(57)【要約】【課題】広角端での全長が小さく、広角端での画角を確保しつつも高変倍比を得やすいズームレンズを提供すること。【解決手段】物体側から像側へ順に、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、負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レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍にて、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群の各々は前記広角端よりも前記望遠端にて物体側に位置するように移動し、且つ、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔は前記広角端に対して前記望遠端にて広がり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔は前記広角端に対して前記望遠端にて広がり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の間隔は前記広角端に対して前記望遠端にて狭まり、所定の条件式を満足する。【選択図】図１
2011123464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、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、負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レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍にて、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群の各々は前記広角端よりも前記望遠端にて物体側に位置するように移動し、且つ、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔は前記広角端に対して前記望遠端にて広がり、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔は前記広角端に対して前記望遠端にて広がり、
前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の間隔は前記広角端に対して前記望遠端にて狭まり、
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。
１．５≦ｆ１／（ｆｗ・ｆＴ）１／２≦２．１      ・・・（１）
０．９≦ｆ２／ｆ３≦１．７                    ・・・（２）
ただし、
ｆ１は、前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２は、前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３は、前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗは、前記ズームレンズの広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆＴは、前記ズームレンズの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２】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
７＜ｆｔ／ｆｗ＜３０      ・・・（Ａ）
【請求項３】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
２．７＜｜ｆ１／ｆ３｜＜５．５      ・・・（Ｂ）
【請求項４】
前記第１レンズ群は少なくとも２枚の正レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
νｐ１≧６５．００      ・・・（３）
ただし、
νｐ１は、前記第１レンズ群内にある全ての正レンズのｄ線におけるアッべ数の平均値、
である。
【請求項５】
前記第１レンズ群は以下の条件式を満足する少なくとも１枚の負レンズを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
θｎ1ｇ,F ≦0.610      ・・・（４）
ただし、
θｎ1ｇ,Fは、前記第１レンズ群内の前記負レンズのｇ線及びＦ線における部分分散比
、
である。
【請求項６】
前記ズームレンズは、前記第４レンズ群の像側に配置された正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、
前記広角端から前記望遠端への変倍にて、
前記第５レンズが前記広角端よりも前記望遠端にて物体側に位置するように移動し、
前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間の間隔は前記広角端に対して前記望遠端にて狭まることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第４レンズ群と前記第５レンズ群は前記広角端から前記望遠端への変倍に際して、以下の条件式を満足して移動することを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
０．０１＜ｄＤ４５／ｆｔ＜０．０６      ・・・（Ｃ）
ただし、
ｄＤ４５は、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間の間隔の前記広角端から前記望遠端における減少量、
である。
【請求項８】
前記第５レンズ群は、前記物体側から前記像側に順に物体側が凹面の正メニスカスレンズと両凹負レンズと両凸正レンズを含む負の屈折力の接合レンズ成分を含み、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項６または７に記載のズームレンズ。
１．３≦｜ｆ５ｃｅｍ｜／ｆｗ≦２．５      ・・・（５）
ただし、
ｆ５ｃｅｍは、前記第５レンズ群内の前記接合レンズ成分の合成焦点距離、
である。
【請求項９】
前記第５レンズ群は、前記物体側から前記像側に順に物体側が凹面の正メニスカスレンズと物体側が凹面の負メニスカスレンズと物体側が凹面の正メニスカスレンズを含む負の屈折力の接合レンズ成分を含むことを特徴とする請求項６または７に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記第５レンズ群は、前記物体側から前記像側に順に、両凸レンズ成分と、前記接合レンズ成分からなることを特徴とする請求項８または９に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
遠距離物点から近距離物点へのフォーカシングのため、前記第３レンズ群のみが物体側に移動することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
前記第３レンズ群が１枚の負レンズもしくは１つの接合レンズ成分からなることを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
前記ズームレンズは前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間に配置された明るさ絞りを有し、
前記明るさ絞りと前記第４レンズ群との光軸上の間隔は、前記広角端よりも前記望遠端にて狭まることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１４】
前記ズームレンズは、前記第４レンズ群の像側に配置された正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、
前記第２レンズ群、前記第４レンズ群、前記第５レンズ群の各々が少なくとも１面の非球面を有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１５】
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群は、前記広角端から前記望遠端への変倍に際して物体側にのみ移動することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１６】
