(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群の間隔を適宜変化させることによって変倍を行い、物体側から順に、正の屈折力を持ち光路を変更する反射光学素子を備えている第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを有するズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を持ち物体側から順に正レンズと負の屈折力を持つレンズコンポーネントとからなる前群と、負の屈折力を持ち物体側から順に正レンズと負レンズとからなる接合レンズである後群とにより構成され、
以下の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
１．８  ＜  ＨＨ3fr／ｉｈw  ＜  ５ ・・・（３）’’’
ただし、ＨＨ3frは前記第３レンズ群の前群の後側主点と前記第３レンズ群の後群の前側主点との主点間隔、ｉｈwは広角端における最大像高である。
また、レンズコンポーネントとは複数枚のレンズを接合させた接合レンズのことである。
【請求項２】
以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
０．５  ＜  ｜ｆ3r／ｆ3f｜  ＜  ４                        ・・・（１）
ただし、ｆ3fは前記第３レンズ群の前群の焦点距離、ｆ3rは前記第３レンズ群の後群の焦点距離である。
【請求項３】
以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
０．６５  ＜  ｆ3f／ｆ3  ＜  １．５                      ・・・（２）
ただし、ｆ3fは前記第３レンズ群の前群の焦点距離、ｆ3は前記第３レンズ群の焦点距離である。
【請求項４】
以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．０６  ＜  ｎd3rn−ｎd3rp  ＜  ０．６ ・・・（４）
ただし、ｎd3rnは前記第３レンズ群の後群の負レンズのｄ−ｌｉｎｅにおける屈折率、ｎd3rpは前記第３レンズ群の後群の正レンズのｄ−ｌｉｎｅにおける屈折率である。
【請求項５】
以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
｜（Ｒ3rnf＋Ｒ3rnr）／（Ｒ3rnf−Ｒ3rnr）｜  ＜  ０．６ ・・・（５）
ただし、Ｒ3rnfは前記第３レンズ群の後群である接合レンズの接合面の曲率半径、Ｒ3rnrは前記第３レンズ群の後群である接合レンズの最も像側の面の曲率半径である。
【請求項６】
前記第３レンズ群の前群の負の屈折力を持つレンズコンポーネントが、物体側から順に、正レンズと、負レンズとからなる接合レンズであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
３．０  ＜  ｆt／ｆw  ＜  １０．０ ・・・（６）
ただし、ｆwはズームレンズの広角端における焦点距離、ｆtはズームレンズの望遠端における焦点距離である。
【請求項８】
前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ及び前記第３レンズ群の最も物体側のレンズの有する面の少なくとも１つの面が、非球面であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第1レンズ群が、物体側から順に、負レンズ、反射光学素子、正の屈折力を持つレンズコンポーネントを有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項９に記載のズームレンズ。
１．９５  ＜  ｎd1  ＜  ２．１２ ・・・（７）
１５  ＜  νd1  ＜  ３０ ・・・（８）
ただし、ｎd1は前記第１レンズ群の負レンズの屈折力、νd1は前記第１レンズ群の負レンズのアッベ数である。
【請求項１１】
前記第１レンズ群の負レンズの像側の面が、光軸から離れるに従ってレンズの曲率が小さくなる非球面であることを特徴とする請求項９又は１０に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
前記第１レンズ群の正の屈折力を持つレンズコンポーネントの有する面の少なくとも１つが、非球面であることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１  ＜  ｆw／ｉｈw  ＜  １．８ ・・・（９）
ただし、ｆwはズームレンズの広角端における焦点距離、ｉｈwは広角端における像高である。
【請求項１４】
前記第１レンズ群の光路を変更する反射光学素子が、プリズムであって、
以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１  ＜  Ｄp／ｉｈw  ＜  ５ ・・・（１０）
ただし、Ｄpは前記プリズムの光軸上の長さ、ｉｈwは広角端における像高である。
【請求項１５】
物体側から順に、前記正の屈折力を持つ第１レンズ群と、前記負の屈折力を持つ第２レンズ群と、前記正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群とにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１６】
変倍時に、前記第１レンズ群及び前記開口絞りが、撮像面に対して移動しないことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１７】
以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１０  ＜  Ｃj／ｉｈw  ＜  ２０ ・・・（１１）
ただし、Ｃjは、ズームレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離にバックフォーカスの空気換算長を加えた長さの最大値、ｉｈwは広角端における像高である。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のズームレンズと、撮像素子と、前記ズームレンズの変倍による焦点距離情報を電気的に取得する手段と、前記ズームレンズの各焦点距離における歪曲収差データ又は歪曲収差を補正するための補正データを記憶したメモリ領域と、歪曲収差を補正するための電気回路とを備え、
前記ズームレンズによって前記撮像素子の撮像面上に結像された像に基づいて取得した電気情報を、前記ズームレンズの変倍による焦点距離情報を電気的に取得する手段によって得られた焦点距離情報及び前記ズームレンズの各焦点距離における歪曲収差データ又は歪曲収差を補正するための補正データを記憶したメモリ領域に記憶されている情報を用いて、前記歪曲収差を補正するための電気回路によって、歪曲収差を電気的に補正する手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１９】
前記歪曲収差データ又は歪曲収差を補正するためのデータが、前記撮像素子の色チャンネル毎に設定されており、前記色チャンネル毎に歪曲収差の補正を行うことを特徴とする請求項１８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、光路を変更する反射光学素子を備えることにより、入射光軸に沿う方向の厚さを小さくしたズームレンズ及びそれを用いた撮像装置に関し、特に、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の電子撮像素子とともに好適に使用し得るズームレンズ及びそれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のレンズ群からなり、最も物体側に配置されているレンズ群に光路を変更するための反射光学素子を備え、変更後の光路上に配置されている他のレンズ群が適宜移動することにより変倍を行うズームレンズが知られている。
【０００３】
このようなズームレンズは、変倍時に移動するレンズ群の移動方向が入射光軸に沿う方向とは異なる方向となるため、そのズームレンズを用いた撮像装置における入射光軸に沿う方向、つまり、被写体から撮影者に向かう方向の厚さを押さえつつ、高変倍比を実現することができる。そして、このようなズームレンズとしては、下記の特許文献１や特許文献２に記載されているズームレンズが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４３６２２号公報
【特許文献２】特開２００４−３４７７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されているズームレンズは、入射光軸に沿う方向の厚さは比較的薄く構成されているものの、広角端における半画角が３０度程度であり、また、変倍比が３倍程度であるため、十分な光学性能が得られないという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に記載されているズームレンズは、５倍以上の高変倍を達成しているが、ズームレンズの全長が撮像面の大きさと比較して大きいという問題があった。また、半画角も３０度程度であり、広角端における画角もそれほど大きくなく、十分な光学性能が得られないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、広角・高変倍比を有し、かつ、コンパクトな構成のズームレンズ及びそれを用い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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明のズームレンズは、複数のレンズ群の間隔を適宜変化させることによって変倍を行い、物体側から順に、正の屈折力を持ち光路を変更する反射光学素子を備えている第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを有するズームレンズにおいて、前記第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を持ち物体側から順に正レンズと負の屈折力を持つレンズコンポーネントとからなる前群と、負の屈折力を持ち物体側から順に正レンズと負レンズとからなる接合レンズである後群とにより構成され、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
１．８  ＜  ＨＨ3fr／ｉｈw  ＜  ５ ・・・（３）’’’
ただし、ＨＨ3frは前記第３レンズ群の前群の後側主点と前記第３レンズ群の後群の前側主点との主点間隔、ｉｈwは広角端における最大像高である。
また、レンズコンポーネントとは複数枚のレンズを接合させた接合レンズのことである。
【０００９】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
０．５  ＜  ｜ｆ3r／ｆ3f｜  ＜  ４                       ・・・（１）
ただし、ｆ3fは前記第３レンズ群の前群の焦点距離、ｆ3rは前記第３レンズ群の後群の焦点距離である。
【００１０】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
０．６５  ＜  ｆ3f／ｆ3  ＜  １．５                      ・・・（２）
ただし、ｆ3fは前記第３レンズ群の前群の焦点距離、ｆ3は前記第３レンズ群の焦点距離である。
【００１２】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
０．０６  ＜  ｎd3rn−ｎd3rp  ＜  ０．６              ・・・（４）
ただし、ｎd3rnは前記第３レンズ群の後群の負レンズのｄ−ｌｉｎｅにおける屈折率、ｎd3rpは前記第３レンズ群の後群の正レンズのｄ−ｌｉｎｅにおける屈折率である。
【００１３】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
｜（Ｒ3rnf＋Ｒ3rnr）／（Ｒ3rnf−Ｒ3rnr）｜  ＜  ０．６   ・・・（５）
ただし、Ｒ3rnfは前記第３レンズ群の後群である接合レンズの接合面の曲率半径、Ｒ3rnrは前記第３レンズ群の後群である接合レンズの最も像側の面の曲率半径である。
【００１４】
また、本発明のズームレンズは、前記第３レンズ群の前群の負の屈折力を持つレンズコンポーネントが、物体側から順に、正レンズと、負レンズとからなる接合レンズであることが好ましい。
【００１５】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
３．０  ＜  ｆt／ｆw  ＜  １０．０                       ・・・（６）
ただし、ｆwはズームレンズの広角端における焦点距離、ｆtはズームレンズの望遠端における焦点距離である。
【００１６】
また、本発明のズームレンズは、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ及び前記第３レンズ群の最も物体側のレンズの有する面の少なくとも１つの面が、非球面であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明のズームレンズは、前記第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズ、反射光学素子、正の屈折力を持つレンズコンポーネントを有することが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明のズームレンズは、前記第１レンズ群が上記の構成である場合、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１．９５  ＜  ｎd1  ＜  ２．１２                         ・・・（７）
１５  ＜  νd1  ＜  ３０                                 ・・・（８）
ただし、ｎd1は前記第１レンズ群の負レンズの屈折力、νd1は前記第１レンズ群の負レンズのアッベ数である。
【００１９】
さらに、本発明のズームレンズは、前記第１レンズ群が上記の構成である場合、前記第１レンズ群の負レンズの像側の面が、光軸から離れるに従ってレンズの曲率が小さくなる非球面であることが好ましい。
【００２０】
さらに、本発明のズームレンズは、前記第１レンズ群が上記の構成である場合、前記第１レンズ群の正の屈折力を持つレンズコンポーネントの有する面の少なくとも１つが、非球面であることが好ましい。
【００２１】
さらに、前記第１レンズ群が上記の構成である場合、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１  ＜  ｆw／ｉｈw  ＜  １．８                           ・・・（９）
ただし、ｆwはズームレンズの広角端における焦点距離、ｉｈwは広角端における像高である。
【００２２】
また、本発明のズームレンズは、前記第１レンズ群の光路を変更する反射光学素子が、プリズムであって、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１  ＜  Ｄp／ｉｈw  ＜  ５                              ・・・（１０）
ただし、Ｄpは前記プリズムの光軸上の長さ、ｉｈwは広角端における像高である。
【００２３】
また、本発明のズームレンズは、物体側から順に、前記正の屈折力を持つ第１レンズ群と、前記負の屈折力を持つ第２レンズ群と、前記正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群とにより構成されていることが好ましい。
【００２４】
また、本発明のズームレンズは、変倍時に、前記第１レンズ群及び前記開口絞りが、撮像面に対して移動しないことが好ましい。
【００２５】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１０  ＜  Ｃj／ｉｈw  ＜  ２０                          ・・・（１１）
ただし、Ｃjは、ズームレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離にバックフォーカスの空気換算長を加えた長さの最大値、ｉｈwは広角端における像高である。
【００２６】
また、上記の目的を達成するために、本発明の撮像装置は、上記いずれかのズームレンズと、撮像素子と、前記ズームレンズの変倍による焦点距離情報を電気的に取得する手段と、前記ズームレンズの各焦点距離における歪曲収差データ又は歪曲収差を補正するための補正データを記憶したメモリ領域と、歪曲収差を補正するための電気回路とを備え、前記ズームレンズによって前記撮像素子の撮像面上に結像された像に基づいて取得した電気情報を、前記ズームレンズの変倍による焦点距離情報を電気的に取得する手段によって得られた焦点距離情報及び前記ズームレンズの各焦点距離における歪曲収差データ又は歪曲収差を補正するための補正データを記憶したメモリ領域に記憶されている情報を用いて、前記歪曲収差を補正するための電気回路によって、歪曲収差を電気的に補正する手段を有することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の撮像装置は、前記歪曲収差データ又は歪曲収差を補正するためのデータが、前記撮像素子の色チャンネル毎に設定されており、前記色チャンネル毎に歪曲収差の補正を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、広角・高変倍比を有し、かつ、コンパクトな構成のズームレンズ及びそれを用いた撮像装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明のズームレンズ及びそれを用いた撮像装置の実施例の説明に先立ち、本発明の各構成による作用効果を説明する。
