(57)【要約】【課題】沈胴時の薄型化と高変倍比化を両立しやすいズームレンズ等を提供すること。【解決手段】物体側から像側に順に、広角端にて負の前側レンズ群と、広角端にて正の後側レンズ群とからなり、前側レンズ群は、物体側から順に、正の第１レンズ群と、負の第２レンズ群とからなり、後側レンズ群は、物体側から順に、正の第３レンズ群と、第３レンズ群よりも像側のリアレンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、リアレンズ群のそれぞれの群間の距離が変化し、広角端よりも望遠端にて、第１レンズ群と第２レンズ群との距離が広がり、第２レンズ群と第３レンズ群との距離が狭まり、第３レンズ群とリアレンズ群との距離が変化し、第１レンズ群は物体側に位置し、第３レンズ群は物体側に位置し、所定の条件式を満足する。【選択図】図１
2009098458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側に順に、
広角端にて負の屈折力を持つ前側レンズ群と、
広角端にて正の屈折力を持つ後側レンズ群とからなり、
前記前側レンズ群は、物体側から順に、
正の屈折力を持つ第１レンズ群と、
負の屈折力を持つ第２レンズ群とからなり、
前記後側レンズ群は、物体側から順に、
正の屈折力を持つ第３レンズ群と、
第３レンズ群よりも像側のリアレンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍の際に、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記リアレンズ群のそれぞれの群間の距離が変化し、
広角端よりも望遠端にて、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との距離が広がり、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との距離が狭まり、
前記第３レンズ群と前記リアレンズ群との距離が変化し、
前記第１レンズ群は物体側に位置し、
前記第３レンズ群は物体側に位置し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．１０＜（ΣＤ1-R）／ｆt＜０．２８    ・・・（１）
ただし、
ΣＤ1-Rは、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、リアレンズ群中のレンズ群の光軸上での厚さの和であり、それぞれのレンズ群の厚さはそれぞれのレンズ群における最も物体側のレンズの物体側面から最も像側のレンズの像側面までの実距離、
ｆtは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項２】
物体側から像側に順に、
広角端にて負の屈折力を持つ前側レンズ群と、
広角端にて正の屈折力を持つ後側レンズ群とからなり、
前記前側レンズ群は、物体側から順に、
正の屈折力を持つ第１レンズ群と、
負の屈折力を持つ第２レンズ群とからなり、
前記後側レンズ群は、物体側から順に、
正の屈折力を持つ第３レンズ群と、
第３レンズ群よりも像側のリアレンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍の際に、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記リアレンズ群のそれぞれの群間の距離が変化し、
広角端よりも望遠端にて、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との距離が広がり、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との距離が狭まり、
前記第３レンズ群と前記リアレンズ群との距離が変化し、
前記第１レンズ群は物体側に位置し、
前記第３レンズ群は物体側に位置し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．０５＜（ΣＤ12R）／ｆt＜０．１９    ・・・（２）
ただし、
ΣＤ12Rは、第１レンズ群、第２レンズ群、リアレンズ群中のレンズ群の光軸上での厚さの和であり、それぞれのレンズ群の厚さはそれぞれのレンズ群における最も物体側のレンズの物体側面から最も像側のレンズの像側面までの実距離、
ｆtは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項３】
前記リアレンズ群が正の屈折力を持つことを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記リアレンズ群は広角端から望遠端への変倍に際して焦点距離が一定であることを特徴とする請求項１乃至３の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第３レンズ群が以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
０．０３＜Σｄ3／ｆt＜０．０７５    ・・・（３）
ただし、Σｄ3は前記第３レンズ群の光軸上の厚さである。
【請求項６】
前記第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群は以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至５の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
０．１０＜Δ1G2G3G／（ｆt−ｆw）＜０．７７    ・・・（４）
ただし、
Δ1G2G3Gは、前記第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群の各レンズ群における広角端に対する望遠端での位置の差の絶対値の和、
である。
【請求項７】
前記第２レンズ群は２枚の負レンズと１枚の正レンズからなることを特徴とする請求項１乃至６の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第２レンズ群は、物体側から順に、
第１の負レンズ、正レンズ、第２の負レンズからなることを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第２レンズ群中の第１の負レンズは像側面が凹面であり、前記第２の負レンズは物体側が凹面であり、前記正レンズは像側が凸面であることを特徴とする請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記ズームレンズが４群ズームレンズであることを特徴とする請求項１乃至９の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
前記ズームレンズは、前記第２レンズ群の像側面から前記第３レンズ群の像側面の間に配置された明るさ絞りを有し、
広角端から望遠端への変倍の際に、
前記第１レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側にあるように移動し、
前記第２レンズ群は移動し、
前記第３レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側にあるように移動し、
前記リアレンズ群は移動し、
前記明るさ絞りは移動することを特徴とする請求項１０に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
前記第１レンズ群は負レンズと正レンズを有することを特徴とする請求項１乃至１１の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１２の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
９＜ｆt／ｆw＜５０    ・・・（５）
ただし、
ｆwは広角端での前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項１４】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１３の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
１．１＜Ｌt／Ｌw＜２．０    ・・・（６）
Ｌtは望遠端における前記第１レンズ群中の物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
Ｌwは広角端における前記第１レンズ群中の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
である。
【請求項１５】
前記第１レンズ群が以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１４の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
０．１５＜ｆ1／ｆt＜０．５０    ・・・（７）
ただし、
ｆ1は前記第１レンズ群の焦点距離、
である。
【請求項１６】
前記第２レンズ群が、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１５の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
０．０１＜｜ｆ2｜／ｆt＜０．１０    ・・・（８）
ただし、
ｆ2は前記第２レンズ群の焦点距離、
である。
【請求項１７】
前記第３レンズ群が、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１６の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
０．０１＜ｆ3／ｆt＜０．１６    ・・・（９）
ただし、
ｆ3は前記第３レンズ群の焦点距離、
である。
【請求項１８】
前記リアレンズ群が、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１７の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
０．０５＜ｆRL／ｆt＜０．３０    ・・・（１０）
ただし、
ｆRLは広角端における前記リアレンズ群の焦点距離、
である。
【請求項１９】
前記リアレンズ群は、広角端よりも望遠端にて像側にあるように移動することを特徴とする請求項１８に記載のズームレンズ。
【請求項２０】
前記ズームレンズが望遠端において以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１８の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
５．６＜Ｆt＜１６．０    ・・・（１１）
ただし、
Ｆtは望遠端における前記ズームレンズのＦナンバーであり、Ｆナンバーが調整可能な場合は最小値とする。
【請求項２１】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至２０の少なくとも何れか一項に記載の撮像装置。
１．２６＜ΣＤ１／ΣＤ２＜３．００    ・・・（１２）
ただし、
ΣＤ１は前記第１レンズ群の光軸上での厚さ、
ΣＤ２は前記第２レンズ群の光軸上での厚さであり、
レンズ群の光軸上での厚さはそれぞれのレンズ群における最も物体側のレンズの物体側面から最も像側のレンズの像側面までの実距離、
である。
【請求項２２】
前記ズームレンズに含まれる全てのレンズ群が非球面のレンズ面を持つことを特徴とする請求項１乃至２１の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
【請求項２３】
前記ズームレンズに含まれるレンズの総数が１０から１４のいずれかであり、
