(57)【要約】      （修正有）【課題】光学性能を確保しつつ、画角の確保、変倍比の確保、及び、小型化に有利なズームレンズを提供する。【解決手段】物体側から像側に順に、負、正、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３と、屈折曲面を有する第４レンズ群Ｇ４とを有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、少なくとも第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３が移動し、かつ、各レンズ群の間の間隔が変化し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に順に、光軸上にて間隔を空けて配置された負レンズ成分と正レンズ成分とを有し、第１レンズ群Ｇ１中のレンズ成分の総数は２であり、第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも１つの負レンズと少なくとも１つの正レンズを含む３枚のレンズを含み、かつ、第２レンズ群Ｇ２は、物体側面と像側面の曲率が異なる２つのレンズの向かい合う２つの屈折面を接合してなる接合面を複数有する。【選択図】図１
2010145466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側に順に、
負屈折力の第１レンズ群と、
正屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
屈折曲面を有する第４レンズ群と
を有し、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、
少なくとも前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群が移動し、
かつ、
前記各レンズ群の間の間隔が変化し、
前記第１レンズ群は、物体側から像側に順に、光軸上にて間隔を空けて配置された負屈折力の負レンズ成分と正屈折力の正レンズ成分とを有し、
前記第１レンズ群中のレンズ成分の総数は２であり、
前記第２レンズ群は、少なくとも１つの負レンズと少なくとも１つの正レンズを含む３枚のレンズを含み、
かつ、
前記第２レンズ群は、物体側面と像側面の曲率が異なる２つのレンズの向かい合う２つの屈折面を接合してなる接合面を複数有する
ことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記ズームレンズは広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群と一体で移動する明るさ絞りを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記第２レンズ群が以下の条件式（１）を満足する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
０．８＜ＤG2／ｆｗ＜３．０                         ・・・（１）
ただし、ＤG2は、光軸上での前記第２レンズ群の厚み、
ｆｗは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項４】
前記第２レンズ群は複数の正レンズを有し、
前記第２レンズ群中の前記複数の正レンズのうちで最も物体側の正レンズと最も像側の正レンズが以下の条件式（２）を満足する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のズームレンズ。
０．５＜φG2PF／φG2PR＜２５．０                        ・・・（２）
ただし、φG2PFは、前記第２レンズ群中の前記複数の正レンズのうちで最も物体側の正レンズの屈折力、
φG2PRは、前記第２レンズ群中の前記複数の正レンズのうちで最も像側の正レンズの屈折力、
である。
【請求項５】
前記第２レンズ群中の接合面の総数が以下の条件式（３）を満足する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のズームレンズ。
２≦Ｎ2Gcem≦４                                       ・・・（３）
ただし、Ｎ2Gcemは、前記第２レンズ群中の接合面の総数であり、整数である。
【請求項６】
前記第１レンズ群が以下の条件式（４）を満足する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のズームレンズ。
０．１０＜ＤL12／ＤG1＜０．８０                       ・・・（４）
ただし、ＤG1は、光軸上での前記第１レンズ群の厚み、
ＤL12は、前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分と前記正レンズ成分との間の光軸上での距離、
である。
【請求項７】
前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分が以下の条件式（５）を満足する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のズームレンズ。
−１．０＜（ｒ1a＋ｒ1b）／（ｒ1a−ｒ1b）＜０．９８      ・・・（５）
ただし、ｒ1aは、前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
ｒ1bは、前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
である。
【請求項８】
前記第２レンズ群中のレンズ成分の総数が１から３のいずれかである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第３レンズ群中のレンズ成分の総数と前記第４レンズ群中のレンズ成分の総数の和が３以下である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記第４レンズ群は負の屈折力を有し、
前記ズームレンズが４群ズームレンズである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１１】
以下の条件式（６）を満足する
ことを特徴とする請求項１０に記載のズームレンズ。
０．５＜ＤG3G4／ＤL12＜３                               ・・・（６）
ただし、ＤG3G4は、広角端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の光軸上での距離、
ＤL12は、前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分と前記正レンズ成分との間の光軸上での距離、
である。
【請求項１２】
前記第１レンズ群が以下の条件式（７）を満足する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のズームレンズ。
１．８７＜ＡＶＥ（ｎｄG1）＜２．４０               ・・・（７）
ただし、ＡＶＥ（ｎｄG1）は、前記第１レンズ群中の全レンズの屈折率の平均値である。
【請求項１３】
物体側から像側に順に、
負屈折力の第１レンズ群と、
正屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と  を有し、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、少なくとも前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群が移動し、
かつ、
前記各レンズ群の間の間隔が変化し、
前記第２レンズ群は、少なくとも１つの負レンズと少なくとも１つの正レンズを含む少なくとも３枚のレンズを含み、
かつ、
前記第２レンズ群は、物体側面と像側面の形状が異なる２つのレンズの向かい合う２つの屈折面を接合してなる接合面を複数有し、
前記第１レンズ群が以下の条件式（７）を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
１．８７＜ＡＶＥ（ｎｄG1）＜２．４０               ・・・（７）
ただし、ＡＶＥ（ｎｄG1）は、前記第１レンズ群中の全レンズの屈折率の平均値である。
【請求項１４】
前記ズームレンズが前記第３レンズ群の像側に屈折曲面をもつ第４レンズ群を有する
ことを特徴とする請求項１３に記載のズームレンズ。
【請求項１５】
前記第４レンズ群が前記ズーミングの際に固定される
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１２、請求項１４のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１６】
前記第３レンズ群の移動によりフォーカシングを行い、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第４レンズ群が前記フォーカシングの際に固定される
ことを特徴とする請求項１５に記載のズームレンズ。
【請求項１７】
ズームレンズと、
前記ズームレンズの像側に配置された撮像面を有し、かつ、前記撮像面上の光学像を電気信号に変換する撮像素子を有し、
前記ズームレンズが請求項１乃至請求項１６のいずれかのズームレンズであることを特徴とする撮像装置。
【請求項１８】
前記ズームレンズによるディストーションを含んだ前記電気信号を、画像処理によりディストーションを補正した画像信号に変換する画像変換部を有する
ことを特徴とする請求項１７に記載の撮像装置。
【請求項１９】
前記ズームレンズによる倍率の色収差を含んだ前記電気信号を、画像処理により補正した画像信号に変換する画像変換部を有する
ことを特徴とする請求項１８に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はズームレンズに関するものである。更には、それを備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年はフィルムに被写体の像を露光するタイプのカメラに代わり、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳセンサーなどの撮像素子の撮像面に像を形成し電気的に画像を記録するデジタルカメラが普及している。普及タイプのデジタルカメラのユーザーは、いつでもどこでも手軽に様々なシーンで撮影を楽しみたいという要望を持っている。そのため、小型なデジタルカメラが好まれるようになっている。デジタルカメラは、小型な撮像素子を使用することで、フィルムを用いたカメラに比べて小型化が可能となる。
【０００３】
このようなデジタルカメラの分野においては、小型化や、広画角化、高変倍比化が求められている。小型化や画角の確保に有利なズームレンズとして、最も物体側に負屈折力のレンズ群を配置した負先行タイプのズームレンズが例えば特許文献１、２にて知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２１５６１号公報
【特許文献２】特開２００４−３１８１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたズームレンズは、第１レンズ群中に含まれるレンズ成分の総数が多く、ズームレンズをカメラ本体に沈胴収納した際の小型化に不利となる。
【０００６】
特許文献２に開示されたズームレンズは、第１レンズ群中に含まれるレンズ成分が１つのみであり、軸外収差への影響を考慮すると、広画角化や、高変倍比化に不利である。
【０００７】
また、これら特許文献に開示されたズームレンズは、第２レンズ群が３つ以上のレンズを有するにも関わらず、接合面の数が１つのみであり、軸上および倍率色収差への影響を考慮すると、高変倍比化に不利となる。また、第２レンズ群中の各レンズ成分は、枠を介在して位置が定められるため、レンズ同士の偏心が起こりやすくなり、製造誤差による収差が生じやすくなる。
【０００８】
本発明は従来技術のこのような課題に鑑みてなされたものであり、光学性能を確保しつつ、画角の確保、変倍比の確保、及び、小型化に有利なズームレンズを提供することを目的とするものである。さらには、そのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題に鑑み、本発明の第１の側面のズームレンズは、
物体側から像側に順に、
負屈折力の第１レンズ群と、
正屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
屈折曲面を有する第４レンズ群と、
を有し、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、
少なくとも第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群が移動し、かつ、各レンズ群の間の間隔が変化する。
【００１０】
そして、第１レンズ群は、物体側から像側に順に、光軸上にて間隔を空けて配置された負屈折力の負レンズ成分と正屈折力の正レンズ成分とを有し、かつ、第１レンズ群中のレンズ成分の総数を２とする。
【００１１】
そして、第２レンズ群は、少なくとも１つの負レンズと少なくとも１つの正レンズを含む３枚のレンズを含み、かつ、物体側面と像側面の曲率が異なる２つのレンズの向かい合う２つの屈折面を接合してなる接合面を複数有する。
【００１２】
ここで、レンズ成分は、光軸上にて空気と接する屈折面が物体側面と像側面の２面のみのレンズ体とする。
【００１３】
また、ズームレンズがフォーカシング機能を備える場合は、最も遠距離にフォーカシングした状態での構成とする。
【００１４】
このように、第１レンズ群を負屈折力とすることによって、ズームレンズを構成するレンズ群数の低減や径方向の小型化、画角の確保に有利となる。第２レンズ群を正屈折力とすることで、このレンズ群に変倍機能を持たせられる。第３レンズ群を正屈折力とすることで、広角端および望遠端での射出瞳位置の調整や像面湾曲の補正に有利となる。さらに屈折曲面を有する第４レンズ群を第３レンズ群の像側に配置することによって、広角端の像面湾曲の低減に有利となる。また、第３レンズ群をフォーカシング時に移動するレンズ群とする場合、近距離物点での像面湾曲の低減に有利となる。
【００１５】
第１レンズ群を、物体側から像側に順に、負屈折力の負レンズ成分と正屈折力の正レンズ成分とすることで、第１レンズ群の主点を物体側よりにして第１レンズ群の径方向のサイズやズームレンズ全長を小さくしやすくなる。また、少ないレンズ成分数ながら、第１レンズ群の色収差の低減、望遠端での軸上収差の低減に有利となる。
【００１６】
第２レンズ群を上述の構成とすることにより、第２レンズ群での軸上色収差、倍率の色収差の低減に有利となる。加えて、複数の接合面を有することで、鏡枠を介在させずに複数のレンズ同士を直接固定することで、レンズ同士の相対的な偏心による収差への影響を抑えやすくなる。これらのことから、広画角化や高変倍比化に有利となる。
【００１７】
上述のズームレンズについて、さらに以下に示す各構成を満足することが好ましい。
【００１８】