【００３０】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を持ち光路を変更する反射光学素子を備えている第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを有するという構成としている。
【００３１】
このような構成においては、主として負の屈折力を持つ第２レンズ群と正の屈折力を持つ第３レンズ群によって変倍が行われる。このように第３レンズ群が変倍能力を持つような構成にすれば、第２レンズ群の移動量を少なくさせると同時に、第１レンズ群への入射光線高を低く抑えることができるため、ズームレンズを構成する光学素子を小型化することが可能となる。
【００３２】
このような構成を前提とした上で、さらに本発明のズームレンズは、第３レンズ群を、物体側から順に、正の屈折力を持ち物体側から順に正レンズと負の屈折力を持つレンズコンポーネントとからなる前群と、負の屈折力を持ち物体側から順に正レンズと負レンズとからなる接合レンズである後群とにより構成している。
【００３３】
第３レンズ群をこのように構成すれば、第３レンズ群を従来のように構成した場合よりも、第３レンズ群の主点位置を物体側に近づけることができる。そのため、第３レンズ群に強い変倍作用を持たせても、望遠端において第２レンズ群と第３レンズ群との間に開口絞りやシャッター等を配置するためのスペースを十分に確保することが可能となっている。
【００３４】
また、第３レンズ群の物体側に配置された正レンズにより発生する収差の補正を、前群の負のレンズコンポーネントと、後群の正レンズと負レンズを接合した接合レンズである負のコンポーネントとで分担することにより、第３レンズ群の変倍作用を強めながらも、収差を抑えることが可能となっている。
【００３５】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
０．５  ＜  ｜ｆ3r／ｆ3f｜  ＜  ４                       ・・・（１）
ただし、ｆ3fは第３レンズ群の前群の焦点距離、ｆ3rは第３レンズ群の後群の焦点距離である。
【００３６】
本発明ズームレンズの第３レンズ群は、後群が物体側から順に正レンズと負レンズとからなる負の屈折力を持つレンズコンポーネントを備えており、後群の前側主点位置が像側に近づくように構成されている。そのため、第３レンズ群の前群と後群の主点間隔を広くすることができ、第３レンズ群の後群に強い負の屈折力を持たせながらも、第３レンズ群全体には強い正の合成屈折力を持たせることが可能となっている。
【００３７】
そこで、本発明のズームレンズは、第３レンズ群の前群の焦点距離と後群の焦点距離の関係を表す式である条件式（１）を満たすように構成することが好ましい。条件式（１）の下限を下回ると、後群の屈折力が強くなりすぎてしまう。一方、条件式（１）の上限を上回ると、逆に後群の屈折力が弱くなりすぎてしまう。そして、いずれの場合であっても第３レンズ群の前群、特に後群との間で負の屈折力を分担する前群の負の屈折力を持つレンズコンポーネントにおける収差の補正が困難になる。
【００３８】
なお、条件式（１）に代わり、次の条件式（１）’，（１）”のいずれかを満たすように構成するとさらに好ましい。
０．６  ＜  ｜ｆ3r／ｆ3f｜  ＜  ３．２                   ・・・（１）’
０．７  ＜  ｜ｆ3r／ｆ3f｜  ＜  ２．５                   ・・・（１）”
また、条件式（１）’の上限値又は下限値を、条件式（１），（１）”の上限値又は下限値としても良いし、条件式（１）”の上限値又は下限値を、条件式（１），（１）’の上限値又は下限値としても良い。
【００３９】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
０．６５  ＜  ｆ3f／ｆ3  ＜  １．５                      ・・・（２）
ただし、ｆ3fは第３レンズ群の前群の焦点距離、ｆ3は第３レンズ群の焦点距離である。
【００４０】
条件式（２）は、第３レンズ群の前群の焦点距離と第３レンズ群の焦点距離との関係を表す式である。条件式（２）の下限を下回ると、第３レンズ群の前群の屈折力が強くなりすぎてしまい、特に第３レンズ群の前群の正レンズで発生する収差が大きくなるため、光学性能の確保が困難になる。一方、条件式（２）の上限を上回ると、第３レンズ群の前群の屈折力が弱くなりすぎてしまい、第３レンズ群の前群と後群の間隔を大きくする必要が生じ、小型化が困難になる。
【００４１】
なお、条件式（２）に代わり、次の条件式（２）’，（２）”のいずれかを満たすように構成するとさらに好ましい。
０．７５  ＜  ｆ3f／ｆ3  ＜  １．３５                    ・・・（２）’
０．８  ＜  ｆ3f／ｆ3  ＜  １．２                        ・・・（２）”
また、条件式（２）’の上限値又は下限値を、条件式（２），（２）”の上限値又は下限値としても良いし、条件式（２）”の上限値又は下限値を、条件式（２），（２）’の上限値又は下限値としても良い。
【００４２】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１．５  ＜  ＨＨ3fr／ｉｈw  ＜  ５                       ・・・（３）
ただし、ＨＨ3frは第３レンズ群の前群の後側主点と第３レンズ群の後群の前側主点との主点間隔、ｉｈwは広角端における像高である。
【００４３】
条件式（３）は、第３レンズ群の前群と後群との主点間隔の関係を表す式である。条件式（３）の下限を下回ると、第３レンズ群の合成屈折力を強い正にするために第３レンズ群の後群の負の屈折力を弱くせざるを得ず、良好に収差を補正することが困難となる。一方、条件式（３）の上限を上回ると、第３レンズ群の前群と後群との間隔が広くなりすぎる、または、第３レンズ群の各レンズのパワーが強くなりすぎてしまうため、ズームレンズを大型化せずに良好に収差を補正することが困難になる。
【００４４】
なお、条件式（３）に代わり、次の条件式（３）’，（３）”のいずれかを満たすように構成するとさらに好ましい。
１．８  ＜  ＨＨ3fr／ｉｈw  ＜  ４                       ・・・（３）’
２．２  ＜  ＨＨ3fr／ｉｈw  ＜  ３．５                   ・・・（３）”
また、条件式（３）’の上限値又は下限値を、条件式（３），（３）”の上限値又は下限値としても良いし、条件式（３）”の上限値又は下限値を、条件式（３），（３）’の上限値又は下限値としても良い。
【００４５】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
０．０６  ＜  ｎd3rn−ｎd3rp  ＜  ０．６                  ・・・（４）
ただし、ｎd3rnは第３レンズ群の後群の負レンズのｄ−ｌｉｎｅにおける屈折力、ｎd3rpは第３レンズ群の後群の正レンズのｄ−ｌｉｎｅにおける屈折力である。
【００４６】
本発明ズームレンズの第３レンズ群は、前群に負の屈折力を持つレンズコンポーネントを有し、後群に接合レンズである負の屈折力を持つレンズコンポーネントを有していることにより、強い正の屈折力を持ちながらも、他のレンズ群により発生する倍率色収差や、第３レンズ群の最も物体側の正レンズで発生する非点収差を効果的に補正することができる。特に第３レンズ群の後群は、広角端において軸外光線がレンズの周辺を通るため、非点収差や高次の倍率色収差に対する補正効果が高い。
【００４７】
そこで本発明のズームレンズは、第３レンズ群の後群の正レンズと負レンズの屈折率の関係を表す式である条件式（４）を満たすように構成することが好ましい。条件式（４）の下限を下回る又は上限を上回ると、屈折率差による接合面の作用が不足又は過剰となってしまい、良好な収差補正ができなくなる。
【００４８】
なお、条件式（４）に代わり、次の条件式（４）’，（４）”のいずれかを満たすように構成するとさらに好ましい。
０．０９  ＜  ｎd3rn−ｎd3rp  ＜  ０．５                   ・・・（４）’
０．１２  ＜  ｎd3rn−ｎd3rp  ＜  ０．４                   ・・・（４）”
また、条件式（４）’の上限値又は下限値を、条件式（４），（４）”の上限値又は下限値としても良いし、条件式（４）”の上限値又は下限値を、条件式（４），（４）’の上限値又は下限値としても良い。
【００４９】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
｜（Ｒ3rnf＋Ｒ3rnr）／（Ｒ3rnf−Ｒ3rnr）｜  ＜  ０．６     ・・・（５）
ただし、Ｒ3rnfは第３レンズ群の後群である接合レンズの接合面の曲率半径、Ｒ3rnrは第３レンズ群の後群である接合レンズの最も像側の面の曲率半径である。
【００５０】
本発明のズームレンズは、第３レンズ群の前群と後群の主点間隔を確保するために、後群の主点位置はできるだけ像側に近い方が望ましい。また、後群の接合レンズの接合面と射出面による倍率色収差や非点収差の補正効果を効果的に得るためには、後群の接合レンズのうちの負レンズが両凹レンズであることが望ましい。
【００５１】
そこで本発明のズームレンズは、条件式（５）を満たすように構成することが好ましい。なお、条件式（５）は、第３レンズ群の後群の備える接合レンズを構成する負レンズの形状を、収差補正が良好な状態を維持しながら主点位置を像側に近づけるのに適した値を設定したものである。条件式（５）の下限を下回る又は上限を上回ると、第３レンズ群の後群の備える接合レンズの接合面又は射出面の曲率が、倍率色収差や非点収差等を効果的に補正するのに適した値から外れてしまうため、良好な光学性能を維持することが困難となる。
【００５２】
なお、条件式（５）に代わり、次の条件式（５）’，（５）”のいずれかを満たすように構成するとさらに好ましい。
｜（Ｒ3rnf＋Ｒ3rnr）／（Ｒ3rnf−Ｒ3rnr）｜  ＜  ０．５     ・・・（５）’
｜（Ｒ3rnf＋Ｒ3rnr）／（Ｒ3rnf−Ｒ3rnr）｜  ＜  ０．４     ・・・（５）”
また、条件式（５）’の上限値又は下限値を、条件式（５），（５）”の上限値又は下限値としても良いし、条件式（５）”の上限値又は下限値を、条件式（５），（５）’の上限値又は下限値としても良い。
【００５３】
また、本発明のズームレンズは、第３レンズ群の前群の負の屈折力を持つレンズコンポーネントが、物体側から順に、正レンズと、負レンズとからなる接合レンズであることが好ましい。
【００５４】
第３レンズ群の前群の負の屈折力を持つレンズコンポーネントを、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズとすることにより、第３レンズ群の前群の正レンズで発生する色収差や軸外の収差を、前群内で効果的に補正ができる。また、後群の接合レンズとの間で収差補正を効果的に分担することができる。また、第３レンズ群の前群の主点を、物体側に近づけつつ軸外の収差を効果的に補正できる。
【００５５】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
３．０  ＜  ｆt／ｆw  ＜  １０．０                        ・・・（６）
ただし、ｆwはズームレンズの広角端における焦点距離、ｆtはズームレンズの望遠端における焦点距離である。
【００５６】
条件式（６）はズームレンズの変倍比を表す式である。本発明におけるズームレンズの構成は、条件式（６）の下限を下回る場合でも良好な性能を得られるが、第３レンズ群の後群を配置することによるスペース効率やコストを鑑みると、変倍比が低い領域において本構成をとることによるメリットは薄い。そのため、本発明のズームレンズは、条件式（６）の下限を下回らないようにすることが好ましい。
【００５７】
一方、条件式（６）の上限を上回ると、第２レンズ群と第３レンズ群の変倍の負担が大きくなりすぎてしまうため、本構成の各レンズ群にさらにレンズコンポーネントを追加する、または、本構成にさらに変倍作用を有するレンズ群を追加する必要が生じる。また、本構成の場合、変倍比を大きくするためには望遠端における焦点距離を大きくすることが好ましいが、そのためには望遠端における開口径を大きくしなくてはならず、反射光学素子を通過する光束が太くなり、反射光学素子を小型化することが困難となる。そのため、本発明のズームレンズは、条件式（６）の上限を上回らないようにすることが好ましい。
【００５８】
なお、条件式（６）に代わり、次の条件式（６）’，（６）”のいずれかを満たすように構成するとさらに好ましい。
３．０  ＜  ｆt／ｆw  ＜  ８．０                          ・・・（６）’
３．５  ＜  ｆt／ｆw  ＜  ７．０                          ・・・（６）”
また、条件式（６）’の上限値又は下限値を、条件式（６），（６）”の上限値又は下限値としても良いし、条件式（６）”の上限値又は下限値を、条件式（６），（６）’の上限値又は下限値としても良い。
【００５９】
また、本発明のズームレンズは、第２レンズ群の最も物体側のレンズ及び第３レンズ群の最も物体側のレンズの有する面の少なくとも１つの面が、非球面であることが好ましい。
【００６０】
このように構成すれば、軸上及び軸外の収差を良好に補正しやすい。なお、各レンズの両面を非球面とすると、さらに収差補正効果を高めることができる。
【００６１】
また、本発明のズームレンズは、第1レンズ群が、物体側から順に、負レンズ、反射光学素子、正の屈折力を持つレンズコンポーネントを有することが好ましい。
【００６２】
本発明のズームレンズのように光路を変更することのできるズームレンズは、広角端においてプリズムやミラー等の反射光学素子に入射する光線高を小さくするため、第１レンズ群の反射光学素子よりも物体側に負の屈折力を持つレンズを配置する必要がある。また、小型，薄型のズームレンズにおいては、高い変倍作用を得るためには、第１レンズ群が正の屈折力を持つ必要がある。このような理由から、小型，薄型であり高い変倍作用を有するためには、本発明のズームレンズはこのような構成にすることが好ましい。
【００６３】
また、本発明のズームレンズは、本発明は以下の条件式を満たすことが好ましい。
１．９５  ＜  ｎd1  ＜  ２．１２                          ・・・（７）
１５  ＜  νd1  ＜  ３０                                  ・・・（８）
ただし、ｎd1は前記第１レンズ群の負レンズの屈折力、νd1は前記第１レンズ群の負レンズのアッベ数である。
【００６４】
本発明のズームレンズは、第１レンズ群を上記のような構成とした場合、特に広角化や高変倍化とともに薄型化を実現しようとすると、第１レンズ群の負レンズに強い屈折力をもたせる必要がある。
【００６５】
そこで、本発明のズームレンズは、第１レンズ群の負レンズの屈折率を規定する式である条件式（７）を満たすようにすることが好ましい。条件式（７）の下限を下回ると、レンズの曲率半径を小さくして負レンズの屈折力を強くしなければならないため、レンズが厚くなり、薄型の光ズームレンズを構成することが困難になる。また、曲率半径が小さくなると収差の発生も大きくなり、光学性能の確保も困難になる。一方、条件式（７）の上限を上回ると、硝材の入手性が悪くなりコストアップや量産性の悪化につながる。
【００６６】
条件式（８）は、第１レンズ群の負レンズの硝材のアッベ数を規定する式である。条件式（８）の下限を下回る領域における硝材は、異常分散が強くなるため、短波長から長波長にわたって良好に色収差を補正することが困難である。一方、条件式（８）の上限を上回ると、第１レンズ群における色収差のバランスを取るために、反射光学素子の像側に配置した正の屈折力を持つレンズコンポーネントよりも高い領域にアッベ数がシフトする。アッベ数の高い領域における硝材は、屈折率の低いものが多いため、正の屈折力を持つレンズコンポーネントの曲率半径を小さくして収差が発生し易い形状とするか、正の屈折力を持つレンズコンポーネントを複数枚のレンズによって構成し第１レンズ群を厚くする必要がある。そのため、光学性能の確保や小型化が困難になる。
【００６７】
また、本発明のズームレンズは、第１レンズ群を上記のような構成とした場合、第１レンズ群の負レンズの像側の面が、光軸から離れるに従ってレンズの曲率が小さくなる非球面であることが好ましい。
【００６８】
本発明のズームレンズのような第１レンズ群を備える広角高変倍のズームレンズにおいては、第１レンズ群で発生する収差が、ズームレンズ全体の収差に対して大きく影響する。広角端においては主として非点収差や歪曲収差などの周辺への収差、望遠端においては主として球面収差等の軸上収差に対して大きく影響する。これらの収差を良好に補正するためには、特に曲率が大きく収差発生の大きい第１レンズ群の負レンズの像側の面を、光軸から離れるに従ってレンズの曲率が小さくなる非球面とすることが好ましい。
光軸から離れるほどレンズの曲率を小さくする形状の非球面を有することが望ましい。
【００６９】
また、本発明のズームレンズは、第１レンズ群を上記のような構成とした場合、第１レンズ群の正の屈折力を持つレンズコンポーネントが、少なくとも１つの非球面を有することが好ましい。
【００７０】
本発明のズームレンズのような第１レンズ群を備える広角高変倍のズームレンズにおいては、第１レンズ群で発生する収差が、ズームレンズ全体の収差に対して大きく影響する。
【００７１】
