(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側に順に、
負屈折力の第１レンズ群、
負屈折力の第２レンズ群、
正屈折力の第３レンズ群、
負屈折力の第４レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍に際して
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は変化し、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は変化し、
前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は変化し、
広角端よりも望遠端にて前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は狭くなり、
前記第１レンズ群は、光路を反射する反射面と、前記反射面の物体側に位置する負屈折力の負レンズ成分と、前記負レンズ成分よりも像側に位置する正屈折力の凸レンズ面を有し、
前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分は像側に凹面を向けた形状であり、且つ、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
0.5<(r1no＋r1ni)/(r1no−r1ni)<2  …（４）
ただし、
r1noは前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
r1niは前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
であり、
レンズ成分は、光軸上にて空気と接する面が物体側面と像側面の２つのみのレンズ体であり、単レンズ又は接合レンズを意味する。
【請求項２】
物体側から像側に順に、
負屈折力の第１レンズ群、
負屈折力の第２レンズ群、
正屈折力の第３レンズ群、
負屈折力の第４レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍に際して
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は変化し、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は変化し、
前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は変化し、
広角端よりも望遠端にて前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は狭くなり、
前記第１レンズ群は、光路を反射する反射面と、前記反射面の物体側に位置する負屈折力の負レンズ成分と、前記負レンズ成分よりも像側に位置する正屈折力の凸レンズ面を有し、
前記第１レンズ群は前記反射面よりも像側に前記凸レンズ面を備えた正レンズ成分を有し、且つ、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
−1.0<(r1po＋r1pi)/(r1po−r1pi)<1.0  …（５）
ただし、
r1poは前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
r1piは前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
であり、
レンズ成分は、光軸上にて空気と接する面が物体側面と像側面の２つのみのレンズ体であり、単レンズ又は接合レンズを意味する。
【請求項３】
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
0.5<Pg2/Pg1<20  …（９）
ただし、
Pg1は前記第１レンズ群の屈折力、
Pg2は前記第２レンズ群の屈折力、
であり、
屈折力は焦点距離の逆数である。
【請求項４】
前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分の像側の前記凹面が非球面であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第１レンズ群は前記反射面よりも像側に前記凸レンズ面を有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第１レンズ群は前記反射面の像側に前記凸レンズ面を備えた正レンズ成分を有することを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分が以下の条件式を満足することを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
−1.0<(r1po＋r1pi)/(r1po−r1pi)<1.0  …（５）
ただし、
r1poは前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
r1piは前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
である。
【請求項８】
前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分が以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２、６、７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
-20.0<P1p/Pg1<-0.5  …（６）
ただし、
P1pは前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分の屈折力、
Pg1は前記第１レンズ群の屈折力、
であり、
屈折力は焦点距離の逆数である。
【請求項９】
前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分が以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２、６から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
-5.0<P1p/Pg2<-0.03  …（７）
ただし、
P1pは前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分の屈折力、
Pg2は前記第２レンズ群の屈折力、
であり、
屈折力は焦点距離の逆数である。
【請求項１０】
前記第１レンズ群は物体側から順に、前記負レンズ成分と、前記反射面を持つ反射部材と、前記正レンズ成分からなることを特徴とする請求項９に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
前記第１レンズ群中の正レンズ成分が以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１０に記載のズームレンズ。
0.03<D1p/fw<2.0  …（１）
ただし、
D1pは第１レンズ群中の正レンズ成分の光軸上の厚み、
fwは広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項１２】
前記反射部材が、物体側の屈折面と像側の屈折面を有する反射プリズムであることを特徴とする請求項１０に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
前記第１レンズ群中の前記反射プリズムが以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１２に記載のズームレンズ。
0.5<Dpr/fw<2.0  …（３）
ただし、
Dprは前記反射プリズムの物体側屈折面から像側屈折面までの光軸に沿った光路長、
fwは広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項１４】
前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分と前記反射プリズムとの光軸上の距離が以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１２に記載のズームレンズ。
0.03<D1npr/fw<1.0  …（２）
ただし、
D1nprは前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分と前記プリズムとの光軸上の距離、
fwは広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項１５】
前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分は単レンズであり、
前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分は単レンズであり、
前記第１レンズ群中の前記反射部材は複数の屈折面を備えた反射プリズムであることを特徴とする請求項１０に記載のズームレンズ。
【請求項１６】
広角端から望遠端への変倍に際して、
前記第１レンズ群は固定され、
前記第２レンズ群は移動し、
前記第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて物体側に位置するように移動することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項１７】
広角端から望遠端への変倍の際、
前記第２レンズ群は、先ず像側に移動後物体側に移動方向を反転させることを特徴とする請求項１６に記載のズームレンズ。
【請求項１８】
広角端から望遠端への変倍に際して、
前記第４レンズ群は前記第３レンズ群との距離を変化させながら移動することを特徴とする請求項１６に記載のズームレンズ。
【請求項１９】
広角端に対して望遠端にて、
前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との距離が広がることを特徴とする請求項１６に記載のズームレンズ。
【請求項２０】
広角端よりも望遠端にて、前記第４レンズ群が物体側に位置することを特徴とする請求項１６に記載のズームレンズ。
【請求項２１】
前記反射面よりも像側に配置されたいずれかの負屈折力のレンズ群が遠距離物から近距離物へのフォーカシング動作時に移動することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項２２】
前記第４レンズ群が遠距離物から近距離物へのフォーカシング動作時に像側に移動することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項２３】
前記ズームレンズは前記第２レンズ群の像側面から前記第３レンズ群の像側面の間に明るさ絞りを有し、
前記ズームレンズが４群ズームレンズであることを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項２４】
前記第２レンズ群は、負レンズと正レンズの２枚のレンズからなり、
前記第３レンズ群は、２枚の正レンズと１枚の負レンズからなり、
前記第４レンズ群は２枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項２５】
前記ズームレンズが以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
2.3<ft/fw<6  …（８）
ただし、
fwは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ftは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項２６】
前記ズームレンズは光路中にフレア絞りを有することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項２７】
前記ズームレンズを構成するレンズの内、少なくとも一面は反射防止コートを施すことを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項２８】
ズームレンズと、
前記ズームレンズの像側に配置され且つ前記ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、
前記ズームレンズが請求項１または２に記載のズームレンズであることを特徴とする撮像装置。
【請求項２９】
前記ズームレンズによるディストーションを含んだ電気信号を、画像処理によりディストーションを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することを特徴とする請求項２８に記載の撮像装置。
【請求項３０】
前記ズームレンズによる倍率色収差を含んだ電気信号を、画像処理により倍率色収差を補正した画像信号に変換する画像変換部を有することを特徴とする請求項２８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、光路を反射させる反射面を有するズームレンズに関するものである。
さらには、そのようなズームレンズと撮像素子を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやビデオカメラといった撮像装置に用いられるズームレンズにおいては、高性能、高変倍比、小型化が要求される。
撮像装置の小型化を図る上で重要な要素の一つとして、ズームレンズの厚み（被写体側から入射する光軸の方向に測ったレンズ系の厚み）がある。
撮像装置の非使用時での薄型化のために、使用（ＯＮ）時にレンズ系をカメラボディから繰り出し、非使用（ＯＦＦ）時にはカメラボディ内に収納するタイプのズームレンズが知られている。
【０００３】
しかしながら、このようなタイプのズームレンズは撮像装置のＯＦＦからＯＮへの切り替えの際に、第１レンズ群を撮像装置の本体から大きく繰り出すため、駆動時間や電力消費の点などで不利となる。
