(57)【要約】      （修正有）【課題】カメラ本体の小型化に適切なズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供すること。【解決手段】負、正、正の３群構成。変倍時、第１レンズ群Ｇ１−第２レンズ群Ｇ２間は減少し、第２レンズ群−第３レンズ群Ｇ３間は増大するように、すべてのレンズ群が光軸方向に移動。第３レンズ群の移動により、近距離合焦。第１レンズ群が、像側が凹面で且つ非球面の負レンズ成分Ｌ１１と、像側が凹面のメニスカス形状の正レンズ成分Ｌ１２により構成され、第２レンズ群が、正レンズ成分Ｌ２１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、第３レンズ群が、少なくとも１面の非球面を有する正レンズ成分Ｌ３により構成されるズームレンズ１。【選択図】図２
2008203449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正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レンズ群が配置されて構成され、
広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が減少し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が増大するように、すべてのレンズ群が光軸方向に移動して、少なくとも、前記第２レンズ群が物体側へ移動し、前記第３レンズ群が像側へ移動するとともに、
被写体位置が変化した際に、前記第３レンズ群の移動により、近距離合焦を行い、
前記第１レンズ群が、像側に凹面を向け像側レンズ面が非球面で構成される負レンズ成分Ｌ１１と、その像側に空気間隔を隔てて配置され、像側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズ成分Ｌ１２により構成され、
前記第２レンズ群が、正レンズ成分Ｌ２１と、その像側に空気間隔を隔てて配置され両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、
前記第３レンズ群が、物体側レンズ面か像側レンズ面の少なくともいずれか一方が非球面である正レンズ成分Ｌ３により構成され、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（１）０．１２＜φ24・ｆｗ＜０．２２
但し、
φ24：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２の接合面の屈折力であり、以下の式で定義される
φ24＝（ｎ５−ｎ４）／R24    （ｎ５＜ｎ４）
ｎ５：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２を構成する負レンズのｄ線（波長＝５８７．６ｎｍ（ナノメータ））に対する屈折率
ｎ４：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２を構成する正レンズのｄ線に対する屈折率
R24：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２の接合面の曲率半径
ｆｗ：広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【請求項２】
以下の条件式（２）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。
（２）０．２５＜ｆｗ／ｒ22＜０．３２
但し、
ｒ22：第１レンズ群中に配置される正レンズ成分Ｌ１２の像側レンズ面の曲率半径
とする。
【請求項３】
以下の条件式（３）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。
（３）−０．５＜（ｒ31＋ｒ32）／（ｒ31−ｒ32）＜−０．３
但し、
ｒ31：第２レンズ群中に配置される正レンズ成分Ｌ２１の物体側レンズ面の曲率半径
ｒ32：第２レンズ群中に配置される正レンズ成分Ｌ２１の像側レンズ面の曲率半径
とする。
【請求項４】
以下の条件式（４）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。
（４）１．３＜β2w・β2t＜１．５
但し、
β2w：広角端状態における第２レンズ群の横倍率
β2t：望遠端状態における第２レンズ群の横倍率
とする。
【請求項５】
以下の条件式（５）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。
（５）１．８＜ｆ３／ｆｗ＜３
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項６】
ズームレンズと、該ズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する固体撮像素子を備えた撮像装置であって、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正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レンズ群により構成され、
広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が減少し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が増大するように、すべてのレンズ群が光軸方向に移動して、少なくとも、前記第２レンズ群が物体側へ移動し、前記第３レンズ群が像側へ移動するとともに、
被写体位置が変化した際に、前記第３レンズ群の移動により、近距離合焦を行い、
前記第１レンズ群が、像側に凹面を向け像側レンズ面が非球面で構成される負レンズ成分Ｌ１１と、その像側に空気間隔を隔てて配置され、像側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズ成分Ｌ１２により構成され、
前記第２レンズ群が、正レンズ成分Ｌ２１と、その像側に空気間隔を隔てて配置され両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、
前記第３レンズ群が、物体側レンズ面か像側レンズ面の少なくともいずれか一方が非球面である正レンズ成分Ｌ３により構成され、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする撮像装置。
（１）０．１２＜φ24・ｆｗ＜０．２２
但し、
φ24：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２の接合面の屈折力であり、以下の式で定義される
φ24＝（ｎ５−ｎ４）／R24    （ｎ５＜ｎ４）
ｎ５：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２を構成する負レンズのｄ線に対する屈折率
ｎ４：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２を構成する正レンズのｄ線に対する屈折率
R24：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２の接合面の曲率半径
