(57)【要約】【課題】変倍比の確保や画角の確保、もしくは、小型化に有利なズームレンズ、及び、そのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供する。【解決手段】物体側から像側に順に配置された、両凹負レンズと正レンズの２枚のレンズからなり負の屈折力を有する第１レンズ群と、正レンズと負レンズを含む４枚のレンズからなり正の屈折力を有する第２レンズ群と、を含む複数のレンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、各レンズ群の間の間隔は変化し且つ前記第２レンズ群は物体側に移動し、前記変倍に際して前記第２レンズ群と一体で移動する明るさ絞りを有し、所定の条件式を満足することとする。【選択図】図１
2010091948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側に順に配置された、
両凹負レンズと正レンズの２枚のレンズからなり負の屈折力を有する第１レンズ群と、
正レンズと負レンズを含む４枚のレンズからなり正の屈折力を有する第２レンズ群と、
を含む複数のレンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍に際して、
各レンズ群の間の間隔は変化し且つ前記第２レンズ群は物体側に移動し、
前記変倍に際して前記第２レンズ群と一体で移動する明るさ絞りを有し、
以下の条件式（１）、（２）を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
−１．０＜（ｒ11a＋ｒ11b）／（ｒ11a−ｒ11b）＜０．９８  ・・・（１）
−１．１０＜ｆ11／ｒ11b＜−０．３０  ・・・（２）
ただし、
ｒ11aは前記第１レンズ群中の前記両凹負レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ11bは前記第１レンズ群中の前記両凹負レンズの像側面の近軸曲率半径、
ｆ11は前記第１レンズ群中の前記両凹負レンズの焦点距離、
である。
【請求項２】
前記第２レンズ群の像側に配置された第３レンズ群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３レンズ群が正屈折力を有することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第３レンズ群が負屈折力を有することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第３レンズ群が単レンズであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記ズームレンズが２群ズームレンズであ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７】
物体側から像側に順に、
負の屈折力を有する第１レンズ群と、
正の屈折力を有する第２レンズ群と、
を有し、
前記第１レンズ群は両凹負レンズを有し、
前記第２レンズ群は正レンズと負レンズを含む４枚のレンズからなり、
広角端から望遠端への変倍に際して、
各レンズ群の間の間隔は変化し且つ前記第２レンズ群は物体側に移動し、
前記変倍に際して前記第２レンズ群と一体で移動する明るさ絞りを有し、
以下の条件式（１）、（３）を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
−１．０＜（ｒ11a＋ｒ11b）／（ｒ11a−ｒ11b）＜０．９８  ・・・（１）
４．８１＜ｆt／ｆw＜１０  ・・・（３）
ただし、
ｒ11aは前記第１レンズ群中の前記両凹負レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ11bは前記第１レンズ群中の前記両凹負レンズの像側面の近軸曲率半径、
ｆtは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆwは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項８】
前記第２レンズ群の像側に配置された第３レンズ群を有することを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第３レンズ群が正屈折力を有することを特徴とする請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記第３レンズ群が負屈折力を有することを特徴とする請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
前記第３レンズ群が単レンズであることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
前記ズームレンズが２群ズームレンズであることを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
前記第１レンズ群は前記両凹負レンズと正レンズの２枚のレンズからなることを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
【請求項１４】
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３、及び請求項１３の何れか１項に記載のズームレンズ。
１．８７＜ＡＶＥ（ｎG1）＜２．４０  ・・・（４）
ただし、
ＡＶＥ（ｎG1）は前記第１レンズ群中の前記両凹負レンズと前記第１レンズ群中の前記正レンズのｄ線に対する屈折率の平均値
である。
【請求項１５】
前記第１レンズ群中の前記両凹負レンズは前記第１レンズ群中の前記正レンズよりも物体側に配置されることを特徴とする請求項１乃至３、請求項１３、及び請求項１４の何れか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１６】
前記第１レンズ群中の前記正レンズが以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１乃至３、及び請求項１３乃至請求項１５の何れか１項に記載のズームレンズ。
１２．０＜νｄ12＜２０．８  ・・・（５）
ただし、
νｄ12は前記第１レンズ群中の前記正レンズのアッベ数である。
【請求項１７】
前記第１レンズ群が以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１乃至３、及び、請求項１３乃至請求項１６の何れか１項に記載のズームレンズ。
−５．０＜ｆ12／ｆ11＜−１．５  ・・・（８）
ただし、
ｆ11は前記第１レンズ群中の前記両凹負レンズの焦点距離、
ｆ12は前記第１レンズ群中の前記正レンズの焦点距離、
である。
【請求項１８】
前記ズームレンズに含まれるレンズ群の総数が多くとも３であることを特徴とする請求項１乃至請求項１７の何れか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１９】
前記第１レンズ群中の前記両凹負レンズが以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１８の何れか１項に記載のズームレンズ。
−２．００＜ｆ1／ｒ11b＜−０．５０  ・・・（６）
ただし、
ｆ1は前記第１レンズ群の焦点距離
である。
【請求項２０】
前記ズームレンズの物体側面の面頂から前記ズームレンズの物体側から見たときの前記明るさ絞りの像までの光軸上での距離を入射瞳位置と定義したとき、前記入射瞳位置が以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１９の何れか１項に記載のズームレンズ。
０．１＜Ｅｎｐ（ｗ）／ｒ11b＜１．０７  ・・・（７）
ただし、
Ｅｎｐ（ｗ）は広角端における入射瞳位置
である。
【請求項２１】
前記第２レンズ群中の前記４枚のレンズのうちの少なくとも２枚のレンズが隣のレンズと接合されていることを特徴とする請求項１乃至請求項２０の何れか１項に記載のズームレンズ。
【請求項２２】
前記第２レンズ群中の前記４枚のレンズは、物体側から順に配置された正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズであることを特徴とする請求項１乃至請求項２１の何れか１項に記載のズームレンズ。
【請求項２３】
前記明るさ絞りが前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項２２の何れか１項に記載のズームレンズ。
【請求項２４】
前記ズームレンズ中の少なくとも何れかのレンズは、そのレンズの屈折面にコーティングされた反射防止コートを有することを特徴とする請求項１乃至請求項２３の何れか１項に記載のズームレンズ。
【請求項２５】
ズームレンズと、前記ズームレンズの像側に配置され、前記ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子と、を備え、前記ズームレンズが請求項１乃至請求項２４の何れか１項に記載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２６】
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前記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２５に記載の撮像装置。
【請求項２７】
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前記倍率の色収差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２５または請求項２６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、負の屈折力をもつレンズ群が最も物体側に配置されるズームレンズに関するものである。また、ズームレンズを備えたデジタルカメラやビデオカメラ、カメラ搭載の携帯電話などの撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、負屈折力をもつレンズ群が最も物体側に配置されるタイプのズームレンズは、正屈折力のレンズ群が最も物体側に配置されるタイプのズームレンズと比較して、画角の確保や小型化に有利となることが知られている。また、沈胴収納した際のズームレンズの薄型化にも有利となり、例えば、コンパクトなデジタルカメラの撮影用ズームレンズによく用いられている。
【０００３】
このような負屈折力をもつレンズ群が先行するタイプのズームレンズのうち、負屈折力の第１レンズ群のレンズ枚数を２枚に抑え、正屈折力の第２レンズ群のレンズ枚数を４枚にし、光学性能の確保を行ったズームレンズが知られている（特許文献１〜特許文献９）。
【０００４】
特許文献１〜特許文献９に開示されたズームレンズは、第１レンズ群のレンズ枚数を負レンズと正レンズの２枚構成とし、第１レンズ群での色収差の軽減や径方向の小型化に有利な構成となっている。また、第１レンズ群の負レンズを近軸領域にて両凹形状とし、負レンズの光軸上の負屈折力を物体側面と像側面に分担し、球面収差の低減に有利な構成となっている。また、第２レンズ群を４枚のレンズで構成し、第２レンズ群内での設計自由度を確保し、小型ながら収差補正性能の確保に有利な構成となっている。
【０００５】
【特許文献１】：特開２００３−１１４３８６号公報
【特許文献２】：特開２００５−２５８０５９号公報
【特許文献３】：特開２００６−００３５３９号公報
【特許文献４】：特開２００６−１９５０６４号公報
【特許文献５】：特開２００６−２０１５９９号公報
【特許文献６】：特開２００６−２２７１９７号公報
【特許文献７】：特開２００７−１１４７２７号公報
【特許文献８】：特開２００７−１４０３５９号公報
【特許文献９】：特開２００７−２７２２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１から特許文献５、特許文献７、及び、特許文献９に開示されたズームレンズは変倍比が３未満に止まっている。また、特許文献６及び特許文献８に開示されたズームレンズは高変倍比を確保できてはいるものの広角端での画角は１３５フィルムフォーマット（いわゆるライカフォーマット）に換算して焦点距離３７ｍｍ付近かそれよりも長い焦点距離の画角である。
【０００７】
本発明は、従来技術の課題に鑑み、負レンズ群が先行するタイプのズームレンズであって、変倍比の確保や画角の確保、もしくは、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。更には、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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、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配置された負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有する第２レンズ群とを含む複数のレンズ群を有し、第１レンズ群は両凹負レンズと正レンズの２枚のレンズからなり、第２レンズ群は正レンズと負レンズを含む４枚のレンズからなる。そして、広角端から望遠端への変倍に際して、各レンズ群の間の間隔は変化し且つ第２レンズ群は物体側に移動する。そして、ズームレンズは変倍に際して第２レンズ群と一体で移動する明るさ絞りを有し、以下の条件式（１）、（２）を満足する。
−１．０＜（ｒ11a＋ｒ11b）／（ｒ11a−ｒ11b）＜０．９８  ・・・（１）
−１．１０＜ｆ11／ｒ11b＜−０．３０  ・・・（２）
ただし、
ｒ11aは第１レンズ群中の両凹負レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ11bは第１レンズ群中の両凹負レンズの像側面の近軸曲率半径、
ｆ11は第１レンズ群中の両凹負レンズの焦点距離、
である。
【０００９】
このような構成とすることにより、負の屈折力のレンズ群が先行するタイプのズームレンズとしているのでズームレンズ全体の小型化に有利となる。また、第２レンズ群は主にコンペンセーターの役割を果たし、広角端から望遠端へかけて物体側に移動し、変倍を行う。第１レンズ群を両凹負レンズと正レンズの２枚構成としたので第１レンズ群自体の小型化に有利となり、収差補正も行いやすくなる。第２レンズ群は正レンズと負レンズを含む４枚のレンズで構成としたので、第２レンズ群で発生しやすい球面収差やコマ収差の低減に有利となる。明るさ絞りは各レンズ群の光路を決める上で重要であるが、この明るさ絞りを第２レンズ群と一体で移動させることで、第２レンズ群の有効径を小さくでき、第２レンズ群の正屈折力を確保しても径方向、光軸方向共に小さくでき小型化と変倍比の確保の両立に有利となる。収差補正も行いやすくなる。
