(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とからなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、前記第２群と前記第３群の間隔が大きくなり、前記第３群を物体側に繰り出すことでより近距離の被写体に合焦することが可能なズームレンズであって、
前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、少なくとも１枚のレンズを含むレンズ群２ｃよりなり、前記第３群が正レンズ１枚よりなり、以下の条件を満たすズームレンズを有することを特徴とする電子撮像装置。
(1)     ０．０４＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１８
(2)     −０．５＜ｆ2a／ｆ2c＜１．１
(4)     （Ｒ2c1 ＋Ｒ2cr ）／（Ｒ2c1 −Ｒ2cr ）＜−０．４
(5)     −１．１＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．５
だだし、ｔ2Nは、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離、ｔ2 は、第２群の物体側正レンズ２ａの物体側の面からレンズ群２ｃの最も像側の面までの光軸上での距離、ｆ2aとｆ2cは、それぞれ第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の焦点距離、Ｒ2c1 、Ｒ2cr は、それぞれ第２群の像側のレンズ群２ｃの最も物体側の面と最も像側の面の、Ｒ31、Ｒ32は、第３群の物体側から１番目と２番目のレンズ面のそれぞれの光軸上の曲率半径である。
【請求項２】
物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とからなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、前記第２群と前記第３群の間隔が大きくなり、前記第３群を物体側に繰り出すことでより近距離の被写体に合焦することが可能なズームレンズであって、
前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、１枚のレンズからなるレンズ群２ｃよりなり、前記第３群が正レンズ１枚よりなり、以下の条件を満たすズームレンズを有することを特徴とする電子撮像装置。
(1)     ０．０４＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１８
(2)     −０．５＜ｆ2a／ｆ2c＜１．１
(4)     （Ｒ2c1 ＋Ｒ2cr ）／（Ｒ2c1 −Ｒ2cr ）＜−０．４
(5)     −１．１＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．５
だだし、ｔ2Nは、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離、ｔ2 は、第２群の物体側正レンズ２ａの物体側の面からレンズ群２ｃの最も像側の面までの光軸上での距離、ｆ2aとｆ2cは、それぞれ第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の単体焦点距離、Ｒ2c1 、Ｒ2cr は、それぞれ第２群の像側のレンズ群２ｃの最も物体側の面と最も像側の面の、Ｒ31、Ｒ32は、第３群の物体側から１番目と２番目のレンズ面のそれぞれの光軸上の曲率半径である。
【請求項３】
前記第２群のレンズ群２ｃが非球面を含み、前記第３群が球面のみ、又は、以下に示す条件を満たす非球面を有するズームレンズを有することを特徴とする請求項１又は２記載の電子撮像装置。
(3)     abs （ｚ）／Ｌ＜１．５×１０-2
だだし、 abs（ｚ）は、光軸より０．３５Ｌの高さでの第３群の非球面の光軸上の曲率半径を有する球面からの光軸方向への偏倚量の絶対値、Ｌは有効撮像面の対角長である。
【請求項４】
前記第２群のレンズ２ａとレンズ２ｂが接合されているズームレンズを有することを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の電子撮像装置。
【請求項５】
以下の条件を満足するズームレンズを有することを特徴とする請求項４記載の電子撮像装置。
(6)     −１．５＜｛（Ｒ2a1 ＋Ｒ2a2 ）・（Ｒ2b1 −Ｒ2b2 ）｝
／｛（Ｒ2a1 −Ｒ2a2 ）・（Ｒ2b1 ＋Ｒ2b2 ）｝＜−０．６
ただし、Ｒ2a1 、Ｒ2a2 、Ｒ2b1  (＝Ｒ2a2 ) 、Ｒ2b2 は、それぞれ第２群のレンズ２ａの物体側、像側、レンズ２ｂの物体側、像側の光軸上の曲率半径である。
【請求項６】
前記第２群のレンズ２ａの物体側の面に非球面を有するズームレンズを有することを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の電子撮像装置。
【請求項７】
前記第１群は、物体側から順に、２枚以下の負レンズからなる負レンズ群と１枚の正レンズからなる正レンズ群とからなり、前記負レンズ群の中少なくとも１枚の負レンズは非球面を含み、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の電子撮像装置。
(7)     −０．１＜ｆW ／Ｒ11＜０．４５
ただし、Ｒ11は、第１群の物体側から１番目のレンズ面の光軸上の曲率半径、ｆW は、ズームレンズ全系の広角端（無限遠物点）の焦点距離である。
【請求項８】
以下の条件を満足するズームレンズを有することを特徴とする請求項７記載の電子撮像装置。
(8)     ０．１３＜ｄNP／ｆW ＜１．０
ただし、ｄNPは、第１群の負レンズ群と正レンズ群の光軸上での空気間隔である。
【請求項９】
前記第１群は、物体側から順に、１枚の正レンズと２枚の負レンズと１枚の正レンズとからなるズームレンズを有することを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の電子撮像装置。
【請求項１０】
以下の条件を満足するズームレンズを有することを特徴とする請求項９記載の電子撮像装置。
(9)     ０．７５＜Ｒ14／Ｌ＜３
ただし、Ｒ14は、第１群の物体側から４番目のレンズ面の光軸上の曲率半径、Ｌは、撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
【請求項１１】
前記第１群は、物体側から順に、２枚の負レンズと１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなるズームレンズを有することを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の電子撮像装置。
【請求項１２】
前記第１群は、物体側から順に、１枚の正レンズと１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなり、前記何れか一方の正レンズが非球面を含む弱い屈折力にて構成され、以下の条件を満足するズームレンズを有することを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の電子撮像装置。
(10)    ０＜ｆW ／ｆ1P＜０．３
ただし、ｆ1Pは、第１群の非球面を含む弱い屈折力の正レンズの焦点距離、ｆW はズームレンズ全系の広角端（無限遠物点）の焦点距離である。
【請求項１３】
前記第１群は、物体側から順に、１枚の正レンズと１枚の負メニスカスレンズと負レンズと正レンズの接合レンズ成分とからなるズームレンズを有することを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の電子撮像装置。
【請求項１４】
前記第１群、前記第２群の総厚が以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１３の何れか１項記載の電子撮像装置。
(11)    ０．４＜ｔ1 ／Ｌ＜２．２
(12)    ０．５＜ｔ2 ／Ｌ＜１．５
ただし、ｔ1 は、第１群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光軸上での厚み、ｔ2 は、第２群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上での厚み、Ｌは、撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
【請求項１５】
前記ズームレンズ後方にある撮像素子よりも物体側に、波長６００ｎｍでの透過率が８０％以上、波長７００ｎｍでの透過率が１０％以下の近赤外シャープカットコートを有することを特徴とする請求項１から１４の何れか１項記載の電子撮像装置。
【請求項１６】
前記撮像素子のカラー化フィルターとして補色モザイクフィルターを使用することを特徴とする請求項１５記載の電子撮像装置。
【請求項１７】
前記補色モザイクフィルターは少なくとも４種類の色フィルターからなり、それぞれが略同じ数になるように、かつ、隣り合う画素が同じ種類の色フィルターに対応しないようにモザイク状に配置されていることを特徴とする請求項１６記載の電子撮像装置。
【請求項１８】
前記補色モザイクフィルターは少なくとも４種類の色フィルターから構成され、前記４種類の色フィルターの特性は、グリーンの色フイルターＧは波長ＧP に分光強度のピークを有し、イエローの色フィルターＹe は波長ＹP に分光強度のピークを有し、シアンの色ブィルターＣは波長ＣP に分光強度のピークを有し、マゼンダの色フィルターＭは波長ＭP1とＭP2にピークを有し、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１６又は１７記載の電子撮像装置。
５１０ｎｍ＜ＧP ＜５４０ｎｍ
５ｎｍ＜ＹP −ＧP ＜３５ｎｍ
−１００ｎｍ＜ＣP −ＧP ＜−５ｎｍ
４３０ｎｍ＜ＭP1＜４８０ｎｍ
５８０ｎｍ＜ＭP2＜６４０ｎｍ
【請求項１９】
前記グリーン、イエロー、シアンの色フィルターはそれぞれの分光強度のピークに対して５３０ｎｍでは８０％以上の強度を有し、前記マゼンダの色フィルターはその分光強度のピークに対して波長５３０ｎｍでは１０％から５０％の強度を有することを特徴とする請求項１８記載の電子撮像装置。
【請求項２０】
前記撮像素子より物体側に配置される光学的ローパスフィルターの総厚ｔLPF が以下の条件を満たすことを特徴とする請求項１から１９の何れか１項記載の電子撮像装置。
(13)    ０．１５×１０3 ＜ｔLPF ／ａ＜０．４５×１０3 
ただし、ａは電子撮像素子の水平画素ピッチである。
【請求項２１】
開口サイズが固定の複数の開口を有し、その中の１つを第１群の最も像側のレンズ面と第３群の最も物体側のレンズ面の間の何れかの光路内に挿入でき、かつ、他のものと交換可能とすることで像面照度を調節することを特徴とする請求項１から２０の何れか１項記載の電子撮像装置。
【請求項２２】
前記複数の開口の中、一部の開口内に波長５５０ｎｍに対する透過率が８０％未満の媒体を有することを特徴とする請求項２１記載の電子撮像装置。
【請求項２３】
ａ／Ｆナンバー＜０．４μｍとなるようなＦ値に相当する光量になるように調節を実施する場合は、開口内に波長５５０ｎｍに対する透過率が８０％未満の媒体を有することを特徴とする請求項２１記載の電子撮像装置。ただし、ａは電子撮像素子の水平画素ピッチである。
【請求項２４】
前記複数の開口の一部にそれぞれ周波数特性の異なる光学的ローパスフィルターを有することを特徴とする請求項２１から２３の何れか１項記載の電子撮像装置。
【請求項２５】
前記ズームレンズの変倍比が２．３以上であることを特徴とする請求項１から２４の何れか１項記載の電子撮像装置。
【請求項２６】
物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とからなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、前記第２群と前記第３群の間隔が大きくなり、前記第３群を物体側に繰り出すことでより近距離の被写体に合焦することが可能なズームレンズであって、
前記第１群は、物体側から順に、２枚の負レンズと１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなり、前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、少なくとも１枚のレンズを含むレンズ群２ｃよりなり、前記第３群が正レンズ１枚よりなり、以下の条件を満たすズームレンズを有することを特徴とする電子撮像装置。
(1)     ０．０４＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１８
(2)     −０．５＜ｆ2a／ｆ2c＜１．１
だだし、ｔ2Nは、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離、ｔ2 は、第２群の物体側正レンズ２ａの物体側の面からレンズ群２ｃの最も像側の面までの光軸上での距離、ｆ2aとｆ2cは、それぞれ第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の焦点距離である。
【請求項２７】
物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とからなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、前記第２群と前記第３群の間隔が大きくなり、前記第３群を物体側に繰り出すことでより近距離の被写体に合焦することが可能なズームレンズであって、  