ｆｗ：広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、小型のズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カメラにおける記録手段として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の光電変換素子を用いた撮像素子によって、撮像素子面上に形成された被写体像を、各光電変換素子によって被写体像の光量を電気的出力に変換して、記録する方法が知られている。
【０００３】
これら光電変換素子を用いた撮像素子によって、被写体像を記録する、所謂、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に好適なズームレンズとしては、例えば、負正正３群ズームレンズが知られている。
【０００４】
負正正３群ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正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レンズ群の３つのレンズ群が配置されて構成され、焦点距離がもっとも短い広角端状態から焦点距離がもっとも長い望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔が狭まり、第２レンズ群と第３レンズ群との間の間隔が広がるように、少なくとも、第２レンズ群が物体側へ移動するとともに、第１レンズ群と第３レンズ群を光軸方向に移動する。
【０００５】
具体的には、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４等に記載されたものが知られている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−８９１１０号公報
【特許文献２】特開２００２−２７７７４０号公報
【特許文献３】特開２００１−３１８３１１号公報
【特許文献４】特開２００３−３０７６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の負正正３群ズームレンズでは、広角端状態におけるレンズ全長が大きいために、カメラ本体の高さを低くすることができない、第１レンズ群を移動させるためのカム軌道の傾斜がキツくなりすぎて、充分な停止精度を確保することができないといった問題点があった。
【０００８】
本発明は前記した問題点に鑑みて為されてものであり、カメラ本体の小型化に適切なズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態によるズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正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レンズ群が配置されて構成され、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が減少し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が増大するように、すべてのレンズ群が光軸方向に移動して、少なくとも、前記第２レンズ群が物体側へ移動し、前記第３レンズ群が像側へ移動するとともに、被写体位置が変化した際に、前記第３レンズ群の移動により、近距離合焦を行い、前記第１レンズ群が、像側に凹面を向け像側レンズ面が非球面で構成される負レンズ成分Ｌ１１と、その像側に空気間隔を隔てて配置され、像側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズ成分Ｌ１２により構成され、前記第２レンズ群が、正レンズ成分Ｌ２１と、その像側に空気間隔を隔てて配置され両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、前記第３レンズ群が、物体側レンズ面か像側レンズ面の少なくともいずれか一方が非球面である正レンズ成分Ｌ３により構成され、以下の条件式（１）を満足する。
（１）０．１２＜φ24・ｆｗ＜０．２２
但し、
φ24：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２の接合面の屈折力であり、以下の式で定義される
φ24＝（ｎ５−ｎ４）／R24    （ｎ５＜ｎ４）
ｎ５：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２を構成する負レンズのｄ線（波長＝５８７．６ｎｍ（ナノメータ））に対する屈折率
ｎ４：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２を構成する正レンズのｄ線に対する屈折率
R24：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２の接合面の曲率半径
ｆｗ：広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【００１０】
また、本発明の一実施形態による撮像装置は、前記本発明の一実施形態によるズームレンズと、該ズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する固体撮像素子を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、カメラ本体の小型化に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
先ず、本発明ズームレンズについて説明する。
【００１４】
本発明ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正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レンズ群が配置されて構成され、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が減少し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が増大するように、すべてのレンズ群が光軸方向に移動して、少なくとも、前記第２レンズ群が物体側へ移動し、前記第３レンズ群が像側へ移動するとともに、被写体位置が変化した際に、前記第３レンズ群の移動により、近距離合焦を行い、前記第１レンズ群が、像側に凹面を向け像側レンズ面が非球面で構成される負レンズ成分Ｌ１１と、その像側に空気間隔を隔てて配置され、像側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズ成分Ｌ１２により構成され、前記第２レンズ群が、正レンズ成分Ｌ２１と、その像側に空気間隔を隔てて配置され両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、前記第３レンズ群が、物体側レンズ面か像側レンズ面の少なくともいずれか一方が非球面である正レンズ成分Ｌ３により構成され、以下の条件式（１）を満足する。
（１）０．１２＜φ24・ｆｗ＜０．２２
但し、
φ24：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２の接合面の屈折力であり、以下の式で定義される
φ24＝（ｎ５−ｎ４）／R24    （ｎ５＜ｎ４）
ｎ５：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２を構成する負レンズのｄ線に対する屈折率
ｎ４：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２を構成する正レンズのｄ線に対する屈折率
