(57)【要約】【課題】変倍比の確保と小型化の両立に有利な結像光学系を提供すること。【解決手段】物体側から順に、正、負、正、負、正の５つのレンズ群を有し、変倍に際して、各レンズ群に挟まれる間隔の各々の長さは変化し、広角端に対して望遠端にて、第１レンズ群は物体側へ位置し、第３レンズ群は物体側へ位置し、第１レンズ群は、負レンズと第１の正レンズとからなる接合レンズと、第２の正レンズとを有し、第２レンズ群は、複数の負レンズと、少なくとも１つの正レンズとを有し、第３レンズ群は、複数の正レンズと、少なくとも１つの負レンズを有し、第４レンズ群と第５レンズ群の各々のレンズ群は２枚以下のレンズからなり、第１レンズ群中の少なくとも１つの負レンズ、第２レンズ群中の少なくとも１つの正レンズ、第３レンズ群中の少なくとも１つの負レンズの屈折率は１．９以上であり、所定の条件式を満足する。【選択図】図１
2011252962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、
正屈折力の第１レンズ群と、
負屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
負屈折力の第４レンズ群と、
正屈折力の第５レンズ群と、を有し、
広角端から望遠端への変倍に際して、
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、前記第５レンズ群の各々は移動するとともに、各レンズ群に挟まれる間隔の各々の長さは変化し、
更に、変倍時に前記第３レンズ群と一体で移動する明るさ絞りを有し、
前記広角端に対して前記望遠端にて、
前記第１レンズ群は物体側へ位置し、
前記第３レンズ群は物体側へ位置し、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負レンズと第１の正レンズとからなる接合レンズと、第２の正レンズとを有し、
前記第２レンズ群は、複数の負レンズと、少なくとも１つの正レンズとを有し、
前記第３レンズ群は、複数の正レンズと、少なくとも１つの負レンズを有し、
前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の各々のレンズ群は２枚以下のレンズからなり、
前記第１レンズ群中の少なくとも１つの前記負レンズ、前記第２レンズ群中の少なくとも１つの前記正レンズ、前記第３レンズ群中の少なくとも１つの負レンズのそれぞれのｄ線の屈折率は１．９以上であり、
以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする結像光学系。
０．４０＜ｆ1/ｆTele＜０．６３      （１）
−０．１＜ｆ2/ｆTele＜−０．０４      （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、
ｆTeleは、望遠端での結像光学系全系の焦点距離、
である。
【請求項２】
前記第１レンズ群中の前記接合レンズは、以下の条件式（３）、（４）を満足することを特徴とする請求項１に記載の結像光学系。
０．４＜Ｎ1-Ｎ2＜２．０      （３）
ν1-ν2＜−５６．４      （４）
ただし、
Ｎ1は、前記第１レンズ群中の前記負レンズのｄ線の屈折率、
Ｎ2は、前記第１レンズ群中の前記第１の正レンズのｄ線の屈折率、
ν1は、前記第１レンズ群中の前記負レンズのアッベ数、
ν2は、前記第１レンズ群中の前記第１の正レンズのアッベ数、
である。
【請求項３】
レンズ成分を、光軸上にて空気と接するレンズ面が物体側面と像側面の２つのみのレンズ体とするとき、
前記第１レンズ群は２つのレンズ成分からなり、
前記第２レンズ群は２つの負レンズと１つの正レンズからなり、
前記第３レンズ群は２つの正レンズと１つの負レンズからなり、
前記第４レンズ群は１つのみの負レンズ成分からなり、
前記第５レンズ群は１つのみの正レンズ成分からなることを特徴とする請求項１または２に記載の結像光学系。
【請求項４】
広角端での半画角が条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の結像光学系。
４４°＜ωw      （５）
ただし、
ωwは、広角端における前記結像光学系の半画角、
である。
【請求項５】
条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の結像光学系。
０．９３＜ｆTele／ＺTele＜１.７      （６）
ただし、
ｆTeleは、望遠端での前記結像光学系全系の焦点距離、
ＺTeleは、望遠端での前記結像光学系の物体側面から像面までの全長、
である。
【請求項６】
前記第５レンズ群のみが、フォーカシングの際に移動することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の結像光学系。
【請求項７】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の結像光学系。
８．５＜fTele／ｆWide      （７）
ただし、
ｆWideは、広角端での前記結像光学系全系の焦点距離、
である。
【請求項８】
前記結像光学系は、物体側から順に、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第３レンズ群と、前記第４レンズ群と、前記第５レンズ群との５つのレンズ群からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の結像光学系。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の結像光学系と、
前記結像光学系の像側に配置され、前記結像光学系による像が形成される撮像面をもつ撮像素子と、
前記撮像素子により撮像した画像の信号をもとに画像変換により歪みを補正した画像の信号に変換する画像変換部と、
前記変換した画像の信号に基づき歪みが補正された画像を表示する表示部を備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は結像光学系、特に高変倍な結像光学系に関するものである。更には、そのような結像光学系を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、銀塩フィルムカメラに代わりにＣＣＤやＣＭＯＳのような電子撮像素子を用いて被写体を撮影するデジタルカメラやビデオカメラなど撮像装置が主流となっている。
デジタルカメラのカテゴリーは、高級、高機能なタイプからコンパクトな普及タイプまで様々なカテゴリーに分けることができる。
【０００３】
コンパクトなタイプのカテゴリーのデジタルカメラに注目すると、コンパクトタイプのデジタルカメラのユーザーは、多様なシーンで手軽に撮影を楽しみたいという要望をもっている。このため、持ち運びが便利な小型のデジタルカメラが好まれている。これにより、デジタルカメラに内蔵、もしくは装着されるズームレンズにも小型化が求められている。
【０００４】
一方、高画素数の撮像素子を用いる場合は、画素数に見合った高い光学性能のズームレンズが好まれる。その一方で、低コスト化のニーズもある。また、撮影領域を広げるという観点から、広角端において広い画角を持ち、高変倍比なズームレンズが求められている。