前記第１レンズ群、第３レンズ群のそれぞれのレンズ群は負レンズと正レンズを有し、
前記第２レンズ群は正レンズと複数の負レンズを有することを特徴とする請求項１乃至２２の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
【請求項２４】
ズームレンズと、
前記ズームレンズの像側に配置され、前記ズームレンズにより形成される像を電気信号に変換する撮像素子を有し、
前記ズームレンズが請求項１乃至２３の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズであることを特徴とする撮像装置。
【請求項２５】
前記電気信号に含まれる収差を補正する信号処理を行う画像処理部を有することを特徴とする請求項２４に記載の撮像装置。
【請求項２６】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項２４または２５に記載の撮像装置。
０．５０＜ＩＨw／ｆw＜１．００    ・・・（１３）
ただし、
ＩＨwは広角端における最大像高、
ｆwは広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項２７】
前記第３レンズ群の光軸が前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記リアレンズ群の光軸から離れた位置へ退避することを特徴とする請求項２４乃至２６の少なくとも何れかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズとそれを用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、銀塩フィルムカメラに代わり、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサーのような撮像素子を用いて被写体を撮影するようにしたデジタルカメラが主流となっている。更にそれは業務用高機能タイプからコンパクト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。このようなカテゴリーには、変倍比が約１０倍のものや、それ以上の高変倍比をもちながら、不使用時にはカメラ本体に収納されコンパクトになるものもある。
【０００３】
例えば、変倍比が１０倍程度やそれ以上の高変倍比を持つズームレンズとして、物体側より正屈折力の第１レンズ群、負屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群を有するタイプが以下の特許文献により知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−５２４４号公報
【特許文献２】特開平１１−６９５８号公報
【特許文献３】特開２００６−１７１０５５号公報
【特許文献４】特開２００７−１０６９５号公報
【特許文献５】特開２００７−３５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの文献１、２、３で提案されているズームレンズは変倍比が１０倍程度である。また、文献４、５で提案されているズームレンズは、沈胴収納時の小型化がし難い構成となっている。
【０００６】
本発明は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、沈胴時の薄型化と高変倍比化を両立しやすいズームレンズを提供することである。更には、そのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明のズームレンズは、
物体側から像側に順に、
広角端にて負の屈折力を持つ前側レンズ群と、
広角端にて正の屈折力を持つ後側レンズ群とからなり、
前側レンズ群は、物体側から順に、
正の屈折力を持つ第１レンズ群と、
負の屈折力を持つ第２レンズ群とからなり、
後側レンズ群は、物体側から順に、
正の屈折力を持つ第３レンズ群と、
それよりも像側のリアレンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍の際に、
第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、リアレンズ群のそれぞれの群間の距離が変化し、
広角端よりも望遠端にて、
第１レンズ群と第２レンズ群との距離が広がり、
第２レンズ群と第３レンズ群との距離が狭まり、
第３レンズ群とリアレンズ群との距離が変化し、
第１レンズ群は物体側に位置し、
第３レンズ群は物体側に位置するズームレンズを基本構成とするものである。
【０００８】
このようにすると、広角端にて前側レンズ群と後側レンズ群とでレトロフォーカスタイプのようなレンズ配置となるので、広角端での画角の確保に有利となる。
そして、第１レンズ群と第２レンズ群との距離を広げることで負の屈折力をもつ第２レンズ群による変倍機能を確保しやすくなる。
【０００９】
また、後側レンズ群の正の屈折力をもつ第３レンズ群を第２レンズ群に近づけることで第３レンズ群にも変倍機能をもたやすくなる。
【００１０】
また、第１レンズ群が上述の移動方式とすることで、広角端での全長を小さくしやすく、また、変倍比の確保にも有利となり、小型化と高変倍比化に有利となる。
また、第３レンズ群が上述の移動方式とすることで、第３レンズにも変倍負担を持たせやすくなり、変倍比の確保に有利となる。
また、リアレンズ群を最も像側に配置することで非点収差の調整に有利となる。
【００１１】
そして、本発明の第１のズームレンズは、
以下の条件を満足するものである。
０．１０＜（ΣＤ1−R）／ｆt＜０．２７    ・・・（１）
ただし、
ΣＤ1−Rは、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、リアレンズ群中のレンズ群の光軸上での厚さの和であり、それぞれのレンズ群の厚さはそれぞれのレンズ群における最も物体側のレンズの物体側面から最も像側のレンズの像側面までの実距離、
ｆtは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【００１２】
条件式（１）はズームレンズ沈胴した際のサイズを小さくすると共に、高変倍比化した際の光学性能を確保するための条件である。
条件式（１）の下限を下回らないようにして、収差補正をおこなうために必要なレンズ群の厚さを確保することが好ましい。
条件式（１）の上限を上回らないようにすることで、各レンズ群の光軸上での厚さを抑え、沈胴時の小型化を行いやすくすることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の第２のズームレンズにおいては、前述の基本となるズームレンズにて、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．０５＜（ΣＤ12R）／ｆt＜０．１９    ・・・（２）
ただし、
ΣＤ12Rは、第１レンズ群、第２レンズ群、リアレンズ群中のレンズ群の光軸上での厚さの和であり、それぞれのレンズ群の厚さはそれぞれのレンズ群における最も物体側のレンズの物体側面から最も像側のレンズの像側面までの実距離、
ｆtは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【００１４】
沈胴時の薄型化のためにはズームレンズの沈胴時にあるレンズ群をその他のレンズ群の光軸から離れた位置に退避させて収納する方法がある。
上述の基本構成のズームレンズでは、比較的レンズ群のサイズを小さくしやすい第３レンズ群を他のレンズ群の光軸から退避させて沈胴させることが考えられる。
【００１５】
このような沈胴方法を採用する場合、第３レンズ群の退避により、沈胴時の撮像装置の厚さは第１レンズ群の光軸上の厚さと第２レンズ群の光軸上の厚さとリアレンズ群中のレンズ群の光軸上の厚さの和の影響が大きくなる。
【００１６】
一方、第１レンズ群、第２レンズ群、リアレンズ群中のレンズ群の厚さの和は望遠端焦点距離ｆｔに対して小さすぎると光学性能への影響も無視できなくなる。
このような理由から条件式（２）を満足させ、小型化と収差性能のバランスを良好にすることが好ましい。
【００１７】
条件式（２）の下限を下回らないようにすることで、広角端の軸外諸収差や望遠端での球面収差の発生を抑えやすくなる。
条件式（２）の上限を上回らないようにすることで、第１レンズ群、第２レンズ群、リアレンズ群中のレンズ群の厚さを抑え、沈胴時の小型化に有利となる。
また、上述の第１のズームレンズ、第２のズームレンズの双方を同時に満足させることが、高変倍比化と沈胴時の小型化を行ううえで好ましい。
【００１８】
また、上述のいずれかのズームレンズにて、以下に示す構成の何れか１つもしくは複数を満足することが好ましい。
【００１９】
また、リアレンズ群が正の屈折力を持つことが好ましい。これにより、射出瞳を像面から離しやすくなり、撮像素子を用いた際の画像の色シェーディング等を低減しやすくなる。
【００２０】
また、リアレンズ群は広角端から望遠端への変倍に際して焦点距離が一定であることが好ましい。これにより、移動するレンズ群の数を少なくすることで、レンズ群を移動させる鏡枠の数を少なくでき、構成を簡単にしやすくなる。
【００２１】
また、第３レンズ群が以下の条件を満足することが好ましい。
０．０３＜Σｄ3／ｆt＜０．０７５    ・・・（３）
ただし、Σｄ3は第３レンズ群の光軸上の厚さである。
【００２２】
条件式（３）はコンパクト化と光学性能のバランスの観点から、第３レンズ群の好ましい厚さに関するものである。
条件式（３）の下限を下回らないようにすることで、屈折力の確保や収差低減に有利となる。
条件式（３）の上限を上回らないようにすることで、沈胴時の小型化に有利となる。
【００２３】
また、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群は以下の条件を満足することが好ましい。
０．１０＜Δ1G2G3G／（ｆt-ｆw）＜０．７７    ・・・（４）
ただし、
Δ1G2G3Gは、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群の各レンズ群における広角端に対する望遠端での位置の差の絶対値の和、
である。
【００２４】
レンズ群の移動量は上記各レンズ群の厚さとともに、収納時の小型化に影響しやすい。そのため、沈胴時の小型化と光学性能のバランスの観点から、ズーミング時の焦点距離の変化量に対する第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群のズーミング時の好ましい移動量に関する条件（４）を満足することが好ましい。
【００２５】
条件式（４）の下限を下回らないようにすることで、各レンズ群の移動量を確保し、レンズ群の屈折力を小さくしやすくすることで球面収差や、像面湾曲の低減に有利となる。
条件式（４）の上限を上回らないようにすることで、焦点距離の変化量に対する各レンズ群の移動量を適度に抑え沈胴時の鏡枠の厚さや沈胴のための段数を抑えられ小型化に有利となる。
【００２６】
また、第２レンズ群は２枚の負レンズと１枚の正レンズからなることが好ましい。
変倍比の確保のため、第２のレンズ群の負の屈折力を２枚の負レンズに分担し、１枚の正レンズで収差をキャンセルさせることで、第２のレンズ群に変倍機能を持たせても、第２のレンズ群の薄型化と収差変動の低減に有利となる。
【００２７】
このとき、第２レンズ群は、物体側から順に、第１の負レンズ、正レンズ、第２の負レンズからなることが好ましい。
これにより、第２レンズ群のレンズ配置を正、負、正の対称的な配置とすることで、高変倍比化した際に発生しやすい望遠側での軸上収差を低減させやすくなる。
【００２８】
さらには、第２レンズ群中の第１の負レンズは像側面が凹面であり、第２の負レンズは物体側が凹面であり、正レンズは像側が凸面であることが好ましい。これにより、正レンズを配置するスペースの確保に有利となるので、軸上ないし軸外における第２レンズ群の薄型化と屈折力の確保、光学性能の確保に有利となる。
