７５とするとより好ましい。
上限値を１．２、さらには１．１５とするとより好ましい。

条件式（４）について、
下限値を−０．２、さらには−０．１５とするとより好ましい。
上限値を０．２、さらには０．１とするとより好ましい。

条件式（５）について、
下限値を１．０、さらには１．５とするとより好ましい。
上限値を２．２、さらには２．０とするとより好ましい。

条件式（６）について、
下限値を１．６、さらには１．６３とするとより好ましい。
上限値を１．８、さらには１．７５とするとより好ましい。

条件式（７）について、
下限値を１．７、さらには２．５５とするとより好ましい。
上限値を５．６１、さらには５．１とするとより好ましい。

条件式（８）について、
下限値を１．３６、さらには２．２１とするとより好ましい。
上限値を３．２３、さらには３．０６とするとより好ましい。

条件式（９）について、
下限値を−０．１１８、さらには−０．０８８とするとより好ましい。
上限値を０．１１８、さらには０．０５９とするとより好ましい。

条件式（１０）について、
下限値を１．７、さらには２．５５とするとより好ましい。
上限値を３．７４、さらには３．４とするとより好ましい。

条件式（１１）について、
下限値を１．８、さらには２．２とするとより好ましい。
上限値を３．５、さらには３．０とするとより好ましい。

条件式（１２）について、
下限値を０．４、さらには０．５とするとより好ましい。
上限値を１．４、さらには１．３とするとより好ましい。

条件式（１３）について、
下限値を０．２、さらには０．３とするとより好ましい。
上限値を０．７、さらには０．５とするとより好ましい。

条件式（１４）について、
下限値を０．７、さらには０．９とするとより好ましい。
上限値を２．０、さらには１．５とするとより好ましい。

条件式（１５）について、
下限値を５．５、さらには６．３とするとより好ましい。
上限値を２０．０、さらには１５．０とするとより好ましい。

条件式（１６）について、
下限値を２．３、さらには２．５とするとより好ましい。
上限値を４．５、さらには４．０とするとより好ましい。

条件式（１７）について、
下限値を１．７、さらには２．４とするとより好ましい。
上限値を３．４、さらには３．２とするとより好ましい。

なお、上述の各構成や条件式は、適宜組み合わせることで、それぞれの効果を奏するので、より効果的である。

本発明により、光学性能を確保し、厚さ方向をより薄くしかつ画角も十分に確保し得る光路折り曲げ式のズームレンズとそれを用いた撮像装置を得ることができる。また、光学性能を確保し、広画角としながらも折り曲げ後の構成の小型化により、撮像装置の高さ方向若しくは横方向の短縮を行える光路折り曲げ式のズームレンズとそれを用いた撮像装置を得ることができる。

以下、本発明の光路折り曲げ式ズームレンズの実施例１〜３について説明する。実施例１〜３の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図をそれぞれ図１〜図３に示す。各図中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、絞りはＳ、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、第５レンズ群はＧ５、ＩＲカットコート面を持つ光学的ローパスフィルターはＦ、電子撮像素子であるＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のカバーガラスはＣ、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の像面（受光面）はＩで示してある。また、第１レンズ群中Ｇ１中の光路折り曲げプリズムを展開した平行平板はＰで示してある。なお、ＩＲカットコートについては、図のように光学的ローパスフィルターＦに直接コートを施こしてもよく、また、別にＩＲカット吸収フィルターを配置してもよく、あるいは、透明平板の入射面にＩＲカットコートしたものを用いてもよい。

光路折り曲げプリズムＰは、例えば実施例１のズームレンズの広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における断面図を図４に示すように、光路を９０°折り曲げる反射プリズムとして構成される。なお、実施例１〜３における反射位置は、平行平板Ｐの入射面と射出面の中間である。そして、光路折り曲げプリズムＰの反射方向は撮像装置の縦方向であり、受光面の短辺方向である。なお、その反射方向を受光面の長辺方向としてもよい。

実施例１のズームレンズは、図１に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とから構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は固定され、第２レンズ群Ｇ２は像面側へ移動し、開口絞りＳは略固定で、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら物体側に凹の軌跡で移動し、望遠端では広角端の位置より物体側に位置し、第５レンズ群Ｇ５は固定されている。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、光路折り曲げプリズムＰと、両凸正レンズとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなり、第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズ１枚からなる。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凸正レンズの両面、第３レンズ群Ｇ３の単レンズの両凸正レンズの両面、第５レンズ群Ｇ５の両凸正レンズの物体側の面の５面に用いている。