比較的、コンパクトで高画素化にも対応した高変倍ズームレンズが特許文献１、２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３０４７０８号公報
【特許文献２】特開２００７−２６４３９５号公報
【０００６】
特許文献１には、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群、負屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群、負屈折力の第４レンズ群、正屈折力の第５レンズ群を有し、１２倍程度の高変倍比を達成したズームレンズが開示されている。
【０００７】
特許文献２には、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群、負屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群、負屈折力の第４レンズ群、正屈折力の第５レンズ群を有し、１０倍程度の高変倍比を達成したズームレンズが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、いっそうの高変倍比化、もしくは、全長の短縮化を行おうとすると、諸収差が増大しやすくなる。収差補正のためにレンズ枚数が増えやすくなり、製造コストにも影響する。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、変倍比の確保と小型化の両立に有利な結像光学系を提供することである。
更には、そのような結像光学系を備えた撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の結像光学系は、
物体側から順に、
正屈折力の第１レンズ群と、
負屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
負屈折力の第４レンズ群と、
正屈折力の第５レンズ群と、を有し、
広角端から望遠端への変倍に際して、
第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群の各々は移動するとともに、各レンズ群に挟まれる間隔の各々の長さは変化し、
更に、変倍時に第３レンズ群と一体で移動する明るさ絞りを有し、
広角端に対して望遠端にて、
第１レンズ群は物体側へ位置し、
第３レンズ群は物体側へ位置し、
第１レンズ群は、物体側から順に、負レンズと第１の正レンズとからなる接合レンズと、第２の正レンズとを有し、
第２レンズ群は、複数の負レンズと、少なくとも１つの正レンズとを有し、
第３レンズ群は、複数の正レンズと、少なくとも１つの負レンズを有し、
第４レンズ群と第５レンズ群の各々のレンズ群は２枚以下のレンズからなり、
第１レンズ群中の少なくとも１つの負レンズ、第２レンズ群中の少なくとも１つの正レンズ、第３レンズ群中の少なくとも１つの負レンズのそれぞれのｄ線の屈折率は１．９以上であり、
以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
０．４０＜ｆ1/ｆTele＜０．６３      （１）
−０．１＜ｆ2/ｆTele＜−０．０４      （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、
ｆTeleは、望遠端での結像光学系全系の焦点距離、
である。
【００１１】
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群、負屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群、負屈折力の第４レンズ群、正屈折力の第５レンズ群を有し、各レンズ群の間隔を変化させる様に各レンズ群を移動させて変倍を行う構成を採用した。
このような構成とすることにより、変倍時の収差変動を小さく抑えつつ、各レンズ群の移動量の増大を防ぎ、光学性能の確保や変倍比の確保に有利となる。
【００１２】
また、第１レンズ群中に負レンズと正レンズの接合レンズと正レンズを配置することで、広角端から望遠端の全変倍域で良好な収差補正を行うことができる。特に、軸上および軸外での色収差の補正に有利となる。
【００１３】
第１レンズ群を広角端よりも望遠端にて物体側に配置することで、広角端での結像光学系全長を短縮でき、広角端での有効径も小さくできる。さらに、第２レンズ群での増倍機能の確保につながり広画角化や高変倍比化に有利となる。
【００１４】
第３レンズ群も上述の移動方式とすることで、第３レンズ群にも積極的に変倍作用を負担させることができる。これにより、第２レンズ群の変倍負担を軽減し、変倍比の確保と収差変動の抑制の両立につながる。
【００１５】
明るさ絞りを第３レンズ群と一体で移動する構成とすることで、広角端での全長の短縮化、第３レンズ群の径方向の小型化に有利となる。
【００１６】
第１レンズ群は望遠端での全長の短縮化や第２レンズ群での増倍作用の確保のために正の屈折力を大きくすることが好ましい。そして、それによる収差の発生を抑えるべく上述の構成としてレンズ枚数を確保することが好ましい。
【００１７】
また、第２レンズ群や第３レンズ群の増倍負担を確保しやすくするため、上述のようにレンズ枚数を確保する構成とし、屈折力の確保と収差補正を両立させることが好ましい。特に軸上の色収差の補正に有利となる。
【００１８】
また、負屈折力の第４レンズ群によって、特に像面湾曲を良好に補正することが可能となる。加えて、軸外光束を光軸から離れる方向に屈折させる機能により、後続する正屈折力の第５レンズ群と共同して、小さいスペースでは射出瞳を像面から遠ざける機能を果たす。
【００１９】
第４レンズ群と第５レンズ群は大きな屈折力を必要としないので、多くとも２枚のレンズにて構成できる。
【００２０】
そして、第１レンズ群中の少なくとも１つの負レンズ、第２レンズ群中の少なくとも１つの正レンズ、第３レンズ群中の少なくとも１つの負レンズのそれぞれのレンズのｄ線の屈折率を１．９以上としている。つまり、第１、第２、第３レンズ群中に、各々のレンズ群の屈折力とは逆の符号の屈折力をもつレンズを配置し、それらのレンズを高屈折率の材料としている。高屈折率の材料とすることで低コストにて大きい分散を確保できる。
【００２１】
それにより、それぞれの高屈折率なレンズにおける屈折作用と分散の作用により各レンズ群にて色収差等をキャンセルする機能を十分に確保できる。それにより諸収差、特に、広角側の倍率色収差と望遠側での軸上色収差とを抑えながらそれぞれのレンズ群の屈折力を確保できる。
【００２２】
条件式（１）、（２）は、それぞれ第１レンズ群と第２レンズ群の好ましい屈折力を規定している。
【００２３】
条件式（１）の下限値を下回らないようにして、第１レンズ群の屈折力を抑える。これにより、第１レンズ群での諸収差を抑えやすくなり、第１レンズ群のレンズ枚数の増加を抑えやすくなる。
条件式（１）の上限値を上回らないようにして、第１レンズ群の屈折力を確保する。これにより第１レンズ群の移動量を抑えつつ第２レンズ群の変倍機能を確保し易くなり、望遠端での小型化と変倍比の確保に有利となる。
【００２４】
条件式（２）の下限値を下回らないようにして、第２レンズ群の屈折力を確保する。これにより、第２レンズ群の変倍機能を確保し易くなり、望遠端での小型化と変倍比の確保に有利となる。