【００２９】
また、ズームレンズを４群ズームレンズとすることが好ましい。これにより、４群ズームレンズとすることで、レンズ群を駆動させる機構の負担を軽減できる。
【００３０】
さらには、ズームレンズは、第２レンズ群の像側面から第３レンズ群の像側面の間に配置された明るさ絞りを有し、
広角端から望遠端への変倍の際に、
第１レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側にあるように移動し、
第２レンズ群は移動し、
第３レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側にあるように移動し、
リアレンズ群は移動し、
明るさ絞りは移動することが好ましい。
【００３１】
これにより、各レンズ群を移動させることで高変倍比化にともなう収差変動の低減や、レンズ群の移動量の分担などの調整がしやすくなる。
【００３２】
また、明るさ絞りを広角端よりも望遠端に移動させることで、第３レンズ群のサイズを小さくしやすくなると共に、第２、第３レンズ群の移動範囲の自由度が確保しやすくなり好ましい。
【００３３】
また、その際、第１レンズ群は物体側へのみ移動させてもよいし、物体側あるいは像側に凸の軌跡で移動させてもよい。
第２レンズ群は物体側へのみ移動させてもよいし、物体側あるいは像側に凸の軌跡で移動させてもよい。
第３レンズ群は物体側へのみ移動させてもよいし、物体側に凸の軌跡で移動させてもよい。
リアレンズ群は広角端よりも望遠端で物体側にあるように移動させてもよいし、像側にあるように移動させてもよい。単調に移動させてもよいし、物体側あるいは像側に凸の軌跡で移動させてもよい。
【００３４】
また、第１レンズ群が負レンズと正レンズを有することが好ましい。これにより、高変倍比化した際に目立ちやすくなる望遠端付近での色収差を低減しやすくなる。
更には、第１レンズ群が負レンズと正レンズをもつ接合レンズを有する構成とすると、組み立て誤差によるレンズ相対偏心での光学性能の劣化を抑えることができ、歩留まりの向上やコストダウンに貢献する。
第１レンズ群の負レンズと正レンズは接合されていない。それぞれ独立したレンズ成分からなる構成としても良い。このようにすると、望遠端での球面収差をより効果的に補正することが可能となる。
【００３５】
また、更には、第１レンズ群を負レンズと正レンズの２枚のレンズとすることで、光  軸方向および径方向のいっそうのコンパクト化を行うことができる。
【００３６】
また、以下の条件を満足することが好ましい。
９＜ｆt／ｆw＜５０    ・・・（５）
ただし、
ｆwは広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【００３７】
条件式（５）は広角端と望遠端のズームレンズ全系の焦点距離の比に関するものである。
条件式（５）の下限を下回らないようにして高変倍比化のズームレンズとすることが上述の構成を採用するメリットを生かせて好ましい。
条件式（５）の上限を上回らないようにすることで、光学性能確保のためのレンズ群数の増加やレンズ枚数の増加を抑えやすくなる。
【００３８】
また、以下の条件を満足することが好ましい。
１．１＜Ｌt／Ｌw＜２．０    ・・・（６）
ただし、
Ｌtは望遠端における第１レンズ群中の物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
Ｌwは広角端における第１レンズ群中の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
である。
【００３９】
条件式（６）は広角端におけるズームレンズの全長と望遠端におけるズームレンズの全長の比に関するものである。
条件式（６）の下限を下回らないようにして広角端におけるズームレンズの全長を低減させて径方向の小型化と望遠端での全長の確保により高変倍比化を行いやすくすることが好ましい。
【００４０】
また、撮像装置がストロボを備える場合、広角撮影時にて、ズームレンズの鏡枠によるストロボ光のケラレの影響を考慮する必要がある。広角端でのズームレンズ全長を低減させることで、ストロボをズームレンズから大きく離さずともストロボ光のケラレによる明るさムラを低減しやすくなり、装置全体の小型化と広角端での画角の確保に有利となる。
条件式（６）の上限を上回らないようにして、ズームレンズの全長の変化を抑えることで、ズームレンズを駆動するための鏡枠の小型化に有利となる。
【００４１】
また、第１レンズ群が以下の条件を満足することが好ましい。
０．１５＜ｆ1／ｆt＜０．５０    ・・・（７）
ただし、
ｆ1は第１のレンズ群の焦点距離、
である。
【００４２】
望遠端でのズームレンズ全系の屈折力に対する第１のレンズ群の屈折力を大きくすることで、負の屈折力の第２レンズ群による変倍負担の確保に一層有利となる。
【００４３】
条件式（７）は、第１レンズ群の屈折力を特定するものである。
条件式（７）の下限を下回らないようにすることで第１レンズ群での収差発生（主に望遠端での球面収差）を抑えるためのレンズ枚数を低減しやすくなり、第１レンズ群の小型化に有利となる。
条件式（７）の上限を上回らないようにすることで第２レンズ群の変倍負担を確保しやすくなり、第１、第２レンズ群の間隔変化量を抑えながら高変倍比化に有利となり、望遠端でのズームレンズ全長の短縮化に有利となる。
【００４４】
また、第２レンズ群が、以下の条件を満足することが好ましい。
０．０１＜｜ｆ2｜／ｆt＜０．１０    ・・・（８）
ただし、
ｆ2は第２レンズ群の焦点距離、
である。
【００４５】
条件式（８）はコンパクト化と光学性能のバランスの観点から、好ましい第２レンズ群の屈折力を特定するものである。
条件式（８）の下限を下回らないようにすることで第２レンズ群における球面収差や像面湾曲を抑えやすくなる。
条件式（８）の上限を上回らないようにすることで第２レンズ群の変倍機能の確保に有利となり、ズームレンズ全長の短縮化による鏡筒の小型化に有利となる。
【００４６】
また、第３のレンズ群が以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
０．０１＜ｆ3／ｆt＜０．１６    ・・・（９）
ただし、
ｆ3は第３のレンズ群の焦点距離、
である。
【００４７】
望遠端でのズームレンズ全系の屈折力に対する第３レンズ群の屈折力を大きくすることで、広角端における後群の正の屈折力の確保しやすくなり、広角端でのズームレンズ全長の短縮化、及び、広角端での焦点距離の短縮化に有利となる。
また、屈折力の大きい第３レンズ群を物体側に移動させることで、第３レンズ群による変倍負担の確保に一層有利となり、望遠端での全長の短縮化や望遠端での全長の短縮化に有利となる。
【００４８】
条件式（９）は、第３レンズ群の屈折力を特定するものである。
条件式（９）の下限を下回らないようにすることで第３レンズ群での収差発生（主に球面収差）を抑えるためのレンズ枚数を低減しやすくなり、小型化に有利となる。
条件式（９）の上限を上回らないようにすることで第３レンズ群の変倍負担を確保しやすくなり、小型高変倍比化に有利となる。
【００４９】
また、リアレンズ群が以下の条件を満足することが好ましい。
０．０５＜ｆRL／ｆt＜０．３０    ・・・（１０）
ただし、
ｆRLは広角端におけるリアレンズ群の焦点距離、
である。
【００５０】
条件式（１０）は、リアレンズ群の好ましい正の屈折力を特定するものである。
条件式（１０）の下限を下回らないようにして非点収差の補正過剰を抑え、条件式（１０）の上限を上回らないようにして補正不足を抑えることが好ましい。
【００５１】
また、最も像側に配置したリアレンズ群はプラスチック材料で形成してもよい。リアレンズ群の主な役割は、射出瞳位置を適切な位置に配置してＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子に効率よく光線を入射させることである。そのような役割のためには、上述した条件式（１０）のような範囲内に屈折力が設定されていれば比較的大きな屈折力は必要とせず、プラスチックレンズのような屈折率の低い硝材を用いて構成することも可能である。リアレンズ群Ｇにプラスチックレンズを用いればコストを安く抑え、より安価なズームレンズを提供することが可能となる。
【００５２】
また、正の屈折力を持つリアレンズ群は、広角端よりも望遠端にて像側にあるように移動することが好ましい。リアレンズ群にも増倍作用をもたせることで、変倍時に移動するレンズ群の移動量を軽減でき、変倍比の確保と鏡枠の小型化の両立に有利となる。
【００５３】
また、ズームレンズが望遠端において以下の条件を満足することが好ましい。
５．０＜Ｆt＜１６．０      ・・・（１１）
ただし、
Ｆtは望遠端におけるズームレンズのＦナンバーであり、Ｆナンバーが調整可能な場合は最小値とする。
【００５４】
条件式（１１）は望遠端でのＦナンバーを特定するものである。
条件式（１１）の下限を下回らないようにすることで、高変倍比化したときに目立ちやすくなる球面収差や倍率色収差の影響の低減に有利となる。それにより、各レンズ群の小型化にも有利となる。
条件式（１１）の上限を上回らないようにすることで、高変倍比化させたときに目立ちやすくなる手ブレの影響を低減でき、手ブレ補正ためのメカ機構や手ブレ補正のための画像処理を行いやすくなる。
【００５５】
また、第１レンズ群と第２レンズとの関係が以下の条件を満足することが好ましい。
１．２６＜ΣＤ１／ΣＤ２＜３．００    ・・・（１２）
ただし、
ΣＤ１は第１レンズ群の光軸上での厚さ、
ΣＤ２は第２レンズ群の光軸上での厚さであり、
レンズ群の光軸上での厚さはそれぞれのレンズ群における最も物体側のレンズの物体側面から最も像側のレンズの像側面までの実距離、
である。
【００５６】
条件式（１２）は第２レンズ群の厚さに対する第１レンズ群の厚さの好ましい比を特定するものである。
広角端での画角を確保し、高変倍比とする際には、望遠端付近での球面収差、広角端付近での像面湾曲を良好に補正することが好ましい。
条件式（１２）の下限を下回らないようにして、第２レンズ群の厚さを抑え、第１レンズ群の光軸上の厚さを確保することで、第１レンズ群の屈折力の確保、広画角化した際の広角端での有効径の確保、望遠端付近での球面収差の補正、広角端付近での像面湾曲の補正に有利となる。
条件式（１２）の上限を上回らないようにして、第１レンズ群の大型化を抑えることで、小型化に有利となる。もしくは、第２レンズ群の厚さを適度に確保することで第２レンズ群の屈折力の確保と光学性能の確保を行いやすくなる。
【００５７】
また、ズームレンズに含まれる全てのレンズ群が非球面のレンズ面を持つことが好ましい。これにより、高変倍比化した際の収差の影響を、各レンズ群にて低減でき、総レンズ枚数の低減等に有利となる。
【００５８】
ズームレンズに含まれるレンズの総数が８から１２のいずれかであり、第１、第３レンズ群はそれぞれ負レンズと正レンズを有し、第２レンズ群は正レンズと複数の負レンズを有することが好ましい。
総レンズ枚数を８から１２のいずれかとすることで高変倍比化に伴う収差変動の低減を行いつつ沈胴時の小型化や低コスト化に有利となる。
【００５９】
このとき、第１、第２、第３レンズ群が、正レンズと負レンズの双方のレンズも持たせることで、それぞれのレンズ群での諸収差の低減に有利となり、第２レンズ群中の負レンズを複数とすることで、収差の影響を抑えつつ第２レンズ群の屈折力を確保でき、小型化、高変倍比化に有利となる。
【００６０】
また、本発明の撮像装置は、
ズームレンズと、そのズームレンズの像側に配置され、ズームレンズにより形成される像を電気信号に変換する撮像素子を有し、
そのズームレンズが上述の少なくとも何れかのズームレンズとするものである。
【００６１】
これにより、高変倍比化に有利なズームレンズを備え、未使用時には沈胴することで撮像装置の小型化に有利となる。
更には、撮像装置はストロボを備えることが好ましい。
【００６２】
