(57)【要約】【課題】  十分な広角域を有し、コンパクトな構成をとり得る構成としながら、倍率が３倍以上の高変倍のズームレンズとそれを用いた撮像装置。【解決手段】  物体側より順に、負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群を有し、変倍時各レンズ群の間隔を変化させ、４つの条件式（１）〜（４）を満足することをズームレンズ。【選択図】        図１
2006301154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群を有し、変倍時各レンズ群の間隔を変化させ、以下の条件式（１）乃至（４）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．８０＜ＩＨ／ｆw ＜１．５                                  ・・・（１）
２．７＜ｆt ／ｆw ＜１２                                      ・・・（２）
０．０５＜｜ｄa ／ｆ1G｜＜１０                                ・・・（３）
０＜ｄb ／ｆ2G＜３                                            ・・・（４）
ただし、ＩＨはズームレンズの撮影像高、
ｆw はズームレンズ全系の広角端での焦点距離、
ｆt はズームレンズ全系の望遠端での焦点距離、
ｆ1Gは第１レンズ群の焦点距離、
ｆ2Gは第２レンズ群の焦点距離、
ｄa は、ズームレンズ全系が以下の条件（ａ）を満足する何れかの焦点距離ｆraのときの第１レンズ群と第２レンズ群との軸上間隔、
ＩＨ／０．９２＜ｆra＜ＩＨ／０．８                            ・・・（ａ）
ｄb は、ズームレンズ全系が以下の条件（ｂ）を満足する何れかの焦点距離ｆrbのときの第１レンズ群と第２レンズ群との軸上間隔、
２．７＜ｆrb／ｆra＜５                                        ・・・（ｂ）
である。
【請求項２】
請求項１に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（５）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−０．０７＜ＩＨ／ｒ1 ＜０．０７                              ・・・（５）
ただし、ｒ1 は第１レンズ群中の最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
である。
【請求項３】
請求項２に記載のズームレンズにおいて、条件式（５）に代えて以下の条件式（５’）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−０．０１５＜ＩＨ／ｒ1 ＜０．０４                          ・・・（５’）
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載のズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍時、前記第１レンズ群は移動し、前記第２レンズ群は物体側に移動し、かつ、変倍時に前記第２レンズ群と共に移動する開口絞りを有することを特徴とするズームレンズ。
【請求項５】
請求項４に記載のズームレンズにおいて、前記開口絞りは前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間に配置されていることを特徴とするズームレンズ。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項に記載のズームレンズにおいて、前記ズームレンズが、物体側より順に、屈折力を有するレンズ群を、前記負屈折力の第１レンズ群、前記正屈折力の第２レンズ群、前記正屈折力の第３レンズ群の３群ズームレンズとしたことを特徴とするズームレンズ。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズＬ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであることを特徴とするズームレンズ。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体側より負レンズと軸上の空気間隔を挟んで前記負レンズの像側に配された物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有することを特徴とするズームレンズ。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、非球面を有する負レンズを有することを特徴とするズームレンズ。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体側より負レンズと軸上の空気間隔を挟んで前記負レンズの像側に配された負レンズを有し、前記像側に配された負レンズは非球面を有することを特徴とするズームレンズ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のズームレンズにおいて、前記像側に配された負レンズは２面の非球面を有することを特徴とするズームレンズ。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体側から順に、負レンズＬ１１、負レンズＬ１２、正レンズＬ１３の３枚のレンズ素子からなることを特徴とするズームレンズ。
【請求項１３】
請求項１から１２の何れか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第３レンズ群は１枚の正レンズで構成したことを特徴とするズームレンズ。
【請求項１４】
請求項１から１３の何れか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第３レンズ群は少なくとも１面の非球面を有する１枚の正レンズを有することを特徴とするズームレンズ。
【請求項１５】
請求項１から１４の何れか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズ成分、負レンズ成分、正レンズ成分を含むことを特徴とするズームレンズ。ただし、レンズ成分は、物体側面と像側面が空気に接触し、それらの面間に空間を持たないレンズ、つまり、単レンズ又は接合レンズとする。
【請求項１６】
請求項１から１５の何れか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は最も物体側に正レンズ成分を有し、該正レンズ成分が、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
−８＜（ｒ21＋ｒ22）／（ｒ21−ｒ22）＜０                      ・・・（６）
ただし、レンズ成分は、物体側面と像側面が空気に接触し、それらの面間に空間を持たないレンズ、つまり、単レンズ又は接合レンズとし、
ｒ21は前記正レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
ｒ22は前記正レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
である。
【請求項１７】
請求項１６に記載のズームレンズにおいて、条件式（６）に代えて以下の条件式（６’）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−２＜（ｒ21＋ｒ22）／（ｒ21−ｒ22）＜−０．５              ・・・（６’）
【請求項１８】
請求項１から１７の何れか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面が非球面であることを特徴とするズームレンズ。
【請求項１９】
請求項１５から１８の何れか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の単レンズ、正レンズと負レンズとの接合レンズ、正屈折力の単レンズから構成されることを特徴とするズームレンズ。
【請求項２０】
ズームレンズと、その像側に配され、光学像を電気信号に変換する電子撮像素子とを備えた電子撮像装置であって、前記ズームレンズが請求項１から１９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電子撮像装置。
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズとそれを用いた電子撮像装置に関し、特に、画角の広い領域を含むズームレンズと電子撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
