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JP2011022191A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ及び撮像装置 Download PDF

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JP2011022191A
JP2011022191A JP2009164570A JP2009164570A JP2011022191A JP 2011022191 A JP2011022191 A JP 2011022191A JP 2009164570 A JP2009164570 A JP 2009164570A JP 2009164570 A JP2009164570 A JP 2009164570A JP 2011022191 A JP2011022191 A JP 2011022191A
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Japan
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lens
lens group
optical axis
refractive power
axis direction
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JP2009164570A
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Mitsuhiro Suzaki
光博 須崎
Shinichi Arita
信一 有田
Takuya Yasuzawa
卓也 安澤
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

【課題】 良好な手ぶれ補正機能を確保すると共に小型化及び高変倍化を図る。
【解決手段】 正負正正正又は正負正正負の５群構成において、第５レンズ群に、負の屈折力を有し光軸方向に固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとを設け、以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにされた。
（１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
（２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
（３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
（４）１．１＜β５＜１．７
但し、ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離、ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離、β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率、Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）、ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離、β５：第５レンズ群の結像倍率とする。
【選択図】 図２

Description

本発明はズームレンズ及び撮像装置に関し、特に、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の電子カメラやフィルム用カメラに好適に用いられるものである。詳しくは、撮影時に起こる手ぶれ等による像ぶれを光学的に補正可能であり、小型化及び高変倍化を図るズームレンズ及び撮像装置の技術分野に関する。
近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を用いたビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置が普及している。
このような撮像装置の普及に伴い一層の高画質化が求められており、特に、画素数の多い固体撮像素子に対応した結像性能に優れた撮影用レンズ、特に、ズームレンズが求められている。また、撮像装置の小型化の要求も強く、小型で高性能なズームレンズが求められている。さらに、高変倍化への要求も強く、高変倍化した際の弊害として撮影時に像ぶれが生じるため、手ぶれ補正機能を有した小型かつ高倍率のズームレンズが強く求められている。
特許文献１に記載されたズームレンズにあっては、光学系に光路を折り曲げるプリズムを配置することにより小型化を図り、また、変倍群を４枚のレンズ構成とすることにより４倍以上の変倍比を達成している。
特許文献２に記載されたズームレンズでも同様に、光学系にプリズムを配置することにより光軸方向における小型化を図っている。
特開平２００５―１８１６３５号公報 特開平２００６―７１９９３号公報
ところが、特許文献１及び特許文献２に記載されたズームレンズにあっては、高変倍化すると第１レンズ群の最も物体側に配置されるレンズ（前玉）及びプリズムが非常に大きくなり、小型化を図ることができなくなってしまう。
また、特許文献１に記載されたズームレンズにあっては、４倍以上の変倍比を達成しているが、変倍群を４枚のレンズ構成とし、加えて、第６レンズ群を設けることにより収差補正を行っているため、光学系の全長の短縮化を図ることが困難であると言う問題がある。
さらに、特許文献１に示されたズームレンズにおいて、さらなる高変倍化を図ろうとすると、第２レンズ群及び第４レンズ群の移動量を大きくする必要があり、光軸方向における小型化を図ることができなくなる。
加えて、特許文献２に記載されたズームレンズにあっては、変倍比が３倍程度と低く、高変倍化の要求を満たすことができない。
そこで、本発明ズームレンズ及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、良好な手ぶれ補正機能を確保すると共に小型化及び高変倍化を図ることを課題とする。
ズームレンズは、上記した課題を解決するために、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を行う第２レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群と、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされ、以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにしたものである。
（１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
（２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
（３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
（４）１．１＜β５＜１．７
但し、
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
β５：第５レンズ群の結像倍率
とする。
従って、ズームレンズにあっては、第５レンズ群の第２レンズによって像ぶれが補正されると共にズーム領域における良好な収差補正が行われる。
上記したズームレンズにおいては、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．３＜ｆ５ｐ／ｆｔ＜０．７
但し、
ｆ５ｐ：第５レンズ群の第２レンズの焦点距離
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
ズームレンズが条件式（５）を満足することにより、軸外光束が光軸より極端に離れないと共にぶれ補正係数の低下が抑制される。
上記したズームレンズにおいては、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）−１．０＜ｆ５ｎ／ｆ５ｐ＜−０．５
但し、
ｆ５ｎ：第５レンズ群の第１レンズの焦点距離
とする。
ズームレンズが条件式（６）を満足することにより、第５レンズ群の第１レンズと第２レンズの屈折力の差が小さくなる。
上記したズームレンズにおいては、第５レンズ群の第１レンズと第２レンズを樹脂材料によって形成し、以下の条件式（７）及び条件式（８）を満足することが望ましい。
（７）ν５ａ＜４２
（８）ν５ｂ＞５５
但し、
ν５ａ：第５レンズ群の第１レンズのｄ線でのアッベ数
ν５ｂ：第５レンズ群の第２レンズのｄ線でのアッベ数
とする。
ズームレンズが条件式（７）及び条件式（８）を満足することにより、ズーム領域における全域での軸上の色収差及び軸外の色収差が効果的に補正される。
撮像装置は、上記した課題を解決するために、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を行う第２レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群と、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされ、以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにしたものである。
（１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
（２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
（３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
（４）１．１＜β５＜１．７
但し、
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
β５：第５レンズ群の結像倍率
とする。
従って、撮像装置にあっては、第５レンズ群の第２レンズによって像ぶれが補正されると共にズーム領域における良好な収差補正が行われる。
別のズームレンズは、上記した課題を解決するために、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を行う第２レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群と、負の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされ、以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにしたものである。
（１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