また、撮像装置は、電気信号に含まれる収差を補正する信号処理を行う画像処理部を有することが好ましい。
ズームレンズの収差（例えば歪曲収差や倍率の色収差等）を許容することで、一層の小型化、高変倍比化に有利となる。
【００６３】
また、更には、以下の条件を満足することが好ましい。
０．５０＜ＩＨw／ｆw＜１．００    ・・・（１３）
ただし、
ＩＨwは広角端における最大像高、
ｆwは広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
である。
【００６４】
条件式（１３）は広角端における焦点距離と最大像高との好ましい関係を特定するものである。
条件式（１３）の下限を下回らないようにし、広角端での画角の確保に有利とすることが好ましい。
条件式（１３）の上限を上回らないようにし、第１、第２レンズ群の径方向のサイズを低減しやすくすることが好ましい。
【００６５】
なお、明るさ絞りおよびシャッターユニットは第２レンズ群と第３レンズ群の間に配置し、変倍時に第３レンズ群と一体で移動させると良い。入射瞳を物体側からみて近い位置に位置させることができ、射出瞳を像面から遠ざけることができる。また、軸外光線の高さが低くなる場所であるのでシャッターユニットが大型化せずにすみ、明るさ絞りおよびシャッターユニットを移動させるときのデッドスペースが小さくてすむ。
また、すべてのレンズ群を移動させることにより、各レンズ群に変倍作用を効果的に与えることが可能になり、広角化・高変倍化しても高性能を達成することができるようになる。
【００６６】
また、明るさ絞りを移動させることにより、球面収差の効果的補正が可能になって性能面で効果を出せるだけでなく、入射瞳位置、射出瞳位置を適切にコントロールすることが可能となる。すなわち、広角端における軸外光束の光線高と望遠端の軸外光束の光線高のバランスがとれるようになり、第１レンズ群の外径と最も像面側のレンズ群の外径をバランスよくコンパクトに構成することが可能となる。特に広角端での第１レンズ群の外径を小さくすることはレンズの厚み方向の大きさのコンパクト化にも効果的につながる。また変倍の際の射出瞳位置の変動を小さくするようにコントロールすることもできるようになるため、ＣＣＤやＣＭＯＳ等に入射する光線角度を適当な範囲に保ち画面の隅での明るさのかげり（シェーディング）の発生を防ぎやすくなる。
【００６７】
また、ゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置してもかまわない。第１レンズ群の物体側、第１、２レンズ群間、第２、３レンズ群間、第３、リアレンズ群間、リアレンズ群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を構成しても良い。また、いずれかのレンズに直接印刷しても塗装してもシールなどを接着してもかまわない。また、その形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。
【００６８】
また、各レンズには反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減してもかまわない。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。また、赤外カットコートをレンズ面、カバーガラス等に行ってもかまわない。
またピント調節を行うためのフォーカシングはリアレンズ群で行うことが望ましい。リアレンズ群でフォーカシングを行うとレンズ重量が軽量なためモータにかかる負荷が少ない。さらに、フォーカシング時に全長が変化しないし、鏡枠内部に駆動モータを配置できるため、鏡枠のコンパクト化に有利である。上述のようにリアレンズ群でのフォーカシングが望ましいが、第１、２、３レンズ群でフォーカシングを行っても良い。また複数のレンズ群を移動してフォーカシングを行っても良い。またレンズ系全体を繰り出してフォーカスを行っても良いし、一部のレンズを繰り出し、もしくは繰り込みしてフォーカシングしても良い。
【００６９】
また、画像周辺部の明るさのかげり（シェーディング）を撮像素子のマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。
例えば、各像高における光線の入射角に合わせてＣＣＤのマイクロレンズの設計を変えても良い。また、画像処理により画像周辺部の低下量を補正しても良い。
【００７０】
ズームレンズによるディストーションを含んだ電気信号を画像処理によりディストーションを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することが好ましい。ズームレンズのディストーションを許容することで、ズームレンズのレンズ枚数低減や小型化に一層有利となる。
上述の各条件式は、ズームレンズがフォーカシング機能を持つ場合は、もっとも遠距離に合焦した状態での構成とする。
また、上述の構成を複数同時に満足することがより好ましい。
【００７１】
各条件式について、以下のようにすることがより好ましい。
条件式（１）について、
下限値を、０．１５さらには０．１８とすることがより好ましい。
上限値を、０．２７さらには０．２６とすることがより好ましい。
条件式（２）について、
下限値を、０．１０さらには０．１２とすることがより好ましい。
上限値を、０．１７さらには０．１５とすることがより好ましい。
条件式（３）について、
下限値を、０．０３さらには０．０４とすることがより好ましい。
上限値を、０．０７、０．０６さらには０．０５５とすることがより好ましい。
条件式（４）について、
下限値を、０．３０さらには０．５０とすることがより好ましい。
上限値を、０．７３さらには０．７０とすることがより好ましい。
条件式（５）について、
下限値を１５、さらには１８とすることがより好ましい。
上限値を４０、さらには３０とすることがより好ましい。
条件式（６）について、
下限値を１．２、さらには１．５とすることがより好ましい。
上限値を１．８、さらには１．７とすることがより好ましい。
条件式（７）について、
下限値を０．２０、さらには０．２５とすることがより好ましい。
上限値を０．４５、さらには０．３８、さらには０．３５とすることがより好ましい。
条件式（８）について、
下限値を０．０２、さらには０．０４５とすることがより好ましい。
上限値を０．０７５、さらには０．０６とすることがより好ましい。
条件式（９）について、
下限値を、０．０５さらには０．０９とすることがより好ましい。
上限値を、０．１３さらには０．１２とすることがより好ましい。
条件式（１０）について、
下限値を０．０９とすることがより好ましい。
上限値を０．２０とすることがより好ましい。
条件式（１１）について、
下限値を７．０とすることがより好ましい。
上限値を１４．０、さらには１１．２とすることがより好ましい。
条件式（１２）について、
下限値を１．３０、さらには１．４０とすることがより好ましい。
上限値を２．５０、さらには２．００とすることがより好ましい。
条件式（１３）について、
下限値を０．６０、さらには０．７０とすることがより好ましい。
上限値を０．９５、さらには０．８５とすることがより好ましい。
【００７２】
上述の各発明は、任意に複数を同時に満足することがより好ましい。また、各条件式について、より限定した条件式の数値範囲の上限値あるいは下限値のみを限定しても構わない。また、上述の各構成は、任意に組み合わせて構わない。
【００７３】
また、ズームレンズ中のレンズの総数を９以上とすることが収差補正上より好ましい。
また、ズームレンズ中のレンズの総数を１１以下、さらには１０以下とすることが小型化や低コスト化の点で好ましい。
【発明の効果】
【００７４】
本発明によれば、沈胴時の薄型化と高変倍比化を両立しやすいズームレンズを提供できる。更には、そのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７５】
以下の実施例は、携帯性を損なうことなく撮影領域を広げたいというユーザーの要望を満たすべく、カメラの小型化と高変倍比化・広画角化を同時に実現し、撮影画像の画質も良好に維持された、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサー等の電子撮像素子に適している安価なズームレンズとなっている。
【００７６】
以下に、本発明に係るズームレンズ、撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００７７】
実施例１乃至３は全ズーム状態にて有効撮像領域は矩形で一定である。また、各実施形態での条件式対応値は無限遠物点に合焦した状態での値である。
フォーカシングは第４レンズ群の移動で行い、遠距離物点から近距離物点への合焦動作を第４レンズ群を物体側に移動させて行う。
【００７８】
平行平板は、ＩＲカットコートをしたローパスフィルター、ＣＣＤカバーガラスである。平行平板が一枚のみのものは、ＣＣＤカバーガラスである。画素数が多くなれば、ローパスフィルターが無くてもモワレが目立たなくなる。また、ＩＲカットコートはレンズ面やカバーガラスに行ってもよい。シャッターは数値データでは省略しているが、レンズデータ中の絞り（明るさ絞り）に近接して配置される。もしくは、シャッターと絞りが同一物であっても良い。
【００７９】
以下、本発明のズームレンズの実施例１〜３について説明する。実施例１〜３の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、第１の中間焦点距離状態（ｂ）、第２の中間焦点距離状態（ｃ）、第３の中間焦点距離状態（ｄ）、望遠端（ｅ）のレンズ断面図をそれぞれ図１〜図３に示す。図１〜図３中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、明るさ（開口）絞りはＳ、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、上述したように、赤外光を制限する波長域制限コートを施したローパスフィルタを構成する平行平板はＦ、電子撮像素子のカバーガラスの平行平板はＣ、像面はＩで示してある。なお、カバーガラスＣの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスＣにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。
さらに、前側レンズ群は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを有する。後側レンズ群は、第３レンズ群Ｇ３とリアレンズ群Ｇ４（第４レンズ群Ｇ４に対応）とを有する。
【００８０】
数値データはいずれも無限遠の被写体に合焦した状態でのデータである。各数値の長さの単位はｍｍ、角度の単位は°（度）である。さらに、ズームデータは広角端（ＷＥ）、第１の中間ズーム状態（ＳＴ１）、第２の中間ズーム状態（ＳＴ２）、第３の中間ズーム状態（ＳＴ３）、望遠端（ＴＥ）での値である。
【００８１】
実施例１のズームレンズは、図１に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを配置している。
【００８２】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は物体側にのみ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側にのみ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側にのみ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像側に凸状に移動する。
【００８３】