ズームレンズが、広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群と一体で移動する明るさ絞りを有することが好ましい。第２レンズ群中の光束径を小さくでき、小型化や収差低減などに有利となる。明るさ絞りは第２レンズ群の物体側、像側、レンズ群中のいずれかに配置してもよいが、第２レンズ群の像側に配置すると、軸外収差の補正に有利となる。
【００１９】
第２レンズ群が以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
０．８＜ＤG2／ｆｗ＜３．０                         ・・・（１）
ただし、ＤG2は、光軸上での第２レンズ群の厚み、
ｆｗは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【００２０】
条件式（１）は、第２レンズ群の光軸上の好ましい厚みに関する条件式である。下限を下回らないようにすることで、変倍時の広角端および望遠端での収差の変動や球面収差、非点収差の低減に有利となる。上限を上回らないようにすることで、ズームレンズの薄型化に有利となる。
【００２１】
第２レンズ群は複数の正レンズを有し、
第２レンズ群中の複数の正レンズのうちで最も物体側の正レンズと最も像側の正レンズが以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０．５＜φG2PF／φG2PR＜２５．０                        ・・・（２）
ただし、φG2PFは、第２レンズ群中の複数の正レンズのうちで最も物体側の正レンズの屈折力、
φG2PRは、第２レンズ群中の複数の正レンズのうちで最も像側の正レンズの屈折力、
である。
【００２２】
条件式（２）は、第２レンズ群中の正レンズの好ましい屈折力配分に関する条件式である。下限値を下回らず、上限値を上回らないようにすることで、物体側の正レンズ、像側の正レンズのそれぞれの屈折力（焦点距離の逆数）を適正にでき、軸上収差の低減に有利となり、高変倍比化につながる。
【００２３】
さらには、第２レンズ群中の正レンズの総数を２とすると、第２レンズ群の小型化や低コスト化につながる。
【００２４】
第２レンズ群中の接合面の総数が以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
２≦Ｎ2Gcem≦４                                       ・・・（３）
ただし、Ｎ2Gcemは、第２レンズ群中の接合面の総数であり、整数である。
【００２５】
条件式（３）は、第２レンズ群中の接合面の好ましい総数に関するものである。下限を下回らないようにすることで、軸上の収差や像面湾曲、非点収差の補正に有利となる。上限を上回らないようにすることで、第２レンズ群中のレンズ総数を低減しやすくなり、沈胴時の薄型化などに有利となる。
【００２６】
さらには、接合面を含むレンズ成分は、正レンズと負レンズを有することがより好ましい。諸収差の補正にいっそう有利となる。
【００２７】
第１レンズ群が以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．１０＜ＤL12／ＤG1＜０．８０                       ・・・（４）
ただし、ＤG1は、光軸上での第１レンズ群の厚み、
ＤL12は、第１レンズ群中の正レンズ成分と負レンズ成分との間の光軸上での距離、
である。
【００２８】
条件式（４）は、第１レンズ群内の第1レンズ成分と第２レンズ成分との間の好ましい距離に関するものである。下限を下回らないようにすることで、広角端での像面湾曲を低減しながらも主点位置を物体側へ配置でき、第１レンズ群の小径化に有利となり、広画角化に有利となる。上限を上回らないようにすることで、ズームレンズを沈胴した際の小型化に有利となる。
【００２９】
第１レンズ群中の負レンズ成分が以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
−１．０＜（ｒ1a＋ｒ1b）／（ｒ1a−ｒ1b）＜０．９８      ・・・（５）
ただし、ｒ1aは、第１レンズ群中の負レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
ｒ1bは、第１レンズ群中の負レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
である。
【００３０】
条件式（５）は、第１レンズ群中の負レンズ成分の好ましい形状に関する条件式である。下限を下回らず、上限を上回らないようにすることで、物体側面と像側面の曲率を適正にでき、広角端での像面湾曲や望遠端での球面収差の発生を抑えることが可能となる。
【００３１】
また、第２レンズ群中のレンズ成分の総数が１から３のいずれかであることが好ましい。第２レンズ群を１成分または２成分または３成分で構成することによって、沈胴時の薄型化を図りながら、軸上の収差を良好に補正することができる。
【００３２】
さらに、第３レンズ群中のレンズ成分の総数と第４レンズ群中のレンズ成分の総数の和が３以下であることが好ましい。第３レンズ群と第４レンズ群を合計３以下のレンズ成分で構成することによって、小型化に有利となる。
【００３３】
また、第４レンズ群は負の屈折力を有し、ズームレンズを４群ズームレンズとすることが好ましい。物体側から順に、負屈折の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群、負屈折力の第４レンズ群の構成とすることで、ズームレンズの各群の屈折力符号の配置が対称的となり、軸外収差の補正や、ズームレンズの小型化に有利となる。
【００３４】
さらには、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
０．５＜ＤG3G4／ＤL12＜３                               ・・・（６）
ただし、ＤG3G4は、広角端における第３レンズ群と第４レンズ群との間の光軸上での距離、
ＤL12は、第１レンズ群中の負レンズ成分と正レンズ成分との間の光軸上での距離、
である。
【００３５】
条件式（６）は、物体側から順に、負正正負の群の配列をもつ光学系において、対称性をいっそう良好にしやすくし、全体として収差を良好に補正するための条件式である。特に軸外の収差に関して効果がある。下限を下回らず、上限を上回らないようにすることで、ズームレンズ全体の屈折力配置の対称性を良好にでき、諸収差、特に軸外収差の低減に有利となる。
【００３６】
第１レンズ群が以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
１．８７＜ＡＶＥ（ｎｄG1）＜２．４０               ・・・（７）
ただし、ＡＶＥ（ｎｄG1）は、第１レンズ群中の全レンズの屈折率の平均値である。
【００３７】
条件式（７）は、第１レンズ群を構成するレンズの好ましい屈折率の平均値を特定するものである。下限を下回らないようにして屈折率を確保することで、第１レンズ群中の各レンズ面での収差発生を抑えつつ画角の確保や変倍比の確保に必要な第１レンズ群の屈折力を確保しやすくなる。上限を上回らないようにすることで、材料コストの低減に有利となる。
【００３８】
第２の側面の本発明のズームレンズは、
物体側から像側に順に、
負屈折力の第１レンズ群と、
正屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
を有する。
【００３９】
そして、広角端から望遠端へのズーミングに際して、
少なくとも第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群が移動し、
かつ、
各レンズ群の間の間隔が変化する。
【００４０】
そして、第２レンズ群は、
少なくとも１つの負レンズと少なくとも１つの正レンズを含む少なくとも３枚のレンズを含み、
かつ、
第２レンズ群は、物体側面と像側面の曲率が異なる２つのレンズの向かい合う２つの屈折面を接合してなる接合面を複数有する。
【００４１】
そして、第１レンズ群が以下の条件式（７）を満足する。
１．８７＜ＡＶＥ（ｎｄG1）＜２．４０               ・・・（７）
ただし、ＡＶＥ（ｎｄG1）は、第１レンズ群中の全レンズの屈折率の平均値である。
【００４２】
前述の通り、条件式（７）を満足することで、第１レンズ群のコストや収差を抑えつつ、画角の確保や変倍比の確保に必要な第１レンズ群の負屈折力を得ることができる。
【００４３】
したがって、第１レンズ群のレンズ枚数の低減や、画角の確保、レンズ全長の短縮化などに有利となる。
【００４４】
第２レンズ群の上述の構成による機能は第１の側面における本発明で説明した。
【００４５】
さらに、第２の側面の発明のズームレンズにて第３レンズ群の像側に屈折曲面をもつ第４レンズ群を有することが好ましい。像面湾曲の低減に有利となる。
【００４６】
さらに、第３レンズ群がフォーカシングに移動する場合は像面湾曲の変動の低減に有利となる。
【００４７】
また、第２の側面の発明と前述の各構成要件のいずれかを同時に満足することがより好ましい。
【００４８】
また、第４レンズ群がズーミングの際に固定されることが好ましい。第４レンズ群を固定とすることによって、メカ構成を大幅に簡素化することが可能となり、沈胴時の薄型化やコストの削減につながる。
【００４９】
さらに、第３レンズ群の移動によりフォーカシングを行い、
第１レンズ群、第２レンズ群、第４レンズ群がフォーカシングの際に固定されることが好ましい。第４レンズ群をフォーカシング時にも固定とすることによって、メカ構成を大幅に簡素化することが可能となり、沈胴時の薄型化やコストの削減につながる。
【００５０】
また、本発明の撮像装置は、
ズームレンズと、
ズームレンズの像側に配置された撮像面上の光学像を電気信号に変換する撮像素子を有し、
そのズームレンズが前述のいずれかのズームレンズとするものである。
【００５１】
このとき、ズームレンズによるディストーションを含んだ電気信号を、画像処理によりディストーションを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することがより好ましい。
【００５２】
ズームレンズによる像は、広角端にて、ディストーションと非点収差がトレードオフの関係になりやすい。そのため、非点収差を光学的に補正し、広角側で発生しやすい樽型の出ディストーションを電気的に補正したうえで画像の記録や表示を行うことで、ズームレンズの小型化や記録画像の画質向上につながる。
【００５３】
さらには、ズームレンズによる倍率の色収差を含んだ電気信号を、画像処理により補正した画像信号に変換する画像変換部を有することがより好ましい。例えば、色信号ごとにディストーションを電気的に補正すると、結果的に倍率の色収差も補正される。これにより、ズームレンズ自体の倍率の色収差の発生を共用でき、材料コストの低減や小型化に有利となる。
【００５４】
上述の各構成は複数を同時に満足することがより好ましい。また、各条件式について、以下のようにすることで、その効果をより確実にでき好ましい。
【００５５】
条件式（１）について、
下限値を０．９、さらには１．０とすることがより好ましい。
上限値を２．０、さらには１．５とすることがより好ましい。
【００５６】
条件式（２）について、
下限値を０．７とすることがより好ましい。
上限値を５．０、さらには１．０とすることがより好ましい。
【００５７】
条件式（３）について、
上限値を３とすることがより好ましい。
Ｎ2Gcem＝２  とすることがより好ましい。
【００５８】
条件式（４）について、
下限値を０．２、さらには０．２５とすることがより好ましい。
上限値を０．６、さらには０．４とすることがより好ましい。
【００５９】
条件式（５）について、
下限値を０．１、さらには０．４とすることがより好ましい。
上限値を０．８５、さらには０．７５とすることがより好ましい。
【００６０】
条件式（６）について、
下限値を１．０、さらには１．２とすることがより好ましい。
上限値を２．７、さらには２．５とすることがより好ましい。
【００６１】
条件式（７）について、
下限値を１．９０、さらには１．９２とすることがより好ましい。
上限値を２．３、さらには２．２とすることがより好ましい。
【発明の効果】
【００６２】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、光学性能を確保しつつ、画角の確保、変倍比の確保、及び、小型化に有利なズームレンズを提供できる。さらには、そのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
以下に示す本発明に基づくいずれの実施形態も、上述のような工夫を施すことで、高変倍比をもち、径方向も小型で、光学性能も良好なズームレンズを提供している。
【００６４】
また、各実施例のズームレンズは、コンパクトなデジタルカメラの撮影レンズに用いると、カメラの奥行き方向の厚みを薄くしながらも広画角で高変倍であり、尚且つ光学性能の優れたデジタルカメラを構成できる。
【００６５】
以下に示す各実施例は、撮像装置の立ち上げ時にレンズが繰り出すタイプのズームレンズおよびそれを備えた撮像装置の例である。実施例１〜９においては、高い光学性能を持ち、かつ、コンパクト性に優れたズームレンズとなっている。実施例１〜９は全ズーム状態にて有効撮像領域は矩形で一定である。各実施形態での条件式対応値は無限遠物点に合焦した状態での値である。全長は、レンズの入射面から射出面までの光軸上の距離にバックフォーカスＢＦを加えたものである。バックフォーカスＢＦは、空気換算長で示している。
【００６６】
次に、各実施例の広角端から望遠端への移動方式を示す。第１レンズ群は、像側に移動後物体側に移動する。第２レンズ群は、物体側にのみ移動する。第３レンズ群は、実施例により移動方式が異なる。第４レンズ群は、実施例１から実施例６と実施例８は固定、実施例７と実施例９は移動する。実施例１から実施例６と実施例８は、第３レンズ群を物体側に繰り出すことで近距離へのフォーカシングを行う。実施例７と実施例９は第４レンズ群を物体側に繰り出すことで近距離へのフォーカシングを行う。
【００６７】
以下、本発明のズームレンズの実施例１〜９について説明する。実施例１〜９の（ａ）無限遠物点合焦時の広角端、（ｂ）中間状態、（ｃ）望遠端でのレンズ断面図をそれぞれ図１〜図９に示す。
【００６８】
各図中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、フレア絞りはＦＳ、明るさ絞りはＳ、ＩＲカットコート付き光学的ローパスフィルターはＦ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラスはＣ、ＣＣＤの像面はＩで示してある。なお、ＩＲカットコートについては、例えば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、別に赤外カット吸収フィルターを配置してもよい。
【００６９】
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、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４から構成されている。
【００７０】
