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JP4257600B2 - 撮像装置及びズームレンズ - Google Patents

撮像装置及びズームレンズ Download PDF

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Description

本発明は新規なズームレンズ、特に、ビデオカメラ用又はデジタルスチルカメラ用として好適なズームレンズ及びそれを用いた撮像装置に関する。詳しくは、超広角域をカバーし、広角端でのＦナンバーが小さく、歪曲収差以外の諸収差が良好に補正され、しかも、前玉径が極めて小さいズームレンズ及び撮像素子から得られた映像信号を処理することによって、上記ズームレンズによる歪曲収差を補正して良好な画像を得る撮像装置に関する。
特許文献１には、物体側より順に正、負、正、負、正の屈折力配置からなる５群ズーム方式で、第１、第３、第５のレンズ群を固定し、第２レンズ群を光軸方向に移動させて変倍を行い、第４レンズ群でズーミングによる焦点移動を補正する構成が、高倍率化に好適であることが示されている。
上記特許文献１ではズーム比が約２０倍であったが、本出願人は特許文献２において、上記５群ズーム方式を発展させて、第４レンズ群でフォーカシングも行い、第１レンズ群に非球面を導入し、さらに各レンズ群の枚数を削減しながら形状を最適化することにより、小型でありながらズーム比が５０倍に達する超高倍率ズームレンズを提案した。
また、本出願人は特許文献３において、上記５群ズーム方式の第１レンズ群に超広角に好適なレンズ構成を与え、広角端の画角が約８６°に達すると共にズーム比が約４０倍の超広角超高倍率ズームレンズを提案した。
高倍率化したズームレンズは、全長が長くなってしまうため、撮像装置の形態によっては不都合が生じる場合があるが、本出願人は特許文献４により、第１レンズ群の最も物体側に凹レンズ群を配置し、その直後に直角プリズムを配置して光路を折り曲げることにより、奥行き方向の寸法を短縮する手段を提案した。
特公昭５０−２６９３１号公報
特開平１１−８４２３９号公報
特開２０００−１０５３３６号公報
特開平８−２４８３１８号公報
超広角から超望遠までをカバーする超高倍率ズームレンズを実現することは、上記特許文献３で達成されているが、超広角化にともなって前玉径が大きくなる欠点があった。
また、望遠端の焦点距離が３５ｍｍ判に換算して１０００ｍｍに近い超望遠レンズの領域になるため、軸上色収差の２次スペクトルが画質劣化の主要因になり、その補正のために第１レンズ群の凸レンズには少なくとも１枚以上の異常部分分散性を持った超低分散ガラスを用いる必要があるが、その種のガラスは大量生産において生産性が悪い欠点がある。特に研磨時に傷が入りやすく、また超音波洗浄において潜傷が顕在化して傷になる欠点と、真空蒸着工程においてレンズを加熱してコーティングした後、外気を入れると、レンズが急冷されて割れやすいという欠点がある。
本発明は、上記の５群インナーフォーカス方式ズームレンズにおいて、第１レンズ群を特許文献３とは異なる構成とすることで、広角端の画角が８０度以上の超広角化が可能になると共に、前玉径の増大を極力抑えて、超広角化と小型化を両立させた超広角ズームレンズを提供することを課題とする。
また、超低分散ガラスの生産性の悪さをレンズ構成によって克服し、研磨傷や潜傷の影響を受けにくく、真空蒸着工程を必要としないレンズ構成を提供することを課題とする。
さらに、超広角化と前玉径の小型化を両立させることによって、必然的に補正が困難になる歪曲収差を、映像信号処理によって補正すると共に、歪曲収差補正後の画面から得られる広角端と望遠端の画角の比をズーム比と定義し直すことで、近軸焦点距離比（ズーム比の一般的な定義）を小さくして、さらなる小型化が可能になる。本発明は、広角端で負の歪曲収差、望遠端で正の歪曲収差を積極的に大きく発生させることにより、歪曲収差補正後の画角変化を、近軸焦点距離の変化に対して十分に大きくして、必要なズーム比に対して小型化が可能な撮像装置を提供することを課題とする。
また高倍率化にともなってレンズの全長が長くなることが、撮像装置の形態として好ましくないとき、奥行き方向の寸法を短縮する手段も併せて提供することを課題とする。
本発明撮像装置は、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取り込んだ画像を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、画像制御手段とを備え、上記画像制御手段は、上記ズームレンズによる変倍率に応じて予め用意されている変換座標係数を参照しながら、上記撮像手段によって形成された画像信号によって規定される画像上の点を移動させて座標変換した新たな画像信号を形成し、該新たな画像信号を出力するように構成され、上記ズームレンズは、物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、上記第１レンズ群は、物体側より順に、１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されて構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側に位置した凸レンズのうち少なくとも１面が非球面で構成され、上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、ｄｐを第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み（但し、請求項１３、請求項１４、請求項２９及び請求項３０にあっては、ｄｐを反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和とする）として、各条件式（１′）４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１、（２）０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５及び（４）０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６を満足するものである。
また、本発明ズームレンズは、上記した課題を解決するために、物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、上記第１レンズ群は物体側より順に、１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されて構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側の凸レンズのうち少なくとも１面が非球面で構成され、上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、ｄｐを第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み（但し、請求項１３、請求項１４、請求項２９及び請求項３０にあっては、ｄｐを反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和とする）として、各条件式（１′）４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１、（２）０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５及び（４）０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６を満足するものである。
従って、本発明ズームレンズにあっては、超広角から超望遠をカバーする超高倍率を達成しながら前玉径の小型化が可能である。また、本発明撮像装置にあっては、上記したズームレンズを使用しつつ、歪曲収差を減少させて高画質な画像の取得が可能である。
また、別の本発明撮像装置は、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取り込んだ画像を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、画像制御手段とを備え、上記画像制御手段は、上記ズームレンズによる変倍率に応じて予め用意されている変換座標係数を参照しながら、上記撮像手段によって形成された画像信号によって規定される画像上の点を移動させて座標変換した新たな画像信号を形成し、該新たな画像信号を出力するように構成され、上記ズームレンズは、物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、上記第１レンズ群は、物体側より順に、１枚以上の凹レンズ群と、反射により光路を折り曲げるプリズムと、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されて構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側の凸レンズのうち少なくとも１面が非球面で構成され、上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、ｄｐを第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み（但し、請求項１３、請求項１４、請求項２９及び請求項３０にあっては、ｄｐを反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和とする）として、各条件式（１′）４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１、（２）０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５及び（４）０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６を満足するものである。