物体側から順に、第１レンズ群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からなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、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の接合レンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は両凸正レンズからなる。
【００８４】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の最も像側にある物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面と、第２レンズ群Ｇ２の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの両面と、像側の両凹負レンズの像側の面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面と、第４レンズ群Ｇ４の両凸正レンズの両面との８面に用いている。
【００８５】
実施例２のズームレンズは、図２に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを配置している。
【００８６】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は物体側にのみ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側にのみ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側にのみ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像側に凸状に移動する。
【００８７】
物体側から順に、第１レンズ群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の接合レンズと、両凸正レンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、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の接合レンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は両凸正レンズからなる。
【００８８】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の像側の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面と、第２レンズ群Ｇ２の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの両面と、両凹負レンズの像側の面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面と、第４レンズ群Ｇ４の両凸正レンズの両面との８面に用いている。
【００８９】
実施例３のズームレンズは、図３に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを配置している。
【００９０】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は物体側にのみ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側に凸状に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側にのみ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像側に移動後２回移動方向を反転する。
【００９１】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸正レンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹負レンズの接合レンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、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の接合レンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は両凸正レンズからなる。
【００９２】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凸正レンズの像側の面と、第２レンズ群Ｇ２の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの両面と、両凹負レンズの像側の面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面と、第４レンズ群Ｇ４の両凸正レンズの両面との８面に用いている。
【００９３】
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ＢＦはバックフォーカス、ｆ１、ｆ２…は各レンズ群の焦点距離、ＩＨは像高、ＦNOはＦナンバー、ωは半画角、ＷＥは広角端、ＳＴ１は第１の中間焦点距離状態、ＳＴ２は第２の中間焦点距離状態、ＳＴ３は第３の中間焦点距離状態、ＴＥは望遠端、ｒ１、ｒ２…は各レンズ面の曲率半径、ｄ１、ｄ２…は各レンズ面間の間隔、ｎｄ１、ｎｄ２…は各レンズのｄ線の屈折率、νｄ１、νｄ２…は各レンズのアッベ数である。後述するレンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。ＢＦ（バックフォーカス）は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。
【００９４】
数値実施例１
単位    ｍｍ
面データ
面番号     r          d         ｎd       νd 
1      71.917      0.80     1.92286    18.90
2      37.529      4.00     1.61800    63.33
3     138.659      0.10
4      26.623      5.50     1.77250    49.60
5* 192621.886      可変  
6*     47.954      0.80     1.83481    42.71
7*      6.341      2.50
8     118.332      1.60     1.94595    17.98
9     -10.823      0.80     1.83481    42.71
10*     14.081      可変
11(絞り)    ∞      0.30
12*      5.438      2.96     1.49700    81.54
13*    -20.223      0.10
14       6.668      1.50     1.77250    49.60
15      11.000      0.70     1.84666    23.78
16       3.966      可変
17*     31.214      1.90     1.74330    49.33
18*     -9.711      可変
19          ∞      0.40     1.54771    62.84
20          ∞      0.50
21          ∞      0.50     1.51633    64.14
22          ∞      0.37 
像面（受光面）
非球面データ
第５面
k=0.654,A4=4.76005e-06,A6=-5.27460e-10,A8=-8.76612e-12,A10=1.17810e-14  
第６面
k=0.000,A4=-2.34324e-04,A6=-3.13708e-06,A8=2.43681e-07,A10=-2.99207e-09  
第７面
k=0.369,A4=1.12943e-04,A6=1.11887e-05,A8=-1.27867e-06,A10=4.22626e-08  
第１０面
k=0.000,A4=-9.38012e-04,A6=-1.97637e-05,A8=2.81611e-06,A10=-1.02669e-07  
第１２面
k=0.000,A4=-5.69400e-04,A6=1.16631e-05,A8=-1.28093e-06,A10=4.10229e-07  
第１３面
k=0.000,A4=8.40292e-04,A6=3.86549e-05,A8=-4.12799e-06,A10=8.33733e-07  
第１７面
k=0.772,A4=-2.37726e-04,A6=1.50005e-05,A8=-2.25542e-07,A10=6.46375e-10  
第１８面
k=0.000,A4=9.09060e-05,A6=1.72680e-05,A8=-2.44150e-07  
各種データ
ＷＥ     ＳＴ１   ＳＴ２    ＳＴ３      ＴＥ
焦点距離       4.85     10.51     19.35     47.08    100.00
ＦＮＯ．       8.00      8.00      8.00      8.00      8.00
画角２ω      80.53     37.80     21.98      9.85      4.60
ＢＦ           5.68      4.90      4.41      1.76      2.46
全長          48.06     59.63     65.78     70.32     74.55
d5           0.20     10.00     15.08     18.40     20.19  
d10         12.73     10.77      9.35      7.23      1.00  
d16          5.89     10.41     13.38     19.37     27.34  
d18          4.23      3.44      2.95      0.30      1.00  
【００９５】
数値実施例２
単位    ｍｍ
面データ
面番号     r          d         ｎd       νd 
1      62.968      0.80     1.92286    18.90
2      34.496      3.50     1.61800    63.33
3     155.107      0.10
4      29.363      4.00     1.77250    49.60
5*  -3588.280      可変  
6*     59.714      0.80     1.83481    42.71
7*      6.851      2.50
8     190.030      1.60     1.94595    17.98
9     -10.823      0.80     1.83481    42.71
10*     14.854      可変
11(絞り)    ∞      0.30
12*      5.209      2.30     1.49700    81.54
13*    -15.384      0.10
14       6.338      1.50     1.77250    49.60
15       8.181      0.70     1.90000    23.80
16       3.690      可変
17*     39.261      1.90     1.74330    49.33