実施例２のズームレンズは、図２に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とから構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は固定され、第２レンズ群Ｇ２は像面側へ移動し、開口絞りＳは略固定で、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は固定され、第５レンズ群Ｇ５は像面側へ移動する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、光路折り曲げプリズムＰと、両凸正レンズとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなり、第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズ１枚からなる。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凸正レンズの両面、第３レンズ群Ｇ３の単レンズの両凸正レンズの両面、第５レンズ群Ｇ５の両凸正レンズの両面の６面に用いている。

実施例３のズームレンズは、図３に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とから構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は固定され、第２レンズ群Ｇ２は像面側へ移動し、開口絞りＳは略固定で、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら物体側に凹の軌跡で移動し、望遠端と広角端で略同じ位置に位置し、第５レンズ群Ｇ５は像面側へ移動する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、光路折り曲げプリズムＰと、両凸正レンズとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、平凹負レンズと、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなり、第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズ１枚からなる。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凸正レンズの両面、第３レンズ群Ｇ３の単レンズの両凸正レンズの両面、第５レンズ群Ｇ５の両凸正レンズの両面の６面に用いている。

以下に、上記実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、Ｆ_NOはＦナンバー、ωは半画角、ＷＥは広角端、ＳＴは中間状態、ＴＥは望遠端、ｒ₁ 、ｒ₂ …は各レンズ面の曲率半径、ｄ₁ 、ｄ₂ …は各レンズ面間の間隔、ｎ_d1、ｎ_d2…は各レンズのｄ線の屈折率、ν_d1、ν_d2…は各レンズのアッベ数である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。

ｘ＝（ｙ² ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）² ｝^1/2 ］
＋Ａ₄ ｙ⁴ ＋Ａ₆ ｙ⁶ ＋Ａ₈ ｙ⁸ ＋Ａ₁₀ｙ¹⁰
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ₄ 、Ａ₆ 、Ａ₈ 、Ａ₁₀はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。

実施例１
ｒ₁ = -52.394 ｄ₁ = 0.84 ｎ_d1 =1.81186 ν_d1 =25.72
ｒ₂ = 10.594 ｄ₂ = 1.37
ｒ₃ = ∞ ｄ₃ = 7.39 ｎ_d2 =1.84666 ν_d2 =23.78
ｒ₄ = ∞ ｄ₄ = 0.16
ｒ₅ = 16.429 （非球面） ｄ₅ = 2.74 ｎ_d3 =1.74320 ν_d3 =49.34
ｒ₆ = -14.973 （非球面） ｄ₆ = （可変）
ｒ₇ = -52.984 ｄ₇ = 0.84 ｎ_d4 =1.88300 ν_d4 =40.76
ｒ₈ = 32.475 ｄ₈ = 0.63
ｒ₉ = -17.460 ｄ₉ = 0.84 ｎ_d5 =1.88300 ν_d5 =40.76
ｒ₁₀= 8.037 ｄ₁₀= 2.14 ｎ_d6 =1.84666 ν_d6 =23.78
ｒ₁₁= -106.964 ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞（絞り） ｄ₁₂= （可変）
ｒ₁₃= 7.537 （非球面） ｄ₁₃= 2.20 ｎ_d7 =1.74320 ν_d7 =49.34
ｒ₁₄= -32.874 （非球面） ｄ₁₄= 0.21
ｒ₁₅= 8.885 ｄ₁₅= 2.44 ｎ_d8 =1.69584 ν_d8 =42.98
ｒ₁₆= -46.504 ｄ₁₆= 0.84 ｎ_d9 =1.84666 ν_d9 =23.78
ｒ₁₇= 4.558 ｄ₁₇= （可変）
ｒ₁₈= 190.674 ｄ₁₈= 0.84 ｎ_d10=1.84666 ν_d10=23.78
ｒ₁₉= 24.176 ｄ₁₉= （可変）
ｒ₂₀= 11.544 （非球面） ｄ₂₀= 2.20 ｎ_d11=1.49700 ν_d11=81.54
ｒ₂₁= -26.422 ｄ₂₁= 2.33
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.93 ｎ_d12=1.54771 ν_d12=62.84
ｒ₂₃= ∞ ｄ₂₃= 0.94
ｒ₂₄= ∞ ｄ₂₄= 0.53 ｎ_d13=1.51633 ν_d13=64.14
ｒ₂₅= ∞ ｄ₂₅= 0.60
ｒ₂₆= ∞（像面）
非球面係数
第５面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -6.27251×10^-5
Ａ₆ = 4.81767×10^-6
Ａ₈ = -2.76647×10^-7
Ａ₁₀= 8.86129×10^-9
第６面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 2.76467×10^-5
Ａ₆ = 4.35667×10^-6
Ａ₈ = -2.30756×10^-7
Ａ₁₀= 7.75216×10^-9
第１３面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -1.48421×10^-5
Ａ₆ = 3.02417×10^-5
Ａ₈ = -1.65090×10^-6
Ａ₁₀= 1.59641×10^-7
第１４面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 4.53970×10^-4
Ａ₆ = 4.70445×10^-5
Ａ₈ = -3.48547×10^-6
Ａ₁₀= 3.17476×10^-7
第２０面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 4.00006×10^-5
Ａ₆ = -1.95270×10^-5
Ａ₈ = 1.78900×10^-6
Ａ₁₀= -6.11181×10^-8
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 6.903 11.534 19.493
Ｆ_NO 3.50 4.19 5.13
ω (°) 32.45 18.44 10.84
ｄ₆ 0.63 4.64 8.15
ｄ₁₁ 8.49 4.54 0.95
ｄ₁₂ 4.55 2.57 0.42
ｄ₁₇ 3.43 5.62 7.44
ｄ₁₉ 2.74 2.47 2.97 。

