(57)【要約】【課題】デジタルカメラ用の撮像レンズとして適し、小型で大口径・高性能であり、なおかつ広画角の新規なズームレンズを実現する。【解決手段】ズームレンズは、物体側から像側へ向かって順に、正の第１レンズ群Ｉ、負の第２レンズ群ＩＩ、正の第３レンズ群ＩＩＩ、正の第４レンズ群ＩＶを配し、第２レンズ群ＩＩと第３レンズ群ＩＩＩの間に開口絞りＳを配設してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が変化し、第１レンズ群Ｉは１枚の正レンズで構成され、第１レンズ群の焦点距離：f1、短焦点端における全系の焦点距離：fwが、条件：  （１）    15< f1/fw < 30を満足することを特徴とする。【選択図】図１
2014056116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を配し、第２レンズ群と第３レンズ群の間に開口絞りを配設してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、  
第１レンズ群は１枚の正レンズで構成され、
第１レンズ群の焦点距離：f1、短焦点端における全系の焦点距離：fwが、条件：
（１）    15< f1/fw < 30  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
請求項１記載のズームレンズにおいて、
第２レンズ群の焦点距離：f2、短焦点端における全系の焦点距離：fwが、条件：
（２）    2.0< |f2|/fw < 3.0  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項３】
請求項１または２記載のズームレンズにおいて、  
第３レンズ群の焦点距離：f3、短焦点端における全系の焦点距離：fwが、条件：
（３）    2.5< f3/fw < 4.0  
を満足することを特徴とするズームレンズ．
【請求項４】
請求項１〜３の任意の１に記載のズームレンズにおいて、  
第２レンズ群の光軸上での厚さ：D2、短焦点端における全系の焦点距離：fwが、条件：
（４）    2.0< D2/fw < 3.0    
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項５】
請求項１〜４の任意の１に記載のズームレンズにおいて、  
第３レンズ群の光軸上での厚さ：D3、短焦点端における全系の焦点距離：fwが、条件：
（５）    1.5< D3/fw < 3.0  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項６】
請求項１〜５の任意の１に記載のズームレンズにおいて、  
第４レンズ群の焦点距離：f4、短焦点端における全系の焦点距離：fwが、条件：
（６）    5< f4/fw <10
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項７】
請求項１〜６の任意の１に記載のズームレンズにおいて、  
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、開口絞りが独立して移動することを特徴とするズームレンズ。
【請求項８】
請求項７記載のズームレンズにおいて、
短焦点端における開口絞りと第３レンズ群の間隔：TLs3_w、短焦点端における第２レンズ群と絞りの間隔：TL2s_wが、条件：    
（７）    0.15<TLs3_w/TL2s_w<0.40  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項９】
請求項１〜８の任意の１に記載のズームレンズにおいて、  
ズームレンズによる像を固体撮像素子により読取る情報装置に用いられ、
その歪曲収差が、上記固体撮像素子により情報化されたデータの電子的な処理により補正できる範囲で許容されていることを特徴とするズームレンズ。
【請求項１０】
請求項１〜９の任意の１に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することを特徴とするカメラ。
【請求項１１】
