(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体側から順に、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レンズ群を有し、前記第1レンズ群及び前記第３レンズ群を前記被写体側に移動させることで焦点距離を可変するズームレンズと、
前記第１レンズ群から前記第３レンズ群の位置を検出する検出手段と、
前記ズームレンズによって形成される被写体像を電気信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段の信号から画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段で形成された画像の任意の部分の電子ズーム倍率を可変する電子ズーム手段とを備え、
前記電子ズーム倍率は前記ズームレンズの広角端状態及び望遠端状態において1倍に設定され、
前記電子ズーム手段は前記検出手段からの信号に応じて前記電子ズーム倍率を変化させ、
前記ズームレンズの広角端状態から望遠端状態までの前記第１レンズ群の移動量をΔ1、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
０．１ < Δ１ ／ ｆ１ < ０．６
を満足することを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】
前記ズームレンズの焦点距離と前記電子ズーム倍率とに基づき実効焦点距離を検出する実効焦点距離検出手段と、
前記画像生成手段により生成された画像とともに前記ズームレンズの焦点距離と前記実効焦点距離とを記録可能な画像記録部とを有することを特徴とする請求項１に記載の電子カメラ。
【請求項３】
前記ズームレンズの焦点距離と前記電子ズーム倍率とに基づき実効焦点距離を検出する実効焦点距離検出手段と、
前記実効焦点距離、又は前記ズームレンズの光学ズーム倍率と前記電子ズーム倍率の積によって計算される実効ズーム倍率を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子カメラ。
【請求項４】
前記ズームレンズの中間焦点距離状態における前記電子ズーム倍率は１．４倍以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズを内蔵した電子カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子カメラに装着可能な高いズーム比を持つレンズとして、正屈折力のレンズ群、負屈折力のレンズ群、正屈折力のレンズ群の少なくとも３つのレンズ群を有する所謂正屈折力先行型ズームレンズが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−４３７３３号広報
【特許文献２】特開平８−９４９３３号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されているような、正屈折力の第１レンズ群がズーミングに際して固定されているズームレンズは、広角端状態における画角を広げようとすると、前玉径が大きくなり、電子カメラを小さく構成することが困難である。
【０００４】
また、特許文献２に開示されているような、正屈折力の第１レンズ群がズーミングに際して被写体側へ移動するズームレンズは、広角端状態における画角を広げた際にも前玉径が大きくならなくて済むため、広角端状態の画角を広げながらズーム比を高めるのに適したズームレンズであるが、中間焦点距離状態で、第１レンズ群を通る主光線が最も光軸から遠ざかるという性質があり、中間焦点距離状態におけるズーム比を大きくした場合に前玉径が大きくなることが避けられなかった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、広角端状態において６０度以上の広画角と中間焦点距離状態において高いズーム比を維持しながら前玉径を小さく維持した小型化の電子カメラ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】
上記課題を解決するために、本発明は、被写体側から順に、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レンズ群を有し、前記第1レンズ群及び前記第３レンズ群を前記被写体側に移動させることで焦点距離を可変するズームレンズと、前記第１レンズ群から前記第３レンズ群の位置を検出する検出手段と、前記ズームレンズによって形成される被写体像を電気信号に変換する撮像手段と、前記撮像手段の信号から画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段で形成された画像の任意の部分の電子ズーム倍率を可変する電子ズーム手段とを備え、前記電子ズーム倍率は前記ズームレンズの広角端状態及び望遠端状態において1倍に設定され、前記電子ズーム手段は前記検出手段からの信号に応じて前記電子ズーム倍率を変化させ、前記ズームレンズの広角端状態から望遠端状態までの前記第１レンズ群の移動量をΔ1、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
０．１ < Δ１ ／ ｆ１ < ０．６
を満足することを特徴とする電子カメラを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、広角端状態において６０度以上の広画角と中間焦点距離状態において高いズーム比を維持しながら前玉径を小さく維持した小型化の電子カメラを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態に関し図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態にかかる電子カメラの模式図である。
