JP2004004533A

JP2004004533A - Zoom lens and electronic imaging apparatus using the same

Info

Publication number: JP2004004533A
Application number: JP2003014458A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Mihara; 三原　伸一; Fumiyoshi Imamura; 今村　文美
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2023-01-23
Also published as: JP4451069B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom lens which easily realizes a structure of a folded optical path and which has high optical performance specification such as high zoom ratios, wide angles of view, small F-numbers and limited aberrations. <P>SOLUTION: The zoom lens comprises a moving lens group B(G2) which has positive refractive power and moves only toward the object side upon varying the magnification from the wide angle end to the telephoto end, and a lens group A(G1) fixed when varying the magnification, which is located in the object side of the moving lens group B and has negative refractive power. The moving lens group B is composed of three lenses of, in the order from the object side, a positive lens, a positive lens and a negative lens. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズとそれを用いた電子撮像装置に関し、特に、ズームレンズ等の光学系部分の工夫により奥行き方向の薄型化を実現した、ビデオカメラやデジタルカメラを始めとする電子撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、銀塩３５ｍｍフィルム（１３５フォーマット）カメラに代わる次世代カメラとしてデジタルカメラ（電子カメラ）が注目されてきている。さらに、それは業務用高機能タイプからポータブルな普及タイプまで幅広い範囲でいくつものカテゴリーを有するようになってきている。
【０００３】
本発明においては、特にポータブルな普及タイプのカテゴリーに注目し、高画質を確保しながら奥行きが薄く使い勝手の良好なビデオカメラ、デジタルカメラを実現する技術を提供することをねらっている。
【０００４】
カメラの奥行き方向を薄くするのに最大のネックとなっているのは、光学系、特にズームレンズ系の最も物体側の面から撮像面までの厚みである。
【０００５】
最近におけるカメラボディ薄型化技術の主流は、撮影時には光学系がカメラボディ内から突出しているが、携帯時には収納するいわゆる沈胴式鏡筒を採用することである。沈胴式鏡筒を採用して効果的に薄型化できる可能性を有する光学系の例としては、特許文献１、特許文献２、特許文献３等のものがある。これらは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１群、正の屈折力を含む第２群を有しており、共に変倍時には移動する。しかし、沈胴式鏡筒を採用するとレンズ収納状態から使用状態に立ち上げるための時間がかかり、使い勝手上好ましくない。また、最も物体側のレンズ群を可動とすると、防水・防塵上好ましくない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１９４２７４号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平１１−２８７９５３号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開２０００−９９９７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、沈胴式鏡筒に見られるようなカメラの使用状態への立ち上げ時間（レンズのせり出し時間）がなく、防水・防塵上も好ましく、また、奥行き方向が極めて薄いカメラとするために、光学系の光路（光軸）をミラー等の反射光学素子で折り曲げる構成がとりやすく、高ズーム比、広画角、小さいＦ値、少ない収差等、高い光学仕様性能を有するズームレンズとそれを用いた電子撮像装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の１つのズームレンズは、正の屈折力を有し、広角端から望遠端にかけて変倍する際に物体側にのみ移動する移動レンズ群Ｂと、前記移動レンズ群Ｂよりも物体側に配され、負の屈折力を有し、前記変倍時に固定である変倍時固定レンズ群Ａとを有し、
前記移動レンズ群Ｂは、物体側から順に、正レンズと正レンズと負レンズの３枚のレンズにて構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の別のズームレンズは、正の屈折力を有し、広角端から望遠端にかけて変倍する際に物体側にのみ移動する移動レンズ群Ｂと、前記移動レンズ群Ｂよりも物体側に配され、負の屈折力を有し、前記変倍時に固定である変倍時固定レンズ群Ａとを有し、
前記移動レンズ群Ｂは、物体側から順に、正レンズと負レンズと正レンズの３枚のレンズにて構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明のさらに別のズームレンズは、正の屈折力を有し、広角端から望遠端にかけて変倍する際に物体側にのみ移動する移動レンズ群Ｂと、前記移動レンズ群Ｂよりも物体側に配され、負の屈折力を有し、前記変倍時に固定である変倍時固定レンズ群Ａとを有し、
前記移動レンズ群Ｂの像側に可変空気間隔を介して配される第３のレンズ群Ｃを有し、前記移動レンズ群Ｂは、正レンズと負レンズの２枚のレンズにて構成され、前記第３のレンズ群Ｃは、物体側から順に、正レンズ、正レンズ、負レンズの３枚のレンズにて構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明のもう１つ別のズームレンズは、正の屈折力を有し、広角端から望遠端にかけて変倍する際に物体側にのみ移動する移動レンズ群Ｂと、前記移動レンズ群Ｂよりも物体側に配され、負の屈折力を有し、前記変倍時に固定である変倍時固定レンズ群Ａとを有し、
前記移動レンズ群Ｂの像側に可変空気間隔を介して配される第３のレンズ群Ｃを有し、前記移動レンズ群Ｂは、正レンズと負レンズの２枚のレンズにて構成され、前記第３のレンズ群Ｃは、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズにて構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
以下に、本発明において上記構成をとる理由と作用について説明する。
【００１５】
本発明のズームレンズは、正の屈折力を有し、広角端から望遠端にかけて変倍する際に物体側にのみ移動する移動レンズ群Ｂと、前記移動レンズ群Ｂよりも物体側に配され、負の屈折力を有し、前記変倍時に固定である変倍時固定レンズ群Ａとを有する構成を採用している。
【００１６】
中でも、以下の構成上の特徴を有する光学系を採用することで、第１レンズ群を固定とした場合でも高い光学仕様性能を確保している。
【００１７】
ａ．レンズ群Ｂが、物体側から順に、２枚の正レンズと１枚の負レンズにて構成されているもの。
【００１８】
ｂ．レンズ群Ｂが、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズにて構成されているもの。
【００１９】
ｃ．レンズ群Ｂの像側に隣接するレンズ群Ｃを有し、レンズ群Ｂが正レンズ１枚と負レンズ１枚、レンズ群Ｃが、物体側から順に、２枚の正レンズと１枚の負レンズにて構成されているもの。
【００２０】
ｄ．レンズ群Ｂの像側に隣接するレンズ群Ｃを有し、レンズ群Ｂが正レンズ１枚と負レンズ１枚、レンズ群Ｃが、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズにて構成されているもの。
である。
【００２１】
移動レンズ群Ｂと変倍時固定レンズ群Ａとの間に、他のレンズ群が配されていても構わない。全長短縮を行うためには、移動レンズ群Ｂと変倍時固定レンズ群Ａとが可変の空気間隔を挟んで構成されることがより好ましい。また、変倍時固定レンズ群Ａが、ズームレンズ中の最も物体側に位置する構成とすることで、ズームレンズの入射面の肥大化を抑えることができ、より好ましい。
【００２２】
なお、以上の各ズームレンズにおいては、レンズ群Ａ、Ｂについて以下の条件を満足するとよい。
【００２３】
（１）　　０．９＜−ｆ_Ａ／√（ｆ_Ｗ・ｆ_Ｔ）＜２．０
（２）　　１．０＜ｆ_Ｂ／√（ｆ_Ｗ・ｆ_Ｔ）＜３．０
（３）　　０．９＜ｌｏｇγ_Ｂ／ｌｏｇγ＜１０
ただし、ｆ_Ａ、ｆ_Ｂはそれぞれレンズ群Ａ、Ｂの焦点距離、ｆ_Ｗ、ｆ_Ｔはそれぞれズームレンズ全系の広角端、望遠端の焦点距離、γ、γ_Ｂはそれぞれ、
γ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ
γ_Ｂ＝望遠端におけるレンズ群Ｂの倍率／広角端におけるレンズ群Ｂの倍率とする。
【００２４】
条件（１）は、レンズ群Ａの適切な焦点距離の範囲を示したものである。その上限値の２．０を越えると、十分な変倍比を確保することが困難になり、下限値の０．９を越えると、歪曲収差等の軸外収差補正が困難になる。
【００２５】
条件（２）は、レンズ群Ｂの適切な焦点距離の範囲を示したものである。その上限値の３．０を越えると、光学系全長が長くなり、下限値の１．０を越えると、球面収差やコマ収差の補正が困難になる。
【００２６】
条件（３）は、広角端から望遠端に変倍する際のレンズ群Ｂの変倍比について規定したものである。その上限値の１０を越えると、変倍時のレンズ群Ｂの移動量が増大し、下限値の０．９を越えると、レンズ群Ｂ以外の変倍作用のある群に負担がかかり、全体としてレンズ構成枚数増加につながる。
【００２７】
なお、条件（１）〜（３）の何れか１つ以上あるいは全てを以下のようにするとよりよい。
【００２８】
（１）’　１．０＜−ｆ_Ａ／√（ｆ_Ｗ・ｆ_Ｔ）＜１．８
（２）’　１．２＜ｆ_Ｂ／√（ｆ_Ｗ・ｆ_Ｔ）＜２．７
（３）’　１．０＜ｌｏｇγ_Ｂ／ｌｏｇγ＜９
さらに、条件（１）〜（３）の何れか１つ以上を以下のようにするとさらによい。特に全てを以下のようにすると最もよい。
【００２９】
（１）”　１．１＜−ｆ_Ａ／√（ｆ_Ｗ・ｆ_Ｔ）＜１．６
（２）”　１．４＜ｆ_Ｂ／√（ｆ_Ｗ・ｆ_Ｔ）＜２．４
（３）”　１．１＜ｌｏｇγ_Ｂ／ｌｏｇγ＜８
上記のａ〜ｄそれぞれについて、さらにその中でも以下のように構成したものが好ましい。
【００３０】
ａ．レンズ群Ｂの負レンズをその物体側に隣接する正レンズと接合し、２成分３枚としたもの。
【００３１】
ｂ．レンズ群Ｂの負レンズをそれに隣接する何れかの正レンズと接合し、２成分３枚としたもの。
【００３２】
ｃ．レンズ群Ｃの負レンズをその物体側に隣接する正レンズと接合し、２成分３枚としたもの。
【００３３】
ｄ．レンズ群Ｃの負レンズをそれに隣接する何れかの正レンズと接合し、２成分３枚としたもの。
【００３４】
これらの接合により、その接合を含むレンズ群を構成するレンズエレメント同士の相対偏心敏感度を緩和することができる。さらに、上記ズームレンズａのレンズ群Ｂについて、以下の条件（４）（収差補正と偏心敏感度緩和に関する条件）を満たすとよい。
【００３５】
（４）　　０．２５＜Ｒ_２２Ｒ／Ｒ_２２Ｆ＜０．９５
ただし、Ｒ_２２Ｆ、Ｒ_２２Ｒはそれぞれレンズ群Ｂの像側レンズ成分の最も物体側の面、最も像側の面の光軸上曲率半径である。
【００３６】
条件（４）の上限の０．９５を越えると、全系収差の球面収差・コマ収差・非点収差の補正には有利だが、接合による偏心敏感度の緩和の効果が少ない。下限の０．２５を越えると、全系収差の球面収差・コマ収差・非点収差の補正が困難になりやすい。
【００３７】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００３８】
（４）’　０．３０＜Ｒ_２２Ｒ／Ｒ_２２Ｆ＜０．９０
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００３９】
（４）”　０．３３＜Ｒ_２２Ｒ／Ｒ_２２Ｆ＜０．８５
さらには、色収差補正に関する条件（５）、（６）を満たすとよい。
【００４０】
（５）　　−１．０＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜０．８
（６）　　１４＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
ただし、Ｒ_２２Ｃはレンズ群Ｂの像側レンズ成分の接合面の光軸上における曲率半径、Ｌは使用する電子撮像素子の有効撮像領域の対角長（ｍｍ）である。なお、電子撮像素子については、広角端画角が５５°以上を含むように使用することが前提である。ν_２２Ｆ、ν_２２Ｒはそれぞれレンズ群Ｂの像側レンズ成分の正レンズ、負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
【００４１】
条件（５）の下限の−１．０を越えると、軸上色収差・倍率色収差の補正には有利だが、球面収差の色収差が発生しやすく、特に、基準波長における球面収差が良好に補正できても、短波長の球面収差はオーバーコレクト状態となり、画像における色のにじみの原因となるので好ましくない。上限の０．８を越えると、軸上色収差・倍率色収差の補正不足や、短波長球面収差のアンダーコレクト状態となりやすい。
【００４２】
条件（６）の下限値の１４を越えると、軸上色収差が補正不足になりやすく、一方、条件（６）にあえて上限を付けるとすれば、７０を越えないこととすると、材料を低価格に構成できて好ましい。
【００４３】
なお、条件（５）、（６）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【００４４】
（５）’　−０．８＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜０．６
（６）’　１８＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
さらに、条件（５）、（６）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【００４５】
（５）”　−０．６＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜０．４
（６）”　２２＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
なお、レンズ群Ｂの像側のレンズ成分が接合レンズ成分であるため、物体側レンズ成分は単レンズで十分である。
【００４６】
さらに、以下の条件（７）、（８）のようにするとよい。この条件（７）、（８）を条件（４）の補助的な条件として加えてもよい。
【００４７】
（７）　　−１．６＜（Ｒ_２１Ｆ＋Ｒ_２１Ｒ）／（Ｒ_２１Ｆ−Ｒ_２１Ｒ）＜１．２
（８）　　−１．２＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜０．１
ただし、Ｒ_２１Ｆ、Ｒ_２１Ｒはそれぞれ移動レンズ群Ｂの物体側レンズ成分における最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_２Ｒは移動レンズ群Ｂの像側レンズ成分の焦点距離である。
【００４８】
収差補正の面では、レンズ群Ａが負の屈折力を有することでレンズ群Ｂに発散光束が入射する関係上、物体側正レンズ成分の光軸近傍での形状ファクター条件（７）は、上限の１．２、下限の−１．６のどちらを越えた場合でも、レンズ群Ｂの物体側に複数の非球面を導入しても球面収差が補正困難になる。
【００４９】
条件（８）の下限値の−１．２を越えると、射出瞳位置が像面に接近しシェーディングを引き起こしやすく、また、レンズ群Ｂ内の２つの成分間の偏心敏感度が大きくなりやすい。上限値の０．１を越えると、小型で高いズーム比を確保し難い。
【００５０】
なお、条件（７）、（８）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【００５１】
（７）’　−１．２＜（Ｒ_２１Ｆ＋Ｒ_２１Ｒ）／（Ｒ_２１Ｆ−Ｒ_２１Ｒ）＜０．８
（８）’　−１．０＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜０．０
さらに、条件（７）、（８）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【００５２】
（７）”　−０．８＜（Ｒ_２１Ｆ＋Ｒ_２１Ｒ）／（Ｒ_２１Ｆ−Ｒ_２１Ｒ）＜０．５
（８）”　−０．９＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜−０．１
あるいは、ズームレンズａの別の解として、条件（４）に相当する部分を以下の条件（９）のようにしてもよい。この場合は、以下に述べるように、先の条件（５）、（６）、（７）、（８）に代わって、条件（１０）、（１１）、（１２）、（１３）を満たすのがよい。
【００５３】
（９）　　０．６＜Ｒ_２１Ｒ／Ｒ_２１Ｆ＜１．０
ただし、ただし、Ｒ_２１Ｆ、Ｒ_２１Ｒはそれぞれ移動レンズ群Ｂの物体側レンズ成分の物体側の面、像側の面の光軸近傍の曲率半径である。
【００５４】
条件（９）の上限の１．０を越えると、全系収差の球面収差・コマ収差・非点収差の補正には有利だが、接合による偏心敏感度の緩和の効果が少ない。下限の０．６を越えると、全系収差の球面収差・コマ収差・非点収差の補正が困難になりやすい。
【００５５】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００５６】
（９）’　０．６５＜Ｒ_２１Ｒ／Ｒ_２１Ｆ＜０．９
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００５７】
（９）”　０．７＜Ｒ_２１Ｒ／Ｒ_２１Ｆ＜０．８
さらには、色収差補正に関する条件（１０）、（１１）満たすとよい。
【００５８】
（１０）　　−１．６＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜−０．４
（１１）　　２０＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
ただし、Ｒ_２２Ｃはレンズ群Ｂの像側レンズ成分の接合面の光軸上における曲率半径、Ｌは使用する電子撮像素子の有効撮像領域の対角長である。なお、電子撮像素子については、広角端画角が５５°以上を含むように使用することが前提である。ν_２２Ｆ、ν_２２Ｒはそれぞれレンズ群Ｂの像側レンズ成分の正レンズ、負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
【００５９】
条件（１０）の下限の−１．６を越えると、軸上色収差・倍率色収差の補正には有利だが、球面収差の色収差が発生しやすく、特に、基準波長における球面収差が良好に補正できても、短波長の球面収差はオーバーコレクト状態となり、画像における色のにじみの原因となるので好ましくない。上限の−０．４を越えると、軸上色収差・倍率色収差の補正不足や、短波長球面収差のアンダーコレクト状態となりやすい。
【００６０】
条件（１１）の下限値の２０を越えると、軸上色収差が補正不足になりやすく、一方、条件（１１）にあえて上限を付けるとすれば、７０を越えないこととすると、材料を低価格に構成できて好ましい。
【００６１】
なお、条件（１０）、（１１）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【００６２】
（１０）’　−１．４＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜−０．６
（１１）’　２５＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
さらに、条件（１０）、（１１）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【００６３】
（１０）”　−１．２＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜−０．８
（１１）”　３０＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
条件（９）を満たすズームレンズａでは、条件（７）、（８）の代わりに、条件（１２）、（１３）を満たすのがよい。また、条件（９）に補助的な条件として加えてもよい。
【００６４】
（１２）　　−１．５＜（Ｒ_２２Ｆ＋Ｒ_２２Ｒ）／（Ｒ_２２Ｆ−Ｒ_２２Ｒ）＜０．２