【００１０】
また、負先行タイプのズームレンズで高変倍比化を達成するにはバリエーターである第２レンズ群に大きい正屈折力を持たせることとなる。しかし、第２レンズ群中のレンズ枚数を５枚以上とすると第２レンズ群の光軸上の厚みが大きくなりすぎ、沈胴時の薄型化に不利となる。逆に３枚以下になると正の屈折力の確保による収差の補正が難しくなる。特に望遠端での軸上収差の補正が難しくなる。
【００１１】
このズームレンズでは、上述の条件式（１）、（２）を満足することが好ましい。
条件式（１）は第１レンズ群中の両凹負レンズの好ましい形状に関する条件である。条件式（１）の下限を下回らない、且つ、上限を上回らないようにすることで、両凹負レンズの物体側面と像側面で負のパワーを分担することが可能となり、広角端での像面湾曲や望遠端での球面収差の低減に有利となる。
条件式の範囲から外れると、両凹負レンズの物体側面または像側面のどちらかのレンズ面の近軸曲率の絶対値が大きくなりすぎるため、広角端での像面湾曲や望遠端での球面収差が発生しやすくなる。
【００１２】
条件式（２）は第１レンズ群中の両凹負レンズの焦点距離とその両凹負レンズの像側面の近軸曲率半径の好ましい条件式である。画角や変倍比の確保、もしくは小型化のためには両凹負レンズの負屈折力を十分に確保することが必要となるが、ただ単純に負の屈折力を大きくすると収差が発生しやすくなる。条件式（２）を満足して、両凹負レンズの像側の凹面の近軸曲率半径を最適化することで、軸外の収差を抑えやすくなり、広画角化や高変倍比化、小型化に有利となる。
【００１３】
条件式（２）の下限を下回らないようにすることで、両凹負レンズの像側面の近軸曲率半径が小さくなり過ぎないようにすることで、広角端での軸外収差の低減に有利となる。条件式（２）の上限を上回らないようにすることで、両凹負レンズの物体側面の近軸曲率半径の絶対値が小さくなることを抑えられ、物体側面での軸外収差の低減に有利となる。もしくは、両凹負レンズの材料の屈折率を抑えられ、コスト面からも有利となる。
【００１４】
上述の発明にて、更には、以下の構成とすることがより好ましい。
第２レンズ群の像側に配置された第３レンズ群を有することが好ましい。これにより、収差変動の調整や、射出瞳位置の調整など、設計自由度が増す。そのとき、第３レンズ群が正屈折力を有する場合、射出瞳を像面から離す効果が得られる。
【００１５】
一方、第３レンズ群が負屈折力を有する場合、ズームレンズの小型化に有利となる。更には、第３レンズ群を単レンズで構成してもよい。第３レンズ群を一枚の単レンズで構成することによって、コスト低減と、沈胴時の薄型化に有利となる。
【００１６】
また、ズームレンズを２群ズームレンズの構成としてもよい。これにより、収納沈胴時の小型化や低コスト化に有利となる。
【００１７】
また、３群ズームレンズや４群ズームレンズの構成としてもよい。
【００１８】
また、本発明の第２の側面のズームレンズは、物体側から像側に順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、を有し、第１レンズ群は両凹負レンズを有し、第２レンズ群は正レンズと負レンズを含む４枚のレンズからなり、広角端から望遠端への変倍に際して、各レンズ群の間の間隔は変化し且つ第２レンズ群は物体側に移動し、変倍に際して第２レンズ群と一体で移動する明るさ絞りを有し、以下の条件式（１）、（３）を満足する。
−１．０＜（ｒ11a＋ｒ11b）／（ｒ11a−ｒ11b）＜０．９８  ・・・（１）
４．８１＜ｆt／ｆw＜１０  ・・・（３）
ただし、
ｒ11aは第１レンズ群中の両凹負レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ11bは第１レンズ群中の両凹負レンズの像側面の近軸曲率半径、
ｆtは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆwは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【００１９】
このような構成とすると、負の屈折力のレンズ群が先行するタイプのズームレンズとしているのでズームレンズ全体の小型化に有利となる。また、第２レンズ群をレンズ４枚構成としたので、第２レンズ群で発生しやすい球面収差やコマ収差の低減に有利となる。明るさ絞りを第２レンズ群と一体で移動させることで、第２レンズ群の有効径を小さくでき、第２レンズ群の正屈折力を確保しても径方向、光軸方向共に小さくでき小型化と変倍比の確保の両立に有利となる。条件式（１）については上述したため、その内容及び効果については省略する。
【００２０】
条件式（３）は好ましい変倍比を特定するものである。条件式（３）の下限を下回らないようにして変倍比を確保することでさまざまな撮影シーンに対応できる。上限を上回らないように変倍比を抑えることで、収差変動の低減とコンパクト性の両立を行うことが好ましい。
【００２１】
更には、以下の構成とすることが好ましい。
第２レンズ群の像側に配置された第３レンズ群を有することが好ましい。これにより、収差変動の調整や、射出瞳位置の調整など、設計自由度が増す。そのとき、第３レンズ群が正屈折力を有する場合、射出瞳を像面から離す効果が得られる。
【００２２】
一方、第３レンズ群が負屈折力を有する場合、ズームレンズの小型化に有利となる。更には、第３レンズ群を単レンズで構成してもよい。第３レンズ群を一枚の単レンズで構成することによって、コスト低減と、沈胴時の薄型化に有利となる。
【００２３】
また、ズームレンズを２r群ズームレンズの構成としてもよい。これにより、収納沈胴時の小型化や低コスト化に有利となる。
【００２４】
また、３群ズームレンズや４群ズームレンズの構成としてもよい。
【００２５】
さらにまた、第１レンズ群は両凹負レンズと正レンズの２枚のレンズからなることが好ましい。小型化と収差補正を両立させやすくなるためである。第１の側面、第２の側面のズームレンズともに、第１レンズ群中の両凹負レンズと正レンズがそれらレンズの間に空気間隔を挟んで配置されることが好ましい。第１レンズ群の径方向の小型化に有利となる。
【００２６】
また、第１の側面のズームレンズ、第２の側面のズームレンズともに以下の構成を満足することが好ましい。
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。
１．８７＜ＡＶＥ（ｎG1）＜２．４０  ・・・（４）
ただし、
ＡＶＥ（ｎG1）は第１レンズ群中の両凹負レンズと第１レンズ群中の正レンズのｄ線に対する屈折率の平均値
である。
【００２７】
条件式（４）は第１レンズ群を構成するレンズの好ましい屈折率を特定したものである。
条件式（４）を満足することで、適切なコストで、且つ適切な近軸曲率半径で広画角化もしくは高変倍比化に必要な第１レンズ群の屈折力を得やすくなる。条件式（４）の下限を下回らないようにすることで、各レンズ面の近軸曲率絶対値を低減しやすくなり、収差低減や負の屈折力の確保に有利となる。上限を上回らないようにすることで、レンズの材料、加工のためのコストを抑えやすくなる。
【００２８】
また、第１レンズ群中の両凹負レンズは第１レンズ群中の正レンズよりも物体側に配置されることが好ましい。それにより、第１レンズ群の色収差を少ないレンズ枚数で抑えやすくなる。また望遠端での軸上の収差の低減に有利となる。両レンズを接合させた場合は沈胴時の薄型化に有利となる。両レンズ間に光軸上にて間隔を挟んだ場合は、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使用時のズームレンズ全長を小さくしやすくなる。
【００２９】
また、第１レンズ群中の正レンズが以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
１２．０＜νｄ12＜２０．８  ・・・（５）
ただし、
νｄ12は第１レンズ群中の正レンズのアッベ数である。
【００３０】
条件式（５）は第１レンズ群の正レンズの好ましいアッベ数を特定するものである。条件式（５）を満足することで、広角端から望遠端にかけての倍率色収差と望遠端での軸上色収差の補正に有利となる。条件式（５）の下限を下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。上限を上回らないようにすることで、高屈折率の材料を用いることができ、特に望遠端での軸上収差の補正に有利となる。
【００３１】
また、第１レンズ群が以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
−５．０＜ｆ12／ｆ11＜−１．５  ・・・（８）
ただし、
ｆ11は第１レンズ群中の両凹負レンズの焦点距離、
ｆ12は第１レンズ群中の正レンズの焦点距離、
である。
【００３２】
条件式（８）は第１レンズ群の両凹負レンズと正レンズの好ましい屈折力の比率を特定するものである。条件式（８）を満足することで、第１レンズ群にて、広画角化に有利な負の屈折力を確保しながらも色収差の補正やズームレンズ全長の短縮化に有利となる。条件式（８）の下限を下回らないようにすることで、正レンズの屈折力を確保し、特に望遠端での軸上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、広画角化に有利な第１レンズ群の負の屈折力の確保に有利となる。
【００３３】
また、ズームレンズに含まれるレンズ群の総数が多くとも３であることが好ましい。これにより、沈胴時の薄型化や低コスト化に有利となる。
【００３４】
また、第１レンズ群中の両凹負レンズが以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
−２．００＜ｆ1／ｒ11b＜−０．５０  ・・・（６）
ただし、
ｆ1は第１レンズ群の焦点距離
である。
【００３５】
条件式（６）は第１レンズ群の屈折力と両凹負レンズの像側面の近軸曲率半径の好ましい条件である。条件式（６）を満足することで、第１レンズ群の負の屈折力と両凹負レンズの像側面の近軸曲率半径とのバランスが良好となり、軸上収差と軸外収差発生を抑えやすくなり、第１レンズ群の負の屈折力の確保に有利となる。条件式（６）の下限を下回らないようにして、両凹負レンズ像側面の近軸曲率半径が小さくなりすぎないようにし、広角端での軸外収差の低減に有利とすることが好ましい。上限を上回らないようにして、両凹負レンズの物体側面の近軸曲率半径の絶対値が小さくなりすぎないようにし、両凹負レンズの物体側面での軸外収差の低減に有利とすることが好ましい。
【００３６】
また、ズームレンズの物体側面の面頂からズームレンズの物体側から見たときの明るさ絞りの像までの光軸上での距離を入射瞳位置と定義したとき、
入射瞳位置が以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．１＜Ｅｎｐ（ｗ）／ｒ11b＜１．０７  ・・・（７）
ただし、
Ｅｎｐ（ｗ）は広角端における入射瞳位置
である。
【００３７】
沈胴時の薄型化のためには、特に広角端における入射瞳位置を物体側に寄せることによって第１レンズ群の径方向のサイズを抑えやすくなる。一方、軸外収差の低減のためには両凹負レンズの負の屈折力を抑えることが好ましい。
【００３８】
条件式（７）はこれらの状況を考慮して規定した、薄型化と収差バランス低減を両立するための好ましい条件である。条件式（７）を満足することで、第１レンズ群中の各レンズ面の曲率を小さく抑えつつ、適切な入射瞳位置を確保できるため、沈胴時の薄型化を達成しながらも軸外の収差の発生を抑えることに有利となる。条件式（７）の下限を下回らないようにすることで、両凹負レンズの物体側面の近軸曲率半径を大きくでき、軸外の収差低減に有利となる。上限を上回らないようにすることで、入射瞳を物体側よりにし、径方向の小型化に有利となる。
【００３９】
また、第２レンズ群中の４枚のレンズのうちの少なくとも２枚のレンズが隣のレンズと接合されていることが好ましい。つまり、第２レンズ群が接合レンズを有することが好ましい。それによって、広角端から望遠端に至るまで色収差の補正に有利となる。
【００４０】
また、第２レンズ群中の前記４枚のレンズは、物体側から順に配置された正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズであることが好ましい。それによって、第２レンズ群の正の屈折力を３つの正レンズに分担することが出来る。これによって特に望遠端での軸上収差および軸外収差の低減に有利となる。また、負レンズをこの位置に配置することによって色収差の低減やペッツバール和の改善を図ると共に、主点を物体側よりにでき、高変倍比化に有利となる。
【００４１】
また、明るさ絞りが第１レンズ群と第２レンズ群の間に位置することが好ましい。この位置に明るさ絞りを配置することにより、第１レンズ群の径方向のサイズを小さくでき、広画角化に伴う収差を抑えやすくなる。
【００４２】
また、ズームレンズ中の少なくとも何れかのレンズは、そのレンズの屈折面にコーティングされた反射防止コートを有することが好ましい。広画角化にともない太陽などの高輝度の被写体が撮影画角に入りこみやすくなる。そのため、ゴースト発生の原因となりやすいレンズ面に反射防止コートを施すことで、ゴーストを抑えられる。
【００４３】
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、ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、そのズームレンズを前述何れかのズームレンズとするものである。それにより、上述のメリットを持つズームレンズを備えた撮像装置となる。
【００４４】
更には、以下の構成としても良い。
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好ましい。ディストーションを電気的に補正することにより、ズームレンズ自体のディストーション補正負担を軽減でき、像面湾曲等の軽減に有利となる。また、第１レンズ群の負の屈折力の確保が容易となり広画角化や高変倍比化に有利となる。ディストーションの補正量を各色信号ごとに変更して倍率の色収差も画像処理により補正してもよい。
【００４５】
つまり、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倍率の色収差を補正した画像信号に変換する画像変換部を有する構成としてもよい。
【００４６】
