(57)【要約】【課題】  広角端における半画角が３８度以上と十分に広角でありながら、１０倍以上の変倍比を有し、構成枚数が９枚程度と少なく、小型で１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応する解像力を得る。【解決手段】  物体側より、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群G３および正の屈折力を有する第４レンズ群G４を配置してなる。  前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３の間に、変倍に際して光軸方向に独立に可動な開口絞りＡＤを配設すると共に、以下の条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズ。  １．０  ＜  ＬＳＷ／｜ｆ１２ｗ｜  ＜  ２．５            （１）  ただし、ＬＳＷは、広角端における前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔、ｆ１２ｗは、広角端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離を表す。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像面側に向かって順次、負レンズと物体側に凸面を持つ正レンズとから成り全体として正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群および正の屈折力を有する第４レンズ群とを配置してなり、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レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群が広角端よりも望遠端で物体側に位置するように移動するズームレンズにおいて、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に、変倍に際して光軸方向に独立に可動な開口絞りを配設すると共に、以下の条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズ。
１．０  ＜  Ｌｓｗ／｜ｆ１２ｗ｜  ＜  ２．５              （１）
ただし、Ｌｓｗは、広角端における前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔、ｆ１２ｗは、広角端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離を表す。
【請求項２】
請求項１に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（２）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．０５  ＜  ｄＳＷ／ｆＴ  ＜  ０．２０                      （２）
ただし、ｄＳＷは、広角端における前記開口絞りと前記第３レンズ群の最も物体側の面との軸上間隔、ｆＴは、望遠端における全系の焦点距離を表わす。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群内の前記正レンズが以下の条件式（３）、（４）を満足することを特徴とするズームレンズ。
６０  ＜  νｄｐ  ＜  ９５                                （３）
０．００７  ＜  ΔＰｇ，Ｆｐ  ＜  ０．０５                  （４）
ただし、ΔＰｇ，Ｆｐ＝Ｐｇ，Ｆｐ−（−０．００１８０２×νｄｐ＋０．６４８３）、
νｄｐは、前記第１レンズ群内の正レンズの分散、Ｐｇ，Ｆｐは、その正レンズの部分分散比を表す。
ここで、部分分散比Ｐｇ，Ｆｐは、Ｐｇ，Ｆｐ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）であり、ｎｇ，ｎＦ，ｎＣは、それぞれ、その正レンズの、ｇ線，Ｆ線，Ｃ線に対する屈折率である。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（５）を満足することを特徴とするズームレンズ。
５．０  ＜  ｆ１／ｆｗ  ＜  ８．０                          （５）
ただし、ｆ１は、前記第１レンズ群の焦点距離、ｆｗは、広角端における全系の焦点距離を表す。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群の前記正レンズは、非球面を有することを特徴とするズームレンズ。
【請求項６】
請求項５記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群の負レンズと正レンズは、接合されていることを特徴とするズームレンズ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第３レンズ群の最も像側に、像側に強い凹面を向けた負レンズを配設すると共に、以下の条件式（６）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．５  ＜  ｜ｒ３Ｒ｜／ｆｗ  ＜  １．２                  （６）
ただし、ｒ３Ｒは、前記第３レンズ群の最も像側の面の曲率半径を表す。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（７）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．１０  ＜  Ｘ１／ｆＴ  ＜  ０．３５                        （７）
ただし、Ｘ１は、広角端から望遠端への変倍に際する前記第１レンズ群の総移動量、ｆＴは、望遠端における全系の焦点距離を表す。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（８）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．１０  ＜  Ｘ３／ｆＴ  ＜  ０．３０                          （８）
ただし、Ｘ３は、広角端から望遠端への変倍に際する前記第３レンズ群の総移動量を表す。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（９）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．５０  ＜  ｜ｆ２｜／ｆ３  ＜  ０．８５                  （９）
ただし、ｆ２は、前記第２レンズ群の焦点距離、ｆ３は、前記第３レンズ群の焦点距離を表す。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することを特徴とするカメラ。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有することを特徴とする携帯情報端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影光学系として改良されたズームレンズ、そのズームレンズを撮影光学系として有するカメラおよび携帯情報端末装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラの市場は、非常に大きなものとなっており、ユーザのデジタルカメラに対する要望も多岐にわたっている。中でも、高画質化と小型化は常にユーザの欲するところであり、そのウエイトが大きい。よって、撮影レンズとして用いるズームレンズにも、高性能化と小型化の両立が求められる。
ここで、小型化という面では、まず、使用時のレンズ全長（最も物体側のレンズ面から像面までの距離）を短縮することが必要であり、また、各レンズ群の厚みを短縮して、収納時の全長を抑えることも重要である。さらに、高性能化という面では、少なくとも、１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を全ズーム域にわたって有することが必要である。
また、撮影レンズの広画角化を望むユーザも多く、ズームレンズの広角端の半画角は、３５ｍｍ銀塩カメラ（いわゆるライカ版）換算の焦点距離で２８ｍｍに相当する３８度以上であることが望ましい。
さらに、変倍比についてもなるべく大きなものが望まれている。３５ｍｍ銀塩カメラ換算の焦点距離で２８〜２００ｍｍ相当程度（約７．１倍）のズームレンズであれば、一般的な撮影のほとんどにおいて対応することが可能と考えられるが、３５ｍｍ銀塩カメラ換算の焦点距離で２８〜３００ｍｍ相当程度（約１０．７倍）を望むユーザも増加している。
【０００３】
デジタルカメラ用のズームレンズには多くの種類が考えられるが、高変倍化に適したタイプとして、物体側より順に、正の焦点距離を持つ第１レンズ群、負の焦点距離を持つ第２レンズ群、正の焦点距離を持つ第３レンズ群、正の焦点距離を持つ第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レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化するものがある。
このタイプのズームレンズの従来例として、変倍に際して第１群が固定、または、第１群が像側に凸の弧状に往復移動するタイプがあるが、この場合、変倍作用の多くを負担する第２レンズ群の移動量を大きく確保しようとすると、第３レンズ群近傍に配設される絞りが広角端においても第１レンズ群から離れることになり、広角・高変倍化のためには第１レンズ群が非常に大きなものとなってしまう。よって、広角・高変倍かつ小型のズームレンズを実現するためには、第１レンズ群が広角端よりも望遠端で物体側に位置するように移動するタイプが望ましい。広角端でのレンズ全長を望遠端に比べて短くすることにより、第１レンズ群の大型化を抑制しつつ、十分な広角化が可能となる。
【０００４】
さらに、第１レンズ群を、色収差補正のために必要な最低構成枚数である２枚で構成することで第１レンズ群の厚みを減少させ、且つ、第２レンズ群と第３レンズ群の間で開口絞りを適切な位置に配設することで第１レンズ群を通る軸外光の高さを抑えることにより、第１レンズ群の口径の大型化を抑制しつつ、十分な広角化と高変倍比化とが可能となる。
物体側より順に、負レンズと物体側に凸面を持つ正レンズとから成り全体として正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群および正の屈折力を有する第４レンズ群を配設し、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レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化するズームレンズにおいて、第２レンズ群と第３レンズ群の間に、変倍に際して光軸方向に独立に可動な開口絞りを配設したものとして本願出願人が先に提案した、特許文献1（特開２００８−２０３４５３号公報）に係る発明、特許文献２（特開２００５−３２６７４３号公報）、特許文献３（特開２００１−３１８３１２号公報）に開示されたもの等がある。
しかしながら、上記の特許文献1〜３に記載されたいずれの実施例も変倍比が、３〜４．５倍とあまり大きくは無く、変倍比に比して望遠端の全長、および収納時全長が、十分に短いとは言い難い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、請求項１に記載の発明は、広角端の半画角が３８度以上と十分に広画角でありながら１０倍以上の変倍比を有し、構成枚数が９枚程度と少なく、小型でかつ１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを提供することを目的としている。
請求項２に記載の発明は、広角端の半画角が、３８度以上と十分に広画角でありながら１０倍以上の変倍比を有し、構成枚数が、９枚程度と少なく、さらに小型でかつ１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを提供することを目的としている。
請求項３に記載の発明は、色収差を良好に補正した、高性能なズームレンズを提供することを目的としている。
請求項４に記載の発明は、広角端の半画角が３８度以上と十分に広画角でありながら、１０倍以上の変倍比を有し、構成枚数が９枚程度と少なく、小型でかつ１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを、より高品質・低コストで実現する手段を提供することを目的としている。
【０００６】
請求項５および請求項６に記載の発明は、各収差をより良好に補正した、小型で高性能なズームレンズをより高品質・低コストで実現する手段を提供することを目的としている。
請求項７に記載の発明は、球面収差・コマ収差をより良好に補正した、高性能なズームレンズを提供することを目的としている。
請求項８ないし請求項１０に記載の発明は、各収差をさらに良好に補正した、高性能なズームレンズを提供することを目的としている。
請求項１１に記載の発明は、広角端の半画角が３８度以上と十分に広画角でありながら１０倍以上の変倍比を有し、構成枚数が９枚程度と少なく、小型でかつ１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを撮影光学系として使用した、小型で高画質のカメラを提供することを目的としている。