R24：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２の接合面の曲率半径
ｆｗ：広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【００１５】
これによって、カメラ本体の小型化に寄与するズームレンズを得ることができる。
【００１６】
広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔が減少することにより、第２レンズ群の横倍率が変化して、レンズ系全体の焦点距離が変化する。第３レンズ群は光軸方向に移動することにより、レンズ位置状態が変化する際に発生する像面湾曲の変動を良好に補正する。
【００１７】
近距離合焦時に第３レンズ群を移動させることにより、鏡筒構造の簡略化を図ることができる。すなわち、第３レンズ群のレンズ径が小さいからである。
【００１８】
従来から、負正正３群ズームレンズは、各レンズ群同士の間隔を最小とするような状態で、カメラ本体内に格納する、所謂、沈胴式カメラに多く用いられてきた。
【００１９】
これら沈胴式カメラに用いられるズームレンズは、カメラ本体の薄型化を図るために、レンズ群の厚みの薄型化と同時に、レンズ全長の短縮化を図る必要があった。これは、沈胴式カメラにあっては、レンズを保持する鏡筒を光軸方向に移動させて、沈胴時に各鏡筒が重なるように構成して、本体内に収納するからである。
【００２０】
本発明ズームレンズにおいては、後述するように、第２レンズ群の横倍率を負に大きく用いることで、広角端状態におけるレンズ全長を従来に比べて短縮している。
【００２１】
しかしながら、単純に、第２レンズ群の横倍率を変化させた場合、広角端状態における画角が狭まってしまう、望遠端状態におけるレンズ全長が従来よりも大型化してしまう、望遠端状態において第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔を充分に確保できなくなってしまう、といった問題点が生じてしまう。これら問題点を解決する近道は、第１レンズ群と第２レンズ群の屈折力を強めることだが、そうすると今度は、製造時に発生する製造誤差によって、光学性能が著しく劣化してしまう、広角端状態において画角の変化に伴って発生する軸外収差が大きくなってしまう、という問題点が新たに生じてしまう。
【００２２】
そこで、本発明ズームレンズにおいては、第１レンズ群を負レンズＬ１１及び正レンズＬ１２の２枚のレンズで構成し、負レンズＬ１１の像側レンズ面を非球面とし、第２レンズ群を正レンズＬ２１及び正レンズと負レンズとの接合負レンズＬ２２で構成し、第３レンズ群を正レンズＬ３で構成するとともに、以下の２点に着目することにより、上記問題点を解決し、製造時における組付誤差等の影響を小さくして安定した光学性能を確保することができる。
１）広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に第３レンズ群が像側へ移動する
２）接合面の屈折力を適切に設定する。
【００２３】
第１レンズ群を、負レンズＬ１１とその像側に空気間隔を隔てて配置される正レンズＬ１２とにより構成し、ダブレット構成とすることで、軸上収差、軸外収差を良好に補正することができる。また、負レンズＬ１１の像側レンズ面を非球面にすることで、特に広角端状態で発生しやすい画角の変化に伴うコマ収差の変動を良好に補正することができる。
【００２４】
第２レンズ群を、正レンズＬ２１と、その像側に空気間隔を隔てて配置された、正レンズと負レンズとの接合レンズＬ２２とにより構成することで、広角端状態で発生しやすい負の歪曲収差を良好に補正することができる。
【００２５】
特に、製造時に発生する正レンズＬ２１と接合レンズＬ２２との間の相互倒れによる光学性能の劣化を防ぐために、接合レンズＬ２２において正レンズの屈折率を負レンズの屈折率より高くして、接合面が物体側に凹面を向けるように設定することで、接合面が正の屈折力を有するようにして、正レンズの物体側レンズ面の曲率半径を緩めている。接合面が物体側に凹面を向けるように設定することで、接合面での軸外収差の発生も抑えることができる。
【００２６】
第３レンズ群は正レンズＬ３により構成される。正レンズＬ３は物体側レンズ面か像側レンズ面かの少なくともいずれか一方を非球面とすることで、特に、望遠端状態で画角の変化に伴って発生するコマ収差の変動を良好に補正することができる。
【００２７】
さらに、第３レンズ群を広角端状態では像面から離して配置することで、負の歪曲収差の発生を抑えることができる。また、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第３レンズ群を像側へ移動させ、第３レンズ群を通過する軸外光束の高さが変化することを利用して、レンズ位置状態の変化に伴う軸外収差の変動を良好に補正することができる。
【００２８】
なお、広角端状態だけでなく、望遠端状態でのレンズ全長も短縮することが考えられるが、各レンズ群の屈折力がより強まってしまい、製造時における組付誤差等の影響が大きくなり、安定した光学品質を確保することが難しい。そこで、本発明ズームレンズにおいては、広角端状態でのレンズ全長の短縮を主眼とした。
【００２９】
なお、好ましくは、開口絞りを、第１レンズ群と第２レンズ群との間に配置し、レンズ位置状態が変化する際に第２レンズ群と一体的に移動させることが望ましい。これによって、開口絞りが第１レンズ群の像側に配置されることになるため、負レンズＬ１１の像側レンズ面が像側に凹面を向け、正レンズＬ１２の像側レンズ面が像側に凹面を向けるようになり、広角端状態で発生する軸外収差を良好に補正することができる。そして、広角端状態では第１レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れて通過し、その結果、軸外収差と軸上収差とを独立して補正することができる。また、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と開口絞りとの間の距離が狭まることによって、第１レンズ群を通過する軸外光束が光軸に近づき、その結果、レンズ位置状態が変化する際に発生する軸外収差の変動を良好に補正することができる。
【００３０】
前記条件式（１）は第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２の接合面の屈折力を規定する条件式である。
【００３１】
従来から、第２レンズ群を正レンズ及び正レンズと負レンズとの接合負レンズで構成する場合、正レンズと接合負レンズとの相互倒れによる性能劣化が著しいという問題があった。これは、正レンズを構成する物体側レンズ面をＲ21、像側レンズ面をＲ22、接合レンズを構成する物体側レンズ面をＲ23、接合面をＲ24、像側レンズ面をＲ25とする時、Ｒ21、Ｒ22、Ｒ23の３つのレンズ面が正の屈折力を有して収斂作用を成し、接合面Ｒ24が色収差の補正作用を成し、レンズ面Ｒ25が負の屈折力を有して発散作用を成していた。従って、正レンズと接合レンズとが製造時に相互偏芯を起こした際に、収斂作用を有する３つの面のうち１つだけがズレることになり、光学性能が低下してしまっていた。特に、接合レンズの物体側レンズ面Ｒ23は物体側に強い凸面を向けているため、偏芯時に画面周辺部の性能低下を引き起こしてしまっていた。
【００３２】
そこで、本発明ズームレンズにおいては、色収差補正を主に行っていた接合レンズＬ２２の接合面Ｒ24の正の屈折力を強めることで、物体側レンズ面Ｒ23の屈折力を弱めて、上記相互偏芯による光学性能の低下を軽減している。
【００３３】