（１３）　　０．０５＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜０．５
ただし、Ｒ_２２Ｆ、Ｒ_２２Ｒはそれぞれレンズ群Ｂの像側レンズ成分の最も物体側の面、最も像側の面の光軸上曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_２Ｒは移動レンズ群Ｂの像側レンズ成分の焦点距離である。
【００６５】
条件（１２）はレンズ群Ｂの像側レンズ成分の形状ファクターに関する規定である。その下限の−１．５を越えると、レンズ群Ｂの２つのレンズ成分の空気間隔を薄くしやすいが、コマ収差・非点収差の補正が困難になる。上限値の０．２を越えると、２つのレンズ成分の機械的干渉が起きやすく、それを防ぐために両者の間隔を大きくすることになり好ましくない。
【００６６】
条件（１３）の下限値の０．０５を越えると、射出瞳位置が像面に接近シェーディングを引き起こしやすく、また、レンズ群Ｂ内の２つの成分間の偏心敏感度が大きくなりやすい。上限値の０．５を越えると、小型で高いズーム比を確保し難い。
【００６７】
なお、条件（１２）、（１３）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【００６８】
（１２）’　−１．２＜（Ｒ_２２Ｆ＋Ｒ_２２Ｒ）／（Ｒ_２２Ｆ−Ｒ_２２Ｒ）＜−０．２
（１３）’　０．１＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜０．４
さらに、条件（１２）、（１３）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【００６９】
（１２）”　−１．０＜（Ｒ_２２Ｆ＋Ｒ_２２Ｒ）／（Ｒ_２２Ｆ−Ｒ_２２Ｒ）＜−０．６
（１３）”　０．１５＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜０．３
以上、ズームレンズａの場合についての説明であったが、ズームレンズｃの場合は、上記レンズ群Ｂについての記述をレンズ群Ｃに置き換えることで実現できる。
【００７０】
すなわち、条件式（４）の代わりに次の条件式（４Ｃ）が設定される。
【００７１】
（４Ｃ）　　０．２５＜Ｒ_３２Ｒ／Ｒ_３２Ｆ＜０．７５
ただし、Ｒ_３２Ｆ、Ｒ_３２Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の最物体側面、最像側面の光軸上曲率半径である。
【００７２】
その下位の条件（４）’、（４）”につても同様である。
【００７３】
また、条件式（５）、（６）の代わりにそれぞれ次の条件式（５Ｃ）、（６Ｃ）が設定される。
【００７４】
（５Ｃ）　　−１．０＜Ｌ／Ｒ_３２Ｃ＜０．６
（６Ｃ）　　１４＜ν_３２Ｆ−ν_３２Ｒ
ただし、Ｒ_３２Ｃは第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の接合面の光軸上における曲率半径、Ｌは使用する電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ν_３２Ｆ、ν_３２Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の正レンズ、負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
【００７５】
これらの下位の条件（５）’、（５）”、（６）’、（６）”につても同様である。
【００７６】
また、条件式（７）、（８）の代わりにそれぞれ次の条件式（７Ｃ）、（８Ｃ）が設定される。
【００７７】
（７Ｃ）　　−１．６＜（Ｒ_３１Ｆ＋Ｒ_３１Ｒ）／（Ｒ_３１Ｆ−Ｒ_３１Ｒ）＜０．４
（８Ｃ）　　−１．２＜Ｌ／ｆ_３Ｒ＜−０．１
ただし、Ｒ_３１Ｆ、Ｒ_３１Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの物体側レンズ成分における最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_３Ｒは第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の焦点距離である。
【００７８】
これらの下位の条件（７）’、（７）”、（８）’、（８）”につても同様である。
【００７９】
また、条件式（９）の代わりに次の条件式（９Ｃ）が設定される。
【００８０】
（９Ｃ）　　０．６＜Ｒ_３１Ｒ／Ｒ_３１Ｆ＜１．０
ただし、ただし、Ｒ_３１Ｆ、Ｒ_３２Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの物体側レンズ成分の最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径である。
【００８１】
その下位の条件（９）’、（９）”につても同様である。
【００８２】
また、条件式（１０）、（１１）の代わりにそれぞれ次の条件式（１０Ｃ）、（１１Ｃ）が設定される。
【００８３】
（１０Ｃ）　−１．６＜Ｌ／Ｒ_３２Ｃ＜−０．４
（１１Ｃ）　２０＜ν_３２Ｆ−ν_３２Ｒ
ただし、Ｒ_３２Ｃは第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の接合面の光軸上における曲率半径、Ｌは使用する電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ν_３２Ｆ、ν_３２Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の正レンズ、負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
【００８４】
これらの下位の条件（１０）’、（１０）”、（１１）’、（１１）”につても同様である。
【００８５】
また、条件式（１２）、（１３）の代わりにそれぞれ次の条件式（１２Ｃ）、（１３Ｃ）が設定される。
【００８６】
（１２Ｃ）　−１．５＜（Ｒ_３２Ｆ＋Ｒ_３２Ｒ）／（Ｒ_３２Ｆ−Ｒ_３２Ｒ）＜０．２
（１３Ｃ）　０．０５＜Ｌ／ｆ_３Ｒ＜０．５
ただし、Ｒ_３２Ｆ、Ｒ_３２Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の最物体側面、最像側面の光軸上曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_３Ｒは第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の焦点距離である。
【００８７】
これらの下位の条件（１２）’、（１２）”、（１３）’、（１３）”につても同様である。
【００８８】
次に、ズームレンズｂのレンズ群Ｂは以下の条件（１４）から（１９）を満たすとよい。
【００８９】
（１４）　　０．６＜Ｒ_２１Ｒ／Ｒ_２１Ｆ＜１．２
ただし、Ｒ_２１Ｆ、Ｒ_２１Ｒはそれぞれ移動レンズ群Ｂの物体側レンズ成分における最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径である。
【００９０】
条件（１４）の上限の１．２を越えると、全系収差の球面収差・コマ収差・非点収差の補正には有利だが、接合による偏心敏感度の緩和の効果が少ない。下限の０．６を越えると、全系収差の球面収差・コマ収差・非点収差の補正が困難になりやすい。
【００９１】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００９２】
（１４）’　０．７＜Ｒ_２１Ｒ／Ｒ_２１Ｆ＜１．１
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００９３】
（１４）”　０．８＜Ｒ_２１Ｒ／Ｒ_２１Ｆ＜１．０
さらには、色収差補正に関する条件（１５）、（１６）を満たすとよい。
【００９４】
（１５）　　０．３＜Ｌ／Ｒ_２１Ｃ＜１．６
（１６）　　　１０＜ν_２１Ｆ−ν_２１Ｒ
ただし、Ｒ_２１Ｃは移動レンズ群Ｂの物体側レンズ成分における接合面の光軸上の曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ν_２１Ｆ、ν_２１Ｒはそれぞれ移動レンズ群Ｂの物体側レンズ成分における正レンズ、負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。なお、電子撮像素子については、広角端画角が５５°以上を含むように使用することが前提である。
【００９５】
条件（１５）の下限の０．３を越えると、軸上色収差・倍率色収差の補正には有利だが、球面収差の色収差が発生しやすく、特に、基準波長における球面収差が良好に補正できても、短波長の球面収差はオーバーコレクト状態となり、画像における色のにじみの原因となるので好ましくない。上限の１．６を越えると、軸上色収差・倍率色収差の補正不足や、短波長球面収差のアンダーコレクト状態となりやすい。
【００９６】
条件（１６）の下限値の１０を越えると、軸上色収差が補正不足になりやすく、一方、条件（１６）にあえて上限を付けるとすれば、７０を越えないこととすると、材料を低価格に構成できて好ましい。
【００９７】
なお、条件（１５）、（１６）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【００９８】
（１５）’　０．３５＜Ｌ／Ｒ_２１Ｃ＜１．５
（１６）’　１５＜ν_２１Ｆ−ν_２１Ｒ
さらに、条件（１５）、（１６）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【００９９】
（１５）”　０．４＜Ｌ／Ｒ_２１Ｃ＜１．４
（１６）”　２０＜ν_２１Ｆ−ν_２１Ｒ
条件（１４）を満たすズームレンズｂでは、条件（１７）、（１８）を条件（１４）に補助的な条件として加えてもよい。
【０１００】
（１７）　　−５．０＜（Ｒ_２２Ｆ＋Ｒ_２２Ｒ）／（Ｒ_２２Ｆ−Ｒ_２２Ｒ）＜０．７
（１８）　　０．１＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜１．０
ただし、Ｒ_２２Ｆ、Ｒ_２２Ｒはそれぞれ移動レンズ群Ｂの像側レンズ成分における最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_２Ｒは移動レンズ群Ｂの像側レンズ成分の焦点距離である。
【０１０１】
条件（１７）はレンズ群Ｂの像側レンズ成分の形状ファクターに関する規定である。その下限の−５．０を越えると、レンズ群Ｂの２つのレンズ成分の空気間隔を薄くしやすいが、コマ収差・非点収差の補正が困難になる。上限値の０．７を越えると、２つのレンズ成分の機械的干渉が起きやすく、それを防ぐために両者の間隔を大きくすることになり好ましくない。
【０１０２】
条件（１８）の下限値の０．１を越えると、射出瞳位置が像面に接近し、シェーディングを引き起こしやすく、また、レンズ群Ｂ内の２つの成分間の偏心敏感度が大きくなりやすい。上限値の１．０を越えると、小型で高いズーム比を確保し難い。
【０１０３】
なお、条件（１７）、（１８）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【０１０４】
（１７）’　−３．５＜（Ｒ_２２Ｆ＋Ｒ_２２Ｒ）／（Ｒ_２２Ｆ−Ｒ_２２Ｒ）＜０．５
（１８）’　０．２＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜０．８
さらに、条件（１７）、（１８）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【０１０５】
（１７）”　−０．７＜（Ｒ_２２Ｆ＋Ｒ_２２Ｒ）／（Ｒ_２２Ｆ−Ｒ_２２Ｒ）＜０．３
（１８）”　０．２５＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜０．６
以上、ズームレンズｂの場合についての説明であったが、ズームレンズｄの場合は、上記レンズ群Ｂについての記述をレンズ群Ｃに置き換えることで実現できる。
【０１０６】
すなわち、条件式（１４）の代わりに次の条件式（１４Ｃ）が設定される。
【０１０７】
（１４Ｃ）　０．６＜Ｒ_３１Ｒ／Ｒ_３１Ｆ＜１．２
ただし、Ｒ_３１Ｆ、Ｒ_３１Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの物体側レンズ成分における最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径である。
【０１０８】
その下位の条件（１４）’、（１４）”につても同様である。
【０１０９】
また、条件式（１５）、（１６）の代わりにそれぞれ次の条件式（１５Ｃ）、（１６Ｃ）が設定される。
【０１１０】
（１５Ｃ）　０．３＜Ｌ／Ｒ_３１Ｃ＜１．６
（１６Ｃ）　１０＜ν_３１Ｆ−ν_３１Ｒ
ただし、Ｒ_３１Ｃは第３のレンズ群Ｃの物体側レンズ成分における接合面の光軸上の曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ν_３１Ｆ、ν_３１Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの物体側レンズ成分における正レンズ、負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
【０１１１】
これらの下位の条件（１５）’、（１５）”、（１６）’、（１６）”につても同様である。
【０１１２】
また、条件式（１７）、（１８）の代わりにそれぞれ次の条件式（１７Ｃ）、（１８Ｃ）が設定される。
【０１１３】
（１７Ｃ）　−５．０＜（Ｒ_３２Ｆ＋Ｒ_３２Ｒ）／（Ｒ_３２Ｆ−Ｒ_３２Ｒ）＜０．７
（１８Ｃ）　０．１＜Ｌ／ｆ_３Ｒ＜１．０
ただし、Ｒ_２２Ｆ、Ｒ_２２Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分における最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_３Ｒは第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の焦点距離である。
【０１１４】
これらの下位の条件（１７）’、（１７）”、（１８）’、（１８）”につても同様である。
【０１１５】
なお、ズームレンズａとｂについても、変倍機能と焦点位置補正機能の両方を有するために、レンズ群Ｂの像側に少なくとも１つの可動群を有するほうがよい。そして、それはレンズ群Ｂに隣接するレンズ群Ｃであることが望ましい。一方、撮像装置そのものを薄くするには、ズームレンズの機構を極力単純化するのがよい。つまり、変倍時、合焦時における可動な群は全体で２つの群のみとするのがよい。
【０１１６】
以下に述べる条件については、ズームレンズａからｄまでの全てに共通である。
【０１１７】
フォーカスについては、レンズ群Ｂよりも後の群、特にレンズ群Ｃを有する場合は、それで行うのがよい。さらに、望遠端における無限遠物点合焦時のレンズ群Ｂからレンズ群Ｃの光軸上空気間隔Ｄ_ＦＴは以下の条件式を満足するのがよい。
【０１１８】
（１９）　　０．１＜Ｄ_ＦＴ／ｆ_Ｔ＜１．０
ただし、ｆ_Ｔは望遠端での無限遠物点合焦時の全系焦点距離である。
【０１１９】
条件（１９）の上限の１．０を越えると、ズーム比の確保が困難となり、下限値の０．１を越えると、フォーカス可能距離レンジを十分にとることができない。
【０１２０】
なお、以下のようにするとよりよい。
【０１２１】
（１９）’　０．２＜Ｄ_ＦＴ／ｆ_Ｔ＜０．８
さらに、以下のようにすると最もよい。
【０１２２】
（１９）”　０．３＜Ｄ_ＦＴ／ｆ_Ｔ＜０．６
ところで、第３のレンズ群Ｃはレンズ群Ｂのパワー的負担を軽くし収差補正を容易にする意味でも、正の屈折力とした方がよい。その場合は、より近距離物体へのフォーカス時の繰り出し方向は物体側となる。
【０１２３】
（２０）　　−０．４＜Ｌ／ｆ_Ｃ＜０．８
ただし、ｆ_Ｃは第３のレンズ群Ｃの焦点距離、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
【０１２４】
条件（２０）の下限の−０．４を越えると、フォーカス時の繰り出し量が多くなりすぎレンズ群Ｂと干渉しやすく、またフォーカス時の収差変動も大きくなりやすい。上限値の０．８を越えると、レンズ群Ｂのパワーを弱くするため、その変倍時の移動量が増大するか、変倍比が低下しやすい。
【０１２５】
なお、以下のようにするとよりよい。
【０１２６】
（２０）’　−０．３＜Ｌ／ｆ_Ｃ＜０．６
さらに、以下のようにすると最もよい。
【０１２７】
（２０）”　−０．２＜Ｌ／ｆ_Ｃ＜０．４
また、広角端から望遠端に変倍する際は、レンズ群Ｂとレンズ群Ｃが相対的間隔を変えながら移動するようなズーム形式にするとよい。この方式は、スペースを効率良く使って変倍による焦点位置補正を行いながら、高い変倍率を稼ぐことができる。その場合、無限遠合焦時に広角端から望遠端に変倍する際のレンズ群Ｂ、レンズ群Ｃのそれぞれの移動量Ｍ_２、Ｍ_３の比を以下の条件（２１）のようにするとよい。
【０１２８】
（２１）　　　０．０＜Ｍ_３／Ｍ_２＜１．６
ただし、Ｍ_２、Ｍ_３は移動レンズ群Ｂ、第３のレンズ群Ｃのそれぞれの無限遠物点合焦時における広角端に対する望遠端での移動量であり、像側への移動を正とする。
【０１２９】
条件（２１）の上限値の１．６を越えると、ズーム比やフォーカス可能距離レンジを十分にとることができない。下限値の０．０を越えると、こちらもズーム比の確保が困難である。
【０１３０】
なお、以下のようにするとよりよい。
【０１３１】
（２１）’　０．２＜Ｍ_３／Ｍ_２＜１．４
さらに、以下のようにすると最もよい。
【０１３２】
（２１）”　０．４＜Ｍ_３／Ｍ_２＜１．２
なお、収差補正や射出側テレセントリック性を良くする目的で、レンズ群Ｃよりも像側にレンズ群Ｄを配するのがよい。さらに、以下の条件（２２）を満足するとよい。
【０１３３】
（２２）　　０．０＜Ｌ／ｆ_Ｄ＜０．７
ただし、ｆ_Ｄは第４のレンズ群Ｄの焦点距離、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
【０１３４】
条件（２２）の下限値の０．０を越えると、広角端での射出瞳位置が像面に近づきやすく、また、上限値の０．７を越えると、変倍時の射出瞳位置の変動量が大きくなりすぎ、いずれもシェーディングの原因となりやすい。
【０１３５】
なお、以下のようにするとよりよい。
【０１３６】
（２２）’　０．１＜Ｌ／ｆ_Ｄ＜０．５
さらに、以下のようにすると最もよい。
【０１３７】
（２２）”　０．２＜Ｌ／ｆ_Ｄ＜０．３５
また、レンズ群Ａ、レンズ群Ｂにて補正し切れない収差を、レンズ群Ｄに非球面を導入して補正すると効果的である。特に、歪曲収差・非点収差・コマ収差等の軸外収差の補正には大変効果がある。このレンズ群Ｄによりそれより物体側にて発生する収差を相当量キャンセルしている訳であるから、フォーカス等によって動かすと収差のバランスを崩してしまう。したがって、レンズ群Ｄはフォーカス時には固定である方が望ましい。
【０１３８】
レンズ入射面を物体側に向けなおかつ奥行きを薄くするには、光路折り曲げを撮影光学系の出来るだけ物体側の位置で、しかも、光線高が低い部位で実施するのが好ましい。また、沈胴式鏡枠の廃止や防水といった観点から、移動群は折り曲げ位置よりも像側とするのがよい。
【０１３９】
折り曲げスペースを極力小さくするためには、折り曲げ部近傍での結像に寄与する全ての光線高が低いのがよいことを考えると、折り曲げ部の存在する最も物体側のレンズ群から変倍時に可動な群の直前までの部分系の合成焦点距離が負であることが望ましい。
【０１４０】
したがって、奥行き方向を薄くするために光路を折り曲げることは、本発明のように、負の屈折力を有する最も物体側に位置するレンズ群Ａが固定であるズームレンズが実施しやすい。特に、レンズ群Ａ内に反射光学素子を挿入して光路を折り曲げるのがよい。その場合、レンズ群Ａは、物体側に凸面を有する負メニスカスレンズを有する副群Ａ１、光路を折り曲げるための反射光学素子、少なくとも正レンズを含む副群Ａ２にて構成するのがよい。
【０１４１】
この場合、何れのタイプでも第１レンズ群副群Ａ１の最も像側の面頂から副群Ａ２の最も物体側の面頂までの光軸上に沿って測ったときの空気換算長ｄ、すなわち、変倍時固定のレンズ群Ａにおける反射光学素子の反射面の直前の屈折力を持つ屈折面から反射面の直後の屈折力を持つ屈折面までの空気換算長ｄを以下のようにするのがよい。
【０１４２】
（２３）　　０．８＜ｄ／Ｌ＜２．０
この条件（２３）の上限値の２．０を越えると、プリズムを含めた物体側の光学素子が大型化しやすく、収差補正上も不利であるし、レンズ群Ｂ以降の群の合成倍率が低くなりレンズ群Ｂの移動量が増大するか、高いズーム比を確保することが困難となる。下限値の０．８を越えると、画像周辺部の結像に寄与する光束が満足に像面に達しないし、あるいはゴーストが発生しやすい。
【０１４３】
なお、光路を折り曲げる方向の画角が２５°±３°の場合、約１９°±３°の場合、それぞれ以下の範囲がよい。
【０１４４】
（２３−１）　　０．９＜ｄ／Ｌ＜１．７
（２３−２）　　１．０＜ｄ／Ｌ＜１．８
さらに、条件（２３−１）、（２３−２）はそれぞれ以下のようにすると最もよい。
【０１４５】
（２３−１）’　１．０＜ｄ／Ｌ＜１．５
（２３−２）’　１．２＜ｄ／Ｌ＜１．７
反射光学素子は屈折力の高い媒質のプリズムにて構成するのが、プリズムを含めた物体側の光学素子の小型化や収差補正上有利である。
【０１４６】
（２４）　　１．５＜ｎ_ｐｒｉ
ただし、ｎ_ｐｒｉはプリズムのｄ線に対する媒質の屈折率である。
【０１４７】
条件（２４）の下限値の１．５を越えると、プリズムを含めた物体側の光学素子が大型化しやすく、収差補正上も不利であるし、レンズ群Ｂ以降の群の合成倍率が低くなりレンズ群Ｂの移動量が増大するか、高いズーム比を確保することが困難となる。上限値を定める場合、屈折率が１．９０を越えないことが望ましい。こも上限値を越えると、全反射によるゴーストが発生しやすくなる。さらには、その上限値を１．８７、さらには１．８４とすることがより好ましい。