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
【００７１】
第１レンズ群Ｇ１は、広角端から中間状態まで像側へ移動し、中間状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より物体側に位置する。
【００７２】
第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは、広角端から望遠端まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭め、第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら、一体に物体側へ移動する。
【００７３】
第３レンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げ、第４レンズ群Ｇ４との間隔を広げながら、物体側へ移動する。
【００７４】
第４レンズ群Ｇ４は、固定されている。
【００７５】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズと、明るさ絞りＳとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる。
【００７６】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面及び正メニスカスレンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの最も物体側の面及び最も像側の面、第４レンズ群Ｇ４の負メニスカスレンズの両面の８面に用いている。
【００７７】
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、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４から構成されている。
【００７８】
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
【００７９】
第１レンズ群Ｇ１は、広角端から中間状態まで像側へ移動し、中間状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より物体側に位置する。
【００８０】
第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは、広角端から望遠端まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭め、第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら、一体に物体側へ移動する。
【００８１】
第３レンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げ、第４レンズ群Ｇ４との間隔を広げながら、物体側へ移動する。
【００８２】
第４レンズ群Ｇ４は、固定されている。
【００８３】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズと、明るさ絞りＳとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる。
【００８４】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの最も物体側の面及び最も像側の面、像側の接合レンズの最も像側の面、第４レンズ群Ｇ４の負メニスカスレンズの両面の８面に用いている。
【００８５】
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、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４から構成されている。
【００８６】
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
【００８７】
第１レンズ群Ｇ１は、広角端から中間状態まで像側へ移動し、中間状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より物体側に位置する。
【００８８】
第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは、広角端から望遠端まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭め、第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら、一体に物体側へ移動する。
【００８９】
第３レンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げ、第４レンズ群Ｇ４との間隔を広げながら、物体側へ移動する。
【００９０】
第４レンズ群Ｇ４は、固定されている。
【００９１】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズと、明るさ絞りＳとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる。
【００９２】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの最も物体側の面及び最も像側の面、像側の接合レンズの最も像側の面、第３レンズ群Ｇ３の接合レンズの最も像側の面、第４レンズ群Ｇ４の負メニスカスレンズの両面の８面に用いている。
【００９３】
実施例４のズームレンズは、図４に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４から構成されている。
【００９４】
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
【００９５】
第１レンズ群Ｇ１は、広角端から中間状態まで像側へ移動し、中間状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より物体側に位置する。
【００９６】
第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは、広角端から望遠端まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭め、第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら、一体に物体側へ移動する。
【００９７】
第３レンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げ、第４レンズ群Ｇ４との間隔を広げながら、物体側へ移動する。
【００９８】
第４レンズ群Ｇ４は、固定されている。
【００９９】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズと、明るさ絞りＳとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなり、第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる。
【０１００】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの最も物体側の面及び最も像側の面、像側の接合レンズの最も像側の面、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズの両面、第４レンズ群Ｇ４の負メニスカスレンズの両面の９面に用いている。
【０１０１】
実施例５のズームレンズは、図５に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４から構成されている。
【０１０２】
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
【０１０３】
第１レンズ群Ｇ１は、広角端から中間状態まで像側へ移動し、中間状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より物体側に位置する。
【０１０４】
第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは、広角端から望遠端まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭め、第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら、一体に物体側へ移動する。
【０１０５】
第３レンズ群Ｇ３は、広角端から中間状態まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げ、第４レンズ群Ｇ４との間隔を広げながら、像側へ移動し、中間状態から望遠端まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げ、第４レンズ群Ｇ４との間隔を広げながら、物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より物体側に位置する。
【０１０６】
第４レンズ群Ｇ４は、固定されている。
【０１０７】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズと、明るさ絞りＳとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなり、第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる。
【０１０８】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの最も物体側の面及び最も像側の面、像側の接合レンズの最も像側の面、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズの両面、第４レンズ群Ｇ４の負メニスカスレンズの両面の９面に用いている。
【０１０９】
実施例６のズームレンズは、図６に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４から構成されている。
【０１１０】
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
【０１１１】
第１レンズ群Ｇ１は、広角端から中間状態まで像側へ移動し、中間状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より物体側に位置する。
【０１１２】
第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは、広角端から望遠端まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭め、第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら、一体に物体側へ移動する。
【０１１３】
第３レンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げ、第４レンズ群Ｇ４との間隔を広げながら、物体側へ移動する。
【０１１４】
第４レンズ群Ｇ４は、固定されている。
【０１１５】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズと、明るさ絞りＳとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる。
【０１１６】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの最も物体側の面及び最も像側の面、像側の接合レンズの最も像側の面、第３レンズ群Ｇ３の接合レンズの最も像側の面、第４レンズ群Ｇ４の負メニスカスレンズの両面の８面に用いている。
【０１１７】
実施例７のズームレンズは、図７に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４から構成されている。
【０１１８】
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
【０１１９】
第１レンズ群Ｇ１は、広角端から中間状態まで像側へ移動し、中間状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より物体側に位置する。
【０１２０】
第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは、広角端から望遠端まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭め、第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら、一体に物体側へ移動する。
【０１２１】
第３レンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げ、第４レンズ群Ｇ４との間隔を広げながら、物体側へ移動する。
【０１２２】
第４レンズ群Ｇ４は、広角端から中間状態まで物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで像側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より物体側に位置する。
【０１２３】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズと、両凸正レンズと、明るさ絞りＳと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカス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１枚からなり、第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる。
【０１２４】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面、正メニスカスレンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの最も物体側の面及び最も像側の面、第４レンズ群Ｇ４の正メニスカスレンズの像側の面の７面に用いている。
【０１２５】
実施例８のズームレンズは、図８に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４から構成されている。
【０１２６】
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
【０１２７】
第１レンズ群Ｇ１は、広角端から中間状態まで像側へ移動し、中間状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より物体側に位置する。
【０１２８】
