(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する撮像光学系と、該撮像光学系からの光を受光する撮像素子と、前記撮像光学系と前記撮像素子の間に配置された複屈折板とを有する撮像装置であって、
主光線の入射角の絶対値が３０度以下であるときの前記撮像素子の受光感度は、主光線の入射角が０度であるときの前記撮像素子の受光感度の８０％以上であり、
光線の入射角が０度であるときの前記複屈折板における異常光線の分離角をγ、任意の入射角で入射するｄ線の常光線の前記複屈折板における屈折角をθ’、前記撮像光学系における最も像側のレンズ群の焦点距離をｆｎ、望遠端における前記撮像光学系の焦点距離をｆｔとするとき、
１．００＜ｃｏｓγ／（ｃｏｓθ’×ｃｏｓ（θ’＋γ））＜１．２０
０．２５≦｜ｆｎ／ｆｔ｜≦０．３１
なる条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群より構成されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第２レンズ群の像側に開口絞りが配置されており、該開口絞りはズーミングに際して前記第２レンズ群と同じ軌跡で移動することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像光学系は、物体側より像側へ順に配置された、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、負の屈折力の第４レンズ群より構成されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第３レンズ群の像側に開口絞りが配置されており、該開口絞りはズーミングに際して前記第３レンズ群と同じ軌跡で移動することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する撮像光学系と、該撮像光学系からの光を受光する撮像素子と、前記撮像光学系と前記撮像素子の間に配置された複屈折板とを有する撮像装置であって、
前記撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群より構成され、
主光線の入射角の絶対値が３０度以下であるときの前記撮像素子の受光感度は、主光線の入射角が０度であるときの前記撮像素子の受光感度の８０％以上であり、
光線の入射角が０度であるときの前記複屈折板における異常光線の分離角をγ、任意の入射角で入射するｄ線の常光線の前記複屈折板における屈折角をθ’、前記撮像光学系における最も像側のレンズ群の焦点距離をｆｎ、望遠端における前記撮像光学系の焦点距離をｆｔとするとき、
１．００＜ｃｏｓγ／（ｃｏｓθ’×ｃｏｓ（θ’＋γ））＜１．２０
０．０５＜｜ｆｎ／ｆｔ｜≦０．３１
なる条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
前記複屈折板の材料のｄ線の常光線に対する屈折率をＮｏ、ｄ線の異常光線に対する屈折率をＮｅとするとき、
１．７０＜（Ｎｏ＋Ｎｅ）／２＜３．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記複屈折板の厚みは、中心から周辺に向かって薄くなることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関し、例えば、デジタル一眼レフカメラやデジタルスチルカメラ及びビデオカメラ等の規則的な画素配列を有する撮像素子を有する撮像装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
規則的な離散的画素配列を有する撮像素子を有する撮像装置では、周期構造を有する被写体像の周期が画素の周期と同一又は近い状態で撮像されると、偽色やモアレ縞が発生する。多くの撮像装置では、偽色やモアレ縞の発生を防ぐために、複屈折板よりなるローパスフィルターを設けている。従来、ローパスフィルターとして複屈折板を用い、結晶の複屈折を利用してローパスフィルター効果を得るようにした撮像装置が知られている（特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３３０４９号公報
【特許文献２】特開２００６−３１７６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ローパスフィルターに対する光の入射角度が大きくなると、入射角度が０度の場合に比べて、カットオフ周波数が低周波数側にシフトする傾向がある。したがって、入射角度が小さい画面中心と入射角度が大きい画面周辺では、ローパスフィルター効果が異なってしまい、画面全体にわたって均一なローパスフィルター効果が得られなくなる。画面全体にわたって均一なローパスフィルター効果を得るためには、画面中心から画面周辺における光束の分離幅（カットオフ周波数）の変動を少なくすることが重要である。
【０００５】
本発明は、撮像素子の角度感度特性及びローパスフィルター効果を得るための複屈折板の分離角や屈折角等を適切に設定することにより、画面全体にわたり良好なるローパスフィルター効果が得られ、高画質の画像が得られる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮像装置は、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する撮像光学系と、該撮像光学系からの光を受光する撮像素子と、前記撮像光学系と前記撮像素子の間に配置された複屈折板とを有する撮像装置であって、
主光線の入射角の絶対値が３０度以下であるときの前記撮像素子の受光感度は、主光線の入射角が０度であるときの前記撮像素子の受光感度の８０％以上であり、
光線の入射角が０度であるときの前記複屈折板における異常光線の分離角をγ、任意の入射角で入射するｄ線の常光線の前記複屈折板における屈折角をθ’、前記撮像光学系における最も像側のレンズ群の焦点距離をｆｎ、望遠端における前記撮像光学系の焦点距離をｆｔとするとき、
１．００＜ｃｏｓγ／（ｃｏｓθ’×ｃｏｓ（θ’＋γ））＜１．２０
０．２５≦｜ｆｎ／ｆｔ｜≦０．３１
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画面全体にわたり良好なるローパスフィルター効果が得られる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の撮像装置の要部概略図
【図２】本発明に係る複屈折板の光学作用の説明図
【図３】本発明に係る撮像素子の感度特性の説明図
【図４】本発明に係る撮像光学系のＭＴＦ周波数特性の説明図
【図５】本発明に係る電子撮像素子の説明図
【図６】本発明に係るカラーフィルタの説明図
【図７】本発明の撮像光学系の実施例１の広角端におけるレンズ断面図
【図８】（Ａ），（Ｂ）  本発明の撮像光学系の実施例１の広角端と望遠端における収差図
【図９】本発明の撮像光学系の実施例２の広角端におけるレンズ断面図
【図１０】（Ａ），（Ｂ）  本発明の撮像光学系の実施例２の広角端と望遠端における収差図
【図１１】本発明の撮像光学系の実施例３の広角端におけるレンズ断面図
【図１２】（Ａ），（Ｂ）  本発明の撮像光学系の実施例３の広角端と望遠端における収差図
【図１３】本発明の撮像光学系の実施例４の広角端におけるレンズ断面図
【図１４】（Ａ），（Ｂ）  本発明の撮像光学系の実施例４の広角端と望遠端における収差図
【図１５】本発明の撮像光学系の参考例１のレンズ断面図
【図１６】本発明の撮像光学系の参考例１の収差図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の撮像装置の要部概略図である。本実施例の撮像装置１００では、撮像光学系１０１（半画角ω＝０〜４４°）を通過した光が複屈折板１０２を透過して撮像素子１０の受光面に結像する。本実施例において撮像素子１０は主光線の入射角αが
｜α｜≦３０（度）    ・・・（１）
のときの受光感度が主光線の入射角が０度のときの受光感度に比べて８０％以上である。
【００１０】
複屈折板１０２に対する光線の入射角が０度のときの異常光線の分離角をγ、ｄ線の常光線の任意の入射角をθ、屈折角をθ’とする。このとき、複屈折板１０２の材料のｄ線の常光線に対する屈折率をＮｏとすると、
Ｎｏ＝sinθ’／sinθ
となる。そして、複屈折板１０２は、  １．００＜ｃｏｓγ／（ｃｏｓθ’・ｃｏｓ（θ’＋γ））＜１．２０    ・・・（２）
なる条件式を満足する。
【００１１】
また、複屈折板１０２の材料のｄ線の常光線に対する屈折率をＮｏ、異常光線に対する屈折率をＮｅとする。このとき、
１．７０＜（Ｎｏ＋Ｎｅ）／２＜３．００    ・・・（３）
なる条件式を満足する。
【００１２】
次に本実施例における複屈折板１０２の光学作用について説明する。図２は複屈折板１０２に入射した光の常光線Ｅｏと異常光線Ｅｅの光路の説明図である。図２においてＮは複屈折板１０２の材料の常光線でｄ線（波長５８７．６ｎｍ）での屈折率である。屈折率１は空気の屈折率である。ｄは複屈折板１０２の光軸方向の厚さである。Ｌａは複屈折板１０２に入射角０度で入射する光束である。Ｌｂは複屈折板１０２に入射角θ度で入射する光束である。Ｅｏは常光線、Ｅｅは異常光線である。
【００１３】
以下、パラメータの値はｄ線を基準としている。ｒは入射角度０度のときの異常光線Ｅｅの分離角（偏光分離角）である。θ’は入射角θで入射したときの常光線の屈折角である。Ｌは入射角０度のときの異常光線Ｅｅの分離幅である。Ｌ’は入射角θ度のときの異常光線Ｅｅの常光線Ｅｏに対する分離幅である。
【００１４】