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が以下の条件式を満足して移動することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０＜Ｍ３／dＤ１２＜１０      ・・・（Ｄ）
ただし、
Ｍ３は、前記第３レンズ群の前記広角端から前記望遠端への変倍時の移動量であり、物体側への移動を正符号とし、
dＤ１２は、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間の間隔の前記広角端から前記望
遠端における増加量、
である。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のズームレンズと、
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有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高変倍比の確保に有利なズームレンズに関するものである。さらに、ズームレンズを備えたビデオカメラやデジタルカメラをはじめとする撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体側から像側に順に、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、負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レンズ群を少なくとも有し、それぞれのレンズ群が広角端よりも望遠端にて物体側に移動するズームレンズが特許文献１，２によって知られている。
【０００３】
これらのズームレンズは、広角端に対して望遠端にて第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を広げ、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔を広げ、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔を狭める構成としている。
【０００４】
このような移動方式とすることで、広角端でのズームレンズ全長が短くでき画角の確保につながる。加えて、第２レンズ群と第３レンズ群の合成系の負の屈折力を広角端よりも望遠端にて大きくすることで、ズームレンズの光学性能の確保と変倍比の確保にも有利となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−４８５１８号公報
【特許文献２】特開平８−６８９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、最近のズームレンズへのニーズとして、広角端でのズームレンズ全長が短く、広角端での画角を確保しつつも変倍比の大きなズームレンズが求められている。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、広角端での全長が小さく、広角端での画角を確保しつつも高変倍比を得やすい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、ズームレンズの性能の確保にも有利なズームレンズの提供を目的とするものである。
また、そのようなズームレンズを備えた撮像装置の提供を目的とする。
【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、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、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、負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レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍にて、
第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の各々が広角端よりも望遠端にて物体側に位置するように移動し、且つ、
第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔は広角端に対して望遠端にて広がり、
第２レンズ群と第３レンズ群との間の間隔は広角端に対して望遠端にて広がり、
第３レンズ群と第４レンズ群との間の間隔は広角端に対して望遠端にて狭まり、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
１．５≦ｆ１／（ｆｗ・ｆＴ）１／２≦２．１      ・・・（１）
０．９≦ｆ２／ｆ３≦１．７                    ・・・（２）
ただし、
ｆ１は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３は、第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗは、ズームレンズの広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆＴは、ズームレンズの望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【０００９】
物体側から順に正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、負の第３レンズ群、正の第４レンズ群を配置したズームレンズは、比較的ズーム比を大きくしやすい。また、変倍の際に複数のレンズ群を移動させるため、収差補正を各レンズ群に分担させやすい。このため、光学性能を確保しやすいという特長がある。
【００１０】
本発明においては、広角端における第１レンズ群の位置がズームレンズの像面に近づくため、広角端でのズームレンズ全長の短縮化と画角の確保に有利となる。
ここで、高変倍比化した際の望遠端付近での収差を抑えるためには第１レンズ群の屈折力を適度に抑えることが好ましい。条件式（１）は、高変倍比化した際の望遠端付近での第１レンズ群による収差を適度に抑えるべく設定した条件である。
【００１１】
一方、第１レンズ群の屈折力を抑えつつ十分な変倍比の確保のためには負の屈折力をもつ第２レンズ群、第３レンズ群による変倍機能を確保する必要がある。そのため、第２レンズ群、第３レンズ群の合成系には十分な負の屈折力を確保する必要がある。このとき、変倍時の収差変動を抑えるためには、第２レンズ群、第３レンズ群の負屈折力の分担を適切にすることが重要となる。
【００１２】
条件式（２）は、第２レンズ群と第３レンズ群の負の屈折力配分を適正にするべく規定したものである。条件式（２）は、第３レンズ群における負の屈折力を十分に確保して高変倍比化したときの収差変動の低減に有利とするものである。
【００１３】
条件式（１）の下限値を下回らないようにして、第１レンズ群の正の屈折力を適度に抑えることで、望遠端における色収差、球面収差などの低減に有利となる。
条件式（１）の上限値を上回らないようにして、第１レンズ群の正の屈折力を適度に確保することで、望遠端におけるズームレンズ全長の大型化を抑えられる。加えて、第１レンズ群の自重からくる偏心によって発生する性能低下も抑えられる。
【００１４】
条件式（２）の下限値を下回らないようにすることで、第２レンズ群の負の屈折力を適度に抑え、且つ、第３レンズ群の負の屈折力を確保することで、第２レンズ群、第３レンズ群の合成系の機能（望遠端にて負の屈折力を大きくする機能）を十分に確保できる。これにより、像面湾曲や倍率色収差また望遠端での球面収差などの補正に有利となる。
条件式（２）の上限値を上回らないようにすることで、第３レンズ群の負の屈折力の過剰を抑え、像面湾曲や望遠端での球面収差などの補正に有利となる。
【００１５】
条件式（２）を満足させることによる付随的な効果として、第３レンズ群の負の屈折力を適度に確保することが挙げられる。これにより、第３レンズ群をフォーカシング時に移動させたとき、近距離へのフォーカシングのための第３レンズ群の物体側への繰り出し量を適正にできる。この結果、合焦距離のレンジの確保と第３レンズ群の移動制御に有利となる。なお、フォーカシングは第３レンズ群の移動で行うことが好ましいが、他のレンズ群を移動させて行ってもよい。
【００１６】
更には、上述のズームレンズにて、以下の構成のいずれかを満足させることがより好ましい。
【００１７】
ズームレンズの変倍比が以下の条件式を満足することが好ましい。
７＜ｆｔ／ｆｗ＜３０    ・・・（Ａ）
条件式（Ａ）は好ましい変倍比を特定するものである。
条件式（Ａ）の下限値を下回らないようにしてズームレンズの変倍比を確保することで、種々の撮影シーンに対応した撮影が可能となる。