請求項１〜９の任意の１に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有することを特徴とする携帯情報端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ズームレンズ及びカメラ及び携帯情報端末装置に関する。  
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラが広く普及し、カメラ自体のさらなる小型化・高画質化が求められるなか、撮像レンズとしてのズームレンズにも高性能化と小型化の両立が求められている。
【０００３】
また、撮影レンズの広画角化を望むユーザも多く、ズームレンズの短焦点端における半画角：４５度程度が望まれている。さらに、大口径であることも求められている。
【０００４】
広画角であることを前提とすると、小型化の面では、広角であることからレンズ径方向が大きくなりやすいため、レンズ径を小さくする必要がある。
【０００５】
高性能化という面では、少なくとも１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を全ズーム域にわたって有することが求められる。
【０００６】
大口径化の面では、短焦点端のＦナンバが２．０以下、長焦点端のＦナンバが３程度であることが望まれている。
【０００７】
デジタルカメラ用のズームレンズには多くの種類が考えられる。  
大口径化に適したタイプとして、４レンズ群構成で、各レンズ群が以下のごとくに変移して変倍を行うものがある。
【０００８】
即ち、変倍に際し、第１レンズ群は「像側に凸になる」ように移動し、第２レンズ群は像側に、第３レンズ群は物体側に移動し、第４レンズ群は像側または物体側に移動する。
【０００９】
このタイプのズームレンズで、４つのレンズ群の屈折力配分を、物体側から順に、正・負・正・正としたものが知られている（特許文献１〜４等）。
【００１０】
これ等に開示されたズームレンズでは、４つのレンズ群のうち、第１レンズ群は正レンズで構成され、第２レンズ群は負・負・正の３枚のレンズで構成される。
【００１１】
上記各特許文献に記載されたズームレンズは、大口径で、性能も良好であるが、画角の面では、昨今求められている短焦点端での半画角：４５度程度には応じきれていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この発明は、デジタルカメラ用の撮像レンズとして適し、小型で大口径・高性能であり、なおかつ広画角の新規なズームレンズの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明のズームレンズは、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を配し、第２レンズ群と第３レンズ群の間に開口絞りを配設してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、第１レンズ群は１枚の正レンズで構成され、第１レンズ群の焦点距離：f1、短焦点端における全系の焦点距離：fwが、条件：  
（１）    15< f1/fw < 30  
を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明のズームレンズは、小型・大口径・高性能で、なおかつ広画角を実現できる。
【００１５】
即ち、後述する実施例のように、短焦点端において半画角：４５度以上、Ｆナンバ：２．０程度以下、長焦点端においてＦナンバ：３．０程度と広画角・大口径を実現できる。
【００１６】
また、実施例レンズは何れも、構成枚数が９枚程度と小型で、かつ１０００万〜２０００万画素の撮像素子に対応した解像力を実現できている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１のズームレンズのレンズ構成と、変倍に伴う各群の移動を示す図である。
【図２】実施例２のズームレンズのレンズ構成と、変倍に伴う各群の移動を示す図である。
【図３】実施例１のズームレンズのレンズ構成と、変倍に伴う各群の移動を示す図である。
【図４】実施例１のズームレンズのレンズ構成と、変倍に伴う各群の移動を示す図である。
【図５】実施例１のズームレンズの短焦点端における収差図である。
【図６】実施例１のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図７】実施例１のズームレンズの長焦点端における収差図である。