所謂レンズ一体型デジタルカメラ等に適用可能な高い結像性能を有し、画角の広い領域を含むズームレンズへの要望が高まっている。また、これらのズームレンズは単に撮影範囲が広いだけでなく、所謂デジタルズームと呼ばれる撮影画像の一部を拡大する機能との組み合わせで、撮影範囲を変更できる自由度を広げることが期待されている。ただし、デジタルズームの場合、撮影画像の一部を拡大するので、撮影レンズ性能や撮像素子性能より画質が劣化するので、ある程度変倍比を持つズームレンズが望まれている。
【０００３】
これまで、コンパクトでズーム倍率が３倍を越え、画角の広い領域を含むズームレンズ等は提案されていなかった。
【０００４】
これまでの提案としては、ズーム倍率が３倍を越え、比較的画角が広くコンパクトな撮影用ズームレンズとして、特許文献１や特許文献２等のものがあるが、さらなる広角化が望まれている。
【特許文献１】特開２００４−１９１５９９号公報
【特許文献２】特開２００１−４２２１８号公報
【特許文献３】特開２００４−４５３３号公報
【特許文献４】特開２００４−５６４３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、十分な広角域を有し、高変倍のズームレンズやそれを用いた撮像装置を提供することである。
【０００６】
さらには、コンパクトな構成をとり得る構成としながらも、変倍比が３倍以上のズームレンズであって、電子撮像素子を用いる撮影用のズームレンズ、電子撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明の第１のズームレンズは、物体側より順に、負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群を有し、変倍時各レンズ群の間隔を変化させ、以下の条件式（１）乃至（４）を満足することを特徴とするものである。
【０００８】
０．８０＜ＩＨ／ｆw ＜１．５                                  ・・・（１）
２．７＜ｆt ／ｆw ＜１２                                      ・・・（２）
０．０５＜｜ｄa ／ｆ1G｜＜１０                                ・・・（３）
０＜ｄb ／ｆ2G＜３                                            ・・・（４）
ただし、ＩＨはズームレンズの撮影像高、
ｆw はズームレンズ全系の広角端での焦点距離、
ｆt はズームレンズ全系の望遠端での焦点距離、
ｆ1Gは第１レンズ群の焦点距離、
ｆ2Gは第２レンズ群の焦点距離、
ｄa は、ズームレンズ全系が以下の条件（ａ）を満足する何れかの焦点距離ｆraのときの第１レンズ群と第２レンズ群との軸上間隔、
ＩＨ／０．９２＜ｆra＜ＩＨ／０．８                            ・・・（ａ）
ｄb は、ズームレンズ全系が以下の条件（ｂ）を満足する何れかの焦点距離ｆrbのときの第１レンズ群と第２レンズ群との軸上間隔、
２．７＜ｆrb／ｆra＜５                                        ・・・（ｂ）
である。
【０００９】
以下に、本発明の第１のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。      
【００１０】
物体側より順に、負の第１レンズ群、可変間隔を挟んで第１レンズ群よりも像側に配された正の第２レンズ群とを含む構成とすることで、大きい画角で入射する光束に対して負の屈折力にて光束を屈折させ、正屈折力の第２レンズ群に導く構成となる。
【００１１】
そのため、条件式（１）を満足することにより、広角端での焦点距離による広い撮影画角を維持しつつも、第１レンズ群の外径を小さくすることが可能となる。第１レンズ群の外径を小さくすることにより、第１レンズ群の構成長コンパクト化や第１レンズ群のパワーを強くするのに有利となる。
【００１２】
そして、本発明では、さらに正の第２レンズ群の像面側に正の第３レンズ群を配置することにより、条件式（２）で規定する変倍比を満足しながら、光束の像面への入射角度の変化を低減させることができる。
【００１３】
特に、ズームレンズの像側に光学像を電気信号に変換する電子撮像素子を配する構成とした場合、本発明のズームレンズでは、テレセントリック性の確保ができるため、光線が撮像素子へ斜めに入射することによる悪影響を低減できる。
【００１４】
条件式（１）の下限の０．８０を越えると、撮影範囲が狭くなり、画像処理等でも撮影範囲がカバーできなくなる。一方、条件式（１）の上限の１．５を越えると、光学系全体の屈折力が強くなりすぎ、条件式（２）を満足する変倍比を確保しようとすると、変倍に伴う各群での収差補正が難しくなる。
【００１５】
条件式（２）の上限の１２を越えると、負の第１レンズ群への屈折力分担の負荷が大きくなり、収差変動の補正を行いながらのコンパクト性の確保が難しくなる。条件式（２）の下限の２．７を越えると、コンパクト性の向上程度に対して、遠景の被写体を大きく撮影するときの画質の劣化度が大きくなり好ましくない。
【００１６】
また、条件式（２）の上限を越えると、第２レンズ群の移動量が大きくなりやすく、コンパクト性を損なう。
【００１７】
条件式（３）は、第１レンズ群におけるパワーを、式（ａ）で規定する任意の焦点距離ｆraにおける第１、２レンズ群間隔にて規定したものである。
【００１８】
条件式（３）の下限の０．０５を越えると、第１レンズ群のパワーが弱くなりすぎ、望遠端使用時の全長が長くなる。一方、条件式（３）の上限の１０を越えると、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が広くなりすぎコンパクト化に反する。
【００１９】
条件式（４）は、第２レンズ群におけるパワーを、式（ｂ）で規定する変倍比を確保した任意の焦点距離ｆrbにおける第１、２レンズ群間隔にて規定したものである。
【００２０】
条件式（４）の下限の０を越えると、第１レンズ群と第２レンズ群が干渉する。条件式（４）の上限の３を越えると、第２レンズ群のパワーが強くなる等、第２レンズ群以降の構成が複雑になる。
【００２１】
なお、条件式（１）について撮影範囲をより広くして、下限値を０．８５、さらには０．８７とするとより好ましい。
【００２２】
各群での収差をより低減しやすくするため、上限値を１．３、さらには１．１とするとより好ましい。
【００２３】
条件式（２）について、遠景撮影時の画質をより良好にするため、下限値を３．５、さらには４．０とするとより好ましい。
【００２４】
よりコンパクトにしやすくするため、上限値を７．０、さらには６．０とするとより好ましい。
【００２５】
条件式（３）について、全長短縮のため、下限値を１．０、さらには２．０とするとより好ましい。
【００２６】
上限値を７．０、さらには５．０とするとより好ましい。
【００２７】
条件式（４）について、上限値を１．０、さらには０．２とすると、第２レンズ群以降の構成がより簡略化できるので、より好ましい。
【００２８】
また、第１レンズ群での外径の大型化を抑えつつ、ズームレンズ全系での光線の射出角を小さくし、系全体の収差補正を行いやすくするために、第１レンズ群よりも像面側で第２レンズ群の最も像側のレンズよりも物体側に、明るさ絞り（開口絞り）を配することが好ましい。
【００２９】
また、さらには、ｆra＝ｆw 、ｆrb＝ｆt としてもよい。
【００３０】
その場合、条件式（１）は条件式（ａ）に、条件式（２）は条件式（ｂ）に置き換わる。
【００３１】
本発明の第２のズームレンズは、第１のズームレンズにおいて、以下の条件式（５）を満足することを特徴とするものである。
【００３２】
−０．０７＜ＩＨ／ｒ1 ＜０．０７                              ・・・（５）
ただし、ｒ1 は第１レンズ群中の最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径である。
【００３３】
本発明の第３のズームレンズは、第２のズームレンズにおいて、条件式（５）に代えて以下の条件式（５’）を満足することを特徴とするものである。
【００３４】
−０．０１５＜ＩＨ／ｒ1 ＜０．０４                          ・・・（５’）
以下に、本発明の第２、第３のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００３５】
第１レンズ群中の最も物体側のレンズ面（第１面）の近軸曲率半径を大きくすると、入射瞳位置を浅くすることができるので、レンズ外径の小型化が可能となる。また、軸外での入射光束を構成する各光線と第１面とのなす角の差が小さくなり、コマ収差の補正に有利となる。また、結像性能を維持しつつ撮影範囲を広くすることができる。また、軸上光束径の変化が大きい第１面が光軸付近にて曲率が小さいので、変倍による球面収差の変化を小さくでき、第２レンズ群での収差補正負担を小さくでき、好ましい。
【００３６】