条件式（２）の上限値を上回らないようにして、第２レンズ群の屈折力を抑える。これにより、第２レンズ群での諸収差を抑えやすくなり、第２レンズ群中のレンズ枚数の増加を抑えやすくなる。
【００２５】
なお、結像光学系がフォーカシング機能を有する場合は、上述の各構成及び後述の各構成は最も遠距離の物体にフォーカシングしたときの状態での構成とする。
更には、以下の構成のいずれかを満足することが好ましい。
【００２６】
本発明の好ましい態様によれば、第１レンズ群中の接合レンズは、以下の条件式（３）、（４）を満足することが望ましい。
０．４＜Ｎ1-Ｎ2＜２．０      （３）
ν1-ν2＜−５６．４      （４）
ただし、
Ｎ1は、第１レンズ群中の負レンズのｄ線の屈折率、
Ｎ2は、第１レンズ群中の第１の正レンズのｄ線の屈折率、
ν1は、第１レンズ群中の負レンズのアッベ数、
ν2は、第１レンズ群中の第１の正レンズのアッベ数、
である。
【００２７】
第１レンズ群中に正レンズと負レンズの接合レンズを配置することによって、色収差の補正に有利となる。
条件式（３）、（４）は第１レンズ群中の接合レンズによる色収差補正のための好ましい屈折率の差、およびアッベ数の差を規定している。
【００２８】
接合レンズ中の負レンズは正レンズよりも高屈折率で高分散の材料を使うことが好ましい。条件式（３）の下限値を下回らないようにし、且つ、条件式（４）の上限値を上回らないようにすることで接合レンズ中の両レンズの分散の差を確保でき、色収差補正に有利となる。
【００２９】
条件式（３）の上限値を上回らないようにして負レンズの屈折率を適度に抑え、負レンズの偏心による画像への影響を低減することが好ましい。
【００３０】
また、本発明の好ましい態様によれば、レンズ成分を、光軸上にて空気と接するレンズ面が物体側面と像側面の２つのみのレンズ体とするとき、
第１レンズ群は２つのレンズ成分からなり、
第２レンズ群は２つの負レンズと１つの正レンズからなり、
第３レンズ群は２つの正レンズと１つの負レンズからなり、
第４レンズ群は１つのみの負レンズ成分からなり、
第５レンズ群は１つのみの正レンズ成分からなることが望ましい。
【００３１】
これにより、各レンズ群の機能を確保しつつ、コスト削減と沈胴時の薄型化に有利となる。
【００３２】
また、本発明の好ましい態様によれば、広角端での半画角が条件式（５）を満足することが望ましい。
４４°＜ωw      （５）
ただし、
ωwは、広角端における結像光学系の半画角、
である。
【００３３】
本発明の結像光学系は、広角端での短縮化に有利であるので、広角端にて光路を確保しやすく広画角化に有利となる。
条件式（５）の下限値を下回らないようにして、画角を確保する。これにより、さまざまな撮影環境に対応でき好ましい。
【００３４】
また、本発明の好ましい態様によれば、条件式（６）を満足することが望ましい。
０．９３＜ｆTele／ＺTele＜１.７      （６）
ただし、
ｆTeleは、望遠端での結像光学系全系の焦点距離、
ＺTeleは、望遠端での結像光学系の物体側面から像面までの全長、
である。
【００３５】
条件式（６）を満足することで、収差を抑えつつ第１、第２、第３レンズ群の屈折力の確保に有利となり、小型高変倍比化に有利となる。
条件式（６）の下限値を下回らないようにすることで、望遠端での小型化に有利となる。
条件式（６）の上限値を上回らないようにすることで、望遠端での明るいＦ値を確保しやすくなる。
【００３６】
また、本発明の好ましい態様によれば、第５レンズ群のみが、フォーカシングの際に移動することが望ましい。
【００３７】
第４レンズ群で像面湾曲を良好に補正することができる。これにより、正屈折力の第５レンズ群で遠距離から至近へのフォーカスを行う際に、像面移動が少なくなる。この結果、物点が遠距離でも至近でも収差が良好に補正される。
【００３８】
また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件を満足することが望ましい。
８．５＜fTele／ｆWide      （７）
ただし、
ｆWideは、広角端での結像光学系全系の焦点距離、
である。
【００３９】
本発明は、変倍比の確保に有利であるので条件式（７）を満足する変倍比を確保し、さまざまな撮影シーンに対応できる結像光学系とすることが好ましい。
【００４０】
また、本発明の好ましい態様によれば、結像光学系は、物体側から順に、第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群との５つのレンズ群からなることが望ましい。
【００４１】
これにより、性能確保しつつ小型化でき好ましい。
【００４２】
また、本発明の撮像装置によれば、
上述の結像光学系と、
結像光学系の像側に配置され、結像光学系による像が形成される撮像面をもつ撮像素子と、
撮像素子により撮像した画像の信号をもとに画像変換により歪みを補正した画像の信号に変換する画像変換部と、
変換した画像の信号に基づき歪みが補正された画像を表示する表示部を備えることを特徴とする。
【００４３】
これにより、小型高変倍比化に有利な結像光学系を持つ撮像装置となる。
【００４４】
第１レンズ群中の少なくとも１つの負レンズ、第３レンズ群中の少なくとも１つの負レンズのそれぞれの屈折率は１．９０３より大きいことがより好ましい。
【００４５】
第１レンズ群と第３レンズ群にて正屈折力を十分確保しても色収差の低減が図れ、小型化、高変倍比化に有利となる。
【００４６】
また、第１レンズ群中の負レンズ、第２レンズ群中の正レンズ、第３レンズ群中の負レンズのそれぞれの屈折率が３．１より小さいことが、それぞれのレンズの偏心による画質への影響を低減でき好ましい。
【００４７】
各条件式について、以下のようにすることで、その効果をより確実にでき好ましい。
条件式（１）について
下限値を０．４５、更には０．５とすることがより好ましい。
上限値を０．６、更には０．５８、更には０．５５とすることがより好ましい。
条件式（２）について
下限値を−０．１２、更には−０．１とすることがより好ましい。
上限値を−０．０４、更には−０．０７とすることがより好ましい。
条件式（３）について
下限値を０．４０３とすることがより好ましい。
上限値を１．５、更には１．０とすることがより好ましい。
条件式（４）について
下限値−８０、更には−６０を設け、この値を下回らないようにすることが材料の入手のしやすさの上で好ましい。
条件式（５）について
上限値９０°、更には５０°を設け、この値を上回らないようにすることが第１レンズ群の小型化のために好ましい。
条件式（６）について
下限値を０．９５、更には０．９６とすることがより好ましい。
上限値を１．５、更には１．３とすることがより好ましい。
条件式（７）について
下限値を１４．０、更には１７．０とすることがより好ましい。
上限値３０、さらには２０を設け、これを上回らないようにすることが、望遠端全長の短縮化の点で好ましい。
【００４８】
上記各発明の構成は、任意に複数を同時に満足することが好ましい。
なお、上記各発明の構成について、結像光学系がフォーカシングレンズ群を有する場合は最も遠距離に合焦した状態での構成とする。
【発明の効果】
【００４９】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、変倍比の確保と小型化の両立に有利な結像光学系を提供できる。