【図８】実施例２のズームレンズの短焦点端における収差図である。
【図９】実施例２のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図１０】実施例２のズームレンズの長焦点端における収差図である。
【図１１】実施例３のズームレンズの短焦点端における収差図である。
【図１２】実施例３のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図１３】実施例３のズームレンズの長焦点端における収差図である。
【図１４】実施例４のズームレンズの短焦点端における収差図である。
【図１５】実施例４のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図１６】実施例４のズームレンズの長焦点端における収差図である。
【図１７】携帯情報端末装置の外観を示す図である。
【図１８】携帯情報端末装置のシステムを説明するための図である。
【図１９】歪曲収差の電子的補正を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施の形態を説明する。
【００１９】
図１〜図４に、ズームレンズの実施の形態を４例示す。これら図１〜図４のズームレンズは、この順序で、後述する実施例１〜４に対応する。  
繁雑を避けるため、これら図１〜図４において符号を共通化する。  
これらの図において、図の左方が物体側で、右方が像側である。
【００２０】
ズームレンズは、物体側から像側へ向かって、第１レンズ群Ｉないし第４レンズ群ＩＶを配し、第２レンズ群ＩＩと第３レンズ群ＩＩＩの間に開口絞りＳを配してなる。
【００２１】
第１レンズ群Ｉの屈折力は正、第２レンズ群ＩＩの屈折力は負、第３レンズ群ＩＩＩ、第４レンズ群の屈折力は共に正である。
【００２２】
図１〜図４に示す実施の形態において、ズームレンズは「ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子」に対して用いられることを想定している。
【００２３】
第４レンズ群ＩＶの像側に符号Ｆで示すのは、固体撮像素子のカバーガラスや各種フィルタを、これらと「光学的に等価」な透明平行平板として表したものである。  
後述する実施例においては「フィルタ等」と表記している。
【００２４】
また、符号ＩＳは像面であり、これらの実施の形態では固体撮像素子の受光面に相当する。
【００２５】
これらズームレンズを銀塩写真カメラの撮像用に用いる場合は、像面ＩＳはフィルム面に合致し、その場合には透明平行平板Ｆは用いなくともよい。
【００２６】
図１〜図４において、図の最上段の図は「短焦点端におけるレンズ群配置」を示し、中段の図は「中間焦点距離におけるレンズ群配置」を、また、最下段の図は「長焦点端におけるレンズ群配置」を示している。
【００２７】
また、「矢印」は、短焦点端から長焦点端への変倍に際しての、各レンズ群の変位状態を示す。  
図１〜図４に示すように、これら実施の形態のズームレンズでは、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第１レンズ群Ｉと第２レンズ群ＩＩとの間隔が増大する。  
また、第２レンズ群ＩＩと第３レンズ群ＩＩＩとの間隔は減少し、第３レンズ群ＩＩＩと第４レンズ群ＩＶとの間隔は減少もしくは増大する。
【００２８】
第１〜第４レンズ群Ｉ〜ＩＶは、変倍に際して全てが移動する。
【００２９】
そして、第１レンズ群Ｉは、１枚の正レンズにより構成されている。
【００３０】
また、第１レンズ群の焦点距離：f1、短焦点端における全系の焦点距離：fwが、条件：  （１）    15< f1/fw < 30  
を満足する。
【００３１】
この発明のズームレンズのように、正・負・正・正の４レンズ群で構成されるズームレンズは、第３レンズ群が主要な変倍作用を負担するいわゆるバリエータとして構成される。
【００３２】
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１レンズ群Ｉは「像側に凸となる軌道」を描いて移動する。
【００３３】
第２レンズ群ＩＩは像側に移動し、第３レンズ群ＩＩＩは物体側に移動し、第４レンズ群ＩＶは物体側に移動する。