請求項１２に記載の発明は、広角端の半画角が３８度以上と十分に広画角でありながら１０倍以上の変倍比を有し、構成枚数が９枚程度と少なく、小型でかつ１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズをカメラ機能部の撮影光学系として使用した、小型で高画質の携帯情報端末装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１から請求項９に記載のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第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レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が増大し、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群が広角端よりも望遠端で物体側に位置するように移動するズームレンズであって、さらに、それぞれ以下のような特徴を有するものである。
請求項１に記載のズームレンズは、上述した目的を達成するために前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に変倍に際して光軸方向に独立に可動な開口絞り配設すると共に、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
１．０  ＜  ＬＳＷ／｜ｆ１２ｗ｜  ＜  ２．５              （１）
ただし、Ｌｓｗは、広角端における前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔、ｆ１２ｗは、広角端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離を表す。
【０００８】
請求項２に記載のズームレンズは、請求項１に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする。
０．０５  ＜  ｄＳＷ／ｆＴ  ＜  ０．２０                    （２）
ただし、ｄＳＷは、広角端における前記開口絞りと前記第３レンズ群の最も物体側の面との軸上間隔、ｆＴ  は、望遠端における全系の焦点距離を表す。
【０００９】
請求項３に記載のズームレンズは、請求項１または請求項２に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群内の前記正レンズが、以下の条件式（３）、（４）を満足することを特徴とする。
６０  ＜  νｄｐ  ＜  ９５                                （３）
０．００７  ＜  ΔＰｇ，Ｆｐ  ＜  ０．０５                  （４）
ただし、ΔＰｇ，Ｆｐ＝Ｐｇ，Ｆｐ−（−０．００１８０２×νｄｐ＋０．６４８３）、
νｄｐは、前記第１レンズ群内の正レンズの分散、Ｐｇ，Ｆｐは、その正レンズの部分分散比を表す。
ここで、部分分散比Ｐｇ，Ｆｐは、Ｐｇ，Ｆｐ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）であり、ｎｇ，ｎＦ，ｎＣは、それぞれ、その正レンズの、ｇ線，Ｆ線，Ｃ線に対する屈折率である。
請求項４に記載のズームレンズは、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（５）を満足すること特徴とする。
５．０  ＜  ｆ１／ｆｗ  ＜  ８．０                          （５）
ただし、ｆ１は、前記第１レンズ群の焦点距離、ｆｗは、広角端における全系の焦点距離を表す。
請求項５に記載のズームレンズは、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群内の前記正レンズは非球面を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載のズームレンズは、請求項５に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群の負レンズと正レンズが、接合されていることを特徴とする。
請求項７に記載のズームレンズは、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第３レンズ群の最も像側に、像側に強い凹面を向けた負レンズを配設すると共に、ｒ３Ｒを前記第３レンズ群の最も像側の面の曲率半径とするとき、以下の条件式（６）を満足することを特徴とする。
０．５  ＜  ｜ｒ３Ｒ｜／ｆｗ  ＜  １．２                  （６）
請求項８に記載のズームレンズは、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、Ｘ１を、広角端から望遠端への変倍に際する前記第１レンズ群の総移動量、ｆＴを、望遠端における全系の焦点距離とするとき、以下の条件式（７）を満足することを特徴とする。
０．１０  ＜  Ｘ１／ｆＴ  ＜  ０．３５                        （７）
請求項９に記載のズームレンズは、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、ｆＴを、望遠端における全系の焦点距離とし、Ｘ３を、広角端から望遠端への変倍に際する前記第３レンズ群の総移動量とするとき、以下の条件式（８）を満足することを特徴とする。
０．１０  ＜  Ｘ３／ｆＴ  ＜  ０．３０                          （８）
請求項１０に記載のズームレンズは、請求項１ないし請求項９に記載のズームレンズにおいて、ｆ２を第２レンズ群の焦点距離、ｆ３を第３レンズ群の焦点距離とするとき、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．５０  ＜  ｜ｆ２｜／ｆ３  ＜  ０．８５                  （９）
本発明の請求項１１に記載のカメラは、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することを特徴とする。
本発明の請求項１２に記載の携帯情報端末装置は、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、
物体側より像面側に向かって順次、負レンズと物体側に凸面を持つ正レンズとから成り全体として正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群および正の屈折力を有する第４レンズ群とを配置してなり、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レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群が広角端よりも望遠端で物体側に位置するように移動するズームレンズにおいて、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に、変倍に際して光軸方向に独立に可動な開口絞りを配設し、Ｌｓｗを、広角端における前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔とし、ｆ１２ｗを、広角端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離を表すものとしたとき、以下の条件式（１）：
１．０  ＜  ＬＳＷ／｜ｆ１２ｗ｜  ＜  ２．５              （１）
を満足することにより、広角端の半画角が３８度以上と十分に広画角でありながら１０倍以上の変倍比を有し、構成枚数が９枚程度と少なく、小型でかつ１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを提供することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、
請求項１に記載のズームレンズにおいて、
ｄＳＷを、広角端における前記開口絞りと前記第３レンズ群の最も物体側の面との軸上間隔とし、ｆＴを、望遠端における全系の焦点距離としたとき、下記条件式：
０．０５  ＜  ｄＳＷ／ｆＴ  ＜  ０．２０                      （２）
を満足することにより、広角端の半画角が３８度以上と十分に広画角でありながら１０倍以上の変倍比を有し、構成枚数が、９枚程度と少なく、さらに小型でかつ１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを提供することができる。
請求項３に記載の発明によれば、
請求項１または請求項２に記載のズームレンズにおいて、
νｄｐを前記第１レンズ群内の正レンズの分散とし、Ｐｇ，Ｆｐを、その正レンズの部分分散比とし、部分分散比Ｐｇ，Ｆｐを、
Ｐｇ，Ｆｐ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）とし、
ｎｇ，ｎＦ，ｎＣを、それぞれ、その正レンズの、ｇ線，Ｆ線，Ｃ線に対する屈折率とし、
ΔＰｇ，Ｆｐ＝Ｐｇ，Ｆｐ−（−０．００１８０２×νｄｐ＋０．６４８３）としたとき、
下記条件式（３）、（４）：
６０  ＜  νｄｐ  ＜  ９５                                （３）
０．００７  ＜  ΔＰｇ，Ｆｐ  ＜  ０．０５                  （４）
を満足することにより、色収差を良好に補正した、高性能なズームレンズを提供することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、
ｆ１を、前記第１レンズ群の焦点距離とし、ｆｗを、広角端における全系の焦点距離としたとき、下記の条件式（５）：
５．０  ＜  ｆ１／ｆｗ  ＜  ８．０                          （５）
を満足することにより、広角端の半画角が３８度以上と十分に広画角でありながら１０倍以上の変倍比を有し、構成枚数が９枚程度と少なく、小型でかつ１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを、より高品質・低コストで実現する手段を提供することができる。
請求項５に記載の発明によれば、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群の前記正レンズが、非球面を有することにより、各収差をより良好に補正した、小型で高性能なズームレンズをより高品質・低コストで実現する手段を提供することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、
請求項５項に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群の負レンズと正レンズが、接合されていることにより、各収差をより良好に補正した、小型で高性能なズームレンズをより高品質・低コストで実現する手段を提供することができる。
請求項７に記載の発明によれば、
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第３レンズ群の最も像側に、像側に強い凹面を向けた負レンズを配設すると共に、
ｒ３Ｒを、前記第３レンズ群の最も像側の面の曲率半径としたとき、以下の条件式（６）：
０．５  ＜  ｜ｒ３Ｒ｜／ｆｗ  ＜  １．２                  （６）
を満足することにより、球面収差・コマ収差をより良好に補正した、高性能なズームレンズを提供することができる。
【００１５】
請求項８に記載の発明によれば、
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、
Ｘ１を、広角端から望遠端への変倍に際する前記第１レンズ群の総移動量とし、ｆＴを、望遠端における全系の焦点距離としたとき、下記条件式（７）：
０．１０  ＜  Ｘ１／ｆＴ  ＜  ０．３５                        （７）
を満足することにより、各収差をさらに良好に補正した、高性能なズームレンズを提供することができる。
請求項９に記載の発明によれば、
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、
Ｘ３を、広角端から望遠端への変倍に際する前記第３レンズ群の総移動量としたとき、以下の条件式（８）：
０．１０  ＜  Ｘ３／ｆＴ  ＜  ０．３０                          （８）
を満足することにより、各収差をさらに良好に補正した、高性能なズームレンズを提供することができる。
【００１６】
請求項１０に記載の発明によれば、
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、
ｆ２を、前記第２レンズ群の焦点距離とし、ｆ３を、前記第３レンズ群の焦点距離としたとき、以下の条件式（９）：
０．５０  ＜  ｜ｆ２｜／ｆ３  ＜  ０．８５                  （９）
を満足することにより、各収差をさらに良好に補正した、高性能なズームレンズを提供することができる。
【００１７】
請求項１１に記載の発明によれば、
請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することにより、広角端の半画角が３８度以上と十分に広画角でありながら１０倍以上の変倍比を有し、構成枚数が９枚程度と少なく、小型でかつ１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを撮影光学系として使用した、小型で高画質のカメラを提供することができる。
請求項１２に記載の発明によれば、
