(57)【要約】【課題】小型化や変倍比を確保し、光学性能を確保しやすいズームレンズを提供すること。【解決手段】負の物体側レンズ群（第１レンズ群Ｇ１）と、正の像側レンズ群（第３レンズ群Ｇ３）と、正の中間レンズ群（第２レンズ群Ｇ２）と、明るさ絞りＳを有し、物体側レンズ群と中間レンズ群との距離は広角端よりも望遠端で小さくなり、中間レンズ群と像側レンズ群との距離は広角端よりも望遠端で大きくなり、中間レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側に位置するように移動し、像側レンズ群は広角端よりも望遠端で像側に位置するように移動し、明るさ絞りは中間レンズ群と一体で移動し、像側レンズ群は、物体側から順に、前側レンズ成分、正後側レンズ成分の２つのレンズ成分からなり、前側レンズ成分の像側レンズ面の近軸曲率半径の絶対値が像側レンズ成分の物体側レンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも小さい。【選択図】図１
2009276622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最も物体側に配置されたレンズ群であって負の屈折力をもつ物体側レンズ群と、
最も像側に配置されたレンズ群であって正の屈折力をもつ像側レンズ群と、
前記物体側レンズ群と前記像側レンズ群との間に配置され且つ正の屈折力をもつ中間レンズ群と、
前記物体側レンズ群よりも像側且つ前記像側レンズ群よりも物体側に配置された明るさ絞りを有し、
前記物体側レンズ群と前記中間レンズ群との間の距離は広角端よりも望遠端で小さくなり、
前記中間レンズ群と前記像側レンズ群との間の距離は広角端よりも望遠端で大きくなり、
前記中間レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側に位置するように移動し、
前記像側レンズ群は広角端よりも望遠端で像側に位置するように移動し、
前記明るさ絞りは広角端から望遠端への変倍時に前記中間レンズ群と一体で移動し、
さらに、
レンズ成分を空気と接触するレンズ面が物体側レンズ面と像側レンズ面の２面のみのレンズ体とするとき、
前記像側レンズ群は、物体側から順に、
凹面の物体側レンズ面を有しメニスカス形状である前側レンズ成分、
凹面の物体側レンズ面を有しメニスカス形状である正の屈折力の後側レンズ成分、
の２つのレンズ成分からなり、
前記前側レンズ成分の像側レンズ面の近軸曲率半径の絶対値が前記像側レンズ成分の物体側レンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも小さいことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
−０．４５＜ｆＩ／ｆＩＦ＜０．２０        （１）
−１０．０＜（ＲＩＦＲ＋ＲＩＲＦ）／（ＲＩＦＲ−ＲＩＲＦ）＜−１．１    （２）
−９０．０＜ＤＭ／ＤＩ＜−３．０        （３）
ただし、
ｆＩＦは、前記像側レンズ群中の前記前側レンズ成分の焦点距離、
ｆＩは、前記像側レンズ群の焦点距離、
ＲＩＦＲは、前記像側レンズ群中の前記前側レンズ成分の像側レンズ面の近軸曲率半径、
ＲＩＲＦは、前記像側レンズ群中の前記後側レンズ成分の物体側レンズ面の近軸曲率半径、
ＤＭは、前記明るさ絞りと一体で移動する前記中間レンズ群の広角端と望遠端での位置の差、
ＤＩは、前記像側レンズ群の広角端と望遠端での位置の差であり、
レンズ群が物体側に移動する場合は正符号、像側に移動する場合は負符号とする。
【請求項３】
前記像側レンズ群中の前記後側レンズ成分が以下の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
１．０＜（ＲＩＲＦ＋ＲＩＲＲ）／（ＲＩＲＦ−ＲＩＲＲ）＜３．０  （４）
ただし、
ＲＩＲＦは、前記像側レンズ群中の前記後側レンズ成分の物体側レンズ面の近軸曲率半径、
ＲＩＲＲは、前記像側レンズ群中の前記後側レンズ成分の像側レンズ面の近軸曲率半径、である。
【請求項４】
像側レンズ群中の前側レンズ成分が以下の条件を満足するメニスカス形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−１．３＜ｆＩＦＦ／ｆＩＦＲ＜−０．５  …（５）
ただし、
ｆＩＦＦは、像側レンズ群中の前側レンズ成分の物体側レンズ面の屈折力の逆数、
ｆＩＦＲは、像側レンズ群中の前側レンズ成分の像側レンズ面の屈折力の逆数である。
【請求項５】
前記明るさ絞りが前記中間レンズ群の直前に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記中間レンズ群が前記物体側レンズ群の像側直後に配置されたレンズ群であり、
前記ズームレンズが広角端に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５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１＜ＤＯＭ／ｆＷ＜４  …（６）
ただし、
ＤＯＭは広角端における前記物体側レンズ群の最も像側のレンズ面から前記中間レンズ群の最も物体側のレンズ面までの軸上距離、
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。
【請求項７】
前記像側レンズ群中の全レンズが、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
ｎＩａｖｅ≧１．４  …（７）
νＩａｖｅ≧５０      …（８）      
ただし、
ｎＩａｖｅは像側レンズ群中の全てのレンズの屈折率の平均値、
νＩａｖｅは像側レンズ群中の全てのレンズのアッベ数の平均値、
である。
【請求項８】
前記像側レンズ群に含まれるレンズの総枚数が２であり、そのうちのいずれかのレンズが非球面を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記像側レンズ群中の後側レンズ成分が非球面のレンズ面を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記像側レンズ群は少なくとも１枚の樹脂レンズを有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
６≦Ｎｔ≦８  …（９）
ただし、Ｎｔは、前記ズームレンズ中のレンズの総枚数である。
【請求項１２】
前記ズームレンズ中のレンズ群が、前記物体側レンズ群、前記像側レンズ群、前記中間レンズ群の３つのみであることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
前記ズームレンズは前記中間レンズ群と前記像側レンズ群との間に配置され且つ広角端から望遠端への変倍の際に前記中間レンズ群と前記像側レンズとは独立して移動するレンズ群を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１４】
前記ズームレンズ中のレンズ群が、４つのみであることを特徴とする請求項１３に記載のズームレンズ。
【請求項１５】
広角端から望遠端への変倍に際して、前記物体側レンズ群は先ず像側に移動し次いで物体側に移動することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１６】
ズームレンズと、
その像側に配置された撮像面をもち前記ズームレンズにより形成された前記撮像面上の光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズが請求項１乃至１５の少なくともいずれか１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１７】
広角端から望遠端へのズームレンズ全系の変倍比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の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズ。
３．２＜ｆＴ／ｆＷ＜７．０      …（１０）
ただし、
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。
【請求項１８】
前記撮像素子にて撮像して得られた画像データを加工して形状を変化させた画像データとして出力する信号処理回路を備え、
前記ズームレンズが広角端且つ最も遠距離に合焦した状態において、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１７に記載の撮像装置。
０．７＜ｙ０７／（ｆｗ・ｔａｎω０７ｗ）＜１．０  …（１１）
ただし、
撮像素子の有効撮像面内で中心から最も遠い点までの距離をｙ１０としたとき、
ｙ０７＝０．７×ｙ１０で定義され、
有効撮像領域が広角端から望遠端で変化する場合は、ｙ１０はとり得る値の最大値とし、ω０７ｗは広角端における撮像面上の中心から像高がｙ０７となる像位置に入射する主光線の物空間における入射光線と光軸とのなす角である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はズームレンズに関するものである。更には、ズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタルカメラに用いられ、サイズの小さいズームレンズとして、最も物体側に負屈折力のレンズ群を配置し、最も像側に正屈折力のレンズ群を配置し、それらのレンズ群の間に正屈折力の中間レンズ群を配置した３群もしくはそれ以上のレンズ群構成のズームレンズが特許文献１、２等により知られている。
このようなタイプのズームレンズは、負屈折力のレンズ群を最も物体側に配置することで広角端での画角の確保とズームレンズの径方向の小型化に有利となる。そして、最も像側のレンズ群を正屈折力とすることで、射出瞳を像面から離しやすくし、色シェーディングを抑えやすくしている。
そして、中間レンズ群を広角端よりも望遠端で物体側に位置するように移動させ、最も像側のレンズ群を広角端よりも望遠端で像側に位置するように移動させている。このような移動方式により、中間レンズ群と最も像側のレンズ群に増倍作用を分担し、変倍比の確保に有利となる。
また、明るさ絞りを中間レンズ群と一体で移動させ、中間レンズ群のサイズの小型化や変倍のための駆動機構を簡易にしやすくしている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４３５８７号公報