（２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
（３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
（４）１．１＜β５＜１．７
但し、
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
β５：第５レンズ群の結像倍率
とする。
従って、別のズームレンズにあっては、第５レンズ群の第２レンズによって像ぶれが補正されると共にズーム領域における良好な収差補正が行われる。
上記した別のズームレンズにおいては、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．３＜ｆ５ｐ／ｆｔ＜０．７
但し、
ｆ５ｐ：第５レンズ群の第２レンズの焦点距離
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
別のズームレンズが条件式（５）を満足することにより、軸外光束が光軸より極端に離れないと共にぶれ補正係数の低下が抑制される。
上記した別のズームレンズにおいては、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）−１．０＜ｆ５ｎ／ｆ５ｐ＜−０．５
但し、
ｆ５ｎ：第５レンズ群の第１レンズの焦点距離
とする。
別のズームレンズが条件式（６）を満足することにより、第５レンズ群の第１レンズと第２レンズの屈折力の差が小さくなる。
上記した別のズームレンズにおいては、第５レンズ群の第１レンズと第２レンズを樹脂材料によって形成し、以下の条件式（７）及び条件式（８）を満足することが望ましい。
（７）ν５ａ＜４２
（８）ν５ｂ＞５５
但し、
ν５ａ：第５レンズ群の第１レンズのｄ線でのアッベ数
ν５ｂ：第５レンズ群の第２レンズのｄ線でのアッベ数
とする。
別のズームレンズが条件式（７）及び条件式（８）を満足することにより、ズーム領域における全域での軸上の色収差及び軸外の色収差が効果的に補正される。
別の撮像装置は、上記した課題を解決するために、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を行う第２レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群と、負の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされ、以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにしたものである。
（１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
（２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
（３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
（４）１．１＜β５＜１．７
但し、
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
β５：第５レンズ群の結像倍率
とする。
従って、別の撮像装置にあっては、第５レンズ群の第２レンズによって像ぶれが補正されると共にズーム領域における良好な収差補正が行われる。
本発明ズームレンズは、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を行う第２レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群と、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされ、以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにされている。
（１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
（２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
（３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
（４）１．１＜β５＜１．７
但し、
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
β５：第５レンズ群の結像倍率
とする。
従って、良好な手ぶれ補正機能を確保することができると共に小型化及び高変倍化を図ることができる。
請求項２に記載した発明にあっては、以下の条件式（５）を満足するようにされている。
（５）０．３＜ｆ５ｐ／ｆｔ＜０．７
但し、
ｆ５ｐ：第５レンズ群の第２レンズの焦点距離
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
従って、第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へシフトさせた際に発生するコマ収差の変動を良好に補正することができると共にレンズのシフト量の低減による駆動機構の小型化及び光学系の全長の短縮化によるレンズ系の小型化を図ることができる。
請求項３に記載した発明にあっては、以下の条件式（６）を満足するようにされている。
（６）−１．０＜ｆ５ｎ／ｆ５ｐ＜−０．５
但し、
ｆ５ｎ：第５レンズ群の第１レンズの焦点距離
とする。
従って、第１レンズと第２レンズの相対偏芯による結像性能の劣化を抑制することができる。
請求項４に記載した発明にあっては、前記第５レンズ群の第１レンズと第２レンズを樹脂材料によって形成し、以下の条件式（７）及び条件式（８）を満足するようにされている。
従って、温度変化時のバックフォーカスの長さの変動を軽減することができると共に色収差の発生を抑制することができる。
本発明撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を行う第２レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群と、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされ、以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにされている。
（１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
（２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
（３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
（４）１．１＜β５＜１．７
但し、
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
β５：第５レンズ群の結像倍率
とする。
従って、良好な手ぶれ補正機能を確保することができると共に小型化及び高変倍化を図ることができる。
別の本発明ズームレンズは、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を行う第２レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群と、負の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされ、以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにされている。
（１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
（２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
（３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
（４）１．１＜β５＜１．７
但し、
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
β５：第５レンズ群の結像倍率
とする。
従って、良好な手ぶれ補正機能を確保することができると共に小型化及び高変倍化を図ることができる。
請求項７に記載した発明にあっては、以下の条件式（５）を満足するようにされている。
（５）０．３＜ｆ５ｐ／ｆｔ＜０．７
但し、
ｆ５ｐ：第５レンズ群の第２レンズの焦点距離
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
従って、第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へシフトさせた際に発生するコマ収差の変動を良好に補正することができると共にレンズのシフト量の低減による駆動機構の小型化及び光学系の全長の短縮化によるレンズ系の小型化を図ることができる。
請求項８に記載した発明にあっては、以下の条件式（６）を満足するようにされている。
（６）−１．０＜ｆ５ｎ／ｆ５ｐ＜−０．５
但し、
ｆ５ｎ：第５レンズ群の第１レンズの焦点距離
とする。
従って、第１レンズと第２レンズの相対偏芯による結像性能の劣化を抑制することができる。
請求項９に記載した発明にあっては、前記第５レンズ群の第１レンズと第２レンズを樹脂材料によって形成し、以下の条件式（７）及び条件式（８）を満足するようにされている。
従って、温度変化時のバックフォーカスの長さの変動を軽減することができると共に色収差の発生を抑制することができる。
別の本発明撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を行う第２レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定された第３レンズ群と、正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群と、負の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされ、以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにされている。
（１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
（２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
（３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
（４）１．１＜β５＜１．７
但し、
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
β５：第５レンズ群の結像倍率
とする。