一方、最も物体側の第１レンズ群中に反射部材を配置し、光路を反射することで、撮像装置のＯＮ操作時の動作の軽減と、薄型化を行ったズームレンズが知られている。
例えば特開2006-343622号公報に開示されているような、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レンズ群と正屈折力の第４レンズ群とからなり、第１レンズ群中に光路を反射する反射部材を配置することによって３倍程度の高変倍比を確保しながらも撮像装置の厚さ方向の薄型化を図ったズームレンズが知られている。
また、特開2006-98962号公報に開示されているような、負屈折力の第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レンズ群と負屈折力の第４レンズ群とからなり、第１レンズ群中に光路を反射する反射部材を配置することによってズームレンズの厚さ方向の薄型化を図った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2006-98962号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開2006-343622号公報に開示されているズームレンズは、反射部材で反射した後の光路が長い。そのため、反射部材で光路を撮像装置の高さ方向に反射した場合は撮像装置の高さ方向が大きくなってしまう。
また、最も物体側のレンズ群を正レンズ群とすると、特に広角端でズームレンズの物体側面から入射瞳までの距離が長くなり、画角を確保しようとすると第１レンズ群中の反射部材の厚みを厚くする必要が生じる。
また、特開2006-98962号公報に開示されているズームレンズは、第１レンズ群中の屈折力を持つレンズが負レンズのみであるため、第１レンズ群中の負レンズで発生した収差の影響が大きくなる。そのため、望遠端での球面収差や軸上色収差、倍率色収差が発生し画質の点で不利となる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ズームレンズのコンパクト化、必要な変倍比の確保や光学特性の確保に有利なズームレンズを提供することを目的とする。
更には、そのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のズームレンズは、物体側から像側に順に、負屈折力の第１レンズ群、負屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群、負屈折力の第４レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は変化し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔は変化し、広角端よりも望遠端にて第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は狭くなる。
その上で、第１レンズ群は、光路を反射する反射面と、反射面の物体側に位置する負屈折力の負レンズ成分と、負レンズ成分よりも像側に位置する正屈折力の凸レンズ面を有し、第１レンズ群中の負レンズ成分は像側に凹面を向けた形状であり、且つ、以下の条件式を満足するものである。
0.5<(r1no＋r1ni)/(r1no−r1ni)<2  …（４）
ただし、
r1noは前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
r1niは前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
であり、
レンズ成分は、光軸上にて空気と接する面が物体側面と像側面の２つのみのレンズ体であり、単レンズ又は接合レンズを意味する。
また、本発明の別のズームレンズは、物体側から像側に順に、負屈折力の第１レンズ群、負屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群、負屈折力の第４レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は変化し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔は変化し、広角端よりも望遠端にて第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は狭くなる。
その上で、第１レンズ群は、光路を反射する反射面と、反射面の物体側に位置する負屈折力の負レンズ成分と、負レンズ成分よりも像側に位置する正屈折力の凸レンズ面を有し、
第１レンズ群は反射面よりも像側に凸レンズ面を備えた正レンズ成分を有し、且つ、以下の条件式を満足するものである。
−1.0<(r1po＋r1pi)/(r1po−r1pi)<1.0  …（５）
ただし、
r1poは前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
r1piは前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
であり、
レンズ成分は、光軸上にて空気と接する面が物体側面と像側面の２つのみのレンズ体であり、単レンズ又は接合レンズを意味する。
【０００８】
このように、第１レンズ群と第２レンズ群を共に負屈折力のレンズ群とすることによって、広角端における第１、第２レンズ群の合成系の負屈折力を確保しやすくなる。これにより、広角端での画角の確保や、光路長の短縮、シェーディングの低減に有利となる。また、第１レンズ群を負の屈折力とすることで第２レンズ群の負の屈折力の過剰を抑えやすくなり、変倍時の収差変動を低減しやすくなる。
【０００９】
そして、負屈折力の第２レンズ群と正屈折力の第３レンズ群との間隔を変化させることで、主たる変倍機能を第３レンズ群に持たせやすくなる。また、第１乃至第４レンズ群の各レンズ群に挟まれる間隔を変更することで、収差や瞳位置の変動を調整しつつ、像位置の調整を行いやすくなる。
正屈折力の第３レンズ群の像側に負屈折力の第４レンズ群を配置して正屈折力の第３レンズ群の物体側と像側の双方に負屈折力のレンズ群を配置する。これにより、屈折力の対称性を良好にでき、必要以上に歪曲収差や像面湾曲が発生することを抑えやすくなる。
【００１０】
そして、本発明のズームレンズにて、上述のように第１レンズ群に反射面を持たせることでズームレンズの厚さ（被写体側から入射する光軸方向に測ったレンズ系の厚み）の低減に有利となる。
また、反射面の物体側に負レンズ成分を配置することで、この負レンズ成分にて複数の屈折作用を得られる。これにより、収差を抑えながら画角の確保に有利となる。
そして、この負レンズ成分よりも像側に凸レンズ面を配置することで、負レンズ成分では補正しきれない収差、例えば色収差や球面収差を打ち消しやすくなる。これにより、光学性能の確保に有利となる。
【００１１】
また、第１レンズ群、第２レンズ群の負の屈折力の分担について、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.5<Pg2/Pg1<20  …（９）
ただし、
Pg1は前記第１レンズ群の屈折力、
Pg2は前記第２レンズ群の屈折力、
であり、
屈折力は焦点距離の逆数である。
【００１２】
条件式（９）は第１レンズ群と第２レンズ群の負屈折力の好ましい分担を特定する条件である。
条件式（９）の下限を下回らないようにして第１レンズ群の負屈折力を適度に抑えることで広角端付近および望遠端付近での倍率色収差や望遠端付近での球面収差を低減しやすくなる。
条件式（９）の上限を上回らないようにして、第２レンズ群の負屈折力を適度に抑えることで、広角端付近での像面湾曲や望遠端での球面収差を抑えやすくなる。
【００１３】
更には、
1.0<Pg2/Pg1<10.0  …（９’）
また更には
2.0<Pg2/Pg1<7.0  …（９”）
とすることが上述の効果を得る上でより好ましい。
基礎となる条件式の下限値及び／又は上限値をより限定した条件式の下限値、上限値としてもよい。以降に記載する各条件式も同様である。
【００１４】
また、第１レンズ群中の負レンズ成分は像側に凹面を向けた形状であることが好ましい。これにより、この凹面に入射する軸外光線の入射角を低減しやすくなり、収差の低減に有利となる。
【００１５】
更には、第１レンズ群中の負レンズ成分の像側の凹面が非球面であることがより好ましい。
第１レンズ群の負レンズ成分の像側の凹面を非球面とすることによって特に軸外の収差を良好に補正することが可能となる。
【００１６】
また、上述の負レンズ成分が以下の条件式を満足することが好ましい。
0.5<(r1no＋r1ni)/(r1no−r1ni)<2  …（４）
ただし、
r1noは前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
r1niは前記第１レンズ群中の前記負レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
である。
なお、反射面よりも物体側に複数の負レンズ成分を有する場合は、入射光線の高さが大きくなる最も物体側の負レンズ成分を条件式の対象とすることが好ましい。
【００１７】
条件式（４）は第１レンズ群中の負レンズ成分の好ましい形状を特定する条件式である。
条件式（４）の下限を下回らないようにすることで、負レンズ成分に入射する光線の入射角度を抑えやすくなり歪曲収差等の軸外収差の低減に有利となる。
条件式（４）の上限を上回らないようにすることで、負レンズ成分の物体側面、像側面の曲率を抑え、球面収差やコマ収差の低減に有利となる。
【００１８】
更には、
0.7<(r1no＋r1ni)/(r1no−r1ni)<1.5  …（４’）
また更には
0.9<(r1no＋r1ni)/(r1no−r1ni)<1.2  …（４”）
とすることが上述の効果を得る上でより好ましい。
【００１９】
また、第１レンズ群は反射面よりも像側に前述の凸レンズ面を有することが好ましい。
これにより、負レンズ成分と凸レンズ面との光路長を確保でき、第１レンズ群内の軸外マージナル光線の高さを下げることができる。この結果、有効径を小さくしやすく、ズームレンズの薄型化に有利となる。また、負レンズ成分と凸レンズ面にてワイドコンバーションレンズのように機能させることができ、画角の確保に有利となる。
【００２０】
更には、第１レンズ群は反射面の像側に前述の凸レンズ面を備えた正レンズ成分を有することが好ましい。
これにより、正レンズ成分の複数の屈折面により第１レンズ群の収差低減などに有利となる。
【００２１】
さらには、  第１レンズ群中の正レンズ成分が以下の条件式を満足することがより好ましい。
−1.0<(r1po＋r1pi)/(r1po−r1pi)<1.0  …（５）
ただし、
r1poは前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
r1piは前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
である。
なお、反射面よりも像側に複数の正レンズ成分を有する場合は、軸上主光線の光線高が大きくなる最も像側の正レンズ成分を条件式の対象することが好ましい。
【００２２】
条件式（５）は第１レンズ群中の正レンズ成分の好ましい形状を特定する条件式である。
条件式（５）の下限を下回らないようし、且つ上限を上回らないようにすることで、正レンズ成分の物体側面、像側面の一方の曲率の絶対値が大きくなることを防ぐことができる。これにより、球面収差やコマ収差の補正に有利となる。
【００２３】
更には、
0.0<(r1po＋r1pi)/(r1po−r1pi)<0.8  …（５’）
また更には、
0.2<(r1po＋r1pi)/(r1po−r1pi)<0.5  …（５”）
とすることが、上述の効果を得る上で好ましい。
【００２４】
また、第１レンズ群中の正レンズ成分が以下の条件式を満足することが好ましい。
-20.0<P1p/Pg1<-0.5  …（６）
ただし、
P1pは前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分の屈折力、
Pg1は前記第１レンズ群の屈折力、
であり、
屈折力は焦点距離の逆数である。
なお、反射面よりも像側に複数の正レンズ成分を有する場合は、軸上主光線の光線高が大きくなる最も像側の正レンズ成分を条件式の対象とすることが好ましい。
【００２５】
条件式（６）は第１レンズ群の負レンズ成分による収差を補正するための好ましい条件である。
条件式（６）の下限を下回らないようにして、第１レンズ群の負屈折力に対する正レンズ成分の屈折力を適度に抑えることで正レンズ成分での球面収差や像面湾曲を抑えやすくすることが好ましい。
条件式（６）の上限を上回らないようにして、正レンズ成分の屈折力を確保し、負レンズ成分で発生する軸上色収差、球面収差を補正する機能を確保することが好ましい。
【００２６】
更には、
-12.0<P1p/Pg1<-1.0  …（６’）
また、更には、
-8.0<P1p/Pg1<-3.0  …（６”）
とすることが、第１レンズ群での収差を低減するうえでより好ましい。
【００２７】
また、第１レンズ群中の正レンズ成分が以下の条件式を満足することが好ましい。
-5.0<P1p/Pg2<-0.03  …（７）
ただし、
P1pは前記第１レンズ群中の前記正レンズ成分の屈折力、
Pg2は前記第２レンズ群の屈折力、
であり、
屈折力は焦点距離の逆数である。
なお、反射面よりも像側に複数の正レンズ成分を有する場合は、軸上主光線の光線高が大きくなる最も像側の正レンズ成分を条件式の対象とすることが好ましい。
【００２８】
条件式（７）は第１レンズ群の正レンズ成分と第２レンズ群の好ましいパワー比を特定するものである。
条件式（７）の下限を下回らないようにして第１レンズ群の正レンズ成分の正屈折力を抑えつつ第２レンズ群の負屈折力を確保することで、入射瞳位置を物体側よりにしやすくなり、小型化や周辺光量の確保に有利となる。
条件式（７）の上限を上回らないようにして、第２レンズ群の屈折力を適度に抑えることで、望遠端付近でのコマ収差や像面湾曲の発生を低減しやすくなる。