請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有することにより、広角端の半画角が３８度以上と十分に広画角でありながら１０倍以上の変倍比を有し、構成枚数が９枚程度と少なく、小型でかつ１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズをカメラ機能部の撮影光学系として使用した、小型で高画質の携帯情報端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態の実施例１に係るズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は短焦点端（広角端、Ｗｉｄｅ）、（ｂ）は短焦点端（広角端）と中間焦点距離との中間の焦点距離（Ｗｉｄｅ−Ｍｅａｎ）、（ｃ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）、（ｄ）は中間焦点距離と長焦点端（望遠端）との中間の焦点距離（Ｍｅａｎ−Ｔｅｌｅ）および（ｅ）は長焦点端（望遠端、Ｔｅｌｅ）のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図２】図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの短焦点端（広角端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図３】図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図４】図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの長焦点端（望遠端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の実施例２に係るズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は短焦点端（広角端、Ｗｉｄｅ）、（ｂ）は短焦点端（広角端）と中間焦点距離との中間の焦点距離（Ｗｉｄｅ−Ｍｅａｎ）、（ｃ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）、（ｄ）は中間焦点距離と長焦点端（望遠端）との中間の焦点距離（Ｍｅａｎ−Ｔｅｌｅ）および（ｅ）は長焦点端（望遠端、Ｔｅｌｅ）のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図６】図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの短焦点端（広角端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図７】図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図８】図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの長焦点端（望遠端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の実施例３に係るズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は短焦点端（広角端、Ｗｉｄｅ）、（ｂ）は短焦点端（広角端）と中間焦点距離との中間の焦点距離（Ｗｉｄｅ−Ｍｅａｎ）、（ｃ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）、（ｄ）は中間焦点距離と長焦点端（望遠端）との中間の焦点距離（Ｍｅａｎ−Ｔｅｌｅ）および（ｅ）は長焦点端（望遠端、Ｔｅｌｅ）のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図１０】図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの短焦点端（広角端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１１】図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１２】図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの長焦点端（望遠端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態の実施例４に係るズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は短焦点端（広角端、Ｗｉｄｅ）、（ｂ）は短焦点端（広角端）と中間焦点距離との中間の焦点距離（Ｗｉｄｅ−Ｍｅａｎ）、（ｃ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）、（ｄ）は中間焦点距離（望遠端）と長焦点端との中間の焦点距離（Ｍｅａｎ−Ｔｅｌｅ）および（ｅ）は長焦点端（望遠端、Ｔｅｌｅ）のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図１４】図１３に示す本発明の実施例４によるズームレンズの短焦点端（広角端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１５】図１３に示す本発明の実施例４によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１６】図１３に示す本発明の実施例４によるズームレンズの長焦点端（望遠端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態の実施例５に係るズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は短焦点端（広角端、Ｗｉｄｅ）、（ｂ）は短焦点端（広角端）と中間焦点距離との中間の焦点距離（Ｗｉｄｅ−Ｍｅａｎ）、（ｃ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）、（ｄ）は中間焦点距離と長焦点端（望遠端）との中間の焦点距離（Ｍｅａｎ−Ｔｅｌｅ）および（ｅ）は長焦点端（望遠端、Ｔｅｌｅ）のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図１８】図１７に示す本発明の実施例５によるズームレンズの短焦点端（広角端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１９】図１７に示す本発明の実施例５によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図２０】図１７に示す本発明の実施例５によるズームレンズの長焦点端（望遠端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラの外観構成を模式的に示す被写体側から見た斜視図である。
【図２２】図２１のデジタルカメラの外観構成を模式的に示す撮影者側から見た斜視図である。
【図２３】図２１のデジタルカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。
【図２４】本発明で使用している画像処理による歪曲収差の電子的な補正を説明するための撮像視野の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係るズームレンズ、撮像装置および情報装置を詳細に説明する。具体的な実施例について説明する前に、まず、本発明の原理的な実施の形態を説明する。
本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズは、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを配置してなり、短焦点端（広角端）から長焦点端（望遠端）への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が増大し、そして前記第１レンズ群および前記第３レンズ群が長焦点端にて、短焦点端におけるよりも物体側に位置するように移動するズームレンズにおいて、さらに、次に述べるような特徴を有している。
本発明のような、正負正正の４レンズ群を有するズームレンズは、一般に、第２レンズ群が主要な変倍作用を負担する、いわゆるバリエータとして構成される。しかしながら、本発明においては、第３レンズ群にも変倍作用を分担させ、第２レンズ群の負担を軽くして、広角化・高変倍化に伴って困難になる収差補正の自由度を確保している。また、広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）への変倍に際して、第１レンズ群を大きく物体側へ移動させることにより、広角端において第１レンズ群を通過する光線高さを低くして、広角化に伴う第１レンズ群の大型化を抑制するとともに、望遠端では第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を大きく確保して、長焦点化を達成している。
【００２０】
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レンズ群の間隔は大きくなり、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は小さくなって、第２レンズ群・第３レンズ群の倍率（絶対値）はどちらも増加し、変倍作用を互いに分担する。
さらに、本発明のズームレンズにおいては、第１レンズ群を物体側から順に、負レンズと物体側に凸面を持つ正レンズとから構成し、また、第２レンズ群と第３レンズ群の間に、変倍に際して光軸方向に独立に可動な開口絞りを配設すると共に、以下の条件式（１）を満足するようにした（請求項１に対応する）。
１．０  ＜    Ｌｓｗ  ／  ｜ｆ１２ｗ｜  ＜  ２．５      （１）
ただし、Ｌｓｗは、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の間隔、ｆ１２ｗは、広角端における第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離を表す。
第１レンズ群を上記のような２枚構成とすることで、軸外光の光線高さを抑制して径方向の大型化を防ぐことが可能となる。加えて、正負正正の４群ズームレンズタイプによく見られる、負レンズと正レンズとの接合レンズと正レンズという３枚構成の第１レンズ群に比べて、主点を前方に配置することが可能で、第１レンズ群と第２レンズ群が離れた配置となる望遠端時の全長短縮に効果がある。
【００２１】
また、第２レンズ群と第３レンズ群の間に開口絞りを配設し、その開口絞りを隣接するレンズ群とは独立に移動させることで、１０倍以上という大きな変倍領域の、どのポジションにおいても、より最適な光線経路の選択が可能となるため、特にコマ収差や像面湾曲等の補正の自由度が向上し、軸外性能の向上を達成することができる。
開口絞りと第３レンズ群との間隔は、広角端において望遠端よりも広くなることが望ましい。異常分散材料が使用されている第３レンズ群が、広角端において開口絞りから離れ、望遠端において開口絞りに近付くことによって、その異常分散性が広角端では倍率色収差の２次スペクトルの補正に効果的に働き、望遠端では軸上色収差の二次スペクトルの補正に効果的に働く。よって、変倍の全域において色収差をより良好に補正することが可能となる。加えて、広角端において開口絞りを第１レンズ群に近づけ、第１レンズ群を通過する光線高さをより低くすることが可能となって、第１レンズ群のさらなる小型化が達成できるという効果も生む。
そこで本発明では、広角端時に開口絞りを第１レンズ群に近づけた位置に配設し、第１レンズ群と第２レンズ群内の軸外光の光線高さを抑制し、加えて、第１レンズ群と第２レンズ群の合成屈折力と、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔に適切な条件を付与する構成とした。これにより、光学系の大型化を抑制しながら広角化することが可能となった。  条件式（１）の上限値を超えると、第１レンズ群内を通る軸外光の光線高さが増大し、第１レンズ群の径方向、厚み方向が大型化する恐れがある。条件式（１）の下限値を超えると、絞りより物体側の負の屈折力が不足して広角化が困難になる恐れがある。もしくは、第２レンズ群と第３レンズ群との間で過剰な収差のやり取りが発生して偏心感度が上昇する恐れがある。
なお、さらに望ましくは、以下の条件式を満足するのが良い。
１．５  ＜    Ｌｓｗ  ／  ｜ｆ１２ｗ｜  ＜  ２．０      （１）’
上述した理由により、開口絞りと第３レンズ群との間隔を、広角端において望遠端よりも広くする場合、その間隔に関して以下の条件式（２）を満足することが望ましい（請求項２に対応する）。
０．０５  ＜  ｄｓｗ  ／  ｆＴ  ＜  ０．２０      （２）
ただし、ｄｓｗは、広角端における開口絞りと第３レンズ群の最も物体側の面との軸上間隔を表す。
条件式（２）の下限値を下回ると、広角端において第３レンズ群を通過する光線高さが小さくなり、広角側における倍率色収差の二次スペクトルの低減が、効果的に行えなくなる。また、同じく広角端において第１レンズ群を通過する光線高さが大きくなりすぎ、第１レンズ群の大型化を招く。一方、条件式（２）の上限値を超えると、広角端において第３レンズ群を通過する光線高さが大きくなりすぎ、像面がオーバーに倒れたり、樽型の歪曲収差が大きくなったりして、特に広角域における性能確保が難しくなる。
【００２２】
高変倍化、特に望遠端の焦点距離を長くしようとすると、望遠側における軸上色収差の二次スペクトルの補正が困難となる。また、広角端の焦点距離を短く、より広角化しようとすると、広角側における倍率色収差の二次スペクトルの補正が困難となる。軸上色収差の二次スペクトルを低減するためには、軸上光線高さが高いレンズ群に特殊低分散ガラスを用いると効果が大きい。特に少なくとも望遠側においては、第１レンズ群が最も軸上光線高さが高く、特殊低分散ガラスの採用によって、軸上色収差の二次スペクトルを十分に低減することが可能となる。しかしながら、特殊低分散ガラスは、一般に屈折率が低く、単色収差の補正能力が低下してしまう。よって、第１レンズ群を少ない枚数で構成しつつ、単色収差・色収差をバランス良く低減しようとする場合、特殊低分散ガラスの使用が必ずしも十分な効果を上げない。