従って、良好な手ぶれ補正機能を確保することができると共に小型化及び高変倍化を図ることができる。
以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。
［ズームレンズの構成］
本発明ズームレンズは、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、正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レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
また、本発明ズームレンズは、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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成るものであってもよい。
第１レンズ群は光軸方向に対して固定され、第２レンズ群は光軸上を移動することによって変倍作用を行い、第３レンズ群は変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定されている。第４レンズ群は光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正し、第５レンズ群は光軸方向に対して固定されている。
第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成されている。
本発明ズームレンズは、第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされている。
また、本発明ズームレンズは、以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにされている。
（１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
（２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
（３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
（４）１．１＜β５＜１．７
但し、
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
β５：第５レンズ群の結像倍率
とする。
本発明ズームレンズにあっては、上記した条件式（１）乃至条件式（４）を満足することにより、光学系の全長の短縮化と広角端及び中間焦点領域における収差補正とを行うことができる。
条件式（１）は、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第３レンズ群の屈折力とフォーカシングのために移動する第４レンズ群の屈折力との比を規定する式である。
条件式（１）の下限値を越えると、第３レンズ群の屈折力が強くなり過ぎたり、第４レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎる。第３レンズ群の屈折力が強くなり過ぎると、広角側での球面収差が補正不足となり、また、ズーム中間位置においてフォーカシング時の球面収差の変動による補正が困難となる。第４レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎると、フォーカシング時の移動量が大きくなり像面湾曲及びコマ収差等の収差変動が大きくなる。また、必要以上にバックフォーカスが長くなり、光学系の全長の短縮化を図ることが困難になる。
逆に、条件式（１）の上限値を越えると、第３レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎたり、第４レンズ群の屈折力が強くなり過ぎる。第３レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎると、広角側での球面収差が補正過剰となってしまう。第４レンズ群の屈折力が強くなり過ぎると、広角側での球面収差が補正不足となってしまう。
従って、ズームレンズが条件式（１）を満足することにより、広角側及びズーム中間位置における良好な収差補正を行うことができると共に光学系の全長の短縮化を図ることができる。
条件式（２）は、広角端状態における第２レンズ群の倍率（結像倍率）の範囲を規定する式である。
条件式（２）の上限値を越えると、第２レンズ群の広角端における倍率が大きくなり過ぎ、レンズ全系の焦点距離が望遠端側に寄り過ぎ、所望の変倍比を得ることが困難になる。
逆に、条件式（２）の下限値を越えると、高変倍化を図るためには有利になるが、レンズ全系の焦点距離が広角端側に寄り過ぎてしまい、第１レンズ群の最も物体側に位置するレンズの径が大きくなり、レンズ系全体が大型化してしまう。
従って、ズームレンズが条件式（２）を満足することにより、所望の変倍比を確保することができると共にレンズ系全体の小型化を図ることができる。
条件式（３）は、第１レンズ群の最も像側の面の焦点と第１レンズ群の像側主点との間隔と、第１レンズ群の焦点距離の大きさとの比を規定する式であり、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を短くするために必要な式である。
条件式（３）の下限値を越えると、第１レンズ群の主点位置が物体側に寄り過ぎるため、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を短くすることができず広画角化を図ることができなくなる。
逆に、条件式（３）の上限値を越えると、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が広がり、第１レンズ群の最も物体側に配置されるレンズの径が大きくなり、レンズ系全体が大型化してしまう。
従って、ズームレンズが条件式（３）を満足することにより、広角端における焦点距離の広画角化を図ることができると共に光学系の全長の短縮化を図ることができる。
条件式（４）は、第５レンズ群の結像倍率を規定する式である。
条件式（４）の下限値を越えると、第５レンズ群の結像倍率が小さくなり過ぎてしまい、光学系の全長の短縮化が不十分となる。
逆に、条件式（４）の上限値を越えると、第５レンズ群の結像倍率が大きくなり過ぎてしまい、光学系の全長は短くなるが、所定のバックフォーカスを確保することが困難になる。また、射出瞳から像面までの距離が短くなってテレセントリック性が低下し、例えば、ビデオカメラ等に適用する場合に好ましくない。
従って、ズームレンズが条件式（４）を満足することにより、第５レンズ群の屈折力が正又は負の弱い屈折力となり、光学系の全長の短縮化を図ることができると共に画面全体の良好な光学性能を確保することができる。
ズームレンズが条件式（４）を満足することにより、第５レンズ群の屈折力が正又は負の弱い屈折力となり、像面（イメージャー）に対する入射角を大きくすることなく大きな像面に対応することが可能となる。また、第５レンズ群の屈折力が弱いため、第５レンズ群に配置されるレンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させて像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせたときに、発生する収差変動を小さくすることができる。さらに、第５レンズ群に、像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせるレンズを配置することにより、第１レンズ群の最も物体側に配置されるレンズの系を小型化することができる。
本発明ズームレンズにあっては、ズーム倍率を４．５倍乃至６倍にすることが望ましい。
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．３＜ｆ５ｐ／ｆｔ＜０．７
但し、
ｆ５ｐ：第５レンズ群の第２レンズの焦点距離
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
条件式（５）は、第５レンズ群の第２レンズの焦点距離と望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離との比を規定する式である。
条件式（５）の下限値を越えると、軸外光束が光軸より離れた位置を通過し過ぎるため、正の屈折力を有する第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へシフトさせた際に発生するコマ収差の変動を良好に補正することが困難になってしまう。
逆に、条件式（５）の上限値を越えると、ぶれ補正係数が低下するか、光学系の全長が長くなる。ぶれ補正係数が低下すると、所定の像ぶれ量を補正するために必要なレンズのシフト量が大きくなってしまうため、レンズをシフトさせるための駆動機構が大型化してしまう。光学系の全長が長くなると、レンズ系のさらなる小型化が困難になってしまう。
従って、ズームレンズが条件式（５）を満足することにより、第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へシフトさせた際に発生するコマ収差の変動を良好に補正することができると共にレンズのシフト量の低減による駆動機構の小型化及び光学系の全長の短縮化によるレンズ系の小型化を図ることができる。
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）−１．０＜ｆ５ｎ／ｆ５ｐ＜−０．５
但し、
ｆ５ｎ：第５レンズ群の第１レンズの焦点距離
とする。
条件式（６）の上限値を越えると、第２レンズの正の屈折力が小さくなると共に第１レンズの負の屈折力が大きくなるため、第１レンズと第２レンズの間の屈折力の差が大きくなり過ぎ、第１レンズと第２レンズの相対偏芯による結像性能の劣化が大きくなってしまう。
逆に、条件式（６）の下限値を越えると、第２レンズの正の屈折力が大きくなると共に第１レンズの負の屈折力が小さくなるため、第１レンズと第２レンズの間の屈折力の差が大きくなり過ぎ、第１レンズと第２レンズの相対偏芯による結像性能の劣化が大きくなってしまう。
従って、ズームレンズが条件式（６）を満足することにより、第１レンズと第２レンズの相対偏芯による結像性能の劣化を抑制することができる。
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、第５レンズ群の第１レンズと第２レンズを樹脂材料によって形成し、以下の条件式（７）及び条件式（８）を満足することが望ましい。
（７）ν５ａ＜４２
（８）ν５ｂ＞５５
但し、
ν５ａ：第５レンズ群の第１レンズのｄ線でのアッベ数
ν５ｂ：第５レンズ群の第２レンズのｄ線でのアッベ数
とする。