【００１０】
図１において、撮影レンズ１１は不図示の被写体からの光を受け、撮像素子１３上に実像を形成する。撮影レンズ１１と撮像素子１３の間の光路上に配置されたローパスフィルター１２は、撮像素子１３の限界解像度以上の空間周波数や、可視光以外の波長の光線をカットする。また撮影レンズ１１を構成する複数のレンズ群１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、ズーム駆動モーター１４と駆動装置１５によって光軸上を移動可能に構成されている。なお、図1において、駆動装置１５は複数のレンズ群１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれに対応するカム溝１５ａ、１５ｂ、１５ｃを有するカム構造を記載しているが、それぞれのレンズ群１１ａから１１ｃをそれぞれ独立したズーム駆動モーター１４で動かすなど、他の方式を用いることも可能である。
【００１１】
被写体像は、撮像素子１３によって電気信号に変換され、画像生成部１６を経て電子画像となる。一方、駆動装置１５にはレンズ位置検出装置１７が接続されている。このレンズ位置検出装置１７によって撮影レンズ１１のズーム状態が検出され、この信号は電子ズーム倍率計算部１８に入力される。電子ズーム倍率計算部１８は撮影レンズ１１のズーム状態に応じた電子ズーム倍率を求める。
【００１２】
電子ズーム処理部１９は、画像生成部１６によって生成された画像の一部を切り出し、電子ズーム倍率計算部１８で求められた電子ズーム倍率に基づく新しい画像を生成する。この画像は、表示生成部２１に送られ、表示モニター２２にて表示される一方、記録生成部２３をへて記録装置２４に被写体の電子画像を記録する。
【００１３】
また、実効焦点距離計算部２０は、レンズ位置検出装置１７と電子ズーム倍率計算部１８からの信号を元に、撮影レンズ１１の画角から換算した実効焦点距離を計算する。この実効焦点距離は(撮影レンズ１１の焦点距離)×(電子ズーム倍率)によって計算できる。なお、撮影レンズ１１の位置に対応した実効焦点距離をあらかじめ計算したテーブルを電子カメラ１０の不図示のメモリ中に蓄えておいて適宜用いる方式でもよい。
【００１４】
この実効焦点距離計算部２０で求められた実効焦点距離は、表示生成部２１と記録生成部２３に送られ、被写体画像と共に表示モニター２２に表示されると供に記録装置２４に記録される。このようにして本実施の形態に係る電子カメラ１０が構成されている。
【００１５】
本実施の形態に係る電子カメラ１０は、撮影レンズ１１のズーム状態に応じて、電子ズーム処理部１９によって画像の一部を切り出し、電子ズーム倍率計算部１８の電子ズーム倍率に基づきズーミング画像を生成することによって、撮影レンズ１１の小型化を達成している。
【００１６】
本実施の形態に係る電子カメラ１０に搭載される撮影レンズ（以後、ズームレンズと記す）１１は、被写体から順に、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レンズ群を有し、第１レンズ群および第３レンズ群を被写体側に移動させることによって焦点距離を変化させる。
【００１７】
このタイプのズームレンズ１１では、広角端状態と望遠端状態の間の中間焦点距離状態で、第１レンズ群を通る主光線が最も光軸から遠ざかるという性質があるが、中間焦点距離状態の像高を縮小することによって前玉径の増大を抑え、ズームレンズ１１ひいては電子カメラ１０全体の小型化を達成した。中間焦点距離状態における像高は、広角端状態における第１レンズ群を通る主光線の高さを元に前玉径を決定し、その前玉径で光線がケラレないように設定している。
【００１８】
また、本発明にかかる電子カメラ１０では、ズームレンズ１１の広角端状態から望遠端状態までの第１レンズ群の移動量をΔ1、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
（１）  ０．１ ＜ Δ1／ｆ１  ＜ ０．６
条件式(1)の下限値を超えると第１レンズ群の移動量が小さすぎるため、ズームレンズ１１を広角化した場合に前玉径の増大を招くか、高いズーム比を得ることができない。又は、球面収差及びコマ収差が悪化する。条件式（１）の上限値を超えると第１レンズ群の移動量が大きすぎるため、望遠端状態においてズームレンズ１１の大型化を招く。又は、非点収差が悪化する。
【００１９】
また、本実施の形態に係る電子カメラ１０は、電子ズーム倍率は広角端状態において1倍、中間焦点距離状態において1倍を越える倍率に設定しているが、電子ズームは一般に画質が劣化するため極力小さい倍率で使うことが望ましく、望遠端状態において1倍にすることが望ましい。また、中間焦点距離状態においても、電子ズーム倍率は最大で１．４倍を超えないことが望ましい。
【００２０】
また、本実施の形態に係る電子カメラ１０のように、ズームレンズ１１の移動による光学ズームと、電子ズームを併用する電子カメラ１０では、光学ズームの焦点距離を表示するのでは、使用者にとってはなはだ不便である。そのため本実施の形態に係る電子カメラ１０では、実効焦点距離計算部２０でレンズ位置検出装置１７と電子ズーム倍率計算部１８からの信号を元に、撮影レンズ１１の画角から換算した実効焦点距離を計算している。この実効焦点距離は(撮影レンズ１１の焦点距離)×(電子ズーム倍率)によって計算しても良いし、電子カメラ１０の不図示のメモリ中に蓄えておいたテーブルから実効焦点距離を求めても良い。
【００２１】