【特許文献１】特開２００５−３３８３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のズームレンズの構成では、最も像側のレンズ群と明るさ絞りとの距離が広角端と望遠端とで大きく異なる。この場合、最も像側のレンズ群の直線のレンズ群から射出する軸外光束の光軸に対する角度や、最も像側のレンズ群に入射する軸外光束の光軸からの距離が変化しやすくなる。そのため、最も像側のレンズ群での収差変動が生じやすくなり、収差変動を抑えながら変倍比を確保することが難しくなる。また、レンズ枚数を極端に増やすことはコストや小型化の点で不利となる。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化や変倍比の確保に有利としながらも光学性能を確保しやすいズームレンズを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題に鑑み、本発明のズームレンズは、
最も物体側に配置されたレンズ群であって負の屈折力をもつ物体側レンズ群と、
最も像側に配置されたレンズ群であって正の屈折力をもつ像側レンズ群と、
物体側レンズ群と像側レンズ群との間に配置され正の屈折力をもつ中間レンズ群と、
物体側レンズ群よりも像側且つ像側レンズ群よりも物体側に配置された明るさ絞りを有し、
物体側レンズ群と中間レンズ群との間の距離は広角端よりも望遠端で小さくなり、
中間レンズ群と像側レンズ群との間の距離は広角端よりも望遠端で大きくなり、
中間レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側に位置するように移動し、
像側レンズ群は広角端よりも望遠端で像側に位置するように移動し、
明るさ絞りは広角端から望遠端への変倍時に中間レンズ群と一体で移動し、
さらに、
レンズ成分を空気と接触するレンズ面が物体側レンズ面と像側レンズ面の２面のみのレンズ体とするとき、
像側レンズ群は、物体側から順に、
凹面の物体側レンズ面を有しメニスカス形状である前側レンズ成分、
凹面の物体側レンズ面を有しメニスカス形状である正の屈折力の後側レンズ成分、
の２つのレンズ成分からなり、
前側レンズ成分の像側レンズ面の近軸曲率半径の絶対値を像側レンズ成分の物体側レンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも小さくしたものである。
【０００７】
前述の通り、本発明のズームレンズは負レンズ群が最も物体側のレンズ群となり、正レンズ群が最も像側のレンズ群となり、それらのレンズ群の間に正屈折力の中間レンズ群を配置し、上述の位置に明るさ絞りを配置し、上述の変倍時の移動方式とすることで、小型化や高変倍比化、色シェーディングの軽減等に有利なズームレンズとなる。
一方、像側レンズ群と明るさ絞りとの距離の変化が変倍比の増大に伴い大きくなる。
そのため、少ないレンズ成分で像側レンズ群での変倍時の収差変動を軽減することが高変倍比化に伴う収差変動を抑えかつ小型化や低コスト化をはかる上で重要となる。
【０００８】
本発明においては、
像側レンズ群における前側レンズ成分と正屈折力の後側レンズ成分を共に物体側に凹面を向けたメニスカス形状とし、
前側レンズ成分の像側レンズ面の近軸曲率半径の絶対値を後側レンズ成分の物体側レンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも小さくしている。
このような構成とすることで、像側レンズ群中の各レンズ面での軸外光束の入射角を小さくすると共に、前側レンズ成分に像面湾曲を補正する機能を持たせられる。そのため、広角側での諸収差の補正や、変倍時における収差変動を抑えやすくなり、ズームレンズの広画角化、高変倍比化に有利となる。
【０００９】
更には、以下の条件を満足することが好ましい。
−０．４５＜ｆＩ／ｆＩＦ  ＜０．２０        （１）
−１０．０＜（ＲＩＦＲ＋ＲＩＲＦ）／（ＲＩＦＲ−ＲＩＲＦ）＜−１．１    （２）
−９０．０＜ＤＭ／ＤＩ＜−３．０        （３）
ただし、
ｆＩＦは、像側レンズ群中の前側レンズ成分の焦点距離、
ｆＩは、像側レンズ群の焦点距離、
ＲＩＦＲは、像側レンズ群中の前側レンズ成分の像側レンズ面の近軸曲率半径、
ＲＩＲＦは、像側レンズ群中の後側レンズ成分の物体側レンズ面の近軸曲率半径、
ＤＭは、明るさ絞りと一体で移動する中間レンズ群の広角端と望遠端での位置の差、
ＤＩは、像側レンズ群の広角端と望遠端での位置の差、
であり、
レンズ群が物体側に移動する場合は正符号、像側に移動する場合は負符号とする。
【００１０】
条件式（１）は像側レンズ群中の前側レンズ成分の好ましい屈折力を特定するものである。
前側レンズ成分は曲率半径の絶対値が小さい面となるので、このレンズの屈折力の絶対値が大きくなりすぎないようにすることで、前側レンズ群の収差を抑えつつ、像面湾曲を低減する機能を発揮しやすくなる。
条件式（１）の下限を下回らないようにして、前側レンズ成分の屈折力が大きい負屈折力にならないようにすることで、相対的に像側レンズ成分の正屈折力を抑えやすくなり、収差補正しやすくなる。
また、条件式（１）の上限を上回らないようにして、前側レンズ成分の屈折力が大きい正屈折力にならないようにすることで、物体側レンズ成分での収差を抑えやすくなる。
【００１１】
条件式（２）は、像側レンズ群中の前側レンズ成分の像側面と後側レンズ成分の物体側面に挟まれる空気レンズの好ましい形状を特定するものである。
条件式（２）の下限を下回らないようにすることで、像側レンズ群中の各レンズ面の曲率絶対値を抑えやすくなり、球面収差等の低減に有利となる。
条件式（２）の上限を上回らないようにすることで、後側レンズ成分の物体側レンズ面に入射する光束の入射角を抑えやすくなり、望遠端での軸外収差を低減しやすくなる。
【００１２】
条件式（３）は、明るさ絞りと一体で移動する中間レンズ群と像側レンズ群との好ましい移動量の比を特定するものである。
条件式（３）の下限を下回らないようにして、望遠端でのズームレンズ全長を抑えながら像側レンズ群に変倍作用を持たせることで、変倍時の収差変動を抑えながらの高変倍比化に有利となる。
条件式（３）の上限を上回らないようにすることで、中間レンズ群の変倍作用を確保し、像側レンズ群の移動量を適度に抑えることで、像側レンズ群における変倍時の収差変動を抑えやすくなる。
【００１３】
また、以下の条件を満足することが好ましい。
１．０＜（ＲＩＲＦ＋ＲＩＲＲ）／（ＲＩＲＦ−ＲＩＲＲ）＜３．０  （４）
ただし、
ＲＩＲＦは、像側レンズ群中の後側レンズ成分の物体側レンズ面の近軸曲率半径、
ＲＩＲＲは、像側レンズ群中の後側レンズ成分の像側レンズ面の近軸曲率半径、
である。
【００１４】
条件式（４）は像側レンズ群中の後側レンズ成分の好ましい形状を特定するものである。
条件式（４）の下限を下回らないようにして後側レンズ成分の物体側の凹面を確保することで変倍に伴う収差変動を抑えやすくなる。
条件式（４）の上限を上回らないようにすることで後側レンズ成分の像側レンズ面の曲率絶対値を抑えやすくなり、球面収差やコマ収差を抑えやすくなる。
【００１５】
また、像側レンズ群中の前側レンズ成分が以下の条件を満足するメニスカス形状であることが好ましい。
−１．３＜ｆＩＦＦ／ｆＩＦＲ＜−０．５  …（５）
ただし、
ｆＩＦＦは、像側レンズ群中の前側レンズ成分の物体側レンズ面の屈折力の逆数、
ｆＩＦＲは、像側レンズ群中の前側レンズ成分の像側レンズ面の屈折力の逆数、
である。
【００１６】
像側レンズ群の前側レンズ成分をメニスカス形状とすると、変倍全域で発生しやすいマイナス方向の像面湾曲を補正しやすくなる。これにともない、物体側レンズ群の像面湾曲補正の負担も軽減され、各レンズ群のパワーを最適化しやすくなる。この結果、広角化、高変倍比化に伴う収差の発生を抑えやすくなる。
【００１７】
条件式（５）は像面湾曲の補正作用を得るための好ましい面の屈折力を特定するものである。
条件式（５）の下限を下回らないようにすることで、像面湾曲、非点格差がオーバーとなることを防ぎやすくなる。
条件式（５）の上限を上回らないようにすることで、像面湾曲を補正する効果を確保し、物体側レンズ群での収差補正負担を軽減でき、適切なパワー配置による高変倍化に有利となる。
【００１８】
また、明るさ絞りが中間レンズ群の直前に配置されることが好ましい。これにより、物体側レンズ群のサイズをいっそう小さくしやすくなる。また、像面に対する軸外光束の入射角を小さくしやすくなる。
【００１９】
また、中間レンズ群が物体側レンズ群の像側直後に配置されたレンズ群であり、ズームレンズが広角端にて以下の条件を満足することが好ましい。
１＜ＤＯＭ／ｆＷ＜４  …（６）
ただし、
ＤＯＭは広角端における物体側レンズ群の最も像側のレンズ面から中間レンズ群の最も物体側のレンズ面までの軸上距離、
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。
【００２０】
明るさ絞りと一体で変倍時に移動する中間レンズ群を物体側レンズ群の像側直後に配置することで、ズームレンズの径方向の小型化に有利となる。
条件式（６）は、変倍比の確保、光学性能、小型化に有利とするために、物体側レンズ群と中間レンズ群との好ましい距離を特定するものである。
条件式（６）の下限を下回らないように物体側レンズ群と、中間レンズ群との距離を確保することで、各レンズ群の屈折力を抑えながら変倍比を確保することに有利となり、各レンズ群での収差発生量が抑えやすくなるので全変倍領域の光学性能確保に有利となる。
条件式（６）の上限を上回らないようにすることで、物体側レンズ群が明るさ絞りから離れすぎることを抑え、物体側レンズ群の径方向の小型化に有利となる。
【００２１】
また、像側レンズ群中の全レンズが、以下の条件を満足することが好ましい。
ｎＩａｖｅ≧１．４  …（７）
νＩａｖｅ≧５０      …（８）      
ただし、
ｎＩａｖｅは像側レンズ群中の全てのレンズの屈折率の平均値、
νＩａｖｅは像側レンズ群中の全てのレンズのアッベ数の平均値、
である。
【００２２】
像側レンズ群中の全レンズを条件式（７）を満足する高屈折率材料とすることで非点収差補正が行いやすくなる。また、条件式（８）を満足する低分散材料とすることで色収差の軽減に有利となる。
【００２３】
また、像側レンズ群に含まれるレンズの総枚数が２であり、そのうちのいずれかのレンズが非球面を有することが好ましい。これにより、像側レンズ群の小型化、低コスト化に有利となる。非球面を用いることで、至近撮影の際の非点収差補正に有利となる。
像側レンズ群の後側レンズ成分の片面又は両面を非球面とすることが光学性能を確保する上で好ましい。特に、像側のレンズ面は正の屈折力が大きいので、この像側レンズ面を光軸から離れるに従い正の屈折力が弱くなる非球面とすることが好ましい。
【００２４】
また、像側レンズ群は少なくとも１枚の樹脂レンズを有することが好ましい。像側レンズ群は少なくとも１枚の樹脂で構成することにより、コストを抑え、レンズ成型が容易となる。