条件式（１）の上限値を上回った場合、接合面Ｒ24の屈折力が強くなりすぎて、接合面で高次の負の球面収差が発生して、光学性能が低下してしまう。また、正レンズが研磨加工や心取り加工可能となるだけ、中心厚を増やさざるを得なく、小型化に反してしまう。
【００３４】
条件式（１）の下限値を下回った場合、前記した通り、接合面Ｒ24の正の屈折力が弱まり、接合レンズＬ２２の物体側レンズ面Ｒ23の屈折力が強まるため、製造時に発生する正レンズＬ２１と接合レンズＬ２２との相互倒れによる光学性能の劣化が大きくなり、安定した光学性能を得ることが難しくなってしまう。
【００３５】
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、広角端状態における軸外収差を抑え、光学性能をさらに向上させるために、ｒ22を第１レンズ群中に配置される正レンズ成分Ｌ１２の像側レンズ面の曲率半径として、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）０．２５＜ｆｗ／ｒ22＜０．３２
条件式（２）は第１レンズ群中の正レンズＬ１２の形状を規定する条件式である。
【００３６】
条件式（２）の下限値を下回った場合、正レンズＬ１２で広角端状態において発生する負の像面湾曲が大きくなりすぎてしまい、さらなる高性能化を図ることが難しくなってしまう。
【００３７】
逆に、条件式（２）の上限値を上回った場合、正レンズＬ１２の主点位置が像側へ移動して、レンズ全長が大きくなってしまうため、好ましくない。
【００３８】
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、広角端状態における軸上収差をより良好に補正して、更なる高画質化を図るために、ｒ31を第２レンズ群中に配置される正レンズ成分Ｌ２１の物体側レンズ面の曲率半径、ｒ32を第２レンズ群中に配置される正レンズ成分Ｌ２１の像側レンズ面の曲率半径として、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）−０．５＜（ｒ31＋ｒ32）／（ｒ31−ｒ32）＜−０．３
条件式（３）は第２レンズ群中に配置される正レンズＬ２１の形状を規定する条件式である。
【００３９】
条件式（３）の上限値を上回った場合、正レンズＬ２１の物体側レンズ面による収斂作用が弱まり、第２レンズ群の主点位置が像側に移動するため、レンズ全長の短縮化が難しくなってしまう。
【００４０】
逆に、条件式（３）の下限値を上回った場合、正レンズＬ２１の物体側レンズ面による収斂作用が強まり、負の球面収差の補正が不足してしまう。
【００４１】
なお、正レンズＬ２１の物体側レンズ面を非球面にすることで、負の球面収差を良好に補正することも可能だが、正レンズＬ２１の物体側レンズ面の曲率が強まるに従って、負レンズの像側レンズ面の曲率も強まる。その結果、接合レンズＬ２２で発生する正の球面収差が増大するため、正レンズＬ２１と接合レンズＬ２２との間の相互偏心による光学性能の低下を免れず、さらなる高画質化を図ることが難しくなってしまう。
【００４２】
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、広角端状態でのレンズ全長を短縮化するために、β2wを広角端状態における第２レンズ群の横倍率、β2tを望遠端状態における第２レンズ群の横倍率として、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）１．３＜β2w・β2t＜１．５
条件式（４）は第２レンズ群の横倍率を規定する条件式である。
【００４３】
条件式（４）の下限値を下回った場合、広角端状態でのレンズ全長の短縮化が充分図れなくなってしまう。
【００４４】
条件式（４）の上限値を上回った場合、望遠端状態における第２レンズ群の横倍率が大きくなりすぎて、第１レンズ群と第２レンズ群の光軸方向での停止精度が極めて高まってしまう。停止精度が高まると、製造時の組付誤差によって生じる停止誤差によっても、像位置が光軸方向に変化してしまうため、フォーカス位置の検出精度が低下して、画像にボケが生じてしまう。
【００４５】
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、さらなる小型化を実現するために、ｆ３を第３レンズ群の焦点距離として、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）１．８＜ｆ３／ｆｗ＜３
条件式（５）は第３レンズ群の焦点距離を規定する条件式である。
【００４６】
条件式（５）の上限値を上回った場合、近距離合焦時に必要な第３レンズ群の移動量が大きくなりすぎて、広角端状態において、被写体位置が近づいた際に、第２レンズ群と第３レンズ群との間の間隔を充分に確保することができなくなってしまう。
【００４７】
条件式（５）の下限値を下回った場合、第３レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れて、第３レンズ群のレンズ径が大きくなりすぎて、小径化を阻害する。
【００４８】
前記したように、本発明及び本発明の実施形態によるズームレンズにあっては、全長の短縮、特に広角端における全長の短縮化及び小径化が可能である。そのため、本発明及び本発明の実施形態によるズームレンズはいわゆる沈胴式カメラに使用するのに好適であり、カメラ本体の薄型化と低背化に寄与する。
【００４９】
ここで、沈胴式カメラについて、少し説明する。
【００５０】
前記したように、従来から、負正正３群ズームレンズは、各レンズ群同士の間隔を最小とするような状態で、カメラ本体内に格納する、所謂、沈胴式カメラに多く用いられてきた。
【００５１】
これら沈胴式カメラに用いられるズームレンズは、カメラ本体の薄型化を図るために、レンズ厚の薄型化と同時に、レンズ全長の短縮化を図る必要があった。これは、レンズを保持し、光軸方向に移動させる鏡筒を複数の筒で構成して、沈胴時に各鏡筒が重なるようにして、本体内に収納するからである。
【００５２】
従来にあっては、カメラ本体の薄型化を図るために、広角端状態と望遠端状態でのレンズ全長がおおよそ同じ状態となるようにして、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群が一旦像側へ移動した後、物体側に移動するように構成していた。
【００５３】
第１レンズ群は第２レンズ群の横倍率が−１から０の範囲で像側へ移動して、−１より小さくなると物体側へ移動する。従って、負正正３群ズームレンズでは広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する途中に第２レンズ群の横倍率が−１となる位置を含んでいる。
【００５４】
沈胴式構造としては、例えば、図１４に示す、３つの鏡筒Ａ（第１レンズ群１ｇを支持）、Ｂ（第２レンズ群２ｇを支持）、Ｃ（第３レンズ群３ｇを支持）が重なり合い、２つの鏡筒Ａ、Ｂが光軸方向に駆動される、２段沈胴式が知られている。なお、図１４は右側に収納状態を、左側に使用状態を、それぞれ示す。
【００５５】
鏡筒Ｂは回転駆動されることで、鏡筒Ｃとの間に設けられたカム溝に沿って光軸方向に可動であり、沈胴状態から広角端状態までは鏡筒Ｂが光軸方向に繰り出され、広角端状態から望遠端状態までは鏡筒Ｂが光軸方向に固定される。鏡筒Ａは鏡筒Ｂ内に設けられたカム溝に沿って光軸方向に可動であり、沈胴状態から広角端状態までは鏡筒Ａが鏡筒Ｂに対して繰り出され、広角端状態から望遠端状態までは所定のカム軌道に従って光軸方向に駆動される。第２レンズ群２ｇは鏡筒Ｂの内壁に設けられたカム溝に沿って光軸方向に駆動される。