【００３４】
このような各レンズ群の移動により、第１レンズ群Ｉと第２レンズ群ＩＩの間隔は大きくなり、第２レンズ群ＩＩと第３レンズ群ＩＩＩとの間隔は小さくなる。
【００３５】
このため、第２レンズ群ＩＩ・第３レンズ群ＩＩＩの倍率（絶対値）は、共に増加するが、第１レンズ群Ｉを１枚で構成し、主に第３レンズ群ＩＩＩにより変倍するようにしている。  
第１レンズ群Ｉは、第２レンズ群ＩＩの変倍機能を若干助長し、長焦点端におけるＦナンバが大きくなりすぎないようにする役割を担っている。
【００３６】
この目的のため、条件（１）が満足される。
【００３７】
条件（１）は、ズームレンズ全系の屈折力と、第１レンズ群の屈折力をバランスさせる条件である。
【００３８】
条件（１）の下限値を超えると、第１レンズ群の正の屈折力が相対的に過剰気味となり、単色収差を補正しつつ、長焦点端における軸上色収差等を十分に補正することが困難になる。
【００３９】
また、上限値を超えると、第１レンズ群の屈折力が相対的に不足気味になり、第２レンズ群の変倍機能が弱まり、ズーム域全体における収差補正が困難になる。
【００４０】
第１レンズ群を複数枚で構成すると、第１レンズ群内で、ゴーストが発生する恐れがあるが、１枚で構成することにより、第１レンズ群内でのゴースト発生を低減できる。
【００４１】
この発明のズームレンズは、上記構成に加えて、以下の条件（２）〜（６）の１以上を満足することにより、さらなる高性能を実現できる。
【００４２】
（２）    2.0<|f2|/fw<3.0  
（３）    2.5<f3/fw<4.0  
（４）    2.0<D2/fw<3.0  
（５）    1.5<D3/fw<3.0  
（６）    5< f4/fw <10                                        。
【００４３】
これら条件（２）〜（６）において、「fw」は短焦点端における全系の焦点距離である。また「f2、f3、f4」は、それぞれ第２〜第４レンズ群の焦点距離である。
【００４４】
さらに、「D2、D3」は、それぞれ、第２レンズ群、第３レンズ群の光軸上の厚さである。
【００４５】
条件（２）は、ズームレンズ全系の屈折力と、第２レンズ群の屈折力をバランスさせる条件である。
【００４６】
条件（２）の上限値を超えると、必要な変倍を実現するために「広角側において第２レンズ群と第３レンズ群の間隔」を広げる必要がある。
【００４７】
小型化を前提とすると、このことは、第２レンズ群や第３レンズ群の厚さを薄くすることにつながり、これら第２、第３レンズ群内の収差補正が困難になり易い。
【００４８】
条件（２）の下限値を超えると、第２レンズ群の焦点距離が相対的に短くなり、第２レンズ群内の各種収差の補正が困難になりやすい。
【００４９】
条件（３）は、ズームレンズ全系の屈折力と、第３レンズ群の屈折力をバランスさせる条件である。
【００５０】
条件（３）の上限値を超えると、第３レンズ群の屈折力が相対的に小さくなり、第３レンズ群で変倍することが困難になり易く、ズーム域全体の収差補正が困難になり易い。
【００５１】
条件（３）の下限値を超えると、第３レンズ群の焦点距離が相対的に短くなり、第３レンズ群内での各種収差の補正が困難になり易い。
【００５２】
条件（４）は、ズームレンズ全系の焦点距離に対する、第２レンズ群の「光軸上の厚さ」の適正な範囲を規制する条件である。
【００５３】
条件（４）の上限値を超えると、小型化を前提とする場合、第２レンズ群が相対的に厚くなり、厚くなった分をレンズ系の他の部分で補償する必要が生じる。
【００５４】
即ち、「第２、第３レンズ群間隔」を短くしたり、第３レンズ群の「光軸上の厚さ」を薄くしたりする必要が生じ、ズーム域全体の収差補正が困難になり易い。
【００５５】
条件（４）の下限値を超えると、第２レンズ群の厚さが相対的に薄くなり、第２レンズ群内における各種収差の補正が困難になり易い。
【００５６】
条件（５）は、ズームレンズ全系の焦点距離に対する、第３レンズ群の「光軸上の厚さ」の適正な範囲を規制する条件である。
【００５７】
条件（５）の上限値を超えると、小型化を前提とする場合、第３レンズ群が相対的に厚くなり、厚くなった分をレンズ系の他の部分で補償する必要が生じる。
【００５８】