【０１４８】
なお、以下のようにするとよりよい。
【０１４９】
（２４）’　１．６＜ｎ_ｐｒｉ
さらに、以下のようにすると最もよい。
【０１５０】
（２４）”　１．７＜ｎ_ｐｒｉ
なお、レンズ群Ａの副群Ａ２は、色収差や歪曲収差等の軸外収差を補正するために、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚にて構成し、以下の条件を満足するとよい。
【０１５１】
（２５）　　−０．５＜Ｌ／ｆ_１２＜０
ただし、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_１２は変倍時固定レンズ群Ａの像側副群Ａ２の焦点距離である。
【０１５２】
条件（２５）の上限の０を越えると、レンズ群Ｂ以降の群の合成倍率が低くなり、レンズ群Ｂの移動量が増大するか高いズーム比を確保することが困難となり、下限の−０．５を越えると、プリズムを含めた物体側の光学素子が大型化しやすく収差補正上も不利である。
【０１５３】
なお、以下のようにするとよりよい。
【０１５４】
（２５）’　−０．４＜Ｌ／ｆ_１２＜−０．０５
さらに、以下のようにすると最もよい。
【０１５５】
（２５）”　−０．３＜Ｌ／ｆ_１２＜−０．１
なお、何れのタイプも、近軸的屈折力配置を適切にするために反射面を平面以外で構成してもよい。また、反射面の形状を自由に変えることのできる制御系を設け、それでもって変倍の際に発生する焦点位置や収差の変動を補正したり、フォーカスをしたり、変倍をするために形状制御可能な形状可変ミラーにするのがより好ましい。これとは別に、反射光学素子としてプリズム平面部に平凹レンズを接合したり、プリズムの有効光線通過あるいは反射面を曲面で構成してもよい。歪曲補正のレベルと電子撮像装置の目標サイズとのバランスの関係から、最も物体側にパワーの弱い正レンズを付加してもよい。その場合は、レンズ群Ａの副群Ａ２はなくてもよい。また、レンズ群Ａの副群Ａ１は変倍時固定とするが、副群Ａ２は移動することが比較的容易なため可動としてもよい。その場合、変倍時に像側に凸の軌跡を描きつつ移動するのがよい。
【０１５６】
なお、反射光学素子は、必ずしも固定レンズ群Ａにおける複数のレンズの間に配されていなくてもよく、反射光学素子が固定レンズ群Ａの最も物体側や最も像側に配されてなるものであって構わない。
【０１５７】
以下の構成上の限定の何れかを加えると、より一層高い仕様性能、簡素な構成の折り曲げズームレンズを得ることができ、撮像装置のさらなる薄型化に寄与する。
【０１５８】
○レンズ群Ａの副群Ａ１物体側に凸の負レンズ１枚のみとする。
【０１５９】
この配置が画角を維持しながら光学系の奥行きを最も薄くできる構成である。
【０１６０】
○その場合、その負レンズのパワーがある程度ないと意味がないので、レンズ群Ａの副群Ａ１とＡ２のパワー比を、
（２６）　　０＜ｆ_１１／ｆ_１２＜１．６
とする。ただし、ｆ_１１、ｆ_１２はそれぞれレンズ群Ａの副群Ａ１、Ａ２の焦点距離である。
【０１６１】
条件（２６）の上限の１．６、下限の０の何れかを越えても折り曲げ光学素子が大型化しやすい。
【０１６２】
なお、以下のようにするとよりよい。
【０１６３】
（２６）’　０．１＜ｆ_１１／ｆ_１２＜１．５
さらに、以下のようにすると最もよい。
【０１６４】
（２６）”　０．２＜ｆ_１１／ｆ_１２＜１．４
構成枚数を削減してコストダウンを図る場合は、レンズ群Ｂ又はレンズ群Ｃの何れか一方を単レンズとし、もう一方には少なくとも負レンズを含むような構成としてもよい。本発明のレンズ群Ｂとレンズ群Ｃは変倍時に相対的間隔をわずかに変えながら概ね同一方向に移動するために移動スペースを共用でき、少ないスペースで焦点位置を一定に保ちつつ変倍することができるのであるが、その他、レンズ群Ｂ、レンズ群Ｃで相互に色収差を補正できるというメリットがある。したがって、それぞれの群の色収差の補正が完結している必要がなく、上記のような構成が可能である。
【０１６５】
レンズ群Ｂとレンズ群Ｃの相対的間隔変化を出来るだけ小さく保つには、レンズ群Ｂ以降の合成系の倍率が−１倍近傍にて変倍するのがよい。ただし、収差補正上は倍率の絶対値は低い方が有利である。したがって、望遠端においては以下の条件を満足するのがよい。
【０１６６】
（２７）　　０．８＜−β_Ｒｔ＜２．１
ただし、β_Ｒｔは無限遠物点合焦時の望遠端における移動レンズ群Ｂ以降の合成倍率である。
【０１６７】
条件（２７）の上限の２．１、下限の０．８の何れを越えても、レンズ群Ｂとレンズ群Ｃとの相対的間隔の変化量が大きくなってしまう。
【０１６８】
なお、以下のようにするとよりよい。
【０１６９】
（２７）’　０．９＜−β_Ｒｔ＜１．９
さらに、以下のようにすると最もよい。
【０１７０】
（２７）”　１．０＜−β_Ｒｔ＜１．７
なお、以上において、第３のレンズ群Ｃと第４のレンズ群Ｄとの間に他のレンズ群が配されてもよい。第３のレンズ群Ｃと第４のレンズ群Ｄとは可変する空気間隔を挟んで配置することで、小型化に有利となり、より好ましい。
【０１７１】
以上のズームレンズの中、光路を折り曲げるための反射光学素子をプリズムにすると、入射瞳位置を浅くしやすく、レンズ群Ａの小型化に有利である。また、そのプリズムの透過面の中、少なくとも一面に曲率を設ける、つまり、プリズムに屈折力を保有させることで、レンズ要素数を削減でき、コンパクト化やコストダウンに寄与することができる。特に奥行き方向を薄くするためには、そのプリズムは最も物体側に配置するとよく、その場合には、プリズムの入射面は物体側に凹面を向けるようにするとよい。これにより、全てが平面のプリズムの場合に必要であったプリズムよりも物体側の負メニスカスレンズを省略でき、奥行き方向をより薄くすることが可能となる。ただし、こうした構成をとった場合、歪曲収差等の軸外収差補正が不利となるため、非球面を導入することでその補正を可能としている。また、プリズム入射面に非球面を導入すると、射出面との面間偏心精度の確保が困難となるため、射出面については平面として面間偏心要求精度を緩和している。
【０１７２】
結局、レンズ群Ａは物体側に凹面を向けた透過面（入射面）を有する光路を折り曲げるためのプリズムＡ１と少なくとも正レンズを含む副群Ａ２で構成するのが、小型化、奥行き方向の薄型化には最良となる。
【０１７３】
本構成において、特にレンズ群Ｂとレンズ群Ｃの構成がｂタイプ（ズームレンズｂ）である場合は、コマ収差、非点収差、歪曲収差の発生の仕方が変わってくるため、以下の条件（３）〜（８）、（２１）、（２３）、（２６）の数値範囲にするのがよい（前記条件（３）〜（８）、（２１）、（２３）、（２６）に対応して。また、それらのさらに限定した条件（（３）’、（３）”等）に対応して。）。
【０１７４】
（３）　　２．０＜ｌｏｇγ_Ｂ／ｌｏｇγ＜１０
（３）’　２．２＜ｌｏｇγ_Ｂ／ｌｏｇγ＜９
（３）”　２．４＜ｌｏｇγ_Ｂ／ｌｏｇγ＜８
（４）　　０．４５＜Ｒ_２２Ｒ／Ｒ_２２Ｆ＜０．９５
（４）’　０．５０＜Ｒ_２２Ｒ／Ｒ_２２Ｆ＜０．９０
（４）”　０．５５＜Ｒ_２２Ｒ／Ｒ_２２Ｆ＜０．８５
（５）　　−０．８＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜０．８
（５）’　−０．６＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜０．６
（５）”　−０．４＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜０．４
（６）　　２５＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
（６）’　３０＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
（６）”　３５＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
（７）　　−１．２＜（Ｒ_２１Ｆ＋Ｒ_２１Ｒ）／（Ｒ_２１Ｆ−Ｒ_２１Ｒ）＜１．２
（７）’　−０．８＜（Ｒ_２１Ｆ＋Ｒ_２１Ｒ）／（Ｒ_２１Ｆ−Ｒ_２１Ｒ）＜０．８
（７）”　−０．５＜（Ｒ_２１Ｆ＋Ｒ_２１Ｒ）／（Ｒ_２１Ｆ−Ｒ_２１Ｒ）＜０．５
（８）　　−１．２＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜０．１
（８）’　−１．０＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜０．０
（８）”　−０．９＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜−０．１
（２１）　　　０．４＜Ｍ_３／Ｍ_２＜１．６
（２１）’　０．５＜Ｍ_３／Ｍ_２＜１．４
（２１）”　０．６＜Ｍ_３／Ｍ_２＜１．２
（２３）　　０．８＜ｄ／Ｌ＜１．８
（２３−１）　　０．９＜ｄ／Ｌ＜１．５
（２３−２）　　１．０＜ｄ／Ｌ＜１．６
（２３−１）’　１．０＜ｄ／Ｌ＜１．３
（２３−２）’　１．２＜ｄ／Ｌ＜１．５
（２６）　　０．５＜ｆ_１１／ｆ_１２＜１．６
（２６）’　０．６＜ｆ_１１／ｆ_１２＜１．５
（２６）”　０．７＜ｆ_１１／ｆ_１２＜１．４
また、レンズ群Ｂとレンズ群Ｃの構成がｂタイプで、レンズ群Ａのプリズム入射面が物体側に凹面を向けている場合以外については、前記の条件（３）〜（８）、（２１）、（２３）、（２６）に対応して、また、それらのさらに限定した条件（（３）’、（３）”等）に対応して、以下の範囲にするのがよい。
【０１７５】
（３）　　０．９＜ｌｏｇγ_Ｂ／ｌｏｇγ＜４．５
（３）’　１．０＜ｌｏｇγ_Ｂ／ｌｏｇγ＜４．０
（３）”　１．１＜ｌｏｇγ_Ｂ／ｌｏｇγ＜３．８
（４）　　０．２５＜Ｒ_２２Ｒ／Ｒ_２２Ｆ＜０．７５
（４）’　０．３０＜Ｒ_２２Ｒ／Ｒ_２２Ｆ＜０．６５
（４）”　０．３３＜Ｒ_２２Ｒ／Ｒ_２２Ｆ＜０．５５
（５）　　−１．０＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜０．６
（５）’　−０．８＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜０．４
（５）”　−０．６＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜０．２
（６）　　１４＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
（６）’　１８＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
（６）”　２２＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
（７）　　−１．６＜（Ｒ_２１Ｆ＋Ｒ_２１Ｒ）／（Ｒ_２１Ｆ−Ｒ_２１Ｒ）＜０．４
（７）’　−１．２＜（Ｒ_２１Ｆ＋Ｒ_２１Ｒ）／（Ｒ_２１Ｆ−Ｒ_２１Ｒ）＜０．０
（７）”　−０．８＜（Ｒ_２１Ｆ＋Ｒ_２１Ｒ）／（Ｒ_２１Ｆ−Ｒ_２１Ｒ）＜−０．４
（８）　　−１．２＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜−０．１
（８）’　−１．０＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜−０．２
（８）”　−０．９＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜−０．３
（２１）　　　０．０＜Ｍ_３／Ｍ_２＜１．０
（２１）’　０．２＜Ｍ_３／Ｍ_２＜０．９
（２１）”　０．４＜Ｍ_３／Ｍ_２＜０．８
（２３）　　１．０＜ｄ／Ｌ＜２．０
（２３−１）　　１．１＜ｄ／Ｌ＜１．７
（２３−２）　　１．２＜ｄ／Ｌ＜１．８
（２３−１）’　１．２＜ｄ／Ｌ＜１．５
（２３−２）’　１．４＜ｄ／Ｌ＜１．７
（２６）　　０＜ｆ_１１／ｆ_１２＜１．１
（２６）’　０．１＜ｆ_１１／ｆ_１２＜１．０
（２６）”　０．２＜ｆ_１１／ｆ_１２＜０．９
さて、さらには、本発明のズームレンズを、物体側から順に、変倍時固定レンズ群Ａ、移動レンズ群Ｂ、第３のレンズ群Ｃ、第４のレンズ群Ｄにて構成することで、小型の４群ズームレンズが構成できる。
【０１７６】
以上、ズームレンズ部について沈胴厚を薄くしつつも結像性能を良好にする手段を提供した。
【０１７７】
次に、フィルター類を薄くする件について言及する。電子撮像装置には、通常、赤外光が撮像面に入射しないように一定の厚みのある赤外吸収フィルターを撮像素子よりも物体側に挿入している。これを厚みのないコーティングに置き換えることを考える。当然その分薄くなる訳だが、副次的効果がある。ズームレンズ系後方にある撮像素子よりも物体側に、波長６００ｎｍでの透過率（τ_６００）が８０％以上、７００ｎｍでの透過率（τ_７００）が８％以下の近赤外シャープカットコートを導入すると、吸収タイプよりも７００ｎｍ以上の近赤外領域の透過率が低く、かつ、相対的に赤側の透過率が高くなり、補色モザイクフィルターを有するＣＣＤ等の固体撮像素子の欠点である青紫側のマゼンタ化傾向がゲイン調整により緩和され、原色フィルターを有するＣＣＤ等の固体撮像素子並みの色再現を得ることができる。また、原色補色に限らず、植物や人肌のように近赤外領域に強い反射率を有するものの色再現が改善される。
【０１７８】
すなわち、
（２８）　　τ_６００／τ_５５０≧０．８
（２９）　　τ_７００／τ_５５０≦０．０８
を満たすことが望ましい。ただし、τ_５５０は波長５５０ｎｍでの透過率である。
【０１７９】
なお、条件（２８）、（２９）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【０１８０】
（２８）’　τ_６００／τ_５５０≧０．８５
（２９）’　τ_７００／τ_５５０≦０．０５
さらに、条件（２８）、（２９）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【０１８１】
（２８）”　τ_６００／τ_５５０≧０．９
（２９）”　τ_７００／τ_５５０≦０．０３
ＣＣＤ等の固体撮像素子のもう１つの欠点は、近紫外域の波長５５０ｎｍに対する感度が人間の眼のそれよりもかなり高いことである。これも、近紫外域の色収差による画像のエッジ部の色にじみを目立たせている。特に光学系を小型化すると致命的である。したがって、波長４００ｎｍでの透過率（τ_４００）の５５０ｎｍでのそれ（τ_５５０）に対する比が０．０８を下回り、４４０ｎｍでの透過率（τ_４４０）の５５０ｎｍでのそれ（τ_５５０）に対する比が０．４を上回るような吸収体あるいは反射体を光路上に挿入すれば、色再現上必要な波長域を失わず（良好な色再現を保ったまま）、色にじみなどのノイズがかなり軽減される。
【０１８２】
すなわち、
（３０）　　τ_４００／τ_５５０≦０．０８
（３１）　　τ_４４０／τ_５５０≧０．４
を満たすことが望ましい。
【０１８３】
なお、条件（３０）、（３１）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【０１８４】
（３０）’　τ_４００／τ_５５０≦０．０６
（３１）’　τ_４４０／τ_５５０≧０．５
さらに、条件（３０）、（３１）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【０１８５】
（３０）”　τ_４００／τ_５５０≦０．０４
（３１）”　τ_４４０／τ_５５０≧０．６
なお、これらのフィルターの設置場所は結像光学系と撮像素子の間がよい。
【０１８６】
一方、補色フィルターの場合、その透過光エネルギーの高さから、原色フィルター付きＣＣＤと比べ実質的感度が高く、かつ、解像的にも有利であるため、小型ＣＣＤを使用したときのメリットが大である。
【０１８７】
また、光学系を短く薄くするには、もう一方のフィルターである光学的ローパスフィルターについても出来るだけ薄くするのがよい。一般的に、光学ローパスフィルターは水晶のような単軸結晶が有する複屈折作用を利用しているが、結晶軸がズームレンズの光軸に対してなす角が３５°から５５°の範囲であり、かつ、各々の結晶軸を像面に投影したときの方向がそれぞれ異なる複数あるいは単独の水晶光学ローパスフィルターを含む場合、その中でズームレンズ光軸上に沿った厚みが最も厚いフィルターの厚みｔ_ＬＰＦ（ｍｍ）を以下の条件を満たすようにするとよい。
【０１８８】
（３２）　　０．０８＜ｔ_ＬＰＦ／ａ＜０．１６　（ａ＜４μｍのとき）
０．０７５＜ｔ_ＬＰＦ／ａ＜０．１５　（ａ＜３μｍのとき）
ただし、ｔ_ＬＰＦ（ｍｍ）はズームレンズの光軸に沿って最も厚くそれとのなす角が３５°から５５°の範囲に１つの結晶軸を有する光学的ローパスフィルターの厚み、ａは電子撮像素子の水平画素ピッチ（単位μｍ）である。
【０１８９】
１枚あるいは複数枚で構成された光学的ローパスフィルターの中最も厚いものは、その厚さがナイキスト限界周波数にて理論上コントラストがゼロになるように設定されており、およそａ／５．８８（ｍｍ）である。これよりも厚くすると、モアレ縞のような偽信号の防止には効果があるが、電子撮像素子の持つ分解能を十分に発揮できなくなり、薄くするとモアレ縞のような偽信号が十分に除去できない。しかし、モアレ縞のような偽信号はズームレンズ等の撮影レンズの結像性能とも深く関連し、結像性能が高い場合はモアレ縞のような偽信号が発生しやすいので、光学的ローパスフィルターはやや厚めに、逆の場合はやや薄めに設定するのがよい。
【０１９０】
一方、画素ピッチが小さくなるにつれて結像レンズ系の回折の影響によりナイキスト限界以上の周波数成分のコントラストが減少するため、モアレ縞のような偽信号の発生は少なくなる。したがって、ａ／５．８８（ｍｍ）より数％乃至数十％程度薄くすると、むしろナイキスト限界に相当する周波数以下の空間周波数でのコントラストが向上し好ましい。
【０１９１】
なお、以下のようにするとよりよい。
【０１９２】
（３２）’　０．０７５＜ｔ_ＬＰＦ／ａ＜０．１５　（ａ＜４μｍのとき）
０．０７＜ｔ_ＬＰＦ／ａ＜０．１４　（ａ＜３μｍのとき）
さらに、以下のようにすると最もよい。
【０１９３】
（３２）”　０．０７＜ｔ_ＬＰＦ／ａ＜０．１４　（ａ＜４μｍのとき）
０．０６５＜ｔ_ＬＰＦ／ａ＜０．１３　（ａ＜３μｍのとき）
また、ａ＜４μｍにおいて、光学的ローパスフィルターは薄くしすぎると加工が困難であるため、余り薄くせず、つまり条件（３２）、（３２）’、（３２）”の上限を越えても、コントラストがゼロになる空間周波数（カットオフ周波数）を高くする別の方法がある。それは、光学的ローパスフィルターの結晶軸がズームレンズの光軸に対してなす角が１５°から３５°の範囲、若しくは、５５°から７５°となるようにするか、場合によっては光学的ローパスフィルターを省略することである。この角度の範囲においては入射光の常光線と異常光線への分離量が４５°近傍のときよりも少なくなり、０°若しくは９０°になったときには分離しなくなる（ただし、９０°の場合は両者に速度差がつき位相差が発生する…λ／４板の原理）。
【０１９４】
また、前述のごとく画素ピッチが小さくなると、回折の影響でそれに見合った高い空間周波数の結像性能が劣化してくるため、Ｆナンバーを大きくすることが困難である。したがって、カメラにしたときの開口絞りの種類は幾何収差による劣化の大きな開放と、回折限界近傍の絞り値の２種類のみとしてもよい。その場合、前述の光学的ローパスフィルターはなくても可である。
【０１９５】
特に画素ピッチが小さく、開放時の結像性能が最も良い場合等は、撮像面への入射光束サイズを規制する手段として、内径が可変であったり、内径の異なるものと入れ換える方法を用いず、常に内径が固定の開口絞りとしてもよい。その場合、開口絞りに隣接するレンズ面は少なくとも一方はその開口絞りに向かって凸面を向けており、その何れかの隣接するレンズ面が開口絞り内径部を貫通するようにすると、絞りによる無駄なスペースがなく、光学系の全長短縮に寄与する。また、開口絞りとは、レンズ面を１つ以上隔てた光軸を含む何れかの空間に透過率が９０％以下の光学素子（出来れば入射面、射出面が共に平面がよい。）を配したり、透過率の異なる別の光学素子と入れ換える手段を持つとよい。
【０１９６】
あるいは、開口サイズが固定の複数の開口を有し、その中の１つを第１群の最も像側のレンズ面と第３群の最も物体側のレンズ面の間の何れかの光路内に挿入でき、かつ、他のものと交換可能とすることで、像面照度を調節することができる電子撮像装置としておき、その複数の開口の中、一部の開口内に５５０ｎｍに対する透過率がそれぞれ異なりかつ８０％未満であるような媒体を有するようにして光量調節を行うのがよい。あるいは、ａ（μｍ）／Ｆナンバー＜０．４となるようなＦ値に相当する光量になるように調節を実施する場合は、開口内に５５０ｎｍに対する透過率がそれぞれ異なりかつ８０％未満の媒体を有する電子撮像装置とするのがよい。例えば、開放値から上記条件の範囲外ではその媒体なしかあるいは５５０ｎｍに対する透過率が９１％以上のダミー媒質としておき、範囲内のときは回折の影響が出る程に開口絞り径を小さくするのではなく、ＮＤフィルターのようなもので光量調節するのがよい。
【０１９７】
また、上記の複数の開口をそれぞれ径をＦ値に反比例して小さくしたものにして揃えておき、ＮＤフィルターの代わりに、それぞれ周波数特性の異なる光学的ローパスフィルターを開口内に入れておくのでもよい。絞り込むにつれて回折劣化が大きくなるので、開口径が小さくなる程光学フィルターの周波数特性を高く設定しておくとよい。
【０１９８】
なお、広角端の開放Ｆ値と使用する画素ピッチａμｍとの関係において、Ｆ＞ａを満たす場合は、光学的ローパスフィルターはなくてもよい。つまり、ズームレンズ系と電子撮像素子間の光路上の媒質は全て空気あるいは非結晶媒質のみとしてよい。回折と幾何収差による結像特性の劣化のために、折り返し歪みを発生させ得る周波数成分がほとんどないためである。