【００５６】
図１５はＢ鏡筒内壁に設けられたＡ鏡筒を駆動するためのカム溝ｃｇを示す概略図である。Ａ鏡筒の外周３箇所に設けられた図示しないカムピンとＢ鏡筒内壁のカム溝ｃｇとが摺動可能に嵌合する構造となっており、Ａ鏡筒はＢ鏡筒の内側に位置した直進筒（図示せず）に形成された前後方向に延びる直進溝と前記カムピンとが摺動可能に係合することによって回転不能とされるため、Ｂ鏡筒内壁の回転により、カム溝ｃｇに従って光軸方向に移動される構造である。
【００５７】
区間Ｓはカメラの電源を入れた際の駆動範囲であり、沈胴状態（図中Reset位置）から広角端状態（図中Wide位置）まで第１レンズ群１ｇを光軸方向に移動させる。区間Ｔは実使用時のズーム駆動範囲であり、広角端状態（図中Wide位置）から望遠端状態（図中Tele位置）まで第１レンズ群１ｇを光軸方向に移動させる。
【００５８】
前記した通り、従来は広角端状態と望遠端状態でのレンズ全長がほぼ一致していたため、沈胴状態から広角端状態までの第１レンズ群の移動量が大きく、そのため、Ｂ鏡筒の回転角が大きくなっていた。これは、少ない回転角で大きな移動量を得ようとすると、カム溝の傾斜角を大きくしなければならず、回転力を光軸方向への移動力として伝達するための負荷が非常に大きくなってしまう。
【００５９】
そのため、ある一定角度以上にはカム溝ｃｇの傾斜角を大きくすることができないため、Ｂ鏡筒の外径を大きくする（つまり、図１５では上下方向の長さを長くする）か、区間Ｓでの回転角を増やさざるを得ない。
【００６０】
また、広角端状態では、第１レンズ群の移動方向が逆転するため、図１６に示すように、急激に角度が変化する箇所ｓｄをＲでつなぐ形状とせざるを得ず、区間ＴでのＢ鏡筒の回転角が小さくなると、広角端状態から望遠端状態に向かう開始部分でのカム溝の傾斜角が大きくなるため、Ｒでつなぐ範囲も広がってしまう。
【００６１】
前記した点から、従来のタイプのズームレンズを使用した沈胴式カメラにあっては、鏡筒を回転させて第１レンズ群１ｇを光軸方向に移動させるための負荷が非常に大きく、省電力化や小型化の点で課題があった。
【００６２】
本発明ズームレンズにあっては、広角端状態におけるレンズ全長を短縮することにより、図１７に示すように、区間ＳにおけるＢ鏡筒の回転角を減らすことが可能となり、広角端状態から望遠端状態に向かう開始部分でのカム溝ｃｇの傾斜角を小さくすることができるため、鏡筒を回転させるための負荷を減らすことができ、また、カム溝ｃｇの傾斜角を小さくすることができる分、Ｂ鏡筒の鏡筒径を細くすることができ、省電力化及び小型化を図ることがでる。
【００６３】
次に、広角端状態におけるレンズ全長がカメラ高さに与える影響に関して説明する。図１８はカメラ本体の正面図、図１９はカメラ本体の側面図であり、レンズ位置状態は広角端状態である。
【００６４】
図１９に示すように、撮影レンズＬの上下方向の撮影範囲ＬＡとファインダーＶＦの上下方向の視野範囲ＦＡとはほぼ一致した状態となる。カメラ本体ＣＢの高さＣＢｈを低くする際に撮影レンズＬに対してファインダーＶＦを近づけることが有効だが、視野範囲ＦＡ内に撮影レンズＬの鏡筒先端Ｌｆが視野に入り込む状態となってしまうため、カメラ本体ＣＢｈの高さを低くすることには限界がある。
【００６５】
また、カメラＣＭＲはファインダーＶＦ以外にも、ストロボＳＢやオートフォーカス用の補助光ＡＦ等、カメラＣＭＲの撮影範囲に合わせた照明範囲を持つ投光系を備えており、ファインダーＶＦを備えていないカメラであっても、カメラ高さに制限があった。
【００６６】
カメラＣＭＲの高さＣＢｈを低くする具体的な方法としては、撮影レンズＬの鏡筒径Ｌｄを細くする、画角の広い広角端状態でのレンズ全長Ｌｌを短縮することが考えられる。
【００６７】
鏡筒径Ｌｄを細くする場合、第３レンズ群は、射出瞳位置の制約があるため、小径化に限界がある。第１レンズ群は広角端状態におけるユーザーが使いやすい画角が存在するため、小径化に限界がある。第２レンズ群は画角が決まった上で、開放Ｆ値も使いやすいＦ値が存在するため、小径化に限界がある。無論、各レンズ群の構成枚数を減らす等、より小径化を図る手段はあるが、高画素化が進むにつれて、高性能化も必要であるため、必要最小限度のレンズ枚数以上は確保せざるを得ず、大幅な改善は期待できない。
【００６８】
そこで本発明及び本発明の実施形態によるズームレンズにあっては、広角端状態でのレンズ全長を短縮化することに着目している。
【００６９】
従来のズームレンズにあっては、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記した通り、広角端と望遠端とでほぼレンズ全長が一致していたため、広角端状態における第２レンズ群の横倍率をβ21ｗ、望遠端状態における第２レンズ群の横倍率をβ21ｔとする時、
β21ｗ・β21ｔ≒１
となっていた。
【００７０】
本発明及び本発明の実施形態によるズームレンズにおいては、前記したように、第２レンズ群の横倍率を負に大きく用いることで、広角端状態におけるレンズ全長を従来に比べて短縮している。
【００７１】
これによって、沈胴式カメラにおいて、カメラ本体の薄型化及び低背化を可能にすることができる。
【００７２】
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、構成レンズ群のうち、１つのレンズ群全体、あるいは１つのレンズ群の一部を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、光学性能の低下が少ない状態で像をシフトさせることが可能である。
【００７３】
この像シフト可能なズームレンズを検出系、演算系、駆動系と組み合わせて、シャッターレリーズの際に発生する手ブレ等による像のブレを補正する、防振カメラとして機能させることが可能である。
【００７４】
検出系はカメラのブレ角を検出して、手ブレ情報を出力する。演算系は手ブレ情報に基づき、手ブレを補正するのに必要なレンズ位置情報を出力する。駆動系はレンズ位置情報に基づき、シフトレンズ群に駆動量を与える。
【００７５】
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、非球面が使用されるが、非球面レンズとしては、ガラスモールドレンズ、ガラス研磨レンズの上に樹脂製の薄い非球面層を転写した複合型レンズ、あるいはプラスチックモールドレンズを適用することができる。
【００７６】
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、レンズ系の像側にモアレ縞の発生を防ぐためにローパスフィルタを配置したり、受光素子の分光感度特性に応じて赤外カットフィルタを配置することが望ましい。
【００７７】
次に、本発明ズームレンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について図面及び表を参照して説明する。
【００７８】
なお、各実施の形態において非球面が導入されており、該非球面形状は、次の数１式によって定義されるものとする。
【００７９】
【数１】
2008203449.tif 000003
【００８０】
なお、ｙは光軸からの高さ、ｘはサグ量、ｃは曲率、κは円錐定数、Ａ、Ｂ、…は非球面係数である。
【００８１】