前記第１群は、物体側から順に、２枚の負レンズと１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなり、前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、１枚のレンズからなるレンズ群２ｃよりなり、前記第３群が正レンズ１枚よりなり、以下の条件を満たすズームレンズを有することを特徴とする電子撮像装置。
(1)     ０．０４＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１８
(2)     −０．５＜ｆ2a／ｆ2c＜１．１
だだし、ｔ2Nは、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離、ｔ2 は、第２群の物体側正レンズ２ａの物体側の面からレンズ群２ｃの最も像側の面までの光軸上での距離、ｆ2aとｆ2cは、それぞれ第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の単体焦点距離である。
【請求項２８】
物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とからなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、前記第２群と前記第３群の間隔が大きくなり、前記第３群を物体側に繰り出すことでより近距離の被写体に合焦することが可能なズームレンズであって、
前記第１群は、物体側から順に、１枚の正レンズと１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなり、前記何れか一方の正レンズが非球面を含む弱い屈折力にて構成され、前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、少なくとも１枚のレンズを含むレンズ群２ｃよりなり、前記第３群が正レンズ１枚よりなり、以下の条件を満たすズームレンズを有することを特徴とする電子撮像装置。
(1)     ０．０４＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１８
(2)     −０．５＜ｆ2a／ｆ2c＜１．１
(10)    ０＜ｆW ／ｆ1P＜０．３
だだし、ｔ2Nは、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離、ｔ2 は、第２群の物体側正レンズ２ａの物体側の面からレンズ群２ｃの最も像側の面までの光軸上での距離、ｆ2aとｆ2cは、それぞれ第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の焦点距離、ｆ1Pは、第１群の非球面を含む弱い屈折力の正レンズの焦点距離、ｆW はズームレンズ全系の広角端（無限遠物点）の焦点距離である。
【請求項２９】
物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とからなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、前記第２群と前記第３群の間隔が大きくなり、前記第３群を物体側に繰り出すことでより近距離の被写体に合焦することが可能なズームレンズであって、
前記第１群は、物体側から順に、１枚の正レンズと１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなり、前記何れか一方の正レンズが非球面を含む弱い屈折力にて構成され、前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、１枚のレンズからなるレンズ群２ｃよりなり、前記第３群が正レンズ１枚よりなり、以下の条件を満たすズームレンズを有することを特徴とする電子撮像装置。
(1)     ０．０４＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１８
(2)     −０．５＜ｆ2a／ｆ2c＜１．１
(10)    ０＜ｆW ／ｆ1P＜０．３
だだし、ｔ2Nは、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離、ｔ2 は、第２群の物体側正レンズ２ａの物体側の面からレンズ群２ｃの最も像側の面までの光軸上での距離、ｆ2aとｆ2cは、それぞれ第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の単体焦点距離、ｆ1Pは、第１群の非球面を含む弱い屈折力の正レンズの焦点距離、ｆW はズームレンズ全系の広角端（無限遠物点）の焦点距離である。
【請求項３０】
物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とからなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、前記第２群と前記第３群の間隔が大きくなり、前記第３群を物体側に繰り出すことでより近距離の被写体に合焦することが可能なズームレンズであって、
前記第１群は、物体側から順に、１枚の正レンズと１枚の負メニスカスレンズと負レンズと正レンズの接合レンズ成分とからなり、前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、少なくとも１枚のレンズを含むレンズ群２ｃよりなり、前記第３群が正レンズ１枚よりなり、以下の条件を満たすズームレンズを有することを特徴とする電子撮像装置。
(1)     ０．０４＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１８
(2)     −０．５＜ｆ2a／ｆ2c＜１．１
だだし、ｔ2Nは、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離、ｔ2 は、第２群の物体側正レンズ２ａの物体側の面からレンズ群２ｃの最も像側の面までの光軸上での距離、ｆ2aとｆ2cは、それぞれ第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の焦点距離である。
【請求項３１】
物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とからなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、前記第２群と前記第３群の間隔が大きくなり、前記第３群を物体側に繰り出すことでより近距離の被写体に合焦することが可能なズームレンズであって、
前記第１群は、物体側から順に、１枚の正レンズと１枚の負メニスカスレンズと負レンズと正レンズの接合レンズ成分とからなり、前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、１枚のレンズからなるレンズ群２ｃよりなり、前記第３群が正レンズ１枚よりなり、以下の条件を満たすズームレンズを有することを特徴とする電子撮像装置。
(1)     ０．０４＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１８
(2)     −０．５＜ｆ2a／ｆ2c＜１．１
だだし、ｔ2Nは、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離、ｔ2 は、第２群の物体側正レンズ２ａの物体側の面からレンズ群２ｃの最も像側の面までの光軸上での距離、ｆ2aとｆ2cは、それぞれ第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の単体焦点距離である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子撮像装置に関し、特に、ズームレンズ等の光学系部分の工夫により奥行き方向の薄型化を実現したビデオカメラやデジタルカメラに関するものである。また、そのズームレンズはリアフォーカスを可能にならしめたものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、銀塩３５ｍｍフィルム（通称ライカ版）カメラに代わる次世代カメラとしてデジタルカメラ（電子カメラ）が注目されてきている。さらに、それは業務用高機能タイプからポータブルな普及タイプまで、幅広い範囲でいくつものカテゴリーを有するようになってきている。
【０００３】
本発明においては、特にポータブルな普及タイプのカテゴリーに注目し、高画質を確保しながら奥行きの薄いビデオカメラ、デジタルカメラを実現する技術を提供することをねらっている。
【０００４】
カメラの奥行き方向を薄くするのに最大のネックとなっているのは、光学系、特にズームレンズ系の最も物体側の面から撮像面までの厚みである。最近では、撮影時に光学系をカメラボディ内からせり出し、携帯時に光学系をカメラボディ内に収納するいわゆる沈胴式鏡筒を採用することが主流になっている。しかしながら、使用するレンズタイプやフィルターによって光学系沈胴時の厚みが大きく異なる。特にズーム比やＦ値等、仕様を高く設定するには、最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するいわゆる正先行型ズームレンズは、各々のレンズエレメントの厚みやデッドスペースが大きく、沈胴してもたいして厚みが薄くならない（特開平１１−２５８５０７号）。負先行型で特に２乃至３群構成のズームレンズはその点有利であるが、群内構成枚数が多かったり、エレメントの厚みが大きかったり、最も物体側のレンズが正レンズの場合も、沈胴しても薄くならない（特開平１１−５２２４６号）。現在知られている中で電子撮像素子用に適しかつズーム比、画角、Ｆ値等を含めた結像性能が良好で沈胴厚を最も薄くできる可能性を有するものの例として、特開平１１−１９４２７４号、特開平１１−２８７９５３号、特開２０００−９９９７号等のものがある。
【０００５】
第１群を薄くするには入射瞳位置を浅くするのがよいが、そのためには第２群の倍率を高くすることになる。一方、そのために第２群の負担が大きくなり、それ自身を薄くすることが困難になるばかりでなく、収差補正の困難さや製造誤差の効きが増大し好ましくない。薄型化、小型化を実施するには撮像素子を小さくすればよいが、同じ画素数とするためには画素ピッチを小さくする必要があり、感度不足を光学系でカバーしなければならない。回折の影響も然りである。
【０００６】
また、奥行きの薄いカメラボディにするために、合焦時のレンズ移動を前群ではなくいわゆるリアフォーカスとすることが駆動系のレイアウト上有効である。すると、リアフォーカスを実施したときの収差変動が少ない光学系を選択する必要が出てくる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成枚数が少なくリアフォーカス方式等、機構レイアウト上小型で簡素にしやすく、無限遠から近距離まで安定した高い結像性能を有するズーム方式なりズーム構成を選択し、さらには  レンズエレメントを薄くして各群の総厚を薄くしたりフィルター類の選択をも考慮して電子撮像装置を徹底的に薄型化を図ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電子撮像装置は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とからなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、前記第２群と前記第３群の間隔が大きくなり、前記第３群を物体側に繰り出すことでより近距離の被写体に合焦することが可能なズームレンズであって、
前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、少なくとも１枚のレンズを含むレンズ群２ｃよりなり、前記第３群が正レンズ１枚よりなり、以下の条件を満たすズームレンズを有することを特徴とするものである。
【０００９】
(1)     ０．０４＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１８
(2)     −０．５＜ｆ2a／ｆ2c＜１．１
だだし、ｔ2Nは、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離、ｔ2 は、第２群の物体側正レンズ２ａの物体側の面からレンズ群２ｃの最も像側の面までの光軸上での距離、ｆ2aとｆ2cは、それぞれ第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の焦点距離である。
【００１０】
本発明のもう１つの電子撮像装置は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とからなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、前記第２群と前記第３群の間隔が大きくなり、前記第３群を物体側に繰り出すことでより近距離の被写体に合焦することが可能なズームレンズであって、
前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、１枚のレンズからなるレンズ群２ｃよりなり、前記第３群が正レンズ１枚よりなり、以下の条件を満たすズームレンズを有することを特徴とするものである。
【００１１】
(1)     ０．０４＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１８
(2)     −０．５＜ｆ2a／ｆ2c＜１．１
だだし、ｔ2Nは、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離、ｔ2 は、第２群の物体側正レンズ２ａの物体側の面からレンズ群２ｃの最も像側の面までの光軸上での距離、ｆ2aとｆ2cは、それぞれ第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の単体焦点距離である。
【００１２】
以下、本発明において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００１３】