上述の構成の何れか複数を同時に満足することがより好ましい。
また、上述の各条件式は、ズームレンズがフォーカシング機能を持つ場合は、もっとも遠距離に合焦した状態での構成とする。
【００４７】
また、上述の各条件式について以下のように限定するとより好ましい。
条件式（１）については、
下限値を０．１、更には０．５とすることが好ましい。
上限値を０．９、更には０．８とすることが好ましい。
【００４８】
条件式（２）については、
下限値を−１．０８、更には−１．０４とすることが好ましい。
上限値を−０.５０、更には−０．９０とすることが好ましい。
【００４９】
条件式（３）については、
下限値を５．０、更には５．７とすることが好ましい。
上限値を８．０、更には６．０とすることが好ましい。
【００５０】
条件式（４）については、
下限値を１．９０、更には１．９２とすることが好ましい。
上限値を２．２０、更には２．１０とすることが好ましい。
【００５１】
条件式（５）については、
下限値を１４．０、更には１６．５とすることが好ましい。
上限値を２０．７とすることが好ましい。
【００５２】
条件式（６）については、
下限値を−１．９５、更には−１．９０とすることが好ましい。
上限値を−１．００、更には−１．４０とすることが好ましい。
【００５３】
条件式（７）については、
下限値を０．５、更には０．９とすることが好ましい。
上限値を１．０５、更には１．０４とすることが好ましい。
【００５４】
条件式（８）については、
下限値を−４．５、更には−４．０とすることが好ましい。
上限値を−２．０、更には−２．５とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００５５】
本発明によれば、負レンズ群が先行するタイプのズームレンズであって、変倍比の確保や画角の確保、もしくは、小型化に有利なズームレンズを提供することができる。更には、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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下に、本発明にかかるズームレンズ及びそれを備えた撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明のズームレンズの実施例１〜２２について説明する。実施例１〜１１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間焦点距離状態（ｂ）、望遠端（ｃ）のレンズ断面図をそれぞれ図１〜図１１に示す。図１〜図１１中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、明るさ（開口）絞りはＳ、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、赤外光を制限する波長域制限コートを施したローパスフィルタを構成する平行平板はＦ、電子撮像素子のカバーガラスの平行平板はＣ、像面はＩで示してある。なお、カバーガラスＣの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスＣにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。
【００５８】
いずれの実施例も４．８から５．８倍程度の変倍比を達成したズームレンズとなっている。実施例１から実施例８は、負、正、正タイプの３群ズームレンズであり、実施例９は負、正、正、正タイプの４群ズームレンズであり、実施例１０は負、正、負タイプの３群ズームレンズとなっている。これらのズームレンズは広い広角端画角を確保している。実施例１１は負、正タイプの小型で小径な２群ズームレンズとなっている。
【００５９】
各実施例は全ズーム状態にて有効撮像領域は矩形で一定である。
また、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を加えたものである。バックフォーカスは、空気換算長で示している。
【００６０】
また、各実施例において、明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。各数値の長さの単位はｍｍ、角度の単位は°（度）である。フォーカシングはいずれの実施例も第４レンズ群Ｇ４の移動により行う。さらに、ズームデータは広角端（ＷＥ）、本発明で定義する中間ズーム状態（ＳＴ）、望遠端（ＴＥ）での値である。
【００６１】
広角端から望遠端への変倍に際して、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、実施例により異なる。実施例１、４、７、８は、像側にのみ移動する。実施例２、３、５、９、１０は物体側に移動後像側に移動する。実施例６は像側に移動後物体側に移動する。実施例９の第４レンズ群は固定である。
【００６２】
実施例１から９では、遠距離から近距離の被写体へのフォーカシングは第３レンズ群を物体側へ移動することで行う。実施例１０では、遠距離から近距離の被写体へのフォーカシングは第３レンズ群を像側へ移動することで行う。第１レンズ群を物体側に移動させてもよい。実施例１１では、遠距離から近距離の被写体へのフォーカシングは第１レンズ群を物体側へ移動することで行う。
【００６３】
また、平行平板は、ＩＲカットコートをしたローパスフィルター、ＣＣＤカバーガラスである。
【００６４】
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、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、を配置している。
【００６５】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、両凸正レンズと、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。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からなる。
【００６６】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面及び両凸正レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズの像側の面と、の７面に用いている。
【００６７】
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、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、を配置している。
【００６８】
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、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズからなる。
【００６９】
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と、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの像側の面と、の７面に用いている。
【００７０】
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、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、を配置している。
【００７１】
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、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズからなる。
【００７２】
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と、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの像側の面と、の７面に用いている。
【００７３】
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、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、を配置している。
【００７４】
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、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズからなる。
【００７５】
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と、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの像側の面と、の７面に用いている。
【００７６】
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、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、を配置している。
【００７７】
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、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズからなる。
【００７８】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凸正レンズの両面及び正メニスカスレンズの物体側の面と、の５面に用いている。
【００７９】
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、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、を配置している。
【００８０】
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、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズからなる。
【００８１】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凸正レンズの両面及び正メニスカスレンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの像側の面と、の７面に用いている。
【００８２】
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、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、を配置している。
【００８３】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、両凸正レンズと、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。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と、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズの像側の面と、の５面に用いている。
【００８５】
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、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、を配置している。
【００８６】
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、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。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からなる。
【００８７】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズの像側の面と、の５面に用いている。
【００８８】
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、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、を配置している。
【００８９】
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、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズからなる。
【００９０】
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と、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの像側の面と、の７面に用いている。
【００９１】
実施例１０のズームレンズは、図１０に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、を配置している。
【００９２】
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、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負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の接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。
【００９３】
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と、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凸正レンズの両面及び像側の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の負メニスカスレンズの両面と、の１０面に用いている。
【００９４】
実施例１１のズームレンズは、図１１に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、を配置している。
【００９５】
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、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。