18*    -10.366      可変
19          ∞      0.50     1.51633    64.14
20          ∞      0.77
像面（受光面）
非球面データ
第５面
k=0.654,A4=2.62061e-06,A6=2.58535e-09,A8=-1.90250e-11,A10=3.54790e-14  
第６面
k=0.000,A4=-2.25942e-04,A6=-2.43816e-06,A8=2.41139e-07,A10=-3.04832e-09  
第７面
k=0.736,A4=8.01450e-05,A6=1.05151e-05,A8=-1.27831e-06,A10=4.22643e-08  
第１０面
k=0.000,A4=-8.43392e-04,A6=-2.02943e-05,A8=2.81754e-06,A10=-1.02665e-07  
第１２面
k=0.000,A4=-6.79145e-04,A6=1.27390e-05,A8=-1.28037e-06,A10=4.10229e-07  
第１３面
k=0.000,A4=8.06000e-04,A6=3.79038e-05,A8=-4.12831e-06,A10=8.33733e-07  
第１７面
k=0.206,A4=-1.30715e-04,A6=1.46119e-05,A8=-2.28610e-07,A10=6.27096e-10  
第１８面
k=0.000,A4=9.09060e-05,A6=1.76840e-05,A8=-2.41180e-07  
各種データ
ＷＥ     ＳＴ１   ＳＴ２    ＳＴ３      ＴＥ
焦点距離       4.64      9.70     18.11     47.11     85.12
ＦＮＯ．       8.00      8.00      8.00      8.00      8.00
画角２ω      85.45     40.52     22.84      9.50      5.15
ＢＦ           5.46      4.52      3.90      1.15      2.75
全長          43.70     54.19     60.86     67.07     71.338
d5           0.20      8.87     14.21     18.10     20.67  
d10         12.77     10.46      8.59      5.72      1.00  
d16          4.37      9.44     13.25     21.20     26.01  
d18          4.36      3.42      2.80      0.05      1.65  
【００９６】
数値実施例３
単位    ｍｍ
面データ
面番号     r          d         ｎd       νd 
1      47.985      0.80     1.92286    18.90
2      28.243      0.05
3      21.248      4.08     1.77250    49.60
4*   -116.425      可変  
5*    165.072      0.80     1.83481    42.71
6*      7.304      2.03
7     -91.810      1.91     1.94595    17.98
8     -10.823      0.80     1.83481    42.71
9*     17.995      可変
10(絞り)    ∞      0.30
11*      5.280      2.46     1.49700    81.54
12*    -14.512      0.28
13       6.294      1.52     1.77250    49.60
14       8.181      0.80     2.00068    25.47
15       3.729      可変
16*    473.250      3.74     1.74330    49.33
17*    -11.842      可変
18          ∞      0.40     1.54771    62.84
19          ∞      0.50
20          ∞      0.50     1.51633    64.14
21          ∞      0.37
像面（受光面）
非球面データ
第４面
k=0.654,A4=1.17011e-05,A6=-1.96762e-09,A8=-8.17022e-12,A10=5.12387e-15  
第５面
k=0.000,A4=-8.24711e-05,A6=-2.76503e-06,A8=2.27122e-07,A10=-3.15083e-09  
第６面
k=0.787,A4=6.34033e-05,A6=1.04135e-05,A8=-1.27967e-06,A10=4.22656e-08  
第９面
k=0.000,A4=-5.37026e-04,A6=-1.90025e-05,A8=2.82021e-06,A10=-1.02639e-07  
第１１面
k=0.000,A4=-4.84682e-04,A6=1.18845e-05,A8=-1.28144e-06,A10=4.10225e-07  
第１２面
k=0.000,A4=8.84774e-04,A6=3.84287e-05,A8=-4.12823e-06,A10=8.33734e-07  
第１６面
k=0.000,A4=9.93673e-21,A6=1.56889e-05,A8=-2.27236e-07,A10=6.31860e-10  
第１７面
k=0.000,A4=9.09060e-05,A6=1.67850e-05,A8=-2.42650e-07  
各種データ
ＷＥ     ＳＴ１   ＳＴ２    ＳＴ３      ＴＥ
焦点距離       4.84      9.46     19.43     38.31    100.77
ＦＮＯ．       3.60      4.82      5.12      5.60      8.16
画角２ω      84.84     44.20     22.40     11.52      4.50
ＢＦ           5.74      5.42      4.57      6.55      2.64
全長          43.66     50.40     59.78     67.75     69.21
d4           0.06      5.04     11.53     16.83     21.12  
d9          14.64     10.80      8.50      5.21      1.27  
d15          3.65      9.57     15.61     19.60     24.62  
d17          4.28      3.96      3.11      5.09      1.18  
【００９７】
実施例４乃至６は、それぞれ実施例１乃至３のズームレンズを用い、電気的に歪曲収差を補正する撮像装置に用いた例であり変倍時に有効撮像領域の形状が変化する。そのため、ズーム状態における像高や画角が対応する実施例と相違する。
実施例４乃至６では広角側で発生する樽型（陣笠状）の歪曲収差を電気的に補正したうえで画像の記録や表示を行っている。
【００９８】
本実施例のズームレンズは矩形の光電変換面上に広角端では樽型の歪曲収差が発生する。一方中間焦点距離状態付近や望遠端では歪曲収差の発生が抑えられる。
歪曲収差を電気的に補正するために、有効撮像領域は、広角端では樽型形状とし、中間焦点距離状態や望遠端では矩形の形状となるようにしている。
そして、あらかじめ設定した有効撮像領域を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。
広角端での最大像高ＩＨwは、第１、第２、第３中間焦点距離状態の最大像高ＩＨs1、ＩＨs2、ＩＨs3や望遠端での最大像高ＩＨtよりも小さくなるようにしている。
【００９９】
本実施例４乃至６では、広角端にて光電変換面の短辺方向の長さが有効撮像領域の短辺方向の長さと同じになるようにし、画像処理後の歪曲収差が−３％程残るように有効撮像領域を定めている。
１３５ミリフィルムサイズに換算して２８ｍｍ相当の画角では、立体物撮影時のパースペクティブの影響と、ディストーションによる樽型歪みとの影響のバランスを考え、−３％程残るように設定するのが好ましい。
もちろん、それよりも小さい樽型の領域を有効撮像領域として矩形に変換した画像を記録・再生するようにしてもよい。
【０１００】
実施例４のズームレンズは実施例１のズームレンズに同じである。
実施例５のズームレンズは実施例２のズームレンズに同じである。
実施例６のズームレンズは実施例３のズームレンズに同じである。
【０１０１】
実施例４における像高、全画角のデータを以下に示す。
各種データ
ＷＥ     ＳＴ１   ＳＴ２    ＳＴ３      ＴＥ
焦点距離       4.85     19.35    100.00     10.51     47.08
ＦＮＯ．       8.00      8.00      8.00      8.00      8.00
画角２ω      80.12     37.80     21.98      9.85      4.60
像高           3.847     3.88      3.88      3.88      3.88
【０１０２】
実施例５における像高、全画角のデータを以下に示す。
各種データ
ＷＥ     ＳＴ１   ＳＴ２    ＳＴ３      ＴＥ
焦点距離       4.64     18.11     85.12      9.70     47.11
ＦＮＯ．       8.00      8.00      8.00      8.00      8.00
画角２ω      82.846    40.518    22.838     9.502     5.146
像高           3.60      3.80      3.80      3.80      3.80
【０１０３】
実施例６における像高、全画角のデータを以下に示す。
各種データ
ＷＥ     ＳＴ１   ＳＴ２    ＳＴ３      ＴＥ
焦点距離       4.84      9.46     19.43     38.31    100.77
ＦＮＯ．       3.60      4.82      5.12      5.60      8.16
画角２ω      82.078    44.200    22.400    11.518     4.498
像高           3.69      3.88      3.88      3.88      3.88
【０１０４】
以上の実施例１〜３の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図４〜図９に示す。これらの収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は第１の中間焦点距離状態、（ｃ）は第２の中間焦点距離状態、（ｄ）は第３の中間焦点距離状態、（ｅ）は望遠端における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。各図中、 “ω”は半画角を示す。
【０１０５】