一般に、樹脂材料（プラスチック材料）は温度変化時の屈折率の変化が大きく、周囲温度が変化した際に、レンズ全系の焦点距離が変化してしまうことにより、バックフォーカスの長さが変動してしまう。ズームレンズの場合はフォーカスレンズ群を光軸方向へ移動させることにより像面位置を補正することが可能であるが、フォーカスレンズ群を移動させることによりフォーカスレンズ群を通る光線高さが変動し、色収差や像面湾曲等の大きな収差が発生することがある。
そこで、ズームレンズにあっては、温度変化時におけるバックフォーカスの長さの変動を相殺するような屈折力配分とすることにより、温度変化時のバックフォーカスの長さの変動を軽減し、大きな収差の発生を防止することができる。
条件式（７）は、第５レンズ群の第１レンズ（負レンズ）のアッベ数を適切に設定するための式である。
条件式（８）は、第５レンズ群の第２レンズ（正レンズ）のアッベ数を適切に設定するための式である。
ズームレンズが条件式（７）及び条件式（８）を満足することにより、ズーム領域における全域での軸上の色収差及び軸外の色収差を効果的に補正することができる。
これにより、温度変化時のバックフォーカスの長さの変動を軽減することができると共に色収差の発生を抑制することができる。
本発明の一実施形態によるズームレンズは、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に好適なズームレンズであり、固体撮像素子上に像を形成し光電変換した画像をメモリやテープに記録することにより、ユーザーの便宜を図ることができる。
［ズームレンズの数値実施例］
以下に、本発明ズームレンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について、図面及び表を参照して説明する。
尚、以下の各表や説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。
「ｆ」は焦点距離、「Ｆｎｏ」はＦナンバー、「２ω」は画角、「Ｓｉ」は第ｉ番目の面の面番号、「ｄｉ」は第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の軸上面間隔を示す。曲率半径に関し「ＡＳＰ」は当該面が非球面であることを示し、曲率半径に関し「∞」は当該面が平面であることを示す。軸上面間隔に関し「ｖａｒｉａｂｌｅ」は可変間隔、「Ｂｆ」はバックフォーカスを示す。「κ」は円錐定数（コーニック定数）、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示す。
また、屈折率及びアッベ数は何れもｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値である。
各数値実施例において用いられたレンズには、レンズ面が非球面に形成されたものがある。非球面形状は、「ｘ」をレンズ面の頂点からの光軸方向における距離（サグ量）、「ｙ」を光軸方向に垂直な方向における高さ（像高）、「ｃ」をレンズの頂点における近軸曲率（曲率半径の逆数）、「κ」を円錐定数（コーニック定数）、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」をそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数とすると、以下の数式１によって定義される。
Figure 2011022191
図１は、本発明の各実施の形態におけるズームレンズの屈折力配分を示した図である。各実施の形態は、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正又は負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
各実施の形態において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間の空気間隔が減少するように、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動する。このとき、第１レンズ群Ｇ１と、第３レンズ群Ｇ３と、第５レンズ群Ｇ５は光軸方向に対して固定であり、第４レンズ群Ｇ４が第２レンズ群Ｇ２の移動に伴う像面位置の変動を補正するように光軸方向へ移動すると共に近距離合焦時に物体側へ移動する。
＜第１の実施の形態＞
図２は、本発明の第１の実施の形態におけるズームレンズ１のレンズ構成を示しており、ズームレンズ１は１１枚のレンズを有している。
ズームレンズ１は、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、弱い正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
ズームレンズ１はズーム倍率（変倍比）が５倍とされている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１と該負レンズＬ１の像側に位置する両凸形状の正レンズＬ２との接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３とが物体側から像側へ順に配置されて成る。負レンズＬ１と正レンズＬ２と正レンズＬ３はガラス材料によって形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ４と、両凹形状の負レンズＬ５と該負レンズＬ５の像側に位置する両凸形状の正レンズＬ６との接合レンズとが物体側から像側へ順に配置されて成る。負レンズＬ４と負レンズＬ５と正レンズＬ６はガラス材料によって形成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ７によって構成されている。正レンズＬ７はガラス材料によって形成されている。
第３レンズ群Ｇ３の像側には開口絞りＳＰが配置されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ８と該負レンズＬ８の像側に位置する両凸形状の正レンズＬ９との接合レンズによって構成されている。負レンズＬ８と正レンズＬ９はガラス材料によって形成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、両凹形状の第１レンズである負レンズＬ１０と、両凸形状の第２レンズである正レンズＬ１１とが物体側より像側へ順に配置されて成る。負レンズＬ１０と正レンズＬ１１は樹脂材料（プラスチック材料）によって形成されている。第５レンズ群の正レンズＬ１１は、像ぶれを補正するために、光軸方向に対して垂直な方向へ移動し像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせるぶれ補正レンズとして機能する。
第５レンズ群Ｇ５と像面ＩＭＧの間には、フィルターＦＬ、ＦＬ、ＦＬが配置されている。フィルターＦＬとしては、例えば、モアレ縞の発生を防ぐためのローパスフィルターや撮像素子の分光感度特性に応じて配置される赤外カットフィルター等が用いられる。
表１に、第１の実施の形態におけるズームレンズ１に具体的数値を適用した数値実施例１のレンズデーターを示す。
Figure 2011022191
ズームレンズ１において、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ７の両面（第１２面、第１３面）、第４レンズ群Ｇ４の正レンズＬ９の像側の面（第１６面）及び第５レンズ群Ｇ５の正レンズＬ１１の物体側の面（第１９面）は非球面に形成されている。数値実施例１における非球面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数κと共に表２に示す。
尚、表２及び後述する非球面係数を示す各表において、「Ｅ−ｉ」は１０を底とする指数表現、即ち、「１０−ｉ」を表しており、例えば、「０．１２３４５Ｅ−０５」は「０．１２３４５×１０−５」を表している。
Figure 2011022191
ズームレンズ１において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の面間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３（開口絞りＳＰ）の間の面間隔ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間の面間隔ｄ１３及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間の面間隔ｄ１６が変化する。数値実施例１における各面間隔の広角端状態（ｆ＝１．０００）、中間焦点距離状態（ｆ＝２．２１３）及び望遠端状態（ｆ＝５．０００）における可変間隔をＦナンバーＦｎｏ及び画角２ωと共に表３に示す。
Figure 2011022191
図３乃至図５は数値実施例１の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図３は広角端状態（ｆ＝１.０００）、図４は中間焦点距離状態（ｆ＝２.２１３）、図５は望遠端状態（ｆ＝５.０００）における諸収差図を示す。
図３乃至図５には、非点収差図において、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面の値を示す。コマ収差図において、Ａは画角、ｙは像高である。
図６乃至図８は数値実施例１の無限遠合焦状態における０．３度相当のレンズシフト状態（第５レンズ群Ｇ５の正レンズＬ１１が光軸方向に対して垂直な方向へ移動した状態）でのコマ収差図を示す。図６は広角端状態（ｆ＝１.０００）、図７は中間焦点距離状態（ｆ＝２.２１３）、図８は望遠端状態（ｆ＝５.０００）におけるコマ収差図を示す。
各収差図から、数値実施例１は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
＜第２の実施の形態＞
図９は、本発明の第２の実施の形態におけるズームレンズ２のレンズ構成を示しており、ズームレンズ２は１１枚のレンズを有している。
ズームレンズ２は、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、弱い正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
ズームレンズ２はズーム倍率（変倍比）が６倍とされている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１と該負レンズＬ１の像側に位置する両凸形状の正レンズＬ２との接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３とが物体側から像側へ順に配置されて成る。負レンズＬ１と正レンズＬ２と正レンズＬ３はガラス材料によって形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、両凹形状の負レンズＬ４と、両凹形状の負レンズＬ５と該負レンズＬ５の像側に位置する両凸形状の正レンズＬ６との接合レンズとが物体側から像側へ順に配置されて成る。負レンズＬ４と負レンズＬ５と正レンズＬ６はガラス材料によって形成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ７によって構成されている。正レンズＬ７はガラス材料によって形成されている。