また、別の本発明ズームレンズは、上記した課題を解決するために、物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、上記第１レンズ群は物体側より順に、１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と、反射により光路を折り曲げるプリズムと、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されて構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側の凸レンズのうち少なくとも１面が非球面で構成され、上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、ｄｐを第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み（但し、請求項１３、請求項１４、請求項２９及び請求項３０にあっては、ｄｐを反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和とする）として、各条件式（１′）４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１、（２）０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５及び（４）０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６を満足するものである。
従って、別の本発明ズームレンズにあっては、超広角から超望遠をカバーする超高倍率を達成しながら前玉径の小型化が可能であると共に、奥行方向、すなわち、前玉レンズへの入射光軸方向での小型化が可能であり、撮像装置の薄型化に寄与する。また、別の本発明撮像装置にあっては、上記したズームレンズを使用しつつ、歪曲収差を減少させて高画質な画像の取得が可能であり、且つ、奥行方向の小型化、すなわち、薄型化が可能である。
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取り込んだ画像を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、画像制御手段とを備え、上記画像制御手段は、上記ズームレンズによる変倍率に応じて予め用意されている変換座標係数を参照しながら、上記撮像手段によって形成された画像信号によって規定される画像上の点を移動させて座標変換した新たな画像信号を形成し、該新たな画像信号を出力するように構成され、上記ズームレンズは、物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、上記第１レンズ群は、物体側より順に、１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されて構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側に位置した凸レンズのうち少なくとも１面が非球面にされ、上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、ｄｐを第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み（但し、請求項１３、請求項１４、請求項２９及び請求項３０にあっては、ｄｐを反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和とする）として、各条件式（１′）４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１、（２）０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５及び（４）０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６を満足することを特徴とする。
また、本発明ズームレンズは、物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、上記第１レンズ群は物体側より順に、１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されて構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側の凸レンズのうち少なくとも１面が非球面にされ、上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、ｄｐを第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み（但し、請求項１３、請求項１４、請求項２９及び請求項３０にあっては、ｄｐを反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和とする）として、各条件式（１′）４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１、（２）０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５及び（４）０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６を満足することを特徴とする。
従って、本発明ズームレンズにあっては、超広角から超望遠をカバーする超高倍率を達成しながら、第１レンズ群の構成を新しい構成とすることによって前玉径の小型化を達成することが出来る。また、本発明撮像装置にあっては、前玉径の小型化を達成するために発生する歪曲収差を画像処理によって補正することによって、前玉径のより一層の小型化を促進することが可能になる。
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取り込んだ画像を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、画像制御手段とを備え、上記画像制御手段は、上記ズームレンズによる変倍率に応じて予め用意されている変換座標係数を参照しながら、上記撮像手段によって形成された画像信号によって規定される画像上の点を移動させて座標変換した新たな画像信号を形成し、該新たな画像信号を出力するように構成され、上記ズームレンズは、物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、上記第１レンズ群は、物体側より順に、１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と、反射により光路を折り曲げるプリズムと、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されて構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側の凸レンズのうち少なくとも１面が非球面にされ、上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、ｄｐを第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み（但し、請求項１３、請求項１４、請求項２９及び請求項３０にあっては、ｄｐを反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和とする）として、各条件式（１′）４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１、（２）０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５及び（４）０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６を満足することを特徴とする。
また、別の本発明ズームレンズは、物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、上記第１レンズ群は物体側より順に、１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と、反射により光路を折り曲げるプリズムと、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されて構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側の凸レンズのうち少なくとも１面が非球面にされ、上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、ｄｐを第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み（但し、請求項１３、請求項１４、請求項２９及び請求項３０にあっては、ｄｐを反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和とする）として、各条件式（１′）４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１、（２）０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５及び（４）０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６を満足することを特徴とする。
従って、別の本発明ズームレンズにあっては、超広角から超望遠をカバーする超高倍率を達成しながら、第１レンズ群の構成を新しい構成とすることによって前玉径の小型化を達成することが出来ると共に、奥行方向、すなわち、前玉レンズへの入射光軸方向での小型化が可能であり、撮像装置の薄型化に寄与する。また、別の本発明撮像装置にあっては、前玉径の小型化を達成するために発生する歪曲収差を画像処理によって補正することによって、前玉径のより一層の小型化を促進することが可能になる。