【０１９９】
なお、上記の各条件式の限定は、それぞれの上限値のみの限定、あるいは、下限値のみの限定でも当然に適用できる。また、後記の各実施例のこれの条件式に対応する値も、各条件式の上限又は下限まで変更し得るものである。
【０２００】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のズームレンズの実施例１〜１３について説明する。実施例１〜１３の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図をそれぞれ図１〜図１３に示す。図１〜図１２中、第１レンズ群はＧ１、絞りはＳ、第２レンズ群はＧ２、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、光学的ローパスフィルターはＬＦ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラスはＣＧ、ＣＣＤの像面はＩで示してある。また、第１レンズ群中Ｇ１中の光路折り曲げプリズムを展開した平行平板はＰで示してある。また、図１３中、第１−１レンズ群はＧ１−１、第１−２レンズ群はＧ１−２、光路折り曲げプリズムはＰ、第２レンズ群はＧ２、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、近赤外カットコート面はＩＣ、光学的ローパスフィルターはＬＦ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラスはＣＧ、ＣＣＤの像面はＩで示してあり、物体側から順に配置された、近赤外カットコート面ＩＣ、光学的ローパスフィルターＬＦ、カバーガラスＣＧは、最終群Ｇ４と像面Ｉの間に固定配置されている。これらの実施例について、光学的ローパスフィルターＬＦの最大厚みについては後記する。なお、近赤外シャープカットコートについては、例えば光学的ローパスフィルターＬＦに直接コートを施こしてもよく、また、別に赤外カット吸収フィルターを配置してもよく、あるいは、透明平板の入射面に近赤外シャープカットコートしたものを用いてもよい。
【０２０１】
光路折り曲げプリズムＰは、代表例として例えば実施例１のズームレンズの広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における光路図を図１４に示すように、光路を９０°折り曲げる反射プリズムとして構成される。なお、実施例１〜１３における有効撮像領域の縦横比は３：４であり、折り曲げ方向は横方向である。
【０２０２】
実施例１のズームレンズは、図１に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光路折り曲げプリズムＰと、両凹負レンズと、両凸正レンズとからなる第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、両凸正レンズと、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２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる第３レンズ群Ｇ３、両凸正レンズ１枚からなる第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦広げその後縮めながら物体側へ移動する。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ繰り出される。
【０２０３】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面、第４レンズ群Ｇ４の像面側の面の３面に用いられている。
【０２０４】
実施例２のズームレンズは、図２に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光路折り曲げプリズムＰと、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、物体側に凸の負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなる第２レンズ群Ｇ２、物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる第３レンズ群Ｇ３、像面側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなる第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側へ移動する。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ繰り出される。
【０２０５】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の光路折り曲げプリズムＰの直後の負メニスカスレンズの像面側の面、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の面、第４レンズ群Ｇ４の像面側の面の３面に用いられている。
【０２０６】
実施例３のズームレンズは、図３に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光路折り曲げプリズムＰと、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、物体側に凸の負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなる第２レンズ群Ｇ２、物体側に凸のメニスカスレンズと、両凸正レンズと像面側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズとからなる第３レンズ群Ｇ３、両凸正レンズ１枚からなる第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦広げその後縮めながら物体側へ移動する。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ繰り出される。
【０２０７】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の光路折り曲げプリズムＰの直後の負メニスカスレンズの像面側の面、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の面、第４レンズ群Ｇ４の像面側の面の３面に用いられている。
【０２０８】
実施例４のズームレンズは、図４に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光路折り曲げプリズムＰと、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズと、両凸正レンズとからなる第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズからなる第３レンズ群Ｇ３、両凸正レンズ１枚からなる第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦広げその後縮めながら物体側へ移動する。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ繰り出される。
【０２０９】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の光路折り曲げプリズムＰの直後の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面、第４レンズ群Ｇ４の物体側の面の３面に用いられている。
【０２１０】
実施例５のズームレンズは、図５に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光路折り曲げプリズムＰと、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズと、両凸正レンズとからなる第２レンズ群Ｇ２、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなる第３レンズ群Ｇ３、両凸正レンズと像面側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなる第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は一旦第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら像面側に移動し、その後第２レンズ群Ｇ２との間隔を縮めながら物体側に移動する。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ繰り出される。
【０２１１】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の光路折り曲げプリズムＰの直後の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面、第３レンズ群Ｇ３の物体側の面、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側の面の４面に用いられている。
【０２１２】
実施例６のズームレンズは、図６に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光路折り曲げプリズムＰと、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズと、両凸正レンズとからなる第２レンズ群Ｇ２、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなる第３レンズ群Ｇ３、両凸正レンズと像面側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなる第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は一旦第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら像面側に移動し、その後第２レンズ群Ｇ２との間隔を縮めながら物体側に移動する。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ繰り出される。
【０２１３】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の光路折り曲げプリズムＰの直後の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側の面の３面に用いられている。
【０２１４】
実施例７のズームレンズは、図７に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光路折り曲げプリズムＰと、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズと、両凸正レンズとからなる第２レンズ群Ｇ２、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなる第３レンズ群Ｇ３、物体側に凸の負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなる第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は一旦第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら像面側に移動し、その後第２レンズ群Ｇ２との間隔を縮めながら物体側に移動する。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ繰り出される。
【０２１５】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面、第４レンズ群Ｇ４の最も像面側の面の３面に用いられている。
【０２１６】
実施例８のズームレンズは、図８に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光路折り曲げプリズムＰと、両凹負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズとからなる第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズと、両凸正レンズとからなる第２レンズ群Ｇ２、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなる第３レンズ群Ｇ３、両凸正レンズと像面側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなる第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は一旦第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら像面側に移動し、その後第２レンズ群Ｇ２との間隔を縮めながら物体側に移動する。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ繰り出される。
【０２１７】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側の面の３面に用いられている。
【０２１８】
実施例９のズームレンズは、図９に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光路折り曲げプリズムＰと、像面側に凸の負メニスカスレンズと像面側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズとからなる第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、両凸正レンズと、凸平正レンズと平凹負レンズの接合レンズからなる第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる第３レンズ群Ｇ３、両凸正レンズと像面側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなる第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦広げその後縮めながら物体側へ移動する。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ繰り出される。
【０２１９】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側の面の３面に用いられている。
【０２２０】
実施例１０のズームレンズは、図１０に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光路折り曲げプリズムＰと、両凹負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズと、両凸正レンズとからなる第２レンズ群Ｇ２、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなる第３レンズ群Ｇ３、像面側に凸の負メニスカスレンズと像面側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズからなる第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は一旦第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら像面側に移動し、その後第２レンズ群Ｇ２との間隔を縮めながら物体側に移動する。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ繰り出される。
【０２２１】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の光路折り曲げプリズムＰの直後の両凹負レンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面、第３レンズ群Ｇ３の物体側の面、第４レンズ群Ｇ４の最も像面側の面の４面に用いられている。
【０２２２】
実施例１１のズームレンズは、図１１に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光路折り曲げプリズムＰと、両凹負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズと、両凸正レンズとからなる第２レンズ群Ｇ２、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなる第３レンズ群Ｇ３、像面側に凸の負メニスカスレンズと像面側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズからなる第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は一旦第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら像面側に移動し、その後第２レンズ群Ｇ２との間隔を縮めながら物体側に移動する。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ繰り出される。
【０２２３】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の光路折り曲げプリズムＰの直後の両凹負レンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面、第４レンズ群Ｇ４の最も像面側の面の４面に用いられている。
【０２２４】
実施例１２のズームレンズは、図１２に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、光路折り曲げプリズムＰと、両凹負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズと、両凸正レンズとからなる第２レンズ群Ｇ２、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなる第３レンズ群Ｇ３、物体側に凸の負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなる第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は一旦第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら像面側に移動し、その後第２レンズ群Ｇ２との間隔を縮めながら物体側に移動する。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ繰り出される。
【０２２５】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面、第４レンズ群Ｇ４の最も像面側の面の３面に用いられている。
【０２２６】
なお、以上の実施例１〜１２の第１レンズ群Ｇ１が本発明のレンズ群Ａを、第２レンズ群Ｇ２が本発明のレンズ群Ｂを構成している。
【０２２７】
実施例１３のズームレンズは、図１３に示すように、凹平負レンズと等価な光路折り曲げプリズムＰからなる第１−１レンズ群Ｇ１−１、物体側に凹の負メニスカスレンズと物体側に凹の正メニスカスレンズの接合レンズからなる第１−２レンズ群Ｇ１−２、開口絞りと、両凸正レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズとからなる第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズからなる第３レンズ群Ｇ３、像面側に凸の正メニスカスレンズからなる第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は間の間隔を一旦は広げ後に狭めながら物体側へ移動する。
【０２２８】
非球面は、第１−１レンズ群Ｇ１−１の光路折り曲げプリズムＰの物体側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面、第４レンズ群Ｇ４の正メニスカスレンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０２２９】
なお、実施例１３においては、第１−１レンズ群Ｇ１−１と第１−２レンズ群Ｇ１−２が本発明のレンズ群Ａを、第２レンズ群Ｇ２が本発明のレンズ群Ｂを構成している。
【０２３０】
以下に、上記各実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、２ωは画角、Ｆ_ＮＯはＦナンバー、ＷＥは広角端、ＳＴは中間状態、ＴＥは望遠端、ｒ_１、ｒ_２…は各レンズ面の曲率半径、ｄ_１、ｄ_２…は各レンズ面間の間隔、ｎ_ｄ１、ｎ_ｄ２…は各レンズのｄ線の屈折率、ν_ｄ１、ν_ｄ２…は各レンズのアッベ数である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。
【０２３１】
ｘ＝（ｙ^２／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）^２｝^１／２］＋Ａ_４ｙ^４＋Ａ_６ｙ^６＋Ａ_８ｙ^８＋　Ａ_１０ｙ^１０
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
【０２３２】

