(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を配し、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りを配してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が増大するように、第１ないし第４レンズ群が全て移動するズームレンズにおいて、
第３レンズ群が、物体側から像側へ向かって順に、正レンズと、物体側面が凸面である正レンズと像側面が凹面である負レンズを接合してなる第１接合レンズと、像側面が凸面である正レンズと像側面が凸面である負レンズを接合してなる第２接合レンズで構成され、
第３レンズ群の焦点距離：ｆ３、長焦点端における全系の焦点距離：ｆｔが、条件：
（１）  0.4 < f3/ft < 0.9
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
請求項１記載のズームレンズにおいて、
第３レンズ群の焦点距離：ｆ３、第４レンズ群の焦点距離：ｆ４が、条件：
（２）  0.1< f3/f4 < 0.7  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項３】
請求項１または２記載のズームレンズにおいて、
第３レンズ群の光軸上の厚さ：Ｄ３、長焦点端の焦点距離：ｆｔが、条件：
（３）  0.3 < D3/ft < 0.8  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項４】
請求項１〜３の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
第３レンズ群の第１接合レンズの正レンズの材質の屈折率：ｎｐが、
（ａ）  1.80 > np > 1.55    
の範囲にあり、第３レンズ群の第１接合レンズの負レンズの材質の屈折率：ｎｎと上記屈折率：ｎｐの差：ｎｎ−ｎｐが、
（ｂ）  -0.2< nn-np <0.4   
の範囲にあり、
第３レンズ群の第１接合レンズの、物体側面の曲率半径：ｒ２１、像側面の曲率半径：ｒ３２が、条件：
（４）  0.0<(r21-r32)/(r21+r32)<0.4  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項５】
請求項１〜４の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
第３レンズ群の、最も物体側に配される正レンズの物体側面から第１接合レンズの像側面までの光軸上の距離：Ｄａ、第３レンズ群の光軸上の厚さ：Ｄ３が、条件：
（５）  0.3 < Da/D3 < 0.7  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項６】
請求項１〜５の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
フォーカシングを、第４レンズ群の光軸上の移動により行なうことを特徴とするズームレンズ。
【請求項７】
請求項６記載のズームレンズにおいて、
短焦点端で物体距離が無限遠における第３レンズ群と第４レンズ群の光軸上の間隔：Ｄ３４ｗ、第４レンズ群の焦点距離：ｆ４が、条件：
（６）  0.02<D34w/f4<0.15  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項８】
請求項１〜７の任意の１に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することを特徴とするカメラ。
【請求項９】
請求項１〜７の任意の１に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有し、携帯情報端末装置として構成されたことを特徴とする情報装置。
【請求項１０】
請求項９記載の情報装置において、
ズームレンズによる像を読み取る撮像素子を有し、
上記撮像素子により情報化されたデータの電子的な処理により、上記ズームレンズの歪曲収差を補正することを特徴とする情報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ズームレンズおよび情報装置に関する。  