第３レンズ群Ｇ３の像側には開口絞りＳＰが配置されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ８と該負レンズＬ８の像側に位置する両凸形状の正レンズＬ９との接合レンズによって構成されている。負レンズＬ８と正レンズＬ９はガラス材料によって形成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、両凹形状の第１レンズである負レンズＬ１０と、両凸形状の第２レンズである正レンズＬ１１とが物体側より像側へ順に配置されて成る。負レンズＬ１０と正レンズＬ１１は樹脂材料（プラスチック材料）によって形成されている。第５レンズ群の正レンズＬ１１は、像ぶれを補正するために、光軸方向に対して垂直な方向へ移動し像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせるぶれ補正レンズとして機能する。
第５レンズ群Ｇ５と像面ＩＭＧの間には、フィルターＦＬ、ＦＬ、ＦＬが配置されている。フィルターＦＬとしては、例えば、モアレ縞の発生を防ぐためのローパスフィルターや撮像素子の分光感度特性に応じて配置される赤外カットフィルター等が用いられる。
表４に、第２の実施の形態におけるズームレンズ２に具体的数値を適用した数値実施例２のレンズデーターを示す。
Figure 2011022191
ズームレンズ２において、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ７の両面（第１２面、第１３面）、第４レンズ群Ｇ４の正レンズＬ９の像側の面（第１６面）及び第５レンズ群Ｇ５の正レンズＬ１１の物体側の面（第１９面）は非球面に形成されている。数値実施例２における非球面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数κと共に表５に示す。
Figure 2011022191
ズームレンズ２において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の面間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３（開口絞りＳＰ）の間の面間隔ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間の面間隔ｄ１３及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間の面間隔ｄ１６が変化する。数値実施例２における各面間隔の広角端状態（ｆ＝１．０００）、中間焦点距離状態（ｆ＝２．４５０）及び望遠端状態（ｆ＝６．００３）における可変間隔をＦナンバーＦｎｏ及び画角２ωと共に表６に示す。
Figure 2011022191
図１０乃至図１２は数値実施例２の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図１０は広角端状態（ｆ＝１.０００）、図１１は中間焦点距離状態（ｆ＝２.４５０）、図１２は望遠端状態（ｆ＝６.００３）における諸収差図を示す。
図１０乃至図１２には、非点収差図において、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面の値を示す。コマ収差図において、Ａは画角、ｙは像高である。
図１３乃至図１５は数値実施例２の無限遠合焦状態における０．３度相当のレンズシフト状態（第５レンズ群Ｇ５の正レンズＬ１１が光軸方向に対して垂直な方向へ移動した状態）でのコマ収差図を示す。図１３は広角端状態（ｆ＝１.０００）、図１４は中間焦点距離状態（ｆ＝２.４５０）、図１５は望遠端状態（ｆ＝６.００３）におけるコマ収差図を示す。
各収差図から、数値実施例２は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
＜第３の実施の形態＞
図１６は、本発明の第３の実施の形態におけるズームレンズ３のレンズ構成を示しており、ズームレンズ３は１１枚のレンズを有している。
ズームレンズ３は、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、弱い正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
ズームレンズ３はズーム倍率（変倍比）が４．５倍とされている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１と該負レンズＬ１の像側に位置する両凸形状の正レンズＬ２との接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３とが物体側から像側へ順に配置されて成る。負レンズＬ１と正レンズＬ２と正レンズＬ３はガラス材料によって形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ４と、両凹形状の負レンズＬ５と該負レンズＬ５の像側に位置する物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ６との接合レンズとが物体側から像側へ順に配置されて成る。負レンズＬ４と負レンズＬ５と正レンズＬ６はガラス材料によって形成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ７によって構成されている。正レンズＬ７はガラス材料によって形成されている。
第３レンズ群Ｇ３の像側には開口絞りＳＰが配置されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ８と該負レンズＬ８の像側に位置する両凸形状の正レンズＬ９との接合レンズによって構成されている。負レンズＬ８と正レンズＬ９はガラス材料によって形成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、像側に凹面を向けたメニスカス形状の第１レンズである負レンズＬ１０と、両凸形状の第２レンズである正レンズＬ１１とが物体側より像側へ順に配置されて成る。負レンズＬ１０と正レンズＬ１１は樹脂材料（プラスチック材料）によって形成されている。第５レンズ群の正レンズＬ１１は、像ぶれを補正するために、光軸方向に対して垂直な方向へ移動し像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせるぶれ補正レンズとして機能する。
第５レンズ群Ｇ５と像面ＩＭＧの間には、フィルターＦＬ、ＦＬ、ＦＬが配置されている。フィルターＦＬとしては、例えば、モアレ縞の発生を防ぐためのローパスフィルターや撮像素子の分光感度特性に応じて配置される赤外カットフィルター等が用いられる。
表７に、第３の実施の形態におけるズームレンズ３に具体的数値を適用した数値実施例３のレンズデーターを示す。
Figure 2011022191
ズームレンズ３において、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ７の両面（第１２面、第１３面）、第４レンズ群Ｇ４の正レンズＬ９の像側の面（第１６面）及び第５レンズ群Ｇ５の正レンズＬ１１の物体側の面（第１９面）は非球面に形成されている。数値実施例３における非球面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数κと共に表８に示す。
Figure 2011022191
ズームレンズ３において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の面間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３（開口絞りＳＰ）の間の面間隔ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間の面間隔ｄ１３及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間の面間隔ｄ１６が変化する。数値実施例３における各面間隔の広角端状態（ｆ＝１．０００）、中間焦点距離状態（ｆ＝２．１２２）及び望遠端状態（ｆ＝４．５００）における可変間隔をＦナンバーＦｎｏ及び画角２ωと共に表９に示す。
Figure 2011022191
図１７乃至図１９は数値実施例３の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図１７は広角端状態（ｆ＝１.０００）、図１８は中間焦点距離状態（ｆ＝２.１２２）、図１９は望遠端状態（ｆ＝４．５００）における諸収差図を示す。
図１７乃至図１９には、非点収差図において、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面の値を示す。コマ収差図において、Ａは画角、ｙは像高である。
図２０乃至図２２は数値実施例３の無限遠合焦状態における０．３度相当のレンズシフト状態（第５レンズ群Ｇ５の正レンズＬ１１が光軸方向に対して垂直な方向へ移動した状態）でのコマ収差図を示す。図２０は広角端状態（ｆ＝１.０００）、図２１は中間焦点距離状態（ｆ＝２.１２２）、図２２は望遠端状態（ｆ＝４．５００）におけるコマ収差図を示す。
各収差図から、数値実施例３は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
＜第４の実施の形態＞
図２３は、本発明の第４の実施の形態におけるズームレンズ４のレンズ構成を示しており、ズームレンズ４は１１枚のレンズを有している。
ズームレンズ４は、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、弱い負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
ズームレンズ４はズーム倍率（変倍比）が４．５倍とされている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１と該負レンズＬ１の像側に位置する両凸形状の正レンズＬ２との接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３とが物体側から像側へ順に配置されて成る。負レンズＬ１と正レンズＬ２と正レンズＬ３はガラス材料によって形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ４と、両凹形状の負レンズＬ５と該負レンズＬ５の像側に位置する物体側に凸面を向けた平凸形状の正レンズＬ６との接合レンズとが物体側から像側へ順に配置されて成る。負レンズＬ４と負レンズＬ５と正レンズＬ６はガラス材料によって形成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ７によって構成されている。正レンズＬ７はガラス材料によって形成されている。