請求項２、請求項９、請求項１６及び請求項２３に記載した発明にあっては、上記第１レンズ群の接合レンズは、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズとアッベ数νｄが８４以上の両凸レンズと物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズとから成る３枚接合レンズとして構成されたので、２枚の凹レンズに挟まれた超低分散ガラスから成る凸レンズに生じる潜傷が接合時の接着剤によって埋められて光学的にほとんど影響が生じないようになり、また、超低分散ガラスから成る凸レンズの両面に凹レンズが接合されることによって、超低分散ガラスレンズへのコーティングの必要もなくなり、生産性を高めることが出来る。
請求項３、請求項１０、請求項１７、請求項２４に記載した発明にあっては、上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が凹レンズ１枚で構成され、ｆ１を第１レンズ群の焦点距離、ｆ１Ｆを第１レンズ群の最も物体側の凹レンズ群と像側に強い凸面を向けた凸レンズとの合成焦点距離、ｄｐを第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み（但し、請求項１１、請求項１２、請求項２６、請求項２７にあっては、ｄｐを反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和とする）、Ｈ１′を第１レンズ群の最も像側の面の頂点から第１レンズ群の像側主点までの距離（−は物体側、＋は像側）として、各条件式（１）５ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１、（２）０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５及び（３）０．２ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．３５を満足するので、球面収差やコマ収差及び偏心などの誤差要因による収差変動が過大になるのが防止され、前玉径を効果的に小型化することが出来ると共に、広角端でのが画角を８０°以上としながら良好な収差補正が可能になる。
請求項４、請求項５、請求項１１、請求項１２、請求項１８、請求項１９、請求項２５及び請求項２６に記載した発明にあっては、上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、ｄｐを第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み（但し、請求項１３、請求項１４、請求項２９及び請求項３０にあっては、ｄｐを反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和とする）として、各条件式（１′）４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１、（２）０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５及び（４）０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６を満足するので、球面収差やコマ収差及び偏心などの誤差要因による収差変動が過大になるのが防止され、前玉径を効果的に小型化することが出来ると共に、広角端でのが画角を８０°以上としながら良好な収差補正が可能になる。
請求項８、請求項１３、請求項２０及び請求項２７に記載した発明にあっては、上記第１レンズ群の非球面は、第１レンズ群の最も像側に配置した凸レンズの物体側の面に配置し、有効径内において光軸から離れるにしたがって近軸球面より曲率が緩くなる形状としたとしたので、球面収差やコマ収差の補正を良好に行うことが出来ると共に、広い画角の主光線の傾きを緩くして、第２レンズ群以降のレンズ群における収差補正を容易にすることが出来る。
請求項７、請求項１４、請求項２１及び請求項２８に記載した発明にあっては、ｆＷを広角端における全系の焦点距離、ｆＴを望遠端における全系の焦点距離、ｆｉを第ｉレンズ群の焦点距離、Ｄ４Ｗを広角端において無限遠物体にフォーカスしているときの第４レンズ群と第５レンズ群との間の間隔として、各条件式（５） ０．３５ ＜ │ｆ２│／√（ｆＷ・ｆＴ） ＜ ０．５５、（６） ３．５ ＜ ｆ３／ｆＷ ＜ ９、（７） ４．５ ＜ │ｆ４│／ｆＷ ＜ １０、（８） ４ ＜ ｆ５／ｆＷ ＜ ８及び（９）１．０ ＜ │Ｄ４Ｗ／ｆ４│ ＜ １．３を満足するので、前玉径の小型化に加えて光軸方向での小型化を達成しつつ、高変倍化が可能になる。
以下に、本発明撮像装置及びズームレンズを実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
先ず、図１を参照して本発明撮像装置の実施の形態を説明する。
図１は本発明にかかる撮像装置１００の構成例を示すブロック図である。図１において、１０１はフォーカスレンズ１０１ａやバリエータレンズ１０１ｂを備えたズーミング可能な撮影レンズ、１０２はＣＣＤなどの撮像素子、１０３は画像の歪曲を補正するなど各種動作の制御を行う画像制御回路、１０４は撮像素子１０２から得られる画像データを記憶する第１の画像メモリ、１０５は歪曲を補正した画像データを記憶する第２の画像メモリである。１０６は撮影レンズ１０１の歪曲収差情報を記憶するデータテーブル、１０７は撮影者のズーミングの指示を電気信号に変換するズームスイッチである。
なお、上記撮影レンズ１０１に、例えば、後述する各実施の形態にかかるズームレンズ１又は２を適用した場合、フォーカスレンズ１０１ａは第４レンズ群Ｇ４に相当し、バリエータレンズ１０１ｂは第２レンズ群Ｇ２に相当する。
ズームレンズ１０１にあっては、図３乃至図５、図７乃至図９及び図１１乃至図１３に示すとおり、ズーミングによって歪曲収差曲線が変化する。そして、歪曲収差の変化はバリエータレンズ１０１ｂの位置に依存する。そこで、データテーブル１０６には、バリエータレンズ１０１ｂのある位置における第１の画像メモリ１０４と第２の画像メモリ１０５の二次元的な位置情報を関連づける変換座標係数が記憶されており、また、バリエータレンズ１０１ｂの位置は広角端から望遠端まで多くの位置に区切られて、各々の位置に対応した変換座標係数がデータテーブル１０６に記憶されている。
撮影者がズームスイッチ１０７を操作して、バリエータレンズ１０１ｂの位置を移動させると、画像制御回路１０３は、フォーカスレンズ１０１ａを移動させてフォーカスがボケないように制御すると共に、バリエータレンズ１０１ｂの位置に対応する変換座標係数をデータテーブル１０６から受け取る。なお、バリエータレンズ１０１ｂの位置が予め区切られたいずれかの位置に一致していないときは、その近傍の位置の変換座標係数から補間などの処理により、適切な変換座標係数を得る。変換座標係数は二次元的に離散的に配置された画像上の点の位置を移動させるための係数であるが、離散的に配置された点と点との間の画像に関しては、補間などの処理によって移動するべき位置を求める。画像制御回路１０３は、撮像素子１０２から得られた第１の画像メモリ１０４の情報を、この変換座標係数に基づいて垂直方向及び水平方向における画像移動処理を行うことによって歪曲を補正し、該歪曲を補正した画像情報を第２の画像メモリ１０５に作成し、該第２の画像メモリ１０５に作成された画像情報に基づく信号を映像信号として出力する。
次に、上記した撮像装置１００に使用するのに好適な本発明ズームレンズについて説明する。
本発明ズームレンズは、物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、上記第１レンズ群は物体側より順に、１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されて構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側の凸レンズのうち少なくとも１面が非球面で構成されている。
また、別の本発明ズームレンズは、物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、上記第１レンズ群は物体側より順に、１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と、反射により光路を折り曲げるプリズムと、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されて構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側の凸レンズのうち少なくとも１面が非球面で構成されている。
本発明ズームレンズは、超広角から超望遠をカバーする超高倍率ズームレンズでありながら、その第１レンズ群の構成を新しい構成とすることで、前玉径の小型化という課題を解決している。具体的には物体側より順に１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と像側に強い凸面を向けた凸レンズとによって角倍率が１未満のアフォーカル系に近い構成にすることで、広い画角の主光線の傾きを緩くして、それ以降のレンズ系における収差補正を容易にすることができる。また、この像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚みを適正な範囲で厚くすることで、主光線の傾きをさらに小さくして、前玉径の小型化を達成している。
上記凹レンズ群と分厚い凸レンズによって主光線の傾きを小さくする構成は、超広角化と前玉径の小型化には効果的であるが、広角端の樽型歪曲収差の発生が大きく、それ以降のレンズ系で歪曲収差を補正することは、小型化と両立させたままでは極めて困難である。そこで、本発明ズームレンズを、画像を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、画像制御手段とを備え、上記画像制御手段は、上記ズームレンズによる変倍率に応じて予め用意されている変換座標係数を参照しながら、上記撮像手段によって形成された画像信号によって規定される画像上の点を移動させて座標変換した新たな画像信号を形成し、該新たな画像信号を出力するように構成して、光学的に補正が困難な歪曲収差を画像信号処理によって補正するするようにした上記した本発明撮像装置１００と組み合わせることによって、歪曲収差を含む各種収差が良好に補正され、しかも、超広角域から超望遠域までをカバーしながら小型化された撮像装置を得ることが出来る。