本発明の電子撮像装置は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とからなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、前記第２群と前記第３群の間隔が大きくなり、前記第３群を物体側に繰り出すことでより近距離の被写体に合焦することが可能なズームレンズにおいて、前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、非球面を含む少なくとも１枚のレンズを含むレンズ群２ｃ、前記第３群は正レンズ１枚にて構成している。
【００１４】
又は、前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、非球面を含む１枚のレンズからなるレンズ群２ｃ、前記第３群が正レンズ１枚にて構成している。
【００１５】
この構成要件は、沈胴収納時のレンズ部総厚を薄くしてなおかつ第３群にてフォーカスをする際、非点収差を始めとする軸外収差の変動を抑制するための必要不可欠要件である。
【００１６】
電子撮像素子の場合、それへの入射光線角度を極力小さくすることが必要であるため、銀塩フィルムカメラ用ズームレンズとしてよく使用される負正の２群ズームの最も像側の正レンズを第３群として、射出瞳位置を遠くに保つように独立移動とする。この第３群をフォーカス用として使用する場合、収差変動が問題になるが、第３群に必要以上の量の非球面が入ると、その効果を出すために第１・２群で残存する非点収差を第３群にて補正することになり、ここで第３群がフォーカスのために動くと、そのバランスが崩れてしまい好ましくない。したがって、第３群でフォーカスする場合は、第１・２群で非点収差をズーム全域にわたり略取り切らねばならない。したがって、第３群は球面系又は少ない非球面量にて構成し、開口絞りを第２群の物体側に配し、第２群の中の特に軸外収差に効果のある最も像側のレンズに非球面を施すのがよい。また、このタイプでは前玉径が大きくなり難いので、開口絞りを第２群と一体（後記の実施例では第２群の直前に配置し、第２群と一体）とした方が機構上単純であるばかりでなく、沈胴時のデッドスペースが発生し難く、広角端と望遠端のＦ値差が小さい。
【００１７】
なお、以下の条件を満足するとよい。
【００１８】
(1)     ０．０４＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１８
(2)     −０．５＜ｆ2a／ｆ2c＜１．１
だだし、ｔ2Nは、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離、ｔ2 は、第２群の物体側正レンズ２ａの物体側の面からレンズ群２ｃの最も像側の面までの光軸上での距離、ｆ2aとｆ2cは、それぞれ第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の焦点距離である。
【００１９】
条件(1) は、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離ｔ2Nを規定したものである。この部位はある程度厚くしないと非点収差が補正し切れないが、光学系の各エレメントの厚みを薄くする目的の場合、これが足枷になる。したがって、非点収差の補正は、その像側のレンズに非球面を導入して補正する。それでも、下限値の０．０４を越えると、非点収差は補正し切れなくなる。上限値０．１８を越えると、厚さが許容できない。
【００２０】
条件(2) は、第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の焦点距離の比を規定したものである。上限の１．１を越えると、第２群の主点が像側寄りになり、使用状態における第２群後方にデッドスペースができやすく、全長が長くなり、沈胴厚を薄くするために、鏡枠機構が複雑になるか巨大化する。あるいは、余り薄くできない。下限値の−０．５を越えると、非点収差の補正が困難となる。
【００２１】
なお、条件(1) 、(2) は次のようにすればより良い。
【００２２】
(1)'  ０．０５＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１６
(2)'  −０．４＜ｆ2a／ｆ2c＜０．８
さらに、次のようにすればベストである。
【００２３】
(1)"  ０．０６＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１５
(2)"  −０．３＜ｆ2a／ｆ2c＜０．６２
先述の通り、第２群のレンズ群２ｃが非球面を含み、第３群が球面のみ又は以下に示す条件を満たす非球面とするのがよい。
【００２４】
(3)     abs （ｚ）／Ｌ＜１．５×１０-2
だだし、 abs（ｚ）は、光軸より０．３５Ｌの高さでの第３群の非球面の光軸上の曲率半径を有する球面からの光軸方向への偏倚量の絶対値、Ｌは有効撮像面の対角長である。
【００２５】
条件(3) の上限値１．５×１０-2を越えると、第３群によりリアフォーカスをすると非点収差が大きく崩れ好ましくない。
【００２６】
なお、条件(3) は次のようにすればより良い。
【００２７】
(3)'    abs （ｚ）／Ｌ＜１．５×１０-3
さらに、次のようにすればベストである。
【００２８】
(3)"    abs （ｚ）／Ｌ＜１．５×１０-4
さらに、以下の条件(4) 、(5) を満たせば、光学系を薄くしながらリアフォーカスを導入しても、ズーム全域において無限から近距離まで非点収差や色収差等、各収差が安定するためにより良い。
【００２９】
(4)     （Ｒ2c1 ＋Ｒ2cr ）／（Ｒ2c1 −Ｒ2cr ）＜−０．４
(5)     −１．１＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．５
ただし、Ｒ2c1 、Ｒ2cr は、それぞれ第２群の像側のレンズ群２ｃの最も物体側の面と最も像側の面の、Ｒ31、Ｒ32は、第３群の物体側から１番目と２番目のレンズ面のそれぞれの光軸上の曲率半径である。
【００３０】
条件(4) 、(5) は、それぞれ第２群の最も像側の非球面レンズ群２ｃと第３群の正レンズのシェープファクターを規定したものである。後者が上限値の１．５を越えると、リアフォーカスによる非点収差の変動が大きくなりすぎ、無限物点で非点収差を良好に補正し得ても近距離物点に対しては非点収差が悪化しやすい。前者が上限値−０．４を、後者が下限値−１．１を越えると、リアフォーカスによる非点収差変動は少ないが、無限物点に対する収差補正が困難となる。
【００３１】
なお、条件(4) 、(5) は次のようにすればより良い。
【００３２】
(4)'  −１０．０＜（Ｒ2c1 ＋Ｒ2cr ）／（Ｒ2c1 −Ｒ2cr ）＜−０．６
(5)'  −０．５＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．２
条件(4)'の下限の−１０．０を越えると、リアフォーカスによる非点収差の変動が大きくなる。
【００３３】
さらに、次のようにすればベストである。
【００３４】
(4)"  −５．０＜（Ｒ2c1 ＋Ｒ2cr ）／（Ｒ2c1 −Ｒ2cr ）＜−０．８
(5)"  ０．１＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．０
第２群の物体側の正レンズと負レンズは、それらの相対的偏心による収差の発生が著しいので、接合しておくのがよい。加えて、又は、第２群は１枚の負レンズを含み、その両隣りは正レンズであり、何れか一方の正レンズと接合されており、第３群は球面のみからなる正レンズ１枚よりなるズームレンズとしてもよい。
【００３５】
なお、第２群のレンズ群２ｃを単レンズとした場合、レンズ２ａ、２ｂからなる接合レンズについては以下の条件を満たすとよい。
【００３６】
(6)     −１．５＜｛（Ｒ2a1 ＋Ｒ2a2 ）・（Ｒ2b1 −Ｒ2b2 ）｝／｛（Ｒ2a1 −Ｒ2a2 ）・（Ｒ2b1 ＋Ｒ2b2 ）｝＜−０．６
ただし、Ｒ2a1 、Ｒ2a2 、Ｒ2b1  (＝Ｒ2a2 ) 、Ｒ2b2 は、それぞれ第２群のレンズ２ａの物体側、像側、レンズ２ｂの物体側、像側の光軸上の曲率半径である。
【００３７】
条件(6) は、第２群の接合レンズのそれぞれのレンズエレメント（正レンズ・負レンズ）のシェプファクターの比を規定したものである。下限値の−１．５を越えると、軸上色収差の補正に不利であり、上限値の−０．６を越えると、レンズエレメントが厚くなり、小型化には不利である。
【００３８】
なお、条件(6) は次のようにすればより良い。
【００３９】
(6)'  −１．３＜｛（Ｒ2a1 ＋Ｒ2a2 ）・（Ｒ2b1 −Ｒ2b2 ）｝／｛（Ｒ2a1 −Ｒ2a2 ）・（Ｒ2b1 ＋Ｒ2b2 ）｝＜−０．７
さらに、次のようにすればベストである。
【００４０】
(6)"  −１．２＜｛（Ｒ2a1 ＋Ｒ2a2 ）・（Ｒ2b1 −Ｒ2b2 ）｝／｛（Ｒ2a1 −Ｒ2a2 ）・（Ｒ2b1 ＋Ｒ2b2 ）｝＜−０．８
ところで、ズーム比２．３倍以上の場合、以下の条件を満足すると薄型化に寄与する。
【００４１】
(a)   １．３＜−β2t＜２．１
(b)   １．６＜ｆ2 ／ｆW ＜３．０
ただし、β2tは、第２群の望遠端における倍率（無限遠物点）、ｆ2 は、第２群の焦点距離、ｆW は、ズームレンズ全系の広角端（無限遠物点）の焦点距離である。
【００４２】
条件(a) は、第２群の望遠端における無限遠物点時倍率β2tを規定したものである。これはできるだけ絶対値が大きい方が、広角端における入射瞳位置を浅くできて第１群の径を小さくしやすく、ひいては厚みを小さくできる。下限値の１．３を越えると、厚みを満足するのが困難で、上限の２．１を越えると、収差補正（球面収差、コマ、非点収差）が困難となる。条件（ｂ) は、第２群焦点距離ｆ2 を規定したものである。焦点距離が短い方が第２群自身の薄型化には有利であるが、第２群の前側主点を物体側に、第１群の後側主点を像側に位置するようなパワー配置上の無理が出やすく、収差補正上好ましくない。下限の１．６を越えると、球面収差、コマ、非点収差等の補正が困難になる。上限の３．０を越えると、薄型化が困難となる。
【００４３】
なお、条件(a) 、(b) は次のようにすればより良い。
【００４４】
(a)'  １．４＜−β2t＜２．０
(b)'  １．８＜ｆ2 ／ｆW ＜２．７
さらに、次のようにすればベストである。
【００４５】
(a)"  １．５＜−β2t＜１．９
(b)"  ２．０＜ｆ2 ／ｆW ＜２．５
このように薄型化と収差補正とは相反するので、第２群の最も物体側の正レンズに非球面を導入するとよい。球面収差、コマ補正に効果が大きく、その分で非点収差や軸上色収差の補正を有利に実施できる。その場合、第２群の構成がいかようであっても、条件(6) 又は(6)'又は(6) ”も満足するとよい。
【００４６】
先に、第３群にてリアフォーカスを実施する場合、第１群と第２群にてズーム全域にわたり軸外収差補正を略完結させた方が良い旨述べてきた。第２群の構成に対して第１群の構成の選択を工夫すれば、第１群と第２群にてズーム全域にわたり軸外収差補正を略完結することができる。以下、そのときの第１群の構成について述べる。
【００４７】
一つは、物体側から順に、２枚以下の負レンズで構成される負レンズ群と１枚の正レンズで構成される正レンズ群よりなり、その負レンズ群の中少なくとも１枚の負レンズは非球面を含むもので、以下の条件(7) 、(8) を満足するもの。
【００４８】
二つ目として、物体側から順に、１枚の正レンズと２枚の負レンズと１枚の正レンズとよりなるものか、あるいは、さらに条件(9) を満足するもの。
【００４９】
三つ目として、第１群は、物体側から順に、１枚の正レンズと１枚の負レンズと１枚の正レンズとよりなり、いずれか一方の正レンズが非球面を含む弱い屈折力にて構成されており、以下の条件(10)を満たすもの。
【００５０】
四つ目として、物体側から順に、２枚の負レンズと１枚の正レンズと１枚の負レンズとよりなるものである。
【００５１】
上記４種類の何れかのタイプを用いるのが良い。以下、条件について説明する。
【００５２】
(7)     −０．１＜ｆW ／Ｒ11＜０．４５
(8)     ０．１３＜ｄNP／ｆW ＜１．０
(9)     ０．７５＜Ｒ14／Ｌ＜３
(10)    ０＜ｆW ／ｆ1P＜０．３
ただし、Ｒ11は、第１群の物体側から１番目のレンズ面の光軸上の曲率半径、ｆW は、ズームレンズ全系の広角端（無限遠物点）の焦点距離、ｄNPは、第１群の負レンズ群と正レンズ群の光軸上での空気間隔、Ｒ14は、第１群の物体側から４番目のレンズ面の光軸上の曲率半径、Ｌは、撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ1Pは、第１群の非球面を含む弱い屈折力の正レンズの焦点距離、ｆW はズームレンズ全系の広角端（無限遠物点）の焦点距離である。
【００５３】
条件(7) は、第１群の構成が上記の一つ目の種類のときの第１面の曲率半径を規定するものである。第１群に非球面を導入することで歪曲収差を補正し、残る球面成分で非点収差の補正を行なうのがよい。上限値の０．４５を越えると、非点収差の補正には不利になり、下限値の−０．１を越えると、非球面でも歪曲収差を補正し切れない。
【００５４】
条件(8) は、第１群の構成が上記の一つ目の種類のときの負レンズ群と正レンズ群の光軸上での空気間隔ｄNPを規定するものである。上限値の１．０を越えると、非点収差の補正には有利になるが、第１群の厚みが増し小型化に反する。下限値の０．１３を越えると、非点収差の補正が困難となる。
【００５５】
条件(9) は、第１群の構成が上記の二つ目の種類のときの第４番目のレンズ面の光軸上の曲率半径Ｒ14を規定するものである。非点収差や歪曲収差を良好に補正するには本構成が望ましいが、第１群が厚くなる傾向にある。そこで、Ｒ14をできるだけ大きくすることで薄くすることができる。下限値の０．７５を越えると、余分なスペースが必要となり好ましくない。上限値の３を越えると、第１群のパワーが不足し、径が増大しかえって厚くなってしまう。