第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは、広角端から望遠端まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭め、第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら、一体に物体側へ移動する。
【０１２９】
第３レンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げ、第４レンズ群Ｇ４との間隔を狭めながら、像側へ移動する。
【０１３０】
第４レンズ群Ｇ４は、固定されている。
【０１３１】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズと、明るさ絞りＳとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズと、両凸正レンズとからなり、第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる。
【０１３２】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの最も物体側の面及び最も像側の面、像側の接合レンズの最も像側の面、第３レンズ群Ｇ３の両凹負レンズの物体側の面、両凸正レンズの像側の面、第４レンズ群Ｇ４の負メニスカスレンズの両面の９面に用いている。
【０１３３】
実施例９のズームレンズは、図９に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４から構成されている。
【０１３４】
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
【０１３５】
第１レンズ群Ｇ１は、広角端から中間状態まで像側へ移動し、中間状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より物体側に位置する。
【０１３６】
第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは、広角端から望遠端まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭め、第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら、一体に物体側へ移動する。
【０１３７】
第３レンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げ、第４レンズ群Ｇ４との間隔を広げながら、物体側へ移動する。
【０１３８】
第４レンズ群Ｇ４は、広角端から中間状態まで物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで像側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より物体側に位置する。
【０１３９】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズと、明るさ絞りＳと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズと、からなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた平凸正レンズ１枚からなり、第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる。
【０１４０】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面、正メニスカスレンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面、第４レンズ群Ｇ４の正メニスカスレンズの像側の面の７面に用いている。
【０１４１】
以下、各実施例におけるレンズの数値データを示す。
【０１４２】
各実施例におけるレンズの数値データにおいては、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズの肉厚または間隔、ｎｄは各レンズのｄ線における屈折率、νｄは各レンズのｄ線におけるアッベ数、Kは円錐係数、A4、A6、A8、A10は非球面係数、E±Nは×１０±Nをそれぞれ示している。なお、広角端での像高、画角は、ディストーションの電気補正を行わない場合の値である。ディストーションの電気補正を行う場合は、広角側で発生するたる型の収差を電気補正するため、広角端での像高、画角が変更される。
【０１４３】
また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて、以下の式で表される。
【０１４４】
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／[１＋｛１−（１＋Ｋ）・（Ｙ／ｒ）2｝1/2]
＋A4×Ｙ4＋A6×Ｙ6＋A8×Ｙ8＋A10×Ｙ10
ただし、光軸方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
【０１４５】
数値実施例１
単位     ｍｍ
面データ
面番号                    ｒ         ｄ        ｎｄ      νｄ
1（非球面）         -35.617      0.80     1.85135    40.10
2（非球面）           6.301      1.48
3（非球面）           9.610      1.71     2.00180    19.30
4（非球面）          22.042      可変
5（フレア絞り）        ∞        0.00
6（非球面）           5.145      2.06     1.85135    40.10
7                    14.031      0.87     2.00069    25.46
8                     3.875      2.23     1.62263    58.16
9（非球面）        -105.851      0.50
10（絞り）              ∞        可変
11                  -120.000      0.60     1.88300    40.76
12                    20.665      2.00     1.78590    44.20
13                   -13.109      可変
14（非球面）          -9.800      0.90     1.52540    56.00
15（非球面）         -28.539      0.10
16                      ∞        0.50     1.51633    64.14
17                      ∞        0.50
18                      ∞        0.50     1.51633    64.14
19                      ∞        0.37
像面                     ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=3.70142E-04,A6=-5.24195E-06,A8=1.62108E-08
第２面
K=-2.323,A4=5.04960E-04,A6=3.38435E-05,A8=-8.47291E-07,A10=1.13025E-08,A12=-1.90255E-10
第３面
K=-1.594,A4=-5.99201E-04,A6=2.51390E-05,A8=-2.31343E-07
第４面
K=-1.903,A4=-5.19246E-04,A6=1.32864E-05,A8=-1.75751E-07
第６面
K=0.000,A4=-1.84377E-04,A6=5.16691E-06,A8=5.70849E-08
第９面
K=0.000,A4=1.82713E-03,A6=7.76894E-05,A8=1.45050E-05
第１４面
K=0.000,A4=-1.75207E-03,A6=6.55286E-05,A8=-6.75366E-06,A10=3.32586E-07
第１５面
K=0.000,A4=1.00598E-03,A6=-1.95585E-04,A8=6.91879E-06,A10=-7.38228E-09
ズームデータ
広角           中間           望遠
焦点距離           4.80          10.57          23.06
Ｆナンバー         3.40           5.18           6.00
画角              87.77          39.23          17.98
像高               3.83           3.83           3.83
d4           16.26           4.88           0.15
d10           3.56           8.19          20.43
d13           1.91           2.72           2.81
ＢＦ               1.63           1.63           1.63
レンズ全長        36.51          30.56          38.16
ズームレンズ群データ
群        始面        焦点距離
1           1          -11.33
2           6            9.49
3          11           20.48
4          14          -28.89
【０１４６】
数値実施例２
単位     ｍｍ
面データ
面番号                    ｒ         ｄ        ｎｄ      νｄ
1（非球面）          -24.021     0.85     1.85135    40.10
2（非球面）            6.789     1.30
3                     11.146     1.80     2.00180    19.30
4                     35.604     可変
5（フレア絞り）        ∞        0.00
6（非球面）            5.070     1.50     1.85135    40.10
7                     18.531     0.80     1.90200    25.10
8（非球面）            4.756     0.15
9                      5.097     1.37     2.00069    25.46
10                      4.100     1.78     1.49700    81.54
11（非球面）          -21.272     0.50
12（絞り）              ∞        可変
13                   -100.000     0.60     1.88300    40.76
14                     10.710     2.30     1.73077    40.50
15（非球面）          -10.334     可変
16（非球面）          -10.328     0.85     1.52540    56.00
17（非球面）          -65.108     0.10
18                      ∞        0.50     1.51633    64.14
19                      ∞        0.50
20                      ∞        0.50     1.51633    64.14
21                      ∞        0.37
像面                     ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=3.45156E-04,A6=-3.50370E-06,A8=4.02690E-09
第２面
K=-1.443,A4=4.84147E-04,A6=6.49666E-06,A8=-2.30715E-07
第６面
K=0.000,A4=-1.49080E-04,A6=3.64691E-05,A8=-1.03068E-06
第８面
K=0.000,A4=4.38403E-04,A6=1.44903E-04,A8=-2.92305E-06
第１１面
K=0.000,A4=1.43924E-03,A6=-1.76727E-04,A8=2.61305E-05
第１５面
K=0.000,A4=1.50000E-04,A6=-3.00000E-06
第１６面
K=0.000,A4=-1.14290E-03,A6=-2.67900E-05,A8=1.04245E-06
第１７面
K=0.000,A4=1.85833E-04,A6=-1.66266E-04,A8=1.12858E-05,A10=-2.90326E-07
ズームデータ
広角           中間           望遠
焦点距離           4.80          10.50          23.06
Ｆナンバー         3.40           5.31           6.00
画角              87.60          39.64          17.98
像高               3.83           3.83           3.83
d4           15.88           5.07           0.15
d12           2.22           7.39          19.37
d15           2.59           2.83           3.20
ＢＦ               1.63           1.63           1.63
レンズ全長        36.13          30.73          38.16
ズームレンズ群データ
群        始面        焦点距離
1           1          -11.31
2           6            9.45
3          13           20.00
4          16          -23.49
【０１４７】
数値実施例３
単位     ｍｍ
面データ
面番号                    ｒ         ｄ        ｎｄ      νｄ