この実効焦点距離計算部２０で求められた実効焦点距離は、表示生成部２１に送られ、被写体画像と共に表示モニター２２に表示される。図２は表示モニター２２上の表示例である。図２（ａ）は、画面上に実効焦点距離をそのまま表示した例であり、図２（ｂ）は実効焦点距離をバーグラフにして表示した例である。
【００２２】
また、最近のデジタルカメラにおいては、撮影年月日やシャッタースピードや絞り値などの情報を画像情報と共に記録装置２４に記録できるようになっている。この場合も記録される焦点距離は撮影レンズ１１の焦点距離ではなく実効焦点距離であることが望ましい。本実施の形態に係る電子カメラ１０では、実効焦点距離計算部２０からの信号が記録生成部２３に送られ、撮影画像とともに記録装置２４に記録されるように構成されている。
【００２３】
「実施例」
次に本発明の実施の形態に係る電子カメラ１０に搭載されるズームレンズ１１についてさらに以下の実施例に基づき具体的に説明する。
【００２４】
「第１実施例」
図３は、本発明の第１実施例に係るズームレンズレンズ構成図を示す。図３において、本第１実施例に係るズームレンズは、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際し、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は中間焦点距離状態Ｍ３まで像面Ｉ側に移動し、中間焦点距離状態Ｍ３から望遠端状態Ｔまでは物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉ側に凸のＵターン軌道をとり、ズーム比７．６倍の４群構成のズームレンズである。
【００２５】
また、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配設され、第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像度以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＰ１と、固体撮像素子を保護するためのカバーガラスＰ２が配設されている。また、フォーカスは第４レンズ群Ｇ４または全体繰り出しによって行うことができる。また、図４に示すように、中間焦点距離状態Ｍ２において最大1.27倍の電子ズームを行うことによって前玉の有効径を１８．８ｍｍと小さく抑えている。
【００２６】
以下の表１に本第１実施例に係るズームレンズの諸元の値を示す。表１中の、（全体諸元）におけるｆは焦点距離、Ｂｆはバックフォーカス、ＦＮｏはＦナンバー、２Ａは画角（単位：度）、ｙは像高をそれぞれ示す。（レンズデータ）における第１欄の番号は物体からのレンズ面番号、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、νｄ及びｎｄはｄ線(λ=587.6nm)に対するアッベ数及び屈折率である。なお、ｒ＝∞は平面を表している。（非球面データ）における非球面は、光軸方向の面の深さをｘ、光軸と垂直方向の高さをｈ、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒ、円錐係数をＫ、ｎ次の非球面係数をＣｎとして以下の式で表され、レンズ面番号の左欄に＊印を付して表記した。なお、「Ｅ−ｎ」は「１０−ｎ」を示す。
Ｘ＝（ｈ２／ｒ）／（１＋Ｋ×ｈ２／ｒ２）１／２）
＋Ｃ４×ｈ４＋Ｃ６×ｈ６＋Ｃ８×ｈ８＋Ｃ１０×ｈ１０
また、（可変間隔データ）においてｆは焦点距離、ｙは像高、Ｂｆはバックフォーカス、Ｚ１は光学ズーム倍率、Ｚ２は電子ズーム倍率、Ｚ０は実効ズーム倍率である。
【００２７】
なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他の長さ等は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とし説明を省略する。
【００２８】
（表１）
（全体諸元）
f=6.30-47.9
Bf=0.59
FNo=2.77-4.62
2A=64.03-8.68
y=3.75
(レンズデータ)
r         d     νd      nd
1)   34.1194   0.9500  27.51 1.755200
2)   21.3330   4.0000  81.61 1.497000
3)  -84.5256   0.1000        1.000000
4)   27.3623   1.4000  46.58 1.804000
5)   39.1831    (D1)         1.000000
6) -198.4493   0.8000  46.63 1.816000
7)    6.0301   2.3000        1.000000
8)  -17.2496   0.8000  54.66 1.729160
9)   23.9597   0.1000        1.000000
10)   12.3105   1.7000  23.78 1.846660
11) -133.3487    (D2)         1.000000
12>    ∞       0.4000        1.000000  開口絞りＳ
*13)    6.1467   2.5000  63.05 1.514500
*14)  -17.8808   0.1000        1.000000
15)    6.6043   2.4000  81.61 1.497000
16)  -12.2878   0.8000  34.96 1.801000
17)    4.4511   0.8000        1.000000
18)   16.5500   1.3000  43.69 1.720000
19) -107.2453    (D3)         1.000000