また、別の本発明ズームレンズは、第１レンズ群の上記アフォーカル系に近い構成の要素である分厚い凸レンズは、平凸レンズで成り立つので、これを分厚い平行平面ガラスと凸レンズの２つの要素に分けて、分厚い平行平面ガラスを直角プリズムに置き換ることによって、光学系全体の体積をあまり増やさずに、反射によって光路を折り曲げて、奥行き方向の寸法を短縮することができる。
次に、望遠端で色収差の２次スペクトルを補正するために必要な超低分散ガラスが、大量生産に向かないという欠点を克服するために、本発明ズームレンズでは、第１レンズ群に凹、凸、凹の３枚接合レンズを配置して、その２枚の凹レンズに挟まれた凸レンズを超低分散ガラスとすることで、生産性を改善している。先ず、超低分散ガラスの傷と潜傷の問題であるが、傷が生じないように加工するのではなく、他の一般的なガラスと同様の加工を行い、生じた傷は接合する際の接着剤で埋めて、光学的に影響がほとんどないようにしている。また、同様に、超低分散ガラス製の凸レンズの両面を接合面とすることで、コーティングが必要なくなり、真空蒸着工程で割れたり、冷却時間が長くかかってコストが高くなることを避けることができる。なお、樹脂（接着剤）で傷を埋め、超低分散ガラスに直接コーティングを行わない手段として、収差補正上必要な２枚の凹レンズによって超低分散ガラス製凸レンズをサンドイッチしているが、超低分散ガラス製凸レンズの両面に凹レンズを接合する替わりに、超低分散ガラス製凸レンズの両面に樹脂の被膜を形成しても、同様の効果が得られる。
ところで、本発明ズームレンズにおいて、レンズ系を構成するレンズ群のうち、１つのレンズ群、あるいは１つのレンズ群の一部を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、像をシフトさせることも可能であり、カメラのブレを検出する検出系、上記レンズ群をシフトさせる駆動系、検出系の出力に従って駆動系にシフト量を与える制御系と組合せることにより、防振光学系として機能させることが可能である。特に、本発明ズームレンズにおいては、第３レンズ群か、あるいは、第５レンズ群の一部か全体を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、少ない収差変動で像をシフトさせることが可能である。
本発明ズームレンズは以下の条件式（１）乃至（９）を満足することが好ましい。
（１） ５ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
（１′） ４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
（２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
（３） ０．２ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．３５
（４） ０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６
（５） ０．３５ ＜ │ｆ２│／√（ｆＷ・ｆＴ） ＜ ０．５５
（６） ３．５ ＜ ｆ３／ｆＷ ＜ ９
（７） ４．５ ＜ │ｆ４│／ｆＷ ＜ １０
（８） ４ ＜ ｆ５／ｆＷ ＜ ８
（９） １．０ ＜ │Ｄ４Ｗ／ｆ４│ ＜ １．３
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ１Ｆ：第１レンズ群の最も物体側の凹レンズ群と像側に強い凸面を向けた凸レンズとの合成焦点距離
ｄｐ：第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み（但し、第１レンズ群に反射により光路を折り曲げるプリズムを含む場合は、ｄｐを反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和とする）
Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点から第１レンズ群の像側主点までの距離（−は物体側、＋は像側）
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離
ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離
Ｄ４Ｗ：広角端において無限遠物体にフォーカスしているときの第４レンズ群と第５レンズ群との間の間隔
とする。
条件式（１）（第１レンズ群に反射により光路を折り曲げるためのプリズムを含まない場合に適用される）又は条件式（１′）（第１レンズ群に反射により光路を折り曲げるためのプリズムを含む場合に適用される）は、第１レンズ群の物体側より順に配列された１枚以上の凹レンズ群と像側に強い凸面を向けた凸レンズとによって角倍率が１未満のアフォーカル系に近い構成にするための条件を規定したもので、この凹レンズ群と凸レンズとから成るアフォーカル系に近い構成を第１レンズ群の前群、それに続くレンズ構成を第１レンズ群の後群と呼ぶと、前群のアフォーカルの特性が崩れて負の屈折力を有するようになると、後群の正の屈折力が強くなってしまい、ズーミングにおける中間の焦点距離域よりも望遠側において、球面収差とコマ収差を補正することが困難になる。反対に、前群のアフォーカルの特性が崩れて正の屈折力を有するようになると、上記前群の像側に強い凸面を向けた凸レンズに起因する球面収差が大きくなり、その補正が困難となる。また前群が条件式の範囲を越えて強い屈折力を持ってしまうと、偏心などの誤差要因に対する収差の劣化が敏感になって、製造上の歩留りの悪化を招きやすい。第１レンズ群に反射により光路を折り曲げるためのプリズムを含む形態では、上記凹レンズ群及び像側に強い凸面を向けた凸レンズに加えて上記プリズムを含んだ第１レンズ群の前群をアフォーカル系に近い構成としている。
条件式（２）は、第１レンズ群の前群アフォーカル部の角倍率を適宜設定したときに、前玉径を従来のものより十分に小型化するための条件を規定するもので、アフォーカル部を構成する負の屈折力を持つ構成要因と正の屈折力を持つ構成要因との間をガラスで埋めることにより、アフォーカル部の中での主光線の傾きをより小さくすることができて、効果的に前玉径の小型化を図ることが可能となる。条件式（２）の下限を下回ると、アフォーカル部を構成する負の屈折力を持つ構成要因と正の屈折力を持つ構成要因との間の空気間隔を広く取らざるを得なくなり、その空気間隔内での主光線の傾きが大きくなるため、前玉径が大きくなってしまう。条件式（２）の上限を上回ると、アフォーカル部の全長が長くなるため、前玉径を効果的に小さくすることができなくなる。
条件式（３）及び条件式（４）は、広角端の画角が８０°以上又は９０°以上を達成して、しかも良好な収差補正を得るための条件を規定するもので、超広角化を達成するためには、第１レンズ群の像側主点が第１レンズ群の最も像側の面より十分像側に飛び出した位置になるような屈折力配置、すなわち第１レンズ群のみを見たときに、レトロフォーカスタイプになっていることが望ましい。具体的には８０°以上の画角を達成するためには、最も物体側の凹レンズ群は凹単レンズで構成され、条件式（３）を満足することが望ましい。また、９０°以上の画角を達成するためには、最も物体側の凹レンズ群は２枚の凹レンズで構成され、条件式（４）を満足することが望ましい。
条件式（５）は、主変倍レンズ群である第２レンズ群のパワーを規定するものである。この範囲を適当に選択する事により有効に高変倍化を達成することができる。具体的には、条件式（５）の下限値を下回ると第２レンズ群のパワーが強くなりすぎ、ペッツバール和が負側にに大きくなり像面がオーバー（補正過剰）となるばかりでなく、敏感度が高くなりピントズレや、像揺れが起こり易くなるため機構構成が複雑になり適当ではない。
また、条件式（５）の上限値を上回ると第２レンズ群のパワーが弱くなり所望の変倍比を達成するためには第２レンズ群の移動量を大きくせざるを得なくなり、ズームレンズ全体の大型化を招き適当でない。
第３レンズ群、第４レンズ群及び第５レンズ群はそれぞれ条件式（６）、条件式（７）及び条件式（８）を満足することが好ましい。
条件式（６）と条件式（７）の下限値を下回ると、第３レンズ群から射出される光束が略アフォーカル光束となるために、バックフォーカスの確保が難しく、第４レンズ群を構成するレンズ上に付着したゴミが見えやすくなったり、フィルター等のブロックを入れるのが無理になり、好ましくない。また上限値を上回るとフォーカスのための第４レンズ群の必要移動量が大きくなり、ズームレンズ全体の大型化を招き不適当である。
また、条件式（６）乃至条件式（８）は、絞りから像面側に配置したレンズ群のパワーを特定するものである。それぞれの条件式で規定している範囲は、本ズームレンズの射出瞳位置が短くなりすぎないように設定し、更に、上述した様に物体側からの斜光束を射出瞳に浅い角度で入射させ、前玉径の小型化に寄与させるための条件を規定するものである。
条件式（６）乃至条件式（８）の上限値を上回ると上記斜光束の射出瞳への入射角度を浅い角度に設定することができず、前玉径の増大を招き、また、下限値を下回る射出瞳がプラス側に短くなりすぎ、固体撮像素子に対してテレセントリックな光束を確保することができず、またズーム、フォーカスに対して収差変動が大きくなり適当ではない。各値が条件式（６）乃至条件式（８）で規定した範囲に設定されることにより、フォーカシング時の移動量が大きくならないようにして小型化を達成することができる。そして、条件式（６）乃至条件式（８）の範囲を逸脱すると、上記したように、前玉系が大型化すると共に全系も大型化して、更に、撮像素子に対して適当な射出角度を設定するのが難しくなる。