そこで、第１レンズ群が２枚という少ない枚数であっても、色収差の二次スペクトルを低減し、かつ、単色収差の十分な補正も可能とするために、第１レンズ群の正レンズを以下の条件式（３）、（４）を満足する範囲のアッベ数であって異常分散性を有する光学ガラスで構成するとよい（請求項３に対応する）。
６０  ＜  νｄｐ  ＜  ９５                  （３）
０．００７＜ΔＰｇ，Ｆｐ    ＜  ０．０５      （４）
ただし、ΔＰｇ，Ｆｐ＝Ｐｇ，Ｆｐ−（−０．００１８０２×νｄｐ＋０．６４８３）、
νｄｐは、第１レンズ群内の正レンズの分散、Ｐｇ，Ｆｐは、その正レンズの部分分散比を表す。
【００２３】
条件式（３）の下限値を超えると色収差の補正が不十分となり、条件式（４）の下限値を下回ると色収差の二次スペクトルの補正が不十分となる。条件式（３）、（４）の上限を超えるような光学ガラスは存在しないか、仮に、存在したとしても非常に特殊かつ高価であり、現実的でない。
また、他の収差を良好に補正しつつ光学系全体を小型化するために、以下の条件式（５）を満足することが望ましい（請求項４に対応する）。
５．０  ＜  ｆ１／ｆｗ  ＜  ８．０              （５）
条件式（５）の下限値を下回ると、第２レンズ群の結像倍率が等倍に近付いて変倍効率が上がり、高変倍化には有利であるが、第１レンズ群の各レンズに大きな屈折力が必要になって、特に望遠端での色収差が悪化する等の弊害があるばかりか、第１レンズ群が厚肉化・大口径化して、特に収納状態における小型化に実現する上で不利となる。一方、条件式（５）の上限値を超えると、第２レンズ群の変倍への寄与が小さくなってしまい、高変倍化が難しくなる。
収差補正の自由度を増加させるため、第１レンズ群の正レンズは、少なくとも１面に非球面を有する構成とすることが望ましい（請求項５に対応する）。
【００２４】
ガラスモールド技術による非球面成形に適した光学ガラスが多数開発されており、請求項３に記載した条件式（３）、（４）を満たすガラスモールド用光学ガラスも複数存在する。従って、これらを使用することによって、低コストで安定した性能の非球面レンズを得ることができる。
その場合，第１レンズ群の負レンズと正レンズは接合されていることが望ましい（請求項６に対応する）。
望遠端時には、第１レンズ群中を太い光束が通るため、第１レンズ群の各レンズ面には高い面精度が要求される。モールド品として成型される非球面レンズは、切削品として成型される球面レンズに対して高い面精度の確保が困難であるため、非球面レンズである正レンズと球面レンズである負レンズを接合することで接合面の面精度低下による像性能の劣化を抑制することができる。
より良好な収差補正のためには、第３レンズ群の最も像側に、像側に強い凹面を向けた負レンズを配設すると共に、以下の条件式（６）を満足することが望ましい（請求項７に対応する）。
０．５  ＜｜ｒ３Ｒ｜／ｆｗ  ＜  １．２            （６）
ただし、ｒ３Ｒは、第３レンズ群の最も像側の面の曲率半径を表す。
【００２５】
条件式（６）の下限値を下回ると球面収差が補正過剰となりやすく、条件式（６）の上限値を越えると逆に球面収差が補正不足となりやすい。さらに、条件式（６）の範囲外では球面収差同様、コマ収差のバランスも取りにくく、軸外周辺部で外向性または内向性のコマ収差が発生しやすくなる。
なお、さらに望ましくは、以下の条件式（６）´を満足するのが良い。
０．７  ＜｜ｒ３Ｒ｜／ｆｗ  ＜  １．０            （６）´
さらに、広角化・長焦点化のために重要な第１レンズ群の移動量に関連して、以下の条件式（７）を満足することにより、十分な収差補正が可能となる（請求項８に対応する）。
０．１０  ＜  Ｘ１／ｆＴ  ＜  ０．３５            （７）
ただし、Ｘ１は、広角端から望遠端への変倍に際する第１レンズ群の総移動量、ｆＴは、望遠端における全系の焦点距離を表す。
条件式（７）の下限値を下回ると、第２レンズ群の変倍への寄与が小さくなって第３レンズ群の負担が増加するか、第１レンズ群および第２レンズ群の屈折力を強めなければならなくなって、いずれにせよ、各種収差の悪化を招く。また、広角端におけるレンズ全長が長くなって、第１レンズ群を通過する光線高さが増加し、第１レンズ群の大型化を招く。
【００２６】
一方、条件式（７）の上限値を超えると、広角端での全長が短くなりすぎるか、望遠端での全長が長くなりすぎることになる。広角端での全長が短くなりすぎると、第３レンズ群の移動スペースが限定され、第３レンズ群の変倍への寄与が小さくなって、全体の収差補正が困難となる。望遠端での全長が長くなりすぎると、全長方向の小型化の妨げになるだけでなく、望遠端での周辺光量確保のために径方向が大型化したり、また、鏡胴の倒れ等の製作誤差による像性能の劣化も招きやすくなったりする。
なお、さらに望ましくは、以下の条件式（７）´を満足するのが良い。
０．１５  ＜  Ｘ１  ／ｆＴ  ＜  ０．３０            （７）´
第２レンズ群と変倍作用を分担する第３レンズ群の移動量に関しては、以下の条件式（８）を満足することが望ましい（請求項８に対応する）。
０．１０  ＜  Ｘ３／ｆＴ  ＜  ０．３０            （８）
ただし、Ｘ３は、広角端から望遠端への変倍に際する第３レンズ群の総移動量を表す。
条件式（８）の下限値を下回ると、第３レンズ群の変倍への寄与が小さくなって、第２ンズ群の負担が増加するか、第３レンズ群自体の屈折力を強めなければならなくなって、いずれにせよ、各種収差の悪化を招く。一方、条件式（８）の上限値を超えると、広角端におけるレンズ全長が長くなって、第１レンズ群を通過する光線高さが増加し、第１レンズ群の大型化を招く。
【００２７】
なお、さらに望ましくは、以下の条件式（８）´を満足するのが良い。
０．１４  ＜  Ｘ３  ／  ｆＴ  ＜  ０．２５            （８）´
加えて、収差補正の上から、各群の屈折力に関する以下の条件式（９）を満足することが望ましい（請求項１０に対応する）。
０．５０  ＜  ｜ｆ２｜  ／  ｆ３  ＜  ０．８５      （９）
ただし、ｆ１は、第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は、第２レンズ群の焦点距離、ｆ３は、第３レンズ群の焦点距離、ｆｗは、広角端における全系の焦点距離を表す。
条件式（９）の下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、条件式（９）の上限値を超えると、第３レンズ群の屈折力が強くなりすぎて、いずれにしろ変倍に際する収差変動が大きくなりやすくなる。
なお、さらに望ましくは、以下の条件式（９）´を満足するのが良い。
０．６０  ＜  ｜ｆ２｜  ／  ｆ３  ＜  ０．７５      （９）´
第１レンズ群は、物体側より像側に向かって順次、１枚の負レンズと、１枚の正レンズを有する構成であることが望ましい。より具体的には、物体側から像側に向かって順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側に強い凸面を向けた正レンズの２枚で構成するのが良い。
【００２８】
高変倍化、特に望遠端の焦点距離を長くするためには、望遠端における第２レンズ群・第３レンズ群・第４レンズ群の合成倍率を大きくしなければならず、それだけ、第１レンズ群で発生した収差が像面上で拡大されることになる。このため、高変倍化を進めるためには、第１レンズ群で発生する収差量を十分に小さく抑える必要があり、そのためには第１レンズ群を上述の構成とすることが望ましい。
第２レンズ群は、物体側から像側に向かって順に、像側に曲率の大きな面を向けた負レンズ、像側に曲率の大きな面を向けた負レンズ、物体側に曲率の大きな面を向けた正レンズの３枚からなることが望ましい。このように、第２レンズ群を、物体側から像側に向かって順に、負レンズ、負レンズ、正レンズという配置にすることで、第２レンズ群の主点を像側に下げる（移動する）ことが可能となり、望遠端時の光学系全長の短縮に寄与することができる。
このとき、第２レンズ群の各レンズは、以下の条件式（１０）、（１１）、（１２）を満足することが望ましい。
１．７５＜Ｎ２１＜２．１０、２５＜ν２１＜５５      （１０）
１．７５＜Ｎ２２＜２．１０、２５＜ν２２＜５５      （１１）
１．７５＜Ｎ２３＜２．１０、１５＜ν２３＜３５      （１２）
ただし、Ｎ２ｉは、第２レンズ群中で物体側から数えてｉ番目のレンズの屈折率、ν２ｉは、第２レンズ群中で物体側から数えてｉ番目のレンズのアッベ数を表す。
【００２９】
このような硝種を選択することにより、単色収差を十分に小さく抑えた上で、色収差のより良好な補正が可能となる。
第３レンズ群は、物体側から像側に向かって順に、正レンズ、正レンズ、負レンズの３枚で構成することが望ましい。ここで、物体側から２番目のレンズと３番目のレンズは適宜接合しても良い。また、第３レンズ群内の少なくとも一つの正レンズに、以下の条件式（１３）、（１４）を満たす光学ガラスを採用すると、色収差の良好な補正に効果がある。
６０．０＜νｄｐ３＜９３．０                      （１３）
０．００７＜Ｐｇ，Ｆｐ３−（−０．００１８０２×νｄ＋０．６４８３）＜０．０５５          （１４）
但し、νｄｐ３は、第３レンズ群内の正レンズの分散、Ｐｇ，Ｆｐ３は、その正レンズの部分分散比を表わす。
本発明のズームレンズにおいて、第４レンズ群は、主として射出瞳距離（テレセントリック性）の確保、およびその移動によるフォーカシングのために設けている。レンズ系の小型化のためには、第４レンズ群は、なるべく簡単な構成である必要があり、正レンズ１枚で構成することが望ましい。
【００３０】
また、本発明のズームレンズは、４群の構成に限ったものではない。変倍に際する収差の変動を抑えるなど、性能確保のために自由度を増加させる必要から、第４レンズ群の像側に第５レンズ群を有する構成とすることもできる。
良好な収差補正を保ちながらより小型化を進めるためには、非球面が不可欠であり、少なくとも第２レンズ群および第３レンズ群には、それぞれ１面以上の非球面を有することが望ましい。特に第２レンズ群においては、最も物体側レンズの物体側面を非球面とすると、広角化に伴って増大しがちな歪曲収差・非点収差等の補正に高い効果が得られる。
なお、非球面レンズとしては、光学ガラスや光学プラスチックを成型したもの（ガラスモールド非球面、プラスチックモールド非球面）や、ガラスレンズの面上に薄い樹脂層を成型し、その表面を非球面としたもの（ハイブリッド非球面、レプリカ非球面等と称される）等を使用することができる。
絞りの開放径は、変倍に係わらず一定とするのが機構上簡略となって良い。ただし、望遠端の開放径を広角端に比べて大きくすることにより、変倍に伴うＦナンバの変化を小さくすることもできる。
また、変化する焦点距離域に応じて絞りの開放径を細かく変化させることで、開口絞りを、より自由度を持って任意の位置に配設することも可能である。像面に到達する光量を減少させる必要があるときには、開口絞り径を小径化しても良いが、絞り径を大きく変えることなく、ＮＤフィルタ等の挿入により光量を減少させた方が、回折現象による解像力の低下を防止できて好ましい。
【実施例１】
【００３１】
次に、上述した本発明の第１の実施の形態に基づく、具体的なズームレンズの実施例（数値実施例）を詳細に説明する。実施例１、実施例２、実施例３、実施例４および実施例５は、本発明に係るズームレンズの具体的数値例による具体的構成の実施例である。本発明に係るズームレンズの実施例１〜実施例５においては、ズームレンズの構成およびその具体的な数値例を示している。
実施例１〜実施例５において、第４レンズ群の像面側に配設される平行平板からなる光学要素は、光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタのような各種の光学フィルタや、ＣＭＯＳイメージセンサのような受光素子のカバーガラス（シールガラス）等を想定したものであり、ここでは、これらをまとめてフィルタ等（ＦＭ）と総称することにする。
また、実施例１〜実施例５のズームレンズにおけるレンズを形成する材質については、実施例１〜実施例５の全てのズームレンズにおける第４レンズ群の正レンズの材質が光学プラスチックである以外は、全てのレンズの材質が光学ガラスである。
【００３２】
以下に本発明のズームレンズの具体的な数値実施例を示す。なお、全ての実施例において最大像高は、３．９３ｍｍである。ただし、広角端においては、発生させた負の歪曲収差分を、画像を拡大して生成する歪曲補正画像処理を適用するため、以下のように、歪曲収差量を考慮して最大像高を小さく設定してある。
広角端における歪曲収差量      広角端における最大像高
実施例１      −１２．７％                ３．６９８
実施例２      −１５．０％                ３．５１１
実施例３      −１４．６％                ３．６１３
実施例４      −１３．７％                ３．６１３
実施例５      −１６．３％                ３．４７０
そして、実施例１〜実施例５のズームレンズにおいては、上述したように、歪曲収差の画像処理による収差補正を行う。すなわち、実施例１〜実施例５のズームレンズにおいては、図２４に、受光素子の撮像範囲(並びに中間焦点距離および長焦点端（望遠端）における撮像範囲)をＴＦとし、短焦点端（広角端）における撮像範囲をＷＦとして、それぞれ示すように、矩形の受光素子受光面ＴＦ上に、短焦点端においては、撮像範囲ＷＦのような樽型の歪曲収差が発生する。
【００３３】