この発明のズームレンズは、銀塩写真カメラやデジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮影レンズとして実施できる。また、情報装置は各種カメラや、撮像素子により画像を撮像するカメラ機能を有する各種の情報装置、例えば携帯情報端末装置として実施できる。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラが広く普及し、デジタルカメラに対するユーザの要望も多岐にわたるが、高画質化と小型化はユーザの常に欲するところであり、撮影レンズとして用いられるズームレンズにも高性能化と小型化の両立が求められる。
【０００３】
ズームレンズの小型化という面では、まず「使用時のレンズ全長（最も物体側のレンズ面から像面までの距離）」の短縮が必要であり、また、各レンズ群の厚みを小さくして収納時の全長を抑えることも重要である。  
高性能化という面では、少なくとも１０００万〜２０００万画素の撮像素子に対応した解像力を全ズーム域にわたって有することが必要である。
【０００４】
撮影レンズの広画角化も望まれるところであり、ズームレンズの短焦点端の半画角は４２度以上であることが望ましい。
【０００５】
さらに、大口径化に対する要望も強く、短焦点端のＦナンバが２．４以下であることが好ましい。  
変倍比については、３５ｍｍ銀塩カメラ換算の焦点距離で２４〜１００ｍｍ相当程度のズームレンズであれば、一般的な撮影を十分にこなすことが可能であると考えられ、４倍強の変倍比があれば良いと考えられる。
【０００６】
デジタルカメラ用のズームレンズで、４倍程度の変倍比を確保しつつ、大口径化に適するタイプとして、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を配し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１・第２レンズ群の間隔が増大し、第２・第３レンズ群の間隔が減少し、第３・第４レンズ群の間隔が増大もしくは減少するものがある。
【０００７】
このような正・負・正・正の４レンズ群構成で、第３レンズ群を、物体側から像側へ向かって順に、正レンズ、「正レンズと負レンズの接合レンズ」、「正レンズと負レンズの接合レンズ」により構成したズームレンズが知られている（特許文献１、２）。
【０００８】
これら特許文献１、２に記載されたズームレンズは、短焦点端における半画角が３７度程度であり、昨今のユーザの要請（４２度）を実現できない。また、Ｆナンバも短焦点端で３を超えており、十分に大口径であるとは言えない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、上記の如き事情に鑑みてなされたものであって、従来にない広角・大口径で小型かつ高性能のズームレンズを実現可能とすることを課題とする。
【００１０】
また、この発明は、このようなズームレンズの実現を課題とする。さらに、このようなズームレンズを有する情報装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のズームレンズは、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を配し、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りを配してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が増大するように、第１ないし第４レンズ群が全て移動するズームレンズである。
【００１２】
第３レンズ群が、物体側から像側へ向かって順に、正レンズと、物体側面が凸面である正レンズと像側面が凹面である負レンズを接合してなる第１接合レンズと、像側面が凸面である正レンズと像側面が凸面である負レンズを接合してなる第２接合レンズで構成される。
【００１３】
第３レンズ群の焦点距離：ｆ３、長焦点端における全系の焦点距離：ｆｔが、条件：
（１）  0.4 < f3/ft < 0.9
を満足する。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、広角・大口径で小型かつ高性能であり、変倍領域に亘って明るいズームレンズおよびこれを搭載した情報装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ズームレンズの実施例１を示す光学配置図である。