【００２５】
また、ズームレンズ中のレンズの総枚数をＮｔと表すとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
６≦Ｎｔ≦８  …（９）
条件式（９）の下限を下回らないようにすることで、ズームレンズの各レンズ群の屈折力の確保、収差の低減を行いやすくなる。上限を上回らないようにし、レンズの構成枚数を少なくすることで、コンパクト化に有利となる。
【００２６】
また、ズームレンズ中のレンズ群が、物体側レンズ群、像側レンズ群、中間レンズ群の３つのみとすれば、小型化や低コスト化にいっそう有利となる。
一方、中間レンズ群と像側レンズ群との間に配置され且つ広角端から望遠端への変倍の際に中間レンズ群と像側レンズと独立して移動するレンズ群を有する構成としてもよい。これにより、収差変動をいっそう低減しやすくなる。
このとき、ズームレンズ中のレンズ群を４つのみとして４群ズームレンズとしてもよい。
【００２７】
また、広角端から望遠端への変倍に際して、物体側レンズ群は先ず像側に移動し次いで物体側に移動する方式とすれば、広角端と望遠端との双方にてズームレンズの全長を抑えやすくなる。
【００２８】
また、広角端から望遠端へのズームレンズ全系の変倍比が以下の条件を満足することが好ましい。
３．２＜ｆＴ／ｆＷ＜７．０      …（１０）
ただし、
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。
条件式（１０）の下限を下回らないように変倍比を確保すれば、汎用性の高いズームレンズとなる。
条件式（１０）の上限を上回らないようにすれば、各レンズ群の屈折力を抑えやすくなり、光学性能の確保に有利となる。
【００２９】
また、本発明に係る撮像装置は、ズームレンズと、その像側に配置された撮像面をもち前記ズームレンズにより形成された前記撮像面上の光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズが上述のズームレンズであることが好ましい。
これにより、コンパクトでありながら変倍比や画角の確保、光学性能の確保に有利なズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。
【００３０】
また、撮像素子にて撮像して得られた画像データを加工して形状を変化させた画像データとして出力する信号処理回路を備え、
そのズームレンズが広角端且つ最も遠距離に合焦した状態にて、以下の条件を満足することが好ましい。
０．７＜ｙ０７／（ｆｗ・ｔａｎω０７ｗ）＜１．０  …（１１）
ただし、
撮像素子の有効撮像面内で中心から最も遠い点までの距離をｙ１０としたとき、
ｙ０７＝０．７×ｙ１０で定義され、
有効撮像領域が広角端から望遠端で変化する場合は、ｙ１０はとり得る値の最大値とし、ω０７ｗは広角端における撮像面上の中心から像高がｙ０７となる像位置に入射する主光線の物空間における入射光線と光軸とのなす角である。
【００３１】
本発明のようなズームレンズの場合、非点収差補正と樽型歪曲補正とがトレードオフの関係になりやすい点に着目して、歪曲収差の発生をある程度許容して、本発明のズーム光学系を用いる電子撮像装置に含まれる画像処理機能によって画像形状の歪みを補正することが出来る。この件について、以下詳述する。
【００３２】
ここで、無限遠物体を仮に歪曲収差がない光学系で結像したとする。この場合、結像した像に歪曲がないので、
ｆ＝ｙ／ｔａｎω  …（Ａ）  
が成立する。
但し、ｙは像点の光軸からの高さ、ｆは結像系の焦点距離、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である。
一方、光学系に広角端近傍の状態のときのみ樽型歪曲収差を許容した場合は、
ｆ＞ｙ／ｔａｎω  …（Ｂ）
となる。つまり、ωとｙとを一定の値とするならば、広角端の焦点距離ｆは長くてよいこととなり、その分、収差を抑えた設計を行いやすくなる。
また、物体側レンズ群に相当するレンズ群を通常２つ以上のレンズ成分で構成している理由は、歪曲収差と非点収差を両立させるためである。本発明では、これを行う必要がない。このため、非点収差の補正に有利となる。
【００３３】
そこで、本発明の撮像装置では、撮像素子にて得られた画像データを、画像処理により加工している。この加工では、樽型の歪曲収差を補正するように、画像データ（画像の形状）を変化させる。このようにすれば、最終的に得られた画像データは、物体とほぼ相似の形状を持つ画像データとなる。よって、この画像データに基づいて、物体の画像をＣＲＴやプリンターに出力すればよい。  
【００３４】
このような画像データの補正を行う場合、広角端における有効撮像領域は樽型となる。そして樽型の有効撮像領域の画像データを矩形の画像データに変更する。
条件式(１１)はズーム広角端における樽型歪曲の度合いを規定したものである。条件式(１１)を満足することで、無理なく非点収差の補正が可能となる。なお、樽型に歪んだ像は撮像素子にて光電変換されて、樽型に歪んだ画像データとなる。しかしながら、樽型に歪んだ画像データは、電子撮像装置の信号処理系である画像処理手段にて、電気的に、像の形状変化に相当する加工が施される。このようにすれば、最終的に画像処理手段から出力された画像データを表示装置にて再生したとしても、歪曲が補正されて被写体形状にほぼ相似した画像が得られる。
【００３５】
ここで、条件式（１０)の下限を下回らないようにズームレンズによる歪曲収差の発生を抑えることで、ズームレンズの歪曲収差による画像歪みを信号処理回路で補正した場合に修正後の画像の周辺部の放射方向への引き伸ばし率を抑え、画像周辺部の鮮鋭度の劣化を抑えやすくなる。
また、条件式（１０)の上限を上回らないようにしてズームレンズの歪曲収差を許容することで、ズームレンズの非点収差の補正に有利となり、ズームレンズの薄型化に有利となる。
【００３６】
なお、歪曲収差を完全に補正するように広角端での有効撮像領域を定めてもよいが、パースペクティブの影響や周辺の画像劣化を考慮して−３％前後、もしくは−５％前後など、適度に樽型の歪曲収差を残して画像データの変更を行ってもよい。
【００３７】
また、以下のように上述の条件を変更することで、より好ましい構成となる。
条件式（１）の下限値を−０．４０、更には−０．３６とすることがより好ましい。
条件式（１）の上限値を０．１０、更には０．０７とすることがより好ましい。
更には、条件式（１）の上限値を−０．０１とし、像側レンズ群の前側レンズ成分を負屈折力とすると、像側レンズ群の色収差の補正に有利となる。
条件式（２）の下限値を−８．０、更には−４．０とすることがより好ましい。
条件式（２）の上限値を−１．３、更には−１．５とすることがより好ましい。
条件式（３）の下限値を−５０．０、更には−２０．０とすることがより好ましい。
条件式（３）の上限値を−５．０、更には−７．０とすることがより好ましい。
条件式（４）の下限値を１．０５、更には１．１とすることがより好ましい。
条件式（４）の上限値を２．７、更には２．３とすることがより好ましい。
条件式（５）の下限値を−１．２５、更には−１．２とすることがより好ましい。
条件式（５）の上限値を−０．５５、更には−０．６とすることがより好ましい。
条件式（６）の下限値を２．０、更には２．４とすることがより好ましい。
条件式（６）の上限値を３．５、更には３．０とすることがより好ましい。
条件式（７）の下限値を１．５０、更には１．５２とすることがより好ましい。
条件式（８）の下限値を５８、更には８０とすることがより好ましい。
条件式（１０）の下限値を３．４とすることがより好ましい。
条件式（１０）の上限値を５．０とすることがより好ましい。
条件式（１１）の下限値を０．７５、更には０．８０とすることがより好ましい。
条件式（１１）の上限値を０．９９、更には０．９７とすることがより好ましい。
【００３８】
像側レンズ群中の各レンズのコスト低減に有利とするためにｎＩａｖｅに上限を設け、以下の条件を満足する材料を用いることがより好ましい。
ｎＩａｖｅ≦２．２  …（７Ａ）
更には  ｎＩａｖｅ≦１．８  …（７Ａ’）
を満足することが好ましい。
【００３９】
像側レンズ群中の各レンズのコスト低減に有利とするためにνＩａｖｅに上限を設け、以下の条件を満足する材料を用いることがより好ましい。
νＩａｖｅ≦９５  …（１２Ａ）
更には  νＩａｖｅ≦８２  …（１２Ａ’）
更には  νＩａｖｅ≦５８  …（１２Ａ”）
を満足することが好ましい。
【００４０】
また、上述の各ズームレンズの発明は、ズームレンズがフォーカシングの機能を備える場合は、最も遠い物体に合焦した状態での構成とする。
遠距離の物体から近距離への物体へのフォーカシングは、ズームレンズ全体の物体側への繰り出し、物体側レンズ群のみの物体側への繰り出し、像側レンズ群のみの物体側への繰り出しのいずれかで行うことが好ましい。
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。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、小型化や変倍比の確保に有利としながらも光学性能を確保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】
【００４２】
以下、本発明のズームレンズの実施例１〜８について説明する。実施例１〜８の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間焦点距離状態（ｂ）、望遠端（ｃ）のレンズ断面図をそれぞれ図１〜図８に示す。図１〜図８中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、明るさ絞りはＳ、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、赤外光を制限する波長域制限コートを施したローパスフィルタを構成する平行平板はＦ、電子撮像素子のカバーガラスの平行平板はＣ、像面はＩで示してある。なお、カバーガラスＣの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスＣにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。
また、第１レンズ群Ｇ１は物体側レンズ群に、第２レンズ群Ｇ２は中間レンズ群に、実施例１から実施例７では第３レンズ群Ｇ３、実施例８においては第４レンズ群Ｇ４が像側レンズ群にそれぞれ対応する。
【００４３】
また、各実施例において、明るさ絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体で移動する。数値データはいずれも無限遠の被写体に合焦した状態でのデータである。各数値の長さの単位はｍｍ、角度の単位は°（度）である。さらに、ズームデータは広角端（ＷＥ）、本発明で定義する中間ズーム状態（ＳＴ）、望遠端（ＴＥ）での値である。