条件式（Ａ）の上限値を上回らないようにすることで、望遠端での明るさを確保しやすくなり、手ブレや露出不足を抑えやすくなる。
【００１８】
また、以下の条件式を満足することが好ましい。
２．７＜｜ｆ１／ｆ３｜＜５．５      ・・・（Ｂ）
条件式（Ｂ）の下限値を下回らないようにすることで変倍比の確保と望遠端での球面収差等の低減の両立に有利となる。
条件式（Ｂ）の上限値を上回らないようにすることで、望遠端でのズームレンズ全長の短縮化や第３レンズ群の収差を抑えることに有利となる。
【００１９】
また、第１レンズ群は少なくとも２枚の正レンズを有し、以下の条件式を満足することが好ましい。
νｐ１  ≧  ６５．００      ・・・（３）
ただし、
νｐ１は、第１レンズ群内にある全ての正レンズのｄ線におけるアッべ数の平均値、
である。
【００２０】
条件式（３）の下限値を下回らないようにすることで、第１レンズ群内の正レンズにおける分散を低減し、望遠端における倍率色収差を抑えやすくなり、性能確保に有利となる。
【００２１】
また、第１レンズ群は以下の条件式を満足する少なくとも１枚の負レンズを有することが好ましい。
θｎ1ｇ,F ≦  0.610      ・・・（４）
ただし、
θｎ1ｇ,Fは、第１レンズ群内の前記負レンズのｇ線及びＦ線における部分分散比、
である。
部分分散比θg,Fは、θg,F＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）で表される。ここで、ｎｇ、ｎＦ、ｎＣはそれぞれ対象とするレンズのｇ線屈折率、Ｆ線屈折率、Ｃ線屈折率である。
【００２２】
条件式（４）の上限値を上回らないようにすることで、第１レンズ群内の負レンズのｇ線及びＦ線における部分分散比を抑え、望遠端における倍率色収差（特にＦ線より短波長側）の増大を抑制し、収差補正に有利となる。
【００２３】
また、ズームレンズは、第４レンズ群の像側に配置された正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍にて、
第５レンズが広角端よりも望遠端にて物体側に位置するように移動し、
第４レンズ群と第５レンズ群との間の間隔は広角端に対して望遠端にて狭まる、
ことが好ましい。
【００２４】
このように構成することにより、広角端から望遠端における像面湾曲の変動を、第４レンズ群と第５レンズ群との空気間隔変化で補正できる。加えて、正の屈折力を有する第５レンズ群がズームレンズ中で像面に近い位置に配されることにより、射出瞳位置を像面から離しやすくなり、テレセントリック性の確保に有利となる。ＣＣＤやＣ−ＭＯＳセンサーなどの撮像素子を使用する場合、シェーディングの低減に有利となる。
【００２５】
更には、第４レンズ群と第５レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際して、以下の条件式を満足して移動することがより好ましい。
０．０１＜ｄＤ４５／ｆｔ＜０．０６      ・・・（Ｃ）
ただし、
ｄＤ４５は、第４レンズ群と第５レンズ群の間の間隔の広角端から望遠端における減少量、
である。
【００２６】
条件式（Ｃ）の下限値を下回らないように両レンズ群の間の間隔の減少量を十分に確保することで変倍時の像面湾曲の変動をよりいっそう補正しやすくなる。
条件式（Ｃ）の上限値を上回らないようにすることで、第４レンズ群と第５レンズ群との合成系の屈折力の変化を抑えられ、像面湾曲の補正の過剰による諸収差の変動を低減できる。これにより、広角端における全長の小型化と変倍比の確保にも有利となる。
【００２７】
また、第５レンズ群は、物体側から像側に順に物体側が凹面の正メニスカスレンズと両凹負レンズと両凸正レンズを含む負の屈折力の接合レンズ成分を含み、
以下の条件式を満足することが好ましい。
１．３≦｜ｆ５ｃｅｍ｜／ｆｗ≦２．５      ・・・（５）
ただし、
ｆ５ｃｅｍは、第５レンズ群内の接合レンズ成分の合成焦点距離、
である。
【００２８】
第５レンズ群として前述の接合レンズ成分を配置することにより、倍率色収差や像面湾曲等の補正に有利となる。
ここでは、レンズ成分を光路中にて空気と接する屈折面が物体側面と像側面の２面のみのレンズ体とする。
【００２９】
条件式（５）の下限値を下回らないようにして接合レンズ成分における負の屈折力の過剰を抑えることで、広角端における画面周辺の光線の射出角を抑えシェーディングの低減に有利となる。加えて、望遠端にてプラス側への球面収差の発生を小さくできる。
条件式（５）の上限値を上回らないようにして接合レンズ成分における負の屈折力を確保することで、マイナス側への像面湾曲の発生を小さくできる。
【００３０】
一方、第５レンズ群中の前述の接合レンズ成分に換えて、物体側から像側に順に物体側が凹面の正メニスカスレンズと物体側が凹面の負メニスカスレンズと物体側が凹面の正メニスカスレンズを含む接合レンズ成分とすると、接合レンズ成分が偏心した際に発生する回転非対称な収差の抑制に有利となる。
つまり、第５レンズ群が、物体側から像側に順に物体側が凹面の正メニスカスレンズと物体側が凹面の負メニスカスレンズと物体側が凹面の正メニスカスレンズを含む負の屈折力の接合レンズ成分を含むようにしてもよい。
【００３１】
更には、第５レンズ群は、物体側から像側に順に、両凸レンズ成分と、前述のいずれかの負屈折力の接合レンズ成分からなることが好ましい。
このような構成にすることにより、両凸レンズ成分で主に球面収差の補正を行い、負屈折力の接合レンズ成分で像面湾曲等の補正を行える。このため、第５レンズ群中のレンズ成分数を２つと少なくでき、生産も容易となる。加えて、小型で高い光学性能を確保することができる。
【００３２】
また、遠距離物点から近距離物点へのフォーカシングのため、第３レンズ群のみが物体側に移動することが好ましい。
遠距離物点から近距離物点へのフォーカシングの際に、第３レンズ群を物体側へ繰り出すことにより、像面湾曲等の変動を極力少なく保てる。このため、遠距離物点から近距離物点まで高い光学性能を確保することが容易となる。加えて、第３レンズ群は少ないレンズ枚数で構成できるため小型軽量となり、またレンズ駆動用モーターへの負荷も少なくなる。このためピント調整の高速化に有利となる。
【００３３】
具体的には、第３レンズ群は１枚の負レンズもしくは１つの接合レンズ成分からなる構成とすることでフォーカシングの高速化に有利となる。
【００３４】
また、ズームレンズは第３レンズ群と第４レンズ群との間に配置された明るさ絞りを有し、その明るさ絞りと第４レンズ群との光軸上の間隔は、広角端よりも望遠端にて狭まることが好ましい。
【００３５】
このように構成することで、第４レンズ群に対する明るさ絞りの光軸上の位置が、望遠端での位置よりも広角端にて物体側に配置されることになる。これにより、ズームレンズを通過した軸外光束の射出角が大きくなりやすい広角端において射出瞳位置を像面から離すことが容易となる。そのため、テレセントリック性のよいズームレンズを構成でき、シェーディングの低減に有利となる。また広角端における入射瞳位置が物体側に近づくので、第１レンズ群の有効径も小さくできる。このため、ズームレンズ全体の小型化にも有利となる。
【００３６】
また、第２レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群の各々が、少なくとも１面の非球面を有することが好ましい。
このように構成することにより、広角端で発生しやすいタル型の歪曲収差や、望遠端での球面収差、及び像面湾曲などの諸収差の補正がいっそう容易となり、小型化と光学性能の確保に有利となる。
【００３７】
また、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際して物体側にのみ移動することが好ましい。
これにより、広角端での小型化と高変倍比化を両立したときの変倍時の諸収差の補正を行いやすくなる。
【００３８】
また、第２レンズ群と第３レンズ群が以下の条件式を満足して移動することが好ましい。
０＜Ｍ３／dＤ１２＜１０      ・・・（Ｄ）
ただし、
Ｍ３は、第３レンズ群の広角端から望遠端への変倍時の移動量であり、物体側への移動を正符号とし、
dＤ１２は、第２レンズ群と第３レンズ群の間の間隔の広角端から望遠端における増加
量、
である。
【００３９】
条件式（Ｄ）の下限値を下回らないように第３レンズ群の移動量を確保して広角端での第３レンズ群を像側に近づけることで、広角端におけるズームレンズ全長及び径方向のサイズの短縮化に有利となる。
条件式（Ｄ）の上限値を上回らないように第３レンズ群の物体側への移動量を抑えることで、望遠端での第２、第３レンズ群の合成系の負屈折力の確保に有利となり変倍比の確保と望遠端での小型化に有利となる。
【００４０】
また、本発明の撮像装置は、