【００２９】
更には、
-3.0<P1p/Pg2<-0.2  …（７’）
また更には
-1.5<P1p/Pg2<-0.5  …（７”）
とすることが上述の効果を得る上でより好ましい。
【００３０】
また、第１レンズ群は物体側から順に、前記負レンズ成分と、前記反射面を持つ反射部材と、前記正レンズ成分からなることが好ましい。
これにより、３つの光学成分で第１レンズ群を構成でき、小型高性能化に有利となる。
【００３１】
更には、第１レンズ群中の正レンズ成分が以下の条件式を満足することがより好ましい。
0.03<D1p/fw<2.0  …（１）
ただし、
D1pは第１レンズ群中の正レンズ成分の光軸上の厚み、
fwは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【００３２】
条件式（１）は第１レンズ群中の正レンズ成分の厚みに関する条件式である。
条件式（１）の下限を下回らないようにすることで、正レンズ成分の光軸上の厚みを確保し、正屈折力を確保しやすくすることが収差補正上好ましい。
条件式（１）の上限を上回らないようにすることで、光路長の低減、部品のコスト低減に有利となる。
【００３３】
更には、
0.1<D1p/fw<1.0  …（１’）
また更には、
0.15<D1p/fw<0.4  …（１”）
とすることが好ましい。
【００３４】
また、反射部材が、物体側の屈折面と像側の屈折面を有する反射プリズムであることが好ましい。
負レンズ成分と正レンズ成分との間に反射面を配置しても反射面のサイズを小さくしやすくなり小型化に有利となる。
【００３５】
また、第１レンズ群中の反射プリズムが以下の条件式を満足することが好ましい。
0.5<Dpr/fw<2.0  …（３）
ただし、
Dprは前記反射プリズムの物体側屈折面から像側屈折面までの光軸に沿った光路長、
fwは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【００３６】
条件式（３）は、光線を反射するプリズムを配置しやすくするための好ましい条件式である。条件式（３）の下限を下回らないようにすることでプリズム内の光路長を確保し、プリズムを構成しやすくすることが好ましい。
条件式（３）の上限を上回らないようにして、プリズムの大きさを抑えることが小型化の点で好ましい。
【００３７】
更には、
0.7<Dpr/fw<1.5  …（３’）
また更には、
0.8<Dpr/fw<1.3  …（３”）
とすることが上述の効果を得る上でより好ましい。
【００３８】
また、第１レンズ群中の負レンズ成分と反射プリズムとの光軸上の距離が以下の条件式を満足することが好ましい。
0.03<D1npr/fw<1.0  …（２）
ただし、
D1nprは前記第1レンズ群中の前記負レンズ成分と前記プリズムとの光軸上の距離、
fwは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【００３９】
条件式（２）は第１レンズ群中の前記負レンズ成分とプリズムとの好ましい光軸上の距離を特定するものである。
条件式（２）の下限を下回らないようにして負レンズ成分とプリズムとの距離を確保することで、負レンズ成分の像側面にて負パワーを確保できる。これにより、像面湾曲やディストーションの過剰な発生を抑えやすくなる。
条件式（２）の上限を上回らないようにすることで、入射瞳位置をズームレンズの物体側面に近づけやすくなる。これにより、第１レンズ群の小型化に有利となる。
【００４０】
更には、
0.07<D1npr/fw<0.6  …（２’）
また更には、
0.10<D1npr/fw<0.3  …（２”）
とすることが好ましい。
【００４１】
また、第１レンズ群中の前記負レンズ成分は単レンズであり、第１レンズ群中の前記正レンズ成分は単レンズであり、第１レンズ群中の反射部材は複数の屈折面を備えた反射プリズムであることが好ましい。これにより、低コスト化、小型化に有利となる。
【００４２】
また、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群は固定され、第２レンズ群は移動し、第３レンズ群は広角端よりも望遠端にて物体側に位置するように移動することが好ましい。
【００４３】
第１レンズ群を駆動する機構が不要となりズームレンズの薄型化に貢献する。更には、撮像装置の防塵・防滴を行う場合にも駆動部が少なくできるので有利となる。
負屈折力の第２レンズ群にコンペンセーターの役割を、正屈折力の第３レンズ群にバリエーターの役割を持たせることができ、変倍比の確保、光路長の短縮に有利となる。
【００４４】
更には、広角端から望遠端への変倍の際、第２レンズ群は、先ず像側に移動後物体側に移動方向を反転させることが好ましい。これにより、第３レンズ群の移動による変倍作用を確保しつつ、反射面以降の光路長の短縮化に有利となる。
【００４５】
また、広角端から望遠端への変倍に際して、第４レンズ群は第３レンズ群との距離を変化させながら移動することが好ましい。これにより、第４レンズ群に変倍時の収差や射出瞳位置を調整する機能を持たせられる。
【００４６】
また、広角端に対して望遠端にて、第３レンズ群と第４レンズ群との距離が広がることが好ましい。これにより、負屈折力の第４レンズ群に入射する軸上マージナル光線の通過する位置を光軸に近づけられ、ペッツバール像面の補正に有利となる。
【００４７】
また、広角端よりも望遠端にて、第４レンズ群が物体側に位置することが好ましい。第４レンズ群は負屈折力であるので、広角端に対して望遠端にて物体側へ移動することによって増倍作用を担い、第３レンズ群の変倍負担を軽減しやすくなる。
【００４８】
また、反射面よりも像側に配置されたいずれかの負屈折力レンズ群が遠距離物から近距離物へのフォーカシング動作時に移動することが好ましい。
本発明のズームレンズは第２レンズ群、第４レンズ群をフォーカシングレンズ群とすることができる。
このように、反射面よりも像側にフォーカシングレンズ群を配置することでフォーカシング時の厚さの変化が無く薄型化に適する。
【００４９】
更には、第４レンズ群が遠距離物から近距離物へのフォーカシング動作時に像側に移動することが好ましい。
第２レンズ群よりも第４レンズ群の方がフォーカシングのための移動スペースの確保が容易となり好ましい。
【００５０】
また、本発明のズームレンズが４群ズームレンズであり、第２レンズ群の像側面から第３レンズ群の像側面の間に明るさ絞りを有することがより好ましい。
レンズ群数を４つにすることで、レンズ群数を節約し小型ながら低コスト化に有利となる。
その際に、軸上光束のサイズを決定する明るさ絞りを第２レンズ群の像側面と第３レンズ群の像側面の間に配置することで、各レンズのサイズ、射出瞳の位置の調整を良好にしやすくなる。
【００５１】
また、第２レンズ群は、負レンズと正レンズの２枚のレンズからなり、第３レンズ群は、２枚の正レンズと１枚の負レンズからなり、第４レンズ群は２枚以下のレンズからなることが好ましい。
これにより、レンズ枚数を低減しつつ、正屈折力が集中する第３レンズ群の諸収差の低減、第２レンズ群の色収差の低減を行い収差バランスを良好にしやすくなる。
【００５２】
また、本発明のズームレンズが以下の条件式を満足することが好ましい。
2.3<ft/fw<6  …（８）
ただし、
fwは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ftは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
条件式（８）の下限を下回らないようにして変倍比を確保することが好ましい。
条件式（８）の上限を上回らないようにして変倍比を抑えることでレンズ枚数を抑えながら小型、低コスト、光学性能の維持をいっそう行いやすくなり好ましい。
【００５３】
また、本発明のズームレンズが、光路中にフレア絞りを有することが好ましい。
明るさ絞り以外にフレア絞りを配置することでゴースト、フレア等の不要光をカットできる。
【００５４】
また、本発明における撮像装置は、ズームレンズと、その像側に配置され且つズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、そのズームレンズが上述のズームレンズのいずれかとするものである。
上述の発明のズームレンズは小型化に有利であるので、撮像装置の撮像光学系に用いることで、撮像装置の小型軽量化に有利となる。
なお、撮像装置としては、デジタルカメラ、カメラ付携帯電話、映像通信用カメラを備えたノートパソコンなどを用いることができる。
【００５５】
更には、上述の撮像装置が、ズームレンズによるディストーションを含んだ電気信号を、画像処理によりディストーションを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することがより好ましい。
ズームレンズにおける歪曲収差を許容でき、ズームレンズのいっそうの小型化等に有利となる。
【００５６】
また、上述の撮像装置が、ズームレンズによる倍率色収差を含んだ電気信号を、画像処理により倍率色収差を補正した画像信号に変換する画像変換部を有することがより好ましい。
これにより、ズームレンズの倍率色収差を許容でき、レンズ材料の低コスト化やレンズ枚数の削減等に有利となる。
【００５７】
上述の各発明は複数を同時に満足することがより好ましい。
また、各条件式はズームレンズがフォーカシング機能を備える場合、最も遠距離に合焦した状態での値とする。
【発明の効果】
【００５８】
本発明によれば、ズームレンズのコンパクト化、必要な変倍比の確保や光学特性の確保に有利なズームレンズを提供できる。
更には、そのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下に、本発明に係るズームレンズ、撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００６０】
以下、本発明のズームレンズの実施例１〜８について説明する。実施例１〜３の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間焦点距離状態（ｂ）、望遠端（ｃ）のレンズ断面図をそれぞれ図１〜図８に示す。図１〜図８中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、明るさ（開口）絞りはＳ、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、赤外光を制限する波長域制限コートを施したローパスフィルタを構成する平行平板はＦ、電子撮像素子のカバーガラスの平行平板はＣ、像面はＩで示してある。なお、カバーガラスＣの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスＣにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。
【００６１】
また、各実施例において、明るさ絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体で移動する。数値データはいずれも無限遠の被写体に合焦した状態でのデータである。各数値の長さの単位はｍｍ、角度の単位は°（度）である。フォーカシングはいずれの実施例も最も像側のレンズ群の移動、即ち、第４レンズ群が像側に移動することで遠距離から近距離へのフォーカシング動作を行う。各実施例の像高Ｉmはいずれも３．６０ｍｍである。さらに、ズームデータは広角端（ＷＥ）、中間焦点距離状態（ＳＴ）、望遠端（ＴＥ）での値である。
【００６２】
実施例１のズームレンズは、図１に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを配置している。
【００６３】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は固定し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡で移動する。
【００６４】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズと、両面が平面の光路折り曲げプリズムと、両凸正レンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる。
【００６５】
非球面は、
第１レンズ群Ｇ１の両凸正レンズの両面と、
第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの像側の面と、
第３レンズ群Ｇ３の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの物体側の面と、両凸正レンズの像側の面と、
第４レンズ群Ｇ４の物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面との６面に用いている。
【００６６】
実施例２のズームレンズは、図２に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを配置している。
【００６７】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は固定し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡で移動する。
【００６８】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズと、両面が平面の光路折り曲げプリズムと、両凸正レンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる。
【００６９】
非球面は、
第１レンズ群Ｇ１の両凸正レンズの両面と、
第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの像側の面と、
第３レンズ群Ｇ３の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの物体側の面と、両凸正レンズの像側の面と、