広角端においては主として非点収差や歪曲収差などの周辺への収差、望遠端においては主として球面収差等の軸上収差対に対して大きく影響する。これらの収差を良好に補正するためには、第１レンズ群の正の屈折力を持つレンズコンポーネントに少なくとも１面の非球面を有することが好ましい。
【００７２】
また、本発明のズームレンズは、第１レンズ群を上記のような構成とした場合、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１  ＜  ｆw／ｉｈw  ＜  １．８                            ・・・（９）
ただし、ｆwはズームレンズの広角端における焦点距離、ｉｈwは広角端における像高である。
【００７３】
条件式（９）は、ズームレンズの広角端における焦点距離を規定する式である。条件式（９）の下限を下回ると、第１レンズ群の反射光学素子を小型に構成するためには、最も物体側の負レンズの屈折力を相当強くして入射瞳位置を物体側に出さなければならず、収差を良好に補正することが困難になる。一方、条件式（９）の上限を上回ると、望遠端において高変倍化したときに、全長を肥大化させずに色収差を良好に補正することが困難になる。
【００７４】
なお、条件式（９）に代わり、次の条件式（９）’，（９）”のいずれかを満たすように構成するとさらに好ましい。
１．０５  ＜  ｆw／ｉｈw  ＜  １．７                      ・・・（９）’
１．１  ＜  ｆw／ｉｈw  ＜  １．６                        ・・・（９）”
また、条件式（９）’の上限値又は下限値を、条件式（９），（９）”の上限値又は下限値としても良いし、条件式（１１）”の上限値又は下限値を、条件式（９），（９）’の上限値又は下限値としても良い。
【００７５】
また、本発明のズームレンズは、反射部材が、プリズムであり、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１  ＜  Ｄp  ／  ｉｈw  ＜  ５                            ・・・（１０）
但し、Ｄpはプリズムの光軸上の長さ、ｉｈwは広角端における像高である。
【００７６】
本発明のズームレンズにおいては、反射光学素子をプリズムで構成した場合、光路長は実際の距離に硝材の屈折率の逆数を掛けたものとなるため、ミラーで構成するよりも有利となる。また、プリズムの反射面の全反射を利用することで、光量の低下なく光線の伝播を行うことができる。その一方で、第１レンズ群の光軸上の長さが短い方が、入射瞳の制約を緩くすることができるため光学性能が良くなるが、プリズムが大きすぎると、その長さが大きくなってしまい、光学性能が低下してしまう恐れがある。
【００７７】
そこで、本発明のズームレンズは、光路を変更するための反射光学素子にプリズムを用いた場合、ズームレンズ内に無理なくプリズムを配置するとともに光学性能を低下させない条件を規定する式である条件式（１０）を満たすことが好ましい。条件式（１０）の下限を下回ると、周辺光量が著しく低下してしまうため、好ましくない。一方、条件式（１０）の上限を上回ると、全長の肥大化や光学性能の低下につながる。
【００７８】
なお、条件式（１０）に代わり、次の条件式（１０）’，（１０）”のいずれかを満たすように構成するとさらに好ましい。
１．５  ＜  Ｄp  ／  ｉｈw  ＜  ４                        ・・・（１０）’
２．５  ＜  Ｄp  ／  ｉｈw  ＜  ３．５                    ・・・（１０）”
また、条件式（１０）’の上限値又は下限値を、条件式（１０），（１０）”の上限値又は下限値としても良いし、条件式（１０）”の上限値又は下限値を、条件式（１０），（１０）’の上限値又は下限値としても良い。
【００７９】
また、本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群とにより構成されていることが好ましい。
【００８０】
このように構成することにより、単純な構成でありながら、高い光学性能を有するズームレンズとすることができる。また、正の屈折力を持つ第４レンズ群を、有限物体距離における焦点位置ずれを補正するためのフォーカシングレンズ群として機能させることにより、ズームレンズの構成をそのままにしつつ、無限距離から有限距離まで高い光学性能を維持することができる。
【００８１】
また、本発明のズームレンズは、変倍時に、第１レンズ群及び開口絞りが、撮像面に対して移動しないことが好ましい。
【００８２】
このように構成することにより、撮像素子や第１レンズ群を駆動するための機構、さらに開口絞りを駆動するための機構が不要となる。メカ構成を含めた光学ユニットの構造を単純にすれば、本発明のズームレンズを用いた装置全体の重量や体積等を相対的に小さくすることができ、また、コストメリットもある。
【００８３】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１０  ＜  Ｃj／ｉｈw  ＜  ２０                            ・・・（１１）
ただし、Ｃjは、ズームレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離にバックフォーカスの空気換算長を加えた長さの最大値、ｉｈwは広角端における像高である。
【００８４】
条件式（１１）は、ズームレンズの全長を規定する式である。条件式（１１）の下限を下回ると、全長を小さくするために各レンズ群の屈折力を強くしなければならず、各レンズ群で発生する収差が大きくなり、良好な光学性能を維持できない。また、ズームレンズの偏心に対する感度も強くなるため、製造することが困難になる。一方、条件式（１１）の上限を上回ると、光学系として大きくなりすぎるために、性能は良好であっても、そのズームレンズを用いた装置の商品性が悪化する。
【００８５】
なお、条件式（１１）に代わり、次の条件式（１１）’，（１１）”のいずれかを満たすように構成するとさらに好ましい。
１１．５  ＜  Ｃj／ｉｈw  ＜  １９                        ・・・（１１）’
１３  ＜  Ｃj／ｉｈw  ＜  １８                            ・・・（１１）”
また、条件式（１１）’の上限値又は下限値を、条件式（１１），（１１）”の上限値又は下限値としても良いし、条件式（１１）”の上限値又は下限値を、条件式（１１），（１１）’の上限値又は下限値としても良い。
【００８６】
また、本発明の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズと、撮像素子と、ズームレンズの変倍による焦点距離情報を電気的に取得する手段と、前記ズームレンズの各焦点距離における歪曲収差データ又は歪曲収差を補正するための補正データを記憶したメモリ領域と、歪曲収差を補正するための電気回路とを備え、ズームレンズによって撮像素子の撮像面上に結像された像に基づいて取得した電気情報を、ズームレンズの変倍による焦点距離情報を電気的に取得する手段によって得られた焦点距離情報及びズームレンズの各焦点距離における歪曲収差データ又は歪曲収差を補正するための補正データを記憶したメモリ領域に記憶されている情報を用いて、歪曲収差を補正するための電気回路によって、歪曲収差を電気的に補正する手段を有することを特徴とする。
【００８７】
本発明のズームレンズは、開口絞りよりも前側の合成屈折力が負、後側の合成屈折力が正である、いわゆるレトロフォーカスタイプとなった場合、広角端において負の歪曲収差が発生しやすい。そこで、本発明のズームレンズを用いた撮像装置においては、歪曲収差によって生じる結像位置のずれを撮像装置内部において電気的に補正することを前提とした設計を行うことにより、全長短縮、小型化、光学性能の向上が実現できる。
【００８８】
また、本発明の撮像装置は、歪曲収差データ又は歪曲収差を補正するためのデータが、撮像素子の色チャンネル毎に設定されており、色チャンネル毎に歪曲収差の補正を行うことが好ましい。
【００８９】
本発明のズームレンズは、レトロフォーカスタイプとなった場合、倍率色収差も発生しやすい。これを光学的に補正するためには、レンズ枚数を増やして対応せざるを得ないが、これはズームレンズの全長の大型化につながる。一方、ズームレンズによって発生した倍率色収差を、撮像装置内部において、撮像素子の各色チャンネル毎に歪曲収差又は歪曲収差補正データをそれぞれ設定し、個別に歪曲収差の補正をかけて、ズームレンズに残存する倍率色収差の補正を行うことにより、光学的には枚数を抑えながら倍率色収差の補正が可能となるため、ズームレンズの小型化、出力される画像の性能の向上、コストダウンが可能となる。
【００９０】
以下に、本発明の実施例１〜実施例７を図面を参照して説明する。
【００９１】
図面中、光学系断面図におけるｒ1，ｒ2，・・・・・・及びｄ1，ｄ2，・・・・・・において下付き文字として示した数字は、数値データにおける面番号１，２，・・・に対応している。また、収差曲線図において、非点収差におけるΔＭはメリジオナル面の非点収差，ΔＳはサジタル面の非点収差を示している。なお、メリジオナル面とは、光学系の光軸と主光線を含む面（紙面に平行な面）であり、サジタル面とは、光学系の光軸と主光線を含む面に垂直な面（紙面に垂直な面）を意味している。
【００９２】
また、以下の各実施例におけるレンズの数値データにおいては、Ｒは各面の曲率半径、Ｄは面間隔、Ｎｄはｄ線における屈折率、νｄはｄ線におけるアッベ数、Ｋは円錐係数、Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10は非球面係数をそれぞれ示している。
【００９３】
また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて以下の式で表される。但し、光軸に沿う方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）・（Ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ4Ｙ4＋Ａ6Ｙ6＋Ａ8Ｙ8＋Ａ10Ｙ10・・・
【実施例１】
【００９４】
図１は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図２は、図１に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【００９５】
まず、図１を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ1と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ2と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ3と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ4とにより構成されている。なお、第４レンズ群Ｇ4の像側には、物体側から順に、ローパスフィルターＬＦ、ＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。
【００９６】
第１レンズ群Ｇ1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ11と、光路を変更する反射光学素子であるプリズムＰと、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズコンポーネントである第２レンズＬ12とにより構成されている。
【００９７】
第２レンズ群Ｇ2は、物体側から順に、両面が非球面の両凹レンズであり負の屈折力を持つ第１レンズＬ21と、両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ22と両凹レンズであり負の屈折力を持つレンズＬ23との接合レンズとにより構成されている。
【００９８】
第３レンズ群Ｇ3は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と負の屈折力を持つ後群とにより構成されている。前群は、物体側から順に、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズである第１レンズＬ31と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり正の屈折力を持つ第２レンズＬ32と物体側に凸面と向けたメニスカスレンズであり負の屈折力を持つ第３レンズＬ33との接合レンズであり負の屈折力をもつレンズコンポーネントとにより構成されている。後群は、物体側から順に、両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズであるレンズＬ34と両凹レンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ35との接合レンズにより構成されている。
【００９９】
第４レンズ群Ｇ4は、両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ4のみにより構成されている。
【０１００】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を移動しない。第２レンズ群Ｇ2は、第１レンズ群Ｇ1との間隔を広げつつ光軸Ｌｃ上を像側に移動する。開口絞りＳは、光軸Ｌｃ上を移動しない。第３レンズ群Ｇ3は、開口絞りＳとの間隔を狭めつつ光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ4は、第３レンズ群Ｇ3との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を移動する。
【０１０１】
次に、本実施例に係る各光学系を構成するレンズの構成及び数値データを示す。なお、単位はｍｍである。
【０１０２】
面データ
面番号               曲率半径    面間隔    屈折率    アッベ数
Ｒ         Ｄ       Ｎｄ       νｄ
1                  55.842     0.74     2.00069     25.46 
2                   7.686     2.34 
3                   ∞        8.50     1.84666     23.78
4                   ∞        0.20
5  （非球面）      11.845     2.93     1.58313     59.38 
6  （非球面）      -9.495     Ｄ６
7  （非球面）     -11.085     0.48     1.80610     40.92 
8  （非球面）       7.009     0.62 
9                  12.446     1.97     1.92286     20.88 
10                 -11.422     0.50     2.00069     25.46 
11                 374.464    Ｄ１１
12 （開口絞り）      ∞       Ｄ１２
13  （非球面）       6.029     2.68     1.51633     64.14 
14  （非球面）     -13.089     0.01 
15                   7.170     1.27     1.49700     81.54 
16                  14.593     0.50     2.00069     25.46 
17                   6.181     3.03 
18                   7.191     2.77     1.74077     27.79 
19                  -4.387     0.48     2.00069     25.46 
20                   5.500    Ｄ２０
21                  36.241     2.24     1.51633     64.14 
22                  -9.741    Ｄ２２
23                   ∞        0.50     1.51633     64.14
24                   ∞        0.50
25                   ∞        0.50     1.51633     64.14
26                   ∞       Ｄ２６
27  （撮像面）       ∞
【０１０３】
非球面データ
面番号  曲率半径  円錐係数                     非球面係数                    
Ｒ        Ｋ        Ａ4           Ａ6           Ａ8          Ａ10
5      11.845    0.000  -1.48166e-04  -3.37459e-06   1.50026e-07  -2.13183e-09
6      -9.495    0.000   2.27535e-04  -3.29631e-06   1.93319e-07  -2.74687e-09
7     -11.085    0.000   2.01060e-04  -4.12797e-06  -1.71066e-07  
8       7.009    0.000  -5.62455e-04   6.46533e-06  -1.12246e-06  
13       6.029    0.000  -5.30980e-04  -6.83531e-07  -3.09469e-07  