【図２】ズームレンズの実施例２を示す光学配置図である。
【図３】ズームレンズの実施例３を示す光学配置図である。
【図４】ズームレンズの実施例４を示す光学配置図である。
【図５】実施例１のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。
【図６】実施例１のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図７】実施例１のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。
【図８】実施例２のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。
【図９】実施例２のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図１０】実施例２のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。
【図１１】実施例３のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。
【図１２】実施例３のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図１３】実施例３のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。
【図１４】実施例４のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。
【図１５】実施例４のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図１６】実施例４のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。
【図１７】情報装置である携帯情報端末装置の実施の１形態を示す図であって、（Ａ）は正面側の斜視図、（Ｂ）は裏面側の斜視図である。
【図１８】形態情報端末装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図１９】歪曲収差の電子的な補正を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施の形態を説明する。  
図１〜図４に、この発明のズームレンズの実施の形態を４例示す。  
これらのズームレンズは、図１〜図４の順に、後述の実施例１〜４に対応する。
【００１７】
繁雑を避けるため、これら図１〜図４において符号を共通化する。  
これらの図において、図の左方が物体側で、右方が像側である。
【００１８】
ズームレンズは、物体側から像側へ向かって、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｉ、負の屈折力を有する第２レンズ群ＩＩ、正の屈折力を有する第３レンズ群ＩＩＩ、正の屈折力を有する第４レンズ群ＩＶを配し、第２レンズ群ＩＩと第３レンズ群ＩＩＩの間に絞りＳを配してなる。
【００１９】
図１〜図４に示す実施の形態において、ズームレンズは「ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子」に対して用いられることを想定しており、第４レンズ群ＩＶの像側に符号Ｆで示すのは、固体撮像素子のカバーガラスや各種フィルタを、これらと「光学的に等価」な透明平行平板として表したものである。  
また、符号ＩＳは像面であり、これらの実施の形態では固体撮像素子の受光面に相当する。これらズームレンズを銀塩写真カメラ用に用いる場合は、像面ＩＳはフィルム面に合致し、その場合には透明平行平板Ｆは用いられない。
【００２０】
図１〜図４において、図の最上段の図は「短焦点端におけるレンズ群配置」を示し、中段の図は「中間焦点距離におけるレンズ群配置」を、また、最下段の図は「長焦点端におけるレンズ群配置」を示している。
【００２１】
また、「矢印」は、短焦点端から長焦点端への変倍に際しての、各レンズ群の変位状態を示す。  
図１〜図４に示すように、これら実施の形態のズームレンズでは、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第１レンズ群Ｉと第２レンズ群ＩＩとの間隔が増大し、第２レンズ群ＩＩと第３レンズ群ＩＩＩとの間隔が減少し、第３レンズ群ＩＩＩと第４レンズ群ＩＶとの間隔が増大するように、第１ないし第４レンズ群Ｉ〜ＩＶが全て移動する。