条件式（５）の下限の−０．０７を越えると、第１面で軸外光束の入射角が大きくなり、結像性能の維持が難しくなる。上限の０．０７を越えると、入射瞳位置が浅くなり、レンズの外径が大きくなりコンパクト性を損なうと共に、画角の確保のため第１レンズ群のレンズ構成を複雑しなければならなくなる。又は、コマ収差の補正に不利となる。そのため、レンズ系全体の構成が複雑になり好ましくない。又は、画角を小さくし、撮影範囲を小さくしなければならなくなる。
【００３７】
条件式（５）において、下限値を−０．０１５、さらには０．０とすることがより好ましい。
【００３８】
若しくは、上限値を０．０４、さらには０．０３３とすることがより好ましい。
【００３９】
例えば、条件式（５）の上下限の双方を縮減し、条件式（５’）とするとより好ましい。レンズ外径の小型化、結像性能の維持、広い撮影範囲の確保により有利となる。
【００４０】
さらには、第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分が像側に凹面を持つ構成とすると、その凹面の曲率半径が小さくなりすぎることを防止でき、球面収差、コマ収差の補正が良好にできる。
【００４１】
本発明の第４のズームレンズは、第１〜第３のズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍時、前記第１レンズ群は移動し、前記第２レンズ群は物体側に移動し、かつ、変倍時に前記第２レンズ群と共に移動する開口絞りを有することを特徴とするものである。
【００４２】
以下に、本発明の第４のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。      
【００４３】
変倍を行う第２レンズ群と共に開口絞りを移動させることで、第２レンズ群への入射光束の範囲の変化を小さくできる。そのため、第２レンズ群の移動に伴う収差変動を抑えることができる。
【００４４】
また、より好ましくは、第１レンズ群を広角端から望遠端への変倍時に像側に移動後、物体側に移動させることで、鏡筒構造を含めコンパクトなズームレンズとし得る。
【００４５】
本発明の第５のズームレンズは、第４のズームレンズにおいて、前記開口絞りは前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間に配置されていることを特徴とするものである。
【００４６】
以下に、本発明の第５のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。      
【００４７】
このような構成により、入射瞳を浅くでき、第１レンズ群の外径を小さくできる。また、第２レンズ群内の製造誤差によるレンズ素子の偏心の影響を小さくしやすくなり、鏡枠構造やレンズ構成を簡易にしやすくできる。
【００４８】
本発明の第６のズームレンズは、第１〜第５のズームレンズにおいて、前記ズームレンズが、物体側より順に、屈折力を有するレンズ群を、前記負屈折力の第１レンズ群、前記正屈折力の第２レンズ群、前記正屈折力の第３レンズ群の３群ズームレンズとしたことを特徴とするものである。
【００４９】
以下に、本発明の第６のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。      
【００５０】
このような構成により、レンズ系全体として少ない群数で広角レンズ系に有利なレトロフォーカスシステムとし、電子撮像素子に適した射出瞳のコントロールを行うことができる。
【００５１】
また、より好ましくは、第３レンズ群を変倍時に移動させることで、射出瞳のコントロールにより有利となる。
【００５２】
本発明の第７のズームレンズは、第１〜第６のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズＬ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであることを特徴とするものである。
【００５３】
以下に、本発明の第７のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。      
【００５４】
このような構成により、広角端の画角を大きくしつつ、負の歪曲収差の過剰な発生を抑えやすくなる。
【００５５】
本発明の第８のズームレンズは、第１〜第７のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体側より負レンズと軸上の空気間隔を挟んで前記負レンズの像側に配された物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有することを特徴とするものである。
【００５６】
以下に、本発明の第８のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。      
【００５７】
このような構成により、軸外光線を徐々に曲げることができるので、軸外収差の発生を抑えられる。
【００５８】
本発明の第９のズームレンズは、第１〜第８のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、非球面を有する負レンズを有することを特徴とするものである。
【００５９】
以下に、本発明の第９のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。      
【００６０】
このような構成により、像面湾曲等の軸外収差を効率良く補正してレンズを小さくできる。
【００６１】
本発明の第１０のズームレンズは、第１〜第９のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体側より負レンズと軸上の空気間隔を挟んで前記負レンズの像側に配された負レンズを有し、前記像側に配された負レンズは非球面を有することを特徴とするものである。
【００６２】
以下に、本発明の第１０のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００６３】
像側の負レンズは物体側の負レンズより外径が小さく製造コスト面で非球面を用いるのに有利である。また、この負レンズに非球面を配することにより、他の収差の補正とのバランスの面でも効果を得ることができる。
【００６４】
本発明の第１１のズームレンズは、第１０のズームレンズにおいて、前記像側に配された負レンズは２面の非球面を有することを特徴とするものである。
【００６５】
以下に、本発明の第１１のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００６６】
このような構成にすることで、軸外光束へ徐々に非球面による効果を与えることができるので、収差補正上好ましい。また、１つのレンズにて非球面の面数を複数としているので、非球面を有するレンズを少なくし得る。それにより、製造コスト等の製造面で有利にすることができる。具体的には、第１レンズ群中のレンズの中、前記像側に配された負レンズのみが非球面レンズである構成とすると、製造コスト上より好ましい。
【００６７】
本発明の第１２のズームレンズは、第１〜第１１のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体側から順に、負レンズＬ１１、負レンズＬ１２、正レンズＬ１３の３枚のレンズ素子からなることを特徴とするものである。
【００６８】
以下に、本発明の第１２のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００６９】
このような構成にすると、２つの負レンズＬ１１とＬ１２で軸外光線を徐々に曲げることができるので、軸外収差の発生を抑えられる。さらに、その像面側に正レンズＬ１３を配置することで、色収差の補正を行うことができる。第１レンズ群全体で、Ｌ１１とＬ１２の負レンズ２枚、Ｌ１３の正レンズ１枚とすることで、主点を物体側に配置し、レンズの外径をコンパクトにすることができる。
【００７０】
本発明の第１３のズームレンズは、第１〜第１２のズームレンズにおいて、前記第３レンズ群は１枚の正レンズで構成したことを特徴とするものである。
【００７１】
以下に、本発明の第１３のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００７２】
変倍と収差補正は主に第１レンズ群と第２レンズ群で行い、第３レンズ群を１枚の正レンズにすれば、薄型化が実現できる。
【００７３】
本発明の第１４のズームレンズは、第１〜第１３のズームレンズにおいて、前記第３レンズ群は少なくとも１面の非球面を有する１枚の正レンズを有することを特徴とするものである。
【００７４】
以下に、本発明の第１４のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００７５】
非球面を設けることで、軸外の収差の補正と、テレセントリック性の確保の両立が容易になり、第３レンズ群の薄型化を実現できる。
【００７６】