次に入射角θで複屈折板１０２に入射した異常光線Ｅｅの常光線Ｅｏに対する分離幅Ｌ’について説明する。図２において光線Ｌｂの複屈折板１０２の入射面１０２ａへの入射点をＡ、常光線Ｅｏの複屈折板１０２の出射面１０２ｂからの出射点をＤ、異常光線Ｅｅの出射面１０２ｂからの出射点をＢとする。入射点Ａの入射面１０２ａに対する垂線の出射面１０２ｂとの交点をＣとする。出射点Ｄの異常光線Ｅｅへの垂線との交点をＥとする。
【００１５】
図２において、
ＥＤ＝Ｙ
ＡＤ＝Ｘ
とする。ΔＡＢＣとΔＢＤＥは相似であるから
∠ＢＤＥ＝θ’＋γ
である。
【００１６】
よって、分離幅Ｌ’は
Ｌ’＝Ｙ／ｃｏｓ（θ’＋γ）    ・・・（Ｘ１）
となる。ここで
Ｙ＝Ｘｃｏｓγ
ｄ＝Ｘｃｏｓθ’
であるから、これらを（Ｘ１）式に代入すると、
Ｌ’＝Ｘｃｏｓγ／ｃｏｓ（θ’＋γ）
＝ｄｓｉｎγ／｛ｃｏｓ（θ’＋γ）・ｃｏｓθ’｝    ・・・（Ｘ２）
となる。
【００１７】
また、
ｄ＝Ｌ／ｔａｎγ
＝Ｌ・ｃｏｓγ／ｓｉｎγ
を（Ｘ２）式に代入すると
Ｌ’＝（Ｌ・ｃｏｓγ／ｓｉｎγ）・ｓｉｎγ／｛ｃｏｓ（θ’＋γ）・ｃｏｓθ’｝
＝［ｃｏｓγ／｛ｃｏｓ（θ’＋γ）・ｃｏｓθ’｝］・Ｌ
∴Ｌ’／Ｌ＝ｃｏｓγ／｛ｃｏｓ（θ’＋γ）・ｃｏｓθ’｝    ・・・（Ｘ３）
となる。
【００１８】
（Ｘ３）式は光軸上における常光線Ｅｏと異常光線Ｅｅの分離幅Ｌに対する入射角θで入射した常光線Ｅｏと異常光線Ｅｅの分離幅Ｌ’との比を示す。この（Ｘ３）式は条件式（２）に対応している。また、本発明の撮像装置１００では撮像光学系１０１と撮像素子１０との間には複屈折板１０２を配置しており、図２で説明したようにＹ断面方向において入射光束を２つの光束に分離している。
【００１９】
一般に、複屈折板１０２に対して光束が斜めに入射すると、光線分離幅が軸上で設定している所望の分離幅に対して大きくなってしまうことがある。これに対して各実施例では前述の条件式（１），（２）を満足するような構成として、このときの課題を解決している。
【００２０】
次に、その作用について説明する。各実施例では撮像光学系１０１と撮像素子１０との間に複屈折板１０２を配置することで、撮像光学系１０１の撮像特性のうち高周波特性を落として、撮像素子１０の画像サンプリングに伴うモアレ現象を低減している。条件式（１）は、撮像素子１０の角度感度特性を表したものであって、図３に示すように入射角度が±３０°以内の主光線については、感度８０％以上を確保するものである。具体的には主光線の入射角度３０°のとき、感度８１％を示している。これによって、撮像光学系１０１が斜入射構成となっても、光束を撮像素子１０に取り込むことができるようにし、撮像光学系１０１を小型化している。
【００２１】
条件式（２）は、複屈折板１０２についての分離角γと屈折角θ’との関係を規定している。軸上に対する周辺（斜入射）光線分離幅の比を規定するものである。条件式（２）の上限を超えると、軸上に対して周辺部の光束の分離幅が大きくなって、カットオフ周波数が低周波側にシフトするため好ましくない。望ましくは、条件式（２）の数値範囲を以下の条件式（２ａ）の数値範囲を満足することで、より画面周辺部の劣化が少ない撮像装置を実現することが容易となる。
【００２２】
１．０５＜ｃｏｓγ／（ｃｏｓθ’・ｃｏｓ（θ’＋γ））＜１．１８  ・・・（２ａ）
また、複屈折板１０２の常光線Ｌｏおよび異常光線Ｌｅのｄ線に対する屈折率をそれぞれＮｏ，Ｎｅとしたとき、条件式（３）を満足している。
【００２３】
条件式（３）は、複屈折板１０２について、常光線Ｅｏおよび異常光線Ｅｅの屈折率（ｄ線）を規定している。条件式（３）の下限を超えると、複屈折板１０２に対して斜めに入射する光線の屈折角度θ’が大きくなって、画面周辺部の画像劣化が大きくなる。条件式（３）の上限を超えると、透過率が不足するなど、所望の光学作用を有する複屈折板を得るのが困難になる。望ましくは、条件式（３）の数値範囲を以下の条件式（３ａ）の数値範囲を満足することで、より高画質な撮像装置を実現することが容易となる。
【００２４】
１．７０＜（Ｎｏ＋Ｎｅ）／２＜２．７０    ・・・（３ａ）
以上のように本発明では撮影時のレンズ全長の小型化が容易で、しかもモアレが少ない良好な画像が得られる撮像装置を得ている。
【００２５】
次に本実施例に係る各構成要件について説明する。各実施例では複屈折板１０２にニオブ酸リチウムやサファイアやチタン酸バリウム等を用いている。複屈折板に一般的な水晶を使用した場合と、各実施例で用いる材料（例えばニオブ酸リチウム）を使用した場合のＭＴＦ周波数（Ｙ断面光束）特性の比較を図４（Ａ），（Ｂ）に示す。
【００２６】
図４（Ａ）に示す水晶を使用した場合は、撮像光学系の軸上から周辺画角にむかうにつれてカットオフ周波数が９５本／ｍｍ→約７５本／ｍｍまで落ちている。これに対して本実施例ではカットオフ周波数が、９５本／ｍｍ→８５本／ｍｍ程度に抑制することができている。
【００２７】
本発明者は、撮像光学系からの光線を受けて、複屈折板１０２による軸上と周辺部との分離幅変化について、特に入射角度が大きいときに、分離角γと屈折角θ’の関係を適切に設定することが良好なる画像を得るのに重要であることを見出した。
【００２８】
図５は本実施例に用いている撮像素子１０の要部断面図である。図５に示すように、撮像素子１０は、半導体回路基板１１と、半導体回路基板１１上に二次元アレイ状に形成された複数の画素電極（下部電極）（画素部）１２と、複数の画素電極１２上に連続し形成された有機材料からなる光電変換層１３を有する。さらに、光電変換層１３上に形成された、複数の画素電極１２に対向する対向電極であり、単一層として設けられた共通電極（上部電極）１４とを備えている。また、上部電極１４の上には透明な絶縁層１５が積層されており、この絶縁層１５上に、２色以上（本実施形態においては３色）のカラーフィルタ１６ｒ、１６ｇ、１６ｂを有する。
【００２９】
さらに各色のカラーフィルタ１６ｒ、１６ｇ、１６ｂを隔てて分離する透明な分離壁１７とからなるカラーフィルタ層ＣＦが設けられ、さらにカラーフィルタ層ＣＦ上には低反射層１８が設けられている。
【００３０】
以下、撮像素子１０を構成する各構成要素について説明する。
【００３１】
（半導体回路基板）：１１
半導体回路基板１１は、ｎ型シリコン基板１（以下、単に基板１とする。）の表面にｐ型のウェル領域２を備え、ウェル領域２にはｎ型の不純物拡散領域３が複数形成されている。不純物拡散領域３は、半導体回路基板１１上に形成される画素電極１２と対応して二次元アレイ状に形成されている。また、ウェル領域２の表面において、不純物拡散領域３の近傍には、該不純物拡散領域３に蓄積した電荷に応じた信号を出力する信号読出し部４が設けられている。
【００３２】
信号読出し部４は、不純物拡散領域３に蓄積された電荷を電圧信号に変換して出力する回路であって、例えば公知のＣＣＤやＣＭＯＳ回路によって構成することができる。さらに、基板１のウェル領域２が形成された表面上に絶縁層５が積層されている。絶縁層５の上には、平面視略矩形状の画素電極１２が複数、所定の間隔で配列形成されている。各画素電極１２は、絶縁層５を貫通するように形成された導電性材料からなる接続部６を介して、基板１の不純物拡散領域３に電気的に接続されている。
【００３３】
撮像素子１０は、光電変換層１３に光が入射されると、光電変換層１３で発生した電荷（正孔及び電子）のうち、例えば、正孔を上部電極１４に移動させる。そして電子を下部電極１２に移動させるように、下部電極１２及び上部電極１４間には図示しない電圧供給部によってバイアス電圧が印加される。この場合、上部電極１４を正孔捕集電極とし、下部電極１２を電子捕集電極としている。
【００３４】
（電極）：１２，１４
上部電極１４及び下部電極１２は、光電変換層１３との密着性や、電子親和力や、イオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選ばれる。上部電極１４及び下部電極１２の作製には、その材料によって種々の方法が用いられる。例えばＩＴＯの場合、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、化学反応法（ゾルーゲル法など）、酸化インジウムスズの分散物の塗布などの方法で膜形成される。上部電極１４は、光電変換層１３に光を入射させる必要があるため、透明な導電性材料で構成されている。
【００３５】
ここで、透明電極材料は、例えば波長が約４２０ｎｍ〜約６６０ｎｍの範囲の可視光域で約８０％以上の透過率であるものが好ましい。上部電極１４の具体的な材料としては、例えば、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、あるいは金、銀、クロム、ニッケル等の金属がある。さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物または積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、シリコン化合物およびこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。
【００３６】
好ましくは、導電性の金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からＩＴＯ、ＺｎＯ、ＩｎＯ、が好ましい。下部電極１２は、導電性材料であればよく、透明である必要はない。しかし、下部電極１２の下方の基板１側にも光を透過させることが必要である場合には、下部電極１２も透明電極材料で構成することが必要となる。このとき、下部電極１２の透明電極材料としては、上部電極と同様に、ＩＴＯを用いることが好ましい。
【００３７】
（光電変換層）：１３
有機材料による光電変換層１３は、厚みが０．１μｍから１．０μｍの範囲となるように成膜されている。光電変換層１３の層厚は薄いほどイメージセンサの混色には有効となるが、光吸収とのトレードオフがあり、実質的には０．５μｍ程度が望ましい。光電変換層１３を構成する材料としては、例えば電子写真の感光材料に用いられているような、様々な有機半導体材料を用いることができる。その中でも、高い光電変換性能を有すること、分光する際の色分離に優れていること、長時間の光照射に対する耐久性が高いこと、真空蒸着を行いやすいこと、等の観点から、キナクリドン骨格を含む材料やフタロシアニン骨格を含む有機材料が特に好ましい。