即ち、「第２、第３レンズ群間隔」を短くしたり、第２レンズ群の「光軸上の厚さ」を薄くしたりする必要が生じ、ズーム域全体の収差補正が困難になり易い。
【００５９】
条件（５）の下限値を超えると、第３レンズ群の光軸上の厚さが相対的に薄くなり、第３レンズ群内での各種収差の補正が困難になり易い。
【００６０】
条件（４）や（５）を満足することにより、高性能を維持しつつ、小型化を推進できる。
【００６１】
条件（６）は、ズームレンズ全系の焦点距離に対する、第４レンズ群の焦点距離の適正な範囲を規制する条件である。
【００６２】
条件（６）の上限値を超えると、第４レンズ群の正の屈折力が相対的に増大し、射出瞳が像面に近くなって、高いテレセントリック性を確保するのが困難となり易い。
【００６３】
条件（６）の下限値を超えると、第４レンズ群で発生する収差を簡易な構成で補正することが困難になり易い。
【００６４】
なお、好ましくは、第４レンズ群は、実施例１〜４のように１枚の正レンズで構成するのがよい。
【００６５】
第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置された「開口絞り」は、短焦点端から長焦点端への変倍に際して「独立で移動する」ことが好ましい。
【００６６】
短焦点端において「開口絞りが第３レンズ群の物体側にある」ことにより、開口絞りより物体側にあるレンズ群を小さくすることができる。
【００６７】
また、開口絞りより物体側にあるレンズ群を簡単な構成として収差補正することができる。
【００６８】
このように、変倍に際して、開口絞りを独立して移動させる場合、以下の条件（７）を満足することにより、さらなる高性能を実現できる。
【００６９】
（７）    0.15<TLs3_w/TL2s_w<0.40                    。
【００７０】
条件（７）において、「TLs3_w」は、短焦点端における開口絞りと第３レンズ群の間隔であり、「TL2s_w」は、短焦点端における第２レンズ群と開口絞りの間隔である。
【００７１】
条件（７）の下限値を超えると、第２レンズ群と開口絞りとの間隔が相対的に大きくなる。
【００７２】
このため、短焦点端において「第２レンズ群を通る軸外光線」が高くなって、第２レンズ群内における軸外収差の補正が困難になりやすく、第２レンズ群が大型化し易い。
【００７３】
条件（７）の上限値を超えると、第３レンズ群と開口絞りとの間隔が相対的に大きくなる。
【００７４】
このため、短焦点端において「第３レンズ群を通る軸外光線」が高くなって、第３レンズ群内における収差補正が困難になり易く、第３レンズ群が大型化し易い。
【００７５】
条件（７）を満足することにより、ズームレンズの小型化・高性能化がより促進される。
【００７６】
付言すると、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、各レンズ群の移動は以下の如くにするのが良い。
【００７７】
即ち、第１レンズ群は「像側に凸になる軌道を描く」ように、第２レンズ群は像側に、第３レンズ群は物体側に、第４レンズ群は物体側に移動するのが良い。
【００７８】
そして、「第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が増大」するようにするのが良い。  
このようにすると、長焦点端において第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が確保される。従って、この場合、第４レンズ群でフォーカシングを行うのが良い。
【００７９】
像面に到達する光量を減少させる必要があるときには、開口絞りを小径化すれば良い。
【００８０】
しかし、絞り径を大きく変えることなく、ＮＤフィルタ等の挿入により光量を減少させた方が、回折現象による解像力の低下を防止できて好ましい。
【００８１】
さらなる高性能化のためには、第１レンズ群を構成する１枚の正レンズの材質の屈折率：Nd、アッベ数：νdが、以下の条件：
（８）    1.45<Nd<1.65  、  50<νd<85
を満足するのが良い。  
第１レンズ群を成す１枚の正レンズの材質が条件（８）を満足することにより、十分な収差補正の実現が可能である。
【００８２】
また、条件（８）を満足する硝材としては「安価な硝種(S-BSL7[OHARA]商品名)等」があり、ズームレンズのコストダウンを期待できる。
【００８３】