1（非球面）          -25.659     0.85     1.85135    40.10
2（非球面）            6.608     1.30
3                     10.971     1.80     2.00180    19.30
4                     33.981     可変
5（フレア絞り）        ∞        0.00
6（非球面）            5.024     1.50     1.85135    40.10
7                     17.751     0.80     1.90200    25.10
8（非球面）            5.552     0.30
9                      5.958     1.37     2.00069    25.46
10                      4.100     1.78     1.49700    81.54
11（非球面）          -20.830     0.50
12（絞り）              ∞        可変
13                   -100.000     0.60     1.88300    40.76
14                     10.710     2.30     1.73077    40.50
15（非球面）          -10.334     可変
16（非球面）           -9.800     0.85     1.49700    81.61
17（非球面）         -136.225     0.10
18                      ∞        0.50     1.51633    64.14
19                      ∞        0.50
20                      ∞        0.50     1.51633    64.14
21                      ∞        0.37
像面                     ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=3.02648E-04,A6=-3.02179E-06,A8=2.06812E-09
第２面
K=-1.555,A4=5.08575E-04,A6=5.85690E-06,A8=-2.18104E-07
第６面
K=0.000,A4=-5.83771E-05,A6=3.77259E-05,A8=-2.06600E-08
第８面
K=0.000,A4=7.80955E-04,A6=1.45798E-04,A8=2.57057E-06
第１１面
K=0.000,A4=1.18953E-03,A6=-1.82907E-04,A8=2.51404E-05
第１５面
K=0.000,A4=1.50000E-04,A6=-3.00000E-06
第１６面
K=0.000,A4=-1.12047E-03,A6=-3.12468E-05,A8=1.30368E-06
第１７面
K=0.000,A4=1.85833E-04,A6=-1.66266E-04,A8=1.12858E-05,A10=-2.90326E-07
ズームデータ
広角           中間           望遠
焦点距離           4.80          10.50          23.06
Ｆナンバー         3.40           5.33           6.00
画角              87.60          39.64          17.98
像高               3.83           3.83           3.83
d4           15.81           5.04           0.15
d12           2.15           7.27          19.23
d15           2.54           2.80           3.20
ＢＦ               1.63           1.63           1.63
レンズ全長        36.08          30.70          38.16
ズームレンズ群データ
群        始面        焦点距離
1           1          -11.19
2           6            9.41
3          13           20.00
4          16          -21.29
【０１４８】
数値実施例４
単位     ｍｍ
面データ
面番号                    ｒ         ｄ        ｎｄ      νｄ
1（非球面）          -33.477     0.85     1.85135    40.10
2（非球面）            6.176     1.30
3                     10.359     1.80     2.00180    19.30
4                     29.108     可変
5（フレア絞り）        ∞        0.00
6（非球面）            4.947     1.50     1.85135    40.10
7                     21.566     0.80     1.90200    25.10
8（非球面）            6.291     0.30
9                      6.686     1.46     2.00069    25.46
10                      4.056     1.70     1.49700    81.54
11（非球面）          -23.182     0.50
12（絞り）              ∞        可変
13（非球面）         -100.000     3.02     1.80440    39.59
14（非球面）          -14.045     可変
15（非球面）           -9.800     0.85     1.49700    81.61
16（非球面）          -69.166     0.10
17                      ∞        0.50     1.51633    64.14
18                      ∞        0.50
19                      ∞        0.50     1.51633    64.14
20                      ∞        0.37
像面                     ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=2.26556E-04,A6=-2.18462E-06,A8=3.61581E-11
第２面
K=-1.303,A4=3.96923E-04,A6=7.35544E-06,A8=-2.18655E-07
第６面
K=0.000,A4=-8.64620E-05,A6=3.83219E-05,A8=8.35946E-07
第８面
K=0.000,A4=7.98456E-04,A6=1.48016E-04,A8=5.27245E-06
第１１面
K=0.000,A4=1.38587E-03,A6=-2.08311E-04,A8=3.36686E-05
第１３面
K=0.000,A4=8.52767E-05,A6=2.27730E-07,A8=2.01575E-07,A10=-8.87672E-09
第１４面
K=0.000,A4=1.50000E-04,A6=-3.00000E-06
第１５面
K=0.000,A4=-5.55867E-04,A6=-5.89059E-05,A8=1.54365E-06
第１６面
K=0.000,A4=1.85833E-04,A6=-1.66266E-04,A8=1.12858E-05,A10=-2.90326E-07
ズームデータ
広角           中間           望遠
焦点距離           4.80          10.50          23.06
Ｆナンバー         3.40           5.41           6.00
画角              87.30          40.09          18.28
像高               3.83           3.83           3.83
d4           15.10           4.94           0.15
d12           1.83           7.20          19.11
d14           2.44           2.51           3.20
ＢＦ               1.63           1.63           1.63
レンズ全長        35.07          30.35          38.16
ズームレンズ群データ
群        始面        焦点距離
1           1          -11.12
2           6            9.25
3          13           20.00
4          15          -23.08
【０１４９】
数値実施例５
単位     ｍｍ
面データ
面番号                    ｒ         ｄ        ｎｄ      νｄ
1（非球面）          -35.375     0.85     1.85135    40.10
2（非球面）            6.288     1.50
3                     10.892     1.80     2.50000    19.60
4                     17.744     可変
5（フレア絞り）        ∞        0.00
6（非球面）            5.033     1.50     1.85135    40.10
7                     21.321     0.80     1.90200    25.10
8（非球面）            6.814     0.30
9                      6.683     1.58     2.00069    25.46
10                      3.900     1.80     1.49700    81.54
11（非球面）          -21.043     0.50
12（絞り）              ∞        可変
13（非球面）         -100.000     3.02     1.80440    39.59
14（非球面）          -14.045     可変
15（非球面）           -9.800     0.85     1.49700    81.61
16（非球面）          -57.344     0.10
17                      ∞        0.50     1.51633    64.14
18                      ∞        0.50
19                      ∞        0.50     1.51633    64.14
20                      ∞        0.37
像面                     ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=2.31021E-04,A6=-2.23951E-06,A8=5.23239E-10
第２面
K=-1.201,A4=3.40112E-04,A6=8.65082E-06,A8=-2.26912E-07
第６面
K=0.000,A4=-2.80015E-05,A6=4.17046E-05,A8=1.26993E-06
第８面
K=0.000,A4=9.94918E-04,A6=1.42001E-04,A8=7.99058E-06
第１１面
K=0.000,A4=1.08620E-03,A6=-2.06891E-04,A8=2.94848E-05
第１３面
K=0.000,A4=9.47444E-05,A6=1.94588E-06,A8=1.67866E-07,A10=-9.17638E-09
第１４面
K=0.000,A4=1.50000E-04,A6=-3.00000E-06
第１５面
K=0.000,A4=-8.32364E-04,A6=-8.82701E-05,A8=2.18968E-06
第１６面
K=0.000,A4=-5.77585E-05,A6=-1.78396E-04,A8=1.08789E-05,A10=-2.68616E-07
ズームデータ
広角           中間           望遠
焦点距離           4.80          10.50          23.06
Ｆナンバー         3.40           5.52           6.00
画角              87.58          39.99          18.22
像高               3.83           3.83           3.83
d4           14.05           4.69           0.15
d12           1.61           7.04          18.69
d14           2.28           2.23           3.20
ＢＦ               1.63           1.63           1.63
レンズ全長        34.06          30.08          38.16
ズームレンズ群データ
群        始面        焦点距離
1           1          -10.68
2           6            8.86
3          13           20.00
4          15          -23.92
【０１５０】
数値実施例６
単位     ｍｍ
面データ
面番号                    ｒ         ｄ        ｎｄ      νｄ
1（非球面）          -27.217     0.85     1.85135    40.10
2（非球面）            6.523     1.30