上述のいずれかに記載のズームレンズと、そのズームレンズの像側に配置され、その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有することが好ましい。
【００４１】
このように構成することにより、広角端から望遠端までの広い変倍比を維持しながら、光学性能も良好な広角端でのズームレンズ全長の短いズームレンズを搭載する撮像装置の提供が可能となる。
【００４２】
またゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置してもかまわない。第１レンズ群の物体側、第１、２レンズ群間、第２、３レンズ群間、第３、４レンズ群間等に配置しても良い。またその形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。またフレア絞りは有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。
【００４３】
また各レンズには反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減してもかまわない。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。また赤外カットコートをレンズ面、カバーガラス等に行ってもかまわない。
【００４４】
また撮影画像の周辺部の明るさのかげり（シェーディング）を撮像素子の撮像面直前のマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせて撮像素子のマイクロレンズの設計を変えても良い。また画像処理により画像周辺部の光量を補正しても良い。
【００４５】
また意図的に光学系で歪曲収差を出しておき、撮影後に電気的に画像処理を行って歪みを補正してもかまわない。
【００４６】
上述の各構成や条件式は、それらのうちの複数を同時に満足することがより好ましい。
また、ズームレンズがフォーカシング機構を備える場合は、上述の各構成、条件式はズームレンズが最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、更に以下のようにすると、その機能をより確実にでき好ましい。
条件式（１）において、
下限値を１．６５、更には１．６とすることがより好ましい。
上限値を２．０、更には１．９とすることがより好ましい。
【００４８】
条件式（３）において、
下限値を６８、更には７１とすることがより好ましい。
上限値は無限大であるが、上限値として９５を設けこれを上回らないようにすることで材料を入手しやすく、加工もしやすい光学材料となる。
【００４９】
条件式（４）において、
上限値を０．６６、更には０．６３とすることがより好ましい。
下限値として０．５３を設け、これを下回らないようにすることで材料を入手しやすくなり経済的となる。
【００５０】
条件式（５）において、
下限値を１．５、更には１．７することがより好ましい。
上限値を２．４、更には２．３とすることがより好ましい。
【００５１】
条件式（Ａ）において、
下限値を８、更には９とすることがより好ましい。
上限値を２０、更には１５とすることがより好ましい。
【００５２】
条件式（Ｂ）において、
下限値を２．８とすることがより好ましい。
上限値を４．０、更には３．８とすることがより好ましい。
【００５３】
条件式（Ｃ）において、
下限値を０．０２、更には０．０２５とすることがより好ましい。
上限値を０．０５５、更には０．０５とすることがより好ましい。
【００５４】
条件式（Ｄ）において、
下限値を１、更には２とすることがより好ましい。
上限値を８、更には６とすることがより好ましい。
【発明の効果】
【００５５】
本発明によれば、広角端での全長が小さく、広角端での画角を確保しつつも高変倍比を得やすいズームレンズを提供できる。
更には、ズームレンズの性能の確保にも有利なズームレンズを提供できる。
また、そのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【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】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図５】実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図６】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図７】歪曲収差の補正を説明する図である。
【図８】本発明による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９】上記デジタルカメラの後方図である。
【図１０】上記デジタルカメラの断面図である。
【図１１】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。
【図１２】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１３】実施例４の無限遠物点合焦時の収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
以下に、本発明に係るズームレンズ、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。
【００５８】
以下、本発明のズームレンズの実施例１〜３、及び実施例４について説明する。実施例１〜３、及び実施例４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３、図１２に示す。図１〜図３、図１２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、第５レンズ群はＧ５、電子撮像素子（ＣＣＤ，Ｃ−ＭＯＳセンサー）のカバーガラスの平行平板はＣまたはＣＧ、像面はＩで示してある。なお、カバーガラスＣまたはＣＧ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またはＣＧに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作用を持たせるようにしてもよい。
【００５９】
また、数値データはいずれも無限遠の被写体に合焦した状態でのデータである。各数値の長さの単位はｍｍ、角度の単位は°（度）である。遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは第３レンズ群Ｇ３の物体側への繰り出しにより行う。さらに、ズームデータは広角端、中間焦点距離状態、望遠端での値である。
【００６０】
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、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを配置している。
【００６１】
広角端から中間焦点距離状態へ変倍時、及び中間焦点距離から望遠端への変倍時において、第１レンズＧ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、明るさ絞りＳ、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５は、いずれも物体側へ移動する。
【００６２】
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と、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からなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、両凸正レンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズとからなる。
【００６３】
非球面は、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズの両面と、第４レンズ群Ｇ４の物体側の両凸正レンズの両面と、第５レンズ群Ｇ５の物体側の両凸正レンズの両面と、の６面に用いている。
【００６４】
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、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを配置している。
【００６５】