ズームレンズの具体的な実施例を挙げる前に、図１７、図１８を参照して、携帯情報端末装置の実施の１形態を説明する。  
図１７に示す携帯情報端末装置の「システム構成」は、図１８に示すように、「ズームレンズ」である撮影レンズ１と「固体撮像素子」である受光素子１３を有する。
【００８４】
撮影レンズ１によって形成される撮影対象物の像を受光素子１３によって読取るように構成される。
【００８５】
受光素子１３からの出力は、中央演算装置１１の制御を受ける信号処理装置１４によって処理されてデジタル情報に変換される。
【００８６】
デジタル情報に変換された画像は、液晶モニタ７に表示され、半導体メモリ１５に記憶され、あるいは通信カード１６等により外部への通信に供される。  
この通信機能を除いた部分は「カメラ」を構成する。
【００８７】
撮影レンズ１としては、請求項１〜９の任意の１に記載のズームレンズ、具体的には後述する実施例１〜４のズームレンズの何れかを用いることができる。
【００８８】
液晶モニタ７には「撮影中の画像」を表示することもできるし、半導体メモリ１５に記録されている画像を表示することもできる。
【００８９】
撮影レンズ１はカメラの携帯時には、図１７（Ａ）に示すように「沈胴状態」にあり、電源スイッチ６の操作により電源が入ると筐体５から鏡胴が繰り出される。  
鏡胴が繰り出された状態において、鏡胴内部でズームレンズの各群は「例えば短焦点端の配置」となっている。  
ズームレバー１０を操作することで各群の配置が変化し、長焦点端への変倍を行うことができる。  
このとき、ファインダ２も撮影レンズ１の画角の変化に連動して変倍する。
【００９０】
シャッタボタン４の「半押し」によりフォーカシングがなされる。
【００９１】
フォーカシングは、実施例レンズのように第４レンズ群の移動により行なうこともできるが、「受光素子の移動」によって行うこともできる。  
シャッタボタン４をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は上記の処理がなされる。
【００９２】
半導体メモリ１５に記録した画像を液晶モニタ７に表示したり、通信カード１６等を使用して外部へ送信したりする際は、操作ボタン８を操作して行う。  
半導体メモリ１５および通信カード１６等は、それぞれ専用または汎用のスロット９に挿入して使用される。
【００９３】
撮影レンズが「沈胴状態」にあるとき、ズームレンズの各レンズ群は、必ずしも光軸上に並んでいなくても良い。  
例えば、第３レンズ群および／または第４レンズ群が、光軸上から退避して「他のレンズ群と並列に収納される」如き機構とすることができる。
【００９４】
このようにすることにより、携帯情報端末装置のさらなる薄型化を実現できる。  
この場合、第３レンズ群の方が、第４レンズ群よりも光軸方向に厚いので、第３レンズ群を光軸から退避させるほうが、沈胴状態の薄型化により大きく資することができる。
【００９５】
実施例１〜４に示すズームレンズを用い、１０００万〜２０００万画素クラスの受光素子を使用した高画質で小型のカメラ機能を持つ携帯情報端末装置を実現できる。
【実施例】
【００９６】
以下、ズームレンズの具体的な実施例を４例挙げる。
【００９７】
これら実施例１ないし実施例４は、正・負・正・正のパワー配分の４レンズ群構成であり、断面図を図１〜図４に示したものである。
【００９８】
全実施例において、第４レンズ群以外のレンズの材質は全て光学ガラスとなっている。  第４レンズ群を構成する１枚の正レンズは「面精度による画質への影響」が大きくないため、光学ガラスレンズに換えて、樹脂レンズとしてもよい。
【００９９】
実施例における記号の意味は以下の通りである。
【０１００】
ｆ：全系の焦点距離  
Ｆ：Ｆナンバ  
ω：半画角  
Ｒ  ：曲率半径  
Ｄ：面間隔  
Ｎｄ：屈折率  
νｄ：アッベ数    
Ｋ：非球面の円錐定数  
Ｈ：各レンズ面の半径  
φ：各レンズ面の有効径  
Ａ４：４次の非球面係数    
Ａ６：６次の非球面係数    
Ａ８：８次の非球面係数  
Ａ10：１０次の非球面係数  
「非球面」は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）：Ｃ、光軸からの高さ：Ｈ、上記円錐定数：Ｋ、非球面係数：Ａ４〜Ａ10を用いて、周知の次式で表される。
【０１０１】