20)   65.8729   1.8000  42.72 1.834810
21)  -33.8068    (D4)         1.000000
22)    ∞       1.5600  64.14 1.516330
23)    ∞       0.4593        1.000000
24)    ∞       0.5000  64.14 1.516330
25)    ∞        (Bf)         1.000000
(非球面データ)
面   K         C 4          C 6          C 8          C10
13  0.3663  1.00000E-10  2.67410E-06 -8.00590E-09  1.00000E-16
14 -5.7160  1.00000E-10  3.14720E-06 -7.15130E-08  1.00000E-16
(可変間隔データ)
Ｗ       Ｍ１       Ｍ２       Ｍ３       Ｔ
f     6.30226   12.00701   16.50019   25.02178   47.90000
y     3.75000    3.20000    2.95000    3.00000    3.75000
D1    1.40360    8.60436   12.45879   16.45126   20.43742
D2   15.36628   10.78789    8.85743    6.15306    1.61058
D3    4.88271    9.54470   10.71838   12.17576   15.95384
D4    2.57702    1.11539    1.16328    1.58689    2.40051
Bf    0.59000    0.59000    0.59000    0.59000    0.59000
Z1    1.00000    1.90520    2.61810    3.97030    7.60040
Z2    1.00000    1.17190    1.27120    1.25000    1.00000
Z0    1.00000    2.23260    3.32810    4.96290    7.60040
(条件対応数値)
Δ1／f1＝0.405
最大電子ズーム倍率＝1.271
【００２９】
図４は、本第１実施例にかかるズームレンズの焦点距離とズーム倍率の関係を光学ズーム倍率、電子カメラの電子ズーム倍率、及び電子カメラの実効ズーム倍率のそれぞれについて示すグラフである。
【００３０】
本第１実施例に係るズームレンズを用いた電子カメラでは、光学ズームのみに比べて中間焦点距離状態において高い総合ズーム倍率が得られることが判る。
【００３１】
図５は、本第１実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦時の諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態Ｗを、（ｂ）は中間焦点距離状態Ｍ２を、（ｃ）は望遠端状態Ｔにおける諸収差図をそれぞれ示している。
【００３２】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高、ＣはＣ線（λ＝６５６．３ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ＦはＦ線（λ＝４８６．１ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）の収差曲線をそれぞれ示している。球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーを示し、非点収差図、歪曲収差図では像高Ｙの最大値を示し、コマ収差図では各像高Ｙの値を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面をそれぞれ示している。なお。以下の他の実施例の収差図において、本第１実施例と同様の符号を用い説明を省略する。
【００３３】
各収差図から、本第１実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有し、これを用いた電子カメラが高い実効ズーム倍率を有していることがわかる。
【００３４】
「第２実施例」
図６は、本発明の第２実施例に係るズームレンズレンズ構成図を示す。図６において、本第２実施例に係るズームレンズは、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５からなり、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際し、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は中間焦点距離状態Ｍ４まで像面Ｉ側に移動し、中間焦点距離状態Ｍ４から望遠端状態Ｔまでは物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は、ズーミングに際して固定された、ズーム比９．６倍の５群構成のズームレンズである。
【００３５】
また、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３中に配設され、第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像度以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＰ１と、固体撮像素子を保護するためのカバーガラスＰ２が配設されている。また、フォーカスは第５レンズ群Ｇ５または全体繰り出しによって行うことができる。また、図７に示すように、中間焦点距離状態Ｍ１において最大1.27倍の電子ズームを行うことによって前玉の有効径を２３．２ｍｍと小さく抑えている。