本発明の第１５のズームレンズは、第１〜第１４のズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズ成分、負レンズ成分、正レンズ成分を含むことを特徴とするものである。ただし、レンズ成分は、物体側面と像側面が空気に接触し、それらの面間に空間を持たないレンズ、つまり、単レンズ又は接合レンズとする。
【００７７】
以下に、本発明の第１５のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００７８】
このような構成をとることで、群の移動に伴う収差変動を抑えることができる。すなわち、第２レンズ群に主となる変倍を負担させることができ、光学系全体の構成を簡易にでき望ましい。
【００７９】
本発明の第１６のズームレンズは、第１〜第１５のズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は最も物体側に正レンズ成分を有し、該正レンズ成分が、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。
【００８０】
−８＜（ｒ21＋ｒ22）／（ｒ21−ｒ22）＜０                      ・・・（６）
ただし、レンズ成分は、物体側面と像側面が空気に接触し、それらの面間に空間を持たないレンズ、つまり、単レンズ又は接合レンズとし、
ｒ21は前記正レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
ｒ22は前記正レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
である。
【００８１】
本発明の第１７のズームレンズは、第１６のズームレンズにおいて、条件式（６）に代えて以下の条件式（６’）を満足する足することを特徴とするものである。
【００８２】
−２＜（ｒ21＋ｒ22）／（ｒ21−ｒ22）＜−０．５              ・・・（６’）
以下に、本発明の第１６、第１７のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００８３】
第２レンズ群は、最も物体側に物体側に強い凸面を有する正レンズを配置することで、第２レンズ群の主点を物体側寄りにして、高変倍を達成しやすくなる。特に、先述の（第１２のズームレンズ等）のように、第１レンズ群がその外径をコンパクトにするため、第１レンズ群の主点を物体側に配置する構成をとる場合、この構成は有効である。
【００８４】
条件式（６）の下限の−８を越えると、レンズのパワーが弱くなり、結果として第２レンズ群の構成を簡易にするのが困難になる。条件式（６）の上限の０を越えると、主点を物体側に配置する効果が小さくなる。
【００８５】
条件式（６）において、下限値を−２、さらには−１．５とすることが、レンズ成分のパワーの確保のためより好ましい。
【００８６】
若しくは、上限値を−０．５、さらには−０．８とすることが、変倍比を確保しやすくする上でより好ましい。
【００８７】
例えば、条件式（６）の上下限の双方を縮減し、条件式（６’）とするとより好ましい。
【００８８】
本発明の第１８のズームレンズは、第１〜第１７のズームレンズにおいて、第２レンズ群の最も物体側のレンズ面が非球面であることを特徴とするものである。
【００８９】
以下に、本発明の第１８のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００９０】
このように構成することで、軸上光束の収差を良く補正できる。特に開口絞りを第２レンズ群の物体側に配置した場合、その効果が高まる。また、第２レンズ群の最も物体側のレンズが、物体側に凸面の正レンズとするとよい。第２レンズ群に入射する軸上光束に収斂作用を持たせ、第２レンズ群のレンズ径を小さくしやすくなる。この凸面を強いパワーとすると、第２レンズ群の径を小さく構成するのに有利であるが、球面収差も出やすいので、この面を非球面とすることで、球面収差の補正を行うことができる。
【００９１】
本発明の第１９のズームレンズは、第１５〜第１８のズームレンズにおいて、第２レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の単レンズ、正レンズと負レンズとの接合レンズ、正屈折力の単レンズから構成されることを特徴とするものである。
【００９２】
以下に、本発明の第１９のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００９３】
正負の接合レンズを取り入れることで、負レンズの正レンズに対する相対的偏心による性能の劣化を抑えることができる。また、第２レンズ群内で略対称的なパワー配置となり、第２レンズ群自体の収差補正に有利となり、また、物体側にて２つの正レンズが並ぶことで、第２レンズ群の主点を物体寄りに構成でき、条件（２）を満足する変倍比の確保に有利となる。
【００９４】
本発明の電子撮像装置は、ズームレンズと、その像側に配され、光学像を電気信号に変換する電子撮像素子とを備えた電子撮像装置であって、前記ズームレンズが第１〜第１９の何れかのズームレンズであることを特徴とするものである。
【００９５】
以下に、本発明の電子撮像装置において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００９６】
本発明の何れかのズームレンズの像側に、光学像を電気信号に変換する電子撮像素子を配した電子撮像装置とすることが好ましい。
【００９７】
本発明のズームレンズでは、テレセントリック性の確保ができるため、光線が撮像素子へ斜めに入射することによる悪影響を低減できる。その場合、ズームレンズの撮影像高ＩＨは、電子撮像素子上での有効撮像領域の対角長の半分を意味する。有効撮像領域は、電子撮像素子の光電変換面の内、受光した画像について表示、印刷等に使用する撮像領域の最大範囲を意味する。
【００９８】
以上の本発明において、特許文献３、特許文献４で提案されているような画像処理による歪曲収差の補正を行ってもよい。画像処理による収差補正では、コマ収差や球面収差より歪曲収差の方が容易である旨も特許文献３〜４で報告されている。当然、撮影後、撮影したカメラ機材以外の機材で画像処理を行ってもよい。
【００９９】
また、以下の条件式（７）〜（１１）の何れかの条件式を個別若しくは複数を同時に満足するように構成してもよい。
【０１００】
ＩＨ／ＨＢ1 ＜０．５                                          ・・・（７）
０．２＜ＩＨ／ＨＢ1 ＜０．５                                ・・・（７' ）
ただし、ＨＢ1 は第１レンズ群の像側レンズ面頂から後側主点までの距離であり、物体側方向を正とする。
【０１０１】
条件式（７）、（７’）の上限の０．５を越えると、第１レンズ群の後側主点位置（第１レンズ群の像側レンズ面頂から後側主点までの距離）が短くなり、１枚目のレンズに入射する光線高が高くなり、結果として１枚目のレンズ径の小型化に不利となる。条件式（７’）の下限の０．２を越えて第１レンズ群の主点位置が物体側に寄りすぎると、第１レンズ群のパワーが強くなりすぎ、収差の補正が困難となる。
【０１０２】
また、条件式（７’）にて、下限値を０．３、さらには０．３５とするとより好ましい。
【０１０３】
また、条件式（７）若しくは（７’）にて、上限値を０．４７、さらには０．４５とするとより好ましい。
【０１０４】
また、
３．２＜ｆ2G／ｆw                                             ・・・（８）
３．２＜ｆ2G／ｆw ＜５．５                                  ・・・（８' ）
ただし、ｆ2Gは第２レンズ群の焦点距離、
である。
【０１０５】
条件式（８）の下限の３．２を越えると、第２レンズ群のパワーが強くなりすぎるため、変倍のための群移動に伴う収差変動を抑えることが困難となる。
【０１０６】
条件式（８）に上限値を設け、条件式（８’）を満足する構成とすると、さらによい。
【０１０７】
この条件式（８’）の上限の５．５を越えると、主に変倍を行う第２レンズ群のパワーが弱くなり、変倍機能が下がり、結果として高変倍比を実現し難くなる。
【０１０８】
また、条件式（８’）にて、下限値を３．３、さらには３．５とするとより好ましい。      
【０１０９】
また、条件式（８’）にて、上限値を５．０、さらには４．０とするとより好ましい。
【０１１０】
また、
ＩＨ／ＨＤ12w ＜０．１３                                      ・・・（９）
ただし、ＨＤ12w は、広角端における第１レンズ群の後側主点から第２レンズ群の前側主点までの距離であり、像側方向を正とする。
【０１１１】
この条件式（９）の上限の０．１３を越えると、第１、第２レンズ群の主点間距離が短くなる。そのため、望遠端時に第１レンズ群と第２レンズ群の主点間距離をさらに狭くすることが困難となり、高変倍比が得難くなる。
【０１１２】
また、条件式（９）にて、上限値を０．１２、さらには０．１１とするとより好ましい。
【０１１３】
また、