【００２２】
そして、第３レンズ群ＩＩＩは、物体側から像側へ向かって順に、正レンズと、「物体側面が凸面である正レンズと、像側面が凹面である負レンズを接合してなる第１接合レンズ」と、「像側面が凸面である正レンズと、像側面が凸面である負レンズを接合してなる第２接合レンズ」で構成される。
【００２３】
第３レンズ群の焦点距離：ｆ３、長焦点端における全系の焦点距離：ｆｔは、後述する各実施例のように、条件：
（１）  0.4 < f3/ft < 0.9
を満足する。
【００２４】
実施例のズームレンズは何れも、フォーカシングを、第４レンズ群ＩＶの光軸上の移動により行なう。実施例のズームレンズでは何れも、第４レンズ群を「１枚のレンズ」で構成しており、第４レンズ群でフォーカシングを行なうようにすれば、機構も簡単であるし、フォーカシングに必要な機械的エネルギも小さくてすむ。
【００２５】
この発明のズームレンズのような、正・負・正・正の屈折力配分を持った４レンズ群構成のズームレンズでは、一般に、第３レンズ群が、主要な変倍作用を負担する所謂バリエータとして構成されるが、この発明のズームレンズでは、第３レンズ群の他に、第２レンズ群にも変倍機能を負担させている。
【００２６】
即ち、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が大きくなり、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は小さくなって、第２レンズ群・第３レンズ群の倍率（絶対値）はどちらも増加し、互いに変倍作用を分担する。
【００２７】
また、第３レンズ群を、物体側から順に正レンズ、「物体側面が凸面である正レンズと、像側面が凹面である負レンズを接合した第１接合レンズ」、「像側面が凸面である正レンズと、像側面が凸面である負レンズを接合した第２接合レンズ」により構成にした。
【００２８】
第３レンズ群における第１接合レンズは、第２接合レンズよりも、絞りに近いため、軸上マージナル光線が高いレンズ位置に入射する。第１接合レンズの上記構成により、正レンズの物体側面と負レンズの像側面との間で、球面収差やコマ収差等が大きくやり取りされる。
【００２９】
また、接合レンズであるため「組み付け・加工」が容易で、生産性確保が可能である。
【００３０】
第３レンズ群は、最も物体側の正レンズと、第１接合レンズの正レンズとにより、収差補正を分担することにより、球面収差やコマ収差の十分な補正が可能である。
【００３１】
第２接合レンズは、第１接合レンズよりも「絞りから離れて」おり、軸外光線と軸上光線がわかれて入射する。第２接合レンズを「像側面が凸面である正レンズと、像側面が凸面である負レンズ」により構成することにより、像側面が凸面である正レンズの「物体側のレンズ面の曲率」を弱め、物体側のレンズ面に対する軸外光線の入射角が大きくなりすぎないようにして各種収差を十分に補正できるようにした。
【００３２】
ズームレンズは、上記条件（１）とともに、以下の条件（２）〜（６）の１以上を満足するのが良い。
【００３３】
（２）  0.1< f3/f4 < 0.7  
（３）  0.3 < D3/ft < 0.8  
（４）  0.0<(r21-r32)/(r21+r32)<0.4  
（５）  0.3 < Da/D3 < 0.7  
（６）  0.02<D34w/f4<0.15                                  。
【００３４】
条件（２）において、ｆ３は「第３レンズ群の焦点距離」、ｆ４は「第４レンズ群の焦点距離」である。  
条件（３）において、Ｄ３は「第３レンズ群の光軸上の厚さ」、ｆｔは「長焦点端の焦点距離」である。
【００３５】
条件（４）において、ｒ２１は「第３レンズ群の第１接合レンズの、物体側面の曲率半径」であり、ｒ３２は「第３レンズ群の第１接合レンズの、像側面の曲率半径」である。
【００３６】
条件（５）において、Ｄａは「第３レンズ群の、最も物体側に配される正レンズの、物体側面から第１接合レンズの像側面までの光軸上の距離」であり、Ｄ３は「第３レンズ群の光軸上の厚さ」である。
【００３７】
条件（６）の、Ｄ３４ｗは「短焦点端で、物体距離が無限遠における第３レンズ群と第４レンズ群の光軸上の間隔」であり、ｆ４は「第４レンズ群の焦点距離」である。