【００４４】
実施例１のズームレンズは、図１に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。
【００４５】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側に移動後物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側のみに移動し、第３レンズＧ３は物体側に移動後像側に移動し広角端よりも望遠端で像側に位置する。
【００４６】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、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負メニスカスレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（樹脂レンズ）、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（樹脂レンズ）とからなる。
【００４７】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との５面に用いている。
【００４８】
実施例２のズームレンズは、図２に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。
【００４９】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側に移動後物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側のみに移動し、第３レンズＧ３は像側のみに移動する。
【００５０】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第２レンズ群Ｇ２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との接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた第１の正メニスカスレンズ（樹脂レンズ）、像側に凸面を向けた第２の正メニスカスレンズ（樹脂レンズ）とからなる。
【００５１】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の像側に凸面を向けた第１の正メニスカスレンズの物体側の面と像側に凸面を向けた第１の正メニスカスレンズの像側の面との６面に用いている。
【００５２】
実施例３のズームレンズは、図３に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。
【００５３】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側に移動後物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側のみに移動し、第３レンズＧ３は物体側に移動後像側に移動し広角端よりも望遠端で像側に位置する。
【００５４】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（樹脂レンズ）、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。
【００５５】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの物体側の面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との６面に用いている。
【００５６】
実施例４のズームレンズは、図４に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。
【００５７】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側に移動後物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側のみに移動し、第３レンズＧ３は像側のみに移動する。
【００５８】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（樹脂レンズ）、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（樹脂レンズ）とからなる。
【００５９】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの像面側の面と、第３レンズ群Ｇ３の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との７面に用いている。
【００６０】
実施例５のズームレンズは、図５に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。
【００６１】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側に移動後物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側のみに移動し、第３レンズＧ３は像側のみに移動する。
【００６２】
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からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（樹脂レンズ）、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（樹脂レンズ）とからなる。
【００６３】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの像側の面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との４面に用いている。
【００６４】
実施例６のズームレンズは、図６に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。
【００６５】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側に移動後物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側のみに移動し、第３レンズＧ３は像側のみに移動する。
【００６６】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、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、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。
【００６７】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との５面に用いている。
【００６８】
実施例７のズームレンズは、図７に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。
【００６９】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側に移動後物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側のみに移動し、第３レンズＧ３は像側のみに移動する。
【００７０】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、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、第１の両凸正レンズと、第２の両凸正レンと両凹負レンズとの接合レンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（樹脂レンズ）、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（樹脂レンズ）とからなる。
【００７１】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正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の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との７面に用いている。
【００７２】
実施例８のズームレンズは、図８に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、負屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、を有している。
【００７３】
広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側に移動後物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側のみに移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側のみに移動し、第４レンズＧ４は像側のみに移動する。
【００７４】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、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、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（樹脂レンズ）と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（樹脂レンズ）とからなる。
【００７５】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの像側の面と、第３レンズ群Ｇ３の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの像側の面と、第４レンズ群Ｇ４の像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との７面に用いている。
【００７６】