ＴＬw ／ｆw ＞１３．５                                      ・・・（１０）
ただし、ＴＬw は広角端におけるズームレンズの入射面から像面までの軸上距離、
である。
【０１１４】
この条件式（１０）の下限の１３．５を越えると、広画角を維持しつつ十分に収差補正を行うことが困難となる。
【０１１５】
また、条件式（１０）にて、下限値を１４．０、さらには１５．０とするとより好ましい。
【０１１６】
また、条件式（１０）にて上限値を設け、２５．０より小さくし、広角端でのズームレンズ全長の短縮を行うことが好ましい。
【０１１７】
また、
２．０＜｜ｆ1G／ｆw ｜＜３．５                              ・・・（１１）
この条件式（１１）の上限の３．５を越えて第１レンズ群の焦点距離が長くなると、広角端におけるレンズ全長が長くなり、小型化に不利となる。下限の２．０を越えて第１レンズ群の焦点距離が短くなると、望遠端での第２レンズ群の倍率が大きくなりすぎ、製造誤差による性能劣化が大きくなりやすくなる。
【０１１８】
また、条件式（１１）にて、下限値を２．４、さらには２．７とするとより好ましい。      
【０１１９】
また、条件式（１１）にて、上限値を３．４、さらには３．３とするとより好ましい。
【０１２０】
上述の各構成や条件式は、適宜組み合わせることで、それぞれの効果を奏するので、より効果的である。
【発明の効果】
【０１２１】
以上の本発明によると、十分な広角域を有し、コンパクト化にも有利でありながら、高変倍のズームレンズとそれを用いた電子撮像装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１２２】
以下、本発明のズームレンズの実施例１〜４について説明する。実施例１〜４の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）のレンズ断面図をそれぞれ図１〜図４に示す。図１〜図４中、第１レンズ群はＧ１、開口絞りはＳ、第２レンズ群はＧ２、第３レンズ群はＧ３、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、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の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。
【０１２３】
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、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とから構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凹の軌跡で移動し、望遠端では広角端の位置より若干像面側に位置し、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側へ移動する。
【０１２４】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、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、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、両凸正レンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズ１枚からなる。
【０１２５】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の物体側から２番目の負メニスカスレンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凸正レンズの物体側の面、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面の５面に用いている。
【０１２６】
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、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とから構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凹の軌跡で移動し、望遠端では広角端の位置より若干像面側に位置し、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は広角端から中間状態まで像面側へ移動し、中間状態から望遠端までは略固定である。
【０１２７】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、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、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、両凸正レンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズ１枚からなる。
【０１２８】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の物体側から２番目の負メニスカスレンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凸正レンズの物体側の面、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面の５面に用いている。
【０１２９】
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、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とから構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凹の軌跡で移動し、望遠端では広角端の位置より像面側に位置し、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側へ移動する。
【０１３０】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、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、両凸正レンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズ１枚からなる。
【０１３１】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の物体側から２番目の負メニスカスレンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズの物体側の面、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面の５面に用いている。
【０１３２】
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、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とから構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凹の軌跡で移動し、望遠端では広角端の位置より像面側に位置し、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側へ移動する。
【０１３３】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、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、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、両凸正レンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズ１枚からなる。
【０１３４】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の物体側から２番目の負メニスカスレンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凸正レンズの物体側の面、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面の５面に用いている。
【０１３５】
以上の各ズームレンズ共、近距離合焦をレンズ全体若しくは特定のレンズ群の移動にて行うようにしてもよい。また、第３レンズ群のみを移動させると、倍率の変化が抑えられ、移動するレンズも少なく好ましい。
【０１３６】
なお、上記実施例１〜４の広角端から望遠端の実画角２ωの範囲は次の通りである。