更には、そのような結像光学系を備えた撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【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）、望遠端（ｂ）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】歪曲収差の補正を説明する図である。
【図１０】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１１】上記デジタルカメラの後方図である。
【図１２】上記デジタルカメラの断面図である。
【図１３】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。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下に、本発明にかかる結像光学系をズームレンズに適用した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。
また、各数値実施例は、高画角で１５倍から２０倍程度の高変倍比を有しながら、光学性能、特に軸上および倍率色収差が良好に補正されていつつ、十分コンパクトな結像光学系となっている。
これらの結像光学系は、ビデオカメラやデジタルカメラを始めとする撮像装置に用いることが出来る。
【００５２】
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）、望遠端（ｂ）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、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、フレア絞りはＦＳ、第４レンズ群はＧ４、第５レンズ群はＧ５、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。
【００５３】
また、各実施例において、明るさ絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体で移動する。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。フォーカシングはいずれの実施例も最も像側のレンズ群の移動により行う。
【００５４】
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、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、フレア絞りＦＳと、負の屈折力の第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。
【００５５】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動した後反転し物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面側へ移動した後反転し物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は物体側に凸の軌跡で移動する。
【００５６】
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両凸正レンズとの接合レンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
【００５７】
非球面は、第２レンズ群Ｇ２の両凹負レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３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６面に用いている。
【００５８】
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、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、フレア絞りＦＳと、負の屈折力の第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。
【００５９】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動した後反転し物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動した後反転し物体側へ移動し更に反転して像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動した後反転して像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面側へ移動した後反転し物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は像側に移動した後物体側に移動し更に反転して像側に移動する。
【００６０】
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両凸正レンズとの接合レンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズからなる。
【００６１】
非球面は、第２レンズ群Ｇ２の両凹負レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３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。
【００６２】
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、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、フレア絞りＦＳと、負の屈折力の第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。
【００６３】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動した後反転し物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動した後反転し物体側へ移動し更に反転して像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動した後反転して像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面側へ移動した後反転し物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は物体側に移動した後３回反転する軌跡で移動する。
【００６４】
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両凸正レンズとの接合レンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズからなる。