【００９６】
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と、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の両凸正レンズの両面、物体側から２番目の両凸正レンズの物体側の面、両凹負レンズの像側の面、及び、最も像側の両凸正レンズの両面と、の１０面に用いている。
【００９７】
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記のほか、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は円錐係数をそれぞれ示している。
【００９８】
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。
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。
【００９９】
Ｚ＝（Ｙ２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）・（Ｙ／ｒ）２｝１／２］
＋Ａ４×Ｙ４＋Ａ６×Ｙ６＋Ａ８×Ｙ８＋Ａ１０×Ｙ１０＋Ａ１２×Ｙ１２
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ4 、Ａ6 、Ａ8 、Ａ10、Ａ12はそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数である。また、非球面係数において、「ｅ−ｎ」（ｎは整数）は、「１０−ｎ」を示している。
【０１００】
数値実施例１
単位  mm
面データ
面番号       r            d              nd         νd  
物面        ∞            ∞   
1*       -33.000        0.70          1.88300       40.76
2*         7.781        2.50
3*        27.495        1.90          2.10220       16.80
4*      -416.858        可変  
5(絞り)     ∞          0.30
6*         5.479        1.80          1.61881       63.85
7*       -28.056        0.30
8          7.138        1.75          1.57099       50.80
9        -23.817        0.60          1.90366       31.32
10         4.123        0.80
11         9.992        1.10          1.53100       55.60
12        54.381        可変  
13       -15.353        1.30          1.88300       40.76
14*       -7.372        可変  
15          ∞          0.40          1.51633       64.14
16          ∞          0.40
17          ∞          0.40          1.51633       64.14
18          ∞          0.36 
像面        ∞     
非球面データ
第１面
K=0.000
A4=9.99446e-05,A6=-9.63628e-07,A8=2.04237e-10  
第２面
K=-3.135
A4=6.09572e-05,A6=8.29447e-06,A8=-1.60404e-07,A10=7.16869e-10  
第３面
K=0.000
A4=-6.39964e-04,A6=8.67632e-06,A8=-6.03020e-08  
第４面
K=0.000
A4=-4.71619e-04,A6=5.19991e-06,A8=-4.06136e-08  
第６面
K=0.084
A4=-6.35142e-04,A6=6.90448e-05,A8=-1.20381e-05,A10=7.54600e-07  
第７面
K=0.000
A4=1.97786e-04,A6=7.07487e-05,A8=-1.13387e-05,A10=8.32015e-07  
第１４面
K=0.000
A4=1.15151e-03,A6=-1.30691e-05,A8=2.68138e-07  
ズームデータ
広角      中間      望遠
像高           3.84      3.84      3.84
焦点距離       3.74      9.80     21.56
Ｆｎｏ．       2.88      4.66      6.00
画角２ω     105.03     39.26     18.08
BF             4.97      4.47      3.88
全長          41.73     34.42     42.73
d4            21.65      6.69      1.50  
d12            2.06     10.21     24.30  
d14            3.68      3.19      2.59  
群焦点距離
f1=-12.06     f2=10.93     f3=14.92   
【０１０１】
数値実施例２
単位  mm
面データ
面番号       r            d              nd         νd  
物面        ∞           ∞   
1*       -29.340        0.70          1.85135       40.10
2*         6.777        1.52
3*        10.860        2.00          2.00170       20.60
4*        30.132        可変
5(絞り)     ∞          0.30
6*         5.337        2.00          1.69839       56.54
7*       -16.575        0.10
8         12.761        1.75          1.83481       42.71
9         -9.077        0.60          1.90366       31.32
10         3.726        0.60
11         6.026        1.10          1.49700       81.54
12        10.694        可変  
13       604.034        1.60          1.85135       40.10
14*      -15.867        可変  
15          ∞          0.40          1.51633       64.14
16          ∞          0.40
17          ∞          0.40          1.51700       64.20
18          ∞          0.36 
像面        ∞     
非球面データ
第１面
K=0.000
A4=4.68880e-04,A6=-8.84965e-06,A8=6.14251e-08  
第２面
K=-3.135
A4=1.34192e-03,A6=1.05982e-06,A8=-5.74933e-07,A10=8.39406e-09  
第３面
K=0.000
A4=-1.19540e-04  
第４面
K=0.000
A4=-1.19553e-04,A6=-1.03634e-06,A8=-2.38329e-08  
第６面
K=-0.438
A4=-3.79081e-04,A6=3.77178e-05,A8=-6.63306e-06,A10=7.54600e-07  
第７面
K=0.000
A4=5.13385e-04,A6=2.51731e-05,A8=-5.09002e-06,A10=8.53420e-07  
第１４面
K=0.000
A4=1.92331e-04,A6=-4.48192e-06,A8=4.05357e-08  
ズームデータ
広角      中間      望遠
像高           3.84      3.84      3.84
焦点距離       4.53      9.80     21.74
Ｆｎｏ．       3.50      5.11      6.00
画角２ω      98.06     43.38     19.91
BF             4.40      4.70      4.27
全長          35.23     30.34     38.23
d4            16.55      6.10      1.50  
d12            2.00      7.26     20.18  
d14            3.11      3.42      2.99  
d18            0.36      0.36      0.36  
群焦点距離
f1=-11.94      f2=9.54     f3=18.18   
【０１０２】
数値実施例３
単位  mm
面データ
面番号       r            d              nd         νd 
物面        ∞            ∞   
1*       -35.000        0.70          1.85135       40.10
2*         6.838        1.80
3*        10.926        2.00          2.00170       20.60
4*        28.379        可変  
5(絞り)     ∞          0.30
6*         5.320        1.53          1.70656       52.36
7*       -30.201        0.10
8         10.800        1.75          1.77250       49.60
9        -13.682        0.60          1.90366       31.32
10         3.889        0.60
11         9.527        1.10          1.49700       81.54
12        57.115        可変
13        73.671        1.40          1.85135       40.10
14*      -23.751        可変  
15          ∞          0.40          1.51633       64.14
16          ∞          0.40
17          ∞          0.40          1.51700       64.20
18          ∞          0.36 
像面        ∞     
非球面データ
第１面
K=0.000
A4=4.01305e-04,A6=-5.00245e-06,A8=2.08702e-08  
第２面
K=-3.135
A4=6.81679e-04,A6=1.92654e-05,A8=-4.90041e-07,A10=2.88794e-09  
第３面
K=0.000
A4=-5.84207e-04,A6=2.05468e-05,A8=-2.38179e-07  
第４面
K=0.000
A4=-3.27069e-04,A6=1.33908e-05,A8=-2.09187e-07  
第６面
K=-0.160
A4=-5.55522e-04,A6=3.64091e-05,A8=-8.52940e-06,A10=7.54600e-07  
第７面
K=0.000
A4=1.67778e-04,A6=3.09282e-05,A8=-6.80590e-06,A10=7.52751e-07  
第１４面
K=0.000
A4=3.64817e-04,A6=-1.11486e-05,A8=1.98493e-07  
ズームデータ
広角      中間      望遠
像高           3.84      3.84      3.84
焦点距離       4.49      9.80     21.56
Ｆｎｏ．       3.50      5.03      6.00
画角２ω      91.57     42.35     19.50
BF             4.78      4.92      3.87
全長          38.12     31.58     38.23
d4            18.90      6.72      1.50  
d12            2.56      8.06     20.97  
d14            3.49      3.63      2.59  
各群焦点距離
f1=-12.66     f2=10.32     f3=21.24   
【０１０３】
数値実施例４
単位  mm
面データ
面番号       r            d              nd         νd  
物面        ∞            ∞   
1*       -38.664        0.70          1.85135       40.10
2*         6.310        1.80
3*         8.901        2.00          2.00170       20.60
4*        16.647        可変  
5(絞り)     ∞          0.30
6*         5.217        2.00          1.76802       49.24