【００５６】
条件(10)は、第１群の構成が上記の三つ目の種類のときの非球面を含む弱い屈折力の正レンズの焦点距離ｆ1Pを規定するものである。上限値の０．３を越えると、第１群内に１枚しかない負レンズのパワーが強くなりすぎ、ディストーションが悪化しやすく、また、凹面の曲率半径が小さくなりすぎ加工が困難になる。下限値０を越えると、負の成分となり、非球面がディストーション補正に注がれ、非点収差補正の面で好ましくない。
【００５７】
なお、条件(7) 、(8) 、(9) 、(10)は次のようにすればより良い。
【００５８】
(7)'    −０．０５＜ｆW ／Ｒ11＜０．２５
(8)'    ０．３＜ｄNP／ｆW ＜０．９
(9)'    ０．９８＜Ｒ14／Ｌ＜２．５
(10)'   ０＜ｆW ／ｆ1P＜０．２
さらに、次のようにすればベストである。
【００５９】
(7)"    −０．０３＜ｆW ／Ｒ11＜０．１５
(8)"    ０．３２＜ｄNP／ｆW ＜０．８
(9)"    １＜Ｒ14／Ｌ＜２
(10)"   ０＜ｆW ／ｆ1P＜０．１
また、上記の二つ目の種類の構成において、第１群は、物体側から順に、１枚の正レンズと１枚の負メニスカスレンズと負レンズと正レンズの接合レンズ成分とより構成するのもよい。第１群を正レンズ・負レンズ・負レンズ・正レンズの順の４枚、あるいは、負レンズ２枚・正レンズ・負レンズの順の４枚で構成した場合、像側の２枚の相対偏心の結像性能劣化への効きが敏感な場合が多く、これらを接合として心出し性能を向上させておくとよい。
【００６０】
並びに、第１群、第２群の総厚が以下の条件を満足するのもよい。
【００６１】
(11)    ０．４＜ｔ1 ／Ｌ＜２．２
(12)    ０．５＜ｔ2 ／Ｌ＜１．５
ただし、ｔ1 は、第１群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光軸上での厚み、ｔ2 は、第２群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上での厚み、Ｌは、撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
【００６２】
条件(11)、(12)は、それぞれ第１群、第２群の総厚を規定したものである。それぞれの上限値２．２、１．５を越えると、薄型化の妨げになりやすく、それぞれの下限値０．４、０．５を越えると、各レンズ面の曲率半径を緩くせざるを得ず、近軸関係の成立や諸収差補正が困難になる。
【００６３】
なお、この条件範囲は、縁肉、機構スペースの確保上、Ｌの値によって変えることが好ましい。
【００６４】
具体的には、以下の条件(11)' 、(12)' を満足することが望ましい。
【００６５】
(11)' Ｌ≦６．２ｍｍのとき、
０．８＜ｔ1 ／Ｌ＜２．２
６．２ｍｍ＜Ｌ≦９．２ｍｍのとき、
０．７＜ｔ1 ／Ｌ＜２．０
９．２ｍｍ＜Ｌのとき、
０．６＜ｔ1 ／Ｌ＜１．８
(12)' Ｌ≦６．２ｍｍのとき、
０．５＜ｔ2 ／Ｌ＜１．５
６．２ｍｍ＜Ｌ≦９．２ｍｍのとき、
０．４＜ｔ2 ／Ｌ＜１．３
９．２ｍｍ＜Ｌのとき、
０．３＜ｔ2 ／Ｌ＜１．１
以上、ズームレンズ部について沈胴厚を薄くしつつも結像性能を良好にする手段を提供した。
【００６６】
次に、フィルター類を薄くする条件について言及する。電子撮像装置には、通常赤外光が撮像面に入射しないように一定の厚みのある赤外吸収フィルターを撮像素子よりも物体側に挿入している。これを厚みのないコーティングに置き換えることを考える。当然その分薄くなる訳だが、副次的効果がある。ズームレンズ系後方にある撮像素子よりも物体側に、波長６００ｎｍでの透過率が８０％以上、波長７００ｎｍでの透過率が１０％以下の近赤外シャープカットコートを導入すると、吸収タイプよりも相対的に赤側の透過率が高くなり、補色モザイクフィルターを有するＣＣＤの欠点である青紫側のマゼンタ化傾向がゲイン調整により緩和され、原色フィルターを有するＣＣＤ並みの色再現を得ることができる。
【００６７】
一方、補色フィルターの場合、その透過光エネルギーの高さから原色フィルター付きＣＣＤと比べ実質的感度が高く、かつ、解像的にも有利であるため、小型ＣＣＤを使用したときのメリットが大である。もう一方のフィルターである光学的ローパスフィルターについても、その総厚ｔLPF が以下の条件を満たすようにするとよい。
【００６８】
(13)    ０．１５×１０3 ＜ｔLPF ／ａ＜０．４５×１０3 
ただし、ａは電子撮像素子の水平画素ピッチである。
【００６９】
沈胴厚を薄くするには、光学的ローパスフィルターを薄くすることも効果的であるが、一般的にはモアレ抑制効果が減少して好ましくない。一方、画素ピッチが小さくなるにつれて結像レンズ系の回折の影響により、ナイキスト限界以上の周波数成分のコントラストは減少し、モアレ抑制効果の減少はある程度許容されるようになる。例えば、像面上投影時の方位角度が水平（＝０°）と±４５°方向にそれぞれ結晶軸を有する３種類のフィルターを光軸方向に重ねて使用する場合、かなりモアレ抑制効果があることが知られている。この場合のフィルターが最も薄くなる仕様としては、水平にａμｍ、±４５°方向にそれぞれSQRT(1/2) ×ａμｍだけずらせるものが知られている。このときのフィルター厚は、およそ［１＋２×SQRT(1/2) ］×ａ／５．８８（ｍｍ）となる（SQRTはスクエアルートの意味）。これは、丁度ナイキスト限界に相当する周波数においてコントラストをゼロにする仕様である。
【００７０】
これよりは数％乃至数十％程度薄くすると、ナイキスト限界に相当する周波数のコントラストが少し出てくるが、上記回折の影響で抑えることが可能になる。上記以外のフィルター仕様、例えば、２枚重ねあるいは１枚で実施する場合も含めて、条件(13)を満足するのがよい。上限値の０．４５×１０3 を越えると、光学的ローパスフィルターが厚すぎ薄型化の妨げになる。下限値の０．１５×１０3 を越えると、モアレ除去が不十分になる。ただし、これを実施する場合のａの条件は５μｍ以下である。
【００７１】
ａが４μｍ以下なら、より回折の影響を受けやすいので、
(13)'   ０．１３×１０3 ＜ｔLPF ／ａ＜０．４２×１０3 
としてもよい。また、この場合は以下のようにしてもよい。
【００７２】
ローパスフィルターが３枚のローパスフィルターを重ね合わせたものであり、４μｍ≦ａ＜５μｍのとき、
(13-1)  ０．３×１０3 ＜ｔLPF ／ａ＜０．４×１０3 
を満足するとよい。
【００７３】
また、ローパスフィルターが２枚のローパスフィルターを重ね合わせたものであり、４μｍ≦ａ＜５μｍのとき、
(13-2)  ０．２×１０3 ＜ｔLPF ／ａ＜０．２８×１０3 
を満足するとよい。
【００７４】
また、ローパスフィルターが１枚のローパスフィルターであり、４μｍ≦ａ＜５μｍのとき、
(13-3)  ０．１×１０3 ＜ｔLPF ／ａ＜０．１６×１０3 
を満足するとよい。
【００７５】
また、ローパスフィルターが３枚のローパスフィルターを重ね合わせたものであり、ａ＜４μｍのとき、
(13-4)  ０．２５×１０3 ＜ｔLPF ／ａ＜０．３７×１０3 
を満足するとよい。
【００７６】
また、ローパスフィルターが２枚のローパスフィルターを重ね合わせたものであり、ａ＜４μｍのとき、
(13-5)  ０．１６×１０3 ＜ｔLPF ／ａ＜０．２５×１０3 
を満足するとよい。
また、ローパスフィルターが１枚のローパスフィルターからなり、ａ＜４μｍのとき
(13-6)  ０．０８×１０3 ＜ｔLPF ／ａ＜０．１４×１０3 
を満足するとよい。
【００７７】
画素ピッチの小さな撮像素子を使用する場合、絞り込みによる回折効果の影響で画質が劣化する。したがって、開口サイズが固定の複数の開口を有し、その中の１つを第１群の最も像側のレンズ面と第３群の最も物体側のレンズ面の間の何れかの光路内に挿入でき、かつ、他のものと交換可能とすることで、像面照度を調節することができる電子撮像装置としておき、その複数の開口の中、一部の開口内に波長５５０ｎｍに対する透過率がそれぞれ異なりかつ８０％未満であるような媒体を有するようにして光量調節を行なうのがよい。また、他の一部の開口内に５５０ｎｍに対する透過率が８０％以上とすることで光量調節を行うのがよい。
【００７８】
あるいは、ａ／Ｆナンバー＜０．４μｍとなるようなＦ値に相当する光量になるように調節を実施する場合は、開口内に波長５５０ｎｍに対する透過率がそれぞれ異なりかつ８０％未満であるような媒体を有する電子撮像装置とするのがよい。
【００７９】
別の言い方をすれば、ズームレンズの焦点距離と入射瞳の直径から求まるＦナンバーをＦNO、前記開口における５５０ｎｍにおける透過率をＴとしたときのＦNO／Ｔを実効ＦナンバーＦNO' とし、電子撮像素子の水平画素ピッチをａとするとき、ＦNO' ＞ａ／０．４μｍとなるような実効Ｆナンバーに相当する光量になるように調節を実施する場合は、開口内に５５０ｎｍに対する透過率Ｔが８０未満の媒体を備えた開口をズームレンズの光路に挿入する電子撮像装置とするのがよい。
【００８０】
例えば、開放値から上記条件の範囲外ではその媒体なしかあるいは波長５５０ｎｍに対する透過率が９１％以上のダミー媒質としておき、範囲内のときは回折の影響が出る程に開口絞り径を小さくするのではなく、ＮＤフィルターのようなもので光量調節するのがよい。
【００８１】
また、その複数の開口をそれぞれ径をＦ値に反比例して小さくしたものにして揃えておき、ＮＤフィルターの代わりにそれぞれ周波数特性の異なる光学的ローパスフィルターを開口内に入れておくのでもよい。絞り込むにつれて回折劣化が大きくなるので、開口径が小さくなる程光学フィルターの周波数特性を高く設定しておく。ここで周波数特性がより高いとは、物体像の空間周波数のコントラストを他のものよりも高く保つことを意味している。別の言い方をすれば、例えば、カットオフ周波数が大きいということを意味している。
【００８２】
なお、本発明のズームレンズは、変倍比が２．３倍以上とすることが可能である。さらには、変倍比を２．６倍以上としたズームレンズを用いた電子撮像装置とすることができる。
【００８３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子撮像装置に用いられるズームレンズの実施例１〜１７について説明する。これらの実施例の無限遠物点合焦時の広角端でのレンズ断面図をそれぞれ図１〜図１７に示す。各図中、第１群はＧ１、第２群はＧ２、第３群はＧ３、近赤外カットフィルターはＦＩ、３枚重ねの光学的ローパスフィルターはＦＬ、撮像素子であるＣＣＤのカバーガラスをＣＧ、ＣＣＤの像面をＩで示してあり、物体側から順に配置された近赤外カットフィルターＦＩ、光学的ローパスフィルターＦＬ、カバーガラスＣＧは、第３群Ｇ３と像面Ｉの間に固定して配置されており、近赤外カットフィルターＦＩと光学的ローパスフィルターＦＬは接合されている。なお、実施例１２では、近赤外カットフィルターＦＩは省かれている。また、各図中、フォーカス群は、“ｆｏｃｕｓ”と図示され、その近距離への合焦方向が矢印で図示してある。
【００８４】
実施例１のズームレンズは、図１に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、広角端と望遠端で略同じ位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は像側へ若干移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【００８５】
実施例１の第１群Ｇ１は、両凹レンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、その両凸レンズが正レンズ２ａ、両凹レンズが負レンズ２ｂ、正メニスカスレンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の接合レンズの最も像側の面、第２群Ｇ２の最も物体側の面と最も像側の面の３面に用いられている。
【００８６】
実施例２のズームレンズは、図２に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、広角端と望遠端で略同じ位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は固定で、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【００８７】
実施例２の第１群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、その両凸レンズが正レンズ２ａ、両凹レンズが負レンズ２ｂ、正メニスカスレンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の２枚目の負メニスカスレンズの物体側の面、第２群Ｇ２の最も像側の面の２面に用いられている。
【００８８】
実施例３のズームレンズは、図３に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、広角端と望遠端で略同じ位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は像側へ若干移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【００８９】
実施例３の第１群Ｇ１は、両凹レンズと、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からなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、その両凸レンズが正レンズ２ａ、両凹レンズが負レンズ２ｂ、正メニスカスレンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の両凹レンズの像側の面、第２群Ｇ２の最も物体側の面と最も像側の面の３面に用いられている。