実施例２
ｒ₁ = -277.717 ｄ₁ = 0.80 ｎ_d1 =1.81333 ν_d1 =24.93
ｒ₂ = 9.198 ｄ₂ = 1.40
ｒ₃ = ∞ ｄ₃ = 7.42 ｎ_d2 =1.84700 ν_d2 =24.00
ｒ₄ = ∞ ｄ₄ = 0.16
ｒ₅ = 14.077 （非球面） ｄ₅ = 1.90 ｎ_d3 =1.74320 ν_d3 =49.34
ｒ₆ = -17.667 （非球面） ｄ₆ = （可変）
ｒ₇ = -601.518 ｄ₇ = 0.91 ｎ_d4 =1.88300 ν_d4 =40.76
ｒ₈ = 17.121 ｄ₈ = 0.77
ｒ₉ = -19.040 ｄ₉ = 1.16 ｎ_d5 =1.88300 ν_d5 =40.76
ｒ₁₀= 8.500 ｄ₁₀= 1.25 ｎ_d6 =1.84666 ν_d6 =23.78
ｒ₁₁= -65.492 ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞（絞り） ｄ₁₂= （可変）
ｒ₁₃= 7.730 （非球面） ｄ₁₃= 2.29 ｎ_d7 =1.74320 ν_d7 =49.34
ｒ₁₄= -28.247 （非球面） ｄ₁₄= 0.21
ｒ₁₅= 9.103 ｄ₁₅= 2.42 ｎ_d8 =1.69727 ν_d8 =44.72
ｒ₁₆= -48.965 ｄ₁₆= 0.83 ｎ_d9 =1.84666 ν_d9 =23.78
ｒ₁₇= 4.574 ｄ₁₇= （可変）
ｒ₁₈= 30.747 ｄ₁₈= 0.80 ｎ_d10=1.84666 ν_d10=23.78
ｒ₁₉= 12.728 ｄ₁₉= （可変）
ｒ₂₀= 143.857 （非球面） ｄ₂₀= 3.51 ｎ_d11=1.49700 ν_d11=81.54
ｒ₂₁= -5.718 （非球面） ｄ₂₁= （可変）
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.93 ｎ_d12=1.54771 ν_d12=62.84
ｒ₂₃= ∞ ｄ₂₃= 0.94
ｒ₂₄= ∞ ｄ₂₄= 0.53 ｎ_d13=1.51633 ν_d13=64.14
ｒ₂₅= ∞ ｄ₂₅= 0.10
ｒ₂₆= ∞（像面）
非球面係数
第５面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -8.19158×10^-5
Ａ₆ = 3.34002×10^-6
Ａ₈ = -1.08892×10^-7
Ａ₁₀= -5.75188×10^-11
第６面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 1.31042×10^-6
Ａ₆ = 4.30663×10^-6
Ａ₈ = -1.72904×10^-7
Ａ₁₀= 1.47340×10^-9
第１３面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 2.53436×10^-4
Ａ₆ = 1.89906×10^-5
Ａ₈ = 2.19136×10^-7
Ａ₁₀= 1.07325×10^-7
第１４面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 8.05926×10^-4
Ａ₆ = 4.00283×10^-5
Ａ₈ = -1.91638×10^-6
Ａ₁₀= 3.18754×10^-7
第２０面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -1.84316×10^-4
Ａ₆ = 3.22031×10^-5
Ａ₈ = -4.64601×10^-7
Ａ₁₀= -1.47014×10^-8
第２１面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 9.95128×10^-4
Ａ₆ = 1.57768×10^-5
Ａ₈ = 1.24900×10^-7
Ａ₁₀= 0
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 6.810 11.560 19.619
Ｆ_NO 3.39 4.31 4.99
ω (°) 30.43 17.89 10.66
ｄ₆ 0.74 4.20 8.46
ｄ₁₁ 8.45 4.99 0.73
ｄ₁₂ 5.11 2.70 1.50
ｄ₁₇ 3.46 5.87 7.07
ｄ₁₉ 2.48 2.88 3.43
ｄ₂₁ 2.64 2.23 1.69 。