7*       -16.728        0.10
8         13.257        1.75          1.75500       52.32
9         -6.940        0.60          1.90366       31.32
10         3.652        0.60
11         7.522        1.10          1.49700       81.54
12        17.611        可変  
13        73.671        1.60          1.85135       40.10
14*      -17.850        可変
15          ∞          0.40          1.51633       64.14
16          ∞          0.40
17          ∞          0.40          1.51700       64.20
18          ∞          0.36 
像面        ∞     
非球面データ
第１面
K=0.000
A4=7.72121e-04,A6=-1.32903e-05,A8=8.19472e-08  
第２面
K=-3.135
A4=1.31070e-03,A6=2.72921e-05,A8=-5.31690e-07,A10=-6.96475e-10  
第３面
K=0.000
A4=-7.72827e-04,A6=1.65807e-05,A8=-7.50695e-08  
第４面
K=0.000
A4=-5.00670e-04,A6=7.07748e-06,A8=-5.62963e-08  
第６面
K=-0.145
A4=-6.47506e-04,A6=3.59886e-05,A8=-7.47112e-06,A10=7.54600e-07  
第７面
K=0.000
A4=4.73085e-04,A6=2.94405e-05,A8=-5.48603e-06,A10=8.25074e-07  
第１４面
K=0.000
A4=2.95904e-04,A6=-9.31694e-06,A8=1.43807e-07  
ズームデータ
広角      中間      望遠
像高           3.84      3.84      3.84
焦点距離       4.49      9.80     21.56
Ｆｎｏ．       3.50      5.33      6.00
画角２ω      91.08     42.49     19.78
BF             4.42      4.33      3.87
全長          32.27     29.59     38.23
d4            13.98      5.39      1.50  
d12            1.31      7.33     20.31  
d14            3.13      3.04      2.58  
群焦点距離
f1=-10.97      f2=8.93     f3=17.01   
【０１０４】
数値実施例５
単位  mm
面データ
面番号       r            d              nd         νd    
物面        ∞            ∞   
1*       -33.169        0.70          1.85135       40.10
2*         6.380        1.80
3         11.481        1.90          2.00170       20.60
4         36.652        可変   
5(絞り)     ∞          0.30
6*         5.519        2.00          1.76802       49.24
7*      -387.323        0.10
8          6.944        1.75          1.65838       59.27
9         -8.000        0.60          1.90366       31.32
10         3.722        0.60
11*        6.018        1.10          1.54975       48.94
12        15.865        可変  
13        50.000        1.80          1.85135       40.10
14       -30.573        可変  
15          ∞          0.40          1.51633       64.14
16          ∞          0.40
17          ∞          0.40          1.51700       64.20
18          ∞          0.36 
像面        ∞     
非球面データ
第１面
K=0.000
A4=4.65723e-04,A6=-6.75729e-06,A8=3.00586e-08  
第２面
K=-3.135
A4=1.50232e-03,A6=-4.04704e-06,A8=-3.75924e-07,A10=2.65200e-09  
第６面
K=-0.152
A4=-2.70882e-04,A6=3.16426e-05,A8=-5.34649e-06,A10=7.54600e-07  
第７面
K=0.000
A4=-2.97122e-04,A6=4.73560e-05,A8=-4.89964e-06,A10=1.14175e-06  
第１１面
K=0.000
A4=-1.68514e-03,A6=3.50142e-05,A8=5.59533e-06  
ズームデータ
広角      中間      望遠
像高           3.84      3.84      3.84
焦点距離       4.49      9.90     21.56
ＦＮＯ．       3.50      4.97      6.00
画角２ω      93.93     43.43     20.25
BF             4.07      5.59      4.27
全長          37.23     30.42     38.23
d4            18.08      5.87      1.50  
d12            2.43      6.31     19.81  
d14            2.78      4.30      2.98  
群焦点距離
f1=-11.93      f2=9.78     f3=22.52   
【０１０５】
数値実施例６
単位  mm
面データ
面番号       r            d              nd         νd   
物面        ∞            ∞   
1*       -51.865        0.70          1.85135       40.10
2*         6.577        1.80
3          9.480        2.00          2.00170       20.60
4         18.105        可変   
5(絞り)     ∞          0.30
6*         5.349        2.00          1.76802       49.24
7*       -42.129        0.10
8         10.657        1.75          1.77250       49.60
9         -5.835        0.60          1.90366       31.32
10         4.269        0.60
11*        6.623        1.10          1.49700       81.54
12*        9.614        可変  
13        73.671        1.40          1.85135       40.10
14*      -15.796        可変  
15          ∞          0.40          1.51633       64.14
16          ∞          0.40
17          ∞          0.40          1.51700       64.20
18          ∞          0.36 
像面        ∞     
非球面データ
第１面
K=0.000
A4=3.67543e-04,A6=-3.19659e-06,A8=5.23731e-09  
第２面
K=-3.135
A4=1.59061e-03,A6=-1.99516e-05,A8=8.78972e-07,A10=-1.57760e-08  
第６面
K=-0.009
A4=-3.60051e-04,A6=2.49613e-05,A8=-6.08935e-06,A10=7.54600e-07  
第７面
K=0.000
A4=1.86120e-04,A6=2.61785e-05,A8=-4.67752e-06,A10=1.01515e-06  
第１１面
K=0.000
A4=-1.32642e-03,A6=-1.45230e-04  
第１２面
K=0.000
A4=6.47255e-04,A6=6.74404e-06  
第１４面
K=0.000
A4=2.04930e-04,A6=-1.01224e-05,A8=1.83143e-07  
ズームデータ
広角      中間      望遠
像高           3.84      3.84      3.84
焦点距離       4.49      9.80     21.56
ＦＮＯ．       3.50      5.44      6.00
画角２ω      90.46     43.49     20.48
BF             4.66      3.84      3.86
全長          33.16     30.43     38.23
d4            14.92      6.16      1.50  
d12            1.23      8.08     20.52  
d14            3.37      2.55      2.57  
群焦点距離
f1=-11.99      f2=9.40     f3=15.39   
【０１０６】
数値実施例７
単位  mm
面データ
面番号       r            d              nd         νd   
物面        ∞            ∞   
1*       -33.000        0.70          1.88300       40.76
2*         7.848        2.50
3         29.120        1.90          2.10220       16.80
4       -470.707        可変  
5(絞り)     ∞          0.30
6*         5.630        1.80          1.61881       63.85
7*       -21.128        0.30
8          8.079        1.75          1.57099       50.80
9        -20.222        0.60          1.90366       31.32
10         4.574        0.80
11        11.672        1.10          1.53100       55.60
12        67.163        可変  
13       -14.250        1.90          1.88300       40.76
14*       -7.372        可変  
15          ∞          0.40          1.51633       64.14
16          ∞          0.40
17          ∞          0.40          1.51633       64.14
18          ∞          0.36 
像面        ∞     
非球面データ
第１面
K=0.000
A4=9.99446e-05,A6=-9.63628e-07,A8=2.04237e-10  
第２面
K=-3.135
A4=2.99480e-04,A6=1.83296e-06,A8=-1.23683e-07,A10=8.63364e-10  
第６面
K=0.101
A4=-7.08773e-04,A6=6.60492e-05,A8=-1.29815e-05,A10=7.54600e-07  
第７面
K=0.000
A4=1.81705e-04,A6=6.06427e-05,A8=-1.15239e-05,A10=7.82583e-07  
第１４面
K=0.000
A4=1.16896e-03,A6=-8.05662e-06,A8=2.21234e-07  
ズームデータ
広角      中間      望遠
像高           3.84      3.84      3.84
焦点距離       3.74      9.80     21.56
ＦＮＯ．       2.88      4.60      6.00
画角２ω     105.14     38.55     17.77
BF             5.17      4.89      3.88
全長          41.73     34.50     42.73
d4            21.16      6.32      1.50  
d12            1.75      9.65     23.70  