【０２３３】

【０２３４】

【０２３５】

【０２３６】

【０２３７】

【０２３８】

【０２３９】

【０２４０】

【０２４１】

【０２４２】

【０２４３】

【０２４４】

以上の実施例１〜４の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図１５〜図１８に示す。これらの収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間状態、（ｃ）は望遠端における球面収差ＳＡ、非点収差ＡＳ、歪曲収差ＤＴ、倍率色収差ＣＣを示す。図中、“ＦＩＹ”は像高を表す。
【０２４５】
次に、上記各実施例におけるズームタイプａ〜ｄの区別と、条件（１）〜（３１の値、条件（３２）に関するａ、ｔ_ＬＰＦ及びＬの値を示す。

【０２４６】

【０２４７】

【０２４８】
なお、実施例１〜１３の数値データにおける光学的ローパスフィルターは複数枚構成であり、さらに赤外カットフィルター等の厚みも含んでいるので、その最大厚みがｔ_ＬＰＦの値でなく、上記表中のｔ_ＬＰＦの値を用いるものである。
【０２４９】
ここで、電子撮像素子の有効撮像面の対角長Ｌと画素間隔ａについて説明しておく。図１９は、電子撮像素子の画素配列の１例を示す図であり、画素間隔ａでＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素あるいはシアン、マゼンダ、イエロー、グリーン（緑）の４色の画素（図２２）がモザイク状に配されている。有効撮像面は撮影した映像の再生（パソコン上での表示、プリンターによる印刷等）に用いる撮像素子上の光電変換面内における領域を意味する。図中に示す有効撮像面は、光学系の性能（光学系の性能が確保し得るイメージサークル）に合わせて、撮像素子の全光電変換面よりも狭い領域に設定されている。有効撮像面の対角長Ｌは、この有効撮像面の対角長である。なお、映像の再生に用いる撮像範囲を種々変更可能としてよいが、そのような機能を有する撮像装置に本発明のズームレンズを用いる際は、その有効撮像面の対角長Ｌが変化する。そのような場合は、本発明における有効撮像面の対角長Ｌは、Ｌのとり得る範囲における最大値とする。
【０２５０】
以上の各実施例において、最終レンズ群の像側には、近赤外カットフィルター又は近赤外カットコート面を入射面側に施した光学的ローパスフィルターＬＦを有している。この近赤外カットフィルター、近赤外カットコート面は、波長６００ｎｍでの透過率が８０％以上、波長７００ｎｍでの透過率が１０％以下となるように構成されている。具体的には、例えば次のような２７層の層構成からなる多層膜である。ただし、設計波長は７８０ｎｍである。
【０２５１】