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ＢＦはバックフォーカス、ｆ１、ｆ２…は各レンズ群の焦点距離、ＩＨは像高、ＦNOはＦナンバー、ωは半画角、ＷＥは広角端、ＳＴは中間焦点距離状態、ＴＥは望遠端、ｒ１、ｒ２…は各レンズ面の曲率半径、ｄ１、ｄ２…は各レンズ面間の間隔、ｎｄ１、ｎｄ２…は各レンズのｄ線の屈折率、νｄ１、νｄ２…は各レンズのアッベ数である。後述するレンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。ＢＦ（バックフォーカス）は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。
【００７７】
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。
【００７８】
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］
＋Ａ4 ｙ4 ＋Ａ6 ｙ6 ＋Ａ8 ｙ8 ＋Ａ10ｙ10＋Ａ12ｙ12
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ4 、Ａ6 、Ａ8 、Ａ10、Ａ12はそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数である。また、非球面係数において、「ｅ−ｎ」（ｎは整数）は、「１０−ｎ」を示している。
【００７９】
数値実施例１
単位：ｍｍ
面データ
面番号     r         d         nd        νd 
1*    -31.515     0.80     1.80610    40.92
2*      7.000     2.03
3       9.346     1.28     1.92286    18.90
4      16.817     可変  
5(絞り)    ∞     0.50
6*      4.597     1.74     1.58313    59.38
7*    -10.331     0.10
8       7.257     1.06     1.80400    46.57
9      13.104     0.50     1.80518    25.42
10       3.117     可変
11     -10.000     0.80     1.52542    55.78
12     -15.879     0.10
13     -61.608     1.61     1.52542    55.78
14*     -7.052     可変
15          ∞     0.50     1.54771    62.84
16          ∞     0.50
17          ∞     0.50     1.51633    64.14
18          ∞     0.50
像面（撮像面）
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=1.28825e-03,A6=-2.87635e-05,A8=1.43822e-08,A10=5.28531e-09  
第２面
K=0.968,A4=7.51526e-04,A6=1.29461e-05,A8=-2.77211e-06,A10=-7.88860e-11  
第６面
K=-2.315,A4=6.32399e-04,A6=-7.60844e-05,A8=-1.44293e-05,A10=-2.09939e-06  
第７面
K=0.000,A4=-3.71450e-04,A6=-1.28789e-05,A8=-3.03992e-05  
第１４面
K=-3.360,A4=-3.71759e-04,A6=4.76797e-06,A8=-1.08593e-07  
群焦点距離
f1=-11.69      f2=9.00     f3=19.40   
各種データ
WE        ST       TE
像高           3.6       3.6       3.6
焦点距離       4.75      7.51     16.62
ＦＮＯ．       2.88      3.53      5.85
画角２ω      78.82     51.47     23.93
BF(in air)     5.23      5.29      4.15
全長(in air)  31.38     27.60     30.32
d4            13.33      6.87      1.20  
d10            2.30      4.92     14.45  
d14            3.58      3.64      2.50  
ズームデータ（ディストーション電気補正時）
WE        ST       TE
焦点距離       4.75      7.51     16.62
ＦＮＯ．       2.88      3.53      5.85
画角２ω      77.16     51.47     23.93
像高           3.51      3.6       3.6
【００８０】
数値実施例２
単位：ｍｍ
面データ
面番号     r         d         nd        νd 
1*    -28.624     0.80     1.80610    40.92
2*      7.102     1.51
3       8.465     1.25     1.92286    18.90
4      15.000     可変  
5(絞り)    ∞     0.50
6*      4.584     1.68     1.58313    59.38
7*    -15.102     0.10
8       6.386     1.20     1.80610    40.92
9      22.010     0.50     1.80518    25.42
10       3.040     可変
11*    -13.000     0.80     1.52542    55.78
12     -12.693     0.10
13     -23.585     2.02     1.52542    55.78
14*     -6.191     可変
15          ∞     0.50     1.54771    62.84
16          ∞     0.50
17          ∞     0.50     1.51633    64.14
18          ∞     0.32
像面(撮像面)
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=9.65210e-04,A6=-1.84232e-05,A8=1.54796e-07  
第２面
K=0.775,A4=6.83359e-04,A6=-1.28637e-05,A8=2.06468e-07,A10=-3.45662e-08  
第６面
K=-1.904,A4=1.02323e-03,A6=5.25597e-07,A8=-4.66818e-06,A10=-7.03594e-08  
第７面
K=0.000,A4=2.16799e-04,A6=2.80625e-05,A8=-7.06696e-06  
第１１面
K=0.000,A4=-1.21144e-03,A6=4.31564e-05  
第１４面
K=-1.253,A4=-7.50374e-04,A6=2.86564e-05,A8=-3.30381e-09  
群焦点距離
f1=-11.75      f2=9.13     f3=14.68   
各種データ
WE        ST       TE
像高           3.6       3.6       3.6
焦点距離       5.08      8.03     19.71
ＦＮＯ．       2.69      3.49      6.22
画角２ω      78.29     51.65     21.69
BF(in air)     4.90      4.11      3.97
全長(in air)  30.11     28.53     34.15
d4            12.17      7.34      1.30  
d10            2.60      6.63     18.43  
d14            3.43      2.64      2.50  
ズームデータ  （ディストーション電気補正時）
WE        ST       TE
焦点距離       5.08      8.03     19.71
ＦＮＯ．       2.69      3.49      6.22
画角２ω      77.16     51.65     21.69
像高           3.53      3.6       3.6
【００８１】
数値実施例３
単位：ｍｍ
面データ
面番号     r         d         nd        νd 
1*    -57.999     0.80     1.85135    40.10
2*      6.200     2.50
3*     11.815     1.19     2.10225    16.80
4      18.266     可変  
5(絞り)    ∞     0.00
6*      4.296     2.27     1.54969    71.75
7*     -9.050     0.10
8       5.495     1.35     1.92286    20.88
9       2.856     可変  
10     -10.000     0.80     1.52542    55.78
11     -11.124     0.16
12     -15.000     1.68     1.58313    59.38
13*     -5.592     可変
14          ∞     0.50     1.54771    62.84
15          ∞     0.50
16          ∞     0.50     1.51633    64.14
17          ∞     0.50
像面(撮像面)
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=1.48620e-03,A6=-3.26084e-05,A8=-1.55682e-07,A10=7.46342e-09  
第２面