d14            3.88      3.60      2.59  
群焦点距離
f1=-11.70     f2=10.75     f3=15.32   
【０１０７】
数値実施例８
単位  mm
面データ
面番号       r            d              nd         νd   
物面        ∞            ∞   
1*       -74.353        0.70          1.88300       40.76
2*         6.930        2.50
3         14.744        1.90          2.10220       16.80
4         31.398        可変  
5(絞り)     ∞          0.30
6*         5.727        1.80          1.61881       63.85
7*       -22.820        0.30
8          8.051        1.75          1.57099       50.80
9        -17.795        0.60          1.90366       31.32
10         4.701        0.80
11        15.493        1.10          1.53100       55.60
12       -38.885        可変  
13       -12.297        1.30          1.88300       40.76
14*       -6.969        可変  
15          ∞          0.40          1.51633       64.14
16          ∞          0.40
17          ∞          0.40          1.51633       64.14
18          ∞          0.36
像面        ∞     
非球面データ
第１面
K=0.000
A4=9.99446e-05,A6=-9.63628e-07,A8=2.04237e-10  
第２面
K=-3.135
A4=7.80651e-04,A6=-6.85124e-06,A8=2.07357e-08,A10=-3.80663e-10  
第６面
K=0.136
A4=-7.37642e-04,A6=6.42851e-05,A8=-1.15529e-05,A10=7.54600e-07  
第７面
K=0.000
A4=6.91906e-05,A6=6.98701e-05,A8=-1.11219e-05,A10=8.38141e-07  
第１４面
K=0.000
A4=1.10831e-03,A6=-8.00999e-06,A8=1.76000e-07  
ズームデータ
広角      中間      望遠
像高           3.84      3.84      3.84
焦点距離       3.74      9.80     21.56
ＦＮＯ．       2.88      4.54      6.00
画角２ω     102.62     39.46     18.26
BF             4.95      4.67      3.89
全長          41.73     34.38     42.73
d4            21.24      6.40      1.50  
d12            2.49     10.25     24.29  
d14            3.66      3.39      2.60  
群焦点距離
f1=-11.44     f2=10.64     f3=16.34   
【０１０８】
数値実施例９
単位  mm
面データ
面番号       r            d              nd         νd  
物面        ∞            ∞   
1*       -32.955        0.70          1.85135       40.10
2*         6.700        1.68
3*        10.187        2.00          2.00170       20.60
4*        28.354        可変   
5(絞り)     ∞          0.30
6*         5.349        2.00          1.69839       56.54
7*       -20.502        0.10
8         10.179        1.75          1.83481       42.71
9         -6.909        0.60          1.90366       31.32
10         3.436        0.60
11         4.386        1.10          1.49700       81.54
12         5.639        可変  
13       604.034        1.60          1.85135       40.10
14*      -15.867        可変  
15        32.429        1.20          1.51633       64.14
16       -27.967        0.05
17          ∞          0.40          1.51633       64.14
18          ∞          0.40
19          ∞          0.40          1.51700       64.20
20          ∞          0.36 
像面        ∞     
非球面データ
第１面
K=0.000
A4=5.48695e-04,A6=-8.28778e-06,A8=3.64347e-08  
第２面
K=-3.135
A4=1.05147e-03,A6=2.82178e-06,A8=-3.13378e-07,A10=2.41864e-09  
第３面
K=0.000
A4=-3.66588e-04  
第４面
K=0.000
A4=-1.53752e-04,A6=-1.82943e-06,A8=-4.03432e-08  
第６面
K=-0.268
A4=-3.67676e-04,A6=3.58032e-05,A8=-5.87865e-06,A10=7.54600e-07  
第７面
K=0.000
A4=5.45277e-04,A6=1.54624e-05,A8=-2.83367e-06,A10=8.31427e-07  
第１４面
K=0.000
A4=2.47487e-04,A6=-4.26395e-06,A8=5.59056e-08  
ズームデータ
広角      中間      望遠
像高           3.84      3.84      3.84
焦点距離       4.53      9.80     21.74
ＦＮＯ．       3.50      5.09      6.00
画角２ω      91.08     42.02     19.39
BF             1.34      1.34      1.33
全長          36.94     31.03     39.73
d4            17.86      6.30      1.50  
d12            1.59      6.48     20.27  
d14            2.51      3.28      2.99  
群焦点距離
f1=-13.29     f2=10.04     f3=18.18     f4=29.28   
【０１０９】
数値実施例１０
単位  mm
面データ
面番号       r            d              nd         νd 
物面        ∞            ∞   
1*       -30.134        0.70          1.85135       40.10
2*         6.700        1.52
3*        10.000        2.00          2.00170       20.60
4*        19.715        可変  
5(絞り)     ∞          0.30
6*         5.585        2.00          1.69100       54.82
7*       -23.851        0.10
8        102.158        1.75          1.83481       42.71
9         26.425        0.60          1.90366       31.32
10         4.922        0.60
11*        6.856        1.80          1.49700       81.54
12*      -16.833        可変  
13*       20.501        0.86          1.49700       81.54
14*       19.414        可変  
15          ∞          0.40          1.51633       64.14
16          ∞          0.40
17          ∞          0.40          1.51700       64.20
18          ∞          0.36 
像面        ∞     
非球面データ
第１面
K=0.000
A4=7.01525e-04,A6=-1.05131e-05,A8=4.56206e-08  
第２面
K=-3.135
A4=1.40211e-03,A6=4.07568e-06,A8=5.95034e-08,A10=-8.04560e-09  
第３面
K=0.000
A4=-4.11128e-05  
第４面
K=0.000
A4=1.00636e-04,A6=-6.39290e-06,A8=-3.88316e-08  
第６面
K=-0.503
A4=-5.04468e-05,A6=3.99543e-05,A8=-6.91907e-06,A10=7.54600e-07  
第７面
K=0.000
A4=4.43178e-04,A6=3.59271e-05,A8=-7.84938e-06,A10=1.06221e-06  
第１１面
K=0.000
A4=-1.75199e-05,A6=-1.50346e-05,A8=2.47379e-06  
第１２面
K=0.000
A4=-2.30795e-05,A6=4.23380e-06,A8=6.32128e-07  
第１３面
K=0.000
A4=4.16931e-05,A6=-3.12374e-06,A8=1.56048e-07  
第１４面
K=0.000
A4=1.01805e-03,A6=-2.11784e-05,A8=1.32318e-06  
ズームデータ
広角      中間      望遠
像高           3.84      3.84      3.84
焦点距離       4.53      9.80     21.74
ＦＮＯ．       3.50      4.75      6.00
画角２ω      92.07     42.39     18.98
BF             5.52      6.62      4.28
全長          40.73     33.60     39.58
d4            19.57      7.30      1.50  
d12            3.40      7.44     21.56  
d14            4.24      5.33      2.99  
群焦点距離
f1=-10.35     f2=10.06     f3=-1000.10   
【０１１０】
数値実施例１１
単位  mm
面データ
面番号       r            d              nd         νd   
物面        ∞            ∞   
1*       -20.941        0.70          1.85135       40.10
2*         6.700        1.52
3*        13.067        2.00          2.00170       20.60
4*        55.782        可変   
5(絞り)     ∞          0.30
6*         5.409        2.00          1.65160       58.55
7*       -26.684        0.10
8*        46.622        1.75          1.90200       25.10
9        -25.074        0.60          1.90366       31.32
10*        4.726        0.60
11*        9.779        1.80          1.49700       81.54
12*       -9.725        可変  
13          ∞          0.40          1.51633       64.14
14          ∞          0.40
15          ∞          0.40          1.51700       64.20
16          ∞          0.36 
像面        ∞     
非球面データ
第１面
K=0.000
A4=3.96735e-04,A6=-5.86402e-06,A8=2.68139e-08  
第２面
K=-3.135