条件式（９）は、第４レンズ群の屈折力と移動空間に関するものであり、条件式（９）の下限値を下回るとフォーカスのための移動量を確保することが困難となり至近距離物体に対するフォーカシングが困難になる。条件式（９）の上限値を上回るとフォーカシングは容易に行うことができるが、レンズ系全体が大型化するので好ましくない。ところで、リヤフォーカス方式のズームレンズでは、フォーカスレンズである第４レンズ群の繰り出し量は広角端に比べて望遠側で大きくなる特性を有している。特に、この傾向はズーム比が大きくなる程顕著となる。そこで、本発明の高ズーム比のズームレンズの場合、上記条件式の範囲にある事が好ましい。
次に、本発明ズームレンズの実施の形態を示す。
図２乃至図５は本発明ズームレンズの第１の実施の形態１を示すものであり、図２はズームレンズ１のレンズ構成を示す。
図２に示すように、ズームレンズ１は、物体側より順に、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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが配列されて成り、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５は固定で、第２レンズ群Ｇ２を光軸方向に移動させて主に変倍を行い、第４レンズ群Ｇ４を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成されている。
そして、上記第１レンズ群Ｇ１は物体側より順に、凹レンズＬ１−１、像側に強い凸面を向けた凸レンズＬ１−２、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ１−３とアッベ数νｄが８４以上の両凸レンズＬ１−４と物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズＬ１−５との３枚接合レンズ及び物体側に強い凸面を向けた凸レンズＬ１−６が配列されて構成され、上記凸レンズＬ１−６の物体側の面が非球面で構成されている。
また、第３レンズ群Ｇ３の物体側に絞りＩＲが配置され、第５レンズ群Ｇ５と撮像素子１０２との間にフィルタＦＬが配置されている。
なお、本明細書において、非球面形状は、「ｘｉ−ｊ」を非球面の深さ、「Ｈ」を光軸からの高さとすると、数１式によって定義されるものとする。
Figure 0004257600
表１に上記ズームレンズ１を具体化した数値実施例１の諸元を示す。なお、以下の数値実施例はいずれも広角端の焦点距離ｆＷを１に正規化した値で示す。
また、以下の説明において、「ｒｉ−ｊ」は第ｉレンズ群Ｇｉの物体側から数えてｊ番目の面の曲率半径、「ｄｉ−ｊ」は第ｉレンズ群Ｇｉの物体側から数えてｊ番目の面とｊ＋１番目の面との間の面間隔、「ｄＦＬ」はフィルタＦＬの面間隔、「ｎｉ−ｊ」は第ｉレンズ群Ｇｉの物体側から数えてｊ番目のレンズを構成する材質のｄ線における屈折率、「ｎＦＬ」はフィルタＦＬを構成する材質のｄ線における屈折率、「νｉ−ｊ」は第ｉレンズ群Ｇｉの物体側から数えてｊ番目のレンズを構成する材質のアッベ数、「νＦＬ」はフィルタＦＬを構成する材質のアッベ数をそれぞれ示すものとする。
Figure 0004257600
ズームレンズ１において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔ｄ１−１０、第２レンズ群Ｇ２と絞りＩＲとの間の面間隔ｄ２−５、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔ｄ３−５及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５と間の面間隔ｄ４−５は可変である。そこで、表２に、数値実施例１における上記各面間隔の広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点距離、望遠端における各値を焦点距離、Ｆナンバー、画角（２ω）と共に示す。
Figure 0004257600
ズームレンズ１において、第１レンズ群Ｇ１の最も像側に位置した両凸レンズＬ１−６の物体側の面ｒ１−９、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側のレンズＬ３−１の物体側の面ｒ３−１及び第５レンズ群Ｇ５の第２レンズＬ５−２の物体側の面ｒ５−３はそれぞれ非球面で構成されている。そこで、表３に数値実施例１における上記各面の４次、６次及び８次の非球面係数Ａ４、Ａ６及びＡ８を示す。
Figure 0004257600
図３乃至図５に、数値実施例１における広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点位置、望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。なお、球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、破線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、一点鎖線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）における収差曲線を示し、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示すものである。
図６乃至図９は本発明ズームレンズの第２の実施の形態２を示すものであり、図６はズームレンズ２のレンズ構成を示す。
図６に示すように、ズームレンズ２は、物体側より順に、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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが配列されて成り、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５は固定で、第２レンズ群Ｇ２を光軸方向に移動させて主に変倍を行い、第４レンズ群Ｇ４を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成されている。
上記第１レンズ群Ｇ１は物体側より順に、凹レンズＬ１−１、凹レンズＬ１−２、像側に強い凸面を向けた凸レンズＬ１−３、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ１−４とアッベ数νｄが８４以上の両凸レンズＬ１−５と物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズＬ１−６との３枚接合レンズ及び物体側に強い凸面を向けた凸レンズＬ１−７が配列されて構成され、上記凸レンズＬ１−７の物体側の面が非球面で構成されている。
また、第３レンズ群Ｇ３の物体側に絞りＩＲが配置され、第５レンズ群Ｇ５と撮像素子１０２との間にフィルタＦＬが配置されている。
表４に上記ズームレンズ２を具体化した数値実施例２の諸元を示す。
Figure 0004257600
ズームレンズ２において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔ｄ１−１２、第２レンズ群Ｇ２と絞りＩＲとの間の面間隔ｄ２−５、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔ｄ３−５及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５と間の面間隔ｄ４−５は可変である。そこで、表５に、数値実施例２における上記各面間隔の広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点距離、望遠端における各値を焦点距離、Ｆナンバー、画角（２ω）と共に示す。
Figure 0004257600
ズームレンズ２において、第１レンズ群Ｇ１の最も像側に位置した両凸レンズＬ１−７の物体側の面ｒ１−１１、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側のレンズＬ３−１の物体側の面ｒ３−１及び第５レンズ群Ｇ５の第２レンズＬ５−２の物体側の面ｒ５−３はそれぞれ非球面で構成されている。そこで、表６に数値実施例２における上記各面の４次、６次及び８次の非球面係数Ａ４、Ａ６及びＡ８を示す。
Figure 0004257600
図７乃至図９に、数値実施例２における広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点位置、望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。なお、球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、破線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、一点鎖線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）における収差曲線を示し、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示すものである。
図１０乃至図１３は本発明ズームレンズの第３の実施の形態３を示すものであり、図１０はズームレンズ３のレンズ構成を示す。
図１０に示すように、ズームレンズ２は、物体側より順に、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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが配列されて成り、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５は固定で、第２レンズ群Ｇ２を光軸方向に移動させて主に変倍を行い、第４レンズ群Ｇ４を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成されている。