【００６５】
非球面は、第２レンズ群Ｇ２の両凹負レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３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。
【００６６】
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、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、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第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。
【００６７】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動した後反転し物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動した後反転し物体側へ移動し更に反転して像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動した後反転し物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面側へ移動した後反転し物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は物体側に移動した後３回反転する軌跡で移動する。
【００６８】
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両凸正レンズとの接合レンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズからなる。
【００６９】
非球面は、第２レンズ群Ｇ２の両凹負レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３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。
【００７０】
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、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、ＳＴ１は第１の中間焦点距離状態、ＳＴ２は第２の中間焦点距離状態、ＳＴ３は第３の中間焦点距離状態、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。
【００７１】
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。
【００７２】
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］
＋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、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。
数値データにて係数の値の記載が無いものは０を意味する。
【００７３】
単位ｍｍ
面データ
面番号   r          d         nd        νd    
物面     ∞         ∞
1      42.993      0.70     1.90200    25.10
2      28.165      3.27     1.49700    81.54
3    -114.957      0.10
4      25.265      2.35     1.62280    57.05
5      61.737      可変
6      56.806      0.30     1.88300    40.76
7       5.430      3.33
8*     -9.085      0.40     1.86400    40.58
9*     18.310      0.09
10     14.169      1.63     1.92286    18.90
11    -28.957      可変
12(絞り) ∞       -0.10
13*     6.103      1.54     1.58313    59.38
14*   -22.760      1.46
15     15.445      0.40     1.90366    31.32
16      4.177      2.66     1.51633    64.14
17    -12.335      0.00
18       ∞        可変
19     32.064      0.72     1.58913    61.14
20      6.061      可変
21*     8.895      1.96     1.53110    55.91
22*    35.215      可変
23       ∞        0.30     1.51633    64.14
24       ∞        0.50
25       ∞        0.50     1.51633    64.14
26       ∞        0.37
像面（撮像面）∞
非球面データ
第８面
K=0.000
A4=-1.11646e-04,A6=2.03246e-06,A8=-2.28075e-07
第９面
K=0.000
A4=-1.22065e-04,A6=6.76604e-06
第１３面
K=0.000
A4=-4.95172e-04,A6=1.14330e-05,A8=-1.35532e-06
第１４面
K=0.000
A4=3.55968e-04,A6=1.04503e-05,A8=-1.23438e-06
第２１面
K=0.000
A4=-5.59834e-04,A6=5.03108e-06,A8=-1.02598e-07
第２２面
K=0.000
A4=-1.11595e-03,A6=1.10353e-05,A8=-7.09109e-08
各種データ
WE      ST2        TE        ST1      ST3
焦点距離       4.54     15.64     65.28      9.07     31.32
ＦＮＯ．       3.54      5.16      6.11      4.43      5.57
画角２ω      86.16     25.58      7.42     49.33     14.27
IH             3.58      3.83      3.83      3.83      3.83
d5             0.30      7.24     23.59      2.18     16.82
d11           16.19      4.11      0.97      7.45      2.17  
d18            1.52      8.54      7.94      4.90     11.10    