K=0.392,A4=1.55710e-03,A6=1.17426e-05,A8=-2.92298e-07,A10=-1.27276e-07  
第３面
K=0.000,A4=2.81277e-04,A6=2.02191e-07, A8=0.000,A10=2.1004e-08,A12=2.0141e-09,
A10=A14=-1.39554e-10  
第６面
K=-2.195,A4=1.00603e-03,A6=-1.08685e-04,A8=1.06757e-06,A10=-1.49012e-06  
第７面
K=0.000,A4=1.64463e-04,A6=-4.05406e-05,A8=-1.34042e-05  
第１３面
K=-1.481,A4=1.97334e-04,A6=-1.36749e-05,A8=1.20016e-07  
各群焦点距離
f1=-9.27      f2=8.04     f3=14.68   
各種データ
WE        ST       TE
像高           3.85      3.85      3.85
焦点距離       4.07      6.43     14.25
ＦＮＯ．       2.96      3.68      6.17
画角２ω      87.82     58.31     27.79
BF(in air)     4.39      4.50      4.15
全長(in air)  29.18     26.52     30.31
d4            11.65      6.36      1.60  
d9             2.30      4.83     13.74  
d13            2.74      2.85      2.49  
ズームデータ（ディストーション電気補正時）
WE        ST       TE
焦点距離       4.07      6.43     14.25
ＦＮＯ．       2.96      3.68      6.17
画角２ω      85.92     58.31     27.79
像高           3.75      3.85      3.85
【００８２】
数値実施例４
単位：ｍｍ
面データ
面番号     r         d         nd        νd 
1*    -40.267     0.75     1.80610    40.92
2*      6.106     1.88
3       8.717     1.35     1.92286    18.90
4      16.000     可変  
5(絞り)    ∞     0.00
6*      3.893     1.77     1.55606    64.53
7*    -21.375     0.10
8       6.044     1.50     2.10225    16.80
9*      3.352     可変  
10*    -10.000     0.80     1.52542    55.78
11     -12.572     0.10
12     -34.726     1.57     1.52542    55.78
13*     -7.254     可変
14          ∞     0.50     1.54771    62.84
15          ∞     0.50
16          ∞     0.50     1.51633    64.14
17          ∞     0.50
像面(撮像面)
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=9.53870e-04A6=-1.82491e-05,A8=9.03444e-09,A10=2.97648e-09  
第２面
K=0.480,A4=4.91521e-04,A6=-3.93247e-06,A8=-7.50240e-07,A10=-4.68586e-08  
第６面
K=-1.448,A4=1.68446e-03,A6=5.28303e-06,A8=-1.50101e-05,A10=1.40900e-06  
第７面
K=0.000,A4=-7.33600e-04,A6=1.21720e-05,A8=1.45238e-06  
第９面
K=0.000,A4=3.00679e-03,A6=3.47555e-04  
第１０面
K=0.000,A4=-3.33530e-04,A6=5.44978e-05  
第１３面
K=-0.522,A4=8.89558e-05,A6=3.35121e-05,A8=2.97775e-07  
群焦点距離
f1=-10.95      f2=8.46     f3=19.53   
各種データ
WE        ST       TE
像高           3.6       3.6       3.6
焦点距離       4.75      7.51     16.63
ＦＮＯ．       2.96      3.72      6.16
画角２ω      78.16     51.71     24.00
BF(in air)     4.89      4.45      4.15
全長(in air)  29.60     26.79     29.65
d4            12.60      7.11      1.60  
d9             2.30      5.41     14.09  
d13            3.24      2.80      2.50  
ズームデータ（ディストーション電気補正時）
WE        ST       TE
焦点距離       4.75      7.51     16.63
ＦＮＯ．       2.96      3.72      6.16
画角２ω      77.17     51.71     24.00
像高           3.54      3.6       3.6
【００８３】
数値実施例５
単位：ｍｍ
面データ
面番号     r         d         nd        νd 
1     363.766      0.75     1.80610    40.92
2*      6.000      2.04
3       8.428      1.28     1.92286    18.90
4      13.000      可変  
5(絞り)    ∞      0.00
6*      4.091      1.54     1.58313    59.38
7*    -13.846      0.10
8       5.213      1.34     1.92286    18.90
9       2.640      可変  
10      -9.034      0.80     1.52542    55.78
11     -11.000      0.10
12     -28.356      1.69     1.52542    55.78
13*     -6.084      可変
14          ∞      0.50     1.54771    62.84
15          ∞      0.50
16          ∞      0.50     1.51633    64.14
17          ∞      0.50
像面(撮像面)
非球面データ
第２面
K=-0.312,A4=-9.90285e-05,A6=-3.85629e-06,A8=7.70198e-08,A10=-3.18495e-09  
第６面
K=-1.917,A4=7.66948e-04,A6=-1.21977e-04,A8=-1.62327e-05,A10=-6.92312e-06  
第７面
K=0.000,A4=-9.09506e-04,A6=-1.35015e-05,A8=-6.43215e-05  
第１３面
K=-3.163,A4=-6.05348e-04,A6=7.34462e-06,A8=-1.16607e-07  
群焦点距離
f1=-12.07      f2=8.82     f3=15.70   
各種データ
WE        ST       TE
像高           3.6       3.6       3.6
焦点距離       4.75      7.50     16.61
ＦＮＯ．       2.89      3.66      5.99
画角２ω      78.98     51.17     23.94
BF(in air)     4.88      4.30      4.15
全長(in air)  30.15     27.23     29.51
d4            13.33      7.67      1.60  
d9             2.30      5.62     14.12  
d13            3.23      2.65      2.50  
ズームデータ（ディストーション電気補正時）
WE        ST       TE
焦点距離       4.75      7.51     16.63
ＦＮＯ．       2.96      3.72      6.16
画角２ω      77.20     51.71     24.00
像高           3.50      3.6       3.6
【００８４】
数値実施例６
単位：ｍｍ
面データ
面番号     r         d         nd        νd 
1*   -101.960      0.80     1.80610    40.92
2*      6.026      2.24
3       7.927      1.25     1.92286    18.90
4      11.714      可変  
5(絞り)    ∞      0.00
6*      4.320      1.61     1.58313    59.38
7*    -11.280      0.10
8       5.926      1.50     1.92286    18.90
9       2.876      可変  
10     -10.000      0.80     1.49700    81.61
11     -11.321      0.10
12     -44.614      1.56     1.49700    81.61
13*     -7.436      可変