Ｘ＝ＣＨ２／｛１＋√（１−（１＋Ｋ）Ｃ２Ｈ２）｝＋Ａ４・Ｈ４＋Ａ６・Ｈ６ 
＋Ａ８・Ｈ８＋Ａ10・Ｈ１０                                。
【０１０２】
「実施例１」
実施例１のズームレンズは、図１に示したものである。  
実施例１のズームレンズのデータを表１に示す。
【０１０３】
【表１】
2014056116.tif 000003
【０１０４】
「可変量」
可変量のデータを表２に示す。
【０１０５】
表２の「Ｗｉｄｅ」は「短焦点端」、「Ｍｅａｎ」は「中間焦点距離」、「Ｔｅｌｅ」は「長焦点端」である。以下の他の実施例においても同様である。
【０１０６】
【表２】
2014056116.tif 000004
【０１０７】
「非球面データ」
非球面のデータを表３に示す。非球面は前記データにおいて、「＊」印を付した面である。以下の実施例２〜４においても同様である。
【０１０８】
【表３】
2014056116.tif 000005
【０１０９】
「各条件のパラメータの値」
各条件のパラメータの値を表４に示す。
【０１１０】
【表４】
2014056116.tif 000006
【０１１１】
「実施例２」
実施例２のズームレンズは、図２に示したものである。  
実施例２のズームレンズのデータを表５に示す。
【０１１２】
【表５】
2014056116.tif 000007
【０１１３】
「可変量」
可変量のデータを表６に示す。
【０１１４】
【表６】
2014056116.tif 000008
【０１１５】
「非球面データ」
非球面のデータを表７に示す。
【０１１６】
【表７】
2014056116.tif 000009
【０１１７】
「各条件のパラメータの値」
各条件のパラメータの値を表８に示す。
【０１１８】
【表８】
2014056116.tif 000010
【０１１９】
「実施例３」
実施例３のズームレンズは、図３に示したものである。  
実施例２のズームレンズのデータを表９に示す。
【０１２０】
【表９】
2014056116.tif 000011
【０１２１】
「可変量」
可変量のデータを表１０に示す。
【０１２２】
【表１０】
2014056116.tif 000012
【０１２３】
「非球面データ」
非球面のデータを表１１に示す。
【０１２４】
【表１１】
2014056116.tif 000013
【０１２５】
「各条件のパラメータの値」
各条件のパラメータの値を表１２に示す。
【０１２６】
【表１２】
2014056116.tif 000014
【０１２７】
「実施例４」
実施例４のズームレンズは、図４に示したものである。  
実施例４のズームレンズのデータを表１３に示す。
【０１２８】
【表１３】
2014056116.tif 000015
【０１２９】
「可変量」
可変量のデータを表１４に示す。
【０１３０】
【表１４】
2014056116.tif 000016
【０１３１】
「非球面データ」
非球面のデータを表１５に示す。
【０１３２】
【表１５】
2014056116.tif 000017
【０１３３】
「各条件のパラメータの値」
各条件のパラメータの値を表１６に示す。
【０１３４】
【表１６】
2014056116.tif 000018
【０１３５】
図５〜図７に順次、実施例１のズームレンズの短焦点端、中間焦点距離、長焦点端における収差曲線図を示す。
【０１３６】
図８〜図１０に順次、実施例２のズームレンズの短焦点端、中間焦点距離、長焦点端における収差曲線図を示す。
【０１３７】
図１１〜図１３に順次、実施例３のズームレンズの短焦点端、中間焦点距離、長焦点端における収差曲線図を示す。
【０１３８】
図１４〜図１６に順次、実施例４のズームレンズの短焦点端、中間焦点距離、長焦点端における収差曲線図を示す。
【０１３９】
これら収差曲線図において、「球面収差」の図における破線は正弦条件を示し、非点収差の図中の実線はサジタル、破線はメリディオナルを表す。  
また、「ｄ」はｄ線、「ｇ」はｇ線に対する収差曲線図であることを示す。
【０１４０】
また、「Ｙ’」は最大像高である。
【０１４１】
各実施例とも、球面収差における横軸の両端の値は「±０．１」、非点収差における横軸の両端に値は「±０．１」である。
【０１４２】
また、歪曲収差における横軸の両端の値は「±１０％」、コマ収差の図における縦軸の両端の値は「±０．０１」である。