A4=1.06684e-03,A6=3.90797e-07,A8=1.06988e-07,A10=5.40454e-09  
第３面
K=0.000
A4=-4.60151e-04  
第４面
K=0.000
A4=-3.68226e-04,A6=-5.80043e-06,A8=-1.27680e-07  
第６面
K=-0.454
A4=-1.98428e-05,A6=3.40216e-05,A8=-5.53012e-06,A10=7.54600e-07  
第７面
K=0.000
A4=5.25522e-04,A6=3.55408e-05,A8=-4.55674e-06,A10=9.08474e-07  
第８面
K=0.000
A4=-6.15070e-05,A6=7.18222e-06,A8=-8.35230e-07  
第１０面
K=0.000
A4=4.45145e-04,A6=1.61644e-05,A8=5.46733e-06  
第１１面
K=0.000
A4=1.64232e-04,A6=9.08926e-05,A8=5.96204e-06  
第１２面
K=0.000
A4=-7.61266e-04,A6=3.76790e-05,A8=-5.95767e-06  
ズームデータ
広角      中間      望遠
像高           2.50      2.50      2.50
焦点距離       4.53      9.80     21.74
ＦＮＯ．       3.50      4.73      6.00
画角２ω      66.71     29.32     13.17
BF            10.46     15.87     28.12
全長          42.73     34.96     40.99
d4            20.89      7.71      1.50  
d12            9.17     14.58     26.83  
群焦点距離
f1=-10.40     f2=10.66   
【０１１１】
以上の実施例１乃至１１の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図１２〜図２２に示す。これらの収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（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。各図中、 “ω”は半画角を示す。
【０１１２】
実施例１２乃至２２は、実施例１乃至１１のズームレンズをそれぞれ用い、電気的に歪曲収差を補正する撮像装置に用いた例であり、変倍時に有効撮像領域の形状が変化する。そのため、ズーム状態における像高や画角が対応する実施例と相違する。実施例１２乃至２２では広角側で発生する樽型の歪曲収差を電気的に補正したうえで画像の記録や表示を行っている。
【０１１３】
実施例１２のズームレンズは実施例１のズームレンズに同じである。
実施例１３のズームレンズは実施例２のズームレンズに同じである。
実施例１４のズームレンズは実施例３のズームレンズに同じである。
実施例１５のズームレンズは実施例４のズームレンズに同じである。
実施例１６のズームレンズは実施例５のズームレンズに同じである。
実施例１７のズームレンズは実施例６のズームレンズに同じである。
実施例１８のズームレンズは実施例７のズームレンズに同じである。
実施例１９のズームレンズは実施例８のズームレンズに同じである。
実施例２０のズームレンズは実施例９のズームレンズに同じである。
実施例２１のズームレンズは実施例１０のズームレンズに同じである。
実施例２２のズームレンズは実施例１１のズームレンズに同じである。
【０１１４】
各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している。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。
【０１１５】
広角端での最大像高ＩＨｗは、中間焦点距離状態の最大像高ＩＨｓや望遠端での最大像高ＩＨｔよりも小さくなるようにしている。
実施例１２乃至２２では、広角端にて光電変換面の短辺方向の長さが有効撮像領域の短辺方向の長さと同じになるようにし、画像処理後の歪曲収差が−３％程残るように有効撮像領域を定めている。もちろん、それよりも小さい樽型の領域を有効撮像領域として矩形に変換した画像を記録・再生するようにしてもよい。
【０１１６】
次に、各実施例における条件式（１）〜（９）の値を掲げる。
実施例1     実施例2     実施例3     実施例4
(1) (r11a+r11b)/(r11a-r11b)    0.618       0.625       0.673       0.719 
(2) f11/r11b                  -0.909      -0.946      -0.975      -1.003 
(3) ft/fw                      5.765       4.804       4.804       4.804 
(4) AVE(nG1)                   1.993       1.927       1.927       1.927 
(5) νd12                     16.8        20.6        20.6        20.6
(6) f1/r11b                   -1.550      -1.763      -1.851      -1.739 
(7) eｎp(w)/r1b                0.936       1.033       1.097       1.030 
(8) f12/f11                   -0.906      -0.799      -0.815      -0.814 
実施例5     実施例6     実施例7     実施例8
(1) (r11a+r11b)/(r11a-r11b)    0.677       0.775       0.616       0.829 
(2) f11/r11b                  -0.977      -1.037      -0.908      -1.032 
(3) ft/fw                      4.804       4.804       5.765       5.765 
(4) AVE(nG1)                   1.927       1.927       1.993       1.993 
(5) νd12                     20.6        20.6        16.8        16.8
(6) f1/r11b                   -1.870      -1.823      -1.490      -1.651 
(7) eｎp(w)/r1b                1.097       1.064       0.913       1.068 
(8) f12/f11                   -0.820      -0.784      -0.919      -0.930 
実施例9     実施例10    実施例11
(1) (r11a+r11b)/(r11a-r11b)    0.662       0.636       0.515 
(2) f11/r11b                  -0.968      -0.953      -0.880 
(3) ft/fw                      4.804       4.803       4.803 
(4) AVE(nG1)                   1.927       1.927       1.927 
(5) νd12                     20.6        20.6        20.6
(6) f1/r11b                   -1.984      -1.545      -1.552 
(7) eｎp(w)/r1b                1.119       1.048       1.009 
(8) f12/f11                   -2.319      -2.878      -2.824 
実施例12    実施例13    実施例14    実施例15
(1) (r11a+r11b)/(r11a-r11b)    0.618       0.625       0.673       0.719 
(2) f11/r11b                  -0.909      -0.946      -0.975      -1.003 
(3) ft/fw                      5.765       4.804       4.804       4.804 
(4) AVE(nG1)                   1.993       1.927       1.927       1.927 
(5) νd12                     16.8        20.6        20.6        20.6
(6) f1/r11b                   -1.550      -1.763      -1.851      -1.739 
(7) eｎp(w)/r1b                0.936       1.033       1.097       1.030 
(8) f12/f11                   -0.906      -0.799      -0.815      -0.814 
ディストーション補正後像高     3.473       3.401       3.563       3.570 
ディストーション補正後画角    94.85       86.83       85.53       85.66
実施例16    実施例17    実施例18    実施例19
(1) (r11a+r11b)/(r11a-r11b)    0.677       0.775       0.616       0.829 
(2) f11/r11b                  -0.977      -1.037      -0.908      -1.032 
(3) ft/fw                      4.804       4.804       5.765       5.765 
(4) AVE(nG1)                   1.927       1.927       1.993       1.993 
(5) νd12                     20.6        20.6        16.8        16.8
(6) f1/r11b                   -1.870      -1.823      -1.490      -1.651 
(7) eｎp(w)/r1b                1.097       1.064       0.913       1.068 
(8) f12/f11                   -0.820      -0.784      -0.919      -0.930 
ディストーション補正後像高     3.522       3.593       3.482       3.548
ディストーション補正後画角    86.59       85.97       94.38       94.9
実施例20    実施例21    実施例22
(1) (r11a+r11b)/(r11a-r11b)    0.662       0.636       0.515 
(2) f11/r11b                  -0.968      -0.953      -0.880 
(3) ft/fw                      4.804       4.803       4.803 
(4) AVE(nG1)                   1.927       1.927       1.927 
(5) νd12                     20.6        20.6        20.6
(6) f1/r11b                   -1.984      -1.545      -1.552 
(7) eｎp(w)/r1b                1.119       1.048       1.009 
(8) f12/f11                   -2.319      -2.878      -2.824 
ディストーション補正後像高     3.569       3.542       2.319
ディストーション補正後画角    84.78       85.07       61.35
【０１１７】
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。この画像変換部は、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ことができ、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倍率の色収差を補正した画像信号に変換する。
【０１１８】
画像変換部によって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。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。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。
【０１１９】
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原色および第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。
【０１２０】
（反射防止コート）
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。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。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。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。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。