第４レンズ群Ｇ４の物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面との６面に用いている。
【００７０】
実施例３のズームレンズは、図３に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを配置している。
【００７１】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は固定し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡で移動する。
【００７２】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズと、両面が平面の光路折り曲げプリズムと、両凸正レンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる。
【００７３】
非球面は、
第１レンズ群Ｇ１の両凸正レンズの両面と、
第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの像側の面と、
第３レンズ群Ｇ３の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの物体側の面と、両凸正レンズの像側の面と、
第４レンズ群Ｇ４の物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面との６面に用いている。
【００７４】
実施例４のズームレンズは、図４に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを配置している。
【００７５】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は固定し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動する。
【００７６】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズと、両面が平面の光路折り曲げプリズムと、両凸正レンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
【００７７】
非球面は、
第１レンズ群Ｇ１の平凹負レンズの像側の面と、両凸正レンズの両面と、
第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの像側の面と、
第３レンズ群Ｇ３の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの物体側の面と、両凸正レンズの像側の面と、
第４レンズ群Ｇ４の両凹負レンズの物体側の面との７面に用いている。
【００７８】
実施例５のズームレンズは、図５に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを配置している。
【００７９】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は固定し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡で移動する。
【００８０】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズと、両面が平面の光路折り曲げプリズムと、両凸正レンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる。
【００８１】
非球面は、
第１レンズ群Ｇ１の両凸正レンズの両面と、
第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの像側の面と、
第３レンズ群Ｇ３の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの物体側の面と、両凸正レンズの像側の面と、
第４レンズ群Ｇ４の物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面との６面に用いている。
【００８２】
実施例６のズームレンズは、図６に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを配置している。
【００８３】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は固定し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡で移動する。
【００８４】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズと、像側に凸面を有するプリズムと、両凸正レンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる。
【００８５】
非球面は、
第１レンズ群Ｇ１の両凸正レンズの両面と、
第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの像側の面と、
第３レンズ群Ｇ３の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの物体側の面と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面と、
第４レンズ群Ｇ４の物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面との６面に用いている。
【００８６】
実施例７のズームレンズは、図７に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを配置している。
【００８７】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は固定し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡で移動する。
【００８８】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズと、両面に凸面を有するプリズムと、両凸正レンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる。
【００８９】
非球面は、
第１レンズ群Ｇ１の両凸正レンズの両面と、
第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの像側の面と、
第３レンズ群Ｇ３の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの物体側の面と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面と、
第４レンズ群Ｇ４の物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面との６面に用いている。
【００９０】
実施例８のズームレンズは、図８に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを配置している。
【００９１】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は固定し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡で移動する。
【００９２】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズと、両面に凸形状の面を有するプリズムからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。
【００９３】
非球面は、
第１レンズ群Ｇ１の両面に凸形状の面を有するプリズムの像側の面と、
第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの像側の面と、
第３レンズ群Ｇ３の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの物体側の面と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面と、
第４レンズ群Ｇ４の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面との５面に用いている。
【００９４】
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ＢＦはバックフォーカス、ｆ１、ｆ２…は各レンズ群の焦点距離、ＩＨは像高、ＦNOはＦナンバー、ωは半画角、ＷＥは広角端、ＳＴは中間焦点距離状態、ＴＥは望遠端、ｒ１、ｒ２…は各レンズ面の曲率半径、ｄ１、ｄ２…は各レンズ面間の間隔、ｎｄ１、ｎｄ２…は各レンズのｄ線の屈折率、νｄ１、νｄ２…は各レンズのアッベ数である。後述するレンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。ＢＦ（バックフォーカス）は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。
【００９５】
なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。
【００９６】
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］
＋Ａ4 ｙ4 ＋Ａ6 ｙ6 ＋Ａ8 ｙ8 ＋Ａ10ｙ10＋Ａ12ｙ12
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ4 、Ａ6 、Ａ8 、Ａ10、Ａ12はそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数である。また、非球面係数において、「ｅ−ｎ」（ｎは整数）は、「１０−ｎ」を示している。
【００９７】
数値実施例１
単位  ｍｍ
面データ
面番号     r          d         nd       νd 
1          ∞     0.70     1.88300    40.76
2       9.353     1.18
3          ∞     6.50     1.88300    40.76
4          ∞     0.20
5*     54.585     1.50     1.80610    40.92
6*    -21.467     可変  
7     -15.367     0.80     1.88300    40.76
8      11.186     1.54     1.82114    24.06
9*   -108.680     可変
10(絞り)    ∞    -0.50
11*      5.595     2.30     1.58313    59.38
12       8.264     0.60     1.84666    23.78
13       4.944     2.50     1.59201    67.02
14*   -285.753     可変
15*    -13.834     1.00     1.52542    55.78
16     -18.397     可変
17          ∞     0.50     1.53996    59.45
18          ∞     0.27
19          ∞     0.50     1.51633    64.14
20          ∞     0.24 
像面（受光面）
非球面データ
第５面
K=0.000,A4=-1.95494e-04,A6=-2.35465e-05,A8=-5.44605e-07  
第６面
K=24.418,A4=4.24267e-05,A6=-7.20819e-06,A8=-1.31597e-06,A10=9.20504e-08  
第９面
K=0.000,A4=-3.04196e-05,A6=8.34662e-06,A8=-8.84818e-07,A10=3.58403e-08  
第１１面
K=0.000,A4=-7.59773e-05,A6=7.56590e-06,A8=-1.00701e-07  
第１４面
K=0.000,A4=1.28869e-03,A6=3.25747e-05,A8=5.00000e-06  
第１５面
K=0.000,A4=-1.76067e-04,A6=6.45703e-05,A8=-8.47416e-06,A10=4.24595e-07  
各種データ
WE        ST        TE
像高           3.60      3.60      3.60
焦点距離       6.46     10.90     18.61
ＦＮＯ．       3.43      4.45      6.00
画角２ω      67.05     37.90     22.11
BF(in air)     9.06     11.14     10.66
全長(in air)  46.84     46.84     46.84
d6             0.40      3.35      0.50  
d9            14.02      6.17      1.80  
d14            5.04      7.86     15.56  
d16            7.90      9.97      9.50  
群焦点距離
f1=-62.73    f2=-18.19    f3=10.97   f4=-114.82   
【００９８】
数値実施例２
単位  ｍｍ
面データ
面番号     r          d         nd       νd 
1          ∞     0.70     1.88300    40.76