14     -13.089    0.000   3.89509e-04   3.16854e-06  -1.41159e-07 
【０１０４】
各種データ
ズーム比  5.00
広角      中間      望遠
焦点距離        4.71     11.49     23.52
Ｆナンバー       3.46      4.93      5.91
画角         87.00     35.69     18.43
像高          3.84      3.84      3.84
レンズ全長      53.66     53.65     53.65
バックフォーカス    3.71      3.34      4.24
Ｄ６          0.74      5.43      7.26
Ｄ１１         7.51      2.80      1.00
Ｄ１２         8.80      5.64      0.10
Ｄ２０         1.64      5.17      9.79
Ｄ２２         2.18      1.83      2.73
Ｄ２６         0.37      0.36      0.35
【０１０５】
ズームレンズ群データ
群  始面  焦点距離
1    1      11.21
2    7      -8.51
3   13       9.47
4   21      15.12
【０１０６】
上記条件式に係るデータ
条件式（１） ０．５＜｜ｆ3r／ｆ3f｜＜４：１．０１１
条件式（２） ０．６５＜ｆ3f／ｆ3＜１．５：１．０８５
条件式（３） １．５＜ＨＨ3fr／ｉｈw＜５：２．９０５
条件式（４） ０．０６＜ｎd3rn−ｎd3rp＜０．６：０．２６
条件式（５） ｜（Ｒ3rnf＋Ｒ3rnr）／（Ｒ3rnf−Ｒ3rnr）｜＜０．６：０．１１３
条件式（６） ３．０＜ｆt／ｆw＜１０．０：４．９９６
条件式（７） １．９５＜ｎd1＜２．１２：２．００１
条件式（８） １５＜νd1＜３０：２５．４６
条件式（９） １＜ｆw／ｉｈw＜１．８：１．２２６
条件式（１０） １＜Ｄp／ｉｈw＜５：２．２１４
条件式（１１） １０＜Ｃj／ｉｈw＜２０：１３．８９１
【実施例２】
【０１０７】
図３は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図４は、図３に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０１０８】
まず、図３を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ1と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ2と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ3と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ4とにより構成されている。なお、第４レンズ群Ｇ4の像側には、物体側から順に、ローパスフィルターＬＦ、ＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。
【０１０９】
第１レンズ群Ｇ1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ11と、光路を変更する反射光学素子であるプリズムＰと、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズコンポーネントである第２レンズＬ12とにより構成されている。
【０１１０】
第２レンズ群Ｇ2は、物体側から順に、両面が非球面の両凹レンズであり負の屈折力を持つ第１レンズＬ21と、両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ22と像側に凸面を向けたメニスカスレンズであり負の屈折力を持つレンズＬ23との接合レンズとにより構成されている。
【０１１１】
第３レンズ群Ｇ3は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と負の屈折力を持つ後群とにより構成されている。前群は、物体側から順に、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズである第１レンズＬ31と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり正の屈折力を持つ第２レンズＬ32と物体側に凸面と向けたメニスカスレンズであり負の屈折力を持つ第３レンズＬ33との接合レンズであり負の屈折力をもつレンズコンポーネントとにより構成されている。後群は、物体側から順に、両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズであるレンズＬ34と両凹レンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ35との接合レンズにより構成されている。
【０１１２】
第４レンズ群Ｇ4は、両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ4のみにより構成されている。
【０１１３】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を移動しない。第２レンズ群Ｇ2は、第１レンズ群Ｇ1との間隔を広げつつ光軸Ｌｃ上を像側に移動する。開口絞りＳは、光軸Ｌｃ上を移動しない。第３レンズ群Ｇ3は、開口絞りＳとの間隔を狭めつつ光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ4は、第３レンズ群Ｇ3との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を移動する。
【０１１４】
面データ
面番号              曲率半径    面間隔    屈折率    アッベ数
Ｒ         Ｄ       Ｎｄ       νｄ
1                  39.596     0.74     2.00069     25.46
2                   7.284     2.42 
3                   ∞        8.50     1.84666     23.78
4                   ∞        0.20
5  （非球面）      13.424     3.29     1.58313     59.38 
6  （非球面）      -9.318     Ｄ６
7  （非球面）      -9.635     0.48     1.80610     40.92 
8  （非球面）       7.647     0.72 
9                  15.942     1.82     1.92286     20.88 
10                 -13.927     0.50     2.00069     25.46 
11                 -52.024    Ｄ１１
12 （開口絞り）      ∞       Ｄ１２
13  （非球面）       6.865     3.51     1.51633     64.14 
14  （非球面）     -10.361     0.01 
15                   8.820     1.62     1.49700     81.54 
16                  66.242     0.50     1.90366     31.32 
17                   7.590     2.07 
18                   7.288     2.74     1.74400     44.78 
19                  -5.460     0.48     1.90366     31.32 
20                   4.520    Ｄ２０
21                  19.534     2.85     1.51633     64.14 
22                 -10.044    Ｄ２２
23                   ∞        0.50     1.51633     64.14
24                   ∞        0.50
25                   ∞        0.50     1.51633     64.14
26                   ∞       Ｄ２６
27  （撮像面）       ∞
【０１１５】
非球面データ
面番号  曲率半径  円錐係数                      非球面係数                    
Ｒ       Ｋ        Ａ4           Ａ6           Ａ8           Ａ10
5     13.424   0.000  -9.92609e-05  -4.09724e-06   1.73844e-07  -2.23890e-09
6     -9.318   0.000   2.06768e-04  -2.95327e-06   1.61411e-07  -1.80702e-09
7     -9.635   0.000   2.27441e-04   3.49191e-06  -3.69902e-07   6.66045e-09
8      7.647   0.000  -5.65418e-04   5.00948e-06  -4.70486e-07  
13      6.865   0.000  -5.45365e-04  -6.00902e-06  -3.03057e-09  -4.28403e-08
14    -10.361   0.000   3.07861e-04  -1.79286e-06  -5.03475e-07  -2.03961e-08
【０１１６】
各種データ
ズーム比  3.74
広角      中間      望遠
焦点距離        4.62     11.05     17.30
Ｆナンバー       3.19      4.75      5.40
画角         88.10     34.09     24.68
像高          3.84      3.84      3.84
レンズ全長      53.16     53.16     53.16
バックフォーカス    3.53      3.44      4.52
Ｄ６          0.60      6.01      6.96
Ｄ１１         7.35      1.94      1.00
Ｄ１２         7.36      3.45      0.10
Ｄ２０         1.78      5.77      8.04
Ｄ２２         2.00      1.92      3.00
Ｄ２６         0.37      0.37      0.36
【０１１７】
ズームレンズ群データ
群   始面   焦点距離
1     1     11.99
2     7     -9.42
3    13      9.98
4    21     13.28
【０１１８】
上記条件式に係るデータ
条件式（１） ０．５＜｜ｆ3r／ｆ3f｜＜４：１．１０２
条件式（２） ０．６５＜ｆ3f／ｆ3＜１．５：１．０５２
条件式（３） １．５＜ＨＨ3fr／ｉｈw＜５：２．８８８
条件式（４） ０．０６＜ｎd3rn−ｎd3rp＜０．６：０．１６０
条件式（５） ｜（Ｒ3rnf＋Ｒ3rnr）／（Ｒ3rnf−Ｒ3rnr）｜＜０．６：０．０９４
条件式（６） ３．０＜ｆt／ｆw＜１０．０：３．７４７
条件式（７） １．９５＜ｎd1＜２．１２：２．００１
条件式（８） １５＜νd1＜３０：２５．４６
条件式（９） １＜ｆw／ｉｈw＜１．８：１．２０２
条件式（１０） １＜Ｄp／ｉｈw＜５：２．２１４
条件式（１１） １０＜Ｃj／ｉｈw＜２０：１３．７６１
【実施例３】
【０１１９】
図５は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図６は、図５に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０１２０】
まず、図５を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ1と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ2と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ3と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ4とにより構成されている。なお、第４レンズ群Ｇ4の像側には、物体側から順に、ローパスフィルターＬＦ、ＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。
【０１２１】
第１レンズ群Ｇ1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ11と、光路を変更する反射光学素子であるプリズムＰと、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズコンポーネントである第２レンズＬ12とにより構成されている。
【０１２２】
第２レンズ群Ｇ2は、物体側から順に、両面が非球面の両凹レンズであり負の屈折力を持つ第１レンズＬ21と、両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ22と両凹レンズであり負の屈折力を持つレンズＬ23との接合レンズとにより構成されている。
【０１２３】
第３レンズ群Ｇ3は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と負の屈折力を持つ後群とにより構成されている。前群は、物体側から順に、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズである第１レンズＬ31と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり正の屈折力を持つ第２レンズＬ32と物体側に凸面と向けたメニスカスレンズであり負の屈折力を持つ第３レンズＬ33との接合レンズであり負の屈折力をもつレンズコンポーネントとにより構成されている。後群は、物体側から順に、両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズであるレンズＬ34と両凹レンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ35との接合レンズにより構成されている。
【０１２４】
第４レンズ群Ｇ4は、両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ4のみにより構成されている。
【０１２５】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を移動しない。第２レンズ群Ｇ2は、第１レンズ群Ｇ1との間隔を広げつつ光軸Ｌｃ上を像側に移動する。開口絞りＳは、光軸Ｌｃ上を移動しない。第３レンズ群Ｇ3は、開口絞りＳとの間隔を狭めつつ光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ4は、第３レンズ群Ｇ3との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を移動する。
【０１２６】
次に、本実施例に係る各光学系を構成するレンズの構成及び数値データを示す。なお、単位はｍｍである。
【０１２７】
面データ
面番号               曲率半径   面間隔    屈折率    アッベ数
Ｒ         Ｄ       Ｎｄ       νｄ
1                  36.639     0.80     2.00069     25.46 
2                   7.070     2.32 
3                   ∞        8.50     1.84666     23.78
4                   ∞        0.20
5  （非球面）      11.874     3.02     1.58913     61.14 
6  （非球面）      -9.220     Ｄ６
7  （非球面）     -11.166     0.48     1.80610     40.92 
8  （非球面）       6.597     0.79 
9                  12.514     1.75     1.92286     20.88 
10                 -10.866     0.50     2.00069     25.46 
11                 675.783    Ｄ１１
12 （開口絞り）      ∞       Ｄ１２
13  （非球面）       6.533     4.03     1.58313     59.38 
14  （非球面）     -12.294     0.10 
15                   9.589     1.20     1.49700     81.54 
16                  51.311     0.50     2.00069     25.46 