図１は本発明の各実施形態に係るズームレンズの屈折力配分を示しており、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３が配置されて構成され、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の空気間隔は減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の空気間隔は増大するように、各レンズ群が移動する。この時、第１レンズ群Ｇ１は一旦像側へ移動した後、物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動するとともに近距離合焦時に物体側へ移動する。
【００８２】
図２は本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズ１のレンズ構成を示すものである。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に位置した、像側に凹面を向けた負レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１２とにより構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に位置した、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合負レンズＬ２２とにより構成される。第３レンズ群Ｇ３は両凸形状の正レンズＬ３により構成される。第１レンズ群Ｇ１の負レンズＬ１１は像側レンズ面上に薄いプラスチック製の非球面樹脂層が積層された複合型レンズである。また、第２レンズ群Ｇ２の物体側に近接して開口絞りＳが位置し、該開口絞りＳは、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と共に移動する。像面ＩＭＧと第３レンズ群Ｇ３との間にはフィルタＦＬが配置される。
【００８３】
表１に第１の実施の形態に係るズームレンズ１に具体的数値を適用した数値実施例１のレンズデータを示す。なお、表１及び他のレンズデータを示す表において、「面番号」は物体側から数えてｉ番目の面であることを示し、「曲率半径」は物体側から数えて第ｉ番目の面の曲率半径を示し、「面間隔」は物体側から数えて第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の軸上面間隔を示し、「屈折率」は物体側に第ｉ面を有する硝材のｄ線に対する屈折率を示し、「アッベ数」は物体側に第ｉ面を有する硝材のｄ線に対するアッベ数を示す。そして、曲率半径に関し「０．００００」は当該面が平面であることを示し、面間隔に関し「（Ｄｉ）」は当該面間隔が可変間隔であることを示す。
【００８４】
【表１】
2008203449.tif 000004
【００８５】
第１レンズ群Ｇ１の負レンズＬ１１の像側の樹脂面（第３面）、第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２１の両面（第７面、第８面）及び第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３の像側面（第１３面）は非球面で構成されている。そこで、数値実施例１における前記各面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数κと共に表２に示す。なお、表２及び以下の非球面係数を示す表において「Ｅ−ｉ」は１０を底とする指数表現、すなわち、「１０−ｉ」を表しており、例えば、「0.12345E-05」は「0.12345×10−5」を表している。
【００８６】
【表２】
2008203449.tif 000005
【００８７】
ズームレンズ１において、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２（開口絞りＳ）との間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の面間隔Ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３とフィルタＦＬとの間の面間隔Ｄ１３が変化する。そこで、数値実施例１における前記各面間隔の広角端状態（ｆ＝１．０００）、中間焦点距離状態（ｆ＝１．６３２）及び望遠端状態（ｆ＝２．８２５）における各値を焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮＯ、画角２ωと共に表３に示す。
【００８８】
【表３】
2008203449.tif 000006
【００８９】
数値実施例１の前記条件式（１）〜（５）の各条件を求めるための各数値及び各条件式対応値を表４に示す。
【００９０】
【表４】
2008203449.tif 000007
【００９１】
図３乃至図５は数値実施例１の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図３は広角端状態（ｆ＝１．０００）、図４は中間焦点距離状態（ｆ＝１．６３２）、図５は望遠端状態（ｆ＝２．８２５）における諸収差図を示す。
【００９２】
図３乃至図５の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。横収差図においてＡは画角、ｙは像高をそれぞれ示す。
【００９３】
各収差図から、数値実施例１は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
【００９４】
図６は本発明の第２の実施の形態に係るズームレンズ２のレンズ構成を示すものである。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に位置した、像側に凹面を向けた負レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１２とにより構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に位置した、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合負レンズＬ２２とにより構成される。第３レンズ群Ｇ３は両凸形状の正レンズＬ３により構成される。また、第２レンズ群Ｇ２の物体側に近接して開口絞りＳが位置し、該開口絞りＳは、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と共に移動する。像面ＩＭＧと第３レンズ群Ｇ３との間にはフィルタＦＬが配置される。
【００９５】
表５に第２の実施の形態に係るズームレンズ２に具体的数値を適用した数値実施例２のレンズデータを示す。
【００９６】
【表５】
2008203449.tif 000008
【００９７】
第１レンズ群Ｇ１の負レンズＬ１１の像側の面（第２面）、第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２１の物体側面（第６面）及び第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３の像側面（第１２面）は非球面で構成されている。そこで、数値実施例２における前記各面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数κと共に表６に示す。
【００９８】
【表６】
2008203449.tif 000009
【００９９】
ズームレンズ２において、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２（開口絞りＳ）との間の面間隔Ｄ４、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３とフィルタＦＬとの間の面間隔Ｄ１２が変化する。そこで、数値実施例２における前記各面間隔の広角端状態（ｆ＝１．０００）、中間焦点距離状態（ｆ＝１．７０２）及び望遠端状態（ｆ＝２．８２６）における各値を焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮＯ、画角２ωと共に表７に示す。