上記第１レンズ群Ｇ１は物体側より順に、凹レンズＬ１−１、直角プリズムＬ１−２、像側に強い凸面を向けた凸レンズＬ１−３、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ１−４とアッベ数νｄが８４以上の両凸レンズＬ１−５と物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズＬ１−６との３枚接合レンズ及び物体側に強い凸面を向けた凸レンズＬ１−７が配列されて構成され、上記凸レンズＬ１−７の物体側の面が非球面で構成されている。
また、第３レンズ群Ｇ３の物体側に絞りＩＲが配置され、第５レンズ群Ｇ５と撮像素子１０２との間にフィルタＦＬが配置されている。
表７に上記ズームレンズ３を具体化した数値実施例３の諸元を示す。
Figure 0004257600
ズームレンズ３において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔ｄ１−１１、第２レンズ群Ｇ２と絞りＩＲとの間の面間隔ｄ２−５、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔ｄ３−５及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５と間の面間隔ｄ４−５は可変である。そこで、表８に、数値実施例３における上記各面間隔の広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点距離、望遠端における各値を焦点距離、Ｆナンバー、画角（２ω）と共に示す。
Figure 0004257600
ズームレンズ３において、第１レンズ群Ｇ１の最も像側に位置した両凸レンズＬ１−７の物体側の面ｒ１−１０、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側のレンズＬ３−１の物体側の面ｒ３−１及び第５レンズ群Ｇ５の第２レンズＬ５−２の物体側の面ｒ５−３はそれぞれ非球面で構成されている。そこで、表９に数値実施例３における上記各面の４次、６次及び８次の非球面係数Ａ４、Ａ６及びＡ８を示す。
Figure 0004257600
図１１乃至図１３に、数値実施例３における広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点位置、望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。なお、球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、破線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、一点鎖線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）における収差曲線を示し、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示すものである。
表１０に、上記各数値実施例における上記各条件式の数値対応表を示す。
Figure 0004257600
なお、上記した各実施の形態及び数値実施例に示した各部の具体的形状及び構造並びに数値は、本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、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。
ビデオカメラ、静止画ビデオカメラ、スチルカメラ等に適用することができ、各種収差が良好に補正されると共に超広角から超望遠までを含む超高倍率でありながら、小型に構成することができる。
本発明撮像装置の構成を示すブロック図である。 図３乃至図５と共に本発明ズームレンズの第１の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す概略図である。 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１の諸収差を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 図７乃至図９と共に本発明ズームレンズの第２の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す概略図である。 図８及び図９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２の諸収差を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 図１１乃至図１３と共に本発明ズームレンズの第３の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す概略図である。 図１２及び図１３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３の諸収差を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。
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、１…ズームレンズ、Ｌ１−１…凹レンズ（凹レンズ群）、Ｌ１−２…像側に強い凸面を向けた凸レンズ、Ｌ１−３…物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズ、Ｌ１−４…アッベ数νｄが８４以上の両凸レンズ、Ｌ１−５…物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズ、Ｌ１−６…物体側に強い凸面を向けた凸レンズ、２…ズームレンズ、Ｌ１−１及びＬ１−２…凹レンズ群、Ｌ１−３…像側に強い凸面を向けた凸レンズ、Ｌ１−４…物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズ、Ｌ１−５…アッベ数νｄが８４以上の両凸レンズ、Ｌ１−６…物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズ、Ｌ１−７…物体側に強い凸面を向けた凸レンズ、３…ズームレンズ、Ｌ１−１…凹レンズ（凹レンズ群）、Ｌ１−２…反射により光路を折り曲げるプリズム、Ｌ１−３…像側に強い凸面を向けた凸レンズ、Ｌ１−４…物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズ、Ｌ１−５…アッベ数νｄが８４以上の両凸レンズ、Ｌ１−６…物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズ、Ｌ１−７…物体側に強い凸面を向けた凸レンズ、１００…撮像装置、１０１…ズームレンズ、１０２…撮像素子（撮像手段）、１０３…画像制御回路（画像制御手段）

Claims (28)

  1. ズームレンズと、該ズームレンズによって取り込んだ画像を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、画像制御手段とを備え、
    上記画像制御手段は、上記ズームレンズによる変倍率に応じて予め用意されている変換座標係数を参照しながら、上記撮像手段によって形成された画像信号によって規定される画像上の点を移動させて座標変換した新たな画像信号を形成し、該新たな画像信号を出力するように構成され、
    上記ズームレンズは、物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、
    上記第１レンズ群は、物体側より順に、１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されて構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側に位置した凸レンズのうち少なくとも１面が非球面にされ、
    上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が凹レンズ１枚で構成され、以下の各条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とする撮像装置。
    （１） ５ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
    （３） ０．２ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．３５
    但し、
    ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
    ｆ１Ｆ：第１レンズ群の最も物体側の凹レンズ群と像側に強い凸面を向けた凸レンズとの合成焦点距離
    ｄｐ：第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み
    Ｈ１′：第１レンズ群の最も像側の面の頂点から第１レンズ群の像側主点までの距離（−は物体側、＋は像側）
    とする。
  2. 上記第１レンズ群の接合レンズは、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズとアッベ数νｄが８４以上の両凸レンズと物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズとから成る３枚接合レンズとして構成された
    ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
  3. 上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が凹レンズ１枚で構成され、以下の各条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
    （１） ５ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
    （３） ０．２ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．３５
    但し、