2       9.112     1.21
3          ∞     6.10     1.88300    40.76
4          ∞     0.20
5*     43.613     1.50     1.80610    40.92
6*    -20.721     可変  
7     -14.328     0.80     1.88300    40.76
8      12.319     1.54     1.82114    24.06
9*    -94.067     可変
10(絞り)    ∞    -0.50
11*      5.609     2.30     1.58313    59.38
12       6.847     0.60     1.84666    23.78
13       4.464     2.50     1.59201    67.02
14*   -248.323     可変
15*    -37.147     1.00     1.52542    55.78
16   -3936.644     可変
17          ∞     0.50     1.53996    59.45
18          ∞     0.27
19          ∞     0.50     1.51633    64.14
20          ∞     0.24 
像面（受光面）
非球面データ
第５面
K=0.000,A4=-2.15101e-04,A6=-1.73342e-05,A8=-7.70234e-07  
第６面
K=22.501,A4=-9.99274e-06,A6=4.36337e-06,A8=-2.12295e-06,A10=1.12329e-07  
第９面
K=0.000,A4=4.41280e-06,A6=1.64793e-06,A8=-1.68116e-07,A10=8.31726e-09  
第１１面
K=0.000,A4=-6.97115e-05,A6=5.91045e-06,A8=-5.27998e-08  
第１４面
K=0.000,A4=1.24098e-03,A6=2.63151e-05,A8=5.00000e-06  
第１５面
K=0.000,A4=-1.48264e-04,A6=4.56530e-05,A8=-5.99304e-06,A10=2.96418e-07  
各種データ
WE        ST        TE
像高           3.60      3.60      3.60
焦点距離       6.46     10.93     18.61
ＦＮＯ．       3.45      4.48      6.00
画角２ω      66.99     37.70     22.05
BF(in air)    10.16     13.23     12.25
全長(in air)  46.81     46.81     46.81
d6             0.40      3.50      1.68  
d9            14.56      6.66      1.80  
d14            3.74      5.46     13.13  
d16            9.00     12.07     11.08  
群焦点距離
f1=-87.91    f2=-17.44    f3=10.83    f4=-71.38   
【００９９】
数値実施例３
単位  ｍｍ
面データ
面番号     r          d         nd       νd 
1          ∞     0.70     1.88300    40.76
2       9.032     1.22
3          ∞     6.10     1.88300    40.76
4          ∞     0.20
5*     41.629     1.50     1.80139    45.45
6*    -19.789     可変  
7     -14.224     0.80     1.88300    40.76
8      11.048     1.54     1.82114    24.06
9*    -98.307     可変
10(絞り)    ∞    -0.50
11*      5.593     2.30     1.58313    59.38
12       6.682     0.60     1.84666    23.78
13       4.377     2.50     1.59201    67.02
14*   -301.863     可変
15*    -36.896     1.00     1.52542    55.78
16   -3936.644     可変
17          ∞     0.50     1.53996    59.45
18          ∞     0.27
19          ∞     0.50     1.51633    64.14
20          ∞     0.23 
像面（受光面）
非球面データ
第５面
K=0.000,A4=-2.51545e-04,A6=-1.39542e-05,A8=-1.03098e-06  
第６面
K=20.180,A4=-3.60247e-05,A6=8.08672e-06,A8=-2.36692e-06,A10=1.12404e-07  
第９面
K=0.000,A4=4.00371e-06,A6=4.88468e-07,A8=-7.59255e-08,A10=5.60939e-09  
第１１面
K=0.000,A4=-6.71385e-05,A6=5.65756e-06,A8=-5.44207e-08  
第１４面
K=0.000,A4=1.24426e-03,A6=2.67466e-05,A8=5.00000e-06  
第１５面
K=0.000,A4=-1.29666e-04,A6=3.85564e-05,A8=-4.52432e-06,A10=1.98277e-07  
各種データ
WE        ST        TE
像高           3.60      3.60      3.60
焦点距離       6.46     10.90     18.61
ＦＮＯ．       3.46      4.47      6.00
画角２ω      66.98     37.78     22.05
BF(in air)    10.16     13.24     12.43
全長(in air)  46.84     46.84     46.84
d6             0.40      3.54      1.81  
d9            14.62      6.77      1.80  
d14            3.70      5.34     12.85  
d16            9.01     12.08     11.27  
群焦点距離
f1=-118.68    f2=-17.02    f3=10.84    f4=-70.89   
【０１００】
数値実施例４
単位  ｍｍ
面データ
面番号     r          d         nd       νd 
1          ∞     0.70     1.85135    40.10
2*      7.333     1.52
3          ∞     6.10     1.88300    40.76
4          ∞     0.20
5*     39.616     1.50     1.80139    45.45
6*    -20.144     可変  
7     -20.151     0.80     1.88300    40.76
8      11.329     1.54     1.82114    24.06
9*   -275.016     可変  
10(絞り)    ∞    -0.50
11*      5.454     2.30     1.58313    59.38
12       6.541     0.30
13       6.669     0.60     1.84666    23.78
14       4.423     2.50     1.59201    67.02
15*   -125.446     可変
16*    -14.975     1.00     1.56732    42.82
17     264.294     1.50     1.49700    81.54
18     -19.957     可変
19          ∞     0.50     1.53996    59.45
20          ∞     0.30
21          ∞     0.50     1.51633    64.14
22          ∞     0.36 
像面（受光面）
非球面データ
第２面
K=-0.043,A4=1.17983e-04,A6=6.55920e-06,A8=-4.98744e-07,A10=1.30306e-08  
第５面
K=0.000,A4=-1.66741e-04,A6=-1.72272e-06,A8=-1.85162e-06  
第６面
K=17.698,A4=-1.04265e-04,A6=9.53257e-06,A8=-2.47236e-06,A10=6.91668e-08  
第９面
K=0.000,A4=4.52346e-05,A6=4.42125e-07,A8=1.29363e-07,A10=-1.01530e-08  
第１１面
K=0.000,A4=-8.78437e-05,A6=2.23735e-06,A8=-4.95027e-08  
第１５面
K=0.000,A4=1.32099e-03,A6=2.73111e-05,A8=5.00000e-06  
第１６面
K=0.000,A4=9.50164e-05,A6=4.56970e-06,A8=1.09110e-06,A10=-6.15435e-08  
各種データ
WE        ST        TE
像高           3.60      3.60      3.60
焦点距離       6.25     11.10     14.40
ＦＮＯ．       3.93      5.22      6.00
画角２ω      69.59     37.34     28.64
BF(in air)     9.26     15.72     17.66
全長(in air)  45.92     45.92     45.92
d6             0.40      3.28      2.66  
d9            13.07      4.35      1.83  
d15            3.13      2.50      3.72  
d18            7.95     14.40     16.34  
群焦点距離
f1=-53.35    f2=-21.64    f3=10.51    f4=-85.47   
【０１０１】
数値実施例５
単位  ｍｍ
面データ
面番号     r          d         nd       νd 
1          ∞     0.70     1.88300    40.76
2       9.344     1.18
3          ∞     6.50     1.88300    40.76
4          ∞     0.20
5*     50.714     1.50     1.80610    40.92
6*    -21.604     可変
7     -15.086     0.80     1.88300    40.76
8      11.246     1.54     1.82114    24.06
9*   -107.602     可変  
10(絞り)    ∞    -0.50
11*      5.589     2.30     1.58313    59.38
12       8.235     0.60     1.84666    23.78
13       4.936     2.50     1.59201    67.02
14*   -321.369     可変
15*    -15.870     1.00     1.52542    55.78
16     -22.081     可変
17          ∞     0.50     1.53996    59.45
18          ∞     0.30
19          ∞     0.50     1.51633    64.14
20          ∞     0.36 
像面（受光面）
非球面データ
第５面
K=0.000,A4=-1.52267e-04,A6=-2.41321e-05,A8=-5.09857e-07  
第６面
K=25.185,A4=7.80396e-05,A6=-4.41609e-06,A8=-1.67386e-06,A10=1.09764e-07  
第９面
K=0.000,A4=-2.27094e-05,A6=4.97956e-06,A8=-5.13970e-07,A10=2.18806e-08  
第１１面
K=0.000,A4=-7.48440e-05,A6=7.22007e-06,A8=-8.53979e-08  
第１４面
K=0.000,A4=1.29550e-03,A6=3.33359e-05,A8=5.00000e-06  
第１５面
K=0.000,A4=-1.82701e-04,A6=6.99789e-05,A8=-9.58644e-06,A10=4.94067e-07  
各種データ
WE        ST        TE
像高           3.60      3.60      3.60