一方、中間焦点距離およびその近傍の状態や長焦点端においては、歪曲収差の発生が抑えられている。歪曲収差を電気的に補正するために、有効撮像範囲を、短焦点端では樽型形状（ＷＦ）とし、中間焦点距離や長焦点端では矩形状（ＴＦ）となるようにしている。そして、短焦点端における有効撮像範囲（ＷＦ）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。そのため、実施例１〜実施例４においては、短焦点端での像高を、中間焦点距離での像高や長焦点端での像高よりも小さくなるようにしている。その結果、各実施例の収差は、十分に補正されており、１０００万〜１５００万画素の受光素子に対応することが可能となっている。本発明のようにズームレンズを構成することで、十分な小型化を達成しながら非常に良好な像性能を確保し得ることは、実施例１〜５より明らかである。
【００３４】
なお、実施例１〜実施例５における記号の意味は、以下の通りである。
【００３５】
ｆ：全系の焦点距離
Ｆ：Ｆ値（Ｆナンバ）
ω：半画角
Ｒ：曲率半径
Ｄ：面間隔
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ４：４次の非球面係数
Ａ６：６次の非球面係数
Ａ８：８次の非球面係数
Ａ１０：１０次の非球面係数
Ａ１２：１２次の非球面係数
Ａ１４：１４次の非球面係数
但し、ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をＣ、光軸からの高さをＨとするとき、面頂点から光軸方向の変位量をＡ２ｉとして、非球面は、次式で定義される。
【００３６】
【数１】
2012163678.tif 000003
【００３７】
図１は、本発明の第１の実施の形態の実施例１に係るズームレンズの光学系の構成および短焦点端（広角端）から所定の中間焦点距離を経て長焦点端（望遠端）へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は短焦点端（Ｗｉｄｅ）における光軸に沿った断面図、（ｂ）は短焦点端と中間焦点距離との中間の焦点距離（Ｗｉｄｅ−Ｍｅａｎ）における光軸に沿った断面図、（ｃ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）における光軸に沿った断面図、（ｄ）は中間焦点距離と長焦点端（望遠端）との中間の焦点距離（Ｍｅａｎ−Ｔｅｌｅ）における光軸に沿った断面図および（ｅ）は長焦点端（望遠端〜Ｔｅｌｅ）における光軸に沿った断面図である。なお、実施例１のレンズ群配置を示す図１において、図示左側が物体（被写体）側である。
図１に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、そして正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを配置し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＡＤを配している。第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２を有してなり、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５を有してなり、第３レンズ群Ｇ３は、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７および第８レンズＬ８を有してなり、そして第４レンズ群Ｇ４は、単一のレンズＬ９を有してなる。
【００３８】
第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りＡＤは、各群とは独立に動作する。図１には、各光学面の面番号も示している。なお、図１における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
短焦点端（広角端）から長焦点端（望遠端）への変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、そして第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、それぞれの長焦点端における位置が、短焦点端における位置よりも物体側に位置するように移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズ（負レンズ）Ｌ１と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズであって、その像面側に非球面を形成している非球面レンズからなる第２レンズＬ２とを配している。第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００３９】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その両面側に非球面を形成している非球面レンズからなる第３レンズＬ３と、像側に凹面を向けた平凹レンズからなる第４レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第５レンズＬ５とを配している。
開口絞りＡＤは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に介挿配置されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズであり且つ両面に非球面を形成した非球面レンズからなる第６レンズＬ６と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第７レンズＬ７と、像側により強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第８レンズＬ８とを配している。第７レンズＬ７と第８レンズＬ８の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側により強い凸面を向けた正メニスカスレンズであり、且つ物体側を非球面とした非球面レンズからなる単一の正レンズのみからなる第９レンズＬ９を配している。
【００４０】
この場合、図１に示すように、短焦点端（広角端）から長焦点端（望遠端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は像側から物体側へほぼ単調に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に軌跡を描いて移動し、第３レンズ群Ｇ３は像側から物体側へ移動し、そして第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例１における各光学要素の光学特性は、次表１の通りである。
尚、各実施例中の硝種名中、「ＨＯＹＡ」とあるのは、ＨＯＹＡ株式会社製の光学硝種名であり、「ＯＨＡＲＡ」とあるのは、株式会社オハラ社製の光学硝種名である。
【００４１】
【表１】
2012163678.tif 000004
【００４２】
表１において、面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した面番号のレンズ面が非球面であり、また、ガラス名の後には、硝材の製造メーカー名を、ＨＯＹＡ（ＨＯＹＡ株式会社）およびＯＨＡＲＡ（株式会社オハラ）として略記した。これらは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表１においては、「＊」が付された第３面、第４面、第５面、第１１面、第１２面および第１６面の各光学面が非球面であり、式（１５）における各非球面のパラメータは、次の通りである。
第3面
K=0.0, A4=1.38534E-05, A6=-1.36558E-07, A8=4.23666E-09, A10=-7.91700E-11, A12=7.38515E-13, A14=-2.69924E-15
第4面
K=0.0, A4=-9.98880E-04, A6=8.92076E-05, A8=-4.18167E-06, A10=1.11131E-07, A12=-1.55688E-09, A14=8.27730E-12
第5面
K=-2.19466, A4=8.79976E-04, A6=8.83949E-05, A8=-7.03657E-07, A10=2.18952E-09, A12=-1.14906E-09, A14=4.93038E-11
第11面
K=-0.92885, A4=-2.87456E-04, A6=8.66987E-06, A8=-6.95226E-08, A10=-4.94536E-08, A12=3.37194E-10, 
第12面
K=-0.26012, A4=3.33383E-04, A6=1.65180E-05, A8=-1.35670E-06
第16面
K=2.72476, A4=-3.92208E-04, A6=1.65553E-05, A8=-2.19423E-06, A10=7.28806E-08, A12=-3.73628E-10, A14=-4.47617E-11
この実施例１においては、全光学系の焦点距離ｆ、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＢ、開口絞りＡＤと第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の可変間隔ＤＤ、そして第４レンズ群Ｇ４とフィルタＦＭ等との間の可変間隔ＤＥは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００４３】
【表２】
2012163678.tif 000005
【００４４】
また、広角端（Ｔｅｌｅ）における像高Ｙ′は、上記した通りである。図２４を参照して、先に述べたように、歪曲収差の画像処理による収差補正を行うため、受光素子の撮像範囲に望遠端（および中間焦点距離）における撮像範囲をほぼ一致させて、矩形の撮像範囲とし、広角（Ｗｉｄｅ）端では、Ｙ′は、上記した値として、広角端における撮像範囲が樽型となるような歪曲収差を発生させる。そして、広角端における樽型の有効撮像範囲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。
上述した実施例１における条件式（１）〜条件式（９）に対応する値は、次のようになり、それぞれ条件式（１）〜条件式（９）を満足している。
条件式（１）の値  １．６７
条件式（２）の値  ０．１３７
条件式（３）の値  ６３．８５
条件式（４）の値  ０．００８４
条件式（５）の値  ６．３１
条件式（６）の値  ０．８７
条件式（７）の値  ０．２２３
条件式（８）の値  ０．１６１
条件式（９）の値  ０．６５０
また、図２、図３および図４に、それぞれ、実施例１の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差（横収差）の各収差図を示している。なお、これらの図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差（横収差）の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
【実施例２】
【００４５】
図５は、本発明の第１の実施の形態の実施例２に係るズームレンズの光学系の構成および短焦点端（広角端）から所定の中間焦点距離を経て長焦点端（望遠端）へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は短焦点端（広角端、Ｗｉｄｅ）における光軸に沿った断面図、（ｂ）は短焦点端と中間焦点距離との中間の焦点距離（Ｗｉｄｅ−Ｍｅａｎ）における光軸に沿った断面図、（ｃ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）における光軸に沿った断面図、（ｄ）は中間焦点距離と長焦点端（望遠端）との中間の焦点距離（Ｍｅａｎ−Ｔｅｌｅ）における光軸に沿った断面図および（ｅ）は長焦点端（望遠端〜Ｔｅｌｅ）における光軸に沿った断面図である。なお、実施例２のレンズ群配置を示す図２において、図示左側が物体（被写体）側である。
図５に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、そして正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを配置し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＡＤを配している。第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２を有してなり、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５を有してなり、第３レンズ群Ｇ３は、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７および第８レンズＬ８を有してなり、そして第４レンズ群Ｇ４は、単一のレンズＬ９を有してなる。
【００４６】
第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りＡＤは、各群とは独立に動作する。図５には、各光学面の面番号も示している。なお、図５における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
短焦点端（広角端）から長焦点端（望遠端）への変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、そして第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、それぞれの長焦点端における位置が、短焦点端における位置よりも物体側に位置するように移動する。