    ｄｐ：第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み
    とする。
  4. 上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、以下の各条件式（１′）、（２）及び（４）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
    （１′） ４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
    （４） ０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６
    但し、
    ｄｐ：第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み
    とする。
  5. 上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、以下の各条件式（１′）、（２）及び（４）を満足することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
    （１′） ４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
    （４） ０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６
    但し、
    ｄｐ：第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み
    とする。
  6. 上記第１レンズ群の非球面は、第１レンズ群の最も像側に配置した凸レンズの物体側の面に配置し、有効径内において光軸から離れるにしたがって近軸球面より曲率が緩くなる形状とした
    ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
  7. 上記ズームレンズにおいて、以下の各条件式（５）乃至（９）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
    （５） ０．３５ ＜ │ｆ２│／√（ｆＷ・ｆＴ） ＜ ０．５５
    （６） ３．５ ＜ ｆ３／ｆＷ ＜ ９
    （７） ４．５ ＜ │ｆ４│／ｆＷ ＜ １０
    （８） ４ ＜ ｆ５／ｆＷ ＜ ８
    （９） １．０ ＜ │Ｄ４Ｗ／ｆ４│ ＜ １．３
    但し、
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
    ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離
    ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離
    Ｄ４Ｗ：広角端において無限遠物体にフォーカスしているときの第４レンズ群と第５レンズ群との間の間隔
    とする。
  8. ズームレンズと、該ズームレンズによって取り込んだ画像を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、画像制御手段とを備え、
    上記画像制御手段は、上記ズームレンズによる変倍率に応じて予め用意されている変換座標係数を参照しながら、上記撮像手段によって形成された画像信号によって規定される画像上の点を移動させて座標変換した新たな画像信号を形成し、該新たな画像信号を出力するように構成され、
    上記ズームレンズは、物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、
    上記第１レンズ群は、物体側より順に、１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と、反射により光路を折り曲げるプリズムと、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されて構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側の凸レンズのうち少なくとも１面が非球面にされ、
    上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が凹レンズ１枚で構成され、以下の各条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とする撮像装置。
    （１） ５ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
    （３） ０．２ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．３５
    但し、
    ｄｐ：反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和
    とする。
  9. 上記第１レンズ群の接合レンズは、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズとアッベ数νｄが８４以上の両凸レンズと物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズとから成る３枚接合レンズとして構成された
    ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
  10. 上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が凹レンズ１枚で構成され、以下の各条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
    （１） ５ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
    （３） ０．２ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．３５
    但し、
    ｄｐ：反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和
    とする。
  11. 上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、以下の各条件式（１′）、（２）及び（４）を満足することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
    （１′） ４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
    （４） ０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６
    但し、
    ｄｐ：反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和
    とする。
  12. 上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、以下の各条件式（１′）、（２）及び（４）を満足することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
    （１′） ４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
    （４） ０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６
    但し、
    ｄｐ：反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和
    とする。
  13. 上記第１レンズ群の非球面は、第１レンズ群の最も像側に配置した凸レンズの物体側の面に配置し、有効径内において光軸から離れるにしたがって近軸球面より曲率が緩くなる形状とした
    ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
  14. 上記ズームレンズにおいて、以下の各条件式（５）乃至（９）を満足することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
    （５） ０．３５ ＜ │ｆ２│／√（ｆＷ・ｆＴ） ＜ ０．５５
    （６） ３．５ ＜ ｆ３／ｆＷ ＜ ９
    （７） ４．５ ＜ │ｆ４│／ｆＷ ＜ １０
    （８） ４ ＜ ｆ５／ｆＷ ＜ ８
    （９） １．０ ＜ │Ｄ４Ｗ／ｆ４│ ＜ １．３
    但し、
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
    ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離
    ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離
    Ｄ４Ｗ：広角端において無限遠物体にフォーカスしているときの第４レンズ群と第５レンズ群との間の間隔
    とする。
  15. 物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、
    上記第１レンズ群は物体側より順に、１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されてで構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側の凸レンズのうち少なくとも１面が非球面にされ、
    上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が凹レンズ１枚で構成され、以下の各条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