【００３８】
これら条件の技術的意義を以下に説明する。  
条件（１）は、ズームレンズ全系のパワーに対して、第３レンズ群のパワーをバランスさせ、第３レンズ群のパワーを適切な範囲にする条件である。
【００３９】
条件（１）の上限を超えると、第３レンズ群のパワーが過小となり、第３レンズ群の保持すべき「主たる変倍機能」を確保することが困難となり、「全変倍域で収差の補正を行なう」のが困難となり、ズームレンズの小型化も困難になる。  
条件（１）の下限を超えると、第３レンズ群の焦点距離が短くなりすぎ、上述した球面収差やコマ収差の「第３レンズ群内での収差補正」が困難になる。
【００４０】
条件（１）のパラメータ：ｆ３／ｆｔは、より好ましくは、条件（１）よりも若干狭い以下の条件：
（１Ａ）  0.5< f3/ft <0.8      
を満足するのが良い。
【００４１】
条件（２）は、第３・第４レンズ群のパワーを「適正な範囲でバランス」させる条件である。
【００４２】
条件（２）の上限を超えると、第３レンズ群のパワーが、第４レンズ群のパワーに比して相対的に過小となり、第４レンズ群で補正すべき収差が大きくなり、全変倍域において収差を補正することが困難になり、また、第３・第４レンズ群の偏心感度が大きくなる。
【００４３】
条件（２）の下限を超えると、第３レンズ群の焦点距離が短くなりすぎ、第３レンズ群内での収差補正が困難になる。
【００４４】
条件（３）は、第３レンズ群の「ズームレンズの性能確保」に果たす役割と、ズームレンズの小型化に有効な条件である。
【００４５】
条件（３）の上限を超えると、第３レンズ群が「厚く」なり、変倍に必要な空気間隔が小さくなり、これを補償するために、各レンズ群の焦点距離を短くする必要が生じ、各レンズ群内での収差補正が困難になる。  
条件（３）の下限を超えると、第３レンズ群の厚みが過小となり、第３レンズ群内での収差補正が困難になる。
【００４６】
条件（４）は、第３レンズ群における「第１接合レンズ」の機能を有効にするための条件である。パラメータ：(r21-r32)/(r21+r32)における分子：(r21-r32)は、第１接合レンズの物体側面と像側面の「曲率半径差」であり、これが「正」であるから、第１接合レンズの負レンズの像側の凹面は、物体側の正レンズの物体側レンズ面の曲率よりも強い。  
条件（４）は、第３レンズ群の「第１接合レンズ」の正レンズの材質の屈折率：ｎｐが、
（ａ）  1.80 > np > 1.55    
の範囲にあり、第３レンズ群の第１接合レンズの負レンズの材質の屈折率：ｎｎと屈折率：ｎｐの差：ｎｎ−ｎｐが、
（ｂ）  -0.2 < nn-np < 0.4   
の範囲にあることを前提とする。
【００４７】
条件（４）の上限を超えると、上記（ａ）、（ｂ）の範囲外の材質では、第１接合レンズの像側レンズ面の曲率半径が過小になり、球面収差・コマ収差が「補正過剰」になる。  
条件（４）の下限を超えると、上記（ａ）、（ｂ）の範囲外の材質では、第１接合レンズの物体側面の曲率半径が過小になり、球面収差・コマ収差が補正不足になる。
【００４８】
条件（５）は、第３レンズ群の収差補正を有効に行なわせるための条件である。  
条件（５）の上限を超えると、第３レンズ群において、第１接合レンズの像側に配される第２接合レンズの厚さを十分に確保することが困難となり、特に軸外収差の十分な補正が困難になる。  
条件（５）の下限を超えると、第３レンズの最も物体側の正レンズの厚さや、第１接合レンズの厚さが過小になり、球面収差やコマ収差の十分な補正が困難になる。
【００４９】
条件（６）は、ズームレンズの性能を高性能に維持しつつ、近距離までのフォーカシングを可能とするのに有効な条件である。
【００５０】
条件（６）の上限を超えると、第４レンズ群の焦点距離が短くなって、第４レンズ群の構成を簡素化しつつ「第４レンズ群による良好な収差補正」を行なうことが困難になる。
【００５１】
あるいは、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が大きくなるが、第３レンズ群と第４レンズ群とは、短焦点端から長焦点端への変倍に際しては、間隔が広がるのであるから、短焦点端における、第３・第４レンズ群の間隔：Ｄ３４ｗが大きくなれば、変倍に必要な空気感激が小さくなり、全変倍域で収差を良好に補正することが困難になる。
【００５２】