【００９０】
実施例４のズームレンズは、図４に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、広角端と望遠端で略同じ位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は像側へ若干移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【００９１】
実施例４の第１群Ｇ１は、両凹レンズと、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からなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、その両凸レンズが正レンズ２ａ、両凹レンズが負レンズ２ｂ、正メニスカスレンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の両凹レンズの像側の面、第２群Ｇ２の最も物体側の面と最も像側の面の３面に用いられている。
【００９２】
実施例５のズームレンズは、図５に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、広角端と望遠端で略同じ位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は像側へ若干移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【００９３】
実施例５の第１群Ｇ１は、両凸レンズと、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からなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、その両凸レンズが正レンズ２ａ、両凹レンズが負レンズ２ｂ、正メニスカスレンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の両凸レンズの像側の面、第２群Ｇ２の最も物体側の面と最も像側の面の３面に用いられている。
【００９４】
実施例６のズームレンズは、図６に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、広角端と望遠端で略同じ位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は像側へ若干移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【００９５】
実施例６の第１群Ｇ１は、凸平レンズと、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からなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、その両凸レンズが正レンズ２ａ、両凹レンズが負レンズ２ｂ、正メニスカスレンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の凸平レンズの像側の面、第２群Ｇ２の最も物体側の面と最も像側の面の３面に用いられている。
【００９６】
実施例７のズームレンズは、図７に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、望遠端で広角端より若干像側の位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は一旦物体側へ移動しその後像側に反転して移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【００９７】
実施例７の第１群Ｇ１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、両凹レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された凸平レンズと平凹レンズとの接合レンズと、両凸レンズとからなり、その凸平レンズが正レンズ２ａ、平凹レンズが負レンズ２ｂ、両凸レンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第２群Ｇ２の最も物体側の面と第２群Ｇ２の最後の両凸レンズの物体側の面の２面に用いられている。
【００９８】
実施例８のズームレンズは、図８に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、望遠端で広角端より若干物体側の位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は一旦物体側へ移動しその後像側に反転して移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【００９９】
実施例８の第１群Ｇ１は、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からなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された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の接合レンズと、両凸レンズとからなり、その正メニスカスレンズが正レンズ２ａ、負メニスカスレンズが負レンズ２ｂ、両凸レンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の最も物体側の面、第２群Ｇ２の最も物体側の面と両凸レンズの物体側の面の３面に用いられている。
【０１００】
実施例９のズームレンズは、図９に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、広角端と望遠端で略同じ位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は一旦物体側へ移動しその後像側に反転して移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【０１０１】
実施例９の第１群Ｇ１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、両凹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とからなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された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の接合レンズと、両凸レンズとからなり、その正メニスカスレンズが正レンズ２ａ、負メニスカスレンズが負レンズ２ｂ、両凸レンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第２群Ｇ２の最も物体側の面と両凸レンズの物体側の面の２面に用いられている。
【０１０２】
実施例１０のズームレンズは、図１０に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、広角端と望遠端で略同じ位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は一旦物体側へ移動しその後像側に反転して移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【０１０３】
実施例１０の第１群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹レンズと、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズとからなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された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の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、その正メニスカスレンズが正レンズ２ａ、負メニスカスレンズが負レンズ２ｂ、最後の正メニスカスレンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の接合レンズの最も物体側の面、第２群Ｇ２の最も物体側の面と最も像側の面の３面に用いられている。
【０１０４】
実施例１１のズームレンズは、図１１に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、望遠端で広角端より若干像側の位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は像側へ若干移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【０１０５】
実施例１１の第１群Ｇ１は、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、その両凸レンズが正レンズ２ａ、両凹レンズが負レンズ２ｂ、正メニスカスレンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第２群Ｇ２の最も物体側の面と正メニスカスレンズ物体側の面の２面に用いられている。
【０１０６】
実施例１２のズームレンズは、図１２に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、望遠端で広角端より若干像側の位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は像側へ若干移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【０１０７】
実施例１２の第１群Ｇ１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、平凹レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、その両凸レンズが正レンズ２ａ、両凹レンズが負レンズ２ｂ、正メニスカスレンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第２群Ｇ２の最も物体側の面と正メニスカスレンズ像側の面の２面に用いられている。
【０１０８】
実施例１３のズームレンズは、図１３に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、望遠端で広角端より若干像側の位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は一旦物体側へ移動しその後像側に反転して移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【０１０９】
実施例１３の第１群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された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の接合レンズと、両凸レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズとからなり、その正メニスカスレンズが正レンズ２ａ、負メニスカスレンズが負レンズ２ｂ、両凸レンズと負メニスカスレンズとの接合レンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の負メニスカスレンズの像側の面、第２群Ｇ２の２番目の接合レンズの最も物体側の面の２面に用いられている。
【０１１０】
実施例１４のズームレンズは、図１４に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、望遠端で広角端より若干物体側の位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は一旦物体側へ移動しその後像側に反転して移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【０１１１】
実施例１４の第１群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された両凸レンズと、両凹レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、その両凸レンズが正レンズ２ａ、両凹レンズが負レンズ２ｂ、正メニスカスレンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の第１の負メニスカスレンズの像側の面、第２群Ｇ２の正メニスカスレンズ像側の面の２面に用いられている。
【０１１２】
実施例１５のズームレンズは、図１５に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、望遠端で広角端より若干像側の位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は一旦物体側へ移動しその後像側に反転して移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【０１１３】
実施例１５の第１群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズと、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とからなり、その両凸レンズが正レンズ２ａ、両凹レンズが負レンズ２ｂ、負メニスカスレンズと正メニスカスレンズとの接合レンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の１番目の負メニスカスレンズの像側の面、第２群Ｇ２の最も物体側の面と最も像側の面の３面に用いられている。