    （１） ５ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄp／ｆ１ ＜ １．５
    （３） ０．２ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．３５
    但し、
    ｄｐ：第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み
    とする。
  16. 上記第１レンズ群の接合レンズは、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズとアッベ数νｄが８４以上の両凸レンズと物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズとから成る３枚接合レンズとして構成された
    ことを特徴とする請求項１５に記載のズームレンズ。
  17. 上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が凹レンズ１枚で構成され、以下の各条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とする請求項１６に記載のズームレンズ。
    （１） ５ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
    （３） ０．２ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．３５
    但し、
    ｄｐ：第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み
    とする。
  18. 上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、以下の各条件式（１′）、（２）及び（４）を満足することを特徴とする請求項１５に記載のズームレンズ。
    （１′） ４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
    （４） ０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６
    但し、
    ｄｐ：第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み
    とする。
  19. 上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、以下の各条件式（１′）、（２）及び（４）を満足することを特徴とする請求項１６に記載のズームレンズ。
    （１′） ４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
    （４） ０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６
    但し、
    ｄｐ：第１レンズ群の像側に強い凸面を向けた凸レンズの厚み
    とする。
  20. 上記第１レンズ群の非球面は、第１レンズ群の最も像側に配置した凸レンズの物体側の面に配置し、有効径内において光軸から離れるにしたがって近軸球面より曲率が緩くなる形状とした
    ことを特徴とする請求項１５に記載のズームレンズ。
  21. 上記ズームレンズにおいて、以下の各条件式（５）乃至（９）を満足することを特徴とする請求項１５に記載のズームレンズ。
    （５） ０．３５ ＜ │ｆ２│／√（ｆＷ・ｆＴ） ＜ ０．５５
    （６） ３．５ ＜ ｆ３／ｆＷ ＜ ９
    （７） ４．５ ＜ │ｆ４│／ｆＷ ＜ １０
    （８） ４ ＜ ｆ５／ｆＷ ＜ ８
    （９） １．０ ＜ │Ｄ４Ｗ／ｆ４│ ＜ １．３
    但し、
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
    ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離
    ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離
    Ｄ４Ｗ：広角端において無限遠物体にフォーカスしているときの第４レンズ群と第５レンズ群との間の間隔
    とする。
  22. 物体側より順に、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レンズ群とが配列されて成り、第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群は固定で、第２レンズ群を光軸方向に移動させることによって主に変倍を行い、第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、
    上記第１レンズ群は物体側より順に、１枚以上のレンズから成る凹レンズ群と、反射により光路を折り曲げるプリズムと、像側に強い凸面を向けた凸レンズと、凹レンズとアッベ数νｄが８４以上の凸レンズを含む接合レンズと、物体側に強い凸面を向けた凸レンズとが配列されて構成され、上記接合レンズの空気に接触する面と上記最も像側の凸レンズのうち少なくとも１面が非球面にされ、
    上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が凹レンズ１枚で構成され、以下の各条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
    （１） ５ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄp／ｆ１ ＜ １．５
    （３） ０．２ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．３５
    但し、
    ｄｐ：反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和
    とする。
  23. 上記第１レンズ群の接合レンズは、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズとアッベ数νｄが８４以上の両凸レンズと物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズとから成る３枚接合レンズとして構成された
    ことを特徴とする請求項２２に記載のズームレンズ。
  24. 上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が凹レンズ１枚で構成され、以下の各条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とする請求項２３に記載のズームレンズ。
    （１） ５ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄp／ｆ１ ＜ １．５
    （３） ０．２ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．３５
    但し、
    ｄｐ：反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和
    とする。
  25. 上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、以下の各条件式（１′）、（２）及び（４）を満足することを特徴とする請求項２２に記載のズームレンズ。
    （１′） ４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
    （４） ０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６
    但し、
    ｄｐ：反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和
    とする。
  26. 上記第１レンズ群は、最も物体側の凹レンズ群が物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凹レンズとの２枚で構成され、以下の各条件式（１′）、（２）及び（４）を満足することを特徴とする請求項２３に記載のズームレンズ。
    （１′） ４ ＜ │ｆ１Ｆ│／ｆ１
    （２） ０．４ ＜ ｄｐ／ｆ１ ＜ １．５
    （４） ０．３５ ＜ Ｈ１′／ｆ１ ＜０．６
    但し、
    ｄｐ：反射により光路を折り曲げるプリズムと像側に強い凸面を向けた凸レンズとの厚みの和
    とする。
  27. 上記第１レンズ群の非球面は、第１レンズ群の最も像側に配置した凸レンズの物体側の面に配置し、有効径内において光軸から離れるにしたがって近軸球面より曲率が緩くなる形状とした
    ことを特徴とする請求項２２に記載のズームレンズ。
  28. 上記ズームレンズにおいて、以下の各条件式（５）乃至（９）を満足することを特徴とする請求項２２に記載のズームレンズ。
    （５） ０．３５ ＜ │ｆ２│／√（ｆＷ・ｆＴ） ＜ ０．５５
    （６） ３．５ ＜ ｆ３／ｆＷ ＜ ９
    （７） ４．５ ＜ │ｆ４│／ｆＷ ＜ １０
    （８） ４ ＜ ｆ５／ｆＷ ＜ ８
    （９） １．０ ＜ │Ｄ４Ｗ／ｆ４│ ＜ １．３
    但し、
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
    ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離
    ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離
    Ｄ４Ｗ：広角端において無限遠物体にフォーカスしているときの第４レンズ群と第５レンズ群との間の間隔
    とする。
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