17                   8.061     1.74 
18                   6.564     2.91     1.72151     29.23 
19                  -4.500     0.48     2.00069     25.46 
20                   5.031    Ｄ２０
21                  36.388     2.26     1.62299     58.16 
22                 -10.534    Ｄ２２
23                   ∞        0.50     1.51633     64.14
24                   ∞        0.50
25                   ∞        0.50     1.51633     64.14
26                   ∞       Ｄ２６
27  （撮像面）       ∞
【０１２８】
非球面データ
面番号  曲率半径  円錐係数                       非球面係数                    
Ｒ       Ｋ        Ａ4            Ａ6           Ａ8          Ａ10
5     11.874   0.000  -1.32166e-04   -4.44173e-06   1.51053e-07  -1.90906e-09
6     -9.220   0.000   2.57050e-04   -3.70509e-06   1.62555e-07  -1.87234e-09
7    -11.166   0.000   2.30987e-04   -5.52415e-07  -4.01116e-07  -5.18408e-09
8      6.597   0.000  -6.42571e-04    3.60221e-06  -3.84504e-07  -6.84757e-08
13      6.533   0.000  -4.54919e-04   -1.62475e-06  -1.81441e-07  -2.36690e-08
14    -12.294   0.000   3.53844e-04    9.55976e-07  -4.58010e-07  -1.81690e-08
【０１２９】
各種データ
ズーム比  4.99
広角      中間      望遠
焦点距離        4.35     11.57     21.71
Ｆナンバー       3.47      5.14      5.49
画角         91.57     35.40     19.99
像高          3.84      3.84      3.84
レンズ全長      53.66     53.66     53.66
バックフォーカス    3.71      3.02      4.22
Ｄ６          0.60      5.52      6.89
Ｄ１１         7.28      2.37      1.00
Ｄ１２         8.78      5.43      0.10
Ｄ２０         1.71      5.75      9.88
Ｄ２２         2.18      1.50      2.70
Ｄ２６         0.37      0.36      0.36
【０１３０】
ズームレンズ群データ
群  始面   焦点距離
1    1      10.69
2    7      -8.26
3   13       9.39
4   21      13.36
【０１３１】
上記条件式に係るデータ
条件式（１） ０．５＜｜ｆ3r／ｆ3f｜＜４：０．９９１
条件式（２） ０．６５＜ｆ3f／ｆ3＜１．５：１．０７７
条件式（３） １．５＜ＨＨ3fr／ｉｈw＜５：２．８３６
条件式（４） ０．０６＜ｎd3rn−ｎd3rp＜０．６：０．２７９
条件式（５） ｜（Ｒ3rnf＋Ｒ3rnr）／（Ｒ3rnf−Ｒ3rnr）｜＜０．６：０．０５６
条件式（６） ３．０＜ｆt／ｆw＜１０．０：４．９９６
条件式（７） １．９５＜ｎd1＜２．１２：２．００１
条件式（８） １５＜νd1＜３０：２５．４６
条件式（９） １＜ｆw／ｉｈw＜１．８：１．１３２
条件式（１０） １＜Ｄp／ｉｈw＜５：２．２１４
条件式（１１） １０＜Ｃj／ｉｈw＜２０：１３．８９２
【実施例４】
【０１３２】
図７は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図８は、図７に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０１３３】
まず、図７を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ1と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ2と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ3と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ4とにより構成されている。なお、第４レンズ群Ｇ4の像側には、物体側から順に、ローパスフィルターＬＦ、ＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。
【０１３４】
第１レンズ群Ｇ1は、物体側から順に、像側の面が非球面の物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ11と、光路を変更する反射光学素子であるプリズムＰと、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズコンポーネントである第２レンズＬ12とにより構成されている。
【０１３５】
第２レンズ群Ｇ2は、物体側から順に、両面が非球面の両凹レンズであり負の屈折力を持つ第１レンズＬ21と、両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ22と両凹レンズであり負の屈折力を持つレンズＬ23との接合レンズとにより構成されている。
【０１３６】
第３レンズ群Ｇ3は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と負の屈折力を持つ後群とにより構成されている。前群は、物体側から順に、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズである第１レンズＬ31と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり正の屈折力を持つ第２レンズＬ32と物体側に凸面と向けたメニスカスレンズであり負の屈折力を持つ第３レンズＬ33との接合レンズであり負の屈折力をもつレンズコンポーネントとにより構成されている。後群は、物体側から順に、両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズであるレンズＬ34と両凹レンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ35との接合レンズにより構成されている。
【０１３７】
第４レンズ群Ｇ4は、両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ4のみにより構成されている。
【０１３８】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を移動しない。第２レンズ群Ｇ2は、第１レンズ群Ｇ1との間隔を広げつつ光軸Ｌｃ上を像側に移動する。開口絞りＳは、光軸Ｌｃ上を移動しない。第３レンズ群Ｇ3は、開口絞りＳとの間隔を狭めつつ光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ4は、光軸Ｌｃ上を移動しない。
【０１３９】
次に、本実施例に係る各光学系を構成するレンズの構成及び数値データを示す。なお、単位はｍｍである。
【０１４０】
面データ
面番号              曲率半径    面間隔    屈折率    アッベ数
Ｒ         Ｄ       Ｎｄ       νｄ
1                  72.798     0.80     1.97000     29.00 
2  （非球面）       7.575     2.21 
3                   ∞        8.50     1.84666     23.78
4                   ∞        0.20
5  （非球面）       9.304     2.53     1.58913     61.14
6  （非球面）     -12.770     Ｄ６
7  （非球面）     -12.986     0.48     1.80610     40.92 
8  （非球面）      13.383     0.56 
9                  98.222     1.40     1.92286     20.88 
10                 -11.825     0.50     1.83481     42.71
11                 285.563    Ｄ１１
12 （開口絞り）      ∞       Ｄ１２
13  （非球面）       6.708     2.78     1.51633     64.14 
14  （非球面）     -11.617     0.10 
15                   6.238     2.07     1.51633     64.14 
16                 217.653     0.50     1.90366     31.32 
17                   4.882     0.97 
18                   7.870     2.54     1.74950     35.28 
19                  -5.116     0.48     1.90366     31.32 
20                   6.963    Ｄ２０
21                  21.670     1.98     1.49700     81.54 
22                 -14.408    Ｄ２２
23                   ∞        0.50     1.51633     64.14
24                   ∞        0.50
25                   ∞        0.50     1.51633     64.14
26                   ∞       Ｄ２６
27  （撮像面）       ∞
【０１４１】
非球面データ
面番号  曲率半径  円錐係数                       非球面係数                    
Ｒ      Ｋ         Ａ4           Ａ6          Ａ8           Ａ10
2      7.575   0.000  -2.97722e-04  -6.85198e-07   2.05101e-08  -1.02204e-09
5      9.304   0.000  -2.35104e-04  -2.62715e-06  -7.14410e-08   9.50263e-10
6    -12.770   0.000   1.89275e-04  -5.46778e-06   9.05154e-08  -1.31972e-09
7    -12.986   0.000   4.51604e-04   7.48144e-06  -9.80490e-07  
8     13.383   0.000   1.43347e-04   3.38485e-05  -2.50357e-06  
13      6.708   0.000  -4.17575e-04   2.45552e-07  -4.21199e-07  
14    -11.617   0.000   3.16842e-04   1.50547e-06  -3.06447e-07 
【０１４２】
各種データ
ズーム比  4.99
広角      中間      望遠
焦点距離        4.71     11.87     23.52
Ｆナンバー       3.47      4.69      5.92
画角         86.97     34.57     18.27
像高          3.84      3.84      3.84
レンズ全長      53.66     53.66     53.66
バックフォーカス    5.32      3.50      4.31
Ｄ６          0.63      6.40      7.12
Ｄ１１         7.49      1.72      1.00
Ｄ１２        10.17      7.45      0.10
Ｄ２０         1.45      5.98     12.52
Ｄ２２         3.79      1.97      2.79
Ｄ２６         0.37      0.37      0.37
【０１４３】
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      12.14
2    7      -9.27
3   13      11.16
4   21      17.74
【０１４４】
上記条件式に係るデータ
条件式（１） ０．５＜｜ｆ3r／ｆ3f｜＜４：２．１１９
条件式（２） ０．６５＜ｆ3f／ｆ3＜１．５：１．０４８
条件式（３） １．５＜ＨＨ3fr／ｉｈw＜５：３．３５７
条件式（４） ０．０６＜ｎd3rn−ｎd3rp＜０．６：０．１５４
条件式（５） ｜（Ｒ3rnf＋Ｒ3rnr）／（Ｒ3rnf−Ｒ3rnr）｜＜０．６：０．１５３
条件式（６） ３．０＜ｆt／ｆw＜１０．０：４．９９６
条件式（７） １．９５＜ｎd1＜２．１２：１．９７０
条件式（８） １５＜νd1＜３０：２８．９９９
条件式（９） １＜ｆw／ｉｈw＜１．８：１．２２６
条件式（１０） １＜Ｄp／ｉｈw＜５：２．２１４
条件式（１１） １０＜Ｃj／ｉｈw＜２０：１３．８９１
【実施例５】
【０１４５】
図９は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１０は、図９に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０１４６】
まず、図９を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ1と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ2と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ3と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ4とにより構成されている。なお、第４レンズ群Ｇ4の像側には、物体側から順に、ローパスフィルターＬＦ、ＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。
【０１４７】
第１レンズ群Ｇ1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ11と、光路を変更する反射光学素子であるプリズムＰと、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズコンポーネントである第２レンズＬ12とにより構成されている。
【０１４８】
第２レンズ群Ｇ2は、物体側から順に、両面が非球面の両凹レンズであり負の屈折力を持つ第１レンズＬ21と、両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ22と両凹レンズであり負の屈折力を持つレンズＬ23との接合レンズとにより構成されている。
【０１４９】
第３レンズ群Ｇ3は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と負の屈折力を持つ後群とにより構成されている。前群は、物体側から順に、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズである第１レンズＬ31と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり正の屈折力を持つ第２レンズＬ32と物体側に凸面と向けたメニスカスレンズであり負の屈折力を持つ第３レンズＬ33との接合レンズであり負の屈折力をもつレンズコンポーネントとにより構成されている。後群は、物体側から順に、両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズであるレンズＬ34と両凹レンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ35との接合レンズにより構成されている。
【０１５０】
第４レンズ群Ｇ4は、両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ4のみにより構成されている。