条件（６）の下限を超えると、近距離までのフォーカシングを「第４レンズ群のみ」で行なうのが困難となる。
【００５３】
なお、第４レンズ群の焦点距離：ｆ４と、長焦点端での全系の焦点距離：ｆｔとは、条件：
（７）  1.0<f4/ft<4.0    
を満足するのが良い。
【００５４】
条件（７）の範囲内では、第４レンズ群と全系のパワーが良好にバランスし、第４レンズ群の簡素な構成と、近距離までのフォーカシング、ズームレンズの高性能が有効に実現される。
【００５５】
さらに、ズームレンズを小型とし、球面収差をより良好に低減するためには、第３レンズ群の「最も物体側の正レンズ」を非球面レンズとするのが好ましい。また、球面収差補正のための非球面は、絞りに近い箇所に用いるのが良い。
【００５６】
像面に到達する光量を減少させる必要があるときには、絞りを小径化しても良いが、絞り径を大きく変えることなく、ＮＤフィルタ等の挿入により光量を減少させた方が、回折現象による解像力の低下を防止できて好ましい。
【００５７】
図１７、図１８を参照して、携帯情報端末装置の実施の形態を説明する。  
図１７に示す「携帯情報端末装置のシステム構成」は、図１８に示すように、「ズームレンズ」である撮影レンズ１と「撮像素子」である受光素子１３を有し、撮影レンズ１によって形成される撮影対象物の像を受光素子１３によって読取るように構成され、受光素子１３からの出力を、中央演算装置１１の制御を受ける信号処理装置１４によって処理してデジタル情報に変換する。
【００５８】
デジタル情報に変換された画像は、液晶モニタ７に表示され、半導体メモリ１５に記憶され、あるいは通信カード１６により外部への通信に供される。この通信機能を除いた部分は「カメラ」を構成する。
【００５９】
撮影レンズ１としては、請求項１〜７の任意の１に記載のズームレンズ、具体的には後述する実施例１〜４のズームレンズを用いる。
【００６０】
液晶モニタ７には「撮影中の画像」を表示することもできるし、半導体メモリ１５に記録されている画像を表示することもできる。
【００６１】
撮影レンズ１はカメラの携帯時には、図１７（Ａ）に示すように「沈胴状態」にあり、電源スイッチ６の操作により電源が入ると筐体５から鏡胴が繰り出される。鏡胴が繰り出された状態において、鏡胴内部でズームレンズの各群は「例えば広角端の配置」となっており、図示されないズームレバーを操作することで各群の配置が変化し、望遠端への変倍を行うことができる。  
このとき、ファインダ２も撮影レンズ１の画角の変化に連動して変倍する。
【００６２】
シャッタボタン４の「半押し」によりフォーカシングがなされる。
【００６３】
フォーカシングは第４レンズ群の移動により行なわれるが、「受光素子の移動」によって行うこともできる。シャッタボタン４をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は上記の処理がなされる。
【００６４】
半導体メモリ１５に記録した画像を液晶モニタ７に表示したり、通信カード１６等を使用して外部へ送信したりする際は、操作ボタン８を操作して行う。半導体メモリ１５および通信カード１６等は、それぞれ専用または汎用のスロット９に挿入して使用される。
【００６５】
撮影レンズが「沈胴状態」にあるとき、ズームレンズの各レンズ群は、必ずしも光軸上に並んでいなくても良い。例えば、第３レンズ群および／または第４レンズ群が、光軸上から退避して「他のレンズ群と並列に収納される」如き機構とすれば、携帯情報端末装置のさらなる薄型化を実現できる。  
この場合、第３レンズ群の方が、第４レンズ群よりも光軸方向の大きさが大きいので、第３レンズ群を光軸から退避させるほうが、沈胴状態の薄型化により大きく資することができる。
【００６６】
実施例１〜４に示すズームレンズを用い、１０００万〜２０００万画素クラスの受光素子を使用した高画質で小型のカメラ機能を持つ携帯情報端末装置を実現できる。
【実施例】
【００６７】
以下、ズームレンズの具体的な数値実施例を４例挙げる。
【００６８】
これら実施例１ないし実施例４は正・負・正・正のパワー配分の４レンズ群構成であり、図１〜図４に示したものである。
【００６９】
全実施例において、レンズの材質は全て光学ガラスとなっている。第４レンズ群のレンズは面精度による画質への影響が大きくないため、光学ガラスレンズに換えて、樹脂レンズとしてもよい。
【００７０】
実施例における記号の意味は以下の通りである．