【００３８】
光電変換層１３を構成する有機材料は、ｐ型有機半導体及びｎ型有機半導体の少なくとも一方を含んでいることが好ましい。光電変換層１３を有機材料で構成すれば、シリコン基板１などに形成したフォトダイオードを光電変換部として用いる構成に比べて、可視光に対する光吸収係数が大きい。このため、光電変換層１３に入射した光が吸収されやすくなる。この性質によれば、光電変換層１３に斜めに入射した光も隣接する画素部へ漏れにくくなり、画素部で光電変換されることになり、透過効率の向上とクロストークの抑制を図ることができる。
【００３９】
（絶縁層）：１５
絶縁層１５は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、またはこれらの混合膜などから構成できる。
【００４０】
（カラーフィルタ層）：ＣＦ
カラーフィルタ層ＣＦは、図６に示すようにそれぞれ異なる波長の光を透過する複数のカラーフィルタ１６ｒ，１６ｇ，１６ｂ（１６）を有する。ここでは、カラーフィルタ層ＣＦは赤色（Ｒ），青色（Ｂ），緑色（Ｇ）の顔料、もしくは染料の入った有機材料によるカラーフィルタ１６ｒ、１６ｇ、１６ｂが画素（画素電極）１２毎に配置されている。各カラーフィルタ１６ｒ，１６ｇ，１６ｂ間にはカラーフィルタ材料よりも屈折率が小さな透明材料で構成される分離壁１７が設けられている。
【００４１】
カラーフィルタ１６ｒ，１６ｇ，１６ｂは、それぞれ異なる波長の光を透過するものであり、カラーフィルタ１６ｒは、入射光のうち赤色Ｒの波長の光を透過する構成を有するＲ光カラーフィルタとして機能する。同様にカラーフィルタ１６ｇは、入射光のうち緑色Ｇの波長の光を透過する構成を有するＧ光カラーフィルタとして、カラーフィルタ１６ｂは、入射光のうち青色Ｂの波長の光を透過する構成を有するＢ光カラーフィルタとして機能する。複数のカラーフィルタ１６ｒ，１６ｇ，１６ｂは、各画素部１２にいずれか１つが含まれ、画素部１２の配列に応じてベイヤー配列などのカラーパターンで配列されている。
【００４２】
図６では、一例として、４つの画素部１２におけるカラーフィルタ１６ｒ，１６ｇ，１６ｂのベイヤー配列を示している。複数のカラーフィルタ１６ｒ，１６ｇ，１６ｂの配列はこの構成例で説明するものに限定されず、任意に変更可能である。カラーフィルタ１６ｒ，１６ｇ，１６ｂの材料の屈折率は赤青緑の各色で異なり、また入射光の波長によっても異なるものである。カラーフィルタ１６ｒ，１６ｇ，１６ｂのいずれも入射光波長（少なくともその可視光域の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）に対し１．５〜１．８の範囲内の屈折率を有する。
【００４３】
また、それぞれのカラーフィルタ１６ｒ，１６ｇ，１６ｂの厚みは０．３μｍ〜１．０μｍの範囲内としている。カラーフィルタ１６ｒ，１６ｇ，１６ｂを互いに分離するための分離壁１７は、図６に示す平面視においては、略格子状に形成され、各カラーフィルタ１６ｒ，１６ｇ，１６ｂそれぞれを個別に囲うように形成されている。各カラーフィルタ１６ｒ，１６ｇ，１６ｂの間隔に相当する分離壁１７の幅ｔは０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲内にあり、その材料の屈折率は１．２２〜１．３４の範囲内にある。
【００４４】
分離壁１７の材料の屈折率は低い程イメージセンサとしての特性は向上するが、あまり低い材料を用いると膜としての脆弱性が問題となることから実効的には１．２８〜１．３０程度の材料を用いることが望ましい。
【００４５】
（低反射層）：１８
低反射層１８は空気中からカラーフィルタＣＦに光がダイレクトに入射する場合の反射損失を低減するために備えられる。カラーフィルタＣＦに用いる材料の屈折率（例えば、３色のフィルタの屈折率の平均値）をｎｃとした場合、低反射層１８としては√ｎｃとなる屈折率を有する材料を選択し、層厚は可視光のほぼ中心波長となる５５０ｎｍの１／４膜厚となるようにすればよい。例えば、本撮像素子の場合ではカラーフィルタＣＦの屈折率が１．５〜１．８であることから１．２８前後の屈折率を有する材料を用い、厚さは５５０／４／１．２８＝１０７ｎｍとなることから、約０．１μｍとすればよい。
【００４６】
本実施例において撮像素子１０は、一例として基板の上方に光電変換層１３が積層された積層型撮像素子であるが、この限りではない。撮像素子１０は、従来の撮像素子のようなフォトダイオードが形成された基板上に電荷転送路が形成される。その上に平坦化膜などを挟んでカラーフィルタ層が設けられる表面照射型の撮像素子に比べ、カラーフィルタ層と光電変換層との距離ｄを短くすることが可能である。具体的に、距離ｄは、カラーフィルタ層ＣＦの下側面から光電変換層の上側面までの距離である。本撮像素子の構成によれば、距離ｄを３μｍ以下とすることが可能である。
【００４７】
次に撮像装置に用いる撮像光学系１０１の実施例について説明する。図７は撮像光学系１０１の実施例１の広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ），（Ｂ）は撮像光学系１０１の実施例１の広角端と望遠端における収差図である。図９は撮像光学系１０１の実施例２の広角端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ），（Ｂ）は撮像光学系１０１の実施例２の広角端と望遠端における収差図である。図１１は撮像光学系１０１の実施例３の広角端におけるレンズ断面図である。図１２（Ａ），（Ｂ）は撮像光学系１０１の実施例３の広角端と望遠端における収差図である。
【００４８】
図１３は撮像光学系１０１の実施例４の広角端におけるレンズ断面図である。図１４（Ａ），（Ｂ）は撮像光学系１０１の実施例４の広角端と望遠端における収差図である。図１５は撮像光学系１０１の参考例１のレンズ断面図である。図１６は撮像光学系１０１の参考例１の収差図である。
【００４９】
実施例１，２の撮像光学系１０１は物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成される。そしてズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動するズームレンズである。そして第２レンズ群Ｌ２の像側に開口絞りＳＰを有し、開口絞りＳＰはズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と同じ軌跡で移動する。
【００５０】
実施例３，４の撮像光学系１０１は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４より構成される。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動するズームレンズである。そして第３レンズ群Ｌ３の像側に開口絞りＳＰを有し、開口絞りＳＰはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と同じ軌跡で移動する。
【００５１】
実施例１乃至４において撮像光学系の最も像側のレンズ群の焦点距離をｆｎ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。このとき、
０．０５＜｜ｆｎ／ｆｔ｜＜１．５０    ・・・（４）
なる条件式を満足する。件式（４）は、撮像光学系１０１について最も像側のレンズ群の屈折力を規定したものである。条件式（４）の下限を超えると最も像側のレンズ群の負の屈折力が強くなりすぎて、撮像光学系１０１における像面湾曲等の軸外収差の補正が困難になる。
【００５２】
逆に上限を超えると、撮像光学系１０１を小型化することが困難になる。望ましくは、条件式（４）の数値範囲を以下の条件式（４ａ）の数値範囲を満足することで、より高画質な撮像装置を実現することが容易となる。
【００５３】
０．２０＜｜ｆｎ／ｆｔ｜＜１．４０    ・・・（４ａ）
実施例１，２では開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２の像側に配置し、実施例３，４では開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３の像側に配置している。この構成によれば、ズーミングに際して望遠側で変倍用のレンズ群間における絞りユニットの干渉がなくなり変倍用のレンズ群に隣接するレンズ群の間隔を詰めることができ全系の小型化もしくは光学性能を上げる設計が容易となる。
【００５４】
参考例１の撮像光学系１０１は物体側から像側へ順に、フォーカシングに際して不動の第１レンズ群Ｇ１とフォーカシングに際して移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２を有し、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２ｎ、全系の焦点距離をｆとする。このとき、
０．０５＜｜ｆ２ｎ／ｆ｜＜１．５０    ・・・（５）
なる条件式を満足する。条件式（５）は、撮像光学系１０１について第２レンズ群Ｇ２の屈折力を規定したものである。条件式（５）の下限を超えると第２レンズ群Ｇ２の負の屈折力が強くなりすぎて、撮影光学系１０１における像面湾曲などの軸外収差の補正が困難になる。
【００５５】
逆に上限を超えると、撮像光学系１０１を小型化することが困難になる。望ましくは、条件式（５）の数値範囲を以下の条件式（５ａ）の数値範囲を満足することで、より高画質な撮像装置を実現することが容易となる。
０．２０＜｜ｆ２ｎ／ｆｔ｜＜１．４０    ・・・（５ａ）