【０１１４】
実施例１６のズームレンズは、図１６に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、望遠端で広角端より若干像側の位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は一旦物体側へ移動しその後像側に反転して移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【０１１５】
実施例１６の第１群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された両凸レンズと、両凹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とからなり、その両凸レンズが正レンズ２ａ、両凹レンズが負レンズ２ｂ、正メニスカスレンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の１番目の負メニスカスレンズの像側の面、第２群Ｇ２の最も物体側の面と最も像側の面の３面に用いられている。
【０１１６】
実施例１７のズームレンズは、図１７に示すように、負屈折力の第１群Ｇ１、正屈折力の第２群Ｇ２、正屈折力の第３群Ｇ３からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、第１群Ｇ１は一旦像側へ移動しその後物体側に反転して移動し、望遠端で広角端より若干像側の位置になり、第２群Ｇ２は物体側に移動し、第３群Ｇ３は一旦物体側へ移動しその後像側に反転して移動し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔は大きくなる。そして、第３群Ｇ３を物体側に繰り出して近距離の被写体にフォーカスするようになっている。
【０１１７】
実施例１７の第１群Ｇ１は、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からなり、第２群Ｇ２は、絞りとその後に配置された両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズと、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とからなり、その両凸レンズが正レンズ２ａ、両凹レンズが負レンズ２ｂ、負メニスカスレンズと正メニスカスレンズとの接合レンズがレンズ群２ｃを構成している。第３群Ｇ３は両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の負メニスカスレンズの像側の面、第２群Ｇ２の最も物体側の面と最も像側の面の３面に用いられている。
【０１１８】
以下に、上記各実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ωは半画角、ＦNOはＦナンバー、ＦＢはバックフォーカス、ＷＥは広角端、ＳＴは中間状態、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。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。
【０１１９】
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］＋A4ｙ4 ＋A6ｙ6 ＋A8ｙ8 ＋ A10ｙ10
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、A4、A6、A8、A10 はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
【０１２０】
（実施例１）
0004460734.tif 000002
0004460734.tif 000003
【０１２１】
（実施例２）
0004460734.tif 000004
0004460734.tif 000005
【０１２２】
（実施例３）
0004460734.tif 000006
0004460734.tif 000007
【０１２３】
（実施例４）
0004460734.tif 000008
0004460734.tif 000009
【０１２４】
（実施例５）
0004460734.tif 000010
0004460734.tif 000011
【０１２５】
（実施例６）
0004460734.tif 000012
0004460734.tif 000013
【０１２６】
（実施例７）
0004460734.tif 000014
0004460734.tif 000015
【０１２７】
（実施例８）
0004460734.tif 000016
0004460734.tif 000017
【０１２８】
（実施例９）
0004460734.tif 000018
0004460734.tif 000019
【０１２９】
（実施例１０）
0004460734.tif 000020
0004460734.tif 000021
【０１３０】
（実施例１１）
0004460734.tif 000022
0004460734.tif 000023
【０１３１】
（実施例１２）
0004460734.tif 000024
0004460734.tif 000025
【０１３２】
（実施例１３）
0004460734.tif 000026
0004460734.tif 000027
【０１３３】
（実施例１４）
0004460734.tif 000028
0004460734.tif 000029
【０１３４】
（実施例１５）
0004460734.tif 000030
0004460734.tif 000031
【０１３５】
（実施例１６）
0004460734.tif 000032
0004460734.tif 000033
【０１３６】
（実施例１７）
0004460734.tif 000034
0004460734.tif 000035
【０１３７】
以上の実施例１の無限遠フォーカス時の収差図を図１８に示す。この収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間状態、（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。ただし、図中、“ＦＩＹ”は像高を表している。
【０１３８】
次に、上記各実施例における条件式(1) 〜(13)、(a) 、(b) の値を以下に示す。
0004460734.tif 000036
0004460734.tif 000037
0004460734.tif 000038
【０１３９】
近赤外カットフィルターＦＩについて詳述すると、このフィルターＦＩは平行平板の入射面側に長波長域の透過を主に制限する近赤外カットコートを、一方、射出面側に短波長域の透過を主に制限する短波長域カットコートを施している。この近赤外カットコートは、波長６００ｎｍでの透過率が８０％以上、波長７００ｎｍでの透過率が１０％以下となるように構成されている。具体的には、図１９に示される透過率特性を有しており、ＩＲカットをする２７層の多層コーティングにて達成している。以下にその多層コーティングのデータを示す。このフィルターは、上記の平行平板を基板として、基板側から下記の順番でＡｌ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＳｉＯ2 を２７層積層してなるものである。設計波長λは７８０ｎｍである。
【０１４０】
0004460734.tif 000039
0004460734.tif 000040
【０１４１】
また、ローパスフィルターの射出面側の短波長域カットコートは図２０に示すような透過率特性を有しており、同じく多層コーティングにより構成されている。それにより、より一層、電子画像の色再現性を高めている。
【０１４２】
具体的には、この短波長域カットコートにより、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍで透過率が最も高い波長の透過率に対する４２０ｎｍの波長の透過率の比が１５％以上であり、その最も高い波長の透過率に対する４００ｎｍの波長の透過率の比が６％以下となるように構成している。
【０１４３】
それにより、人間の目の色に対する認識と、撮像及び再生される画像の色とのずれを低減させることができる。言い換えると、人間の視覚では認識され難い短波長側の色が、人間の目で容易に認識されることによる画像の劣化を防止することができる。
【０１４４】
上記の４００ｎｍの波長の透過率の比が６％を越えると、人間の目では認識され難い短波長域が認識し得る違った色に再生されてしまい、逆に、上記の４２０ｎｍの波長の透過率の比が１５％よりも小さいと、人間の認識し得る波長域の再生が低くなり、色のバランスが悪くなる。
【０１４５】
このような波長を制限する手段は、補色モザイクフィルターを用いた撮像系においてより効果を奏するものである。
【０１４６】
上記各実施例では、図２０に示すように、波長４００ｎｍにおける透過率を０％、４２０ｎｍにおける透過率を９０％、４４０ｎｍにて透過率のピーク１００％となるコーティングとしている。
【０１４７】
前記した近赤外シャープカットコートとの作用の掛け合わせにより、波長４５０ｎｍの透過率９９％をピークとして、４００ｎｍにおける透過率を０％、４２０ｎｍにおける透過率を８０％、６００ｎｍにおける透過率を８２％、７００ｎｍにおける透過率を２％とする色調整のためのフィルターを達成している。それにより、より忠実な色再現を行っている。
【０１４８】
また、ローパスフィルターＦＬは、像面上投影時の方位角度が水平（＝０°）と±４５°方向にそれぞれ結晶軸を有する３種類のフィルターを光軸方向に重ねて使用しており、それぞれについて、水平にａμｍ、±４５°方向にそれぞれSQRT(1/2) ×ａだけずらすことで、モアレ抑制を行っている。ここで、ＳＱＲＴは前記のようにスクエアルートであり平方根を意味する。
【０１４９】
また、ＣＣＤの撮像面Ｉ上には、図２１に示す通り、シアン、マゼンダ、イエロー、グリーン（緑）の４色の色フィルターを撮像画素に対応してモザイク状に設けた補色モザイクフィルターを設けている。これら４種類の色フィルターは、それぞれが略同じ数になるように、かつ、隣り合う画素が同じ種類の色フィルターに対応しないようにモザイク状に配置されている。それにより、より忠実な色再現が可能となる。
【０１５０】
補色モザイクフィルターは、具体的には、図２１に示すように少なくとも４種類の色フィルターから構成され、その４種類の色フィルターの特性は以下の通りであることが好ましい。
【０１５１】
グリーンの色フイルターＧは波長ＧP に分光強度のピークを有し、
イエローの色フィルターＹe は波長ＹP に分光強度のピークを有し、
シアンの色フィルターＣは波長ＣP に分光強度のピークを有し、
マゼンダの色フィルターＭは波長ＭP1とＭP2にピークを有し、以下の条件を満足する。
【０１５２】
５１０ｎｍ＜ＧP ＜５４０ｎｍ
５ｎｍ＜ＹP −ＧP ＜３５ｎｍ
−１００ｎｍ＜ＣP −ＧP ＜−５ｎｍ
４３０ｎｍ＜ＭP1＜４８０ｎｍ
５８０ｎｍ＜ＭP2＜６４０ｎｍ
さらに、グリーン、イエロー、シアンの色フィルターはそれぞれの分光強度のピークに対して波長５３０ｎｍでは８０％以上の強度を有し、マゼンダの色フィルターはその分光強度のピークに対して波長５３０ｎｍでは１０％から５０％の強度を有することが、色再現性を高める上でより好ましい。
【０１５３】
本実施例におけるそれぞれの波長特性の一例を図２２に示す。グリーンの色フィルターＧは５２５ｎｍに分光強度のビークを有している。イエローの色フィルターＹe は５５５ｎｍに分光強度のピークを有している。シアンの色フイルターＣは５１０ｎｍに分光強度のピークを有している。マゼンダの色フィルターＭは４４５ｎｍと６２０ｎｍにピークを有している。また、５３０ｎｍにおける各色フィルターは、それぞれの分光強度のピークに対して、Ｇは９９％、Ｙe は９５％、Ｃは９７％、Ｍは３８％としている。
【０１５４】
このような補色フイルターの場合、図示しないコントローラー（若しくは、デジタルカメラに用いられるコントローラー）で、電気的に次のような信号処理を行い、
輝度信号
Ｙ＝｜Ｇ＋Ｍ＋Ｙe ＋Ｃ｜×１／４
色信号
Ｒ−Ｙ＝｜（Ｍ＋Ｙe ）−（Ｇ＋Ｃ）｜
Ｂ−Ｙ＝｜（Ｍ＋Ｃ）−（Ｇ＋Ｙe ）｜
の信号処理を経てＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の信号に変換される。
【０１５５】
長波長域や短波長域は人間では認識し難くとも、ＣＣＤでは受光感度が高いため、これらの光がＣＣＤに到達してしまうと、信号処理がうまくなされず色再現性が悪くなるが、本実施例の構成では、ＩＲカットフィルター及び短波長域カットフィルターを用いることで良好の色再現を可能としている。
【０１５６】
このＩＲカットフィルターの位置は光路上のどの位置であってもよいが、電子撮像装置の場合、最も像側のレンズ群と像面（ＣＣＤ等）の間に配することが、フィルターのコンパクト化やフィルターの効果を均一にできるため好ましい。また、ローパスフィルターＦＬの枚数も、前記した通り１枚でも２枚でもよい。
【０１５７】
本発明による電子撮像装置の１つの実施形態の要部を図２３に示す。本実施形態では、撮像光学系（ズームレンズ）の第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間の光軸５の光路上に、０段、−１段、−２段、−３段の明るさ調節を可能にするターレット２９を配置してある。なお、撮像光学系等のその他の構成は上記各実施例と同様である。
【０１５８】