ｆ：全系の焦点距離  
Ｆ：Ｆナンバ  
ω：半画角  
Ｒ  ：曲率半径  
Ｄ：面間隔  
Ｎｄ：屈折率  
νｄ：アッベ数    
Ｋ：非球面の円錐定数  
Ｈ：各レンズ面の半径  
φ：各レンズ面の有効径  
Ａ４：４次の非球面係数    
Ａ６：６次の非球面係数    
Ａ８：８次の非球面係数  
Ａ１０：１０次の非球面係数  
「非球面」は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）：Ｃ、光軸からの高さ：Ｈ、上記円錐定数：Ｋ、非球面係数：Ａ４〜Ａ１０により、周知の次式で表される。
【００７１】
Ｘ＝ＣＨ２／｛１＋√（１−（１＋Ｋ）Ｃ２Ｈ２）｝＋Ａ４・Ｈ４＋Ａ６・Ｈ６ 
＋Ａ８・Ｈ８＋Ａ10・Ｈ１０                                。
【００７２】
「実施例１」
実施例１のズームレンズは、図１に示したものである。  
実施例１のズームレンズのデータを表１に示す。
【００７３】
【表１】
0005796429.tif 000002
【００７４】
「可変量」
可変量のデータを表２に示す。
【００７５】
【表２】
0005796429.tif 000003
【００７６】
「非球面データ」
非球面のデータを表３に示す。
【００７７】
【表３】
0005796429.tif 000004
【００７８】
「条件式のパラメータの値」
条件式の各パラメータの値を表４に示す。
【００７９】
【表４】
0005796429.tif 000005
【００８０】
「実施例２」
実施例２のズームレンズは、図２に示したものである。  
実施例２のズームレンズのデータを表５に示す。
【００８１】
【表５】
0005796429.tif 000006
【００８２】
「可変量」
可変量のデータを表６に示す。
【００８３】
【表６】
0005796429.tif 000007
【００８４】
「非球面データ」
非球面のデータを表７に示す。
【００８５】
【表７】
0005796429.tif 000008
【００８６】
「条件式のパラメータの値」
条件式の各パラメータの値を表８に示す。
【００８７】
【表８】
0005796429.tif 000009
【００８８】
「実施例３」
実施例３のズームレンズは、図３に示したものである。  
実施例３のズームレンズのデータを表９に示す。
【００８９】
【表９】
0005796429.tif 000010
【００９０】
「可変量」
可変量のデータを表１０に示す。
【００９１】
【表１０】
0005796429.tif 000011
【００９２】
「非球面データ」
非球面のデータを表１１に示す。
【００９３】
【表１１】
0005796429.tif 000012
【００９４】
「条件式のパラメータの値」
条件式の各パラメータの値を表１２に示す。
【００９５】
【表１２】
0005796429.tif 000013
【００９６】
「実施例４」
実施例４のズームレンズは、図４に示したものである。  
実施例４のズームレンズのデータを表１３に示す。
【００９７】
【表１３】
0005796429.tif 000014
【００９８】
「可変量」
可変量のデータを表１４に示す。
【００９９】
【表１４】
0005796429.tif 000015
【０１００】
「非球面データ」
非球面のデータを表１５に示す。
【０１０１】
【表１５】
0005796429.tif 000016
【０１０２】
「条件式のパラメータの値」
条件式の各パラメータの値を表１６に示す。
【０１０３】
【表１６】
0005796429.tif 000017
【０１０４】
図５〜図７に順次、実施例１のズームレンズの短焦点端、中間焦点距離、長焦点端における収差曲線図を示す。
【０１０５】
図８〜図１０に順次、実施例２のズームレンズの短焦点端、中間焦点距離、長焦点端における収差曲線図を示す。
【０１０６】
図１１〜図１３に順次、実施例３のズームレンズの短焦点端、中間焦点距離、長焦点端における収差曲線図を示す。
【０１０７】
図１４〜図１６に順次、実施例４のズームレンズの短焦点端、中間焦点距離、長焦点端における収差曲線図を示す。
【０１０８】
これら収差曲線図において、「球面収差」の図における破線は正弦条件を示し、非点収差の図中の実線はサジタル、破線はメリディオナルを表す。「ｄ」はｄ線、「ｇ」はｇ線に対する収差曲線図であることを示す。以下の実施例の収差図においても同様である。