3                     10.560     1.80     2.00180    19.30
4                     30.216     可変
5（フレア絞り）        ∞        0.00
6（非球面）            5.203     1.50     1.85135    40.10
7                     17.507     0.80     1.90200    25.10
8（非球面）            4.446     0.30     1.51556    37.55
9                      4.730     1.37     2.00069    25.46
10                      4.100     1.78     1.49700    81.54
11（非球面）          -23.372     0.50
12（絞り）              ∞        可変
13                   -285.731     0.60     1.88300    40.76
14                     10.710     2.30     1.73077    40.50
15（非球面）          -10.510     可変
16（非球面）           -9.800     0.85     1.52540    56.00
17（非球面）         -546.836     0.10
18                      ∞        0.50     1.51633    64.14
19                      ∞        0.50
20                      ∞        0.50     1.51633    64.14
21                      ∞        0.37
像面                     ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=3.30260E-04,A6=-3.47614E-06,A8=6.43003E-09
第２面
K=-1.019,A4=3.44903E-04,A6=7.53971E-06,A8=-2.31782E-07
第６面
K=0.000,A4=-1.77953E-04,A6=3.19308E-05,A8=-9.46289E-07
第８面
K=0.000,A4=8.31722E-04,A6=2.66723E-04,A8=8.90542E-08
第１１面
K=0.000,A4=1.69449E-03,A6=-1.72052E-04,A8=3.28635E-05
第１５面
K=0.000,A4=1.50000E-04,A6=-3.00000E-06
第１６面
K=0.000,A4=-5.71029E-04,A6=-5.10945E-05,A8=1.85733E-06
第１７面
K=0.000,A4=1.85833E-04,A6=-1.66266E-04,A8=1.12858E-05,A10=-2.90326E-07
ズームデータ
広角           中間           望遠
焦点距離           4.80          10.50          23.06
Ｆナンバー         3.40           5.37           6.00
画角              87.31          40.09          18.25
像高               3.83           3.83           3.83
d4           15.48           5.08           0.15
d12           2.07           7.40          19.22
d15           2.41           2.47           3.20
ＢＦ               1.63           1.63           1.63
レンズ全長        35.54          30.53          38.16
ズームレンズ群データ
群        始面        焦点距離
1           1          -11.19
2           6            9.31
3          13           18.56
4          16          -19.00
【０１５１】
数値実施例７
単位     ｍｍ
面データ
面番号                    ｒ         ｄ        ｎｄ      νｄ
1（非球面）          -26.329     0.70     1.85135    40.10
2（非球面）            6.960     2.11
3（非球面）           12.021     1.90     2.00170    20.64
4（非球面）           40.952     可変
5（非球面）           21.546     1.40     1.51823    58.90
6                   -183.546     1.00     1.49700    81.54
7（非球面）          -80.587     0.10
8                      9.967     2.50     1.49700    81.54
9                    -12.102     0.10
10（絞り）              ∞        0.00
11                      6.460     1.90     1.78339    43.13
12                    234.538     0.55     2.00330    28.27
13                      4.331     1.65
14（フレア絞り）        ∞        可変
15                    980.000     0.70     1.51633    64.14
16                   -498.410     可変
17                    -60.001     1.70     1.85135    40.10
18（非球面）          -10.778     可変
19                      ∞        0.50     1.53996    59.45
20                      ∞        0.50
21                      ∞        0.49     1.51633    64.14
22                      ∞        0.36
像面                     ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=3.51470E-04,A6=-3.25497E-06,A8=7.30680E-09
第２面
K=-1.885,A4=3.00354E-04,A6=1.10845E-05,A8=-9.85947E-08,A10=-1.23962E-09
第３面
K=0.000,A4=-2.52283E-04,A6=2.36083E-06,A8=1.29035E-08
第４面
K=0.000,A4=-7.59241E-05,A6=-5.72730E-07,A8=1.06666E-08
第５面
K=0.000,A4=-5.39083E-04,A6=-9.86756E-06,A8=3.68451E-07
第７面
K=0.000,A4=-1.36352E-04,A6=-5.62108E-06,A8=4.58369E-07
第１８面
K=0.000,A4=6.44682E-04,A6=-1.59264E-05,A8=5.12936E-07,A10=-9.03081E-09
ズームデータ
広角           中間           望遠
焦点距離           4.49          11.50          25.90
Ｆナンバー         3.20           5.23           6.00
画角              91.03          35.40          16.05
像高               3.83           3.83           3.83
d4           21.55           5.90           0.75
d14           0.79           3.10          12.93
d16           2.92           8.40          15.57
d18           2.00           2.39           2.10 
ＢＦ               3.51           3.89           3.60
レンズ全長        45.08          37.60          49.16
ズームレンズ群データ
群        始面        焦点距離
1           1          -12.79
2           5           11.39
3          15          639.97
4          17           15.19
【０１５２】
数値実施例８
単位     ｍｍ
面データ
面番号                    ｒ         ｄ        ｎｄ      νｄ
1（非球面）          -35.337     0.85     1.85135    40.10
2（非球面）            6.306     1.50
3                     10.904      1.80     2.50000    19.60
4                     18.125     可変
5（フレア絞り）        ∞        0.00
6（非球面）            5.116     1.50     1.85135    40.10
7                     11.394     0.80     1.90200    25.10
8（非球面）            7.400     0.30
9                      7.610     1.07     2.00069    25.46
10                      3.900     1.80     1.49700    81.54
11（非球面）          -15.198     0.50
12（絞り）              ∞        可変
13（非球面）          -13.012     0.80     1.85000    32.40
14                     32.137     0.48
15                     12.977     2.42     1.80440    39.59
16（非球面）          -10.107     可変
17（非球面）           -7.000     0.85     1.49700    81.61
18（非球面）          -21.162     0.10
19                      ∞        0.50     1.51633    64.14
20                      ∞        0.50
21                      ∞        0.50     1.51633    64.14
22                      ∞        0.37
像面                     ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=2.30462E-04,A6=-2.32974E-06,A8=-4.19826E-10
第２面
K=-1.139,A4=3.53617E-04,A6=5.77702E-06,A8=-2.02136E-07
第６面
K=0.000,A4=5.42425E-07,A6=3.28207E-05,A8=1.17839E-06
第８面
K=0.000,A4=9.21096E-04,A6=1.24749E-04,A8=5.68482E-06
第１１面
K=0.000,A4=5.71317E-04,A6=-1.54560E-04,A8=1.62938E-05
第１３面
K=0.000,A4=-1.04005E-04,A6=4.87637E-06,A8=8.26710E-07,A10=-6.64788E-08
第１６面
K=0.000,A4=1.50000E-04,A6=-3.00000E-06
第１７面
K=0.000,A4=-6.95258E-04,A6=-1.67444E-04,A8=4.54491E-06
第１８面
K=0.000,A4=-5.77585E-05,A6=-1.78396E-04,A8=1.08789E-05,A10=-2.68616E-07
ズームデータ
広角           中間           望遠
焦点距離           4.80          10.50          23.06
Ｆナンバー         3.40           5.45           6.00
画角              87.83          39.78          17.97
像高               3.83           3.83           3.83
d4           14.79           5.23           0.60
d12           1.04           7.19          19.57
d16           3.72           3.31           3.20
ＢＦ               1.63           1.63           1.63
レンズ全長        35.84          32.03          39.66
ズームレンズ群データ
群        始面        焦点距離
1           1          -10.95
2           6            9.42
3          13           16.10
4          17          -21.47
【０１５３】
数値実施例９
単位     ｍｍ
面データ
面番号                    ｒ         ｄ        ｎｄ      νｄ