【０１４３】
これらの収差曲線図から明らかなように、各実施例のズームレンズとも、収差は十分に補正されており、１０００万〜２０００万画素の固体撮像素子に十分に対応できる。  
これらの実施例から明らかなように、この発明のズームレンズは、十分な小型化を達成しながら非常に良好な像性能を確保できている。  
なお、実施例１〜４とも「短焦点端におけるバックフォーカス」は１．０ｍｍである。
【０１４４】
実施例１〜４においては、中間焦点距離付近や長焦点端では歪曲収差の発生が抑えられているが、短焦点端においては「矩形の受光素子上に樽型の歪曲収差」が発生する。
【０１４５】
それで、固体撮像素子により情報化されたデータに対して電子的な処理を行い「結像された画像における歪曲収差」を補正する。
【０１４６】
このため、固体撮像素子における有効撮像範囲は「短焦点端では樽型形状」とし、中間焦点距離や長焦点端では「ほぼ矩形の形状」となるようにしている。  
そして、短焦点端における有効撮像範囲を画像処理により電子的に画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。
【０１４７】
このため、短焦点端での像高は４．１ｍｍまたは４．３ｍｍ、中間焦点距離や長焦点端での像高を４．８ｍｍとしている。
【０１４８】
図１９において、符号Ｉｍ１で示すのは「固体撮像素子の受光面形状」であり、矩形形状をなしている。  
この受光面形状Ｉｍ１に外接する円ＩＣ１は、受光面形状Ｉｍ１をカバーするイメージサークルであり、長焦点端・中間焦点距離における「結像範囲」である。
【０１４９】
図１９において、符号１ｍ２で示すのは「短焦点端における像面形状」を説明図的に示している。  
短焦点端の近傍では「意図的に負の歪曲収差」を許容しているので、像面形状Ｉｍ２は「樽型形状」となっている。  
なお、図１９の負の歪曲収差は「やや誇張」して描かれている。
【０１５０】
このような「樽型の像面形状」を電子的に補正して、受光面形状Ｉｍ１に合致する形状にする。
【０１５１】
歪曲収差は上記の如く電子的な補正が可能である。  
従って、電子的な補正が可能な範囲で、歪曲収差の発生を許容すれば、他の収差の補正の自由度や変倍比に対する条件が緩和され、大きい変倍比の実現が可能になる。  
また、上記のように、中間焦点距離・短焦点端におけるイメージサークルを小さくできるため、広角化に大きな効果がある。
【０１５２】
なお、実施例１〜４では変倍比は「３．４〜３．８倍程度」であるが、電子的な変倍と組み合わせることにより、十分に高い変倍比を実現できる。
【符号の説明】
【０１５３】
Ｉ      第１レンズ群  
ＩＩ    第２レンズ群  
ＩＩＩ  第３レンズ群  
ＩＶ    第４レンズ群  
Ｓ      開口絞り  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５４】
【特許文献１】特開２００４−１９９０００号公報
【特許文献２】特開２００１−２４２３７９号公報
【特許文献３】特開２００２−  ７２０８７号公報
【特許文献４】特開２００２−１９６２４１号公報
【図１】
2014056116.tif 000019
【図２】
2014056116.tif 000020
【図３】
2014056116.tif 000021
【図４】
2014056116.tif 000022
【図５】
2014056116.tif 000023
【図６】
2014056116.tif 000024
【図７】
2014056116.tif 000025
【図８】
2014056116.tif 000026
【図９】
2014056116.tif 000027
【図１０】
2014056116.tif 000028
【図１１】
2014056116.tif 000029
【図１２】
2014056116.tif 000030
【図１３】
2014056116.tif 000031
【図１４】
2014056116.tif 000032
【図１５】
2014056116.tif 000033
【図１６】
2014056116.tif 000034
【図１７】
2014056116.tif 000035
【図１８】
2014056116.tif 000036
【図１９】
2014056116.tif 000037