ターレット２９に形成された各開口絞りの各々には、平行平板３０、−１段ＮＤフィルター３１、−２段ＮＤフィルター３２、−３段ＮＤフィルター３３が配置され、ターレット２９の回動に合わせて光軸５の光路上に順次位置するように構成されている。それより、補色モザイクフィルターを有する撮像素子２に入射する光量を調節している。平行平板３０及びＮＤフィルター３１、３２、３３の表面には、ｇ線とｈ線との間において透過率がｅ線の透過率の半値となる波長補正作用を備えるコーティング膜２８を施して、短波長の色収差による色フレアを低減させるようになっている。また、後記の付記項〔２３〕、〔２４〕、〔２５〕を満足するように構成している。
【０１５９】
そして、各ＮＤフィルター３１〜３３に対応して全体の透過率が１／２、１／４、１／８と低下するように作用する。
【０１６０】
また、各実施例の明るさ絞りの部分についての他の実施例を図２４に示す。撮像光学系の第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間の光軸上の絞りの位置に、０段、−１段、−２段、−３段、−４段の明るさ調節を可能とするターレット１０を配置している。ターレット１０には、０段の調整をする開口形状が直径約４．５ｍｍの円形で固定の空間からなる開口１Ａ（波長５５０ｎｍに対する透過率は１００％) と、−１段補正するために開口１Ａの開口面積の約半分の開口面積を有する開口形状が固定の透明な平行平板（波長５５０ｎｍに対する透過率は９９％）からなる開口１Ｂと、開口１Ｂと同じ面積の円形開口部を有し、−２段、−３段、−４段に補正するため、各々波長５５０ｎｍに対する透過率が５０％、２５％、１３％のＮＤフィルターが設けられた開口部１Ｃ、１Ｄ、１Ｅとを有している。
【０１６１】
そして、ターレット１０の回転軸１１の周りの回動により何れかの開口を絞り位置に配することで光量調節を行っている。
【０１６２】
また、実効ＦナンバーＦno' がＦno' ＞ａ／０．４μｍとなるときに、開口内に波長５５０ｎｍに対する透過率が８０％未満のＮＤフィルターが配される構成としている。具体的には、実施例１では、望遠端の実効Ｆ値が上記式を満たすのは、絞り開放時（０段）に対して−２段とした実行Ｆ値が９．０となるときであり、そのときに対応する開口は１Ｃとなる。それにより、絞りの回折現象による像の劣化を抑えている。
【０１６３】
また、図２４に示すターレット１０に代えて、図２５（ａ）に示すターレット１０’を用いた例を示す。撮像光学系の第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間の光軸上の明るさ絞り位置に、０段、−１段、−２段、−３段、−４段の明るさ調節を可能とするターレット１０’を配置している。ターレット１０’には、０段の調整をする開口形状が直径約４．５ｍｍの円形で固定の開口１Ａ' と、−１段補正するために開口１Ａ’の開口面積の約半分の開口面積を有する開口形状が固定の開口１Ｂ' と、さらに開口面積が順に５０％ずつ小さくなり、−２段、−３段、−４段に補正するための形状が固定の開口部１Ｃ' 、１Ｄ' 、１Ｅ' とを有している。そして、ターレット１０’の回転軸１１の周りの回動により何れかの開口を絞り位置に配することで光量調節を行っている。
【０１６４】
また、これら複数の開口の中の１Ａ' から１Ｄ' にそれぞれ空間周波数特性の異なる光学的ローパスフィルターを配している。そして、図２５（ｂ）に示すように、開口径が小さくなる程光学フィルターの空間周波数特性を高く設定しており、それにより絞り込むことによる回折現象による像の劣化を抑えている。なお、図２５（ｂ）の各曲線は、ローパスフィルターのみの空間周波数特性を示すものであり、各絞りの回折も含めた特性は何れも等しくなるように設定されており、それにより、絞り値によらない常に一定のローパス効果が得られる電子撮像装置が達成できる。
【０１６５】
さて、以上のような本発明の電子撮像装置は、ズームレンズで物体像を形成しその像をＣＣＤや銀塩フィルムといった撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、特に持ち運びに便利な携帯電話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。
【０１６６】
図２６〜図２８は、本発明によるのズームレンズをデジタルカメラの撮影光学系４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図２６はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図２７は同後方斜視図、図２８はデジタルカメラ４０の構成を示す断面図である。デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッター４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７等を含み、カメラ４０の上部に配置されたシャッター４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像が、近赤外カットフィルター、光学的ローパスフィルターからなるフィルターＦを介してＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、処理手段５１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４７に表示される。また、この処理手段５１には記録手段５２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５２は処理手段５１と別体に設けてもよいし、フロッピー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、ＣＣＤ４９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。
【０１６７】
さらに、ファインダー用光路４４上にはファインダー用対物光学系５３が配置してある。このファインダー用対物光学系５３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５５の視野枠５７上に形成される。このポリプリズム５５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５９が配置されている。なお、撮影光学系４１及びファインダー用対物光学系５３の入射側、接眼光学系５９の射出側にそれぞれカバー部材５０が配置されている。
【０１６８】
このように構成されたデジタルカメラ４０は、撮影光学系４１が広画角で高変倍比であり、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であるので、高性能・低コスト化が実現できる。
【０１６９】
なお、図２８の例では、カバー部材５０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。
【０１７０】
次に、本発明のズームレンズが対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコンが図２９〜図３１に示される。図２９はパソコン３００のカバーを開いた前方斜視図、図３０はパソコン３００の撮影光学系３０３の断面図、図３１は図２９の状態の側面図である。図２９〜図３１に示されるように、パソコン３００は、外部から繰作者が情報を入力するためのキーボード３０１と、図示を省略した情報処理手段や記録手段と、情報を操作者に表示するモニター３０２と、操作者自身や周辺の像を撮影するための撮影光学系３０３とを有している。ここで、モニター３０２は、図示しない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や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子や、ＣＲＴディスプレイ等であってよい。また、図中、撮影光学系３０３は、モニター３０２の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター３０２の周囲や、キーボード３０１の周囲のどこであってもよい。
【０１７１】
この撮影光学系３０３は、撮影光路３０４上に、本発明によるズームレンズ（図では略記）からなる対物レンズ１１２と、像を受光する撮像素子チップ１６２とを有している。これらはパソコン３００に内蔵されている。
【０１７２】
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ー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１１２の鏡枠１１３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１１２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１１３の先端には、対物レンズ１１２を保護するためのカバーガラス１１４が配置されている。なお、鏡枠１１３中のズームレンズの駆動機構は図示を省いてある。
【０１７３】
撮像素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、パソコン３００の処理手段に入力され、電子画像としてモニター３０２に表示される、図２９には、その一例として、操作者の撮影された画像３０５が示されている。また、この画像３０５は、処理手段を介し、インターネットや電話を介して、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。
【０１７４】
次に、本発明のズームレンズ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３２に示される。図３２（ａ）は携帯電話４００の正面図、図３２（ｂ）は側面図、図３２（ｃ）は撮影光学系４０５の断面図である。図３２（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ズームレンズ（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。
【０１７５】
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ー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１１２の鏡枠１１３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１１２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１１３の先端には、対物レンズ１１２を保護するためのカバーガラス１１４が配置されている。なお、鏡枠１１３中のズームレンズの駆動機構は図示を省いてある。
【０１７６】
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。
【０１７７】
以上、種々の実施例を説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されることなく、設計の必要に応じて上記各実施例において記載された構成を種々組み合わせたり、変更しても構わないことは言うまでもない。
【０１７８】
以上の本発明の電子撮像装置は例えば次のように構成することができる。
【０１７９】
〔１〕  物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とからなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、前記第２群と前記第３群の間隔が大きくなり、前記第３群を物体側に繰り出すことでより近距離の被写体に合焦することが可能なズームレンズであって、
前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、少なくとも１枚のレンズを含むレンズ群２ｃよりなり、前記第３群が正レンズ１枚よりなり、以下の条件を満たすズームレンズを有することを特徴とする電子撮像装置。
【０１８０】
(1)     ０．０４＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１８
(2)     −０．５＜ｆ2a／ｆ2c＜１．１
だだし、ｔ2Nは、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離、ｔ2 は、第２群の物体側正レンズ２ａの物体側の面からレンズ群２ｃの最も像側の面までの光軸上での距離、ｆ2aとｆ2cは、それぞれ第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の焦点距離である。
【０１８１】
〔２〕  物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とからなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍する際は、前記第２群と前記第３群の間隔が大きくなり、前記第３群を物体側に繰り出すことでより近距離の被写体に合焦することが可能なズームレンズであって、
前記第２群が、物体側から順に、１枚の正レンズ２ａ、１枚の負レンズ２ｂ、１枚のレンズからなるレンズ群２ｃよりなり、前記第３群が正レンズ１枚よりなり、以下の条件を満たすズームレンズを有することを特徴とする電子撮像装置。
【０１８２】
(1)     ０．０４＜ｔ2N／ｔ2 ＜０．１８
(2)     −０．５＜ｆ2a／ｆ2c＜１．１
だだし、ｔ2Nは、第２群の物体側正レンズ２ａの像側の面から第２群の負レンズ２ｂの像側の面までの光軸上の距離、ｔ2 は、第２群の物体側正レンズ２ａの物体側の面からレンズ群２ｃの最も像側の面までの光軸上での距離、ｆ2aとｆ2cは、それぞれ第２群の物体側正レンズ２ａとレンズ群２ｃの空気中の単体焦点距離である。
【０１８３】
〔３〕  前記第２群のレンズ群２ｃが非球面を含み、前記第３群が球面のみ、又は、以下に示す条件を満たす非球面を有するズームレンズを有することを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１８４】