広角端から中間焦点距離状態へ変倍時、及び中間焦点距離から望遠端への変倍時において、第１レンズＧ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、明るさ絞りＳ、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５は、いずれも物体側へ移動する。
【００６６】
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と、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からなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側面に非球面層が形成された物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、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負メニスカスレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズとからなる。
【００６７】
非球面は、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズの物体側面に形成された層と、第４レンズ群Ｇ４の物体側の両凸正レンズの両面と、第５レンズ群Ｇ５の物体側の両凸正レンズの両面と、の５面に用いている。
【００６８】
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、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを配
置している。
【００６９】
広角端から中間焦点距離状態へ変倍時、及び中間焦点距離から望遠端への変倍時において、第１レンズＧ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、明るさ絞りＳ、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５は、いずれも物体側へ移動する。
【００７０】
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と、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からなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、両凸正レンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズとからなる。
【００７１】
非球面は、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズの両面と、第４レンズ群Ｇ４の物体側の両凸正レンズの両面と、第５レンズ群Ｇ５の物体側の両凸正レンズの両面と、の６面に用いている。
【００７２】
実施例４のズームレンズは、図１２に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを配置している。
【００７３】
広角端から中間焦点距離状態へ変倍時、及び中間焦点距離から望遠端への変倍時において、第１レンズＧ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、明るさ絞りＳ、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５は、いずれも物体側へ移動する。
【００７４】
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正メニスカスレンズとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと、両凹負レンズと、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と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズとからなる。
【００７５】
非球面は、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凹負レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズの物体側の面と、第４レンズ群Ｇ４の物体側の両凸正レンズの両面と、第５レンズ群Ｇ５の両凸正レンズの両面と、の７面に用いている。
【００７６】
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ｆｂはバックフォーカス、ｆ１、ｆ２…は各レンズ群の焦点距離、ＩＨは像高、ＦNOはＦナンバー、ωは半画角、ＷＥは広角端、ＳＴは中間焦点距離状態、ＴＥは望遠端、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）の屈折率、νｄは各レンズのアッベ数である。後述するレンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。ｆｂ（バックフォーカス）は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。
【００７７】
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。
【００７８】
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］
＋Ａ2 ｙ2＋Ａ4 ｙ4 ＋Ａ6 ｙ6 ＋Ａ8 ｙ8 ＋Ａ10ｙ10＋Ａ12ｙ12
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ2、Ａ4 、Ａ6 、Ａ8 、Ａ10、Ａ12はそ
れぞれ２次、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。
【００７９】
また、各実施例の像高データについて、広角端付近におけるたる型の歪曲収差を画像処理により補正するので、広角端付近では有効撮像領域をたる型としている。一方、中間状態や望遠端ではたる型の歪曲収差が小さくなるもしくは糸巻き型となるので像高は一定としている。
【００８０】
数値実施例１
単位ｍｍ
面データ
面番号    r             d           nd           νd
物面      ∞           ∞
1      107.429        2.100       1.80000        29.84
2       51.934        0.200
3       51.586        6.750       1.49700        81.54
4     -350.456        0.150
5       45.821        4.650       1.61800        63.33
6      139.892        可変 
7*      92.127        1.200       1.80476        40.87
8*      13.098        5.100
9      -27.150        0.900       1.77250        49.60
10     168.754        0.150
11      25.991        3.050       1.80518        25.42
12     -57.701        可変 
13     -16.073        0.900       1.78800        47.37
14      18.419        2.700       1.75520        27.51
15     -94.698        可変 
16       絞り         可変 
17*     20.030        4.500       1.58313        59.38
18*    -67.433        0.150
19      16.633        3.400       1.61800        63.33
20    -236.437        0.900       1.90366        31.32
21      16.385        可変 
22*     16.893        8.499       1.49650        81.53
23*    -21.997        6.153
24     -27.909        1.900       1.53172        48.84