【００３６】
以下の表２に本第２実施例に係るズームレンズの諸元の値を示す。
【００３７】
（表２）
（全体諸元）
f=6.28-60.6
Bf=0.59
FNo=2.62-5.09
2A=62.85-7.06
y=3.75
(レンズデータ)
r         d     νd      nd
1)   34.3306   1.2000  32.35 1.850260
2)   19.7969   4.2000  82.52 1.497820
3)   98.5405   0.1000        1.000000
4)   23.3797   3.0000  60.29 1.620410
5)  186.3206    (D1)         1.000000
6)  131.8660   1.3000  49.23 1.743300
*7)    5.5822   3.8000        1.000000
8)   -9.5986   0.9000  61.18 1.589130
9) 2943.6842   0.7000        1.000000
10)   31.6381   1.9000  23.78 1.846660
11)  -35.1993    (D2)         1.000000
12)   11.7662   0.8000  32.35 1.850260
13)    8.7019   2.0000  82.52 1.497820
14)  -62.6148   0.6000        1.000000
15>    ∞       0.6000        1.000000  開口絞りＳ
16)   13.4720   2.8000  43.73 1.605620
17)   -9.1916   1.5000  40.11 1.762000
18)   18.7567    (D3)         1.000000
*19)   15.6020   2.3000  45.37 1.796681
20)  -16.4730   0.1000        1.000000
21)   26.3399   2.8000  82.52 1.497820
22)   -7.3577   1.0000  37.17 1.834000
23)   11.8834    (D4)         1.000000
24)   10.0000   2.1000  70.24 1.487490
25)   33.9961    (D5)         1.000000
26)    ∞       1.5600  64.20 1.516800
27)    ∞       0.5000        1.000000
28)    ∞       0.5000  64.20 1.516800
29)    ∞        (Bf)         1.000000
(非球面データ)
面   K         C 4          C 6          C 8          C10
7  0.6005  0.00000E+00 -3.59910E-06  1.55570E-07 -1.13010E-09
19 -0.9824  0.00000E+00  3.41390E-07  2.81080E-08 -2.90270E-10
(可変間隔データ)
Ｗ        Ｍ１        Ｍ２      Ｍ３       Ｍ４       Ｔ
f     6.28000   10.00000   16.00000   25.00000   40.00000   60.40000
y     3.75000    3.18000    3.16000    3.35000    3.57000    3.75000
D1    1.39051    7.15787   11.75181   15.34490   18.68657   20.14272
D2   19.77618   14.82120   10.66398    7.25791    3.90061    0.80133
D3    4.84043    3.66072    2.75180    2.20755    2.09129    2.23033
D4    4.18270    6.82486    9.97207   13.35789   16.81568   22.92347
D5    2.53179    2.53179    2.53179    2.53179    2.53179    2.53179
Bf    0.59000    0.59000    0.59000    0.59000    0.59000    0.59000
Z1    1.00000    1.59240    2.54780    3.98090    6.36940    9.61780
Z2    1.00000    1.17920    1.18670    1.11940    1.05040    1.00000
Z0    1.00000    1.87780    3.02350    4.45620    6.69060    9.61780
(条件対応数値)
Δ1／f1＝0.396
最大電子ズーム倍率＝1.187
【００３８】
図７は、本第２実施例にかかるズームレンズの焦点距離とズーム倍率の関係を光学ズーム倍率、電子カメラの電子ズーム倍率、及び電子カメラの実効ズーム倍率のそれぞれについて示すグラフである。