また、図１０に示すように、実施例１（ａ）、実施例２（ｂ）、実施例３（ｃ）において、沈胴時に第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４がそれぞれのレンズ群の光軸に沿って像側に移動して沈胴する。また、第３レンズ群（第３のレンズ群）Ｇ３はそれらの光軸から離れて、第１レンズ群Ｇ１の背後に、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４と並んで配置される。
【０１０６】
以下に、条件式対応値を掲げる。
実施例１       実施例２      実施例３
像高  ＩＨ             3.88           3.8           3.88
(1)（ΣＤ1-R）/ｆt     0.233          0.242         0.191 
(2)（ΣＤ12R）/ｆt     0.180          0.188         0.141 
(3)Σｄ3/ｆt           0.053          0.054         0.050 
(4)Δ1G2G3G/(ｆt-ｆw)  0.538          0.668         0.499
(5)変倍比  ｆt/ｆw    20.637         18.362        20.832 
(6)Ｌt/Ｌw             1.548          1.630         1.581 
(7)ｆ1/ｆt             0.346          0.420         0.340 
(8)｜ｆ2｜/ｆt         0.058          0.071         0.058 
(9)ｆ3/ｆt             0.110          0.120         0.100 
(10)ｆRL/ｆt           0.102          0.132         0.155 
(11)Ｆt                8.000          8.000         8.158 
(12)ΣＤ１/ΣＤ２      1.825          1.474         0.891 
(13)ＩＨw/ｆw          0.801          0.820         0.802 
レンズの総数          10             10             9
ｆ１                  34.617         35.753        34.313 
ｆ２                  -5.813         -6.070        -5.812 
ｆ３                  10.999         10.184        10.096 
ｆＲＬ  （ｆ４）      10.166         11.216        15.595 
実施例４       実施例５      実施例６
(1)（ΣＤ1-R）/ｆt     0.233          0.242         0.191 
(2)（ΣＤ12R）/ｆt     0.180          0.188         0.141 
(3)Σｄ3/ｆt           0.053          0.054         0.050 
(4)Δ1G2G3G/(ｆt-ｆw)  0.538          0.668         0.499
(5)変倍比  ｆt/ｆw    20.637         18.362        20.832 
(6)Ｌt/Ｌw             1.548          1.630         1.581 
(7)ｆ1/ｆt             0.346          0.420         0.340 
(8)｜ｆ2｜/ｆt         0.058          0.071         0.058 
(9)ｆ3/ｆt             0.110          0.120         0.100 
(10)ｆRL/ｆt           0.102          0.132         0.155 
(11)Ｆt                8.000          8.000         8.158 
(12)ΣＤ１/ΣＤ２      1.825          1.474         0.891 
(13)ＩＨw/ｆw          0.794          0.777         0.763
レンズの総数          10             10             9
ｆ１                  34.6169        35.7532       34.3127
ｆ２                  -5.81304       -6.07035      -5.8116
ｆ３                  10.9989        10.184        10.0958
ｆＲＬ  （ｆ４）      10.1661        11.2157       15.5947
【０１０７】
また、ゴースト・フレアの発生を防止するためにレンズの空気接触面に反射防止コートを施すことは一般的に行われている。一方、接合レンズの接合面では接着材の屈折率が空気の屈折率よりも十分高い。そのためもともと単層コート並み、あるいはそれ以下の反射率となっていることが多く、あえてコートを施すことは少ない。しかしながら、接合面にも積極的に反射防止コートを施せばさらにゴースト・フレアを軽減でき、なお良好な画像を得ることができるようになる。
特に最近では高屈折率硝材が普及し収差補正効果が高いためカメラ光学系に多用されるようになってきているが、高屈折率硝材を接合レンズとして用いた場合、接合面での反射も無視できなくなってくる。そのような場合、接合面に反射防止コートを施しておくことは特に効果的である。
【０１０８】
接合面コートの効果的な使用法に関しては、特開平２‐２７３０１号、特開２００１‐３２４６７６号、特開２００５‐９２１１５号、ＵＳＰ７１１６４８２等に開示されている。これらの文献では特に正先行ズームレンズの第１群内の接合レンズ面コートについて述べられており、本発明の正パワーの第１レンズ群内の接合レンズ面についてもこれら文献に開示されているごとく実施すればよい。使用するコート材としては、基盤となるレンズの屈折率と接着材の屈折率に応じて、比較的高屈折率なTa2O5、TiO2、Nb2O5、ZrO2、HfO2、CeO2、SnO2、In2O3、ZnO、Y2O3などのコート材、比較的低屈折率なMgF2、SiO2、Al2O3などのコート材、などを適宜選択し、位相条件を満たすような膜厚に設定すれば良い。
【０１０９】
当然のことながら、レンズの空気接触面へのコーティング同様、接合面コートをマルチコートとしても良い。
２層あるいはそれ以上の膜数のコート材や膜厚を適宜組み合わせることで、更なる反射率の低減や、反射率の分光特性・角度特性等のコントロールなどを行うことが可能となる。
また第１レンズ群以外のレンズ接合面についても、同様の思想に基づいて接合面コートを行うことが効果的なのは言うまでもない。
【０１１０】
（歪曲収差の補正）
ところで、本発明のズームレンズを用いたときに、像の歪曲は電気的にデジタル補正する。以下に、像の歪曲をデジタル補正するための基本的概念について説明する。
【０１１１】
例えば、図１１に示すように、光軸と撮像面との交点を中心として有効撮像面の長辺に内接する半径Ｒの円周上（像高）での倍率を固定し、この円周を補正の基準とする。そして、それ以外の任意の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点を略放射方向に移動させて、半径ｒ'（ω）となるように同心円状に移動させることで補正する。
【０１１２】
例えば、図１１において、半径Ｒの円の内側に位置する任意の半径ｒ1（ω）の円周上の点Ｐ1は、円の中心に向けて補正すべき半径ｒ1'（ω）円周上の点Ｐ2に移動させる。また、半径Ｒの円の外側に位置する任意の半径ｒ2（ω）の円周上の点Ｑ1は、円の中心から離れる方向に向けて補正すべき半径ｒ2'（ω）円周上の点Ｑ2に移動させる。
【０１１３】
ここで、ｒ'（ω）は次のように表わすことができる。
ｒ'（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω    （０≦α≦１）
ただし、
ωは被写体半画角、ｆは結像光学系（本発明では、ズームレンズ）の焦点距離である。
【０１１４】
ここで、前記半径Ｒの円上（像高）に対応する理想像高をＹとすると、
α＝Ｒ／Ｙ＝Ｒ／（ｆ・ｔａｎω）
となる。
【０１１５】
光学系は、理想的には、光軸に対して回転対称であり、すなわち歪曲収差も光軸に対して回転対称に発生する。したがって、上述のように、光学的に発生した歪曲収差を電気的に補正する場合には、再現画像上で光軸と撮像面との交点を中心とした有効撮像面の長辺に内接する半径Ｒの円の円周上（像高）の倍率を固定して、それ以外の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点を略放射方向に移動させて、半径ｒ'（ω）となるように同心円状に移動させることで補正することができれば、データ量や演算量の点で有利と考えられる。
【０１１６】
ところが、光学像は、電子撮像素子で撮像された時点で（サンプリングのため）連続量ではなくなる。したがって、厳密には光学像上に描かれる上記半径Ｒの円も、電子撮像素子上の画素が放射状に配列されていない限り正確な円ではなくなる。
【０１１７】
つまり、離散的座標点毎に表わされる画像データの形状補正においては、上記倍率を固定できる円は存在しない。そこで、各画素（Ｘi，Ｙj）毎に、移動先の座標（Ｘi'，Ｙj' ）を決める方法を用いるのがよい。なお、座標（Ｘi'，Ｙj'）に（Ｘi，Ｙj）の２点以上が移動してきた場合には、各画素が有する値の平均値をとる。また、移動してくる点がない場合には、周囲のいくつかの画素の座標（Ｘi'，Ｙj'）の値を用いて補間すればよい。
【０１１８】
このような方法は、特にズームレンズが有する電子撮像装置において光学系や電子撮像素子の製造誤差等のために光軸に対して歪みが著しく、前記光学像上に描かれる上記半径Ｒの円が非対称になった場合の補正に有効である。また、撮像素子あるいは各種出力装置において信号を画像に再現する際に幾何学的歪み等が発生する場合等の補正に有効である。
【０１１９】
本発明の電子撮像装置では、補正量ｒ’（ω）−ｒ（ω）を計算するために、ｒ（ω）すなわち半画角と像高との関係、あるいは、実像高ｒと理想像高ｒ’／αとの関係が、電子撮像装置に内蔵された記録媒体に記録されている構成としてもよい。
【０１２０】
なお、歪曲補正後の画像が短辺方向の両端において光量が極端に不足することのないようにするには、前記半径Ｒが、次の条件式を満足するのがよい。
【０１２１】
０≦Ｒ≦０．６Ｌs 
ただし、Ｌsは有効撮像面の短辺の長さである。
【０１２２】
好ましくは、前記半径Ｒは、次の条件式を満足するのがよい。
０．３Ｌs≦Ｒ≦０．６Ｌs
さらには、半径Ｒは、略有効撮像面の短辺方向の内接円の半径に一致させるのが最も有利である。なお、半径Ｒ＝０の近傍、すなわち、軸上近傍において倍率を固定した補正の場合は、実質画像数の面で若干の不利があるが、広角化しても小型化にするための効果は確保できる。
【０１２３】
なお、補正が必要な焦点距離区間については、いくつかの焦点ゾーンに分割する。そして、該分割された焦点ゾーン内の望遠端近傍で略、
ｒ’（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω
を満足する補正結果が得られる場合と同じ補正量で補正してもよい。
【０１２４】