1（非球面）          -26.746     0.70     1.85135    40.10
2（非球面）            6.857     2.11
3（非球面）           12.197     1.90     2.00170    20.64
4（非球面）           43.577     可変
5（非球面）           14.064     1.40     1.51823    58.90
6（非球面）          -57.026     0.10
7                     15.777     2.50     1.49700    81.54
8                    -10.362     1.20     1.62588    35.70
9                    -12.343     0.10
10（絞り）              ∞        0.00
11                      6.801     1.90     1.79952    42.22
12                    234.538     0.55     2.00330    28.27
13                      4.685     1.65
14（フレア絞り）        ∞        可変
15                    600.000     0.70     1.51633    64.14
16                      ∞        可変
17                    -34.900     1.70     1.85135    40.10
18（非球面）           -9.539     可変
19                      ∞        0.50     1.53996    59.45
20                      ∞        0.50
21                      ∞        0.49     1.51633    64.14
22                      ∞        0.36
像面                     ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=3.14960E-04,A6=-3.38727E-06,A8=1.16085E-08
第２面
K-1.718,A4=2.83817E-04,A6=1.00124E-05,A8=-1.38721E-07,A10=-2.60020E-10
第３面
K=0.000,A4=-2.52283E-04,A6=2.36083E-06,A8=1.29035E-08
第４面
K=0.000,A4=-1.04975E-04,A6=-2.98634E-07,A8=1.18064E-08
第５面
K=0.000,A4=-4.49168E-04,A6=-1.35739E-05,A8=-5.38008E-08
第６面
K=0.000,A4=-1.47489E-04,A6=-1.25773E-05,A8=3.54315E-08
第１８面
K=0.000,A4=6.93690E-04,A6=-1.10448E-05,A8=1.80457E-07,A10=-9.78383E-10
ズームデータ
広角           中間           望遠
焦点距離           4.66          11.60          24.90
Ｆナンバー         3.20           5.26           6.20
画角              88.79          35.16          16.65
像高               3.83           3.83           3.83
d4           21.58           6.62           1.50
d14           0.67           2.56          12.98
d16           3.23           9.30          14.66
d18           2.00           2.22           2.10 
ＢＦ               3.51           3.72           3.60
レンズ全長        45.89          39.11          49.66
ズームレンズ群データ
群        始面        焦点距離
1           1          -12.66
2           5           11.57
3          15         1162.05
4          17           14.96
【０１５４】
以上の実施例１〜９の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図１０〜図１８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。
【０１５５】
次に、上記各実施例における条件値及び条件式（１）〜（７）並びに広角端でのディストーション補正後の像高及び画角の値を示す。
【０１５６】
条件式               実施例１    実施例２    実施例３    実施例４    実施例５  
（１）                1.073       1.166       1.197        0.19        0.19     
（２）                0.701       0.908       0.904       0.980       0.914 
（３）                2           2           2           2           2 
（４）                0.308       0.271       0.271       0.271       0.313 
（５）                0.699       0.559       0.590       0.689       0.698 
（６）                1.299       1.994       1.951       1.873       1.519 
（７）                1.927       1.927       1.927       1.927       2.176 
補正後の像高          3.44        3.45        3.45        3.45        3.45
補正後の画角         78.9        78.9        78.9        78.9        78.9 
【０１５７】
条件式               実施例６    実施例７    実施例８    実施例９
（１）                1.197       1.681       1.140       1.750 
（２）                0.871       0.227       0.656       0.396 
（３）                4           2           2           2 
（４）                0.271       0.448       0.361       0.448 
（５）                0.613       0.582       0.697       0.592 
（６）                1.857       1.385       2.479       1.531 
（７）                1.927       1.927       2.176       1.927 
補正後の像高          3.45        3.46        3.44        3.46
補正後の画角         78.9        82.6        78.9        80.6 
【０１５８】
各実施例にて、以下の構成としてもよい。
【０１５９】
本実施例のズームレンズは矩形の光電変換面上に広角端では樽型の歪曲収差が発生する。一方、中間焦点距離状態付近や望遠端では歪曲収差の発生が抑えられる。歪曲収差を電気的に補正するために、有効撮像領域は、広角端では樽型形状とし、中間焦点距離状態や望遠端では矩形の形状となるようにすると良い。そして、あらかじめ設定した有効撮像領域を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。広角端での像高ＩHｗは、中間焦点距離状態の像高ＩＨｓや望遠端での像高ＩＨｔよりも小さくなるようにしている。
【０１６０】
図１９に示すように、光軸と撮像面との交点を中心として有効撮像面の長辺に内接する半径Ｒの円周上（像高）での倍率を固定し、この円周を補正の基準とする。そして、それ以外の任意の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点を略放射方向に移動させて、半径ｒ'（ω）となるように同心円状に移動させることで補正する。
【０１６１】
例えば、図１９において、半径Ｒの円の内側に位置する任意の半径ｒ1（ω）の円周上の点Ｐ1は、円の中心に向けて補正すべき半径ｒ1'（ω）円周上の点Ｐ2に移動させる。また、半径Ｒの円の外側に位置する任意の半径ｒ2（ω）円周上の点Ｑ1は、円の中心から離れる方向に向けて補正すべき半径ｒ2'（ω）円周上の点Ｑ2に移動させる。ここで、ｒ'（ω）は次のように表わすことができる。
ｒ'（ω）＝αｆtanω          （０≦α≦１）
ただし、ωは被写体半画角、ｆは結像光学系（本発明では、ズームレンズ）の焦点距離である。
【０１６２】
ここで、前記半径ｒの円上（像高）に対応する理想像高をＹとすると、
α＝Ｒ／Ｙ＝Ｒ／ｆtanω
となる。
【０１６３】
光学系は、理想的には、光軸に対して回転対称であり、すなわち歪曲収差も光軸に対して回転対称に発生する。したがって、上述のように、光学的に発生した歪曲収差を電気的に補正する場合には、再現画像上で光軸と撮像面との交点を中心とした有効撮像面の長辺に内接する半径Ｒの円の円周上（像高）の倍率を固定して、それ以外の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点を略放射方向に移動させて、半径ｒ'（ω）となるように同心円状に移動させることで補正することができれば、データ量や演算量の点で有利と考えられる。
【０１６４】
ところが、光学像は、電子撮像素子で撮像された時点で（サンプリングのため）連続量ではなくなる。したがって、厳密には光学像上に描かれる上記半径Ｒの円も、電子撮像素子上の画素が放射状に配列されていない限り正確な円ではなくなる。つまり、離散的座標点毎に表わされる画像データの形状補正においては、上記倍率を固定できる円は存在しない。そこで、各画素（Ｘi，Ｙj）毎に、移動先の座標（Ｘ'i，Ｙ'j）を決める方法を用いるのがよい。なお、座標（Ｘ'i，Ｙ'j）に（Ｘi，Ｙj）の２点以上が移動してきた場合には、各画素が有する値の平均値をとる。また、移動してくる点がない場合には、周囲のいくつかの画素の座標（Ｘ'i，Ｙ'j）の値を用いて補間すればよい。
【０１６５】
このような方法は、特にズームレンズが有する電子撮像装置において光学系や電子撮像素子の製造誤差等のために光軸に対して歪みが著しく、前記光学像上に描かれる上記半径Ｒの円が非対称になった場合の補正に有効である。また、撮像素子あるいは各種出力装置において信号を画像に再現する際に幾何学的歪み等が発生する場合等の補正に有効である。
【０１６６】
本発明の電子撮像装置では、補正量ｒ'（ω）−ｒ（ω）を計算するために、ｒ（ω）すなわち半画角と像高との関係、あるいは、実像高ｒと理想像高ｒ'／αとの関係が、電子撮像装置に内蔵された記録媒体に記録されている構成としてもよい。
【０１６７】
なお、歪曲補正後の画像が短辺方向の両端において光量が極端に不足することのないようにするには、前記半径Ｒが、次の条件式を満足するのがよい。
０≦Ｒ≦０．６Ｌs
ただし、Ｌsは有効撮像面の短辺の長さである。
【０１６８】
好ましくは、前記半径Ｒは、次の条件式を満足するのがよい。
０．３Ｌs≦Ｒ≦０．６Ｌs
さらには、前記半径Ｒは、略有効撮像面の短辺方向の内接円の半径に一致させるのが最も有利である。なお、半径Ｒ＝０の近傍、すなわち、軸上近傍において倍率を固定した補正の場合は、実質画素数の面で若干の不利があるが、広角化しても小型化にするための効果は確保できる。
【０１６９】
なお、補正が必要な焦点距離区間については、いくつかの焦点ゾーンに分割する。そして、該分割された焦点ゾーン内の望遠端近傍で略
ｒ'（ω）＝αｆtanω
を満足する補正結果が得られる場合と同じ補正量で補正してもよい。ただし、その場合、分割された焦点ゾーン内の広角端において樽型歪曲量がある程度残存してしまう。また、分割ゾーン数を増加させてしまうと、補正のために必要な固有データを記録媒体に余計に保有する必要が生じあまり好ましくない。そこで、分割された焦点ゾーン内の各焦点距離に関連した１つ又は数個の係数を予め算出しておく。この係数は、シミュレーションや実機による測定に基づいて決定しておけばよい。そして、前記分割されたゾーン内の望遠鏡近傍で略
ｒ'（ω）＝αｆtanω
を満足する補正結果が得られる場合の補正量を算出し、この補正量に対して焦点距離毎に前記係数を一律に掛けて最終的な補正量にしてもよい。
【０１７０】
ところで、無限遠物体を結像させて得られた像に歪曲がない場合は、
ｆ＝ｙ／tanω
が成立する。ただし、ｙは像点の光軸からの高さ（像高）、ｆは結像系（本発明ではズームレンズ）の焦点距離、ωは撮像面上の中心からｙの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度（被写体半画角）である。
【０１７１】
結像系に樽型の歪曲収差がある場合は、
ｆ＞ｙ／tanω
となる。つまり、結像系の焦点距離ｆと、像高ｙとを一定とすると、ωの値は大きくなる。
【０１７２】
また、ズームレンズにより撮影された画像の電気信号を、画像処理により倍率色収差による色のずれを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することが好ましい。ズームレンズの倍率色収差を電気的に補正することで、より良好な画像を得ることができるようになる。
【０１７３】
一般に、電子スチルカメラにおいては被写体の像を、第１原色、第２原色、第３原色の３原色の像に分解して、それぞれの出力信号を演算により重ね合わせることによりカラー画像を再現するようにしている。ズームレンズに倍率色収差がある場合、第１原色の光による像を基準にして考えると、第２原色と第３原色の光による像が結像される位置は第１原色の像が結像される位置からずれることになる。電子的に画像の倍率色収差を補正するためには、第１原色に対する第２原色、第３原色の光の結像位置のずれの量をズームレンズの収差情報に基づいて撮像素子の各画素について予め求めておく。そして、撮影画像の各画素ごとに、第１原色とのズレ量だけ補正するよう座標変換を行ってやればよい。