第３レンズ群Ｇ３の像側には開口絞りＳＰが配置されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ８と該負レンズＬ８の像側に位置する両凸形状の正レンズＬ９との接合レンズによって構成されている。負レンズＬ８と正レンズＬ９はガラス材料によって形成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、両凹形状の第１レンズである負レンズＬ１０と、両凸形状の第２レンズである正レンズＬ１１とが物体側より像側へ順に配置されて成る。負レンズＬ１０と正レンズＬ１１は樹脂材料（プラスチック材料）によって形成されている。第５レンズ群の正レンズＬ１１は、像ぶれを補正するために、光軸方向に対して垂直な方向へ移動し像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせるぶれ補正レンズとして機能する。
第５レンズ群Ｇ５と像面ＩＭＧの間には、フィルターＦＬ、ＦＬ、ＦＬが配置されている。フィルターＦＬとしては、例えば、モアレ縞の発生を防ぐためのローパスフィルターや撮像素子の分光感度特性に応じて配置される赤外カットフィルター等が用いられる。
表１０に、第４の実施の形態におけるズームレンズ４に具体的数値を適用した数値実施例４のレンズデーターを示す。
Figure 2011022191
ズームレンズ４において、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ７の両面（第１２面、第１３面）、第４レンズ群Ｇ４の正レンズＬ９の像側の面（第１６面）及び第５レンズ群Ｇ５の正レンズＬ１１の物体側の面（第１９面）は非球面に形成されている。数値実施例４における非球面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数κと共に表１１に示す。
Figure 2011022191
ズームレンズ４において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の面間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３（開口絞りＳＰ）の間の面間隔ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間の面間隔ｄ１３及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間の面間隔ｄ１６が変化する。数値実施例４における各面間隔の広角端状態（ｆ＝１．０００）、中間焦点距離状態（ｆ＝２．１２４）及び望遠端状態（ｆ＝４．５００）における可変間隔をＦナンバーＦｎｏ及び画角２ωと共に表１２に示す。
Figure 2011022191
図２４乃至図２６は数値実施例４の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図２４は広角端状態（ｆ＝１.０００）、図２５は中間焦点距離状態（ｆ＝２.１２４）、図２６は望遠端状態（ｆ＝４．５００）における諸収差図を示す。
図２４乃至図２６には、非点収差図において、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面の値を示す。コマ収差図において、Ａは画角、ｙは像高である。
図２７乃至図２９は数値実施例４の無限遠合焦状態における０．３度相当のレンズシフト状態（第５レンズ群Ｇ５の正レンズＬ１１が光軸方向に対して垂直な方向へ移動した状態）でのコマ収差図を示す。図２７は広角端状態（ｆ＝１.０００）、図２８は中間焦点距離状態（ｆ＝２.１２４）、図２９は望遠端状態（ｆ＝４．５００）におけるコマ収差図を示す。
各収差図から、数値実施例４は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
［ズームレンズの条件式の各値］
以下に、本発明ズームレンズの条件式の各値について説明する。
表１３にズームレンズ１乃至ズームレンズ４における上記条件式（１）乃至条件式（８）の各値を示す。
Figure 2011022191
表１３から明らかなように、ズームレンズ１乃至ズームレンズ４は条件式（１）乃至条件式（８）を満足するようにされている。
［撮像装置の構成］
以下に、本発明撮像装置について説明する。
本発明撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えた装置である。
本発明撮像装置は、ズームレンズが、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、正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レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
また、本発明撮像装置は、ズームレンズが、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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成るものであってもよい。
第１レンズ群は光軸方向に対して固定され、第２レンズ群は光軸上を移動することによって変倍作用を行い、第３レンズ群は変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定されている。第４レンズ群は光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正し、第５レンズ群は光軸方向に対して固定されている。
第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成されている。
本発明撮像装置は、ズームレンズにおける第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされている。
また、本発明撮像装置は、ズームレンズが、以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにされている。
（１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
（２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
（３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
（４）１．１＜β５＜１．７
但し、
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
β５：第５レンズ群の結像倍率
とする。
本発明撮像装置にあっては、上記した条件式（１）乃至条件式（４）を満足することにより、光学系の全長の短縮化と広角端及び中間焦点領域における収差補正とを行うことができる。
条件式（１）は、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第３レンズ群の屈折力とフォーカシングのために移動する第４レンズ群の屈折力との比を規定する式である。
条件式（１）の下限値を越えると、第３レンズ群の屈折力が強くなり過ぎたり、第４レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎる。第３レンズ群の屈折力が強くなり過ぎると、広角側での球面収差が補正不足となり、また、ズーム中間位置においてフォーカシング時の球面収差の変動による補正が困難となる。第４レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎると、フォーカシング時の移動量が大きくなり像面湾曲及びコマ収差等の収差変動が大きくなる。また、必要以上にバックフォーカスが長くなり、光学系の全長の短縮化を図ることが困難になる。
逆に、条件式（１）の上限値を越えると、第３レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎたり、第４レンズ群の屈折力が強くなり過ぎる。第３レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎると、広角側での球面収差が補正過剰となってしまう。第４レンズ群の屈折力が強くなり過ぎると、広角側での球面収差が補正不足となってしまう。
従って、ズームレンズが条件式（１）を満足することにより、広角側及びズーム中間位置における良好な収差補正を行うことができると共に光学系の全長の短縮化を図ることができる。
条件式（２）は、広角端状態における第２レンズ群の倍率（結像倍率）の範囲を規定する式である。
条件式（２）の上限値を越えると、第２レンズ群の広角端における倍率が大きくなり過ぎ、レンズ全系の焦点距離が望遠端側に寄り過ぎ、所望の変倍比を得ることが困難になる。
逆に、条件式（２）の下限値を越えると、高変倍化を図るためには有利になるが、レンズ全系の焦点距離が広角端側に寄り過ぎてしまい、第１レンズ群の最も物体側に位置するレンズの径が大きくなり、レンズ系全体が大型化してしまう。
従って、ズームレンズが条件式（２）を満足することにより、所望の変倍比を確保することができると共にレンズ系全体の小型化を図ることができる。
条件式（３）は、第１レンズ群の最も像側の面の焦点と第１レンズ群の像側主点との間隔と、第１レンズ群の焦点距離の大きさとの比を規定する式であり、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を短くするために必要な式である。
条件式（３）の下限値を越えると、第１レンズ群の主点位置が物体側に寄り過ぎるため、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を短くすることができず広画角化を図ることができなくなる。
逆に、条件式（３）の上限値を越えると、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が広がり、第１レンズ群の最も物体側に配置されるレンズの径が大きくなり、レンズ系全体が大型化してしまう。
従って、ズームレンズが条件式（３）を満足することにより、広角端における焦点距離の広画角化を図ることができると共に光学系の全長の短縮化を図ることができる。
条件式（４）は、第５レンズ群の結像倍率を規定する式である。
条件式（４）の下限値を越えると、第５レンズ群の結像倍率が小さくなり過ぎてしまい、光学系の全長の短縮化が不十分となる。
逆に、条件式（４）の上限値を越えると、第５レンズ群の結像倍率が大きくなり過ぎてしまい、光学系の全長は短くなるが、所定のバックフォーカスを確保することが困難になる。また、射出瞳から像面までの距離が短くなってテレセントリック性が低下し、例えば、ビデオカメラ等に適用する場合に好ましくない。