【００４７】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズ（負レンズ）Ｌ１と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズであって、その像面側に非球面を形成している非球面レンズからなる第２レンズＬ２とを配している。第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その両面側に非球面を形成している非球面レンズからなる第３レンズＬ３と、像側に凹面を向けた平凹レンズからなる第４レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第５レンズＬ５とを配している。
開口絞りＡＤは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に介挿配置されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズであり且つ両面に非球面を形成した非球面レンズからなる第６レンズＬ６と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第７レンズＬ７と、像側により強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第８レンズＬ８とを配している。第７レンズＬ７と第８レンズＬ８の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００４８】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側により強い凸面を向けた両凸レンズであり、且つ物体側を非球面とした非球面レンズからなる単一の正レンズのみからなる第９レンズＬ９を配している。
この場合、図５に示すように、短焦点端（広角端）から長焦点端（望遠端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は像側から物体側へほぼ単調に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に軌跡を描いて移動し、第３レンズ群Ｇ３は像側から物体側へ移動し、そして第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例２における各光学要素の光学特性は、次表３の通りである。
尚、各実施例中の硝種名中、「ＨＯＹＡ」とあるのは、ＨＯＹＡ株式会社製の光学硝種名であり、「ＯＨＡＲＡ」とあるのは、株式会社オハラ社製の光学硝種名である。
【００４９】
【表３】
2012163678.tif 000006
【００５０】
表３において、面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した面番号のレンズ面が非球面であり、また、ガラス名の後には、硝材の製造メーカー名を、ＨＯＹＡ（ＨＯＹＡ株式会社）およびＯＨＡＲＡ（株式会社オハラ）として略記した。これらは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表３においては、「＊」が付された第３面、第４面、第５面、第１１面、第１２面および第１６面の各光学面が非球面であり、式（１５）における各非球面のパラメータは、次の通りである。
第3面
K=0.0, A4=1.60890E-05, A6=-1.80391E-07, A8=4.53264E-09, A10=-6.60808E-11, A12=4.50767E-13, A14=-1.03037E-15
第4面
K=0.0, A4=-1.59015E-03, A6=1.25181E-04, A8=-5.06732E-06, A10=1.14533E-07, A12=-1.30081E-09, A14=4.79409E-12
第5面
K=-0.38578, A4=-1.72646E-03, A6=1.39845E-04, A8=-2.34125E-06, A10=4.33206E-08, A12=-7.99599E-10, A14=1.91470E-11
第11面
K=0.81202, A4=-1.22486E-03, A6=-4.81345E-05, A8=2.13060E-06, A10=-1.87468E-07, A12=-3.08470E-09,
第12面
K=-7.04399, A4=-7.35147E-04, A6=3.77826E-05, A8=-1.14398E-06
第16面
K=3.13290, A4=-2.51764E-04, A6=6.28570E-06, A8=-1.32660E-06, A10=4.61734E-08, A12=-5.37347E-10, A14=-2.06217E-11
この実施例２においては、全光学系の焦点距離ｆ、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＢ、開口絞りＡＤと第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の可変間隔ＤＤ、そして第４レンズ群Ｇ４とフィルタＦＭ等との間の可変間隔ＤＥは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００５１】
【表４】
2012163678.tif 000007
【００５２】
また、広角端（Ｔｅｌｅ）における像高Ｙ′は、上記した通りであり、図２４を参照して、先に述べたように、歪曲収差の画像処理による収差補正を行うため、受光素子の撮像範囲に望遠端（および中間焦点距離）における撮像範囲をほぼ一致させて、矩形の撮像範囲とし、広角（Ｗｉｄｅ）端では、Ｙ′は、上記した値として、広角端における撮像範囲が樽型となるような歪曲収差を発生させる。そして、広角端における樽型の有効撮像範囲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。
上述した実施例２における条件式（１）〜条件式（９）に対応する値は、次のようになり、それぞれ条件式（１）〜条件式（９）を満足している。
【００５３】
条件式（１）の値  １．６６
条件式（２）の値  ０．１４０
条件式（３）の値  ６７．０２
条件式（４）の値  ０．００８１
条件式（５）の値  ６．２７
条件式（６）の値  ０．９１
条件式（７）の値  ０．２２０
条件式（８）の値  ０．１６６
条件式（９）の値  ０．６５６
また、図６、図７および図８に、それぞれ、実施例２の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差（横収差）の各収差図を示している。なお、これらの図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差（横収差）の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
【実施例３】
【００５４】
図９は、本発明の第１の実施の形態の実施例３に係るズームレンズの光学系の構成および短焦点端（広角端）から所定の中間焦点距離を経て長焦点端（望遠端）へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は短焦点端（Ｗｉｄｅ）における光軸に沿った断面図、（ｂ）は短焦点端と中間焦点距離との中間の焦点距離（Ｗｉｄｅ−Ｍｅａｎ）における光軸に沿った断面図、（ｃ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）における光軸に沿った断面図、（ｄ）は中間焦点距離と長焦点端（望遠端）との中間の焦点距離（Ｍｅａｎ−Ｔｅｌｅ）における光軸に沿った断面図および（ｅ）は長焦点端（望遠端〜Ｔｅｌｅ）における光軸に沿った断面図である。なお、実施例３のレンズ群配置を示す図９において、図示左側が物体（被写体）側である。
図９に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、そして正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを配置し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＡＤを配している。第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２を有してなり、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５を有してなり、第３レンズ群Ｇ３は、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７および第８レンズＬ８を有してなり、そして第４レンズ群Ｇ４は、単一のレンズＬ９を有してなる。
【００５５】
短焦点端（広角端）から長焦点端（望遠端）への変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、そして第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、それぞれの長焦点端における位置が、短焦点端における位置よりも物体側に位置するように移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズ（負レンズ）Ｌ１と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズであって、その像面側に非球面を形成している非球面レンズからなる第２レンズＬ２とを配している。第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その両面側に非球面を形成している非球面レンズからなる第３レンズＬ３と、像側に凹面を向けた平凹負レンズからなる第４レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第５レンズＬ５とを配している。
【００５６】
開口絞りＡＤは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に介挿配置されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズであり且つ両面に非球面を形成した非球面レンズからなる第６レンズＬ６と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第７レンズＬ７と、像側により強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第８レンズＬ８とを配している。第７レンズＬ７と第８レンズＬ８の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側により強い凸面を向けた正メニスカスレンズであり、且つ物体側を非球面とした非球面レンズからなる単一の正レンズのみからなる第９レンズＬ９を配している。
この場合、図９に示すように、短焦点端（広角端）から長焦点端（望遠端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は像側から物体側へほぼ単調に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に軌跡を描いて移動し、第３レンズ群Ｇ３は像側から物体側へ移動し、そして第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例３における各光学要素の光学特性は、次表５の通りである。
尚、各実施例中の硝種名中、「ＨＯＹＡ」とあるのは、ＨＯＹＡ株式会社製の光学硝種名であり、「ＯＨＡＲＡ」とあるのは、株式会社オハラ社製の光学硝種名である。
【００５７】
【表５】
2012163678.tif 000008
【００５８】
表５において、面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した面番号のレンズ面が非球面であり、また、ガラス名の後には、硝材の製造メーカー名を、ＨＯＹＡ（ＨＯＹＡ株式会社）およびＯＨＡＲＡ（株式会社オハラ）として略記した。これらは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表５においては、「＊」が付された第３面、第４面、第５面、第１１面、第１２面および第１６面の各光学面が非球面であり、式（１５）における各非球面のパラメータは、次の通りである。
第3面
K=0.0, A4=1.47088E-05, A6=-1.27888E-07, A8=3.95861E-09, A10=-7.48959E-11, A12=7.10833E-13, A14=-2.64943E-15
第4面
K=0.0, A4=-1.26621E-03, A6=1.03053E-04, A8=-4.35090E-06, A10=1.06357E-07, A12=-1.45333E-09,A14=8.62186E-12
第5面
K=-2.38476, A4=4.68507E-04, A6=8.47748E-05, A8=-2.61143E-07, A10=-2.70309E-08, A12=-1.14906E-09, A14=4.93038E-11
第11面
K=-0.95725, A4=-2.26398E-04, A6=1.23171E-05, A8=-1.22399E-06, A10=-2.39294E-08, A12=3.37194E-10
第12面
K=0.02305, A4=2.46666E-04, A6=1.51715E-05, A8=-1.84438E-06
第16面
K=2.40182, A4=-4.38803E-04, A6=1.44573E-05, A8=-2.12058E-06, A10=7.12042E-08, A12=-3.73628E-10, A14=-4.47617E-11
この実施例３においては、全光学系の焦点距離ｆ、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＢ、開口絞りＡＤと第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の可変間隔ＤＤ、そして第４レンズ群Ｇ４とフィルタＦＭ等との間の可変間隔ＤＥは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００５９】