14          ∞      0.50     1.54771    62.84
15          ∞      0.50
16          ∞      0.50     1.51633    64.14
17          ∞      0.50
像面(撮像面)
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=9.19304e-04,A6=-1.59914e-05,A8=-2.00653e-07,A10=7.26801e-09  
第２面
K=0.576,A4=4.20396e-04,A6=1.23717e-05,A8=-1.88963e-06,A10=-4.69727e-08  
第６面
K=-2.144,A4=8.73053e-04,A6=-4.28150e-05,A8=-1.50232e-05,A10=-2.57889e-06  
第７面
K=0.000,A4=-3.19558e-04,A6=5.83092e-05,A8=-3.97480e-05  
第１３面
K=-6.150,A4=-1.04910e-03,A6=4.05974e-05,A8=-8.82329e-07  
各群焦点距離
f1=-10.90      f2=8.47     f3=18.63   
各種データ
WE        ST       TE
像高           3.6       3.6       3.6
焦点距離       4.61      7.29     16.14
ＦＮＯ．       2.89      3.60      6.01
画角２ω      80.24     52.78     24.62
BF(in air)     4.74      4.74      4.15
全長(in air)  29.73     26.56     29.68
d4            12.71      6.91      1.60  
d9             2.30      4.94     13.95  
d13            3.09      3.08      2.50  
ズームデータ（ディストーション電気補正時）
WE        ST       TE
焦点距離       4.75      7.51     16.63
ＦＮＯ．       2.96      3.72      6.16
画角２ω      78.83     51.71     24.00
像高           3.52      3.6       3.6
【００８５】
数値実施例７
単位：ｍｍ
面データ
面番号     r         d         nd        νd 
1*    -58.855      0.80     1.80610    40.92
2*      6.277      2.16
3       9.471      1.17     1.92286    18.90
4      17.000      可変  
5(絞り)    ∞      0.60
6*      4.351      1.82     1.58313    59.38
7*    -20.893      0.10
8       7.239      1.49     1.81600    46.62
9      -9.912      0.51     1.90366    31.31
10*      3.664      可変
11*    -13.918      0.80     1.52542    55.78
12     -14.157      0.10
13     -28.285      1.75     1.52542    55.78
14*     -7.381      可変
15          ∞      0.50     1.54771    62.84
16          ∞      0.50
17          ∞      0.50     1.51633    64.14
18          ∞      0.32
像面(撮像面)
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=4.44012e-04,A6=-6.81498e-06,A8=5.22166e-08  
第２面
K=-1.079,A4=7.59676e-04,A6=3.19513e-06  
第６面
K=-1.617,A4=1.55861e-03,A6=-3.53530e-06  
第７面
K=0.000,A4=-8.59697e-05,A6=3.53598e-05,A8=-1.81923e-06  
第１０面
K=0.000,A4=2.43339e-03,A6=9.59757e-05,A8=3.89963e-05  
第１１面
K=0.000,A4=-4.22139e-04,A6=1.92221e-05  
第１４面
K=-1.578,A4=-1.73317e-04,A6=8.80572e-06,A8=7.74930e-08  
各種データ
WE        ST       TE
像高           3.6       3.6       3.6
焦点距離       5.08      8.03     19.71
ＦＮＯ．       2.71      3.46      6.23
画角２ω      78.36     51.44     21.73
BF(in air)     4.94      4.42      3.97
全長(in air)  31.86     29.41     34.65
d4            13.00      7.46      1.30  
d10            2.60      6.23     18.07  
d14            3.47      2.94      2.50  
群焦点距離
f1=-11.54      f2=9.26     f3=18.09   
ズームデータ（ディストーション電気補正時）
WE        ST       TE
焦点距離       4.75      7.51     16.63
ＦＮＯ．       2.96      3.72      6.16
画角２ω      77.16     51.71     24.00
像高           3.52      3.6       3.6
【００８６】
数値実施例８
単位    ｍｍ
面データ
面番号     ｒ         d         nd        νd 
1*   -170.588     0.80     1.80610     40.92
2*      5.417     2.50
3      11.124     1.17     1.94595     17.98
4      26.213     可変
5(絞り)    ∞     0.30
6*      4.583     1.86     1.59201     67.02
7*    -23.511     0.10
8       7.514     1.42     2.10225     16.80
9*      4.164     可変
10      36.252     1.00     1.68893     31.07
11*     33.205     可変
12     -20.000     0.80     1.52542     55.78
13     -23.250     0.10
14    -100.000     1.68     1.52542     55.78
15*     -9.013     可変
16          ∞     0.50     1.54771     62.84
17          ∞     0.50
18          ∞     0.50     1.51633     64.14
19          ∞     0.32
20          ∞像面（撮像面）
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=1.63940e-04,A6=-1.77404e-06,A8=1.10850e-08  
第２面
K=-1.104,A4=4.71310e-04,A6=4.05687e-06  
第６面
K=-1.640,A4=1.57660e-03,A6=-8.51162e-06  
第７面
K=0.000,A4=2.75909e-04,A6=-1.55051e-05,A8=1.07061e-06  
第９面
K=0.401,A4=4.74056e-04,A6=7.93782e-05  
第１１面
K=0.000,A4=3.16241e-04,A6=2.13256e-05  
第１５面
K=-1.481,A4=3.76868e-04,A6=-1.35515e-05,A8=1.26799e-07  
各群焦点距離
f1=-11.53    f3=9.90    f3=-662.08    f4=19.61   
各種データ
WE        ST       TE
焦点距離       5.08      8.03     20.32
ＦＮＯ．       2.62      3.32      6.11
画角２ω      78.35     51.00     21.09
像高ＩＨ       3.82      3.82      3.82
ＢＦ           4.91      4.31      3.47
全長          33.53     30.86     36.54
d4          13.39      7.44      0.80  
d9           1.50      3.30      5.00  
d11          2.00      4.08     15.54  
d15          3.44      2.84      2.00  
d20         -0.00     -0.00     -0.00  
ズームデータ  （ディストーション電気補正時）
焦点距離       5.08      8.03     20.32
ＦＮＯ．       2.62      3.32      6.11
画角２ω      73.88     51.00     21.09
像高           3.71      3.82      3.82
【００８７】
以上の実施例１〜８の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図９〜図１６に示す。これらの収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。各図中、 “ω”は半画角を示す。