【０２５２】
上記の近赤外シャープカットコートの透過率特性は図２０に示す通りである。
【０２５３】
また、ローパスフィルターＬＦの射出面側には、図２１に示すような短波長域の色の透過を低滅する色フィルターを設けるか若しくはコーティングを行うことで、より一層電子画像の色再現性を高めている。
【０２５４】
具体的には、このフィルター若しくはコーティングにより、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍで透過率が最も高い波長の透過率に対する４２０ｎｍの波長の透過率の比が１５％以上であり、その最も高い波長の透過率に対する４００ｎｍの波長の透過率の比が６％以下であることが好ましい。
【０２５５】
それにより、人間の目の色に対する認識と、撮像及び再生される画像の色とのずれを低減させることができる。言い換えると、人間の視覚では認識され難い短波長側の色が、人間の目で容易に認識されることによる画像の劣化を防止することができる。
【０２５６】
上記の４００ｎｍの波長の透過率の比が６％を越えると、人間の目では認識され難い単波長城が認識し得る波長に再生されてしまい、逆に、上記の４２０ｎｍの波長の透過率の比が１５％よりも小さいと、人間の認識し得る波長城の再生が低くなり、色のバランスが悪くなる。
【０２５７】
このような波長を制限する手段は、補色モザイクフィルターを用いた撮像系においてより効果を奏するものである。
【０２５８】
上記各実施例では、図２１に示すように、波長４００ｎｍにおける透過率を０％、４２０ｎｍにおける透過率を９０％、４４０ｎｍにて透過率のピーク１００％となるコーティングとしている。
【０２５９】
前記した近赤外シャープカットコートとの作用の掛け合わせにより、波長４５０ｎｍの透過率９９％をピークとして、４００ｎｍにおける透過率を０％、４２０ｎｍにおける透過率を８０％、６００ｎｍにおける透過率を８２％、７００ｎｍにおける透過率を２％としている。それにより、より忠実な色再現を行っている。
【０２６０】
また、ローパスフィルターＬＦは、像面上投影時の方位角度が水平（＝０°）と±４５°方向にそれぞれ結晶軸を有する３種類のフィルターを光軸方向に重ねて使用しており、それぞれについて、水平にａμｍ、±４５°方向にそれぞれＳＱＲＴ（１／２）×ａだけずらすことで、モアレ抑制を行っている。ここで、ＳＱＲＴは前記のようにスクエアルートであり平方根を意味する。
【０２６１】
また、ＣＣＤの撮像面Ｉ上には、図２２に示す通り、シアン、マゼンダ、イエロー、グリーン（緑）の４色の色フィルターを撮像画素に対応してモザイク状に設けた補色モザイクフィルターを設けている。これら４種類の色フィルターは、それぞれが略同じ数になるように、かつ、隣り合う画素が同じ種類の色フィルターに対応しないようにモザイク状に配置されている。それにより、より忠実な色再現が可能となる。
【０２６２】
補色モザイクフィルターは、具体的には、図２２に示すように少なくとも４種類の色フィルターから構成され、その４種類の色フィルターの特性は以下の通りであることが好ましい。
【０２６３】
グリーンの色フイルターＧは波長Ｇ_Ｐに分光強度のピークを有し、
イエローの色フィルターＹ_ｅは波長Ｙ_Ｐに分光強度のピークを有し、
シアンの色フィルターＣは波長Ｃ_Ｐに分光強度のピークを有し、
マゼンダの色フィルターＭは波長Ｍ_Ｐ１とＭ_Ｐ２にピークを有し、以下の条件を満足する。
【０２６４】
５１０ｎｍ＜Ｇ_Ｐ＜５４０ｎｍ
５ｎｍ＜Ｙ_Ｐ−Ｇ_Ｐ＜３５ｎｍ
−１００ｎｍ＜Ｃ_Ｐ−Ｇ_Ｐ＜−５ｎｍ
４３０ｎｍ＜Ｍ_Ｐ１＜４８０ｎｍ
５８０ｎｍ＜Ｍ_Ｐ２＜６４０ｎｍ
さらに、グリーン、イエロー、シアンの色フィルターはそれぞれの分光強度のピークに対して波長５３０ｎｍでは８０％以上の強度を有し、マゼンダの色フィルターはその分光強度のピークに対して波長５３０ｎｍでは１０％から５０％の強度を有することが、色再現性を高める上でより好ましい。
【０２６５】
上記各実施例におけるそれぞれの波長特性の一例を図２３に示す。グリーンの色フィルターＧは５２５ｎｍに分光強度のビークを有している。イエローの色フィルターＹ_ｅは５５５ｎｍに分光強度のピークを有している。シアンの色フイルターＣは５１０ｎｍに分光強度のピークを有している。マゼンダの色フィルターＭは４４５ｎｍと６２０ｎｍにピークを有している。また、５３０ｎｍにおける各色フィルターは、それぞれの分光強度のピークに対して、Ｇは９９％、Ｙ_ｅは９５％、Ｃは９７％、Ｍは３８％としている。
【０２６６】
このような補色フイルターの場合、図示しないコントローラー（若しくは、デジタルカメラに用いられるコントローラー）で、電気的に次のような信号処理を行い、
輝度信号
Ｙ＝｜Ｇ＋Ｍ＋Ｙ_ｅ＋Ｃ｜×１／４
色信号
Ｒ−Ｙ＝｜（Ｍ＋Ｙ_ｅ）−（Ｇ＋Ｃ）｜
Ｂ−Ｙ＝｜（Ｍ＋Ｃ）−（Ｇ＋Ｙ_ｅ）｜
の信号処理を経てＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の信号に変換される。
【０２６７】
ところで、上記した近赤外シャープカットコートの配置位置は、光路上のどの位置であってもよい。また、ローパスフィルターＬＦの枚数も前記した通り２枚でも１枚でも構わない。
【０２６８】
また、各実施例の明るさ絞りの部分についての詳細を図２４示す。ただし、この図は４群構成の場合であり、第１群Ｇ１における光路折り曲げプリズムＰは省いて図示してある。撮像光学系の第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間の光軸上の絞り位置に、０段、−１段、−２段、−３段、−４段の明るさ調節を可能とするターレット１０を配置している。ターレット１０には、０段の調整をする開口形状が直径約４ｍｍの円形で固定の空間からなる開口１Ａ（波長５５０ｎｍに対する透過率は１００％）と、−１段補正するために開口１Ａの開口面積の約半分の開口面積を有する開口形状が固定の透明な平行平板（波長５５０ｎｍに対する透過率は９９％）からなる開口１Ｂと、開口１Ｂと同じ面積の円形開口部を有し、−２段、−３段、−４段に補正するため、各々波長５５０ｎｍに対する透過率が５０％、２５％、１３％のＮＤフィルターが設けられた開口部１Ｃ、１Ｄ、１Ｅとを有している。
【０２６９】
そして、ターレット１０の回転軸１１の周りの回動により何れかの開口を絞り位置に配することで光量調節を行っている。
【０２７０】
また、実効ＦナンバーＦ_ｎｏ’がＦ_ｎｏ’＞ａ／０．４μｍとなるときに、開口内に波長５５０ｎｍに対する透過率が８０％未満のＮＤフィルターが配される構成としている。具体的には、実施例１では、望遠端の実効Ｆ値が上記式を満たすのは、絞り開放時（０段）に対して−２段とした実行Ｆ値が９．０となるときであり、そのときに対応する開口は１Ｃとなる。それにより、絞りの回折現象による像の劣化を抑えている。
【０２７１】
また、図２４に示すターレット１０に代えて、図２５（ａ）に示すターレット１０’を用いた例を示す。撮像光学系の第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間の光軸上の明るさ絞り位置に、０段、−１段、−２段、−３段、−４段の明るさ調節を可能とするターレット１０’を配置している。ターレット１０’には、０段の調整をする開口形状が直径約４ｍｍの円形で固定の開口１Ａ’と、−１段補正するために開口１Ａ’の開口面積の約半分の開口面積を有する開口形状が固定の開口１Ｂ’と、さらに開口面積が順に小さくなり、−２段、−３段、−４段に補正するための形状が固定の開口部１Ｃ’、１Ｄ’、１Ｅ’とを有している。そして、ターレット１０’の回転軸１１の周りの回動により何れかの開口を絞り位置に配することで光量調節を行っている。
【０２７２】
また、これら複数の開口の中の１Ａ’から１Ｄ’にそれぞれ空間周波数特性の異なる光学的ローパスフィルターを配している。そして、図２５（ｂ）に示すように、開口径が小さくなる程光学フィルターの空間周波数特性を高く設定しており、それにより絞り込むことによる回折現象による像の劣化を抑えている。なお、図２５（ｂ）の各曲線は、ローパスフィルターのみの空間周波数特性を示すものであり、各絞りの回折も含めた特性は何れも等しくなるように設定しているものである。
【０２７３】
さて、以上のような本発明の電子撮像装置は、ズームレンズ等の結像光学系で物体像を形成しその像をＣＣＤや銀塩フィルムといった撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、特に持ち運びに便利な携帯電話等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
【０２７４】
図２６〜図２８は、本発明による結像光学系をデジタルカメラの撮影光学系４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図２６はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図２７は同後方斜視図、図２８はデジタルカメラ４０の構成を示す断面図である。デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッター４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７等を含み、カメラ４０の上部に配置されたシャッター４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１の光路折り曲げズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像が、近赤外カットフィルターと光学的ローパスフィルターＬＦを介してＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、処理手段５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７に表示される。また、この処理手段５１には記録手段５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段５２は処理手段５１と別体に設けてもよいし、フロッピーディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
【０２７５】
さらに、ファインダー用光路４４上にはファインダー用対物光学系５３が配置してある。このファインダー用対物光学系５３によって形成された物体像は、像正立部材であるポロプリズム５５の視野枠５７上に形成される。このポリプリズム５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系５９が配置されている。なお、撮影光学系４１及びファインダー用対物光学系５３の入射側、接眼光学系５９の射出側にそれぞれカバー部材５０が配置されている。
【０２７６】
このように構成されたデジタルカメラ４０は、撮影光学系４１が広画角で高変倍比であり、収差が良好で、明るく、フィルター等が配置できるバックフォーカスの大きなズームレンズであるので、高性能・低コスト化が実現できる。
【０２７７】
なお、図２８の例では、カバー部材５０として平行平面板を配置しているが、パワーを持ったレンズを用いてもよい。
【０２７８】
次に、本発明の結像光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコンが図２９〜図３１に示される。図２９はパソコン３００のカバーを開いた前方斜視図、図３０はパソコン３００の撮影光学系３０３の断面図、図３１は図２９の状態の側面図である。図２９〜図３１に示されるように、パソコン３００は、外部から繰作者が情報を入力するためのキーボード３０１と、図示を省略した情報処理手段や記録手段と、情報を操作者に表示するモニター３０２と、操作者自身や周辺の像を撮影するための撮影光学系３０３とを有している。ここで、モニター３０２は、図示しないバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子や、ＣＲＴディスプレイ等であってよい。また、図中、撮影光学系３０３は、モニター３０２の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター３０２の周囲や、キーボード３０１の周囲のどこであってもよい。
【０２７９】
この撮影光学系３０３は、撮影光路３０４上に、本発明による例えば実施例１の光路折り曲げズームレンズからなる対物レンズ１１２と、像を受光する撮像素子チップ１６２とを有している。これらはパソコン３００に内蔵されている。
【０２８０】
ここで、撮像素子チップ１６２上には光学的ローパスフィルターＬＦが付加的に貼り付けられて撮像ユニット１６０として一体に形成され、対物レンズ１１２の鏡枠１１３の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっているため、対物レンズ１１２と撮像素子チップ１６２の中心合わせや面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。また、鏡枠１１３の先端（図示略）には、対物レンズ１１２を保護するためのカバーガラス１１４が配置されている。なお、鏡枠１１３中のズームレンズの駆動機構等は図示を省いてある。
【０２８１】
撮像素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、パソコン３００の処理手段に入力され、電子画像としてモニター３０２に表示される、図２９には、その一例として、操作者の撮影された画像３０５が示されている。また、この画像３０５は、処理手段を介し、インターネットや電話を介して、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。
【０２８２】
次に、本発明の結像光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である電話、特に持ち運びに便利な携帯電話が図３２に示される。図３２（ａ）は携帯電話４００の正面図、図３２（ｂ）は側面図、図３２（ｃ）は撮影光学系４０５の断面図である。図３２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、携帯電話４００は、操作者の声を情報として入力するマイク部４０１と、通話相手の声を出力するスピーカ部４０２と、操作者が情報を入力する入力ダイアル４０３と、操作者自身や通話相手等の撮影像と電話番号等の情報を表示するモニター４０４と、撮影光学系４０５と、通信電波の送信と受信を行うアンテナ４０６と、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行う処理手段（図示せず）とを有している。ここで、モニター４０４は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置は、特にこれらに限られない。この撮影光学系４０５は、撮影光路４０７上に配置された本発明による例えば実施例１の光路折り曲げズームレンズからなる対物レンズ１１２と、物体像を受光する撮像素子チップ１６２とを有している。これらは、携帯電話４００に内蔵されている。
【０２８３】
ここで、撮像素子チップ１６２上には光学的ローパスフィルターＬＦが付加的に貼り付けられて撮像ユニット１６０として一体に形成され、対物レンズ１１２の鏡枠１１３の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっているため、対物レンズ１１２と撮像素子チップ１６２の中心合わせや面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。また、鏡枠１１３の先端（図示略）には、対物レンズ１１２を保護するためのカバーガラス１１４が配置されている。なお、鏡枠１１３中のズームレンズの駆動機構等は図示を省いてある。
【０２８４】
撮影素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、図示していない処理手段に入力され、電子画像としてモニター４０４に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、通信相手に画像を送信する場合、撮像素子チップ１６２で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する信号処理機能が処理手段には含まれている。
【０２８５】
以上の本発明のズームレンズとそれを用いた電子撮像装置は例えば次のように構成することができる。
【０２８６】
〔１〕　正の屈折力を有し、広角端から望遠端にかけて変倍する際に物体側にのみ移動する移動レンズ群Ｂと、前記移動レンズ群Ｂよりも物体側に配され、負の屈折力を有し、前記変倍時に固定である変倍時固定レンズ群Ａとを有し、
前記移動レンズ群Ｂは、物体側から順に、正レンズと正レンズと負レンズの３枚のレンズにて構成されていることを特徴とするズームレンズ。
【０２８７】
〔２〕　前記移動レンズ群Ｂ中の前記負レンズは、物体側に隣接する前記正レンズと接合されていることを特徴とする上記１記載のズームレンズ。
【０２８８】
〔３〕　正の屈折力を有し、広角端から望遠端にかけて変倍する際に物体側にのみ移動する移動レンズ群Ｂと、前記移動レンズ群Ｂよりも物体側に配され、負の屈折力を有し、前記変倍時に固定である変倍時固定レンズ群Ａとを有し、
前記移動レンズ群Ｂは、物体側から順に、正レンズと負レンズと正レンズの３枚のレンズにて構成されていることを特徴とするズームレンズ。
【０２８９】
〔４〕　前記移動レンズ群Ｂ中の前記負レンズは、物体側又は像側に隣接する前記正レンズと接合されていることを特徴とする上記３記載のズームレンズ。
【０２９０】
〔５〕　前記移動レンズ群Ｂの像側に可変空気間隔を介して第３のレンズ群Ｃを有することを特徴とする上記１から４の何れか１項記載のズームレンズ。
【０２９１】
〔６〕　正の屈折力を有し、広角端から望遠端にかけて変倍する際に物体側にのみ移動する移動レンズ群Ｂと、前記移動レンズ群Ｂよりも物体側に配され、負の屈折力を有し、前記変倍時に固定である変倍時固定レンズ群Ａとを有し、
前記移動レンズ群Ｂの像側に可変空気間隔を介して配される第３のレンズ群Ｃを有し、前記移動レンズ群Ｂは、正レンズと負レンズの２枚のレンズにて構成され、前記第３のレンズ群Ｃは、物体側から順に、正レンズ、正レンズ、負レンズの３枚のレンズにて構成されていることを特徴とするズームレンズ。
【０２９２】
〔７〕　前記第３のレンズ群Ｃの前記負レンズは、物体側に隣接する前記正レンズと接合されていることを特徴とする上記６記載のズームレンズ。
【０２９３】
〔８〕　正の屈折力を有し、広角端から望遠端にかけて変倍する際に物体側にのみ移動する移動レンズ群Ｂと、前記移動レンズ群Ｂよりも物体側に配され、負の屈折力を有し、前記変倍時に固定である変倍時固定レンズ群Ａとを有し、
前記移動レンズ群Ｂの像側に可変空気間隔を介して配される第３のレンズ群Ｃを有し、前記移動レンズ群Ｂは、正レンズと負レンズの２枚のレンズにて構成され、前記第３のレンズ群Ｃは、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズにて構成されていることを特徴とするズームレンズ。
【０２９４】
〔９〕　前記移動レンズ群Ｂ中の前記負レンズは、物体側又は像側に隣接する前記正レンズと接合されていることを特徴とする上記８記載のズームレンズ。
【０２９５】
〔１０〕　前記変倍時又は合焦動作時において移動するレンズ群は、ズームレンズ全体で前記移動レンズ群Ｂを含めて２つのレンズ群のみであることを特徴とする上記５から９の何れか１項記載のズームレンズ。
【０２９６】
〔１１〕　前記第３のレンズ群Ｃは合焦動作時に移動することを特徴とする上記５から１０の何れか１項記載のズームレンズ。
【０２９７】
〔１２〕　前記第３のレンズ群Ｃは正の屈折力を有することを特徴とする上記５から１１の何れか１項記載のズームレンズ。
【０２９８】
〔１３〕　前記第３のレンズ群Ｃよりも像側に非球面を有する第４のレンズ群Ｄを有することを特徴とする上記５から１２の何れか１項記載のズームレンズ。
【０２９９】
〔１４〕　前記第４のレンズ群Ｄは、前記変倍時及び合焦動作時には固定されていることを特徴とする上記１３記載のズームレンズ。
【０３００】
〔１５〕　前記変倍時固定レンズ群Ａは光路を折り曲げる反射光学素子を有することを特徴とする上記１から１４の何れか１項記載のズームレンズ。
【０３０１】
〔１６〕　前記光路を折り曲げる反射光学素子はプリズムであることを特徴とする上記１５記載のズームレンズ。
【０３０２】
〔１７〕　前記プリズムの透過面の中少なくとも一面が曲率を有することを特徴とする上記１６記載のズームレンズ。
【０３０３】
〔１８〕　前記プリズムは最も物体側に配置されていることを特徴とする上記１６又は１７記載のズームレンズ。
【０３０４】
〔１９〕　前記プリズムは入射面が物体側に凹面を向けていることを特徴とする上記１６から１８の何れか１項記載のズームレンズ。
【０３０５】
〔２０〕　前記プリズムは入射面が非球面であることを特徴とする上記１６から１９の何れか１項記載のズームレンズ。
【０３０６】
〔２１〕　前記プリズムの射出面が平面であることを特徴とする上記１６から２０の何れか１項記載のズームレンズ。
【０３０７】
〔２２〕　前記変倍時固定レンズ群Ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有する物体側副群Ａ１、前記反射光学素子、正レンズを含む像側副群Ａ２とからなることを特徴とする上記１５記載のズームレンズ。
【０３０８】
〔２３〕　前記変倍時固定レンズ群Ａは、物体側に凹面を向けた透過面を有する光路を折り曲げるプリズムＡ１と、少なくとも正レンズを含む副群Ａ２とからなることを特徴とする上記１５記載のズームレンズ。
【０３０９】
〔２４〕　以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする上記１から２３の何れか１項記載のズームレンズ。
【０３１０】
（１）　　０．９＜−ｆ_Ａ／√（ｆ_Ｗ・ｆ_Ｔ）＜２．０
（２）　　１．０＜ｆ_Ｂ／√（ｆ_Ｗ・ｆ_Ｔ）＜３．０
ただし、ｆ_Ａ、ｆ_Ｂはそれぞれレンズ群Ａ、Ｂの焦点距離、ｆ_Ｗ、ｆ_Ｔはそれぞれズームレンズ全系の広角端、望遠端の焦点距離である。
【０３１１】
〔２５〕　以下の条件式（３）を満足することを特徴とする上記２４記載のズームレンズ。
【０３１２】
（３）　　０．９＜ｌｏｇγ_Ｂ／ｌｏｇγ＜１０
ただし、γ、γ_Ｂはそれぞれ、