焦点距離       6.46     10.90     18.61
ＦＮＯ．       3.44      4.45      6.00
画角２ω      67.06     37.89     22.12
BF(in air)     9.22     10.96     10.15
全長(in air)  46.83     46.83     46.83
d6             0.40      3.37      0.50  
d9            14.01      6.19      1.80  
d14            4.88      7.99     16.06  
d16            7.90      9.64      8.84  
各群焦点距離
f1=-67.73    f2=-17.88    f3=10.97    f4=-113.70   
【０１０２】
数値実施例６
単位  ｍｍ
面データ
面番号     r          d         nd       νd 
1          ∞     0.70     1.88300    40.76
2       9.152     1.21
3          ∞     6.50     1.88300    40.76
4   -1000.000     0.20
5*     51.283     1.50     1.80610    40.92
6*    -21.625     可変  
7     -15.169     0.80     1.88300    40.76
8      11.431     1.54     1.82114    24.06
9*    -89.018     可変  
10(絞り)    ∞    -0.50
11*      5.630     2.30     1.58313    59.38
12       7.689     0.60     1.84666    23.78
13       4.717     2.50     1.59201    67.02
14*    562.504     可変
15*     -7.272     1.00     1.52542    55.78
16      -7.839     可変
17          ∞     0.50     1.53996    59.45
18          ∞     0.27
19          ∞     0.50     1.51633    64.14
20          ∞     0.36 
像面（受光面）
非球面データ
第５面
K=0.000,A4=-1.77490e-04,A6=-1.55278e-05,A8=-6.83985e-07  
第６面
K=23.898,A4=4.73950e-05,A6=-1.10132e-06,A8=-1.38050e-06,A10=7.82556e-08  
第９面
K=0.000,A4=-2.27353e-05,A6=5.04715e-06,A8=-4.74407e-07,A10=1.83306e-08  
第１１面
K=0.000,A4=-3.96094e-05,A6=5.49406e-06,A8=-1.74382e-08  
第１４面
K=0.000,A4=1.28142e-03,A6=2.91554e-05,A8=5.00000e-06  
第１５面
K=0.000,A4=-1.21219e-04,A6=4.28440e-05,A8=-4.23539e-06,A10=1.57593e-07  
各種データ
WE        ST        TE
像高          3.60      3.60      3.60
焦点距離       6.46     10.90     18.61
ＦＮＯ．       3.43      4.43      6.00
画角２ω      67.05     37.95     22.19
BF(in air)     9.19     11.29      7.14
全長(in air)  47.62     47.62     47.62
d6             0.40      3.40      0.50  
d9            14.32      6.23      1.80  
d14            5.37      8.35     19.83  
d16            7.90     10.01      5.85  
群焦点距離
f1=-66.07    f2=-18.58    f3=11.30    f4=-485.54   
【０１０３】
数値実施例７
単位  ｍｍ
面データ
面番号     r          d         nd       νd 
1          ∞     0.70     1.88300    40.76
2       8.928     1.23
3     986.240     6.50     1.88300    40.76
4    -501.230     0.20
5*     45.459     1.50     1.80610    40.92
6*    -21.131     可変
7     -15.577     0.80     1.88300    40.76
8      11.157     1.54     1.82114    24.06
9*   -139.139     可変  
10(絞り)    ∞    -0.50
11*      5.644     2.30     1.58313    59.38
12       7.012     0.60     1.84666    23.78
13       4.460     2.50     1.59201    67.02
14*    344.818     可変
15*     -6.264     1.00     1.49700    81.54
16      -6.615     可変
17          ∞     0.50     1.53996    59.45
18          ∞     0.27
19          ∞     0.50     1.51633    64.14
20          ∞     0.36 
像面（受光面）
非球面データ
第５面
K=0.000,A4=-2.27230e-04,A6=-9.75416e-06,A8=-1.01440e-06  
第６面
K=22.009,A4=-1.79552e-05,A6=5.75292e-06,A8=-1.82073e-06,A10=7.77447e-08  
第９面
K=0.000,A4=-1.30102e-05,A6=2.52036e-06,A8=-2.38120e-07,A10=1.01733e-08  
第１１面
K=0.000,A4=-2.76435e-05,A6=4.56133e-06,A8=2.14489e-09  
第１４面
K=0.000,A4=1.25753e-03,A6=2.46703e-05,A8=5.00000e-06  
第１５面
K=0.000,A4=-1.36063e-04,A6=4.16360e-05,A8=-4.11322e-06,A10=1.57461e-07  
各種データ
WE        ST        TE
像高           3.60      3.60      3.60
焦点距離       6.46     10.90     18.61
ＦＮＯ．       3.42      4.40      6.00
画角２ω      67.03     37.94     22.22
BF(in air)     9.19     11.47      6.78
全長(in air)  47.66     47.66     47.66
d6             0.40      3.39      0.50  
d9            14.32      6.28      1.80  
d14            5.38      8.15     20.21  
d16            7.90     10.18      5.49  
群焦点距離
f1=-95.11    f2=-17.85    f3=11.35    f4=-4387.93   
【０１０４】
数値実施例８
単位  ｍｍ
面データ
面番号     r          d         nd       νd 
1          ∞     0.70     1.88300    40.76
2      10.228     1.05
3     986.240     7.00     1.80610    40.92
4*    -17.915     可変  
5      -9.376     0.80     1.88300    40.76
6      20.781     1.54     1.82114    24.06
7*    -21.134     可変  
8(絞り)    ∞    -0.50
9*      5.412     2.30     1.58313    59.38
10       5.389     0.60     1.84666    23.78
11       3.756     2.50     1.59201    67.02
12*     87.014     可変
13*     12.804     1.00     1.49700    81.54
14       9.922     可変
15          ∞     0.50     1.53996    59.45
16          ∞     0.27
17          ∞     0.50     1.51633    64.14
18          ∞     0.36 
像面（受光面）
非球面データ
第４面
K=14.923,A4=1.86211e-04,A6=1.49944e-05,A8=-3.76324e-07,A10=4.00000e-08  
第７面
K=0.000,A4=5.37991e-06,A6=-6.59192e-07,A8=-1.89552e-07,A10=1.53746e-08  
第９面
K=0.000,A4=-7.44715e-05,A6=2.68948e-06,A8=-9.27734e-08  
第１２面
K=0.000,A4=1.30124e-03,A6=2.46588e-05,A8=5.00000e-06  
第１３面
K=0.000,A4=-2.17005e-04,A6=4.46579e-05,A8=-4.36178e-06,A10=1.65618e-07  
各種データ
WE        ST        TE
像高           3.60      3.60      3.60
焦点距離       6.35     10.89     18.61
ＦＮＯ．       3.43      4.54      6.00
画角２ω      67.95     37.35     22.03
BF(in air)     9.18     12.06      5.84
全長(in air)  45.10     45.10     45.10
D4             0.40      3.50      0.50  
D7            14.55      6.36      1.80  
D12            3.98      6.19     19.97  
D14            7.90     10.77      4.55  
群焦点距離
f1=-46.58    f2=-18.63    f3=11.03    f4=-100.22   
【０１０５】
以上の実施例１〜３の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図９〜図１６に示す。これらの収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。各図中、“ＦＩＹ”は最大像高を示す。
【０１０６】
次に、各実施例における条件式の値を掲げる。
実施例1  実施例2  実施例3  実施例4
D1p/fw                      0.23     0.23     0.23     0.24 
D1npr/fw                    0.18     0.19     0.19     0.24 
Dpr/fw                      1.01     0.94     0.94     0.98 
(r1no＋r1ni)/(r1no−r1ni)   1.00     1.00     1.00     1.00 
(r1po＋r1pi)/(r1po−r1pi)   0.44     0.36     0.36     0.33 
P1p/Pg1                    -3.25    -4.99     7.01    -3.17 
P1p/Pg2                    -0.94    -0.99    -1.01    -1.28 
ft/fw                       2.88     2.88     2.88     2.30 
Pg2/Pg1                     3.45     5.04     6.97     2.47 
dt補正後像高（広角端）      3.341    3.344    3.344    3.324
dt補正後画角（広角端）     61.69    61.73    61.72    63.74
実施例5  実施例6  実施例7  実施例8
D1p/fw                      0.23     0.23     0.23      -