実施例３
ｒ₁ = 122.393 ｄ₁ = 0.80 ｎ_d1 =1.92286 ν_d1 =20.88
ｒ₂ = 9.887 ｄ₂ = 1.50
ｒ₃ = ∞ ｄ₃ = 7.20 ｎ_d2 =1.68714 ν_d2 =50.50
ｒ₄ = ∞ ｄ₄ = 0.15
ｒ₅ = 16.860 （非球面） ｄ₅ = 2.30 ｎ_d3 =1.77377 ν_d3 =47.17
ｒ₆ = -16.768 （非球面） ｄ₆ = （可変）
ｒ₇ = ∞ ｄ₇ = 0.80 ｎ_d4 =1.88300 ν_d4 =40.76
ｒ₈ = 22.130 ｄ₈ = 0.70
ｒ₉ = -15.823 ｄ₉ = 0.80 ｎ_d5 =1.88300 ν_d5 =40.76
ｒ₁₀= 9.150 ｄ₁₀= 2.00 ｎ_d6 =1.80810 ν_d6 =22.76
ｒ₁₁= -42.960 ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞（絞り） ｄ₁₂= （可変）
ｒ₁₃= 9.862 （非球面） ｄ₁₃= 2.20 ｎ_d7 =1.74330 ν_d7 =49.33
ｒ₁₄= -34.207 （非球面） ｄ₁₄= 0.20
ｒ₁₅= 6.561 ｄ₁₅= 4.01 ｎ_d8 =1.51742 ν_d8 =57.97
ｒ₁₆= -124.699 ｄ₁₆= 0.80 ｎ_d9 =1.92286 ν_d9 =20.88
ｒ₁₇= 4.400 ｄ₁₇= （可変）
ｒ₁₈= 55.334 ｄ₁₈= 0.80 ｎ_d10=1.84666 ν_d10=23.78
ｒ₁₉= 23.823 ｄ₁₉= （可変）
ｒ₂₀= 10.738 （非球面） ｄ₂₀= 2.80 ｎ_d11=1.49700 ν_d11=81.54
ｒ₂₁= -11.748 （非球面） ｄ₂₁= （可変）
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.88 ｎ_d12=1.54771 ν_d12=62.84
ｒ₂₃= ∞ ｄ₂₃= 0.89
ｒ₂₄= ∞ ｄ₂₄= 0.50 ｎ_d13=1.51633 ν_d13=64.14
ｒ₂₅= ∞ ｄ₂₅= 0.60
ｒ₂₆= ∞（像面）
非球面係数
第５面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -1.93192×10^-4
Ａ₆ = 4.10684×10^-6
Ａ₈ = 1.77491×10^-10
Ａ₁₀= -1.05706×10^-8
第６面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -1.42170×10^-4
Ａ₆ = 4.60665×10^-6
Ａ₈ = 7.02385×10^-10
Ａ₁₀= -1.05899×10^-8
第１３面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -1.95103×10^-7
Ａ₆ = 2.19405×10^-5
Ａ₈ = 2.23919×10^-7
Ａ₁₀= -8.90974×10^-9
第１４面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 1.85441×10^-4
Ａ₆ = 3.01532×10^-5
Ａ₈ = 1.73945×10^-10
Ａ₁₀= -5.97660×10^-11
第２０面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 8.16616×10^-4
Ａ₆ = -4.47035×10^-5
Ａ₈ = 2.00898×10^-6
Ａ₁₀= -1.52665×10^-8
第２１面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 1.52688×10^-3
Ａ₆ = -6.57459×10^-5
Ａ₈ = 2.10197×10^-6
Ａ₁₀= 1.60992×10^-12
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 6.843 11.610 19.573
Ｆ_NO 3.57 4.27 5.10
ω (°) 30.62 17.88 10.74
ｄ₆ 0.50 3.73 6.08
ｄ₁₁ 6.55 3.28 1.00
ｄ₁₂ 7.56 4.67 0.70
ｄ₁₇ 2.02 4.98 8.88
ｄ₁₉ 1.92 2.33 2.39
ｄ₂₁ 2.21 1.77 1.75 。