従って、ズームレンズが条件式（４）を満足することにより、第５レンズ群の屈折力が正又は負の弱い屈折力となり、光学系の全長の短縮化を図ることができると共に画面全体の良好な光学性能を確保することができる。
ズームレンズが条件式（４）を満足することにより、第５レンズ群の屈折力が正又は負の弱い屈折力となり、像面（イメージャー）に対する入射角を大きくすることなく大きな像面に対応することが可能となる。また、第５レンズ群の屈折力が弱いため、第５レンズ群に配置されるレンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させて像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせたときに、発生する収差変動を小さくすることができる。さらに、第５レンズ群に、像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせるレンズを配置することにより、第１レンズ群の最も物体側に配置されるレンズの系を小型化することができる。
本発明撮像装置にあっては、ズームレンズのズーム倍率を４．５倍乃至６倍にすることが望ましい。
［撮像装置の一実施形態］
図３０に、本発明撮像装置の一実施形態によるデジタルスチルカメラのブロック図を示す。
撮像装置（デジタルスチルカメラ）１００は、撮像機能を担うカメラブロック１０と、撮影された画像信号のアナログ−デジタル変換等の信号処理を行うカメラ信号処理部２０と、画像信号の記録再生処理を行う画像処理部３０と、撮影された画像等を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal display）４０と、メモリーカード１０００への画像信号の書込及び読出を行うＲ／Ｗ（リーダ／ライタ）５０と、撮像装置の全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、ユーザーによって所要の操作が行われる各種のスイッチ等から成る入力部７０と、カメラブロック１０に配置されたレンズの駆動を制御するレンズ駆動制御部８０とを備えている。
カメラブロック１０は、ズームレンズ１１（本発明が適用されるズームレンズ１、２、３、４）を含む光学系や、ＣＣＤ（Charge Coupled device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子１２等とによって構成されている。
カメラ信号処理部２０は、撮像素子１２からの出力信号に対するデジタル信号への変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行う。
画像処理部３０は、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデータ仕様の変換処理等を行う。
ＬＣＤ４０はユーザーの入力部７０に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデータを表示する機能を有している。
Ｒ／Ｗ５０は、画像処理部３０によって符号化された画像データのメモリーカード１０００への書込及びメモリーカード１０００に記録された画像データの読出を行う。
ＣＰＵ６０は、撮像装置１００に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能し、入力部７０からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御する。
入力部７０は、例えば、シャッター操作を行うためのシャッターレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等によって構成され、ユーザーによる操作に応じた指示入力信号をＣＰＵ６０に対して出力する。
レンズ駆動制御部８０は、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいてズームレンズ１１の各レンズを駆動する図示しないモータ等を制御する。
メモリーカード１０００は、例えば、Ｒ／Ｗ５０に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。
以下に、撮像装置１００における動作を説明する。
撮影の待機状態では、ＣＰＵ６０による制御の下で、カメラブロック１０において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部２０を介してＬＣＤ４０に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、入力部７０からのズーミングのための指示入力信号が入力されると、ＣＰＵ６０がレンズ駆動制御部８０に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部８０の制御に基づいてズームレンズ１１の所定のレンズが移動される。
入力部７０からの指示入力信号によりカメラブロック１０の図示しないシャッターが動作されると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部２０から画像処理部３０に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換される。変換されたデータはＲ／Ｗ５０に出力され、メモリーカード１０００に書き込まれる。
尚、フォーカシングは、例えば、入力部５０のシャッターレリーズボタンが半押しされた場合や記録（撮影）のために全押しされた場合等に、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部８０がズームレンズ１１の所定のレンズを移動させることにより行われる。
メモリーカード１０００に記録された画像データを再生する場合には、入力部７０に対する操作に応じて、Ｒ／Ｗ５０によってメモリーカード１０００から所定の画像データが読み出され、画像処理部３０によって伸張復号化処理が行われた後、再生画像信号がＬＣＤ４０に出力されて再生画像が表示される。
尚、上記した実施の形態においては、撮像装置をデジタルスチルカメラに適用した例を示したが、撮像装置の適用範囲はデジタルスチルカメラに限られることはなく、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。
上記した各実施の形態において示した各部の形状及び数値は、何れも本発明を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
本発明ズームレンズの屈折力配置図である。 本発明ズームレンズの第１の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図４及び図５と共に第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 図７及び図８と共に第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の０．３度相当のレンズシフト状態における収差図を示し、本図は、広角端状態におけるコマ収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 本発明ズームレンズの第２の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図１１及び図１２と共に第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 図１４及び図１５と共に第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の０．３度相当のレンズシフト状態における収差図を示し、本図は、広角端状態におけるコマ収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 本発明ズームレンズの第３の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図１８及び図１９と共に第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 図２１及び図２２と共に第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の０．３度相当のレンズシフト状態における収差図を示し、本図は、広角端状態におけるコマ収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 本発明ズームレンズの第４の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図２５及び図２６と共に第４の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 図２８及び図２９と共に第４の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の０．３度相当のレンズシフト状態における収差図を示し、本図は、広角端状態におけるコマ収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示す図である。 本発明撮像装置の一実施形態を示すブロック図である。
１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、３…ズームレンズ、４…ズームレンズ、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、Ｌ１０…負レンズ（第１レンズ）、Ｌ１１…正レンズ（第２レンズ）、１００…撮像装置、１１…ズームレンズ、１２…撮像素子

Claims (10)

  1. 正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群と、
    負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を行う第２レンズ群と、
    正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定された第３レンズ群と、
    正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群と、
    正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、
    前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成され、
    前記第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされ、
    以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにされた
    ズームレンズ。