(3)     abs （ｚ）／Ｌ＜１．５×１０-2
だだし、 abs（ｚ）は、光軸より０．３５Ｌの高さでの第３群の非球面の光軸上の曲率半径を有する球面からの光軸方向への偏倚量の絶対値、Ｌは有効撮像面の対角長である。
【０１８５】
〔４〕  以下の条件を満たすズームレンズを有することを特徴とする上記１から３の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１８６】
(4)     （Ｒ2c1 ＋Ｒ2cr ）／（Ｒ2c1 −Ｒ2cr ）＜−０．４
(5)     −１．１＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．５
ただし、Ｒ2c1 、Ｒ2cr は、それぞれ第２群の像側のレンズ群２ｃの最も物体側の面と最も像側の面の、Ｒ31、Ｒ32は、第３群の物体側から１番目と２番目のレンズ面のそれぞれの光軸上の曲率半径である。
【０１８７】
〔５〕  前記第２群のレンズ２ａとレンズ２ｂが接合されているズームレンズを有することを特徴とする上記１から４の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１８８】
〔６〕  以下の条件を満足するズームレンズを有することを特徴とする上記５記載の電子撮像装置。
【０１８９】
(6)     −１．５＜｛（Ｒ2a1 ＋Ｒ2a2 ）・（Ｒ2b1 −Ｒ2b2 ）｝／｛（Ｒ2a1 −Ｒ2a2 ）・（Ｒ2b1 ＋Ｒ2b2 ）｝＜−０．６
ただし、Ｒ2a1 、Ｒ2a2 、Ｒ2b1  (＝Ｒ2a2 ) 、Ｒ2b2 は、それぞれ第２群のレンズ２ａの物体側、像側、レンズ２ｂの物体側、像側の光軸上の曲率半径である。
【０１９０】
〔７〕  前記第２群のレンズ２ａの物体側の面に非球面を有するズームレンズを有することを特徴とする上記１から６の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１９１】
〔８〕  前記第１群は、物体側から順に、２枚以下の負レンズからなる負レンズ群と１枚の正レンズからなる正レンズ群とからなり、前記負レンズ群の中少なくとも１枚の負レンズは非球面を含むズームレンズを有し、以下の条件を満足するズームレンズを有することを特徴とする上記１から７の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１９２】
(7)     −０．１＜ｆW ／Ｒ11＜０．４５
ただし、Ｒ11は、第１群の物体側から１番目のレンズ面の光軸上の曲率半径、ｆW は、ズームレンズ全系の広角端（無限遠物点）の焦点距離である。
【０１９３】
〔９〕  以下の条件を満足するズームレンズを有することを特徴とする上記８記載の電子撮像装置。
【０１９４】
(8)     ０．１３＜ｄNP／ｆW ＜１．０
ただし、ｄNPは、第１群の負レンズ群と正レンズ群の光軸上での空気間隔である。
【０１９５】
〔１０〕  前記第１群は、物体側から順に、１枚の正レンズと２枚の負レンズと１枚の正レンズとからなるズームレンズを有することを特徴とする上記１から７の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１９６】
〔１１〕  以下の条件を満足するズームレンズを有することを特徴とする上記１０記載の電子撮像装置。
【０１９７】
(9)     ０．７５＜Ｒ14／Ｌ＜３
ただし、Ｒ14は、第１群の物体側から４番目のレンズ面の光軸上の曲率半径、Ｌは、撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
【０１９８】
〔１２〕  前記第１群は、物体側から順に、２枚の負レンズと１枚の正レンズと１枚の負レンズとからなるズームレンズを有することを特徴とする上記１から７の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１９９】
〔１３〕  前記第１群は、物体側から順に、１枚の正レンズと１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなり、前記何れか一方の正レンズが非球面を含む弱い屈折力にて構成され、以下の条件を満足するズームレンズを有することを特徴とする上記１から７の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０２００】
(10)    ０＜ｆW ／ｆ1P＜０．３
ただし、ｆ1Pは、第１群の非球面を含む弱い屈折力の正レンズの焦点距離、ｆW はズームレンズ全系の広角端（無限遠物点）の焦点距離である。
【０２０１】
〔１４〕  前記第１群は、物体側から順に、１枚の正レンズと１枚の負メニスカスレンズと負レンズと正レンズの接合レンズ成分とからなるズームレンズを有することを特徴とする上記１から７の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０２０２】
〔１５〕  前記第１群、前記第２群の総厚が以下の条件を満足することを特徴とする上記１から１４の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０２０３】
(11)    ０．４＜ｔ1 ／Ｌ＜２．２
(12)    ０．５＜ｔ2 ／Ｌ＜１．５
ただし、ｔ1 は、第１群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光軸上での厚み、ｔ2 は、第２群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上での厚み、Ｌは、撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
【０２０４】
〔１６〕  前記ズームレンズ後方にある撮像素子よりも物体側に、波長６００ｎｍでの透過率が８０％以上、波長７００ｎｍでの透過率が１０％以下の近赤外シャープカットコートを有することを特徴とする上記１から１５の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０２０５】
〔１７〕  前記撮像素子のカラー化フィルターとして補色モザイクフィルターを使用することを特徴とする上記１６記載の電子撮像装置。
【０２０６】
〔１８〕  前記補色モザイクフィルターは少なくとも４種類の色フィルターからなり、それぞれが略同じ数になるように、かつ、隣り合う画素が同じ種類の色フィルターに対応しないようにモザイク状に配置されていることを特徴とする上記１７記載の電子撮像装置。
【０２０７】
〔１９〕  前記補色モザイクフィルターは少なくとも４種類の色フィルターから構成され、前記４種類の色フィルターの特性は以下の通りであることを特徴とする上記１７又は１８記載の電子撮像装置。
【０２０８】
グリーンの色フイルターＧは波長ＧP に分光強度のピークを有し、
イエローの色フィルターＹe は波長ＹP に分光強度のピークを有し、
シアンの色ブィルターＣは波長ＣP に分光強度のピークを有し、
マゼンダの色フィルターＭは波長ＭP1とＭP2にピークを有し、以下の条件を満足する。
【０２０９】
５１０ｎｍ＜ＧP ＜５４０ｎｍ
５ｎｍ＜ＹP −ＧP ＜３５ｎｍ
−１００ｎｍ＜ＣP −ＧP ＜−５ｎｍ
４３０ｎｍ＜ＭP1＜４８０ｎｍ
５８０ｎｍ＜ＭP2＜６４０ｎｍ
〔２０〕  前記グリーン、イエロー、シアンの色フィルターはそれぞれの分光強度のピークに対して５３０ｎｍでは８０％以上の強度を有し、前記マゼンダの色フィルターはその分光強度のピークに対して波長５３０ｎｍでは１０％から５０％の強度を有することを特徴とする上記１９記載のの電子撮像装置。
【０２１０】
〔２１〕  前記撮像素子より物体側に配置される光学的ローパスフィルターの総厚ｔLPF が以下の条件を満たすことを特徴とする上記１から２０の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０２１１】
(13)    ０．１５×１０3 ＜ｔLPF ／ａ＜０．４５×１０3 
ただし、ａは電子撮像素子の水平画素ピッチである。
【０２１２】
〔２２〕  開口サイズが固定の複数の開口を有し、その中の１つを第１群の最も像側のレンズ面と第３群の最も物体側のレンズ面の間の何れかの光路内に挿入でき、かつ、他のものと交換可能とすることで像面照度を調節することを特徴とする上記１から２１の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０２１３】
〔２３〕  前記複数の開口の中、一部の開口内に波長５５０ｎｍに対する透過率が８０％未満の媒体を有することを特徴とする上記２２記載の電子撮像装置。
【０２１４】
〔２４〕  ａ／Ｆナンバー＜０．４μｍとなるようなＦ値に相当する光量になるように調節を実施する場合は、開口内に波長５５０ｎｍに対する透過率が８０％未満の媒体を有することを特徴とする上記２２記載の電子撮像装置。ただし、ａは電子撮像素子の水平画素ピッチである。
【０２１５】
〔２５〕  前記複数の開口の一部にそれぞれ周波数特性の異なる光学的ローパスフィルターを有することを特徴とする上記２２から２４の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０２１６】
〔２６〕  前記ズームレンズの変倍比が２．３以上であることを特徴とする上記１から２５の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０２１７】
【発明の効果】
本発明により、沈胴厚が薄く、収納性に優れ、かつ、高倍率でリアフォーカスにおいても結像性能の優れたズームレンズを得ることができ、ビデオカメラやデジタルカメラの徹底的薄型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子撮像装置に用いられるズームレンズの実施例１の無限遠物点合焦時の広角端でのレンズ断面図である。
【図２】ズームレンズの実施例２の図１と同様なレンズ断面図である。
【図３】ズームレンズの実施例３の図１と同様なレンズ断面図である。
【図４】ズームレンズの実施例４の図１と同様なレンズ断面図である。
【図５】ズームレンズの実施例５の図１と同様なレンズ断面図である。
【図６】ズームレンズの実施例６の図１と同様なレンズ断面図である。
【図７】ズームレンズの実施例７の図１と同様なレンズ断面図である。
【図８】ズームレンズの実施例８の図１と同様なレンズ断面図である。
【図９】ズームレンズの実施例９の図１と同様なレンズ断面図である。
【図１０】ズームレンズの実施例１０の図１と同様なレンズ断面図である。
【図１１】ズームレンズの実施例１１の図１と同様なレンズ断面図である。
【図１２】ズームレンズの実施例１２の図１と同様なレンズ断面図である。
【図１３】ズームレンズの実施例１３の図１と同様なレンズ断面図である。
【図１４】ズームレンズの実施例１４の図１と同様なレンズ断面図である。
【図１５】ズームレンズの実施例１５の図１と同様なレンズ断面図である。
【図１６】ズームレンズの実施例１６の図１と同様なレンズ断面図である。
【図１７】ズームレンズの実施例１７の図１と同様なレンズ断面図である。
【図１８】実施例１のズームレンズの無限遠フォーカス時の収差図である。
【図１９】近赤外シャープカットコートの一例の透過率特性を示す図である。
【図２０】ローパスフィルターの射出面側に設ける色フィルターの一例の透過率特性を示す図である。
【図２１】補色モザイクフィルターの色フィルター配置を示す図である。
【図２２】補色モザイクフィルターの波長特性の一例を示す図である。
【図２３】本発明による電子撮像装置の１つの実施形態の要部を示す斜視図である。
【図２４】各実施例の明るさ絞りの部分についての他の実施例を示す斜視図である。
【図２５】各実施例の明るさ絞りの部分の別の例の詳細を示す図である。
【図２６】本発明による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２７】図２６のデジタルカメラの後方斜視図である。
【図２８】図２６のデジタルカメラの断面図である。
【図２９】本発明によるズームレンズが対物光学系として組み込れたパソコンのカバーを開いた前方斜視図である。
【図３０】パソコンの撮影光学系の断面図である。
【図３１】図２９の状態の側面図である。
【図３２】本発明によるズームレンズが対物光学系として組み込れた携帯電話の正面図、側面図、その撮影光学系の断面図である。
【符号の説明】
Ｇ１…第１（レンズ）群
Ｇ２…第２（レンズ）群
Ｇ３…第３（レンズ）群
ＦＩ…近赤外カットフィルター
ＦＬ…光学的ローパスフィルター
ＣＧ…ＣＣＤのカバーガラス
Ｉ  …像面
２  …撮像素子
５  …光軸
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ…開口
１Ａ’、１Ｂ’、１Ｃ’、１Ｄ’、１Ｅ’…開口
１０…ターレット
１０’…ターレット
１１…回転軸
２８…コーティング膜
２９…ターレット
３０…平行平板
３１…−１段ＮＤフィルター
３２…−２段ＮＤフィルター
３３…−３段ＮＤフィルター
４０…デジタルカメラ
４１…撮影光学系
４２…撮影用光路
４３…ファインダー光学系
４４…ファインダー用光路
４５…シャッター
４６…フラッシュ
４７…液晶表示モニター
４９…ＣＣＤ
５０…カバー部材
５１…処理手段
５２…記録手段
５３…ファインダー用対物光学系
５５…ポロプリズム
５７…視野枠
５９…接眼光学系
１１２…対物レンズ
１１３…鏡枠
１１４…カバーガラス
１６０…撮像ユニット
１６２…撮像素子チップ
１６６…端子
３００…パソコン
３０１…キーボード
３０２…モニター
３０３…撮影光学系
３０４…撮影光路
３０５…画像
４００…携帯電話
４０１…マイク部
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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