γ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ
γ_Ｂ＝望遠端におけるレンズ群Ｂの倍率／広角端におけるレンズ群Ｂの倍率とする。
【０３１３】
〔２６〕　前記移動レンズ群Ｂが、物体側から順に、前記正レンズである物体側レンズ成分と前記接合された接合レンズである像側レンズ成分とからなることを特徴とする上記２記載のズームレンズ。
【０３１４】
〔２７〕　以下の条件式（４）を満足することを特徴とする上記２６記載のズームレンズ。
【０３１５】
（４）　　０．２５＜Ｒ_２２Ｒ／Ｒ_２２Ｆ＜０．９５
ただし、Ｒ_２２Ｆ、Ｒ_２２Ｒはそれぞれレンズ群Ｂの像側レンズ成分の最も物体側の面、最も像側の面の光軸上曲率半径である。
【０３１６】
〔２８〕　上記２７記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有し、以下の条件式（５）、（６）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３１７】
（５）　　−１．０＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜０．８
（６）　　１４＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
ただし、Ｒ_２２Ｃはレンズ群Ｂの像側レンズ成分の接合面の光軸上における曲率半径、Ｌは使用する電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ν_２２Ｆ、ν_２２Ｒはそれぞれレンズ群Ｂの像側レンズ成分の正レンズ、負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
【０３１８】
〔２９〕　広角端画角が５５°以上を有することを特徴とする上記２８記載の電子撮像装置。
【０３１９】
〔３０〕　上記２７記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有し、以下の条件式（７）、（８）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３２０】
（７）　　−１．６＜（Ｒ_２１Ｆ＋Ｒ_２１Ｒ）／（Ｒ_２１Ｆ−Ｒ_２１Ｒ）＜１．２
（８）　　−１．２＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜０．１
ただし、Ｒ_２１Ｆ、Ｒ_２１Ｒはそれぞれ移動レンズ群Ｂの物体側レンズ成分における最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_２Ｒは移動レンズ群Ｂの像側レンズ成分の焦点距離である。
【０３２１】
〔３１〕　以下の条件式（９）を満足することを特徴とする上記２６記載のズームレンズ。
【０３２２】
（９）　　０．６＜Ｒ_２１Ｒ／Ｒ_２１Ｆ＜１．０
ただし、ただし、Ｒ_２１Ｆ、Ｒ_２１Ｒはそれぞれ移動レンズ群Ｂの物体側レンズ成分の物体側の面、像側の面の光軸近傍の曲率半径である。
【０３２３】
〔３２〕　上記３１記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有し、以下の条件式（１０）、（１１）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３２４】
（１０）　　−１．６＜Ｌ／Ｒ_２２Ｃ＜−０．４
（１１）　　２０＜ν_２２Ｆ−ν_２２Ｒ
ただし、Ｒ_２２Ｃはレンズ群Ｂの像側レンズ成分の接合面の光軸上における曲率半径、Ｌは使用する電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ν_２２Ｆ、ν_２２Ｒはそれぞれレンズ群Ｂの像側レンズ成分の正レンズ、負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
【０３２５】
〔３３〕　広角端画角が５５°以上を有することを特徴とする上記３２記載の電子撮像装置。
【０３２６】
〔３４〕　上記３１記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有し、以下の条件式（１２）、（１３）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３２７】
（１２）　　−１．５＜（Ｒ_２２Ｆ＋Ｒ_２２Ｒ）／（Ｒ_２２Ｆ−Ｒ_２２Ｒ）＜０．２
（１３）　　０．０５＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜０．５
ただし、Ｒ_２２Ｆ、Ｒ_２２Ｒはそれぞれレンズ群Ｂの像側レンズ成分の最も物体側の面、最も像側の面の光軸上曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_２Ｒは移動レンズ群Ｂの像側レンズ成分の焦点距離である。
【０３２８】
〔３５〕　前記第３のレンズ群Ｃが、物体側より、前記正レンズである物体側レンズ成分と前記接合された接合レンズである像側レンズ成分からなることを特徴とする上記７記載のズームレンズ。
【０３２９】
〔３６〕　以下の条件式（４Ｃ）を満足することを特徴とする上記３５記載のズームレンズ。
【０３３０】
（４Ｃ）　　０．２５＜Ｒ_３２Ｒ／Ｒ_３２Ｆ＜０．７５
ただし、Ｒ_３２Ｆ、Ｒ_３２Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の最物体側面、最像側面の光軸上曲率半径である。
【０３３１】
〔３７〕　上記３６記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有し、以下の条件式（５Ｃ）、（６Ｃ）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３３２】
（５Ｃ）　　−１．０＜Ｌ／Ｒ_３２Ｃ＜０．６
（６Ｃ）　　１４＜ν_３２Ｆ−ν_３２Ｒ
ただし、Ｒ_３２Ｃは第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の接合面の光軸上における曲率半径、Ｌは使用する電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ν_３２Ｆ、ν_３２Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の正レンズ、負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
【０３３３】
〔３８〕　広角端画角が５５°以上を有することを特徴とする上記３７記載の電子撮像装置。
【０３３４】
〔３９〕　上記３６記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有し、以下の条件式（７Ｃ）、（８Ｃ）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３３５】
（７Ｃ）　　−１．６＜（Ｒ_３１Ｆ＋Ｒ_３１Ｒ）／（Ｒ_３１Ｆ−Ｒ_３１Ｒ）＜０．４
（８Ｃ）　　−１．２＜Ｌ／ｆ_３Ｒ＜−０．１
ただし、Ｒ_３１Ｆ、Ｒ_３１Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの物体側レンズ成分における最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_３Ｒは第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の焦点距離である。
【０３３６】
〔４０〕　以下の条件式（９Ｃ）を満足することを特徴とする上記３５記載のズームレンズ。
【０３３７】
（９Ｃ）　　０．６＜Ｒ_３１Ｒ／Ｒ_３１Ｆ＜１．０
ただし、ただし、Ｒ_３１Ｆ、Ｒ_３２Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの物体側レンズ成分の最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径である。
【０３３８】
〔４１〕　上記４０記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有し、以下の条件式（１０Ｃ）、（１１Ｃ）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３３９】
（１０Ｃ）　−１．６＜Ｌ／Ｒ_３２Ｃ＜−０．４
（１１Ｃ）　２０＜ν_３２Ｆ−ν_３２Ｒ
ただし、Ｒ_３２Ｃは第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の接合面の光軸上における曲率半径、Ｌは使用する電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ν_３２Ｆ、ν_３２Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の正レンズ、負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
【０３４０】
〔４２〕　広角端画角が５５°以上を有することを特徴とする上記４１記載の電子撮像装置。
【０３４１】
〔４３〕　上記４０記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有し、以下の条件式（１２Ｃ）、（１３Ｃ）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３４２】
（１２Ｃ）　−１．５＜（Ｒ_３２Ｆ＋Ｒ_３２Ｒ）／（Ｒ_３２Ｆ−Ｒ_３２Ｒ）＜０．２
（１３Ｃ）　０．０５＜Ｌ／ｆ_３Ｒ＜０．５
ただし、Ｒ_３２Ｆ、Ｒ_３２Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の最物体側面、最像側面の光軸上曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_３Ｒは第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の焦点距離である。
【０３４３】
〔４４〕　前記移動レンズ群Ｂが、物体側から順に、前記正レンズである物体側レンズ成分と前記接合された接合レンズである像側レンズ成分からなるか、あるいは、物体側から順に、前記接合された接合レンズである物体側レンズ成分と前記正レンズである像側レンズ成分とからなることを特徴とする上記４記載のズームレンズ。
【０３４４】
〔４５〕　以下の条件式（１４）を満足することを特徴とする上記４４記載のズームレンズ。
【０３４５】
（１４）　　０．６＜Ｒ_２１Ｒ／Ｒ_２１Ｆ＜１．２
ただし、Ｒ_２１Ｆ、Ｒ_２１Ｒはそれぞれ移動レンズ群Ｂの物体側レンズ成分における最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径である。
【０３４６】
〔４６〕　上記４５記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有し、前記物体側レンズ成分が前記接合された接合レンズであり、以下の条件式（１５）、（１６）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３４７】
（１５）　　０．３＜Ｌ／Ｒ_２１Ｃ＜１．６
（１６）　　　１０＜ν_２１Ｆ−ν_２１Ｒ
ただし、Ｒ_２１Ｃは移動レンズ群Ｂの物体側レンズ成分における接合面の光軸上の曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ν_２１Ｆ、ν_２１Ｒはそれぞれ移動レンズ群Ｂの物体側レンズ成分における正レンズ、負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
【０３４８】
〔４７〕　広角端画角が５５°以上を有することを特徴とする上記４６記載の電子撮像装置。
【０３４９】
〔４８〕　上記４５記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有し、以下の条件式（１７）、（１８）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３５０】
（１７）　　−５．０＜（Ｒ_２２Ｆ＋Ｒ_２２Ｒ）／（Ｒ_２２Ｆ−Ｒ_２２Ｒ）＜０．７
（１８）　　０．１＜Ｌ／ｆ_２Ｒ＜１．０
ただし、Ｒ_２２Ｆ、Ｒ_２２Ｒはそれぞれ移動レンズ群Ｂの像側レンズ成分における最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_２Ｒは移動レンズ群Ｂの像側レンズ成分の焦点距離である。
【０３５１】
〔４９〕　前記第３のレンズ群Ｃが、物体側から順に、前記正レンズである物体側レンズ成分と前記接合された接合レンズである像側レンズ成分からなるか、あるいは、物体側から順に、前記接合された接合レンズである物体側レンズ成分と前記正レンズである像側レンズ成分とからなることを特徴とする上記９記載のズームレンズ。
【０３５２】
〔５０〕　以下の条件式（１４Ｃ）を満足することを特徴とする上記４９記載のズームレンズ。
【０３５３】
（１４Ｃ）　０．６＜Ｒ_３１Ｒ／Ｒ_３１Ｆ＜１．２
ただし、Ｒ_３１Ｆ、Ｒ_３１Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの物体側レンズ成分における最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径である。
【０３５４】
〔５１〕　上記４９記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有し、前記物体側レンズ成分が前記接合された接合レンズであり、以下の条件式（１５Ｃ）、（１６Ｃ）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３５５】
（１５Ｃ）　０．３＜Ｌ／Ｒ_３１Ｃ＜１．６
（１６Ｃ）　１０＜ν_３１Ｆ−ν_３１Ｒ
ただし、Ｒ_３１Ｃは第３のレンズ群Ｃの物体側レンズ成分における接合面の光軸上の曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ν_３１Ｆ、ν_３１Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの物体側レンズ成分における正レンズ、負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
【０３５６】
〔５２〕　広角端画角が５５°以上を有することを特徴とする上記５１記載の電子撮像装置。
【０３５７】
〔５３〕　上記５０記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有し、以下の条件式（１７Ｃ）、（１８Ｃ）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３５８】
（１７Ｃ）　−５．０＜（Ｒ_３２Ｆ＋Ｒ_３２Ｒ）／（Ｒ_３２Ｆ−Ｒ_３２Ｒ）＜０．７
（１８Ｃ）　０．１＜Ｌ／ｆ_３Ｒ＜１．０
ただし、Ｒ_２２Ｆ、Ｒ_２２Ｒはそれぞれ第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分における最物体側面、最像側面の光軸上の曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_３Ｒは第３のレンズ群Ｃの像側レンズ成分の焦点距離である。
【０３５９】
〔５４〕　前記移動レンズ群Ｂよりも像側に、移動にて合焦動作を行うレンズ群を有することを特徴とする上記１から１０の何れか１項記載のズームレンズ。
【０３６０】
〔５５〕　以下の条件（１９）を満足することを特徴とする上記１１記載のズームレンズ。
【０３６１】
（１９）　　０．１＜Ｄ_ＦＴ／ｆ_Ｔ＜１．０
ただし、Ｄ_ＦＴは望遠端における無限遠物点合焦時の移動レンズ群Ｂから第３のレンズ群Ｃまでの光軸上空気間隔、ｆ_Ｔは望遠端での無限遠物点合焦時のズームレンズ全系の焦点距離である。
【０３６２】
〔５６〕　上記５から１２の何れか１項記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子を有し、以下の条件式（２０）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３６３】
（２０）　　−０．４＜Ｌ／ｆ_Ｃ＜０．８
ただし、ｆ_Ｃは第３のレンズ群Ｃの焦点距離、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
【０３６４】
〔５７〕　以下の条件（２１）を満足することを特徴とする上記５から１２の何れか１項記載のズームレンズ。
【０３６５】
（２１）　　　０．０＜Ｍ_３／Ｍ_２＜１．６
ただし、Ｍ_２、Ｍ_３は移動レンズ群Ｂ、第３のレンズ群Ｃのそれぞれの無限遠物点合焦時における広角端に対する望遠端での移動量であり、像側への移動を正とする。
【０３６６】
〔５８〕　上記１３又は１４記載のズームレンズとその像側に配した電子撮像素子とを有し、以下の条件式（２２）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３６７】
（２２）　　０．０＜Ｌ／ｆ_Ｄ＜０．７
ただし、ｆ_Ｄは第４のレンズ群Ｄの焦点距離、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
【０３６８】
〔５９〕　上記５から１２の何れか１項記載のズームレンズとその像側に配した電子撮像素子とを有し、前記ズームレンズが以下の条件式（２２）を満足する第４のレンズ群Ｄを前記第３のレンズ群Ｃよりも像側に配したことを特徴とする電子撮像装置。
【０３６９】
（２２）　　０．０＜Ｌ／ｆ_Ｄ＜０．７
ただし、ｆ_Ｄは第４のレンズ群Ｄの焦点距離、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
【０３７０】
〔６０〕　変倍又は合焦動作時に移動する全てのレンズ群に対して物体側に光路を折り曲げる反射ための反射光学素子を配したことを特徴とする上記１から１５の何れか１項記載のズームレンズ。
【０３７１】
〔６１〕　前記変倍時固定のレンズ群Ａが、ズームレンズ中で最も物体側に位置することを特徴とする上記１から１５の何れか１項記載のズームレンズ。
【０３７２】
〔６２〕　前記変倍時固定レンズ群Ａは、物体側から順に、物体側副群Ａ１と、前記反射光学素子と、像側副群Ａ２とからなることを特徴とする上記１５又は６１記載のズームレンズ。
【０３７３】
〔６３〕　上記２２又は６２の何れか１項記載のズームレンズとその像側に配された電子撮像素子とを有し、以下の条件式（２３）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３７４】
（２３）　　０．８＜ｄ／Ｌ＜２．０
ただし、ｄは変倍時固定のレンズ群Ａにおける反射光学素子の反射面の直前の屈折力を持つ屈折面から反射面の直後の屈折力を持つ屈折面までの空気換算長、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
【０３７５】
〔６４〕　前記反射光学素子の反射面に入射する入射光軸及び反射後の反射光軸を含む面の方向での画角が２２°乃至２８°であり、かつ、以下の条件（２３−１）を満足することを特徴とする上記６３記載の電子撮像装置。
【０３７６】
（２３−１）　　１．１＜ｄ／Ｌ＜１．７
〔６５〕　前記反射光学素子の反射面に入射する入射光軸及び反射後の反射光軸を含む面の方向での画角が１６°乃至２２°であり、かつ、以下の条件（２３−２）を満足することを特徴とする上記６３記載の電子撮像装置。
【０３７７】
（２３−２）　　１．２＜ｄ／Ｌ＜１．８
〔６６〕　前記反射光学素子が以下の条件（２４）を満足するプリズムにて構成されていることを特徴とする上記１５、２２、６０、６２の何れか１項記載のズームレンズ。
【０３７８】
（２４）　　１．５＜ｎ_ｐｒｉ
ただし、ｎ_ｐｒｉはプリズムのｄ線に対する媒質の屈折率である。
【０３７９】
〔６７〕　前記反射光学素子が以下の条件（２４）を満足するプリズムにて構成されていることを特徴とする上記６３、６４、６５の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０３８０】
（２４）　　１．５＜ｎ_ｐｒｉ
ただし、ｎ_ｐｒｉはプリズムのｄ線に対する媒質の屈折率である。
【０３８１】
〔６８〕　前記変倍時固定レンズ群Ａにおける像側副群Ａ２が、物体側より順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなることを特徴とする上記２２又は６２の何れか１項記載のズームレンズ。
【０３８２】
〔６９〕　上記２２、６２又は６８の何れか１項記載のズームレンズとその像側に配された電子撮像装置を有し、前記ズームレンズが以下の条件式（２５）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０３８３】
（２５）　　−０．５＜Ｌ／ｆ_１２＜０
ただし、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ_１２は変倍時固定レンズ群Ａの像側副群Ａ２の焦点距離である。
【０３８４】
〔７０〕　前記変倍時固定レンズ群の物体側副群Ａ１が、物体側に凸面を向けた負レンズ１枚のみからなることを特徴とする上記２２又は６２記載のズームレンズ。
【０３８５】
〔７１〕　以下の条件式（２６）を満足することを特徴とする上記７０記載のズームレンズ。
【０３８６】
（２６）　　０＜ｆ_１１／ｆ_１２＜１．６
ただし、ｆ_１１、ｆ_１２はそれぞれ変倍時固定レンズ群Ａの物体側副群Ａ１、像側副群Ａ２の焦点距離である。
【０３８７】
〔７２〕　前記第３のレンズ群Ｃが１枚の単レンズからなることを特徴とする上記５記載のズームレンズ。
【０３８８】
〔７３〕　前記第３のレンズ群Ｃは広角端よりも望遠端で像側に移動することを特徴とする上記１から２２の何れか１項記載のズームレンズ。
【０３８９】
〔７４〕　以下の条件式（２７）を満足することを特徴とする上記７３記載のズームレンズ。
【０３９０】
（２７）　　０．８＜−β_Ｒｔ＜２．１
ただし、β_Ｒｔは無限遠物点合焦時の望遠端における移動レンズ群Ｂ以降の合成倍率である。
【０３９１】