【００８８】
次に、各実施例における条件式（１）〜（１１）の値を掲げる。
【００８９】
実施例１    実施例２    実施例３    実施例４
(1)ｆＩ／ｆＩＦ               -0.3597      0.027231   -0.05883    -0.18744
(2)（ＲＩＦＲ＋ＲＩＲＦ）／（ＲＩＦＲ−ＲＩＲＦ）
-1.69447    -3.3308     -6.73898    -2.13502
(3)ＤＭ／ＤＩ                -10.25      -16.0215    -44.76      -14.9324
(4)（ＲＩＲＦ＋ＲＩＲＲ）
／（ＲＩＲＦ−ＲＩＲＲ）       1.258504    1.711769    2.188748    1.528111
(5)ｆＩＦＦ／ｆＩＦＲ         -1.02415    -0.62977    -0.899      -0.7954
(6)ＤＯＭ／ｆＷ                2.49317     2.911911    2.862238    2.652638
(7)ｎＩａｖｅ                  1.52542     1.52542     1.554275    1.52542
(8)νＩａｖｅ                 55.7771     55.7771     57.57855    55.7771
(10)ｆＴ／ｆＷ                 3.5         3.88        3.5         3.5
(11)ｙ０７／
（ｆｗ・ｔａｎω０７ｗ）       0.942645    0.930925    0.960465    0.951067
実施例５    実施例６    実施例７    実施例８
(1)ｆＩ／ｆＩＦ               -0.14032    -0.08632     0.001763   -0.065915
(2)（ＲＩＦＲ＋ＲＩＲＦ）／（ＲＩＦＲ−ＲＩＲＦ）
-2.2676     -1.68013    -3.00393    -1.605867
(3)ＤＭ／ＤＩ                -15.1918    -18.7458    -14.9485    -10.866
(4)（ＲＩＲＦ＋ＲＩＲＲ）
／（ＲＩＲＦ−ＲＩＲＲ）       1.546348    1.400035    1.70614     1.1981058
(5)ｆＩＦＦ／ｆＩＦＲ         -1.48493    -0.88328    -0.98317    -1.1625063
(6)ＤＯＭ／ｆＷ                2.807932    2.756339    2.908675    2.6348777
(7)ｎＩａｖｅ                  1.52542     1.497       1.52542     1.52542
(8)νＩａｖｅ                 55.7771     81.61       55.7771     55.7771
(10)ｆＴ／ｆＷ                 3.5         3.88        3.5         3.5
(11)ｙ０７／
（ｆｗ・ｔａｎω０７ｗ）       0.961141    0.954629    0.953373     0.9593375
【００９０】
（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。
【００９１】
例えば、図１７に示すように、光軸と撮像面との交点を中心として有効撮像面の長辺に内接する半径Ｒの円周上（像高）での倍率を固定し、この円周を補正の基準とする。そして、それ以外の任意の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点を略放射方向に移動させて、半径ｒ'（ω）となるように同心円状に移動させることで補正する。
【００９２】
例えば、図１７において、半径Ｒの円の内側に位置する任意の半径ｒ1（ω）の円周上の点Ｐ1は、円の中心に向けて補正すべき半径ｒ1'（ω）円周上の点Ｐ2に移動させる。また、半径Ｒの円の外側に位置する任意の半径ｒ2（ω）の円周上の点Ｑ1は、円の中心から離れる方向に向けて補正すべき半径ｒ2'（ω）円周上の点Ｑ2に移動させる。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
光学系は、理想的には、光軸に対して回転対称であり、すなわち歪曲収差も光軸に対して回転対称に発生する。したがって、上述のように、光学的に発生した歪曲収差を電気的に補正する場合には、再現画像上で光軸と撮像面との交点を中心とした有効撮像面の短辺に内接する半径Ｒの円の円周上（像高）の倍率を固定して、それ以外の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点を略放射方向に移動させて、半径ｒ'（ω）となるように同心円状に移動させることで補正することができれば、データ量や演算量の点で有利と考えられる。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
このような方法は、特にズームレンズを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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
０≦Ｒ≦０．６Ｌs 
ただし、Ｌsは有効撮像面の短辺の長さである。
【０１０２】
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、画質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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
（デジタルカメラ）
図１８〜図２０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１８はデジタルカメラ１４０の外観を示す前方斜視図、図１９は同後方正面図、図２０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１８と図２０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１８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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
（内部回路構成）
図２１は、上記デジタルカメラ１４０の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４、一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部１１９等からなる。
【０１１２】
図２１に示すように、デジタルカメラ１４０は、操作部１１２と、この操作部１１２に接続された制御部１１３と、この制御部１１３の制御信号出力ポートにバス１１４及び１１５を介して接続された撮像駆動回路１１６並びに一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１を備えている。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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】
【０１２２】
以上のように、本発明にかかる３群ズームレンズは、画角や変倍比の確保、光学性能の確保に有利なレンズに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明のズームレンズの実施例１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図である。
【図２】本発明のズームレンズの実施例２の図１と同様の図である。
【図３】本発明のズームレンズの実施例３の図１と同様の図である。
【図４】本発明のズームレンズの実施例４の図１と同様の図である。
【図５】本発明のズームレンズの実施例５の図１と同様の図である。
【図６】本発明のズームレンズの実施例６の図１と同様の図である。
【図７】本発明のズームレンズの実施例７の図１と同様の図である。
【図８】本発明のズームレンズの実施例８の図１と同様の図である。
【図９】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１０】実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１１】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１２】実施例４の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１３】実施例５の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１４】実施例６の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１５】実施例７の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１６】実施例８の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１７】歪曲収差の補正を説明する図である。
【図１８】本発明によるズームレンズを組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図１９】上記デジタルカメラの後方斜視図である。
【図２０】上記デジタルカメラの断面図である。
【図２１】デジタルカメラの主要部の内部回路の構成ブロック図である。
【符号の説明】
【０１２４】
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】
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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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