D1npr/fw                    0.18     0.19     0.19     0.17 
Dpr/fw                      1.01     1.01     1.01     1.10 
(r1no＋r1ni)/(r1no−r1ni)   1.00     1.00     1.00     1.00 
(r1po＋r1pi)/(r1po−r1pi)   0.40     0.41     0.37      -
P1p/Pg1                    -3.57    -3.47    -5.26      -
P1p/Pg2                    -0.94    -0.98    -0.99      -
ft/fw                       2.88     2.88     2.88     2.93 
Pg2/Pg1                     3.79     3.56     5.33     2.50 
dt補正後像高（広角端）      3.341    3.342    3.343    3.343
dt補正後画角（広角端）     61.69    61.71    61.72    62.57
【０１０７】
フレア絞りは、第１レンズ群の物体側、第１、２レンズ群間、第２、３レンズ群間、第３、４レンズ群間、第４レンズ群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。ズームレンズにおけるレンズを保持する枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良い。枠とは別の部材を構成しても良い。
これらの枠や部材もフレア絞りとなる。
またズームレンズに含まれるレンズのいずれかに直接フレア絞りを印刷しても黒色の塗装しても、また国色のシールなどを接着してもかまわない。
またその開口部の形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また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しても良い。
また、ズームレンズを構成するレンズの内、少なくとも一面は反射防止コートを施すことが好ましい。
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は一般的に行われている。一方、接合レンズの接合面では接着材の屈折率が空気の屈折率よりも十分高い。そのため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く、あえてコートを施すことは少ない。しかしながら、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・フレアを軽減でき、なお良好な画像を得ることができるようになる。特に最近では高屈折率硝材が普及し収差補正効果が高いためカメラ光学系に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として用いた場合、接合面での反射も無視できなくなってくる。そのような場合、接合面に反射防止コートを施しておくことは特に効果的である。接合面コートの効果的な使用法に関しては、特開平2-27301号公報、特開2001-324676号公報、特開2005-92115号公報、USP7116482等に開示されている。これらの文献では特に正先行ズームレンズの第１群内の接合レンズ面コートについて述べられており、本発明の正パワーの第１レンズ群内の接合レンズ面についてもこれら文献に開示されているごとく実施すればよい。使用するコート材としては、基盤となるレンズの屈折率と接着材の屈折率に応じて、比較的高屈折率なTa2O5、TiO2、Nb2O5、ZrO2、HfO2、CeO2、SnO2、In2O3、ZnO、Y2O3などのコート材、比較的低屈折率なMgF2、SiO2、Al2O3などのコート材、などを適宜選択し、位相条件を満たすような膜厚に設定すれば良い。当然のことながら、レンズの空気接触面へのコーティング同様、接合面コートをマルチコートとしても良い。２層あるいはそれ以上の膜数のコート材や膜厚を適宜組み合わせることで、更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などを行うことが可能となる。また第１レンズ群以外のレンズ接合面についても、同様の思想に基づいて接合面コートを行うことが効果的なのは言うまでもない。
【０１０８】
（電気的に収差補正を行う場合について）
各実施例において、ズームレンズの広角側で発生する樽型の歪曲収差を電気的に補正したうえで画像の記録や表示を行ってもよい。本実施例のズームレンズは撮像素子における矩形の光電変換面上に広角側では樽型の歪曲収差が発生する。一方中間焦点距離状態付近や望遠端では歪曲収差の発生が抑えられる。歪曲収差を電気的に補正するために、有効撮像領域は、広角端では樽型形状とし、中間焦点距離状態や望遠端では矩形の形状となるようにしている。そして、あらかじめ設定した有効撮像領域を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。
広角端での像高ＩＨｗは、中間焦点距離状態の像高ＩＨｓや望遠端での像高ＩＨｔよりも小さくなるようにしている。
各実施例において電気的に歪曲収差を補正した場合の広角端における像高と画角の数値を表中の「dt補正後像高（広角端）」、「dt補正後画角（広角端）」に記載している。中間焦点距離状態と望遠端では、上述の値と同じとしている。
【０１０９】
また、ズームレンズにより撮影された画像の電気信号を、画像処理により倍率色収差による色のずれを補正した画像信号に変換する画像変換部を有している。ズームレンズの倍率色収差を電気的に補正することで、より良好な画像を得ることができるようになる。一般に、電子スチルカメラにおいては被写体の像を、第１原色、第２原色、第３原色の３原色の像に分解して、それぞれの出力信号を演算により重ね合わせることによりカラー画像を再現するようにしている。ズームレンズに倍率色収差がある場合、第１原色の光による像を基準にして考えると、第２原色と第３原色の光による像が結像される位置は第１原色の像が結像される位置からずれることになる。電気的に画像の倍率色収差を補正するためには、第１原色に対する第２原色、第３原色の光の結像位置のずれの量をズームレンズの収差情報に基づいて撮像素子の各画素について予め求めておく。そして撮影画像の各画素ごとに、第１原色とのズレ量だけ補正するよう座標変換を行ってやればよい。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の出力信号からなる画像について説明すれば、Ｇに対するＲとＢの結像位置ずれを各画素について求めておき、Ｇとのずれがなくなるように撮影画像の座標変換を行い、その後にＲとＢの信号を出力してやればよい。
倍率色収差はズーム、フォーカス、絞り値によって変化するが、各レンズポジション（ズーム、フォーカス、絞り値）ごとに、この第１原色からの第２原色および第３原色のずれ量を補正データとして記憶保持装置に記憶させておくとよい。ズームポジションに応じてこの補正データを参照することで、第１原色信号に対する第２及び第３原色のずれを補正した第２及び第３原色信号とを出力することができる。
【０１１０】
（歪曲収差の補正）
ところで、本発明のズームレンズを用いたときに、像の歪曲は電気的にデジタル補正する。以下に、像の歪曲をデジタル補正するための基本的概念について説明する。
【０１１１】
例えば、図１７に示すように、光軸と撮像面との交点を中心として有効撮像面の長辺に内接する半径Ｒの円周上（像高）での倍率を固定し、この円周を補正の基準とする。そして、それ以外の任意の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点を略放射方向に移動させて、半径ｒ'（ω）となるように同心円状に移動させることで補正する。
【０１１２】
例えば、図１７において、半径Ｒの円の内側に位置する任意の半径ｒ1（ω）の円周上の点Ｐ1は、円の中心に向けて補正すべき半径ｒ1'（ω）円周上の点Ｐ2に移動させる。また、半径Ｒの円の外側に位置する任意の半径ｒ2（ω）の円周上の点Ｑ1は、円の中心から離れる方向に向けて補正すべき半径ｒ2'（ω）円周上の点Ｑ2に移動させる。
【０１１３】
ここで、ｒ'（ω）は次のように表わすことができる。
ｒ'（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω    （０≦α≦１）
ただし、
ωは被写体半画角、ｆは結像光学系（本発明では、ズームレンズ）の焦点距離である。
【０１１４】
ここで、前記半径Ｒの円上（像高）に対応する理想像高をＹとすると、
α＝Ｒ／Ｙ＝Ｒ／（ｆ・ｔａｎω）
となる。
【０１１５】
光学系は、理想的には、光軸に対して回転対称であり、すなわち歪曲収差も光軸に対して回転対称に発生する。したがって、上述のように、光学的に発生した歪曲収差を電気的に補正する場合には、再現画像上で光軸と撮像面との交点を中心とした有効撮像面の短辺に内接する半径Ｒの円の円周上（像高）の倍率を固定して、それ以外の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点を略放射方向に移動させて、半径ｒ'（ω）となるように同心円状に移動させることで補正することができれば、データ量や演算量の点で有利と考えられる。
【０１１６】
ところが、光学像は、電子撮像素子で撮像された時点で（サンプリングのため）連続量ではなくなる。したがって、厳密には光学像上に描かれる上記半径Ｒの円も、電子撮像素子上の画素が放射状に配列されていない限り正確な円ではなくなる。
【０１１７】
つまり、離散的座標点毎に表わされる画像データの形状補正においては、上記倍率を固定できる円は存在しない。そこで、各画素（Ｘi，Ｙj）毎に、移動先の座標（Ｘi'，Ｙj' ）を決める方法を用いるのがよい。なお、座標（Ｘi'，Ｙj'）に（Ｘi，Ｙj）の２点以上が移動してきた場合には、各画素が有する値の平均値をとる。また、移動してくる点がない場合には、周囲のいくつかの画素の座標（Ｘi'，Ｙj'）の値を用いて補間すればよい。
【０１１８】
このような方法は、特にズームレンズが有する電子撮像装置において光学系や電子撮像素子の製造誤差等のために光軸に対して歪みが著しく、前記光学像上に描かれる上記半径Ｒの円が非対称になった場合の補正に有効である。また、撮像素子あるいは各種出力装置において信号を画像に再現する際に幾何学的歪み等が発生する場合等の補正に有効である。
【０１１９】
本発明の電子撮像装置では、補正量ｒ’（ω）−ｒ（ω）を計算するために、ｒ（ω）すなわち半画角と像高との関係、あるいは、実像高ｒと理想像高ｒ’／αとの関係が、電子撮像装置に内蔵された記録媒体に記録されている構成としてもよい。
【０１２０】
なお、歪曲補正後の画像が短辺方向の両端において光量が極端に不足することのないようにするには、前記半径Ｒが、次の条件式を満足するのがよい。
【０１２１】
０≦Ｒ≦０．６Ｌs 
ただし、Ｌsは有効撮像面の短辺の長さである。
【０１２２】
好ましくは、前記半径Ｒは、次の条件式を満足するのがよい。
０．３Ｌs≦Ｒ≦０．６Ｌs
さらには、半径Ｒは、略有効撮像面の短辺方向の内接円の半径に一致させるのが最も有利である。なお、半径Ｒ＝０の近傍、すなわち、軸上近傍において倍率を固定した補正の場合は、実質画像数の面で若干の不利があるが、広角化しても小型化にするための効果は確保できる。
【０１２３】
なお、補正が必要な焦点距離区間については、いくつかの焦点ゾーンに分割する。そして、該分割された焦点ゾーン内の望遠端近傍で略、
ｒ’（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω
を満足する補正結果が得られる場合と同じ補正量で補正してもよい。
【０１２４】
ただし、その場合、分割された焦点ゾーン内の広角端において樽型歪曲量がある程度残存してしまう。また、分割ゾーン数を増加させてしまうと、補正のために必要な固有データを記録媒体に余計に保有する必要が生じあまり好ましくない。そこで、分割された焦点ゾーン内の各焦点距離に関連した１つ又は数個の係数を予め算出しておく。この係数は、シミュレーションや実機による測定に基づいて決定しておけばよい。
【０１２５】
そして、前記分割されたゾーン内の望遠端近傍で略、
ｒ’（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω
を満足する補正結果が得られる場合の補正量を算出し、この補正量に対して焦点距離毎に前記係数を一律に掛けて最終的な補正量にしてもよい。
【０１２６】
ところで、無限遠物体を結像させて得られた像に歪曲がない場合は、
ｆ＝ｙ／ｔａｎω
が成立する。
ただし、ｙは像点の光軸からの高さ（像高）、ｆは結像系（本発明ではズームレンズ）の焦点距離、ωは撮像面上の中心からｙの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度（被写体半画角）である。
【０１２７】
結像系に樽型の歪曲収差がある場合は、
ｆ＞ｙ／ｔａｎω
となる。つまり、結像系の焦点距離ｆと、像高ｙとを一定とすると、ωの値は大きくなる。
【０１２８】
（デジタルカメラ）
さて、以上のような本発明のズームレンズで物体像を形成しその像をＣＣＤ等の電子撮像素子に受光させて撮影を行う電子撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
【０１２９】