【０１２１】
（歪曲収差の補正）
ところで、本発明のズームレンズを用いたときに、像の歪曲は電気的にデジタル補正する。以下に、像の歪曲をデジタル補正するための基本的概念について説明する。
【０１２２】
例えば、図２３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。
【０１２３】
例えば、図２３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）の円周上の点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。
【０１２４】
ここで、ｒ'（ω）は次のように表すことができる。
ｒ'（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω
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、
αは０以上１以下である。
【０１２５】
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／（ｆ・ｔａｎω）
となる。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
つまり、離散的座標点毎に表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（Ｘi'，Ｙj' ）を決める方法を用いるのがよい。なお、座標（Ｘi'，Ｙj'）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（Ｘi'，Ｙj'）の値を用いて補間すればよい。
【０１２９】
このような方法は、特にズームレンズを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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
０≦Ｒ≦０．６Ｌs 
ただし、Ｌsは有効撮像面の短辺の長さである。
【０１３３】
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、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、画質の面で若干の不利があるが、広画角化しても小型化にするための効果は確保できる。
【０１３４】
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）＝α・ｆ・ｔａｎω
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
そして、前記分割されたゾーン内の望遠端近傍で略、
ｒ’（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
（デジタルカメラ）
図２４〜図２６は、以上のようなズームレンズを撮影光学系１４１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２４はデジタルカメラ１４０の外観を示す前方斜視図、図２５は同後方正面図、図２６はデジタルカメラ１４０の構成を示す模式的な断面図である。ただし、図２４と図２６においては、撮影光学系１４１の非沈胴時を示している。デジタルカメラ１４０は、この例の場合、撮影用光路１４２を有する撮影光学系１４１、ファインダー用光路１４４を有するファインダー光学系１４３、シャッターボタン１４５、フラッシュ１４６、液晶表示モニター１４７、焦点距離変更ボタン１６１、設定変更スイッチ１６２等を含み、撮影光学系１４１の沈胴時には、カバー１６０をスライドすることにより、撮影光学系１４１とファインダー光学系１４３とフラッシュ１４６はそのカバー１６０で覆われる。そして、カバー１６０を開いてカメラ１４０を撮影状態に設定すると、撮影光学系１４１は図２６の非沈胴状態になり、カメラ１４０の上部に配置されたシャッターボタン１４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系１４１、例えば実施例１のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系１４１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ＦとカバーガラスＣを介してＣＣＤ１４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ１４９で受光された物体像は、処理手段１５１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１４７に表示される。また、この処理手段１５１には記録手段１５２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１５２は処理手段１５１と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ１４９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。
【０１４０】
さらに、ファインダー用光路１４４上にはファインダー用対物光学系１５３が配置してある。ファインダー用対物光学系１５３は、複数のレンズ群（図の場合は３群）と２つのプリズムからなり、撮影光学系１４１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１５３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１５５の視野枠１５７上に形成される。この正立プリズム１５５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１５９が配置されている。なお、接眼光学系１５９の射出側にカバー部材１５０が配置されている。
【０１４１】
このように構成されたデジタルカメラ１４０は、撮影光学系１４１が本発明により、沈胴時に厚みを極めて薄く、高変倍で全変倍域で結像性能を極めて安定的であるので、高性能・小型化・広画角化が実現できる。
【０１４２】
（内部回路構成）
図２７は、上記デジタルカメラ１４０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、上記の処理手段は、例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４、一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部１１９等からなる。
【０１４３】
図２７に示すように、デジタルカメラ１４０は、操作部１１２と、この操作部１１２に接続された制御部１１３と、この制御部１１３の制御信号出力ポートにバス１１４及び１１５を介して接続された撮像駆動回路１１６並びに一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１を備えている。
【０１４４】
上記の一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１は、バス１２２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１１６には、ＣＣＤ１４９とＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４が接続されている。
【０１４５】
操作部１１２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。
【０１４６】
制御部１１３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１１２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１４０全体を制御する回路である。
【０１４７】
ＣＣＤ１４９は、本発明による撮影光学系１４１を介して形成された物体像を受光する。ＣＣＤ１４９は、撮像駆動回路１１６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１２４に出力する撮像素子である。
【０１４８】
ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４は、ＣＣＤ１４９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。）を一時記憶メモリ１１７に出力する回路である。
【０１４９】
一時記憶メモリ１１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４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１１８は、一時記憶メモリ１１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１１３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。
【０１５０】
記録媒体部１１９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、一時記憶メモリ１１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１１８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。
【０１５１】
表示部１２０は、液晶表示モニターを備え、その液晶表示モニター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１２１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１１２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１２１は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。
【０１５２】
このように構成されたデジタルカメラ１４０は、撮影光学系１４１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・広画角化が実現できる。そして、広角側、望遠側での速い合焦動作が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
以上のように、本発明にかかるズームレンズは、高変倍比及び広画角を確保しながら小型化する場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【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】本発明のズームレンズの実施例１０の図１と同様の図である。
【図１１】本発明のズームレンズの実施例１１の図１と同様の図である。
【図１２】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１３】実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１４】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１５】実施例４の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１６】実施例５の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１７】実施例６の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１８】実施例７の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１９】実施例８の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図２０】実施例９の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図２１】実施例１０の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図２２】実施例１１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図２３】歪曲収差の補正を説明する図である。
【図２４】本発明による沈胴式のズームレンズを組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図２５】上記デジタルカメラの後方斜視図である。
【図２６】上記デジタルカメラの断面図である。
【図２７】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】
【０１５５】
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
ＬＰＦ…ローパスフィルタ
ＣＧ…カバーガラス
Ｉ…像面
１１２…操作部
１１３…制御部
１１４…バス
１１５…バス
１１６…撮像駆動回路
１１７…一時記憶メモリ
１１８…画像処理部
１１９…記憶媒体部
１２０…表示部
１２１…設定情報記憶メモリ部
１２２…バス
１２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
１４０…デジタルカメラ
１４１…撮影光学系
１４２…撮影用光路
１４３…ファインダー光学系
１４４…ファインダー用光路
１４５…シャッターボタン
１４６…フラッシュ
１４７…液晶表示モニター
１４９…ＣＣＤ
１５０…カバー部材
１５１…処理手段
１５２…記録手段
１５３…ファインダー用対物光学系
１５５…正立プリズム
１５７…視野枠
１５９…接眼光学系
１６０…カバー
１６１…焦点距離変更ボタン
１６２…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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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