尚、複屈折板は光軸から周辺に向かって厚みが薄くなる形状より構成しても良い。
【００５６】
次に撮像光学系１０１の実施例１乃至４と参考例１のレンズ構成について説明する。
［実施例１］
実施例１のズームレンズでは広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１，第２レンズ群Ｌ２，第３レンズ群Ｌ３はすべて移動する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、２枚の負レンズ、１枚の正レンズよりなる。最も物体側に配置されたメニスカス形状の負レンズの物体側のレンズ面は非球面形状であり、これにより主に像面湾曲を軽減している。
【００５７】
第２レンズ群Ｌ２は正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成している。最も物体側の正レンズと像側の正レンズに非球面を採用しており、これにより主に球面収差、コマ収差を軽減している。第３レンズ群Ｌ３は正レンズと負レンズより構成している。最も像側に配置された負レンズに非球面を採用しており、これによって周辺像高における像面湾曲などを良好に補正している。このように、最終の第３レンズ群Ｌ３と望遠端における全系の焦点距離の比については、それぞれ０．３１（条件式（４））と強い屈折力配置とすることで、変倍時のストロークなどを小さく設計することができる。
【００５８】
これに起因して、特に広角端の最外画角についての複屈折板１０２および撮像素子１０に入射する光線角度は下線にて約３７．７°と大きくなっている。また、ズームレンズ１０１と撮像素子１０との間には複屈折板１０２を配置しており、図１の撮像光学系１０１で説明したようにＹ断面方向において入射光束を２つの光束に分離している。先の、複屈折板１０２に対する斜め入射光に起因して、光線分離幅が軸上で設定している所望の分離幅に対して大きくなってしまう懸念がある。
【００５９】
本実施例における複屈折板１０２は、厚み０．１４ｍｍのニオブ酸リチウムより構成しており、この複屈折作用によりローパスフィルター効果（カットオフ周波数：９５本／ｍｍ）を持たせ、モアレなどによる画質劣化を抑制している。さらには、撮像光学系１０１から複屈折板１０２ＬＰＦに対し斜めに入射する軸外光束について、Ｙ断面光束は水晶で構成するとカットオフ周波数が７５本／ｍｍ程度に劣化するが、本実施例では８７本／ｍｍ程度にすることができる。これによって、低周波側のＭＴＦレスポンスを維持して、抜けのよい画質を確保している。
【００６０】
本実施例では、複屈折板１０２について分離角γと屈折角θ’との関係について、最大値１．０７（条件式（２）：広角端最外画角の下線）とすることで、軸上から周辺までの複屈折板１０２によるカットオフ周波数変動を抑制している。また、複屈折板１０２常光線および異常光線に対する屈折率について、条件式（３）の値が２．２６（条件式（３））とすることで、同じく軸上から周辺までのカットオフ周波数の変動を抑制している。本実施例では、複屈折板１０２の分離をＹ方向の２点分離方式としたが、必ずしもこの限りではなく、４点分離としても良い。
【００６１】
［実施例２］
実施例２は実施例１に比べてレンズ群の数、各レンズ群の屈折力の符号、ズーミングに際しての移動条件、各レンズ群のレンズ構成等が同じである。実施例２は実施例１と同じく、最終のレンズ群である第３レンズ群Ｌ３と望遠端における全系の焦点距離の比については、それぞれ０．３１（条件式（４））と強い屈折力配置とすることで、変倍時のストロークなどを小さくしている。これに起因して、特に広角端において最外画角について複屈折板１０２および撮像素子１０に入射する光線角度は下線にて約３８．２°と大きくなっている。
【００６２】
また、ズームレンズ１０１と撮像素子１０との間には複屈折板１０２を配置しており、図１の撮像光学系１０１で説明したようにＹ断面方向において入射光束を２つの光束に分離している。先の、複屈折板１０２に対する斜め入射光に起因して、光線分離幅が軸上で設定している所望の分離幅に対して大きくなってしまう懸念がある。
【００６３】
本実施例において複屈折板１０２は、厚み１．１５ｍｍのサファイアより構成しており、この複屈折板によりローパスフィルター効果（カットオフ周波数：９５本／ｍｍ）を持たせ、モアレなどによる画質劣化を抑制している。さらには、撮像光学系１０１から複屈折板１０２に対し斜めに入射する軸外光束について、Ｙ断面光束は水晶で構成するとカットオフ周波数が７５本／ｍｍ程度に劣化するが、本実施例では８２本／ｍｍ程度にすることができる。これによって、低周波側のＭＴＦレスポンスを維持して、抜けのよい画質を確保している。
【００６４】
本実施例では、複屈折板１０２について分離角γと屈折角θ’との関係について、最大値１．１４（条件式（２）：広角端最外画角の下線）とすることで、軸上から周辺までの複屈折板１０２によるカットオフ周波数変動を抑制している。また、複屈折板１０２の常光線および異常光線に対する屈折率について、１．７６（条件式（３））とすることで、同じく軸上から周辺までのカットオフ周波数の変動を抑制している。その他の点は、実施例１と同じである。
【００６５】
［実施例３］
実施例３のズームレンズは、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１乃至第４レンズ群Ｌ４が全て移動する。ＳＳＰ１，ＳＳＰ２はフレアーカット絞りである。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に負レンズと正レンズとを接合した接合レンズからなる。第２レンズ群Ｌ２は、２枚の負レンズと１枚の正レンズより構成している。最も物体側に配置された負レンズには非球面を配し、主に像面湾曲を軽減している。
【００６６】
第３レンズ群Ｌ３は、２枚の正レンズ、負レンズ、正レンズより構成している。第３レンズ群Ｌ３を構成する正レンズの全てに非球面が採用されており、これにより主に球面収差、コマ収差を低減している。第４レンズ群Ｌ４は、正レンズ、両レンズ面が凹形状の負レンズより構成している。最も像側に配置された負レンズについては非球面を採用しており、これによって周辺像高における像面湾曲などを良好に補正している。
【００６７】
このように、最終レンズ群である第４レンズ群Ｌ４と望遠端における全系の焦点距離の比については、それぞれ０．２５（条件式（４））と強い屈折力配置とすることで、変倍時のストロークなどを小さくしている。これに起因して、特に広角端の最外画角についての複屈折板１０２および撮像素子１０に入射する光線角度は下線にて約４０．６°と大きくなっている。また、ズームレンズ１０１と撮像素子１０との間には複屈折板１０２を配置しており、図１の撮像光学系１０１で説明したようにＹ断面方向において入射光束を２つの光束に分離している。
【００６８】
先の、複屈折板１０２に対する斜め入射光に起因して、光線分離幅が軸上で設定している所望の分離幅に対して大きくなってしまう懸念がある。本実施例における複屈折板１０２は、厚み１．１５ｍｍのサファイアより構成しており、この複屈折板１０２によりローパスフィルター効果（カットオフ周波数：９５本／ｍｍ）を持たせ、モアレなどによる画質劣化を抑制している。
【００６９】
さらには、撮像光学系１０１から複屈折板１０２に対し斜めに入射する軸外光束について、Ｙ断面光束は水晶で構成するとカットオフ周波数が７５本／ｍｍ程度に劣化するが、本実施形態では８２本／ｍｍ程度にすることができる。これによって、低周波側のＭＴＦレスポンスを維持して、抜けのよい画質を確保している。
【００７０】
本実施例では、複屈折板１０２について分離角γと屈折角θ’との関係について、最大値１．１５（条件式（２）：広角端の最外画角の下線）とすることで、軸上から周辺までの複屈折板１０２によるカットオフ周波数変動を抑制している。また、複屈折板１０２の常光線および異常光線に対する屈折率について、１．７６（条件式（３））とすることで、同じく軸上から周辺までのカットオフ周波数変動を抑制している。本実施例では、複屈折板１０２の分離をＹ方向の２点分離方式としたが、必ずしもこの限りではなく、４点分離としても良い。その他の点は、実施例１と同じである。
【００７１】
［実施例４］
実施例４は実施例３に比べて、レンズ群の数、各レンズ群の屈折力の符号、ズーミングに際しての移動条件、各レンズ群のレンズ構成等が同じである。実施例４は実施例３と同じく、最終レンズ群である第４レンズ群Ｌ４と望遠端における全系の焦点距離比については、それぞれ０．２５（条件式（４））と強い屈折力配置とすることで、変倍時のストロークなどを小さくしている。これに起因して、広角端において最外画角について複屈折板１０２および撮像素子１０に入射する光線角度は下線にて約４０．５°と大きくなっている。
【００７２】
また、ズームレンズ１０１と撮像素子１０との間には複屈折板１０２を配置しており、図１の撮像光学系１０１で説明したようにＹ断面方向において入射光束を２つの光束に分離している。先の、複屈折板１０２に対する斜め入射光に起因して、光線分離幅が軸上で設定している所望の分離幅に対して大きくなってしまう懸念がある。
【００７３】
本実施例における複屈折板１０２は、厚み０．２７ｍｍのチタン酸バリウムを用いており、この複屈折板１０２によりローパスフィルター効果（カットオフ周波数：９５本／ｍｍ）を持たせ、モアレなどによる画質劣化を抑制している。さらには、撮像光学系１０１から複屈折板１０２に対し斜めに入射する軸外光束について、Ｙ断面光束は水晶で構成するとカットオフ周波数が７５本／ｍｍ程度に劣化するが、本実施形態では８７本／ｍｍ程度にすることができる。これによって、低周波側のＭＴＦレスポンスを維持して、抜けのよい画質を確保できる。
【００７４】