    （１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
    （２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
    （３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
    （４）１．１＜β５＜１．７
    但し、
    ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
    ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
    β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
    Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
    ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
    β５：第５レンズ群の結像倍率
    とする。
  2. 以下の条件式（５）を満足するようにされた
    請求項１に記載のズームレンズ。
    （５）０．３＜ｆ５ｐ／ｆｔ＜０．７
    但し、
    ｆ５ｐ：第５レンズ群の第２レンズの焦点距離
    ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
    とする。
  3. 以下の条件式（６）を満足するようにされた
    請求項２に記載のズームレンズ。
    （６）−１．０＜ｆ５ｎ／ｆ５ｐ＜−０．５
    但し、
    ｆ５ｎ：第５レンズ群の第１レンズの焦点距離
    とする。
  4. 前記第５レンズ群の第１レンズと第２レンズを樹脂材料によって形成し、
    以下の条件式（７）及び条件式（８）を満足するようにされた
    請求項１に記載のズームレンズ。
    （７）ν５ａ＜４２
    （８）ν５ｂ＞５５
    但し、
    ν５ａ：第５レンズ群の第１レンズのｄ線でのアッベ数
    ν５ｂ：第５レンズ群の第２レンズのｄ線でのアッベ数
    とする。
  5. ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、
    前記ズームレンズは、
    正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群と、
    負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を行う第２レンズ群と、
    正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定された第３レンズ群と、
    正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群と、
    正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、
    前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成され、
    前記第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされ、
    以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにされた
    撮像装置。
    （１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
    （２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
    （３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
    （４）１．１＜β５＜１．７
    但し、
    ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
    ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
    β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
    Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
    ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
    β５：第５レンズ群の結像倍率
    とする。
  6. 正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群と、
    負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を行う第２レンズ群と、
    正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定された第３レンズ群と、
    正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群と、
    負の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、
    前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成され、
    前記第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされ、
    以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにされた
    ズームレンズ。
    （１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
    （２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
    （３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
    （４）１．１＜β５＜１．７
    但し、
    ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
    ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
    β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
    Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
    ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
    β５：第５レンズ群の結像倍率
    とする。
  7. 以下の条件式（５）を満足するようにされた
    請求項６に記載のズームレンズ。
    （５）０．３＜ｆ５ｐ／ｆｔ＜０．７
    但し、
    ｆ５ｐ：第５レンズ群の第２レンズの焦点距離
    ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
    とする。
  8. 以下の条件式（６）を満足するようにされた
    請求項７に記載のズームレンズ。
    （６）−１．０＜ｆ５ｎ／ｆ５ｐ＜−０．５
    但し、
    ｆ５ｎ：第５レンズ群の第１レンズの焦点距離
    とする。
  9. 前記第５レンズ群の第１レンズと第２レンズを樹脂材料によって形成し、
    以下の条件式（７）及び条件式（８）を満足するようにされた
    請求項６に記載のズームレンズ。
    （７）ν５ａ＜４２
    （８）ν５ｂ＞５５
    但し、
    ν５ａ：第５レンズ群の第１レンズのｄ線でのアッベ数
    ν５ｂ：第５レンズ群の第２レンズのｄ線でのアッベ数
    とする。
  10. ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、
    前記ズームレンズは、
    正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群と、
    負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を行う第２レンズ群と、
    正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に光軸方向に対して固定された第３レンズ群と、
    正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群と、
    負の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、
    前記第５レンズ群は、負の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズと、正の屈折力を有し光軸方向に対して垂直な方向へ移動可能な第２レンズとが物体側より像側へ順に配置されて構成され、
    前記第５レンズ群の第２レンズを光軸方向に対して垂直な方向へ移動させることにより像面上に形成される像を光軸方向に垂直な方向へシフトさせることが可能とされ、
    以下の条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにされた
    撮像装置。
    （１）１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．０
    （２）０．２５＜｜β２ｗ｜＜０．４
    （３）−０．０６５＜Ｈ１′／ｆ１ ＜−０．０４５
    （４）１．１＜β５＜１．７
    但し、
    ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
    ｆ４：第４レンズ群の合成焦点距離
    β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群の結像倍率
    Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点と第１レンズ群の像側の主点との間隔（−は物体側、＋は像側）
    ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
    β５：第５レンズ群の結像倍率
    とする。
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