【０１００】
【表７】
2008203449.tif 000010
【０１０１】
数値実施例２の前記条件式（１）〜（５）の各条件を求めるための各数値及び各条件式対応値を表８に示す。
【０１０２】
【表８】
2008203449.tif 000011
【０１０３】
図７乃至図９は数値実施例２の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図７は広角端状態（ｆ＝１．０００）、図８は中間焦点距離状態（ｆ＝１．７０２）、図９は望遠端状態（ｆ＝２．８２６）における諸収差図を示す。
【０１０４】
図７乃至図９の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。横収差図においてＡは画角、ｙは像高をそれぞれ示す。
【０１０５】
各収差図から、数値実施例２は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
【０１０６】
図１０は本発明の第３の実施の形態に係るズームレンズ３のレンズ構成を示すものである。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に位置した、像側に凹面を向けた負レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１２とにより構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に位置した、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合負レンズＬ２２とにより構成される。第３レンズ群Ｇ３は両凸形状の正レンズＬ３により構成される。また、第２レンズ群Ｇ２の物体側に近接して開口絞りＳが位置し、該開口絞りＳは、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と共に移動する。像面ＩＭＧと第３レンズ群Ｇ３との間にはフィルタＦＬが配置される。
【０１０７】
表９に第３の実施の形態に係るズームレンズ３に具体的数値を適用した数値実施例３のレンズデータを示す。
【０１０８】
【表９】
2008203449.tif 000012
【０１０９】
第１レンズ群Ｇ１の負レンズＬ１１の像側の面（第２面）、第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２１の物体側面（第６面）及び第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３の像側面（第１２面）は非球面で構成されている。そこで、数値実施例３における前記各面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数κと共に表１０に示す。
【０１１０】
【表１０】
2008203449.tif 000013
【０１１１】
ズームレンズ３において、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２（開口絞りＳ）との間の面間隔Ｄ４、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３とフィルタＦＬとの間の面間隔Ｄ１２が変化する。そこで、数値実施例３における前記各面間隔の広角端状態（ｆ＝１．０００）、中間焦点距離状態（ｆ＝１．７０２）及び望遠端状態（ｆ＝２．８２０）における各値を焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮＯ、画角２ωと共に表１１に示す。
【０１１２】
【表１１】
2008203449.tif 000014
【０１１３】
数値実施例３の前記条件式（１）〜（５）の各条件を求めるための各数値及び各条件式対応値を表１２に示す。
【０１１４】
【表１２】
2008203449.tif 000015
【０１１５】
図１１乃至図１３は数値実施例３の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図１１は広角端状態（ｆ＝１．０００）、図１２は中間焦点距離状態（ｆ＝１．７０２）、図１３は望遠端状態（ｆ＝２．８２０）における諸収差図を示す。
【０１１６】
図１１乃至図１３の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。横収差図においてＡは画角、ｙは像高をそれぞれ示す。
【０１１７】
各収差図から、数値実施例３は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
【０１１８】
次に、本発明撮像装置について説明する。
【０１１９】
本発明撮像装置は、ズームレンズと、該ズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する固体撮像素子を備え、前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正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レンズ群により構成され、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が減少し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が増大するように、すべてのレンズ群が光軸方向に移動して、少なくとも、前記第２レンズ群が物体側へ移動し、前記第３レンズ群が像側へ移動するとともに、被写体位置が変化した際に、前記第３レンズ群の移動により、近距離合焦を行い、前記第１レンズ群が、像側に凹面を向け像側レンズ面が非球面で構成される負レンズ成分Ｌ１１と、その像側に空気間隔を隔てて配置され、像側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズ成分Ｌ１２により構成され、前記第２レンズ群が、正レンズ成分Ｌ２１と、その像側に空気間隔を隔てて配置され両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、前記第３レンズ群が、物体側レンズ面か像側レンズ面の少なくともいずれか一方が非球面である正レンズ成分Ｌ３により構成され、以下の条件式（１）を満足する。
（１）０．１２＜φ24・ｆｗ＜０．２２
但し、
φ24：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２の接合面の屈折力であり、以下の式で定義される
φ24＝（ｎ５−ｎ４）／R24    （ｎ５＜ｎ４）
ｎ５：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２を構成する負レンズのｄ線に対する屈折率
ｎ４：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２を構成する正レンズのｄ線に対する屈折率
R24：第２レンズ群中に配置される接合レンズＬ２２の接合面の曲率半径
ｆｗ：広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【０１２０】
図２０に本発明撮像装置の一実施形態によるデジタルスチルカメラのブロック図を示す。