【表６】
2012163678.tif 000009
【００６０】
また、広角端（Ｔｅｌｅ）における像高Ｙ′は、上記した通りであり、図２４を参照して、先に述べたように、歪曲収差の画像処理による収差補正を行うため、受光素子の撮像範囲に望遠端（および中間焦点距離）における撮像範囲をほぼ一致させて、矩形の撮像範囲とし、広角（Ｗｉｄｅ）端では、Ｙ′は、上記した値として、広角端における撮像範囲が樽型となるような歪曲収差を発生させる。そして、広角端における樽型の有効撮像範囲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。
上述した実施例３における条件式（１）〜条件式（９）に対応する値は、次のようになり、それぞれ条件式（１）〜条件式（９）を満足している。
【００６１】
条件式（１）の値  １．７１
条件式（２）の値  ０．１１５
条件式（３）の値  ７１．６８
条件式（４）の値  ０．０２１１
条件式（５）の値  ６．７３
条件式（６）の値  ０．８９
条件式（７）の値  ０．２４４
条件式（８）の値  ０．１８５
条件式（９）の値  ０．６５６
また、図１０、図１１および図１２に、それぞれ、実施例３の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差（横収差）の各収差図を示している。なお、これらの図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差（横収差）の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
【実施例４】
【００６２】
図１３は、本発明の第１の実施の形態の実施例４に係るズームレンズの光学系の構成および短焦点端（広角端）から所定の中間焦点距離を経て長焦点端（望遠端）へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は短焦点端（Ｗｉｄｅ）における光軸に沿った断面図、（ｂ）は短焦点端と中間焦点距離との中間の焦点距離（Ｗｉｄｅ−Ｍｅａｎ）における光軸に沿った断面図、（ｃ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）における光軸に沿った断面図、（ｄ）は中間焦点距離と長焦点端（望遠端）との中間の焦点距離（Ｍｅａｎ−Ｔｅｌｅ）における光軸に沿った断面図および（ｅ）は長焦点端（望遠端〜Ｔｅｌｅ）における光軸に沿った断面図である。なお、実施例４のレンズ群配置を示す図１３において、図示左側が物体（被写体）側である。
図１３に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、そして正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを配置し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＡＤを配している。第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２を有してなり、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５を有してなり、第３レンズ群Ｇ３は、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７および第８レンズＬ８を有してなり、そして第４レンズ群Ｇ４は、単一のレンズＬ９を有してなる。
【００６３】
第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りＡＤは、各群とは独立に動作する。
短焦点端（広角端）から長焦点端（望遠端）への変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、そして第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、それぞれの長焦点端における位置が、短焦点端における位置よりも物体側に位置するように移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズ（負レンズ）Ｌ１と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズであって、その像面側に非球面を形成している非球面レンズからなる第２レンズＬ２とを配している。第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００６４】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その両面側に非球面を形成している非球面レンズからなる第３レンズＬ３と、像側に凹面を向けた平凹負レンズからなる第４レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第５レンズＬ５とを配している。
開口絞りＡＤは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に介挿配置されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズであり且つ両面に非球面を形成した非球面レンズからなる第６レンズＬ６と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第７レンズＬ７と、像側により強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第８レンズＬ８とを配している。第７レンズＬ７と第８レンズＬ８の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側により強い凸面を向けた正メニスカスレンズであり、且つ物体側を非球面とした非球面レンズからなる単一の正レンズのみからなる第９レンズＬ９を配している。
【００６５】
この場合、図１３に示すように、短焦点端（広角端）から長焦点端（望遠端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は像側から物体側へほぼ単調に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に軌跡を描いて移動し、第３レンズ群Ｇ３は像側から物体側へ移動し、そして第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例１における各光学要素の光学特性は、次表７の通りである。
尚、各実施例中の硝種名中、「ＨＯＹＡ」とあるのは、ＨＯＹＡ株式会社製の光学硝種名であり、「ＯＨＡＲＡ」とあるのは、株式会社オハラ社製の光学硝種名である。
【００６６】
【表７】
2012163678.tif 000010
【００６７】
表７において、面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した面番号のレンズ面が非球面であり、また、ガラス名の後には、硝材の製造メーカー名を、ＨＯＹＡ（ＨＯＹＡ株式会社）およびＯＨＡＲＡ（株式会社オハラ）として略記した。これらは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表７においては、「＊」が付された第３面、第４面、第５面、第１１面、第１２面および第１６面の各光学面が非球面であり、式（１５）における各非球面のパラメータは、次の通りである。
第3面
K=0.0, A4=1.49894E-05, A6=-1.40144E-07, A8=4.23245E-09, A10=-7.76864E-11, A12=7.14614E-13, A14=-2.58018E-15
第4面
K=0.0, A4=-1.20047E-03, A6=9.84183E-05, A8=-4.31381E-06, A10=1.11173E-07, A12=-1.54068E-09, A14=8.27730E-12
第5面
K=-2.38739, A4=6.43740E-04, A6=9.06969E-05, A8=-1.76778E-06, A10=6.78323E-08, A12=-1.14906E-09, A14=4.93038E-11
第11面
K=-0.91650, A4=-2.51890E-04, A6=8.55324E-06, A8=-2.78172E-07, A10=-4.11220E-08, A12=3.37194E-10
第12面
K=-0.04544, A4=2.91654E-04, A6=1.67121E-05, A8=-1.39509E-06
第16面
K=2.46757, A4=-4.24708E-04, A6=1.47288E-05, A8=-2.13510E-06, A10=7.15894E-08, A12=-3.73628E-10, A14=-4.47617E-11
この実施例４においては、全光学系の焦点距離ｆ、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＢ、開口絞りＡＤと第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の可変間隔ＤＤ、そして第４レンズ群Ｇ４とフィルタＦＭ等との間の可変間隔ＤＥは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００６８】
【表８】
2012163678.tif 000011
【００６９】
また、広角端（Ｔｅｌｅ）における像高Ｙ′は、上記した通りであり、図２４を参照して、先に述べたように、歪曲収差の画像処理による収差補正を行うため、受光素子の撮像範囲に望遠端（および中間焦点距離）における撮像範囲をほぼ一致させて、矩形の撮像範囲とし、広角（Ｗｉｄｅ）端では、Ｙ′は、上記した値として、広角端における撮像範囲が樽型となるような歪曲収差を発生させる。そして、広角端における樽型の有効撮像範囲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。
上述した実施例４における条件式（１）〜条件式（９）に対応する値は、次のようになり、それぞれ条件式（１）〜条件式（９）を満足している。
条件式（１）の値  １．６６
条件式（２）の値  ０．１５４
条件式（３）の値  ７１．６８
条件式（４）の値  ０．０２１１
条件式（５）の値  ６．７４
条件式（６）の値  ０．９０
条件式（７）の値  ０．２５７
条件式（８）の値  ０．１８１
条件式（９）の値  ０．６６７
また、図１４、図１５および図１６に、それぞれ、実施例４の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差（横収差）の各収差図を示している。
【実施例５】
【００７０】
図１７は、本発明の第１の実施の形態の実施例５に係るズームレンズの光学系の構成および短焦点端（広角端）から所定の中間焦点距離を経て長焦点端（望遠端）へのズーミングに伴うズーム軌跡を示しており、（ａ）は短焦点端（広角端、Ｗｉｄｅ）における光軸に沿った断面図、（ｂ）は短焦点端と中間焦点距離との中間の焦点距離（Ｗｉｄｅ−Ｍｅａｎ）における光軸に沿った断面図、（ｃ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）における光軸に沿った断面図、（ｄ）は中間焦点距離と長焦点端（望遠端）との中間の焦点距離（Ｍｅａｎ−Ｔｅｌｅ）における光軸に沿った断面図および（ｅ）は長焦点端（望遠端〜Ｔｅｌｅ）における光軸に沿った断面図である。なお、実施例５のレンズ群配置を示す図１７において、図示左側が物体（被写体）側である。
図１７に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、そして正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを配置し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＡＤを配している。第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２を有してなり、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５を有してなり、第３レンズ群Ｇ３は、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７および第８レンズＬ８を有してなり、そして第４レンズ群Ｇ４は、単一のレンズＬ９を有してなる。
【００７１】
第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りＡＤは、各群とは独立に動作する。
短焦点端（広角端）から長焦点端（望遠端）への変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、そして第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、それぞれの長焦点端における位置が、短焦点端における位置よりも物体側に位置するように移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズ（負レンズ）Ｌ１と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズであって、その像面側に非球面を形成している非球面レンズからなる第２レンズＬ２とを配している。第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００７２】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に向かって、順次、像側に強い凹面を向けた両凹レンズであって、その両面側に非球面を形成している非球面レンズからなる第３レンズＬ３と、像側に凹面を向けた平凹負レンズからなる第４レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第５レンズＬ５とを配している。