【０１３７】
実施例１  実画角２ω  ９１．７°〜２１．８°
実施例２  実画角２ω  ９１．７°〜２１．７°
実施例３  実画角２ω  ９１．６°〜２２．３°
実施例４  実画角２ω  ８２．９°〜２１．９°                              。
【０１３８】
以下に、上記各実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ＦNOはＦナンバー、ＷＥは広角端、ＳＴは中間状態、ＴＥは望遠端、ｒ1 、ｒ2 …は各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は各レンズ面間の間隔、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。
【０１３９】
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］
＋Ａ4 ｙ4 ＋Ａ6 ｙ6 ＋Ａ8 ｙ8 ＋Ａ10ｙ10
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ4 、Ａ6 、Ａ8 、Ａ10はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
【０１４０】
実施例１
ｒ1 =   120.490             ｄ1 =  1.31     ｎd1 =1.77250 νd1 =49.60 
ｒ2 =     8.803             ｄ2 =  2.41     
ｒ3 =    18.045 （非球面）  ｄ3 =  1.43     ｎd2 =1.74330 νd2 =49.33 
ｒ4 =     8.094 （非球面）  ｄ4 =  3.05     
ｒ5 =    14.990             ｄ5 =  2.92     ｎd3 =1.84666 νd3 =23.78 
ｒ6 =    40.520             ｄ6 = （可変）  
ｒ7 =     ∞（絞り）        ｄ7 =  0.50     
ｒ8 =    14.360 （非球面）  ｄ8 =  1.96     ｎd4 =1.74330 νd4 =49.33 
ｒ9 =  -331.278             ｄ9 =  0.37     
ｒ10=    12.927             ｄ10=  3.50     ｎd5 =1.77250 νd5 =49.60 
ｒ11=   115.263             ｄ11=  2.37     ｎd6 =1.84666 νd6 =23.78 
ｒ12=     7.486             ｄ12=  0.69     
ｒ13=    33.417             ｄ13=  1.95     ｎd7 =1.48749 νd7 =70.23 
ｒ14=   -13.786             ｄ14= （可変）  
ｒ15=    21.995 （非球面）  ｄ15=  2.97     ｎd8 =1.49700 νd8 =81.54 
ｒ16=   -21.106 （非球面）  ｄ16= （可変）  
ｒ17=     ∞                ｄ17=  0.76     ｎd9 =1.54771 νd9 =62.84 
ｒ18=     ∞                ｄ18=  0.44     
ｒ19=     ∞                ｄ19=  0.40     ｎd10=1.51633 νd10=64.14 
ｒ20=     ∞                ｄ20=  0.60     
ｒ21=     ∞（像面）        
非球面係数
第３面
Ｋ  = -2.076
Ａ4 =  6.45927×10-5
Ａ6 =  6.49359×10-6
Ａ8 = -8.75295×10-8
Ａ10=  3.45632×10-10 
第４面
Ｋ  = -0.123
Ａ4 = -2.45406×10-4
Ａ6 =  6.68743×10-6
Ａ8 = -1.43236×10-7
Ａ10= -2.58394×10-10 
第８面
Ｋ  = -2.842
Ａ4 =  5.45802×10-5
Ａ6 = -8.40498×10-7
Ａ8 =  3.93728×10-8
Ａ10= -8.90443×10-10 
第１５面
Ｋ  = 17.207
Ａ4 = -4.08931×10-4
Ａ6 =  3.36877×10-5
Ａ8 = -1.34835×10-6
Ａ10=  1.83688×10-8
第１６面
Ｋ  = -5.667
Ａ4 = -2.68421×10-4
Ａ6 =  8.59656×10-5
Ａ8 = -4.00016×10-6
Ａ10=  9.20195×10-8
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.991           8.545          18.189 
ＦNO                2.80            3.67            4.80  
ｄ6                26.79            9.98            2.08  
ｄ14                5.33           12.90           28.33  
ｄ16                2.41            2.20            1.98                    。
【０１４１】
実施例２
ｒ1 =   118.807             ｄ1 =  1.31     ｎd1 =1.77250 νd1 =49.60 
ｒ2 =     8.809             ｄ2 =  2.41     
ｒ3 =    18.035 （非球面）  ｄ3 =  1.39     ｎd2 =1.74330 νd2 =49.33 
ｒ4 =     7.941 （非球面）  ｄ4 =  3.10     
ｒ5 =    15.161             ｄ5 =  3.00     ｎd3 =1.84666 νd3 =23.78 
ｒ6 =    44.116             ｄ6 = （可変）  
ｒ7 =     ∞（絞り）        ｄ7 =  0.50     
ｒ8 =    12.553 （非球面）  ｄ8 =  2.00     ｎd4 =1.74330 νd4 =49.33 
ｒ9 = -1072.915             ｄ9 =  0.47     
ｒ10=    14.652             ｄ10=  2.88     ｎd5 =1.77250 νd5 =49.60 
ｒ11=   116.690             ｄ11=  2.58     ｎd6 =1.84666 νd6 =23.78 
ｒ12=     7.579             ｄ12=  0.66     
ｒ13=    28.801             ｄ13=  1.98     ｎd7 =1.48749 νd7 =70.23 
ｒ14=   -13.779             ｄ14= （可変）  
ｒ15=    25.196 （非球面）  ｄ15=  3.23     ｎd8 =1.49700 νd8 =81.54 
ｒ16=   -20.772 （非球面）  ｄ16= （可変）  
ｒ17=     ∞                ｄ17=  0.76     ｎd9 =1.54771 νd9 =62.84 
ｒ18=     ∞                ｄ18=  0.44     
ｒ19=     ∞                ｄ19=  0.40     ｎd10=1.51633 νd10=64.14 
ｒ20=     ∞                ｄ20=  0.60     
ｒ21=     ∞（像面）        
非球面係数
第３面
Ｋ  = -2.753
Ａ4 =  5.55177×10-5
Ａ6 =  6.78542×10-6
Ａ8 = -8.75312×10-8
Ａ10=  3.00839×10-10 
第４面
Ｋ  = -0.154
Ａ4 = -2.78544×10-4
Ａ6 =  7.01729×10-6
Ａ8 = -1.42051×10-7
Ａ10= -3.59350×10-10 
第８面
Ｋ  = -2.029
Ａ4 =  4.38908×10-5
Ａ6 = -2.45433×10-7
Ａ8 = -8.67387×10-9
Ａ10=  4.57999×10-10 
第１５面
Ｋ  = 26.077
Ａ4 = -4.19155×10-4
Ａ6 =  3.06327×10-5
Ａ8 = -1.13473×10-6
Ａ10=  3.54518×10-9
第１６面
Ｋ  = -3.248
Ａ4 = -2.66612×10-4