25     -16.073        1.200       1.88300        40.76
26      32.284        3.000       1.69895        30.13
27     -48.781        可変 
28       ∞           4.082       1.51633        64.14
29       ∞           0.745
像面（撮像面）∞
非球面データ
第７面
K=44.417
A2=0.0000E+00,A4=4.2031E-05,A6=-7.4052E-07,A8=7.3001E-09,A10=-3.6364E-11,
A12=7.0703E-14
第８面
K=0.4167
A2=0.0000E+00,A4=2.0472E-05,A6=-8.4199E-07,A8=4.8452E-09,A10=-1.7103E-11
第１７面
K=0.0084
A2=0.0000E+00,A4=-2.0286E-05,A6=1.7390E-07,A8=-2.2692E-09,A10=1.9132E-11
第１８面
K=-75.9294 
A2=0.0000E+00,A4=-2.2343E-05,A6=4.5417E-07,A8=-3.2814E-09,A10=1.7270E-12
A12=2.0758E-13
第２２面
K=0.1523
A2=0.0000E+00,A4=-1.1838E-05,A6=4.4451E-07,A8=2.5858E-10,A10=2.7464E-11
第２３面
K=-0.7630 
A2=0.0000E+00,A4=6.4571E-05,A6=4.9448E-07,A8=6.7260E-10,A10=4.8251E-11
A12=4.2985E-13
変倍比               10.31
ズームデータ
広角        中間        望遠
最大像高（歪曲補正後）
10.61       11.45       11.45  
ｆ              14.29       45.79      147.28
Ｆｎｏ           4.08        5.68        5.77
画角ω          40.1        13.8         4.4
d6               0.500      21.229      46.316
d12              2.706       2.877       6.149
d15             12.772       5.692       1.402
d16              5.081       2.261       0.983
d21              6.424       2.394       1.175
d27             11.899      32.807      42.342
fb (in air)     15.32       36.24       45.78
全長(in air)   100.39      128.28      159.38
群焦点距離
f1=81.45   f2=-29.73   f3=-23.78   f4=33.60   f5=32.55
【００８１】
数値実施例２
単位ｍｍ
面データ
面番号    r             d           nd           νd
物面     ∞            ∞
1       75.164        2.100       1.80000        29.84
2       42.751        0.200
3       41.650        7.100       1.49700        81.54
4     -243.697        0.150      
5       40.836        3.700       1.61800        63.33
6       73.404        可変 
7*     150.882        0.100       1.52180        51.16
8      124.799        1.200       1.88300        40.80
9       12.080        4.009
10     -23.277        0.900       1.77250        49.60
11      33.739        0.200
12      24.195        3.700       1.84666        23.78
13     -24.762        可変 
14     -15.321        0.900       1.72916        54.68
15     -70.585        可変 
16       絞り         可変 
17*     15.867        5.000       1.59201        67.02
18*    -46.840        0.150
19      22.584        3.700       1.61800        63.33
20    -132.885        0.900       1.85026        32.27
21      15.736        可変 
22*     15.981        5.500       1.49700        81.54
23*    -18.389        0.200
24     -93.625        7.121       1.53172        48.84
25     -10.087        1.200       1.83481        42.71
26      14.591        4.000       1.71736        29.52
27    -180.484        可変 
28       ∞           4.082       1.51633        64.14
29       ∞           0.745
像面（撮像面）∞
非球面データ
第７面
K=0
A2=0.0000E+00,A4=2.6448E-05,A6=-4.4129E-07,A8=4.8858E-09,A10=-1.8849E-11
第１７面
K=-0.6889
A2=0.0000E+00,A4=-2.1087E-05,A6=1.2141E-07,A8=9.1046E-12,A10=-4.2408E-14
第１８面
K=-12.3523 
A2=0.0000E+00,A4=-6.3481E-06,A6=1.7798E-07,A8=1.1496E-11,A10=1.1345E-13
第２２面
K=0
A2=0.0000E+00,A4=-2.1321E-05,A6=7.3064E-08,A8=1.0360E-11,A10=1.0706E-13
第２３面
K=0
A2=0.0000E+00,A4=4.1435E-05,A6=-4.2885E-08,A8=-1.1561E-11,A10=-1.0680E-13
変倍比         10.29
ズームデータ
広角        中間        望遠
最大像高（歪曲補正後）
10.67       11.45       11.45  
ｆ              14.28       45.73      147.01
Ｆｎｏ           4.08        5.01        5.77   
画角ω          40.2        13.7         4.4
d6               0.500      23.464      42.341  
d13              2.143       2.672       4.960
d15             14.915       6.807       1.588
d16              3.121       1.808       1.200
d21              7.972       3.145       0.810
d27             13.311      31.519      50.022
fb (in air)     16.75       34.96       53.46
全長(in air)    97.43      124.88      156.39
群焦点距離