図１８〜図２０は、本発明によるズームレンズをデジタルカメラの撮影光学系１４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図１８はデジタルカメラ１４０の外観を示す前方斜視図、図１９は同後方斜視図、図２０はデジタルカメラ１４０の構成を示す断面図である。デジタルカメラ１４０は、この例の場合、撮影用光路１４２を有する撮影光学系１４１、ファインダー用光路１４４を有するファインダー光学系１４３、シャッター１４５、フラッシュ１４６、液晶表示モニター１４７等を含み、カメラ１４０の上部に配置されたシャッター１４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系１４１、例えば実施例１の光路折り曲げズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系１４１によって形成された物体像が、近赤外カットフィルターと光学的ローパスフィルターＦを介してＣＣＤ１４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ１４９で受光された物体像は、処理手段１５１を介し、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１４７に表示される。また、この処理手段１５１には記録手段１５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段１５２は処理手段１５１と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ１４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
【０１３０】
さらに、ファインダー用光路１４４上にはファインダー用対物光学系１５３が配置してある。このファインダー用対物光学系１５３によって形成された物体像は、像正立部材であるポロプリズム１５５の視野枠１５７上に形成される。このポリプリズム１５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系１５９が配置されている。なお、撮影光学系１４１及びファインダー用対物光学系１５３の入射側、接眼光学系１５９の射出側にそれぞれカバー部材１５０が配置されている。
【０１３１】
このように構成されたデジタルカメラ１４０は、撮影光学系１４１が３倍程度の高変倍比で、高い光学性能を有するズームレンズであるので、高性能で、奥行き方向が極めて薄い安価なデジタルカメラが実現できる。
【０１３２】
なお、図２０の例では、カバー部材１５０として平行平面板を配置しているが、パワーを持ったレンズを用いてもよい。あるいは、省いてもよい。
【０１３３】
（内部回路構成）
図２１は、上記デジタルカメラ１４０の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４、一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部１１９等からなる。
【０１３４】
図２１に示すように、デジタルカメラ１４０は、操作部１１２と、この操作部１１２に接続された制御部１１３と、この制御部１１３の制御信号出力ポートにバス１１４及び１１５を介して接続された撮像駆動回路１１６並びに一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１を備えている。
【０１３５】
上記の一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１は、バス１２２を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路１１６には、ＣＣＤ１４９とＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４が接続されている。
【０１３６】
操作部１１２は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。
【０１３７】
制御部１１３は、例えばＣＰＵ等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部１１２を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ１４０全体を制御する回路である。
【０１３８】
ＣＣＤ１４９は、本発明による撮影光学系１４１を介して形成された物体像を受光する。ＣＣＤ１４９は、撮像駆動回路１１６により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４に出力する撮像素子である。
【０１３９】
ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４は、ＣＣＤ１４９から入力する電気信号を増幅しかつアナログ／デジタル変換を行って、こ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１１７に出力する回路である。
【０１４０】
一時記憶メモリ１１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４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。画像処理部１１８は、一時記憶メモリ１１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１１３から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。
【０１４１】
記録媒体部１１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１１８で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。
【０１４２】
表示部１２０は、液晶表示モニターを備え、その液晶表示モニターに画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部１２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、そのＲＯＭ部から読み出された画質パラメータの中から操作部１１２の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。設定情報記憶メモリ部１２１は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。
【０１４３】
このように構成されたデジタルカメラ１４０は、撮影光学系１４１が、本発明により、十分な広角域を有し、コンパクトな構成としながら、高変倍で全変倍域で結像性能が極めて安定的であるので、高性能・小型化・広角化が実現できる。そして、広角側、望遠側での速い合焦動作が可能となる。
【０１４４】
（携帯電話）
次に、本発明の屈曲変倍光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である電話、特に持ち運びに便利な携帯電話が図２２に示される。図２２（ａ）は携帯電話４００の正面図、図２２（ｂ）は側面図、図２２（ｃ）は撮影光学系４０５の断面図である。図２２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、携帯電話４００は、操作者の声を情報として入力するマイク部４０１と、通話相手の声を出力するスピーカ部４０２と、操作者が情報を入力する入力ダイアル４０３と、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モニター４０４と、撮影光学系４０５と、通信電波の送信と受信を行うアンテナ４０６と、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行う処理手段（図示せず）とを有している。ここで、モニター４０４は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置は、特にこれらに限られない。この撮影光学系４０５は、撮影光路４０７上に配置された本発明による屈曲変倍光学系（図では略記）からなる対物レンズ１１２と、物体像を受光する撮像素子チップ１６２とを有している。これらは、携帯電話４００に内蔵されている。  
【０１４５】
ここで、撮像素子チップ１６２上には光学的ローパスフィルタＦが付加的に貼り付けられて撮像ユニット１６０として一体に形成され、対物レンズ２１２の鏡枠２１３の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっているため、対物レンズ２１２と撮像素子チップ１６２の中心合わせや面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。また、鏡枠２１３の先端（図示略）には、対物レンズ２１２を保護するためのカバーガラス２１４が配置されている。なお、鏡枠２１３中のズームレンズの駆動機構等は図示を省いてある。  
【０１４６】
撮影素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、図示していない処理手段に入力され、電子画像としてモニター４０４に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、通信相手に画像を送信する場合、撮像素子チップ１６２で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する信号処理機能が処理手段には含まれている。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
以上のように、本発明は、用いるズームレンズのコンパクト化、必要な変倍比の確保や光学特性の確保により、コンパクト化された撮像装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明のズームレンズの実施例１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図である。
【図２】本発明のズームレンズの実施例２の図１と同様の図である。
【図３】本発明のズームレンズの実施例３の図１と同様の図である。
【図４】本発明のズームレンズの実施例４の図１と同様の図である。
【図５】本発明のズームレンズの実施例５の図１と同様の図である。
【図６】本発明のズームレンズの実施例６の図１と同様の図である。
【図７】本発明のズームレンズの実施例７の図１と同様の図である。
【図８】本発明のズームレンズの実施例８の図１と同様の図である。
【図９】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１０】実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１１】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１２】実施例４の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１３】実施例５の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１４】実施例６の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１５】実施例７の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１６】実施例８の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１７】歪曲収差の補正を説明する図である。
【図１８】本発明による光路折り曲げズームレンズ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る。
【図１９】上記デジタルカメラの後方斜視図である。
【図２０】上記デジタルカメラの断面図である。
【図２１】デジタルカメラの主要部の内部回路の構成ブロック図である。
【図２２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ本発明による光路折り曲げズームレンズを組み込んだ携帯電話の正面構成、側面構成、断面構成を示す図である。
【０１４９】
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
Ｓ…開口絞り
Ｆ…ローパスフィルタ
Ｃ…カバーガラス
Ｐ…プリズム
Ｉ…像面
１１２…操作部
１１３…制御部
１１４…バス
１１５…バス
１１６…撮像駆動回路
１１７…一時記憶メモリ
１１８…画像処理部
１１９…記憶媒体部
１２０…表示部
１２１…設定情報記憶メモリ部
１２２…バス
１２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
１４０…デジタルカメラ
１４１…撮影光学系
１４２…撮影用光路
１４３…ファインダー光学系
１４４…ファインダー用光路
１４５…シャッターボタン
１４６…フラッシュ
１４７…液晶表示モニター
１４９…ＣＣＤ
１５０…カバー部材
１５１…処理手段
１５２…記録手段
１５３…ファインダー用対物光学系
１５５…正立プリズム
１５７…視野枠
１５９…接眼光学系
４００…携帯電話
４０２…スピーカ部
４０３…入力ダイアル
４０４…モニター
４０５…撮影光学系
４０６…アンテナ
４０７…撮影光路
１６２…撮像素子チップ
１６０…撮像ユニット
２１３…鏡枠
２１２…対物レンズ
２１４…カバーガラス
１６６…端子
【図１】
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【図２】
0005121546.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005121546.tif 000006
【図６】
0005121546.tif 000007
【図７】
0005121546.tif 000008
【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】
0005121546.tif 000018
【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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