Ａ6 =  8.09076×10-5
Ａ8 = -3.64091×10-6
Ａ10=  7.64667×10-8
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.990           8.545          18.288 
ＦNO                2.80            3.67            4.80  
ｄ6                26.74            9.60            1.50  
ｄ14                5.18           12.57           28.03  
ｄ16                2.52            2.40            2.40                    。
【０１４２】
実施例３
ｒ1 =  4500.383             ｄ1 =  1.32     ｎd1 =1.77250 νd1 =49.60 
ｒ2 =     9.359             ｄ2 =  2.41     
ｒ3 =    24.524 （非球面）  ｄ3 =  1.39     ｎd2 =1.74330 νd2 =49.33 
ｒ4 =     8.963 （非球面）  ｄ4 =  2.41     
ｒ5 =    17.943             ｄ5 =  2.89     ｎd3 =1.84666 νd3 =23.78 
ｒ6 =   284.297             ｄ6 = （可変）  
ｒ7 =     ∞（絞り）        ｄ7 =  0.50     
ｒ8 =    19.436 （非球面）  ｄ8 =  1.53     ｎd4 =1.74330 νd4 =49.33 
ｒ9 =   137.997             ｄ9 =  0.18     
ｒ10=    11.381             ｄ10=  3.19     ｎd5 =1.77250 νd5 =49.60 
ｒ11=  4390.531             ｄ11=  3.25     ｎd6 =1.84666 νd6 =23.78 
ｒ12=     8.260             ｄ12=  0.69     
ｒ13=    26.872             ｄ13=  2.09     ｎd7 =1.48749 νd7 =70.23 
ｒ14=   -12.935             ｄ14= （可変）  
ｒ15=    24.500 （非球面）  ｄ15=  1.90     ｎd8 =1.49700 νd8 =81.54 
ｒ16=   -24.796 （非球面）  ｄ16= （可変）  
ｒ17=     ∞                ｄ17=  0.76     ｎd9 =1.54771 νd9 =62.84 
ｒ18=     ∞                ｄ18=  0.44     
ｒ19=     ∞                ｄ19=  0.40     ｎd10=1.51633 νd10=64.14 
ｒ20=     ∞                ｄ20=  0.60     
ｒ21=     ∞（像面）        
非球面係数
第３面
Ｋ  =  0.000
Ａ4 = -1.09346×10-22 
Ａ6 =  7.42289×10-6
Ａ8 = -8.34361×10-8
Ａ10=  2.82193×10-10 
第４面
Ｋ  = -0.145
Ａ4 = -2.76977×10-4
Ａ6 =  8.02851×10-6
Ａ8 = -1.22644×10-7
Ａ10= -8.03256×10-13 
第８面
Ｋ  = -4.326
Ａ4 =  3.58731×10-6
Ａ6 =  1.37882×10-6
Ａ8 = -1.18290×10-7
Ａ10=  3.57210×10-9
第１５面
Ｋ  = 27.818
Ａ4 = -5.16300×10-4
Ａ6 = -6.63410×10-7
Ａ8 = -1.73194×10-6
Ａ10= -5.52968×10-10 
第１６面
Ｋ  =  0.000
Ａ4 = -2.87839×10-4
Ａ6 =  4.85820×10-5
Ａ8 = -5.34160×10-6
Ａ10=  1.27186×10-7
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.995           8.550          17.995 
ＦNO                2.77            3.36            4.83  
ｄ6                27.65           10.79            2.05  
ｄ14                3.80           13.22           27.89  
ｄ16                4.77            3.08            1.86                    。
【０１４３】
実施例４
ｒ1 =   121.056             ｄ1 =  1.43     ｎd1 =1.77250 νd1 =49.60 
ｒ2 =     9.380             ｄ2 =  2.15     
ｒ3 =    16.015 （非球面）  ｄ3 =  1.44     ｎd2 =1.74330 νd2 =49.33 
ｒ4 =     8.193 （非球面）  ｄ4 =  2.98     
ｒ5 =    16.120             ｄ5 =  2.94     ｎd3 =1.84666 νd3 =23.78 
ｒ6 =    45.014             ｄ6 = （可変）  
ｒ7 =     ∞（絞り）        ｄ7 =  0.47     
ｒ8 =    14.773 （非球面）  ｄ8 =  1.86     ｎd4 =1.74330 νd4 =49.33 
ｒ9 =  -994.295             ｄ9 =  0.33     
ｒ10=    13.147             ｄ10=  2.82     ｎd5 =1.77250 νd5 =49.60 
ｒ11=    72.079             ｄ11=  2.42     ｎd6 =1.84666 νd6 =23.78 
ｒ12=     8.130             ｄ12=  0.66     
ｒ13=    29.342             ｄ13=  1.71     ｎd7 =1.48749 νd7 =70.23 
ｒ14=   -16.090             ｄ14= （可変）  
ｒ15=    25.866 （非球面）  ｄ15=  2.62     ｎd8 =1.49700 νd8 =81.54 
ｒ16=   -21.997 （非球面）  ｄ16= （可変）  
ｒ17=     ∞                ｄ17=  0.76     ｎd9 =1.54771 νd9 =62.84 
ｒ18=     ∞                ｄ18=  0.44     
ｒ19=     ∞                ｄ19=  0.40     ｎd10=1.51633 νd10=64.14 
ｒ20=     ∞                ｄ20=  0.60     
ｒ21=     ∞（像面）        
非球面係数
第３面
Ｋ  = -8.593
Ａ4 = -5.21721×10-5
Ａ6 =  1.35472×10-5
Ａ8 = -1.60073×10-7
Ａ10=  8.18893×10-10 
第４面
Ｋ  = -0.267
Ａ4 = -5.36622×10-4
Ａ6 =  1.87785×10-5
Ａ8 = -2.34186×10-7
Ａ10=  6.47476×10-10 
第８面
Ｋ  = -2.764
Ａ4 =  3.65365×10-5
Ａ6 =  1.70796×10-6
Ａ8 = -1.47291×10-7
Ａ10=  4.47653×10-9
第１５面
Ｋ  = 31.103
Ａ4 = -5.88505×10-4
Ａ6 =  5.86985×10-6
Ａ8 = -6.62903×10-7
Ａ10=  3.27987×10-9
第１６面
Ｋ  = -3.969
Ａ4 = -6.53373×10-4
Ａ6 =  9.42874×10-5
Ａ8 = -6.79301×10-6
Ａ10=  1.91081×10-7
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             4.460           9.095          18.274 
ＦNO                2.80            3.67            4.80  