【０１５１】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を移動しない。第２レンズ群Ｇ2は、第１レンズ群Ｇ1との間隔を広げつつ光軸Ｌｃ上を像側に移動する。開口絞りＳは、光軸Ｌｃ上を移動しない。第３レンズ群Ｇ3は、開口絞りＳとの間隔を狭めつつ光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ4は、第３レンズ群Ｇ3との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を移動する。
【０１５２】
次に、本実施例に係る各光学系を構成するレンズの構成及び数値データを示す。なお、単位はｍｍである。
【０１５３】
面データ
面番号              曲率半径    面間隔    屈折率    アッベ数
Ｒ         Ｄ       Ｎｄ       νｄ
1                 197.142     0.74     2.00069     25.46 
2                   8.978     1.96 
3                   ∞        9.50     1.84666     23.78
4                   ∞        0.20
5  （非球面）      11.342     2.94     1.58313     59.38 
6  （非球面）     -10.083     Ｄ６
7  （非球面）     -11.207     0.48     1.80610     40.92 
8  （非球面）       9.117     0.47 
9                  20.274     1.50     1.92286     20.88 
10                 -17.629     0.50     1.88300     40.76 
11                 143.858    Ｄ１１
12 （開口絞り）      ∞       Ｄ１２
13  （非球面）       6.251     2.82     1.51633     64.14 
14  （非球面）     -12.208     0.01 
15                   8.833     1.53     1.49700     81.54 
16                  48.571     0.50     1.90366     31.32 
17                   7.901     2.48 
18                   6.493     2.62     1.69895     30.13 
19                  -5.500     0.48     2.00069     25.46 
20                   4.726    Ｄ２０
21                  36.312     2.34     1.58913     61.14 
22                 -10.241    Ｄ２２
23                   ∞        0.50     1.51633     64.14
24                   ∞        0.50
25                   ∞        0.50     1.51633     64.14
26                   ∞       Ｄ２６
27  （撮像面）       ∞
【０１５４】
非球面データ
面番号  曲率半径  円錐係数                       非球面係数                    
Ｒ      Ｋ         Ａ4            Ａ6          Ａ8           Ａ10
5     11.342   0.000  -1.32576e-04   -4.13508e-06   1.50963e-07  -2.46909e-09
6    -10.083   0.000   2.46670e-04   -3.82906e-06   1.63398e-07  -2.48513e-09
7    -11.207   0.000   2.29381e-04   -1.33019e-06  -1.75994e-07  
8      9.117   0.000  -3.32085e-04    8.23358e-06  -7.12056e-07  
13      6.251   0.000  -4.67999e-04    6.71374e-07  -3.12656e-07  
14    -12.208   0.000   4.08958e-04    3.10915e-06  -1.61612e-07 
【０１５５】
各種データ
ズーム比  5.00
広角      中間      望遠
焦点距離        5.07     12.42     25.33
Ｆナンバー       3.54      4.85      5.53
画角         82.74     33.13     17.28
像高          3.84      3.84      3.84
レンズ全長      54.16     54.16     54.17
バックフォーカス    4.16      3.38      4.21
Ｄ６          0.73      5.71      7.14
Ｄ１１         7.41      2.43      1.00
Ｄ１２         9.00      6.29      0.10
Ｄ２０         1.78      5.28     10.64
Ｄ２２         2.63      1.86      2.69
Ｄ２６         0.37      0.37      0.36
【０１５６】
ズームレンズ群データ
群  始面  焦点距離
1    1      11.22
2    7      -8.55
3   13       9.69
4   21      13.82
【０１５７】
上記条件式に係るデータ
条件式（１） ０．５＜｜ｆ3r／ｆ3f｜＜４：０．８９３
条件式（２） ０．６５＜ｆ3f／ｆ3＜１．５：１．０３７
条件式（３） １．５＜ＨＨ3fr／ｉｈw＜５：２．７０３
条件式（４） ０．０６＜ｎd3rn−ｎd3rp＜０．６：０．３０２
条件式（５） ｜（Ｒ3rnf＋Ｒ3rnr）／（Ｒ3rnf−Ｒ3rnr）｜＜０．６：０．０７６
条件式（６） ３．０＜ｆt／ｆw＜１０．０：４．９９５
条件式（７） １．９５＜ｎd1＜２．１２：２．００１
条件式（８） １５＜νd1＜３０：２５．４６
条件式（９） １＜ｆw／ｉｈw＜１．８：１．３２０
条件式（１０） １＜Ｄp／ｉｈw＜５：２．４７４
条件式（１１） １０＜Ｃj／ｉｈw＜２０：１４．０２３
【実施例６】
【０１５８】
図１１は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１２は、図１１に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０１５９】
まず、図１１を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ1と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ2と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ3と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ4とにより構成されている。なお、第４レンズ群Ｇ4の像側には、物体側から順に、ローパスフィルターＬＦ、ＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。
【０１６０】
第１レンズ群Ｇ1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ11と、光路を変更する反射光学素子であるプリズムＰと、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズコンポーネントである第２レンズＬ12とにより構成されている。
【０１６１】
第２レンズ群Ｇ2は、物体側から順に、両面が非球面の両凹レンズであり負の屈折力を持つ第１レンズＬ21と、両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ22とにより構成されている。
【０１６２】
第３レンズ群Ｇ3は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と負の屈折力を持つ後群とにより構成されている。前群は、物体側から順に、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズである第１レンズＬ31と、両凸レンズであり正の屈折力を持つ第２レンズＬ32と像側に凸面と向けたメニスカスレンズであり負の屈折力を持つ第３レンズＬ33との接合レンズであり負の屈折力をもつレンズコンポーネントとにより構成されている。後群は、物体側から順に、両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズであるレンズＬ34と両凹レンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ35との接合レンズにより構成されている。
【０１６３】
第４レンズ群Ｇ4は、像側の面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ4のみにより構成されている。
【０１６４】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を移動しない。第２レンズ群Ｇ2は、第１レンズ群Ｇ1との間隔を広げつつ光軸Ｌｃ上を像側に移動する。開口絞りＳは、光軸Ｌｃ上を移動しない。第３レンズ群Ｇ3は、開口絞りＳとの間隔を狭めつつ光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ4は、第３レンズ群Ｇ3との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を移動する。
【０１６５】
次に、本実施例に係る各光学系を構成するレンズの構成及び数値データを示す。なお、単位はｍｍである。
【０１６６】
面データ
面番号              曲率半径    面間隔    屈折率    アッベ数
Ｒ         Ｄ       Ｎｄ       νｄ
1                  40.053     0.80     2.00069     25.46 
2                   7.801     2.56 
3                   ∞       10.93     1.83481     42.71
4                   ∞        0.20
5  （非球面）      14.764     2.71     1.59201     67.02 
6  （非球面）     -11.899     Ｄ６
7  （非球面）     -16.815     0.48     1.80610     40.92 
8  （非球面）       6.852     2.23 
9                  19.807     1.67     1.92286     20.88 
10                 -66.585    Ｄ１０
11 （開口絞り）      ∞       Ｄ１１
12  （非球面）      10.555     4.00     1.58313     59.38 
13  （非球面）     -15.120     0.10 
14                  54.761     2.75     1.48749     70.23 
15                 -16.615     0.50     2.00069     25.46 
16                 -80.132     4.17 
17                  11.813     2.38     1.74950     35.28 
18                  -6.000     0.48     2.00069     25.46 
19                   6.700    Ｄ１９
20                  33.370     2.04     1.58313     59.38 
21  （非球面）     -10.777    Ｄ２１
22                   ∞        0.50     1.51633     64.14
23                   ∞        0.50
24                   ∞        0.50     1.51633     64.14
25                   ∞       Ｄ２５
26  （撮像面）       ∞
【０１６７】
非球面データ
面番号  曲率半径  円錐係数                       非球面係数                    
Ｒ       Ｋ         Ａ4          Ａ6            Ａ8          Ａ10
5     14.764   0.000  -1.98518e-05  -4.58040e-06    8.19512e-08   2.55650e-10
6    -11.899   0.000   1.52754e-04  -4.85886e-06    1.11843e-07  -2.21801e-10
7    -16.815   0.000  -1.24607e-04   2.91590e-05   -1.98153e-06   4.40611e-08
8      6.852   0.000  -8.46034e-04   4.36335e-05   -3.65833e-06   8.88318e-08
12     10.555   0.000  -2.78155e-04  -6.58433e-06    1.66897e-08  -1.62916e-08
13    -15.120   0.000  -1.08341e-04  -6.09230e-06   -1.23067e-07  -6.53607e-09
21    -10.777   0.000   4.39218e-04  -1.15374e-05    2.05263e-07  -3.68144e-11
【０１６８】
各種データ
ズーム比  4.80
広角      中間      望遠
焦点距離        4.53     11.61     21.74
Ｆナンバー       3.50      4.74      5.93
画角         87.38     35.30     19.47
像高          3.84      3.84      3.84
レンズ全長      67.26     67.26     67.27
バックフォーカス    5.01      3.86      4.24
Ｄ６          0.60      8.49      9.33
Ｄ１０        10.59      2.70      1.86
Ｄ１１        11.39      8.10      0.10
Ｄ１９         1.65      6.09     13.72
Ｄ２０         3.48      2.32      2.70
Ｄ２５         0.37      0.38      0.38
【０１６９】
ズームレンズ群データ
群  始面  焦点距離
1    1      14.47
2    7     -12.18
3   12      13.45
4   20      14.21
【０１７０】
上記条件式に係るデータ
条件式（１） ０．５＜｜ｆ3r／ｆ3f｜＜４：０．７５６
条件式（２） ０．６５＜ｆ3f／ｆ3＜１．５：０．８９２
条件式（３） １．５＜ＨＨ3fr／ｉｈw＜５：２．８６７
条件式（４） ０．０６＜ｎd3rn−ｎd3rp＜０．６：０．２５１
条件式（５） ｜（Ｒ3rnf＋Ｒ3rnr）／（Ｒ3rnf−Ｒ3rnr）｜＜０．６：０．０５５
条件式（６） ３．０＜ｆt／ｆw＜１０．０：４．８０１
条件式（７） １．９５＜ｎd1＜２．１２：２．００１
条件式（８） １５＜νd1＜３０：２５．４６
条件式（９） １＜ｆw／ｉｈw＜１．８：１．１７９
条件式（１０） １＜Ｄp／ｉｈw＜５：２．８４６
条件式（１１） １０＜Ｃj／ｉｈw＜２０：１７．４３６
【実施例７】
【０１７１】
図１３は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１４は、図１３に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０１７２】
まず、図１３を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ1と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ2と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ3と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ4とにより構成されている。なお、第４レンズ群Ｇ4の像側には、物体側から順に、ローパスフィルターＬＦ、ＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。