以上の実施例１〜３の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図５〜図７に示す。これらの収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間状態、（ｃ）は望遠端における球面収差ＳＡ、非点収差ＡＳ、歪曲収差ＤＴ、倍率色収差ＣＣを示す。なお、図中、“ＦＩＹ”は像高を示す。

次に、上記各実施例の条件式（１）〜（１７）の値、及び、それら条件式に関するパラメータの値を示す。

条件式 実施例１ 実施例２ 実施例３
（１） 2.713 2.800 2.716
（２） 1.577 1.615 1.746
（３） 0.883 0.755 1.105
（４） -0.125 -0.025 0.056
（５） 1.563 1.605 1.709
（６） 1.635 1.703 1.711
（７） 4.436 4.766 4.646
（８） 2.579 2.750 2.987
（９） -0.076 -0.014 0.033
（１０） 2.555 2.733 2.924
（１１） 2.593 2.704 2.800
（１２） 0.536 0.605 1.154
（１３） 0.404 0.409 0.308
（１４） 1.140 1.144 1.100
（１５） 7.763 6.546 12.498
（１６） 3.904 2.788 2.944
（１７） 2.631 2.801 2.998
パラメータ
ｆ_w 6.540 6.810 6.843
ｆ_1G 17.746 19.065 18.586
ｆ_2G -10.316 -11.001 -11.948
ｆ_3G 10.523 11.205 11.992
ｆ_4G -31.051 -26.185 -49.994
ｆ_5G 15.614 11.152 11.775
ｆ_L1 -10.222 -10.933 -11.695
ｆ_L2 10.372 10.818 11.199
Ｄ_2GS 8.490 8.450 6.550
Ｄ_S3G 4.550 5.110 7.560
Ｄ_3G4G 3.430 3.460 2.020
Ｒ₁ -52.394 -277.717 122.393
Ｒ_3GE 4.558 4.574 4.400
ｉｈ 4.000 4.000 4.000
ｍ_2GZ 1.785 1.861 1.569
ｍ_3GZ 1.576 1.404 1.735 。

さて、以上のような本発明の光路折り曲げ式ズームレンズは、ズームレンズからなる結像光学系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、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、特に持ち運びに便利な携帯電話等に用いることができる。以下に、デジタルカメラに本発明の光路折り曲げ式ズームレンズを用いた実施形態を説明する。

図８〜図１０は、本発明による光路折り曲げ式ズームレンズをデジタルカメラの撮影光学系４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図８はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図９は同後方斜視図、図１０はデジタルカメラ４０の構成を示す断面図である。デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッター４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７等を含み、カメラ４０の上部に配置されたシャッター４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１の光路折り曲げ式ズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像が、ＩＲカットコート面を持つ光学的ローパスフィルターＦを介してＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、処理手段５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７に表示される。また、この処理手段５１には記録手段５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段５２は処理手段５１と別体に設けてもよいし、フロッピーディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。

さらに、ファインダー用光路４４上にはファインダー用対物光学系５３が配置してある。このファインダー用対物光学系５３によって形成された物体像は、像正立部材であるポロプリズム５５の視野枠５７上に形成される。このポリプリズム５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系５９が配置されている。なお、撮影光学系４１及びファインダー用対物光学系５３の入射側、接眼光学系５９の射出側にそれぞれカバー部材５０が配置されている。

このように構成されたデジタルカメラ４０は、撮影光学系４１が広画角で高変倍比であり、収差が良好で、明るく、フィルター等が配置できる小型で厚さの薄いズームレンズであるので、小型化、高性能・低コスト化が実現できる。