ｄ6                26.31           10.64            2.46  
ｄ14                5.71           13.58           26.94  
ｄ16                3.41            2.53            2.23                    。
【０１４４】
以上の実施例１〜４の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図５〜図８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、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。各図中、“ＦＩＹ”は最大像高を示す。
【０１４５】
次に、上記各実施例における画角、条件式（１）〜（１０）の値、及び、ＩＨ、ｆw 、ｆt 、ｄa 、ｄb 、ｆra、ｆra／ＩＨ、ｆrb、ｆrb／ｆra、ｆ1G、ｆ2G、ｒ1 、ｒ21、ｒ22、ＨＢ1 、ＨＤ12w 、ＴＬw の値を示す。
【０１４６】
実施例１    実施例２    実施例３  実施例４
条件式（１）                     0.902       0.902       0.901     0.807
条件式（２）                     4.558       4.583       4.504     4.097
条件式（３）                     2.315       2.301       2.169     2.035
条件式（４）                     0.145       0.104       0.135     0.167
条件式（５）                     0.0299      0.0303      0.0008    0.0297 
条件式（６）                    -0.917      -0.977      -1.328    -0.971
条件式（７）                     0.424       0.412       0.399     0.440
条件式（８）                     3.598       3.599       3.797     3.309
条件式（９）                     0.104       0.103       0.098     0.106
条件式（１０）                  15.57       15.58       15.56     13.78 
条件式（１１）                   2.899       2.912       3.191     2.899
ＩＨ                             3.60        3.60        3.60      3.60 
ｆw                              3.991       3.990       3.995     4.460
ｆt                             18.189      18.288      17.995    18.274
ｄa                             26.79       26.74       27.65     26.31 
ｄb                              2.08        1.50        2.05      2.46 
ｆra（広角端時焦点距離を選択）   3.991       3.990       3.995     4.460
ｆra／ＩＨ                       1.109       1.108       1.110     1.239
ｆrb（望遠端時焦点距離を選択）  18.189      18.288      17.995    18.274
ｆrb／ｆra                       4.557       4.583       4.504     4.097
ｆ1G                           -11.57      -11.62      -12.75    -12.93 
ｆ2G                            14.36       14.36       15.17     14.76 
ｒ1                            120.490     118.807    4500.383   121.056
ｒ21                            14.36       12.553      19.436    14.773
ｒ22                          -331.278   -1072.915     137.997  -994.295
ＨＢ1                            8.49        8.73        9.02      8.18 
ＨＤ12w                         34.68       35.08       36.92     34.06 
ＴＬw                           62.15       62.15       62.17     61.45 
。
【０１４７】
図９〜図１１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９はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１０は同後方正面図、図１１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９と図１１においては、撮影光学系４１の非沈胴時を示している。デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有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１１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る。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。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。
【０１４８】
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２つのプリズムからなり、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５５の視野枠５７上に形成される。この正立プリズム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。
【０１４９】
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を極めて安定的であるあるので、高性能・小型化・広角化が実現できる。
【０１５０】
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】
【０１５１】
【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】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図６】実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図７】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図８】実施例４の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図９】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１０】図９のデジタルカメラの後方斜視図である。
【図１１】図９のデジタルカメラの断面図である。
【符号の説明】
【０１５２】
Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｓ…開口絞り
Ｆ…ローパスフィルタ
Ｃ…カバーガラス
Ｉ…像面
Ｅ…観察者眼球
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
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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