【００３９】
本第２実施例に係るズームレンズを用いた電子カメラでは、光学ズームのみに比べて中間焦点距離状態において高い総合ズーム倍率が得られることが判る。
【００４０】
図８は、本第２実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦時の諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態Ｗを、（ｂ）は中間焦点距離状態Ｍ２を、（ｃ）は望遠端状態Ｔにおける諸収差図をそれぞれ示している。
【００４１】
各収差図から、本第２実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有し、これを用いた電子カメラが高い実効ズーム倍率を有していることがわかる。
【００４２】
「第３実施例」
図９は、本発明の第３実施例に係るズームレンズレンズ構成図を示す。図９において、本第３実施例に係るズームレンズは、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際し、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は中間焦点距離状態Ｍ３まで像面Ｉ側に移動し、中間焦点距離状態Ｍ３から望遠端状態Ｔまでは物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は、ズーミングに際して固定された、ズーム比４．０５倍の４群構成のズームレンズである。
【００４３】
また、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配設され、第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像度以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＰ１と、固体撮像素子を保護するためのカバーガラスＰ２が配設されている。また、フォーカスは第４レンズ群Ｇ４または全体繰り出しによって行うことができる。また、図１０に示すように、中間焦点距離状態Ｍ２において最大1.27倍の電子ズームを行うことによって前玉の有効径を１７．５ｍｍと小さく抑えている。
【００４４】
以下の表３に本第３実施例に係るズームレンズの諸元の値を示す。
【００４５】
（表３）
（全体諸元）
f=4.82-19.5
Bf=0.59
FNo=2.85-4.86
2A=78.82-21.11
y=3.75
(レンズデータ)
r         d     νd      nd
1)   34.1753   1.0000  23.78 1.846660
2)   21.4069   2.7000  52.32 1.755000
3) -479.6864    (D1)         1.000000
4)   70.0000   1.1000  45.45 1.750390
*5)    5.7403   2.0000        1.000000
6)  -96.6750   0.8000  49.61 1.772500
7)    7.3123   1.0000        1.000000
8)    9.2228   1.7000  23.78 1.846660
9)   96.6023    (D2)         1.000000
10>    ∞       0.8000        1.000000  開口絞りＳ
*11)   12.0366   1.4000  57.44 1.606020
12)  -15.9911   0.1000        1.000000
13)    4.5553   2.0000  50.80 1.570990
14)   20.7741   0.8000  23.78 1.846660
15)    3.8245   0.8000        1.000000
16)  -17.3761   1.1000  56.32 1.568830
17)   -8.1219    (D3)         1.000000
18)    8.8508   2.3000  81.61 1.497000
19) -400.8130    (D4)         1.000000
20)    ∞       1.5600  64.14 1.516330
21)    ∞       0.5000        1.000000
22)    ∞       0.5000  64.14 1.516330
23)    ∞        (Bf)         1.000000
(非球面データ)
面   K         C 4          C 6          C 8          C10
5  0.6601  0.00000E+00  0.00000E+00  7.82550E-09  0.00000E+00
11 -3.5496  0.00000E+00 -7.56840E-06  0.00000E+00  0.00000E+00
(可変間隔データ)
Ｗ         Ｍ１       Ｍ２      Ｍ３       Ｔ
f     4.82000    6.80000    9.60000   13.60000   19.50000
y     3.75000    3.30000    3.20000    3.55000    3.75000
D1    0.70019    4.76805    8.55861   11.31386   13.58393
D2   10.29742    7.47775    5.19046    3.12801    1.34331