なお、図１０の例では、カバー部材５０として平行平面板を配置しているが、パワーを持ったレンズを用いてもよい。

本発明の光路折り曲げ式ズームレンズの実施例１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図である。 実施例２の光路折り曲げ式ズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。 実施例３の光路折り曲げ式ズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。 実施例１の光路折り曲げ式ズームレンズの広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における断面図である。 実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。 本発明による光路折り曲げ式ズームレンズを組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。 図８のデジタルカメラの後方斜視図である。 図８のデジタルカメラの断面図である。

符号の説明

Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｇ４…第４レンズ群
Ｇ５…第５レンズ群
Ｓ…絞り
Ｆ…ＩＲカットコート面を持つ光学的ローパスフィルター
Ｃ…電子撮像素子のカバーガラス
Ｉ…電子撮像素子の像面（受光面）
Ｐ…光路折り曲げプリズム（平行平板）
Ｅ…観察者眼球
４０…デジタルカメラ
４１…撮影光学系
４２…撮影用光路
４３…ファインダー光学系
４４…ファインダー用光路
４５…シャッター
４６…フラッシュ
４７…液晶表示モニター
４９…ＣＣＤ
５０…カバー部材
５１…処理手段
５２…記録手段
５３…ファインダー用対物光学系
５５…ポロプリズム
５７…視野枠
５９…接眼光学系

Claims (30)