d20            7.02      5.69      8.54      6.75      4.76    
d22            1.70      2.08      2.12      1.94      2.19    
fb(in air)     2.72      3.20      5.76      2.98      3.34    
全長(in air)  48.57     49.59     67.61     45.08     59.00    
各群焦点距離
f1=38.95     f2=-4.98     f3=8.40     f4=-12.82     f5=21.84   
変倍比        14.51 
Nd L1          1.90200
Nd L2          1.49700
νd L1        25.10
νd L2        81.54
【００７４】
数値実施例２
単位ｍｍ
面データ
面番号   r          d         nd        νd    
物面     ∞         ∞
1      31.919      0.70     1.90200    25.10
2      24.274      4.03     1.49700    81.54
3    -355.229      0.10
4      27.233      1.21     1.61272    58.72
5      48.486      可変  
6      44.211      0.30     1.88300    40.76
7       7.096      4.91
8*     -9.234      0.40     1.86400    40.58
9*    119.847      0.06
10     34.317      2.09     1.92286    18.90
11    -23.411      可変
12(絞り) ∞       -0.10
13*     6.777      3.61     1.58313    59.38
14*   -68.841      1.11
15     13.794      0.40     1.90366    31.32
16      4.768      3.99     1.51633    64.14
17    -63.114      0.00
18       ∞        可変
19     22.698      1.35     1.58913    61.14
20      6.883      可変
21*    20.004      2.65     1.53110    55.91
22*   -52.298      可変
23       ∞        0.30     1.51633    64.14
24       ∞        0.50
25       ∞        0.50     1.51633    64.14
26       ∞        0.37
像面（撮像面）∞
非球面データ
第８面
K=0.000
A4=1.44099e-04,A6=2.31468e-06,A8=-2.20900e-09  
第９面
K=0.000
A4=1.07218e-04,A6=9.52700e-07  
第１３面
K=0.000
A4=-7.80770e-05,A6=-2.14364e-06,A8=5.16311e-07  
第１４面
K=0.000
A4=4.98246e-04,A6=-1.70786e-06,A8=1.20207e-06  
第２１面
K=0.000
A4=-3.71862e-04,A6=-1.29050e-06,A8=-1.99723e-08  
第２２面
K=0.000
A4=-6.25E-04
各種データ
WE      ST2        TE         ST1      ST3
焦点距離       4.50     15.41     91.62     11.24     38.81
ＦＮＯ．       3.89      5.45      7.47      4.94      7.71
画角２ω      89.42     27.49      4.96     37.81     11.60
IH             3.58      3.83      3.83      3.83      3.83
d5             0.30      5.98     26.38      3.13     16.17  
d11           29.74      7.50      1.00     10.57      4.00  
d18            0.16      9.84      5.92      6.80      7.43  
d20            5.32      2.95     12.64      3.62      7.53  
d22            3.78      2.76      8.65      2.76     12.61  
fb (in air)    5.18      4.16     10.05      4.40     14.01
全長 (in air) 67.23     57.24     82.79     55.33     75.95
各群焦点距離
f1=43.76     f2=-7.01     f3=11.38     f4=-17.31     f5=27.59   
変倍比        20.35 
Nd L1          1.90200 
Nd L2          1.49700
νd L1        25.10 
νd L2        81.54
【００７５】
数値実施例３
単位ｍｍ
面データ
面番号   r          d         nd        νd    
物面     ∞         ∞
1      30.238      0.70     1.90200    25.10
2      22.363      2.50     1.49700    81.54
3     192.012      0.10
4      26.001      1.75     1.61272    58.72
5      78.421      可変  
6      67.426      0.30     1.88300    40.76
7       5.953      3.70
8*    -11.983      0.40     1.86400    40.58
9*     54.032      0.07
10     20.608      1.79     1.92286    18.90
11    -37.075      可変
12(絞り) ∞       -0.10
13*     7.044      3.03     1.58313    59.38
14*   -34.597      1.12
15     18.735      0.40     1.90366    31.32