【０１７３】
第１レンズ群Ｇ1は、物体側から順に、物体側の面が非球面の両凹レンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ11と、光路を変更する反射光学素子であるプリズムＰと、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズコンポーネントである第２レンズＬ12と、両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ14とにより構成されている。
【０１７４】
第２レンズ群Ｇ2は、物体側から順に、両面が非球面の両凹レンズであり負の屈折力を持つ第１レンズＬ21と、両凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ22と両凹レンズであり負の屈折力を持つレンズＬ23との接合レンズとにより構成されている。
【０１７５】
第３レンズ群Ｇ3は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と負の屈折力を持つ後群とにより構成されている。前群は、物体側から順に、両面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズである第１レンズＬ31と、両凸レンズであり正の屈折力を持つ第２レンズＬ32と両凹レンズであり負の屈折力を持つ第３レンズＬ33との接合レンズであり負の屈折力をもつレンズコンポーネントとにより構成されている。
後群は、物体側から順に、物体側の面が非球面の両凸レンズであり正の屈折力を持つ正レンズであるレンズＬ34と両凹レンズであり負の屈折力を持つ負レンズであるレンズＬ35との接合レンズにより構成されている。
【０１７６】
第４レンズ群Ｇ4は、像側に凸面を向けた平凸レンズであり正の屈折力を持つレンズＬ4のみにより構成されている。
【０１７７】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を移動しない。第２レンズ群Ｇ2は、第１レンズ群Ｇ1との間隔を広げつつ光軸Ｌｃ上を像側に移動する。開口絞りＳは、光軸Ｌｃ上を移動しない。第３レンズ群Ｇ3は、開口絞りＳとの間隔を狭めつつ光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ4は、第３レンズ群Ｇ3との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を移動する。
【０１７８】
次に、本実施例に係る各光学系を構成するレンズの構成及び数値データを示す。なお、単位はｍｍである。
【０１７９】
面データ
面番号              曲率半径    面間隔     屈折率     アッベ数
Ｒ         Ｄ       Ｎｄ        νｄ
1                -20.720      0.73      1.97000      29.00 
2  （非球面）     15.516      1.00 
3                  ∞         9.50      1.84666      23.78
4                  ∞         0.20
5  （非球面）     14.847      1.76      1.58313      59.38 
6  （非球面）    -23.941      0.10 
7                 13.403      2.16      1.49700      81.54 
8                -19.988      Ｄ８
9  （非球面）    -10.811      0.50      1.80610      40.92 
10  （非球面）      7.129      0.41 
11                 12.912      2.50      1.92286      20.88 
12                 -6.600      0.50      2.00330      28.27 
13                 48.974     Ｄ１３
14 （開口絞り）     ∞        Ｄ１４
15  （非球面）      5.279      3.00      1.49700      81.54 
16  （非球面）    -11.759      0.01 
17                  9.658      2.80      1.54814      45.79 
18                -17.118      0.50      1.90366      31.32 
19                  7.733      2.44 
20  （非球面）     11.144      2.00      1.68893      31.07 
21                 -4.300      0.48      2.00069      25.46 
22                  8.152     Ｄ２２
23                  ∞         1.71      1.80518      25.42
24                -11.396     Ｄ２４
25                  ∞         0.50      1.51633      64.14
26                  ∞         0.50
27                  ∞         0.50      1.51633      64.14
28                  ∞        Ｄ２８
29  （撮像面）      ∞
【０１８０】
非球面データ
面番号  曲率半径  円錐係数                       非球面係数                    
Ｒ     Ｋ          Ａ4           Ａ6          Ａ8          Ａ10
2    15.516   0.000  -2.69247e-04   -1.65584e-08  -2.84766e-08    2.56305e-10
5    14.847   0.000  -1.18003e-04    1.30873e-06   2.84612e-08   -1.12017e-09
6   -23.941   0.000   1.42281e-04    1.32360e-06   5.05648e-08   -1.24961e-09
9   -10.811   0.000   4.55617e-05    2.50337e-05  -7.23725e-07   -1.03489e-08
10     7.129   0.000  -8.12453e-04    2.84590e-05  -7.76535e-07   -3.10114e-08
15     5.279   0.000  -6.75300e-04   -6.17919e-06   2.70255e-07   -4.13930e-08
16   -11.759   0.000   4.92049e-04    1.32784e-05  -1.86131e-07   -1.02665e-08
20    11.144   0.000  -1.16205e-03   -9.08048e-05   3.70179e-06   -2.31280e-06
【０１８１】
各種データ
ズーム比  7.00
広角      中間      望遠
焦点距離        4.97     18.07     34.79
Ｆナンバー       3.29      6.10      6.65
画角         85.90     23.10     12.61
像高          3.84      3.84      3.84
レンズ全長      54.41     54.40     54.44
バックフォーカス    3.91      3.00      2.97
Ｄ８          0.62      4.92      5.94
Ｄ１３         6.30      2.00      1.00
Ｄ１４         9.95      4.94      0.10
Ｄ２２         1.32      7.24     12.12
Ｄ２４         2.39      1.48      1.50
Ｄ２８         0.37      0.35      0.32
【０１８２】
ズームレンズ群データ
群  始面  焦点距離
1    1       9.34
2    9      -6.55
3   15       8.38
4   23      14.15
【０１８３】
上記条件式に係るデータ
条件式（１） ０．５＜｜ｆ3r／ｆ3f｜＜４：０．９３４
条件式（２） ０．６５＜ｆ3f／ｆ3＜１．５：１．０７１
条件式（３） １．５＜ＨＨ3fr／ｉｈw＜５：２．４９３
条件式（４） ０．０６＜ｎd3rn−ｎd3rp＜０．６：０．３１２
条件式（５） ｜（Ｒ3rnf＋Ｒ3rnr）／（Ｒ3rnf−Ｒ3rnr）｜＜０．６：０．３０９
条件式（６） ３．０＜ｆt／ｆw＜１０．０：７．００
条件式（７） １．９５＜ｎd1＜２．１２：１．９７０
条件式（８） １５＜νd1＜３０：２８．９９９
条件式（９） １＜ｆw／ｉｈw＜１．８：１．２９４
条件式（１０） １＜Ｄp／ｉｈw＜５：２．４７４
条件式（１１） １０＜Ｃj／ｉｈw＜２０：１４．０９５
【０１８４】
なお、上記各実施例において、ズームレンズは、４つのレンズ群からなる構成となっているが、本発明はそのような構成に限定されず、第４レンズ群の像側にさらにレンズ群を配置するようにしても良い。
【０１８５】
また、上記各実施例において、反射部材はプリズムにより構成されているが、本発明はそのような構成に限定されず、ミラー等を用いて構成しても良い。
【０１８６】
さらに、上記各実施例において、第３レンズ群は、前群と後群のみにより構成されているが、他のレンズコンポーネントを有する構成としても良い。
【０１８７】
また、本発明のズームレンズは、以下のように構成しても良い。
【０１８８】
本発明のズームレンズの場合は、ピント調節を行うためのフォーカシングは最も像側に配置されているレンズ群で行うことが望ましい。そのような位置に配置されているレンズ群はレンズ重量が軽量であるため、フォーカシングの際にモータにかかる負荷が少ない。さらに、フォーカシングの際にズームレンズの全長が変化せず、また、鏡枠内部に駆動モータを配置しやすくなるため、撮像装置全体の小型化がしやすくなる。このように、フォーカシングは最も像側に配置されているレンズ群で行うことが望ましいが、他のレンズ群で行っても良い。また、複数のレンズ群で行っても良い。また、そのフォーカシングは、ズームレンズ全体を移動させて行っても良いし、一つのレンズ群の一部のレンズを移動させて行っても良い。
【０１８９】
また、本発明のズームレンズは、画像周辺部の明るさのかげり（シェーディング）を、ＣＣＤのマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせてＣＣＤのマイクロレンズの設計を変えても良い。また、画像処理により画像周辺部の明るさの低下量を補正しても良い。
【０１９０】
また、本発明のズームレンズは、ゴースト・フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置しても良い。なお、フレア絞りの配置位置は、第１レンズ群の物体側，第１レンズ群と第２レンズ群との間，第２レンズ群と第３レンズ群との間，第３レンズ群と第４レンズ群との間，第４レンズ群と撮像面の間のいずれの位置でも良い。また、フレア絞りは、枠部材を用いて構成しても良いし、別の部材を用いて構成しても良い。さらに、フレア絞りは、光学部材に直接印刷で構成しても良いし、塗料や接着シール等を用いて構成しても良い。また、フレア絞りの形状は、円形，楕円形，矩形，多角形，関数曲線で囲まれる形等、いかなる形状でもかまわない。また、フレア絞りは、有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットするようにしても良い。
【０１９１】
また、本発明のズームレンズの各レンズには、反射防止コートを施し、ゴースト・フレアを軽減するようにしても良い。その場合、さらに、効果的にゴースト・フレアを軽減するためには、施す反射防止コートを、マルチコートとすることが望ましい。また、赤外カットコートを、ローパスフィルターにではなく、各レンズのレンズ面やカバーガラス等に施しても良い。
【０１９２】
なお、ゴースト・フレアの発生を防止するためにレンズの空気接触面に反射防止コートを施すことが一般的に行われている。一方、接合レンズの接合面における接着剤の屈折率は空気の屈折率よりも十分高い。そのため、接合レンズの接合面は、もともと単層コート並み、あるいはそれ以下の反射率となっていることが多いので、あえてコートを施すことは少ない。しかし、接合レンズの接合面にも積極的に反射防止コートを施せば、さらにゴースト・フレアを軽減することができ、さらに良好な画像を得ることができるようになる。
【０１９３】
特に、最近では、収差補正効果の得られる高屈折率硝材が普及し、カメラ用光学系にも多用されるようになってきているが、高屈折率硝材を接合レンズに用いた場合には、接合面での反射も無視できなくなってくる。そのため、そのような場合には、接合面にも反射防止コートを施しておくと効果的である。
【０１９４】
このような接合面に対する効果的なコーティング方法に関しては、特開平２−２７３０１号公報，特開２００１−３２４６７６号公報，特開２００５−９２１１５号公報，ＵＳＰ第７１１６４８２号明細書等に開示されている。使用するコート材としては、基材となるレンズの屈折率と接着剤の屈折率に応じて、比較的高屈折率の得られるＴａ2Ｏ5，ＴｉＯ2，Ｎｂ2Ｏ5，ＺｒＯ2，ＨｆＯ2，ＣｅＯ2，ＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3，ＺｎＯ，Ｙ2Ｏ3などのコート材、比較的低屈折率の得られるＭｇＦ2，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3などのコート材等を適宜選択し、位相条件を満たすような膜厚に設定すれば良い。
【０１９５】
また、当然のことながら、レンズの空気接触面へのコートと同様、接合面へのコートをマルチコートとしても良い。その場合、各層のコート材や膜厚を適宜組み合わせることにより、さらなる反射率の低減や、反射率の分光特性・角度特性等のコントロール等を行うことが可能となる。
【０１９６】
さて、以上のような本発明のズームレンズを用いた撮像装置は、デジタルカメラやパソコン、携帯電話等に好適に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
【０１９７】
まず、本発明の撮像装置を組み込んだデジタルカメラの一例を示す。図１５は、本発明の撮像装置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り、図１６は、同後方斜視図である。図１７は、図１５及び図１６に示すデジタルカメラの内部構成を示す模式図である。図１８は、デジタルカメラ１の内部回路の主要部の構成ブロック図である。
【０１９８】
まず、図１５乃至図１７を用いて、デジタルカメラ１の構成を説明する。デジタルカメラ１は、前面に、撮影用開口部１０１，ファインダー用開口部１０２，フラッシュ発光部１０３が設けられている。また、上部に、シャッターボタン１０４が設けられている。また、背面に、液晶表示モニター１０５、情報入力部１０６が設けられている。また、デジタルカメラ１の内部には、撮像装置１０７，処理手段１０８，記録手段１０９，ファインダー光学系１１０を備えている。また、撮影用開口部１０１や、ファインダー用開口部１０２や、ファインダー光学系１１０の射出側であってデジタルカメラ１の背面に設けられている開口部１１１には、カバー部材１１２が配置されている。
【０１９９】
デジタルカメラ１に内蔵されている撮像装置１０７は、上記実施例において説明した本発明の撮像装置であり、物体側から順に、プリズムＰを有するズームレンズ１０７ａと，ローパスフィルターＬＦと，ＣＣＤカバーガラスＣＧと，ＣＣＤ１０７ｂとにより構成されている。そのため、撮影用開口部１０１から入射する被写体からの光の光路は、デジタルカメラ１の内部において、ズームレンズ１０７ａの有するプリズムＰにより、デジタルカメラ１の前面に対し垂直な方向から、平行な方向に変更される。
【０２００】
また、ファインダー光学系１１０は、ファインダー用対物光学系１１０aと、正立プリズム１１０ｂと、接眼光学系１１０ｃとにより構成されている。ファインダー用開口部１０２から入射する被写体からの光は、ファインダー用対物光学系１１０aにより、像正立部材である正立プリズム１１０ｂに導かれ、物体像を視野枠１１０ｂ1内に正立正像として結像し、その後、その物体像が接眼光学系１１０ｃにより観察者の眼Ｅに導かれる。
【０２０１】
このデジタルカメラ１は、その上部に設けられているシャッターボタン１０４を押圧すると、それに連動して撮像装置１０７を介して画像情報の取得がなされるようになっている。撮像装置１０７により取得された画像情報は、処理手段１０８を介して記録手段１０９に記録される。また、記録された画像情報は、処理手段１０８によって取り出され、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１０５に表示することもできる。
【０２０２】