【０１０９】
また、「Ｙ’」は最大像高である。
【０１１０】
各実施例とも、球面収差における横軸の両端の値は「±０．１」、非点収差における横軸の両端に値は「±０．１」、歪曲収差における横軸の両端の値は「±１０％」、コマ収差の図における縦軸の両端の値は「±０．０１」である。
【０１１１】
これらの収差曲線図から明らかなように、各実施例のズームレンズとも、収差は十分に補正されており、１０００万〜２０００万画素の撮像素子に十分に対応できる。この実施例から明らかなように、この発明のズームレンズは、十分な小型化を達成しながら非常に良好な像性能を確保できている。なお、実施例１〜４とも「短焦点端におけるバックフォーカス」は、１．０ｍｍである。
【０１１２】
実施例１〜４のズームレンズでは、撮像素子の矩形の受光面上に「短焦点端では樽型の歪曲収差」が発生する。中間焦点距離状態付近や長焦点端では、歪曲収差の発生が抑えられている。
【０１１３】
撮像素子により情報化されたデータに対して電子的な処理を行って、結像された画像における歪曲収差を補正するため、有効撮像範囲は短焦点端では樽型形状とし、中間焦点距離や長焦点端では「ほぼ矩形の形状」となるようにしている。そして、短焦点端における有効撮像範囲を画像処理により電子的に画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。
【０１１４】
このため、実施例１〜４の短焦点端での像高は４．３５ｍｍとし、中間焦点距離での像高や長焦点端での像高を４．９ｍｍとしている。
【０１１５】
図１９において、符号Ｉｍ１で示すのは「撮像素子の受光面形状」であり、矩形形状をなしている。この受光面形状Ｉｍ１に外接する円ＩＣ１は、受光面形状Ｉｍ１をカバーするイメージサークルであり、長焦点端・中間焦点距離における「結像範囲」である。
【０１１６】
図１９において、符号１ｍ２で示すのは「短焦点端における像面形状」を説明図的に示している。短焦点端の近傍では「意図的に負の歪曲収差」を許容しているので、像面形状Ｉｍ２は「樽型形状」となっている。なお、図１９の負の歪曲収差は「やや誇張」して描かれている。
【０１１７】
このような「樽型の像面形状」を電子的に補正して、受光面形状Ｉｍ１に合致する形状にするのである。
【０１１８】
歪曲収差は上記の如く電子的な補正が可能であるので、電子的な補正が可能な範囲で、歪曲収差の発生を許容すれば、また、他の収差の補正の自由度や変倍比に対する条件が緩和され、大きい変倍比の実現が可能になる。また、上記のように、中間焦点距離・広角端におけるイメージサークルを小さくできるため、広角化に大きな効果がある。
【０１１９】
なお、実施例１〜４では変倍比は「４倍強」であるが、電子的な変倍と組み合わせることにより、十分に高い変倍比を実現できる。
【符号の説明】
【０１２０】
Ｉ  第１レンズ群  
ＩＩ  第２レンズ群  
ＩＩＩ  第３レンズ群  
ＩＶ  第４レンズ群  
Ｓ    開口絞り  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２１】
【特許文献１】特開平    ８−１７９２１２号公報
【特許文献２】特開２００３−２０２４９９号公報
【図１】
0005796429.tif 000018
【図２】
0005796429.tif 000019
【図３】
0005796429.tif 000020
【図４】
0005796429.tif 000021
【図５】
0005796429.tif 000022
【図６】
0005796429.tif 000023
【図７】
0005796429.tif 000024
【図８】
0005796429.tif 000025
【図９】
0005796429.tif 000026
【図１０】
0005796429.tif 000027
【図１１】
0005796429.tif 000028
【図１２】
0005796429.tif 000029
【図１３】
0005796429.tif 000030
【図１４】
0005796429.tif 000031
【図１５】
0005796429.tif 000032
【図１６】
0005796429.tif 000033
【図１７】
0005796429.tif 000034
【図１８】
0005796429.tif 000035
【図１９】
0005796429.tif 000036