16      5.134      2.46     1.51633    64.14
17    -15.611      0.00
18       ∞        可変
19     35.820      1.14     1.58913    61.14
20      6.600      可変
21*    11.037      1.75     1.53110    55.91
22*    99.216      可変
23       ∞        0.30     1.51633    64.14
24       ∞        0.50
25       ∞        0.50     1.51633    64.14
26       ∞        0.37
像面（撮像面）∞
非球面データ
第８面
K=0.000
A4=1.04975e-04,A6=-1.18954e-06,A8=-1.41468e-08  
第９面
A4=4.56315e-05,A6=-1.82991e-06  
第１３面
K=0.000
A4=-2.16467e-04,A6=-1.72551e-06,A8=2.97517e-07  
第１４面
K=0.000
A4=3.53153e-04,A6=-3.59428e-06,A8=5.96921e-07  
第２１面
K=0.000
A4=-3.39071e-04,A6=1.03358e-06,A8=-6.59153e-08  
第２２面
K=0.000
A4=-5.61E-04
各種データ
WE      ST2        TE         ST1      ST3
焦点距離       4.53     15.58     69.68     10.05     33.38
ＦＮＯ．       3.84      5.10      6.19      4.58      6.34
画角２ω      89.32     27.15      6.52     42.18     13.31
IH             3.58      3.83      3.83      3.83      3.83
d5             0.25      7.72     24.19      3.24     15.85  
d11           25.53      6.25      0.84      9.77      3.23  
d18            2.11      8.98      6.28      6.27      7.27  
d20            6.80      4.24      7.98      4.50      4.48  
d22            1.75      2.75      8.92      3.13     11.48  
fb(in air)     3.15      4.14     10.32      4.53     12.88
全長(in air)  58.96     52.46     70.72     49.43     64.81
各群焦点距離
f1=40.11     f2=-6.50     f3=10.18     f4=-13.93     f5=23.22   
変倍比        15.39 
Nd L1          1.90200 
Nd L2          1.49700 
νd L1        25.10 
νd L2        81.54
【００７６】
数値実施例４
単位ｍｍ
面データ
面番号   r          d         nd        νd    
物面     ∞         ∞
1      28.827      0.70     1.90200    25.10
2      22.066      2.84     1.49700    81.54
3    5089.907      0.10
4      25.482      1.35     1.61272    58.72
5      47.099      可変
6      38.688      0.30     1.88300    40.76
7       6.063      3.66
8*     -9.472      0.40     1.86400    40.58
9*    136.239      0.04
10     25.967      1.71     1.92286    18.90
11    -26.577      可変
12(絞り) ∞       -0.10
13*     7.034      3.28     1.58313    59.38
14*   -41.725      0.97
15     18.100      0.40     1.90366    31.32
16      5.240      2.83     1.51633    64.14
17    -16.756      0.00
18       ∞        可変
19     32.034      1.19     1.58913    61.14
20      6.403      可変
21*    13.133      2.01     1.53110    55.91
22*  -267.415      可変
23       ∞        0.30     1.51633    64.14
24       ∞        0.50
25       ∞        0.50     1.51633    64.14
26       ∞        0.37
像面（撮像面）∞
非球面データ
第８面
K=0.000
A4=3.22562e-05,A6=3.13603e-06,A8=4.83133e-08  
第９面
K=0.000
A4=-1.27704e-05,A6=4.17142e-06  
第１３面
K=0.000
A4=-1.73454e-04,A6=-2.76371e-06,A8=5.14308e-07  
第１４面
K=0.000
A4=4.08367e-04,A6=-4.92304e-06,A8=9.59352e-07  
第２１面
K=0.000
A4=-3.69277e-04,A6=7.94693e-08,A8=-4.52350e-08  
第２２面
K=0.000
A4=-6.35E-04
各種データ
WE      ST2        TE         ST1      ST3
焦点距離       4.53     15.65     79.86     10.66     35.11
ＦＮＯ．       3.65      5.12      6.27      4.46      6.49
画角２ω      89.43     27.02      5.74     39.63     12.78
IH             3.58      3.83      3.83      3.83      3.83
d5             0.20      6.30     25.54      4.28     15.90  
d11           26.10      6.53      1.00     10.28      3.65  