本実施例では、複屈折板１０２について分離角γと屈折角θ’との関係について、最大値１．０７（条件式（２）：広角端の最外画角の下線）とすることで、軸上から周辺までの複屈折板１０２によるカットオフ周波数変動を抑制している。また、複屈折板１０２の常光線および異常光線に対する屈折率について、２．４０（条件式（３））とすることで、同じく軸上から周辺までのカットオフ周波数変動を抑制している。その他の点は、実施例３と同じである。
【００７５】
［参考例１］
参考例１の撮像光学系は、単焦点距離の撮像レンズである。Ｇ１はフォーカシングに際して不動の第１レンズ群、Ｇ２はフォーカシングに際して移動する負の屈折力の第２レンズ群である。第２レンズ群Ｇ２と全系の焦点距離の比については、１．３３（条件式（５））と強い屈折力配置とすることで、撮像光学系の小型化を図っている。これに起因して、特に最外画角についての複屈折板１０２および撮像素子１０に入射する光線角度は下線にて約３８．２°と大きくなっている。
【００７６】
また、撮像光学系１０１と撮像素子との間には複屈折板１０２を配置しており、図１の撮像光学系１０１で説明したようにＹ断面方向において入射光束を２つの光束に分離している。先の、複屈折板１０２に対する斜め入射光に起因して、光線分離幅が軸上で設定している所望の分離幅に対して大きくなってしまう懸念がある。本参考例における複屈折板１０２は、厚み０．５５ｍｍの負レンズ（Ｓ−ＬＡＨ５５：オハラ商標）と厚さ１．１５ｍｍのサファイアを接合したものを用いている。この複屈折板１０２によりローパスフィルター効果（カットオフ周波数：９５本／ｍｍ）を持たせ、モアレなどによる画質劣化を抑制している。
【００７７】
さらに複屈折板１０２の接合界面については、曲率半径Ｒ＝４００ｍｍとし、サファイアの厚みについて、光軸から外径方向に向かうにつれて薄くなるような形状としている。これにより斜め入射光束のカットオフシフトを抑制することができ、軸上特性と同じ程度（９５本／ｍｍ）にしている。これによって、低周波側のＭＴＦレスポンスを維持して、抜けのよい画質を確保している。
【００７８】
本参考例では、複屈折板１０２について分離角γと屈折角θ’との関係について、最大値１．１４（条件式（２）：広角端の最外画角の下線）とすることで、軸上から周辺まで複屈折板１０２によるカットオフ周波数変動を抑制している。また、複屈折板１０２の常光線および異常光線に対する屈折率について、１．７６（条件式（３））とすることで、同じく軸上から周辺までのカットオフ周波数の変動を抑制している。その他の点は、実施例１と同じである。
【００７９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、実施例１乃至４の全ての撮像光学系は、ズーミングに際してＦ値（Ｆナンバー）の変動を低減するために開口絞りＳＰの開口径の制御を行なってもよい。また各実施例において受光面上に形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置と組み合わせた場合などには歪曲収差量によっては電気的な補正を加えても良い。
【００８０】
次に、撮像光学系の実施例１乃至４、参考例１に対応する数値実施例１乃至４、数値参考例１を以下に示す。面番号ｉは物体面から像側に数えた順序を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の間隔である。ｎｉ，νｉはそれぞれ第ｉ番目の光学部材のｄ線に対する材料の屈折率およびアッベ数である。ＢＦはバックフォーカスであり、最終レンズ面から像面までの空気換算での距離である。レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスの値を加えたものである。
【００８１】
また、非球面に記載されている、ｋ，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０などは非球面係数である。非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を、面頂点を基準にしてｘとするとき以下の式で定義される。
ｘ＝（ｈ２／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）２｝１／２］
＋Ａ４ｈ４＋Ａ６ｈ６＋Ａ８ｈ８＋Ａ１０ｈ１０
ただし、ここでＲは曲率半径である。なお、「ｅ−ｚ」の表示は「１０−ｚ」を意味する。また、前述の各条件式と数値実施例と数値参考例における諸数値との関係を表１に示す。
【００８２】
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd        有効径
1*        26.718    0.99   1.85400    40.4       18.55
2         15.503    4.09                         16.60
3        -26.417    0.88   1.88300    40.8       16.27
4         54.420    0.10                         16.07
5         28.348    2.04   1.92286    18.9       16.15
6        240.390  (可変)                         15.93
7*        26.448    2.17   1.69350    53.2       11.93
8        -47.019    0.10                         12.03
9         19.469    2.93   1.48749    70.2       11.97
10        -23.398    0.70   1.91082    35.3       11.67
11         20.510    1.15                         11.52
12         16.437    4.40   1.48749    70.2       12.16
13*       -11.440    1.17                         12.17
14(絞り)    ∞     (可変)                         10.39
15        -36.147    3.30   1.74077    27.8       11.27
16        -16.579    1.67                         11.85
17*        -7.662    0.82   1.69350    53.2       11.81
18*       -57.523  (可変)                         13.57
19          ∞       0.14   2.30020    18.7       50.20
20          ∞       4.71                         50.20
像面        ∞   
【００８３】
非球面データ
第1面
K =-1.29774e+000  A 4=-7.05861e-006  A 6=-4.83630e-008  A 8=-5.20765e-010  A10= 2.54369e-012  
第7面
K =-1.29124e+001  A 4=-3.51337e-006  A 6=-1.02725e-006  A 8=-5.38964e-009  
第13面
K =-3.51275e-001  A 4= 1.42899e-005  A 6=-2.04340e-007  A 8= 5.27690e-009  
第17面
K = 1.01134e-001  A 4= 1.07843e-004  A 6= 3.63209e-006  A 8=-4.67839e-008  A10= 2.56149e-009  
第18面
K = 0.00000e+000  A 4=-4.22398e-005  A 6=-1.08925e-007  A 8= 2.17993e-008  A10=-1.70856e-010  
【００８４】
各種データ
ズーム比      3.36 
広角     中間     望遠
焦点距離      18.30    47.11    61.50  
Fナンバー      2.68     5.44     6.82  
画角          32.39    16.17    12.52  
像高          11.61    13.66    13.66  
レンズ全長    56.06    63.50    70.90  
BF             4.71     4.71     4.71  
d 6           12.65     2.03     0.44  
d14            7.11     7.07     7.08  
d18            4.95    23.05    32.03  
入射瞳位置    15.71    13.29    12.82  
射出瞳位置   -12.33   -30.41   -39.40  
前側主点位置  14.37    -2.79   -11.43  
後側主点位置 -13.59   -42.40   -56.79  
【００８５】
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1    1     -22.59         8.10         2.78         -3.40
L2    7      15.04        12.61         4.82         -5.79
L3   15     -19.30         5.79         3.41         -0.51
LPF   19       ∞           0.14         0.03         -0.03