【０１７４】
例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の出力信号からなる画像について説明すれば、Ｇに対するＲとＢの結像位置ずれを各画素について求めておき、Ｇとのずれがなくなるように撮影画像の座標変換を行い、その後にＲとＢの信号を出力してやればよい。
【０１７５】
倍率色収差はズーム、フォーカス、絞り値によって変化するが、各レンズポジション（ズーム、フォーカス、絞り値）ごとに、この第１原色からの第２原色及び第３原色のずれ量を補正データとして記憶保持装置に記憶させておくとよい。ズームポジションに応じて、この補正データを参照することで、第１原色信号に対する第２及び第３原色のずれを補正した第２及び第３原色信号とを出力することができる。
【０１７６】
またゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置してもかまわない。
【０１７７】
第１レンズ群の物体側、第１、２レンズ群間、第２、３レンズ群間、第３、４レンズ群間、第４、５レンズ群間、最も像面側の群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を構成しても良い。また光学系に直接印刷しても塗装してもシールなどを接着してもかまわない。またその形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。
【０１７８】
また、各レンズには反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減してもかまわない。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。また赤外カットコートをレンズ面、カバーガラス等に行ってもかまわない。
【０１７９】
また、画像周辺部の明るさのかげり（シェーディング）をＣＣＤのマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせてＣＣＤのマイクロレンズの設計を変えても良い。また、画像処理により画像周辺部の低下量を補正しても良い。
【０１８０】
ゴースト・フレアの発生を防止するためにレンズの空気接触面に反射防止コートを施すことは一般的に行われている。一方、接合レンズの接合面では接着材の屈折率が空気の屈折率よりも十分高い。そのためもともと単層コート並み、あるいはそれ以下の反射率となっていることが多く、あえてコートを施すことは少ない。しかしながら、接合面にも積極的に反射防止コートを施せばさらにゴースト・フレアを軽減でき、なお良好な画像を得ることができるようになる。
【０１８１】
特に、最近では高屈折率硝材が普及し収差補正効果が高いためカメラ光学系に多用されるようになってきているが、高屈折率硝材を接合レンズとして用いた場合、接合面での反射も無視できなくなってくる。そのような場合、接合面に反射防止コートを施しておくことは特に効果的である。
【０１８２】
接合面コートの効果的な使用法に関しては、特開平2-27301号、特開2001-324676号、特開2005-92115号、USP7116482等に開示されている。
【０１８３】
使用するコート材としては、基盤となるレンズの屈折率と接着材の屈折率に応じて、比較的高屈折率なＴａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＣｅＯ2、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＺｎＯ、Ｙ2Ｏ3などのコート材、比較的低屈折率なＭｇＦ2、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3などのコート材、などを適宜選択し、位相条件を満たすような膜厚に設定すれば良い。          
【０１８４】
当然のことながら、レンズの空気接触面へのコーティング同様、接合面コートをマルチコートとしても良い。２層あるいはそれ以上の膜数のコート材や膜厚を適宜組み合わせることで、更なる反射率の低減や、反射率の分光特性・角度特性等のコントロールなどを行うことが可能となる。また第１レンズ群以外のレンズ接合面についても、同様の思想に基づいて接合面コートを行うことが効果的なのは言うまでもない。
【０１８５】
図２０〜図２２は、以上のようなズームレンズを撮影光学系４１に組み込んだ本発明によるデジタルカメラの構成の概念図を示す。図２０はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図２１は同後方正面図、図２２はデジタルカメラ４０の構成を示す模式的な断面図である。ただし、図２０と図２２においては、撮影光学系４１の非沈胴時を示している。
【０１８６】
デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２上に位置する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４上に位置するファインダー光学系４３、シャッターボタン４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７、焦点距離変更ボタン６１、設定変更スイッチ６２等を含み、撮影光学系４１の沈胴時には、カバー６０をスライドすることにより、撮影光学系４１とファインダー光学系４３とフラッシュ４６はそのカバー６０で覆われる。そして、カバー６０を開いてカメラ４０を撮影状態に設定すると、撮影光学系４１は図２０の非沈胴状態になり、カメラ４０の上部に配置されたシャッターボタン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のズームレンズを通して撮影が行われ、撮影光学系４１によって形成された物体像が、波長域制限コートを施したローパスフィルターＦとカバーガラスＣを介してＣＣＤ４９の撮像面（光電変換面）上に形成される。
【０１８７】
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（登録商標）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。
【０１８８】
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。ファインダー用対物光学系５３は、複数のレンズ群（図の場合は３群）と正立プリズム５５ａ、５５ｂ、５５ｃからなる正立プリズム系５５とから構成され、撮影光学系４１のズームレンズに連動して焦点距離が変化するズーム光学系からなり、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、像正立部材である正立プリズム系５５の視野枠５７上に形成される。この正立プリズム系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、接眼光学系５９の射出側にカバー部材５０が配置されている。
【０１８９】
図２３は、上記デジタルカメラ４０の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段５１は例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部２４、一次記憶メモリ１７、画像処理部１８等からなり、記憶手段５２は例えば記憶媒体部１９等からなる。
【０１９０】
図２３に示すように、デジタルカメラ４０は、操作部１２と、この操作部１２に接続された制御部１３と、この制御部１３の制御信号出力ポートにバス１４及び１５を介して接続された撮像駆動回路１６並びに一次記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１を備えている。
【０１９１】
上記の一次記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１はバス２２を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路１６には、ＣＣＤ４９とＣＤＳ／ＡＤＣ部２４が接続されている。
【０１９２】
操作部１２は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。
制御部１３は、例えばＣＰＵ等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部１２を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ４０全体を制御する回路である。
【０１９３】
ＣＣＤ４９は、本発明による撮影光学系４１を介して形成された物体像を受光する。ＣＣＤ４９は、撮影駆動回路１６により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してＣＤＳ／ＡＤＣ部２４に出力する撮像素子である。
【０１９４】
ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４は、ＣＣＤ４９から入力する電気信号を増幅しかつアナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時メモリ１７に出力する回路である。
【０１９５】
一次記憶メモリ１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４から出力される上記ＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１８は、一次記憶メモリ１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１３から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
【０１９６】
記憶媒体部１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一次記憶メモリ１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１８で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。
【０１９７】
表示部２０は、液晶表示モニター４７を備え、その液晶表示モニター４７に画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、そのＲＯＭ部から読み出された画質パラメータの中から操作部１２の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。設定情報記憶メモリ部２１は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。
【０１９８】
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、本発明により、十分な広角域を有し、コンパクトな構成としながら、高変倍で全変倍域で結像性能が極めて安定的であるので、高性能・小型化・広角化が実現できる。そして、広角側、望遠側での速い合焦動作が可能となる。
【０１９９】
本発明は、以上のような一般的な被写体を撮影する所謂コンパクトデジタルカメラだけではなく、広い画角が必要な監視カメラや、レンズ交換式のカメラに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２００】
【図１】本発明の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。
【図２】本発明のズームレンズの実施例２の図１と同様の図である。
【図３】本発明のズームレンズの実施例３の図１と同様の図である。
【図４】本発明のズームレンズの実施例４の図１と同様の図である。
【図５】本発明のズームレンズの実施例５の図１と同様の図である。
【図６】本発明のズームレンズの実施例６の図１と同様の図である。
【図７】本発明のズームレンズの実施例７の図１と同様の図である。
【図８】本発明のズームレンズの実施例８の図１と同様の図である。
【図９】本発明のズームレンズの実施例９の図１と同様の図である。
【図１０】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１１】実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１２】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１３】実施例４の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１４】実施例５の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１５】実施例６の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１６】実施例７の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１７】実施例８の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１８】実施例９の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１９】歪曲収差の補正を示す図である。
【図２０】本発明によるデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図２１】図２０のデジタルカメラの後方斜視図である。
【図２２】図２０のデジタルカメラの断面図である。
【図２３】図２０のデジタルカメラの主要部の内部回路の構成ブロック図である。
【符号の説明】
【０２０１】
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
Ｓ…明るさ絞り（明るさ絞り）
Ｆ…光学的ローパスフィルター
Ｃ…カバーガラス
Ｉ…像面
Ｅ…観察者眼球
１２…操作部
１３…制御部
１４、１５…バス
１６…撮像駆動回路
１７…一次記憶メモリ
１８…画像処理部
１９…記憶媒体部
２０…表示部
２１…設定情報記憶メモリ部
２２…バス
２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
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…シャッターボタン
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…正立プリズム系
５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、…正立プリズム
５７…視野枠
５９…接眼光学系
６０…カバー
６１…焦点距離変更ボタン
６２…設定変更スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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