d18            1.92      9.50      6.07      6.43      7.54  
d20            5.49      4.33      9.76      4.18      5.76  
d22            3.06      2.65      8.81      3.19     11.85  
fb (in air)    4.46      4.05     10.21      4.59     13.25
全長 (in air) 59.64     52.38     74.25     51.42     67.78
各群焦点距離
f1=41.55     f2=-6.63     f3=10.40     f4=-13.82     f5=23.63   
変倍比        17.64 
Nd L1          1.90200 
Nd L2          1.49700 
νd L1        25.10 
νd L2        81.54 
【００７７】
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１０に示す。これらの収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は第２の中間焦点距離状態、（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。
【００７８】
次に、各実施例における条件式（１）〜（５）の値を掲げる。
実施例1        実施例2         実施例3         実施例4            
条件式(1)     0.60           0.48            0.58            0.52     
条件式(2)    -0.08          -0.08           -0.09           -0.08       
条件式(3)     0.405          0.405           0.405           0.405        
条件式(4)   -56.44         -56.44          -56.44          -56.44        
条件式(5)    45.04          44.71           44.66           44.72        
条件式(6)     0.96           1.11            0.98            1.07           
条件式(7)    14.51          20.35           15.39           17.64  
【００７９】
（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。そのため、広角端付近での像高ＩＨを小さくし、広角端付近での有効撮像領域をたる型にしている。
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。
【００８０】
例えば、図９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。
【００８１】
例えば、図９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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
このような方法は、特にズームレンズを有する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。
【００８８】
本発明の撮像装置（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。
【００８９】
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。
【００９０】
０≦Ｒ≦０．６Ｌs 
ただし、Ｌsは有効撮像面の短辺の長さである。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
（デジタルカメラ）
図１０〜図１２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１０はデジタルカメラ１４０の外観を示す前方斜視図、図１１は同後方正面図、図１２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１０と図１２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１２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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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が、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ので、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。
【０１０１】
（内部回路構成）
図１３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。
【０１０２】
図１３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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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】
【０１１２】
以上のように、本発明にかかる結像光学系は、変倍比の確保と小型化の両立に有利な結像光学系に有用である。
【符号の説明】
【０１１３】
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
Ｇ５…第５レンズ群
Ｓ…明るさ絞り
ＦＳ…フレア絞り
Ｆ…ローパスフィルタ
Ｃ…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】
2011252962.tif 000003
【図２】
2011252962.tif 000004
【図３】
2011252962.tif 000005
【図４】
2011252962.tif 000006
【図５】
2011252962.tif 000007
【図６】
2011252962.tif 000008
【図７】
2011252962.tif 000009
【図８】
2011252962.tif 000010
【図９】
2011252962.tif 000011
【図１０】
2011252962.tif 000012
【図１１】
2011252962.tif 000013
【図１２】
2011252962.tif 000014
【図１３】
2011252962.tif 000015