1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とから構成され、
   広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群は固定され、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが移動し、各レンズ群の間隔が変化し、前記第２レンズ群は、広角端よりも望遠端にて像面側に位置し、前記第３レンズ群は、広角端よりも望遠端にて物体側に位置し、
   前記第１レンズ群は反射により光路を折り曲げる反射光学素子を含み、かつ、
   前記第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズ群、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズ群にて構成され、
   以下の条件式を満足することを特徴とする光路折り曲げ式ズームレンズ。
   ０．５＜ｆ_1G／ｆ_w ＜３．５ ・・・（１）
   ０．５＜｜ｆ _L1 ／ｆ _w ｜＜２．５ ・・・（５）
   ただし、ｆ_1Gは第１レンズ群の焦点距離、
   ｆ_w は広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
   ｆ _L1 は第１レンズ群の負レンズ群の焦点距離、
   である。
2. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１記載の光路折り曲げ式ズームレンズ。
   ０．５＜｜ｆ_2G／ｆ_w ｜＜２．０ ・・・（２）
   ただし、ｆ_2Gは第２レンズ群の焦点距離、
   である。
3. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２記載の光路折り曲げ式ズームレンズ。
   ０．６＜ｍ_2GZ ／ｍ_3GZ ＜１．４ ・・・（３）
   ただし、ｍ_2GZ は無限遠物点合焦時の第２レンズ群の広角端倍率に対する望遠端倍率の比率、
   ｍ_3GZ は無限遠物点合焦時の第３レンズ群の広角端倍率に対する望遠端倍率の比率、
   である。
4. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の光路折り曲げ式ズームレンズ。
   −０．３＜ｆ_w ／Ｒ₁ ＜０．３ ・・・（４）
   ただし、Ｒ₁ は第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の近軸曲率半径、
   である。
5. 前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズ群にて構成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載の光路折り曲げ式ズームレンズ。
6. 前記第４レンズ群若しくは前記第５レンズ群のみを移動させることで近距離物へのフォーカシングを行うことを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の光路折り曲げ式ズームレンズ。
7. 請求項１から６の何れか１項記載の光路折り曲げ式ズームレンズと、その像側に配されかつ前記ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する受光面を持つ撮像素子とを備え、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
   １．５＜ｆ_w ／ｉｈ＜１．９ ・・・（６）
   ただし、ｉｈは受光面の有効撮影領域での最大像高、
   である。
8. ズームレンズと、その像側に配されかつ前記ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する受光面を持つ撮像素子とを備え、
   前記ズームレンズが、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とから構成され、
   広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群は受光面上の像面に対して固定され、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが移動し、各レンズ群の間隔が変化し、前記第２レンズ群は、広角端よりも望遠端にて像面側に位置し、前記第３レンズ群は、広角端よりも望遠端にて物体側に位置し、
   前記第１レンズ群は反射により光路を折り曲げる反射光学素子を含み、
   以下の条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
   １．５＜ｆ_w ／ｉｈ＜１．９ ・・・（６）
   ０．８５＜ｆ_1G／ｉｈ＜６．０ ・・・（７）
   ただし、ｆ_1Gは第１レンズ群の焦点距離、
   ｆ_w は広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
   ｉｈは受光面の有効撮影領域での最大像高、
   である。
9. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項８記載の撮像装置。
   ０．８５＜｜ｆ_2G／ｉｈ｜＜３．２３ ・・・（８）
   ただし、ｆ_2Gは第２レンズ群の焦点距離、
   である。
10. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項８又は９記載の撮像装置。
    ０．６＜ｍ_2GZ ／ｍ_3GZ ＜１．４ ・・・（３）
    ただし、ｍ_2GZ は無限遠物点合焦時の第２レンズ群の広角端倍率に対する望遠端倍率の比率、
    ｍ_3GZ は無限遠物点合焦時の第３レンズ群の広角端倍率に対する望遠端倍率の比率、
    である。
11. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項８から１０の何れか１項記載の撮像装置。
    −０．１１８＜ｉｈ／Ｒ₁ ＜０．１１８ ・・・（９）
    ただし、Ｒ₁ は第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の近軸曲率半径、
    である。
12. 前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズ群にて構成されていることを特徴とする請求項８から１１の何れか１項記載の撮像装置。
13. 前記第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズ群、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズ群にて構成され、前記負レンズ群が、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項８から１２の何れか１項記載の撮像装置。
    ０．８５＜｜ｆ_L1／ｉｈ｜＜４．２５ ・・・（１０）
    ただし、ｆ_L1は第１レンズ群の負レンズ群の焦点距離、
    である。
14. 前記第４レンズ群若しくは第５レンズ群のみを移動させることで近距離物へのフォーカシングを行うことを特徴とする特徴とする請求項８から１３の何れか１項記載の撮像装置。
15. 前記第１レンズ群の前記正レンズ群が以下の条件を満足することを特徴とする請求項１３記載の撮像装置。
    １．５＜ｆ_L2／ｉｈ＜４．０ ・・・（１１）
    ただし、ｆ_L2は第１レンズ群の正レンズ群の焦点距離、
    である。
16. 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に明るさ絞りを配したことを特徴とする請求項８から１５の何れか１項記載の撮像装置。
17. 広角端における前記明るさ絞りの位置が以下の条件を満足することを特徴とする請求項１６記載の撮像装置。
    ０．３＜Ｄ_S3G ／Ｄ_2GS ＜１．６ ・・・（１２）