ただし、その場合、分割された焦点ゾーン内の広角端において樽型歪曲量がある程度残存してしまう。また、分割ゾーン数を増加させてしまうと、補正のために必要な固有データを記録媒体に余計に保有する必要が生じあまり好ましくない。そこで、分割された焦点ゾーン内の各焦点距離に関連した１つ又は数個の係数を予め算出しておく。この係数は、シミュレーションや実機による測定に基づいて決定しておけばよい。
【０１２５】
そして、前記分割されたゾーン内の望遠端近傍で略、
ｒ’（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω
を満足する補正結果が得られる場合の補正量を算出し、この補正量に対して焦点距離毎に前記係数を一律に掛けて最終的な補正量にしてもよい。
【０１２６】
ところで、無限遠物体を結像させて得られた像に歪曲がない場合は、
ｆ＝ｙ／ｔａｎω
が成立する。
ただし、ｙは像点の光軸からの高さ（像高）、ｆは結像系（本発明ではズームレンズ）の焦点距離、ωは撮像面上の中心からｙの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度（被写体半画角）である。
【０１２７】
結像系に樽型の歪曲収差がある場合は、
ｆ＞ｙ／ｔａｎω
となる。つまり、結像系の焦点距離ｆと、像高ｙとを一定とすると、ωの値は大きくなる。
【０１２８】
（デジタルカメラ）
図１２〜図１４は、以上のようなズームレンズを撮影光学系１４１に組み込んだ本発明によるデジタルカメラの構成の概念図を示す。図１２はデジタルカメラ１４０の外観を示す前方斜視図、図１３は同後方正面図、図１４はデジタルカメラ１４０の構成を示す模式的な断面図である。ただし、図１２と図１４においては、撮影光学系１４１の非沈胴時を示している。デジタルカメラ１４０は、この例の場合、撮影用光路１４２を有する撮影光学系１４１、ファインダー用光路１４４を有するファインダー光学系１４３、シャッターボタン１４５、フラッシュ１４６、液晶表示モニター１４７、焦点距離変更ボタン１６１、設定変更スイッチ１６２等を含み、撮影光学系１４１の沈胴時には、カバー１６０をスライドすることにより、撮影光学系１４１とファインダー光学系１４３とフラッシュ１４６はそのカバー１６０で覆われる。そして、カバー１６０を開いてカメラ１４０を撮影状態に設定すると、撮影光学系１４１は図１４の非沈胴状態になり、カメラ１４０の上部に配置されたシャッターボタン１４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系１４１、例えば実施例１のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系１４１によって形成された物体像が、波長域制限コートを施したローパスフィルタＦとカバーガラスＣを介してＣＣＤ１４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ１４９で受光された物体像は、処理手段１５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター１４７に表示される。また、この処理手段１５１には記録手段１５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段１５２は処理手段１５１と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ１４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
【０１２９】
さらに、ファインダー用光路１４４上にはファインダー用対物光学系１５３が配置してある。ファインダー用対物光学系１５３は、複数のレンズ群（図の場合は３群）と２つの
プリズムからなり、撮影光学系１４１のズームレンズに連動して焦点距離が変化するズーム光学系からなり、このファインダー用対物光学系１５３によって形成された物体像は、像正立部材である正立プリズム１５５の視野枠１５７上に形成される。この正立プリズム１５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系１５９が配置されている。なお、接眼光学系１５９の射出側にカバー部材１５０が配置されている。
【０１３０】
このように構成されたデジタルカメラ１４０は、撮影光学系１４１が本発明により、沈胴時に厚みを極めて薄く、高変倍で全変倍域で結像性能を極めて安定的であるので、高性能・小型化・広角化が実現できる。
【０１３１】
（内部回路構成）
図１５は、上記デジタルカメラ１４０の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４、一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部１１９等からなる。
【０１３２】
図１５に示すように、デジタルカメラ１４０は、操作部１１２と、この操作部１１２に接続された制御部１１３と、この制御部１１３の制御信号出力ポートにバス１１４及び１１５を介して接続された撮像駆動回路１１６並びに一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１を備えている。
【０１３３】
上記の一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１は、バス１２２を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路１１６には、ＣＣＤ１４９とＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４が接続されている。
【０１３４】
操作部１１２は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。
【０１３５】
制御部１１３は、例えばＣＰＵ等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部１１２を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ１４０全体を制御する回路である。
【０１３６】
ＣＣＤ１４９は、本発明による撮影光学系１４１を介して形成された物体像を受光する。ＣＣＤ１４９は、撮像駆動回路１１６により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４に出力する撮像素子である。
【０１３７】
ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４は、ＣＣＤ１４９から入力する電気信号を増幅しかつアナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時記憶メモリ１１７に出力する回路である。
【０１３８】
一時記憶メモリ１１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４から出力される上記ＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１１８は、一時記憶メモリ１１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１１３から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
【０１３９】
記録媒体部１１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１１８で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。
【０１４０】
表示部１２０は、液晶表示モニターを備え、その液晶表示モニターに画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部１２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、そのＲＯＭ部から読み出された画質パラメータの中から操作部１１２の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。設定情報記憶メモリ部１２１は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。
【０１４１】
このように構成されたデジタルカメラ１４０は、撮影光学系１４１が、本発明により、十分な広角域を有し、コンパクトな構成としながら、高変倍で全変倍域で結像性能が極めて安定的であるので、高性能・小型化・広角化が実現できる。そして、広角側、望遠側での速い合焦動作が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
以上のように、本発明にかかるズームレンズは、小型化と高変倍比化を両立しやすいズームレンズに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明のズームレンズの実施例１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、第１の中間焦点距離状態（ｂ）、第２の中間焦点距離状態（ｃ）、第３の中間焦点距離状態（ｄ）、望遠端（ｅ）でのレンズ断面図である。
【図２】本発明のズームレンズの実施例２の図１と同様の図である。
【図３】本発明のズームレンズの実施例３の図１と同様の図である。
【図４】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図５】実施例１の無限遠物点合焦時の他の収差図である。
【図６】実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図７】実施例２の無限遠物点合焦時の他の収差図である。
【図８】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図９】実施例３の無限遠物点合焦時の他の収差図である。
【図１０】実施例１〜３における沈胴状態のレンズ断面図である。
【図１１】歪曲収差の補正を説明する図である。
【図１２】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１３】上記デジタルカメラの後方斜視図である。
【図１４】上記デジタルカメラの断面図である。
【図１５】デジタルカメラの主要部の内部回路の構成ブロック図である。
【符号の説明】
【０１４４】
Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｇ４…第４レンズ群
Ｓ…明るさ絞り
Ｆ…ローパスフィルタ
Ｃ…カバーガラス
Ｉ…像面
１１２…操作部
１１３…制御部
１１４…バス
１１５…バス
１１６…撮像駆動回路
１１７…一時記憶メモリ
１１８…画像処理部
１１９…記憶媒体部
１２０…表示部
１２１…設定情報記憶メモリ部
１２２…バス
１２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
１４０…デジタルカメラ
１４１…撮影光学系
１４２…撮影用光路
１４３…ファインダー光学系
１４４…ファインダー用光路
１４５…シャッターボタン
１４６…フラッシュ
１４７…液晶表示モニター
１４９…ＣＣＤ
１５０…カバー部材
１５１…処理手段
１５２…記録手段
１５３…ファインダー用対物光学系
１５５…正立プリズム
１５７…視野枠
１５９…接眼光学系
１６０…カバー
１６１…焦点距離変更ボタン
１６２…設定変更スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009098458.tif 000005
【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】
2009098458.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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