【００８６】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -45.09
2       3    -20.04
3       5     34.66
4       7     24.71
5       9     22.30
6      10    -11.91
7      12     14.59
8      15     38.57
9      17    -12.83
10      19      0.00
【００８７】
（数値実施例２）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd        有効径
1*        26.729    0.99   1.85400    40.4       18.50
2         15.528    4.10                         16.56
3        -25.938    0.88   1.88300    40.8       16.23
4         57.128    0.10                         16.03
5         28.837    2.03   1.92286    18.9       16.11
6        263.336  (可変)                         15.89
7*        26.455    2.16   1.69350    53.2       11.89
8        -47.266    0.10                         11.99
9         19.323    2.93   1.48749    70.2       11.93
10        -23.437    0.70   1.91082    35.3       11.64
11         20.401    1.10                         11.48
12         16.316    4.37   1.48749    70.2       12.10
13*       -11.496    1.17                         12.11
14(絞り)    ∞     (可変)                         10.35
15        -36.546    2.94   1.74077    27.8       11.32
16        -16.453    1.66                         11.82
17*        -7.662    0.82   1.69350    53.2       11.78
18*       -60.946  (可変)                         13.55
19          ∞       1.15   1.76817    72.3       50.20
20          ∞       4.03                         50.20
像面        ∞   
【００８８】
非球面データ
第1面
K =-1.25401e+000  A 4=-6.78944e-006  A 6=-4.90084e-008  A 8=-4.74178e-010  A10= 2.22582e-012  
第7面
K =-1.29332e+001  A 4=-3.51337e-006  A 6=-1.02725e-006  A 8=-5.26211e-009  
第13面
K =-3.49003e-001  A 4= 1.35166e-005  A 6=-2.17196e-007  A 8= 5.41737e-009  
第17面
K = 1.04117e-001  A 4= 1.07843e-004  A 6= 3.63209e-006  A 8=-4.67839e-008  A10= 2.56149e-009  
第18面
K = 0.00000e+000  A 4=-4.07872e-005  A 6=-8.17994e-008  A 8= 2.09540e-008  A10=-1.67184e-010  
【００８９】
各種データ
ズーム比      3.36 
広角     中間     望遠
焦点距離      18.30    47.10    61.50  
Fナンバー      2.68     5.45     6.83  
画角          32.39    16.17    12.52  
像高          11.61    13.66    13.66  
レンズ全長    56.06    63.50    70.90  
BF             4.03     4.03     4.03  
d 6           12.55     2.02     0.44  
d14            7.32     7.24     7.23  
d18            4.97    23.03    32.01  
d20            4.03     4.03     4.03  
入射瞳位置    15.67    13.24    12.77  
射出瞳位置   -12.90   -30.92   -39.90  
前側主点位置  14.19    -3.12   -11.81  
後側主点位置 -14.27   -43.06   -57.47  
【００９０】
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1    1     -22.61         8.09         2.77         -3.41
L2    7      15.04        12.53         4.72         -5.77
L3   15     -19.32         5.41         3.32         -0.41
LPF   19       ∞           1.15         0.33         -0.33
【００９１】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -45.23
2       3    -20.10
3       5     34.94
4       7     24.76
5       9     22.22
6      10    -11.88
7      12     14.59
8      15     38.03
9      17    -12.72
10      19      0.00
【００９２】
（数値実施例３）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd        有効径
1         83.802    1.52   1.95906    17.5       41.50
2         68.984    5.01   1.59282    68.6       40.69
3       -455.147  (可変)                         40.15
4*      -383.342    1.10   1.85400    40.4       27.84
5*        27.372    5.25                         24.24
6        -39.169    0.76   1.77250    49.6       24.01
7         73.916    0.10                         24.03
8         41.806    3.17   1.95906    17.5       24.28
9        537.725  (可変)                         24.04
10          ∞     (可変)                         18.12
11          ∞     (可変)                         19.50
12*        62.359    1.54   1.85400    40.4       18.09
13        510.481    0.17                         18.02
14*        17.431    5.72   1.55332    71.7       17.94
15        -25.308    0.17                         17.69
16         35.087    0.68   2.00069    25.5       15.71
17         15.528    8.25                         14.73
18        244.982    2.52   1.49710    81.6       13.71
19*       -14.864    1.69                         13.59
20(絞り)    ∞     (可変)                         11.29
21       -794.640    3.65   1.72825    28.5       13.25
22        -14.176    0.52                         13.56