    ただし、Ｄ_S3G は広角端での明るさ絞りから第３レンズ群までの軸上距離、
    Ｄ_2GS は広角端での第２レンズ群から明るさ絞りまでの軸上距離、
    である。
18. 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に明るさ絞りを配し、前記第３レンズ群の最も像側の面が凹面であり、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１１、１３又は１５記載の撮像装置。
    ０．３＜Ｄ_S3G ／Ｄ_2GS ＜１．６ ・・・（１２）
    ０．１＜Ｄ_3G4G／Ｄ_2GS ＜１．０ ・・・（１３）
    ０．５＜Ｒ_3GE ／ｉｈ＜２．５ ・・・（１４）
    ただし、Ｄ_S3G は広角端での明るさ絞りから第３レンズ群までの軸上距離、
    Ｄ_2GS は広角端での第２レンズ群から明るさ絞りまでの軸上距離、
    Ｄ_3G4Gは広角端での第３レンズ群から第４レンズ群までの軸上距離、
    Ｒ_3GE は第３レンズ群の最も像側の凹面の近軸曲率半径、
    である。
19. 前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群が以下の条件を満足することを特徴とする請求項８から１８の何れか１項記載の撮像装置。
    ４．９＜｜ｆ_4G／ｉｈ｜＜２０．０ ・・・（１５）
    ２．０＜ｆ_5G／ｉｈ＜５．０ ・・・（１６）
    ただし、ｆ_4Gは第４レンズ群の焦点距離、
    ｆ_5Gは第５レンズ群の焦点距離、
    である。
20. ズームレンズと、その像側に配されかつ前記ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する受光面を持つ撮像素子とを備え、
    前記ズームレンズが、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とから構成され、
    広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群は固定され、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが移動し、各レンズ群の間隔が変化し、前記第２レンズ群は、広角端よりも望遠端にて像面側に位置し、前記第３レンズ群は、広角端よりも望遠端にて物体側に位置し、
    前記第１レンズ群は反射により光路を折り曲げる反射光学素子を含み、
    以下の条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
    １．５＜ｆ_w ／ｉｈ＜１．９ ・・・（６）
    ０．８５＜｜ｆ_2G／ｉｈ｜＜３．２３ ・・・（８）
    １．０＜ｆ_3G／ｉｈ＜３．７ ・・・（１７）
    ０．６＜ｍ_2GZ ／ｍ_3GZ ＜１．４ ・・・（３）
    ただし、ｆ_w は広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
    ｆ_2Gは第２レンズ群の焦点距離、
    ｆ_3Gは第３レンズ群の焦点距離、
    ｉｈは受光面の有効撮影領域での最大像高、
    ｍ_2GZ は無限遠物点合焦時の第２レンズ群の広角端倍率に対する望遠端倍率の比率、
    ｍ_3GZ は無限遠物点合焦時の第３レンズ群の広角端倍率に対する望遠端倍率の比率、
    である。
21. 前記第２レンズ群を、物体側から順に、物体側面よりも像側面が近軸曲率半径絶対値が小さい負屈折力の単レンズと、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズで構成し、前記第３レンズ群を、物体側から順に、複数の正レンズと少なくとも１枚の負レンズからなり、隣り合う正レンズと負レンズとを接合して構成し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群を、それぞれ２枚以下のレンズで構成したことを特徴とする請求項２０記載の撮像装置。
22. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項２０又は２１記載の撮像装置。
    ０．８５＜ｆ_1G／ｉｈ＜６．０ ・・・（７）
    ただし、ｆ_1Gは第１レンズ群の焦点距離、
    である。
23. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項２０から２２の何れか１項記載の撮像装置。
    −０．１１８＜ｉｈ／Ｒ₁ ＜０．１１８ ・・・（９）
    ただし、Ｒ₁ は第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の近軸曲率半径、
    である。
24. 前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズ群にて構成されていることを特徴とする請求項２０から２３の何れか１項記載の撮像装置。
25. 前記第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズ群、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズ群にて構成され、前記負レンズ群が、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２０から２４の何れか１項記載の撮像装置。
    ０．８５＜｜ｆ_L1／ｉｈ｜＜４．２５ ・・・（１０）
    ただし、ｆ_L1は第１レンズ群の負レンズ群の焦点距離、
    である。
26. 前記第１レンズ群の前記正レンズ群が以下の条件を満足することを特徴とする請求項２５記載の撮像装置。
    １．５＜ｆ_L2／ｉｈ＜４．０ ・・・（１１）
    ただし、ｆ_L2は第１レンズ群の正レンズ群の焦点距離、
    である。
27. 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に明るさ絞りを配したことを特徴とする請求項２０から２６の何れか１項記載の撮像装置。
28. 広角端における前記明るさ絞りの位置が以下の条件を満足することを特徴とする請求項２７記載の撮像装置。
    ０．３＜Ｄ_S3G ／Ｄ_2GS ＜１．６ ・・・（１２）
    ただし、Ｄ_S3G は広角端での明るさ絞りから第３レンズ群までの軸上距離、
    Ｄ_2GS は広角端での第２レンズ群から明るさ絞りまでの軸上距離、
    である。
29. 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に明るさ絞りを配し、前記第３レンズ群の最も像側の面が凹面であり、以下の条件を満足することを特徴とする請求項２３、２５又は２６記載の撮像装置。
    ０．３＜Ｄ_S3G ／Ｄ_2GS ＜１．６ ・・・（１２）
    ０．１＜Ｄ_3G4G／Ｄ_2GS ＜１．０ ・・・（１３）
    ０．５＜Ｒ_3GE ／ｉｈ＜２．５ ・・・（１４）
    ただし、Ｄ_S3G は広角端での明るさ絞りから第３レンズ群までの軸上距離、
    Ｄ_2GS は広角端での第２レンズ群から明るさ絞りまでの軸上距離、
    Ｄ_3G4Gは広角端での第３レンズ群から第４レンズ群までの軸上距離、
    Ｒ_3GE は第３レンズ群の最も像側の凹面の近軸曲率半径、
    である。
30. 前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群が、以下の条件を満足することを特徴とする請求項２０から２９の何れか１項記載の撮像装置。
    ４．９＜｜ｆ_4G／ｉｈ｜＜２０．０ ・・・（１５）
    ２．０＜ｆ_5G／ｉｈ＜５．０ ・・・（１６）
    ただし、ｆ_4Gは第４レンズ群の焦点距離、
    ｆ_5Gは第５レンズ群の焦点距離、
    である。

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