f1=77.81   f2=-25.53   f3=-27.02   f4=28.82   f5=35.71
【００８２】
数値実施例３
単位ｍｍ
面データ
面番号    r             d           nd           νd
物面     ∞            ∞
1       83.516        2.100       1.85026        32.27
2       48.916        0.200       
3       48.393        7.407       1.49700        81.54
4     -396.980        0.150
5       44.354        4.563       1.49700        81.54
6      124.506        可変   
7*     126.154        1.200       1.80476        40.87
8*      12.367        5.110
9      -26.275        0.900       1.83481        42.71
10    1342.002        0.150
11      27.248        3.569       1.80518        25.42
12     -33.488        可変 
13     -16.594        0.900       1.78800        47.37
14      32.583        1.908       1.75520        27.51
15    -119.383        可変 
16       絞り         可変 
17*     18.595        4.521       1.58313        59.38
18*    -76.713        0.150
19      18.614        3.194       1.61800        63.33
20    -650.182        0.900       1.90366        31.32
21      17.356        可変 
22*     17.671        8.230       1.49650        81.53
23*    -19.300        5.169
24     -20.763        2.334       1.58144        40.75
25     -13.525        1.200       1.88300        40.76
26      49.761        3.135       1.68893        31.07
27     -39.408        可変 
28        ∞          4.082       1.51633        64.14
29        ∞          0.745       
像面（撮像面）∞
非球面データ
第７面
K=18.1311
A2=0.0000E+00,A4=3.2422E-05,A6=-4.0541E-07,A8=3.7525E-09,A10=-1.7137E-11
A12=3.2072E-14
第８面
K=0.204
A2=0.0000E+00,A4=9.2398E-06,A6=-5.4202E-07,A8=4.4512E-09E,A10=-3.5394E-11
第１７面
K=-0.5447
A2=0.0000E+00,A4=-1.5390E-05,A6=9.4736E-08,A8=2.8325E-10,A10=-3.1053E-11
第１８面
K=-27.1957 
A2=0.0000E+00,A4=-9.3004E-07,A6=2.7346E-07,A8=-4.2851E-09,A10=5.8264E-11
A12=-7.3895E-13
第２２面
K=0.2126
A2=0.0000E+00,A4=-1.1506E-05,A6=4.9249E-07,A8=8.1270E-10,A10=2.7368E-11
第２３面
K=-0.7278 
A2=0.0000E+00,A4=5.6357E-05,A6=5.9386E-07,A8=-3.6693E-09,A10=1.5914E-10
A12=-3.7147E-13
変倍比         10.27
ズームデータ
広角        中間        望遠
最大像高（歪曲補正後）
10.64       11.45       11.45  
ｆ              14.30       45.90      146.90
Ｆｎｏ           4.08        5.40        5.77
画角ω          39.8        13.7         4.4  
d6               0.516      25.224      47.998
d12              1.963       2.863       6.211
d15             13.677       7.457       1.312
d16              6.224       1.269       0.806
d21              5.716       2.403       1.187
d27             11.903      29.995      43.288
fb (in air)     15.41       33.43       46.75
全長(in air)   100.50      129.64      161.25
群焦点距離
f1=86.26   f2=-40.44   f3=-23.98   f4=33.82   f5=35.87
【００８３】
数値実施例４
単位ｍｍ
面データ
面番号    r          d         nd        νd
物面      ∞         ∞
1       74.620      2.100    1.80000    29.84 
2       41.749      0.300 
3       41.516      6.642    1.49700    81.54 
4      357.858      0.150 
5       48.919      4.928    1.61800    63.33 
6      288.911      可変
7*    -687.605      1.200    1.80610    40.73 
8*      13.978      5.490 
9      -38.251      0.900    1.80610    40.92 
10      50.487      0.150 
11      25.234      3.451    1.80518    25.42 
12     -34.368      可変
13*    -16.987      0.911    1.63387    23.38 
14     -11.641      0.864    1.69680    55.53 
15   -1425.555      可変
16(絞り)  ∞        可変
17*     24.015      2.520    1.58913    61.25 
18*   -327.819      0.150
19      29.859      4.052    1.61800    63.33 
20     -22.743      0.900    1.90366    31.32 
21     422.915      可変
22*     23.854      9.073    1.49700    81.61 
23*    -25.920      5.380 
24     -34.428      3.800    1.53172    48.84 
25     -15.901      1.200    1.88300    40.76 
26    -144.231      2.935    1.69895    30.13 
27     -81.437      可変
28        ∞        4.082    1.51633    64.14 
29        ∞        0.745 
像面（撮像面）∞
非球面データ
第７面
K=3235.1533
A2=0.0000E+00,A4=1.8428E-05,A6=-1.5457E-07,A8=5.6997E-10,A10=0.0000E+00