このように構成されたデジタルカメラ１は、画像情報の取得のために用いる光路をデジタルカメラ１の内部において変更しているため、光路を変更しないタイプのデジタルカメラと比較して、小型、特に、カメラの奥行き方向の寸法の小型化を実現することができる。また、画像の取得のために用いられる撮像装置１０７が、広画角、かつ、高変倍比を有しており、収差が良好で、明るく、フィルター等が配置できるバックフォーカスの大きなズームレンズ１０７ａを備えているため、高性能・低コスト化も実現することができる。
【０２０３】
なお、本例においては、画像情報の取得のために用いる光路を、デジタルカメラ１の横方向に変更しているが、縦方向に変更するように構成してもよい。
【０２０４】
また、本例においては、カバー部材１１２として平行平面板を配置しているが、開口部にカバー部材１１２を配置せずに、撮像装置１０７のズームレンズ１０７ａの最も物体側のレンズや、ファインダー用対物光学系１１０ａの最も物体側のレンズや、接眼光学系１１０ｃの最も像側のレンズを直接開口部に嵌め込むように配置してもよい。
【０２０５】
次に、図１８を用いてデジタルカメラ１内において行われる画像情報の処理について説明する。図１８に示すように、デジタルカメラ１は、その内部に、撮像装置１０７，処理手段１０８，記録手段１０９に加え、撮像駆動回路１１３を備えている。また、処理手段１０８は、制御部１０８ａと，ＣＤＳ／ＡＤＣ部１０８ｂと，一時記憶メモリ部１０８ｃと，設定情報記憶メモリ部１０８ｄと，画像処理部１０８ｅと，表示処理部１０８ｆと，記憶処理部１０８ｇとを有しており、それらは相互にデータの入力又は出力が可能なように接続されている。なお、処理手段が有している信号入出力ポートに接続されているパス１１４を介し、処理手段１０８と、液晶表示モニター１０５，情報入力部１０６，撮像装置１０７，記録手段１０９，撮像駆動回路１１３とは接続されている。
【０２０６】
撮像駆動回路１１３は、処理手段１０８の制御部１０８ａからの信号に基いて、撮像装置１０７のズームレンズ１０７ａやＣＣＤ１０７ｂを駆動制御する回路である。
【０２０７】
制御手段１０８の有する制御部１０８ａは、例えばＣＰＵ等からなる中央演算処理装置からなり、不図示のプログラムメモリを内蔵している。制御部１０８ａは、そのプログラムメモリに格納されているプログラムと、入力ボタンやスイッチからなる情報入力部１０６を介してカメラ使用者等から入力される指示命令とに従って、デジタルカメラ１全体を制御する回路である。
【０２０８】
制御手段１０８の有するＣＤＳ／ＡＤＣ部１０８ｂは、撮像装置１０７のＣＣＤ１０７ｂから入力された電気信号を増幅するとともにアナログ／デジタル変換を行い、そ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）を一時記憶メモリ部１０８ｃに出力する回路である。
【０２０９】
制御手段１０８の有する一時記憶メモリ部１０８ｃは、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１０８ｂ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。
【０２１０】
制御手段１０８の有する設定情報記憶メモリ部１０８ｄは、不図示のＲＯＭ部とＲＡＭ部を有しており、ＲＯＭ部に予め格納されている各種の画質パラメータを読み出しを行うと共に、情報入力部１０６をカメラ使用者等が入力操作することによって、読み出された画質パラメータの中から選択された画質パラメータのＲＡＭ部に記憶させる回路である。
【０２１１】
制御手段１０８の有する画像処理部１０８ｅは、一時記憶メモリ部１０８ｃ又は記憶媒体部１０８ｈに記憶されているＲＡＷデータを読み出して、カメラ使用者等により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。
【０２１２】
表示処理部１０８ｆは、液晶表示モニター１０５と接続されており、その液晶表示モニター１０５に画像や操作メニューなどを表示する回路である。
【０２１３】
記録媒体部１０８ｇは、一時記憶メモリ部１０６ｃから転送されるＲＡＷデータや画像処理部１０８ｅで画像処理された画像データを記録・保持を行う装置の制御回路である。なお、本例では、記録・保持を行う装置は、デジタルカメラ１に内蔵されている記録手段１０９であるが、例えば、デジタルカメラ１の外部に取り付けることのできるフラッシュメモリ等の着脱自在な記録媒体でも良い。
【０２１４】
次に、本発明の撮像装置を組み込んだ情報処理装置であるパソコンの一例を示す。図１９は、本発明の撮像装置を組み込んだパソコンのカバーを開いた状態における前方斜視図であり、図２０は、同側面図である。図２１は、パソコンに内蔵されている本発明の撮像装置とその周辺の断面図である。
【０２１５】
図１９乃至図２１に示すように、パソコン２は、外部から操作者が情報を入力するためのキーボード２０１、情報を操作者に表示する液晶表示モニター２０２を備えている。なお、液晶表示モニター２０２の側方には、撮影用開口部２０３が形成されている。また、内部には操作者自身やその周辺の像を撮影するための撮像装置２０４、不図示の情報処理手段や記録手段を備えている。
【０２１６】
パソコン２に内蔵されている撮像装置２０４は、上記実施例において説明した本発明の撮像装置であり、物体側から順に、プリズムＰを有するズームレンズ２０４ａと，ローパスフィルターＬＦと，ＣＣＤカバーガラスＣＧと，撮像素子チップであるＣＣＤ２０４ｂとにより構成されており、撮影用開口部２０３から入射する操作者自身やその周辺からの光の光路は、パソコン２の内部において、ズームレンズ２０１ａの有するプリズムＰにより、パソコン２の液晶表示モニター２０２に対し垂直な方向から、平行な方向に変更される。
【０２１７】
このように構成されたパソコン２は、画像情報の取得のために用いる光路をその内部において変更する撮像装置２０４を用いているため、光路を変更しない撮像装置を用いた場合と比較して、小型化を容易に実現することができる。また、画像の取得のために用いられる撮像装置２０４が、広画角、かつ、高変倍比を有しており、収差が良好で、明るく、フィルター等が配置できるバックフォーカスの大きなズームレンズ２０４ａを備えているため、高性能・低コスト化も容易に実現することができる。
【０２１８】
また、撮像素子チップであるＣＣＤ２０４ｂ上にはカバーガラスＣＧが付加的に貼り付けられて撮像ユニットとして一体に形成され、ズームレンズ２０４ａを保持する鏡枠２０５の後端にワンタッチで嵌め込むことにより取り付けることができるようになっている。そのため、ズームレンズ２０４ａとＣＣＤ２０４ｂとの中心合わせや面間隔の調整は不要であり、容易に組み立てられるようになっている。また、鏡枠２０５の先端（不図示）には、ズームレンズ２０４ａを保護するためのカバー部材２０６が配置されている。なお、鏡枠２０５に備えられているズームレンズ２０４ａの駆動機構等は図示を省略している。
【０２１９】
なお、ＣＣＤ２０４ｂで受像された物体像は、端子２０７を介して、パソコン２の処理手段に入力され、電子画像として液晶表示モニター２０２に表示される。また、その画像は、処理手段から、インターネットや電話回線を介して、遠隔地から通信相手のパソコンに表示させることも可能である。
【０２２０】
また、本例においては、撮像装置２０４は、液晶表示モニター２０２の側方に配置されているが、その場所に限らず、液晶表示モニター２０２の側方以外の位置や、キーボード２０１の周囲等どこに配置してもかまわない。
【０２２１】
また、本例においては、液晶表示モニター２０２は、不図示のバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子を用いたものであるが、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子を用いたものでも良い。また、液晶表示モニター２０２に代えて、ＣＲＴディスプレイ等を用いた表示装置にしても構わない。
【０２２２】
次に、本発明の撮像装置を組み込んだ情報処理装置である携帯電話の一例を示す。図２２（ａ）は、本発明の撮像装置を組み込んだ携帯電話の正面図であり、図２２（ｂ）は、同側面図である。図２２（ｃ）は、携帯電話に内蔵されている本発明の撮像装置とその周辺の断面図である。
【０２２３】
図２２（ａ）乃至（ｃ）に示すように、携帯電話３は、操作者の声を情報として入力するマイク部３０１，通話相手の声を出力するスピーカ部３０２，操作者が情報を入力する入力キー３０３，操作者自身や通話相手等の撮影像と電話番号等の情報を表示する液晶表示モニター３０４，通信電波の送信と受信を行うアンテナ３０５を備えている。なお、スピーカ部３０２の側方には、撮影用開口部３０６が形成されている。また、内部には操作者自身やその周辺の像を撮影するための撮像装置３０７，不図示の情報処理手段や記録手段を備えている。なお、液晶表示モニター３０４は液晶表示素子を用いたものである。また、図中、各構成の配置位置は、このような配置位置に限られるものではなく、適宜変更してもかまわない。
【０２２４】
携帯電話３に内蔵されている撮像装置３０７は、上記実施例において説明した本発明の撮像装置であり、物体側から順に、プリズムＰを有するズームレンズ３０７ａと，ローパスフィルターＬＦと，ＣＣＤカバーガラスＣＧと，撮像素子チップであるＣＣＤ３０７ｂとにより構成されており、撮影用開口部３０６から入射する操作者自身やその周辺からの光の光路上に配置されている。そのため、撮影用開口部３０６から入射する操作者自身やその周辺からの光の光路は、携帯電話３の内部において、ズームレンズ３０７ａの有するプリズムＰにより、携帯電話の液晶表示モニター３０４に対し垂直な方向から、平行な方向に変更される。
【０２２５】
このように構成された携帯電話３は、画像情報の取得のために用いる光路をその内部において変更する撮像装置３０７を用いているため、光路を変更しない撮像装置を用いた場合と比較して、小型化を容易に実現することができる。また、画像の取得のために用いられる撮像装置３０７が、広画角、かつ、高変倍比を有しており、収差が良好で、明るく、フィルター等が配置できるバックフォーカスの大きなズームレンズ３０７ａを備えているため、高性能・低コスト化も容易に実現することができる。
【０２２６】
また、撮像素子チップであるＣＣＤ３０７ｂ上にはカバーガラスＣＧが付加的に貼り付けられて撮像ユニットとして一体に形成され、ズームレンズ３０７ａを保持する鏡枠３０８の後端にワンタッチで嵌め込むことにより取り付けることができるようになっている。そのため、ズームレンズ３０７ａとＣＣＤ３０７ｂとの中心合わせや面間隔の調整は不要であり、容易に組み立てられるようになっている。また、鏡枠３０８の先端（不図示）には、ズームレンズ３０７ａを保護するためのカバー部材３０９が配置されている。なお、鏡枠３０８に備えられているズームレンズ３０７ａの駆動機構等は図示を省略している。
【０２２７】
なお、ＣＣＤ３０７ｂで受像された物体像は、端子３１０を介して、携帯電話３の処理手段に入力され、電子画像として液晶表示モニター３０４に表示される。なお、処理手段は、通信相手に画像を送信する場合、その画像情報を送信可能な信号へと変換する信号処理機能を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０２２８】
【図１】本発明の実施例１に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図２】図１に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図３】本発明の実施例２に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図４】図４に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図５】本発明の実施例３に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図６】図５に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図７】本発明の実施例４に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図８】図７に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図９】本発明の実施例５に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１０】図９に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１１】本発明の実施例６に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１２】図１１に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１３】本発明の実施例７に係るズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１４】図１３に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１５】本発明の撮像装置を組み込んだデジタルカメラの一例の外観を示す前方斜視図である。
【図１６】図１５に示したデジタルカメラの後方斜視図である。
【図１７】図１５に示したデジタルカメラの構成を示す断面図である。
【図１８】図１５に示したデジタルカメラの内部回路の主要部の構成ブロック図である。
【図１９】本発明の撮像装置を組み込んだパソコンの一例のカバーを開いた状態における前方斜視図である。
【図２０】図１９に示したパソコンに内蔵されている本発明のズームレンズを用いた撮像装置とその周辺の断面図である。
【図２１】図１９に示したパソコンの側面図である。
【図２２】本発明のズームレンズを用いた撮像装置を組み込んだ携帯電話の一例を示す図であり、（ａ）は携帯電話の正面図、（ｂ）は携帯電話の側面図、（ｃ）は内蔵されている本発明の撮像装置とその周辺の断面図である。
【符号の説明】
【０２２９】
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
Ｌ11，Ｌ12，Ｌ13，Ｌ14，Ｌ21，Ｌ22，Ｌ23，Ｌ31，Ｌ32，Ｌ33，Ｌ34，Ｌ35，Ｌ4   レンズ
Ｌｃ                      光軸
Ｐ                        プリズム
Ｓ                        明るさ絞り
ＬＦ                      ローパスフィルター
ＣＧ                      カバーガラス
ＩＭ                      撮像面
Ｅ                        観察者の眼球
１                        デジタルカメラ
１０１，２０３，３０６    撮影用開口部
１０２                    ファインダー用開口部
１０３                    フラッシュ発光部
１０４                    シャッターボタン
１０５，２０２，３０４    液晶表示モニター
１０６                    情報入力部
１０７，２０４，３０７    撮像装置
１０７ａ，２０４ａ，３０７ａ          ズームレンズ
１０７ｂ，２０４ｂ，３０７ｂ          ＣＣＤ
１０８                    処理手段
１０８ａ                  制御部
１０８ｂ                  ＣＤＳ／ＡＤＣ部
１０８ｃ                  一時記憶メモリ部
１０８ｄ                  設定情報記憶メモリ部
１０８ｅ                  画像処理部
１０８ｆ                  表示処理部
１０８ｇ                  記憶処理部
１０９                    記録手段
１１０                    ファインダー光学系
１１０ａ                  ファインダー用対物光学系
１１０ｂ                  正立プリズム
１１０ｂ1                 視野枠
１１０ｃ                  接眼光学系
１１１                    開口部
１１２，２０６，３０９    カバー部材
１１３                    撮像駆動回路
１１４                    パス  
２                        パソコン
２０１                    キーボード
２０５，３０８            鏡枠
２０７，３１０            端子
３                        携帯電話
３０１                    マイク部
３０２                    スピーカ部
３０３                    入力キー
３０５                    アンテナ
【図１】
0005242192.tif 000002
【図２】
0005242192.tif 000003
【図３】
0005242192.tif 000004
【図４】
0005242192.tif 000005
【図５】
0005242192.tif 000006
【図６】
0005242192.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【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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【図２１】
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【図２２】
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