23*       -11.104    0.68   1.85400    40.4       13.44
24*        39.981  (可変)                         14.41
25          ∞       1.15   1.76817    72.3       49.71
26          ∞       6.54                         49.71
像面        ∞   
【００９３】
非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.34262e-005  A 6= 6.03700e-008  A 8=-8.08291e-011  A10= 1.04394e-014  
第5面
K = 1.01039e+000  A 4=-1.25183e-005  A 6= 3.80336e-008  A 8= 1.92085e-011  A10= 7.71512e-013  
第12面
K =-2.22238e+001  A 4=-6.16775e-005  A 6=-8.49737e-008  A 8=-4.66501e-010  
第14面
K =-1.58624e-001  A 4= 2.68609e-005  A 6=-1.61353e-007  A 8=-7.59830e-010  
第19面
K =-9.18859e-001  A 4= 1.99497e-005  A 6=-2.13510e-007  A 8= 5.10659e-009  A10=-5.02247e-011  
第23面
K =-9.03722e-001  A 4= 4.13018e-005  A 6=-2.33457e-006  A 8= 5.40542e-008  A10=-4.74604e-010  
第24面
K = 3.92793e+000  A 4= 4.74399e-006  A 6=-1.73814e-006  A 8= 4.07225e-008  A10=-3.05118e-010  
【００９４】
各種データ
ズーム比      5.01 
広角     中間     望遠
焦点距離      17.55    49.54    87.90  
Fナンバー      2.06     4.00     6.00  
画角          34.10    15.42     8.83  
像高          11.88    13.66    13.66  
レンズ全長    80.77   100.19   122.04  
BF             6.54     6.54     6.54  
d 3            0.70    21.46    36.17  
d 9           21.78     5.74     0.45  
d10           -5.07    -2.54     0.00  
d11            5.07     2.54     0.00  
d20            6.69     5.39     5.07  
d24            1.40    17.40    30.17  
d26            6.54     6.54     6.54  
入射瞳位置    28.50    63.58   100.16  
射出瞳位置    -8.61   -23.98   -36.57  
前側主点位置  25.73    32.70     8.82  
後側主点位置 -11.01   -43.00   -81.36  
【００９５】
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1    1     134.26         6.53         0.13         -3.81
L2    4     -22.83        10.38         1.54         -6.29
SSP1   10       ∞           0.00         0.00         -0.00
SSP2   11       ∞           0.00         0.00         -0.00
L3   12      20.00        20.74         9.76        -12.72
L4   21     -21.98         4.85         3.37          0.34
LPF   25       ∞           1.15         0.33         -0.33
【００９６】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -428.33
2       2    101.41
3       4    -29.88
4       6    -33.04
5       8     47.12
6      12     83.05
7      14     19.59
8      16    -28.33
9      18     28.28
10      21     19.78
11      23    -10.11
12      25      0.00
【００９７】
（数値実施例４）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd        有効径
1         87.592    1.52   1.95906    17.5       41.20
2         71.741    4.89   1.59282    68.6       40.42
3       -412.996  (可変)                         39.90
4*      -354.609    1.10   1.85400    40.4       27.81
5*        27.583    5.19                         24.25
6        -39.284    0.76   1.77250    49.6       24.05
7         75.009    0.10                         24.09
8         41.797    3.17   1.95906    17.5       24.35
9        526.549  (可変)                         24.11
10          ∞     (可変)                         18.25
11          ∞     (可変)                         19.62
12*        62.393    1.53   1.85400    40.4       18.22
13        491.628    0.17                         18.16
14*        17.506    5.76   1.55332    71.7       18.07
15        -25.280    0.17                         17.70
16         35.567    0.68   2.00069    25.5       15.73
17         15.680    8.37                         14.75
18        234.522    2.52   1.49710    81.6       13.69
19*       -14.881    1.69                         13.58
20(絞り)    ∞     (可変)                         11.27
21       -398.734    3.69   1.72825    28.5       13.25
22        -14.080    0.52                         13.58
23*       -11.054    0.68   1.85400    40.4       13.46
24*        41.634  (可変)                         14.45
25          ∞       0.27   2.42727    12.3       49.71
26          ∞       6.63                         49.71
像面        ∞   
【００９８】
非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.34460e-005  A 6= 5.97995e-008  A 8=-8.43400e-011  A10= 2.44499e-014  
第5面
K = 1.02075e+000  A 4=-1.22710e-005  A 6= 3.80330e-008  A 8= 1.43361e-011  A10= 7.41545e-013  
第12面
K =-2.21827e+001  A 4=-6.15826e-005  A 6=-8.32863e-008  A 8=-4.76764e-010  
第14面
K =-1.51256e-001  A 4= 2.71009e-005  A 6=-1.60274e-007  A 8=-7.51866e-010  
第19面
K =-9.26979e-001  A 4= 2.02638e-005  A 6=-2.04224e-007  A 8= 4.98395e-009  A10=-4.87557e-011  