D3    3.79574    5.66803    7.92293   11.11479   15.58464
D4    1.81068    1.81068    1.81068    1.81068    1.81068
Bf    0.59000    0.58999    0.59000    0.59000    0.58999
Z1    1.00000    1.41080    1.99170    2.82160    4.04560
Z2    1.00000    1.13640    1.17190    1.05630    1.00000
Z0    1.00000    1.60320    2.33400    2.98050    4.04560
(条件対応数値)
Δ1／f1＝0.347
最大電子ズーム倍率＝1.172
【００４６】
図１０は本第３実施例に係るズームレンズの焦点距離とズーム倍率の関係を光学ズーム倍率、電子カメラの電子ズーム倍率、及び電子カメラの実効ズーム倍率のそれぞれについて示すグラフである。
【００４７】
本第３実施例に係るズームレンズを用いた電子カメラでは、光学ズームのみに比べて中間焦点距離状態において高い総合ズーム倍率が得られることが判る。
【００４８】
図１１は、本第３実施例に係るズームレンズの無限遠合焦時の諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態Ｗを、（ｂ）は中間焦点距離状態Ｍ２を、（ｃ）は望遠端状態Ｔにおける諸収差図をそれぞれ示している。
【００４９】
各収差図から、本第３実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有し、これを用いた電子カメラが高い実効ズーム倍率を有していることがわかる。
【００５０】
なお、本発明の実施例として、４群及び５群構成のレンズ系を示したが、該４群又は５群に付加レンズ群を加えただけのレンズ系も本発明の効果を内在した同等のレンズ系であることは言うまでもない。また、各レンズ群内の構成においても、実施例の構成に付加レンズを加えただけのレンズ群も本発明の効果を内在した同等のレンズ群であることは言うまでもない。
【００５１】
このように本発明によれば、高いズーム倍率を持ちながら小型の電子カメラを得ることができる。なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電子カメラの模式図である。
【図２】表示モニター上の表示例であり、（ａ）は、画面上に実効焦点距離をそのまま表示した例であり、（ｂ）は実効焦点距離をバーグラフにして表示した例である。
【図３】本発明の第１実施例に係るズームレンズレンズ構成図を示す。
【図４】本第１実施例に係るズームレンズの焦点距離とズーム倍率の関係を光学ズーム倍率、電子カメラの電子ズーム倍率、及び電子カメラの実効ズーム倍率のそれぞれについて示すグラフ。
【図５】本第１実施例に係るズームレンズの無限遠合焦時の諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態Ｗを、（ｂ）は中間焦点距離状態Ｍ２を、（ｃ）は望遠端状態Ｔにおける諸収差図をそれぞれ示している。
【図６】本発明の第２実施例に係るズームレンズレンズ構成図を示す。
【図７】本第２実施例に係るズームレンズの焦点距離とズーム倍率の関係を光学ズーム倍率、電子カメラの電子ズーム倍率、及び電子カメラの実効ズーム倍率のそれぞれについて示すグラフ。
【図８】本第２実施例に係るズームレンズの無限遠合焦時の諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態Ｗを、（ｂ）は中間焦点距離状態Ｍ２を、（ｃ）は望遠端状態Ｔにおける諸収差図をそれぞれ示している。
【図９】本発明の第３実施例に係るズームレンズレンズ構成図を示す。
【図１０】本第３実施例に係るズームレンズの焦点距離とズーム倍率の関係を光学ズーム倍率、電子カメラの電子ズーム倍率、及び電子カメラの実効ズーム倍率のそれぞれについて示すグラフ。
【図１１】本第３実施例に係るズームレンズの無限遠合焦時の諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態Ｗを、（ｂ）は中間焦点距離状態Ｍ２を、（ｃ）は望遠端状態Ｔにおける諸収差図をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【００５３】
１０      電子カメラ
１１      撮影レンズ
１２      ローパスフィルタ
１３      撮像素子
１４      ズーム駆動モータ
１５      駆動装置
１６      画像生成部
１７      レンズ位置検出装置
１８      電子ズーム倍率計算部
１９      電子ズーム処理部
２０      実効焦点距離計算部
２１      表示生成部
２２      表示モニター
２３      記録生成部
２４      記録装置
【図１】
0004815973.tif 000002
【図２】
0004815973.tif 000003
【図３】
0004815973.tif 000004
【図４】
0004815973.tif 000005
【図５】
0004815973.tif 000006
【図６】
0004815973.tif 000007
【図７】
0004815973.tif 000008
【図８】
0004815973.tif 000009
【図９】
0004815973.tif 000010
【図１０】
0004815973.tif 000011
【図１１】
0004815973.tif 000012