第８面
K=-0.6354
A2=0.0000E+00,A4=3.6636E-05,A6=3.6458E-08,A8=-1.2442E-09,A10=0.0000E+00
第１３面
K=0
A2=0.0000E+00,A4=3.9388E-06,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00,
A12=0.0000E+00
第１７面
K=-0.9165
A2=0.0000E+00,A4=4.5973E-06,A6=-3.8380E-07,A8=8.5088E-09,A10=-1.2945E-10,
A12=0.0000E+00
第１８面
K=-9.2369
A2=0.0000E+00,A4=1.1379E-05,A6=-3.8827E-07,A8=8.8057E-09,A10=-1.3497E-10,
A12=0.0000E+00
第２２面
K=3.1312
A2=0.0000E+00,A4=-3.4607E-06,A6=2.0058E-07,A8=1.7243E-09,A10=-1.3414E-11,
A12=0.0000E+00
第２３面
K=-0.8316
A2=0.0000E+00,A4=9.4968E-05,A6=4.9184E-07,A8=1.8106E-09,A10=5.0322E-11,
A12=0.0000E+00
変倍比     10.29
ズームデータ
広角         中間         望遠
最大像高（歪曲補正後）  10.37        11.45        11.45 
f                       14.29        46.02       147.01
Fno                      4.08         5.62         5.77 
画角ω                  41.1         13.9          4.4 
d6                       0.600       21.258       44.066 
d12                      3.146        2.963        5.955 
d15                     12.380        6.945        1.150 
d16                      5.979        0.970        0.800 
d21                      5.036        2.189        1.494 
d27                     12.617       33.744       45.838
fb(in air)              16.05        37.18        49.27 
全長(in air)           100.29       128.60       159.84 
群焦点距離
f1=79.32    f2=-34.28    f3=-23.63    f4=29.64    f5=51.22
【００８４】
以上の実施例１〜３、実施例４の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図４〜図６、図１３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、“ＦＩＹ”は最大像高を示す。
【００８５】
以下に条件式対応値を掲げる。
（１）    ｆ１／（ｆｗ・ｆＴ）１／２
（２）    ｆ２／ｆ３
（３）    νｐ１
（４）    θｎ1ｇ,F 
（５）    ｜ｆ５ｃｅｍ｜／ｆｗ
（Ａ）    ｆｔ／ｆｗ
（Ｂ）    ｜ｆ１／ｆ３｜
（Ｃ）    ｄＤ４５／ｆｔ
（Ｄ）    Ｍ３／dＤ１２
条件式       (1)       (2)       (3)       (4)       (5)
実施例1     1.776     1.250     72.44     0.602     2.246
実施例2     1.698     0.945     72.44     0.602     1.734
実施例3     1.882     1.687     81.54     0.593     2.008
条件式       (A)       (B)       (C)       (D)
実施例1     10.31     3.426     0.0356    2.825
実施例2     10.29     2.880     0.0487    5.077
実施例3     10.27     3.597     0.0308    2.136
条件式      (1)       (2)       (3)       (4)       (5)
実施例４    1.731    1.451     72.44      0.602     2.558 
条件式      (A)       (B)       (C)       (D)
実施例４   10.29     3.357      0.0241    0.212 
（歪曲収差のデジタル補正）
【００８６】
（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。
【００８７】
例えば、図７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。
【００８８】
例えば、図７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。
【００８９】
ここで、ｒ'（ω）は次のように表すことができる。
ｒ'（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω    （０≦α≦１）
ただし、
ωは被写体半画角、ｆは結像光学系（本発明では、ズームレンズ）の焦点距離、
αは０以上１以下である。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
０≦Ｒ≦０．６Ｌs 
ただし、Ｌsは有効撮像面の短辺の長さである。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
（デジタルカメラ）
図８〜図１０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８はデジタルカメラ１４０の外観を示す前方斜視図、図９は同後方正面図、図１０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８と図１０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１０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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
また、撮像素子を保持するカメラ本体から、ズームレンズを分離可能に構成し、ズームレンズを交換レンズとして構成しても良い。
最近では、カメラ本体内にクイックリターンミラーを備えた一眼レフレックスカメラの他に、クイックリターンミラーを排除したレンズ交換式のカメラが人気を集めている。上述した各実施例のズームレンズは、バックフォーカスが適度に短い。このため、このようなクイックリターンミラーの無いカメラの交換レンズとして用いることが好ましい。
【０１０８】
（内部回路構成）
図１１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。
【０１０９】
図１１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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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】
【０１１９】
以上のように、本発明は、広角端での全長が小さく、広角端での画角を確保しつつも高変倍比を得やすいズームレンズに有用である。
【符号の説明】
【０１２０】
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
Ｆ…ローパスフィルタ
Ｃ、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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