第23面
K =-8.92278e-001  A 4= 4.01234e-005  A 6=-2.29195e-006  A 8= 5.33383e-008  A10=-4.71650e-010  
第24面
K = 4.06251e+000  A 4= 4.97579e-006  A 6=-1.69197e-006  A 8= 3.98466e-008  A10=-2.99586e-010  
【００９９】
各種データ
ズーム比      4.99 
広角     中間     望遠
焦点距離      17.53    49.12    87.54  
Fナンバー      2.06     4.00     6.00  
画角          34.13    15.54     8.87  
像高          11.88    13.66    13.66  
レンズ全長    80.44   100.01   122.04  
BF             6.63     6.63     6.63  
d 3            0.70    21.76    36.26  
d 9           21.85     5.80     0.45  
d10           -5.07    -2.54     0.00  
d11            5.07     2.54     0.00  
d20            6.70     5.44     5.13  
d24            1.79    17.60    30.81  
d26            6.63     6.63     6.63  
入射瞳位置    28.38    63.55    98.78  
射出瞳位置    -8.49   -23.69   -36.73  
前側主点位置  25.58    33.10     9.56  
後側主点位置 -10.90   -42.49   -80.92  
【０１００】
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1    1     137.27         6.41         0.22         -3.65
L2    4     -22.98        10.33         1.51         -6.27
SSP1   10       ∞           0.00         0.00         -0.00
SSP2   11       ∞           0.00         0.00         -0.00
L3   12      20.05        20.88         9.90        -12.82
L4   21     -21.89         4.88         3.32          0.28
LPF   25       ∞           0.27         0.06         -0.06
【０１０１】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -433.74
2       2    103.49
3       4    -29.93
4       6    -33.28
5       8     47.19
6      12     83.54
7      14     19.63
8      16    -28.51
9      18     28.24
10      21     19.96
11      23    -10.17
12      25      0.00
【０１０２】
（数値参考例１）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd        有効径
1*        41.185    1.25   1.62230    53.2       31.12
2         12.034    6.18                         22.39
3*        36.234    2.78   1.83400    37.2       22.26
4         65.324   10.72                         21.08
5*        14.621    4.57   1.56883    56.4       12.57
6        -14.052    0.95   1.72047    34.7       11.01
7        -25.508    1.95                         10.36
8(絞り)    ∞       1.95                          7.42
9        -17.664    0.95   1.73800    32.3        8.46
10         16.292    4.57   1.83481    42.7        8.54
11*       -24.463   10.34                         10.38
12        -39.931    2.75   1.69680    55.5       21.80
13        -25.676    3.94                         23.21
14        -13.749    1.25   1.75520    27.5       23.39
15*       -41.195    3.00                         29.13
16          ∞       0.55   1.76200    40.1       44.00
17        400.000    1.15   1.76817    72.3       44.00
18          ∞       0.45                         44.00
像面        ∞   
【０１０３】
非球面データ
第1面
K = 2.93750e+000  A 4= 5.02474e-006  A 6=-2.72892e-008  A 8= 1.15072e-010  A10=-2.08454e-013  
第3面
K =-3.27015e-001  A 4=-6.63083e-006  A 6= 2.04029e-008  A 8=-2.09015e-010  A10= 2.49091e-013  
第5面
K =-1.56147e+000  A 4= 7.73944e-005  A 6= 1.82575e-007  A 8= 1.52651e-010  
第11面
K =-1.04975e+001  A 4=-8.80698e-006  A 6= 1.11904e-006  A 8=-4.72936e-009  
第15面
K =-3.07779e+001  A 4=-6.95493e-005  A 6= 6.52660e-008  A 8=-1.98710e-010  A10= 5.62295e-013  
【０１０４】
各種データ
ズーム比      1.00 
焦点距離      20.92  
Fナンバー      3.60  
画角          33.14  
像高          13.66  
レンズ全長    59.3  
BF             0.45    
入射瞳位置    15.76  
射出瞳位置   -18.72  
前側主点位置  13.84  
後側主点位置 -20.48  
【０１０５】
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1      20.92        58.87        13.84        -20.48
【０１０６】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -27.78
2       3     93.50
3       5     13.37
4       6    -44.99
5       9    -11.35
6      10     12.34
7      12     95.63
8      14    -27.87
9      16   -524.93
10      17    520.72
【０１０７】
【表１】
0006598465.tif 000002
【符号の説明】
【０１０８】
１０１：撮像光学系      １０２：複屈折板      １０：電子撮像素子
Ｌ１  第１レンズ群      Ｌ２  第２レンズ群      Ｌ３  第３レンズ群
Ｌ４  第４レンズ群
【図１】
0006598465.tif 000003
【図２】
0006598465.tif 000004
【図３】
0006598465.tif 000005
【図４】
0006598465.tif 000006
【図５】
0006598465.tif 000007
【図６】
0006598465.tif 000008
【図７】
0006598465.tif 000009
【図８】
0006598465.tif 000010
【図９】
0006598465.tif 000011
【図１０】
0006598465.tif 000012
【図１１】
0006598465.tif 000013
【図１２】
0006598465.tif 000014
【図１３】
0006598465.tif 000015
【図１４】
0006598465.tif 000016
【図１５】
0006598465.tif 000017
【図１６】
0006598465.tif 000018