【０１２１】
デジタルスチルカメラ１０は、被写体像を光学的に取得するレンズ部２０とレンズ部２０で取得した被写体の光学像を電気的画像信号に変換し、且つ、該画像信号に種々の処理を施すと共にレンズ部を制御する機能を有するカメラ本体部３０を備える。
【０１２２】
レンズ部２０は、レンズやフィルタ等の光学要素から成るズームレンズ２１、ズーミングに際して変倍群を移動させるズーム駆動部２２、フォーカス群を移動させるフォーカス駆動部２３、開口絞りの開放度を制御するアイリス駆動部２４を備える。そして、前記ズームレンズ２１には、前記したズームレンズ１〜３の何れか、あるいはそれらの数値実施例、前記実施の形態や数値実施例で示した形態以外の形態で実施した本発明ズームレンズを適用することが出来る。
【０１２３】
カメラ本体部３０にはズームレンズ２１で形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子３１を備える。
【０１２４】
前記撮像素子３１には、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳなどが適用可能である。撮像素子３１から出力された電気的画像信号は画像処理回路３２で各種処理を施された後、所定の方式でデータ圧縮され、画像データとして画像メモリー３３に一時保存される。
【０１２５】
カメラ制御ＣＰＵ（Central Processing Unit）３４はカメラ本体部３０及びレンズ部２０の全体を統括的に制御するものであり、前記画像メモリー３３に一時的に保存された画像データを取り出し、液晶表示装置３５に表示したり、外部メモリー３６に保存したりする。また、外部メモリー３６に保存されている画像データを読み出して液晶表示装置３５に表示する。
【０１２６】
シャッターレリーズスイッチ、ズーミングスイッチ、等の操作部４０からの信号がカメラ制御ＣＰＵ３４に入力され、該操作部４０からの信号に基づいて各部を制御する。例えば、シャッターレリーズスイッチが操作されると、カメラ制御ＣＰＵ３４からタイミング制御部３７へ指令が出され、ズームレンズ２１からの光線が撮像素子３１に入力され、且つ、タイミング制御部３７によって撮像素子３１の信号読み出しタイミングが制御される。
【０１２７】
ズームレンズ２１の制御に関する信号、例えば、ＡＦ（Auto Focus）信号、ＡＥ（Auto Exposure）信号、ズーミング信号等はカメラ制御ＣＰＵ３４からレンズ制御部３８に送られ、レンズ制御部３８によってズーム駆動部２２、フォーカス駆動部２３、アイリス駆動部２４が制御されて、ズームレンズ２１が所定の状態になる。
【０１２８】
なお、上記実施の形態では、撮像装置をデジタルスチルカメラとして示したが、これに限らずデジタルビデオカメラとして適用することも出来、さらには、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Ｐersonal Ｄigital Ａssistant）等の情報機器に組み込まれたカメラ部等にも適用することが出来る。
【０１２９】
また、前記各実施の形態において示した各部の形状及び数値は、何れも本発明を実施するための具体化のほんの一例にすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明ズームレンズの実施の形態における屈折力配置を示す図である。
【図２】本発明ズームレンズの第１の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
【図３】図４及び図５と共に第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例１の収差図を示し、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、横収差を示すものである。
【図４】中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、横収差を示すものである。
【図５】望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、横収差を示すものである。
【図６】本発明ズームレンズの第２の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
【図７】図８及び図９と共に第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２の収差図を示し、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、横収差を示すものである。
【図８】中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、横収差を示すものである。
【図９】望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、横収差を示すものである。
【図１０】本発明ズームレンズの第３の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
【図１１】図１２及び図１３と共に第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例３の収差図を示し、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、横収差を示すものである。
【図１２】中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、横収差を示すものである。
【図１３】望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、横収差を示すものである。
【図１４】沈胴式カメラにおけるレンズ鏡筒構造を示す概略断面図である。
【図１５】従来の沈胴式カメラの鏡筒内面に形成されるカム溝の形状を示す図である。
【図１６】図１５に示したカム溝の一部を拡大して示す図である。
【図１７】本発明の一実施形態によるズームレンズを使用した沈胴式カメラの鏡筒内面に形成されるカム溝の形状を示す図である。
【図１８】図１９と共に沈胴式カメラにおける問題点を説明するための沈胴式カメラの外観を示すものであり、本図は概略正面図である。
【図１９】概略側面図である。
【図２０】本発明撮像装置の一実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、３…ズームレンズ、Ｇ１…第１レンズ群、Ｌ１１…負レンズ成分、Ｌ１２…正レンズ成分、Ｇ２…第２レンズ群、Ｌ２１…正レンズ成分、Ｌ２２…接合レンズ、Ｇ３…第３レンズ群、Ｌ３…正レンズ成分、１０…デジタルスチルカメラ（撮像装置）、２１…ズームレンズ、３１…撮像素子
【図１】
2008203449.tif 000016
【図２】
2008203449.tif 000017
【図３】
2008203449.tif 000018
【図４】
2008203449.tif 000019
【図５】
2008203449.tif 000020
【図６】
2008203449.tif 000021
【図７】
2008203449.tif 000022
【図８】
2008203449.tif 000023
【図９】
2008203449.tif 000024
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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