開口絞りＡＤは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に介挿配置されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズであり且つ両面に非球面を形成した非球面レンズからなる第６レンズＬ６と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第７レンズＬ７と、像側により強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第８レンズＬ８とを配している。第７レンズＬ７と第８レンズＬ８の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側により強い凸面を向けた正メニスカスレンズであり、且つ物体側を非球面とした非球面レンズからなる単一の正レンズのみからなる第９レンズＬ９を配している。
この場合、図１７に示すように、短焦点端（広角端）から長焦点端（望遠端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は像側から物体側へほぼ単調に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に軌跡を描いて移動し、第３レンズ群Ｇ３は像側から物体側へ移動し、そして第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例５における各光学要素の光学特性は、次表９の通りである。
【００７３】
【表９】
2012163678.tif 000012
【００７４】
表９において、面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。
すなわち、表９においては、「＊」が付された第３面、第４面、第５面、第１１面、第１２面および第１６面の各光学面が非球面であり、式（１５）における各非球面のパラメータは、次の通りである。
第3面
K=0.0, A4=1.32759E-05, A6=-1.27159E-07, A8=4.01608E-09, A10=-7.60338E-11, A12=7.16671E-13, A14=-2.62900E-15
第4面
K=0.0, A4=-1.02996E-03, A6=9.62879E-05, A8=-4.27896E-06, A10=1.09299E-07, A12=-1.54650E-09, A14=9.38849E-12
第5面
K=-2.80066, A4=4.78146E-04, A6=8.02750E-05, A8=-1.04189E-06, A10=-3.41761E-09, A12=-1.14906E-09, A14=4.93038E-11
第11面
K=-0.87344, A4=-2.59886E-04, A6=1.02268E-05, A8=-6.00996E-07, A10=-2.57211E-08, A12=3.37194E-10
第12面
K=-0.15171, A4=2.54774E-04, A6=1.23862E-05, A8=-1.20226E-06
第16面
K=2.85885, A4=-3.58595E-04, A6=1.26921E-05, A8=-2.00267E-06, A10=6.96542E-08, A12=-3.73628E-10, A14=-4.47617E-11
この実施例５においては、全光学系の焦点距離ｆ、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＢ、開口絞りＡＤと第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の可変間隔ＤＤ、そして第４レンズ群Ｇ４とフィルタＦＭ等との間の可変間隔ＤＥは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００７５】
【表１０】
2012163678.tif 000013
【００７６】
また、広角端（Ｔｅｌｅ）における像高Ｙ′は、上記した通りであり、図２４を参照して、先に述べたように、歪曲収差の画像処理による収差補正を行うため、受光素子の撮像範囲に望遠端（および中間焦点距離）における撮像範囲をほぼ一致させて、矩形の撮像範囲とし、広角（Ｗｉｄｅ）端では、Ｙ′は、上記した値として、広角端における撮像範囲が樽型となるような歪曲収差を発生させる。そして、広角端における樽型の有効撮像範囲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。
上述した実施例５における条件式（１）〜条件式（９）に対応する値は、次のようになり、それぞれ条件式（１）〜条件式（９）を満足している。
【００７７】
条件式（１）の値  １．８２
条件式（２）の値  ０．１２８
条件式（３）の値  ６３．８５
条件式（４）の値  ０．００８４
条件式（５）の値  ６．３３
条件式（６）の値  ０．８９
条件式（７）の値  ０．１５３
条件式（８）の値  ０．１６３
条件式（９）の値  ０．６４５
また、図１８、図１９および図２０に、それぞれ、実施例５の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差（横収差）の各収差図を示している。なお、これらの図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差（横収差）の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
【００７８】
次に、上述した本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズを撮像用光学系として採用して構成した本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラについて図２１〜図２３を参照して説明する。図２１は、物体側、すなわち被写体側、である前面側から見たデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図、図２２は、撮影者側である背面側から見たデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図であり、図２３は、デジタルカメラの機能構成を示す模式的ブロック図である。なお、ここでは、デジタルカメラを例にとって撮像装置について説明しているが、在来の画像記録媒体として銀塩フィルムを用いる銀塩フィルムカメラに本発明に係るズームレンズを採用してもよい。また、いわゆるＰＤＡ（personal data assistant）や携帯電話機等の携帯情報端末装置のような情報装置にカメラ機能を組み込んだものが広く用いられている。このような情報装置も外観は若干異にするもののデジタルカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような情報装置における撮像用光学系として、本発明に係るズームレンズを採用してもよい。
【００７９】
図２１および図２２に示すように、デジタルカメラは、撮影レンズ１０１、光学ファインダ１０２、ストロボ（フラッシュライト）１０３、シャッタボタン１０４、カメラボディ１０５、電源スイッチ１０６、液晶モニタ１０７、操作ボタン１０８、メモリカードスロット１０９およびズームスイッチ１１０等を具備している。さらに、図２３に示すように、デジタルカメラは、中央演算装置（ＣＰＵ）１１１、画像処理装置１１２、受光素子１１３、信号処理装置１１４、半導体メモリ１１５および通信カード等１１６を備えている。
デジタルカメラは、撮像用光学系としての撮影レンズ１０１と、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）撮像素子またはＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等を用いてイメージセンサとして構成された受光素子１１３とを有しており、撮影レンズ１０１によって結像される被写体（物体）光学像を受光素子１１３によって読み取る。この撮影レンズ１０１として、上述した第１の実施の形態において説明したような本発明に係るズームレンズを用いる（請求項１１または請求項１２に対応）。
受光素子１１３の出力は、中央演算装置１１１によって制御される信号処理装置１１４によって処理され、デジタル画像情報に変換される。すなわち、このようなデジタルカメラは、撮像された画像（被写体画像）をデジタル画像情報に変換する手段を含んでおり、この手段は、実質的に、受光素子１１３、信号処理装置１１４およびこれらを制御する中央演算装置（ＣＰＵ）１１１等により構成される。
【００８０】
信号処理装置１１４によってデジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置１１１によって制御される画像処理装置１１２において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ１１５に記録される。この場合、半導体メモリ１１５は、メモリカードスロット１０９に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に（オンボードで）内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ１０７には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ１１５に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ１１５に記録した画像は、通信カードスロット（図示していない）に装填した通信カード等１１６を介して外部へ送信することも可能である。
撮影レンズ１０１は、カメラの携帯時には、その対物面がレンズバリア（図示していない）により覆われており、ユーザが電源スイッチ１０６を操作して電源を投入すると、レンズバリアが開き、対物面が露出する構成とする。このとき、撮影レンズ１０１の鏡胴の内部では、ズームレンズを構成する各群の光学系が、例えば短焦点端（広角端）の配置となっており、ズームスイッチ１１０を操作することによって、各群光学系の配置が変更されて、中間焦点距離を経て長焦点端（望遠端）への変倍動作を行うことができる。なお、光学ファインダ１０２の光学系も撮影レンズ１０１の画角の変化に連動して変倍するようにすることが望ましい。
【００８１】
多くの場合、シャッタボタン１０４の半押し操作により、フォーカシングがなされる。本発明に係るズームレンズ（請求項１〜請求項１０で定義され、あるいは前述した実施例１〜実施例５に示されるズームレンズ）におけるフォーカシングは、ズームレンズを構成する複数群の光学系の一部の群の移動、または受光素子の移動などによって行うことができる。シャッタボタン１０４をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
半導体メモリ１１５に記録した画像を液晶モニタ１０７に表示させたり、通信カード等１１６を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン１０８を所定のごとく操作する。半導体メモリ１１５および通信カード等１１６は、メモリカードスロット１０９および通信カードスロット等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
上述のようなデジタルカメラ（撮像装置）または情報装置には、既に述べた通り、第１の実施の形態に示されたようなズームレンズを用いて構成した撮影レンズ１０１を撮像用光学系として使用することができる。したがって、１、０００万画素〜１，５００万画素またはそれ以上の画素数の受光素子を使用した高画質で小型のデジタルカメラ（撮像装置）または情報装置を実現することができる。
【００８２】
また、銀塩カメラのズーム撮影レンズや投影機の投射レンズとしても応用が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
Ｇ１  第１レンズ群（正）
Ｇ２  第２レンズ群（負）
Ｇ３  第３レンズ群（正）
Ｇ４  第４レンズ群（正）
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９  第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ、第６レンズ、第７レンズ、第８レンズ、第９レンズ
ＡＤ  開口絞り
ＦＭ  フィルタ等
１０１  撮影レンズ
１０２  光学ファインダ
１０３  ストロボ（フラッシュライト）
１０４  シャッタボタン
１０５  カメラボディ
１０６  電源スイッチ
１０７  液晶モニタ
１０８  操作ボタン
１０９  メモリカードスロット
１１０  ズームスイッチ
１１１  中央演算装置（ＣＰＵ）
１１２  画像処理装置
１１３  受光素子
１１４  信号処理装置
１１５  半導体メモリ
１１６  通信カード等
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】特開２００８−２０３４５３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２６７４３号公報
【特許文献３】特開２００１−３１８３１２号公報
【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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