〔７５〕　上記１から２７、３１、３５、３６、４０、４４、４８、４９、５０、５４、５５、５７、６０から６２、６６、６８、７０から７４の何れか１項記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを備えた電子撮像装置。
【０３９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により極力物体側にミラー等の反射光学素子を挿入して光学系、特にズームレンズ系の光路（光軸）を折り曲げる構成とし諸々の工夫を入れることにより、高ズーム比、広画角、小さいＦ値、少ない収差等、高い光学仕様性能を確保しながらも、沈胴式鏡筒に見られるようなカメラの使用状態への立ち上げ時間（レンズのせり出し時間）がなく、防水・防塵上も好ましく、また、奥行き方向が極めて薄いカメラとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【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】実施例２のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図３】実施例３のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図４】実施例４のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図５】実施例５のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図６】実施例６のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図７】実施例７のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図８】実施例８のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図９】実施例９のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図１０】実施例１０のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図１１】実施例１１のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図１２】実施例１２のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図１３】実施例１３のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図１４】実施例１のズームレンズの広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における光路図である。
【図１５】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１６】実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１７】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１８】実施例４の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１９】電子撮像素子にて撮影を行う場合の有効撮像面の対角長について説明するための図である。
【図２０】近赤外シャープカットコートの一例の透過率特性を示す図である。
【図２１】ローパスフィルターの射出面側に設ける色フィルターの一例の透過率特性を示す図である。
【図２２】補色モザイクフィルターの色フィルター配置を示す図である。
【図２３】補色モザイクフィルターの波長特性の一例を示す図である。
【図２４】各実施例の明るさ絞りの部分の一例の詳細を示す斜視図である。
【図２５】各実施例の明るさ絞りの部分の別の例の詳細を示す図である。
【図２６】本発明による光路折り曲げズーム光学系を組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図２７】図２６のデジタルカメラの後方斜視図である。
【図２８】図２６のデジタルカメラの断面図である。
【図２９】本発明による光路折り曲げズーム光学系を対物光学系として組み込れたパソコンのカバーを開いた前方斜視図である。
【図３０】パソコンの撮影光学系の断面図である。
【図３１】図２９の状態の側面図である。
【図３２】本発明による光路折り曲げズーム光学系を対物光学系として組み込れた携帯電話の正面図、側面図、その撮影光学系の断面図である。
【符号の説明】
Ｇ１−１…Ｇ１−１レンズ群
Ｇ１−２…Ｇ１−２レンズ群
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
Ｐ…光路折り曲げプリズム
Ｓ…開口絞り
ＩＣ…近赤外カットコート面
ＬＦ…光学的ローパスフィルター
ＣＧ…カバーガラス
Ｉ…像面
Ｅ…観察者眼球
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ…開口
１Ａ’、１Ｂ’、１Ｃ’、１Ｄ’、１Ｅ’…開口
１０…ターレット
１０’…ターレット
１１…回転軸
４０…デジタルカメラ
４１…撮影光学系
４２…撮影用光路
４３…ファインダー光学系
４４…ファインダー用光路
４５…シャッター
４６…フラッシュ
４７…液晶表示モニター
４９…ＣＣＤ
５０…カバー部材
５１…処理手段
５２…記録手段
５３…ファインダー用対物光学系
５５…ポロプリズム
５７…視野枠
５９…接眼光学系
１１２…対物レンズ
１１３…鏡枠
１１４…カバーガラス
１６０…撮像ユニット
１６２…撮像素子チップ
１６６…端子
３００…パソコン
３０１…キーボード
３０２…モニター
３０３…撮影光学系
３０４…撮影光路
３０５…画像
４００…携帯電話
４０１…マイク部
４０２…スピーカ部
４０３…入力ダイアル
４０４…モニター
４０５…撮影光学系
４０６…アンテナ
４０７…撮影光路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a zoom lens and an electronic imaging device using the same, and more particularly, to an electronic imaging device such as a video camera and a digital camera, which is made thinner in the depth direction by devising an optical system such as a zoom lens. Things.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, digital cameras (electronic cameras) have attracted attention as next-generation cameras that replace silver halide 35 mm film (135 format) cameras. Furthermore, it has come to have a number of categories in a wide range from professional high-performance types to portable popular types.
[0003]
The present invention pays particular attention to the portable popular type category, and aims to provide a technique for realizing a video camera and a digital camera which are thin and easy to use while ensuring high image quality.
[0004]
The biggest bottleneck in reducing the depth of the camera is the thickness of the optical system, especially the zoom lens system, from the most object side surface to the imaging surface.
[0005]
The mainstream of the recent technology for thinning a camera body is to employ a so-called collapsible lens barrel which has an optical system protruding from the camera body at the time of photographing but is stored when the camera is carried. Examples of an optical system that has the possibility of effectively reducing the thickness by adopting a retractable lens barrel include those described in Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, and the like. These have, in order from the object side, a first unit having a negative refractive power and a second unit having a positive refractive power, and both move during zooming. However, when the retractable lens barrel is used, it takes time to start up from the lens storage state to the use state, which is not preferable in terms of usability. Further, if the lens group closest to the object side is movable, it is not preferable in terms of waterproofing and dustproofing.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-194274
[0007]
[Patent Document 2]
JP-A-11-287953
[0008]
[Patent Document 3]
JP 2000-9997 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and has as its object to eliminate the time required for the camera to be used in the state of use (lens extension time) as seen in a retractable lens barrel. In order to make the camera extremely thin in the depth direction, it is easy to bend the optical path (optical axis) of the optical system with a reflective optical element such as a mirror, so that the camera has a high zoom ratio and a wide angle of view. It is an object of the present invention to provide a zoom lens having a high optical specification performance such as a small F value and a small aberration, and an electronic imaging apparatus using the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
One zoom lens according to the present invention for achieving the above object has a moving lens group B having a positive refractive power and moving only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end; A fixed lens group A at the time of zooming, which is disposed closer to the object side than the group B, has a negative refractive power, and is fixed at the time of zooming,
The moving lens group B includes three lenses, a positive lens, a positive lens, and a negative lens, in order from the object side.
[0011]
Another zoom lens according to the present invention includes a moving lens group B having a positive refractive power and moving only to the object side when zooming from the wide angle end to the telephoto end, and a moving lens group B closer to the object side than the moving lens group B. A variable power fixed lens group A that has a negative refractive power and is fixed at the time of variable power,
The moving lens group B includes three lenses, a positive lens, a negative lens, and a positive lens, in order from the object side.
[0012]
Still another zoom lens according to the present invention includes a moving lens group B having a positive refractive power and moving only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end; And having a variable power fixed lens group A that has a negative refractive power and is fixed at the time of the variable power,
A third lens group C disposed on the image side of the moving lens group B with a variable air spacing, wherein the moving lens group B includes two lenses, a positive lens and a negative lens; The third lens group C is characterized by comprising, in order from the object side, three lenses: a positive lens, a positive lens, and a negative lens.
[0013]
Another zoom lens according to the present invention has a positive refractive power and moves only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. A variable power fixed lens group A that is disposed on the object side, has negative refractive power, and is fixed at the time of variable power,
A third lens group C disposed on the image side of the moving lens group B with a variable air spacing, wherein the moving lens group B includes two lenses, a positive lens and a negative lens; The third lens group C is characterized by comprising, in order from the object side, three lenses: a positive lens, a negative lens, and a positive lens.
[0014]
Hereinafter, the reason and operation of the above configuration in the present invention will be described.
[0015]
The zoom lens according to the present invention has a positive refractive power, a moving lens group B that moves only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and is disposed closer to the object side than the moving lens group B. , Having a negative refractive power and a fixed lens group A at the time of zooming, which is fixed at the time of zooming.
[0016]
Above all, by employing an optical system having the following structural features, high optical specification performance is ensured even when the first lens group is fixed.
[0017]
a. The lens unit B is composed of two positive lenses and one negative lens in order from the object side.
[0018]
b. The lens unit B includes, in order from the object side, a positive lens, a negative lens, and a positive lens.
[0019]
c. The lens group B has a lens group C adjacent to the image side, the lens group B has one positive lens and one negative lens, and the lens group C has two positive lenses and one negative lens in order from the object side. What is composed of lenses.
[0020]
d. The lens group B includes a lens group C adjacent to the image side of the lens group B. The lens group B includes one positive lens and one negative lens, and the lens group C includes a positive lens, a negative lens, and a positive lens in order from the object side. What is composed.
It is.
[0021]
Another lens group may be disposed between the moving lens group B and the fixed lens group A during zooming. In order to shorten the overall length, it is more preferable that the moving lens unit B and the fixed lens unit A during zooming are configured with a variable air space. Further, it is more preferable that the fixed lens group A at the time of zooming is located closest to the object side in the zoom lens, because enlargement of the entrance surface of the zoom lens can be suppressed.
[0022]
In each of the above zoom lenses, it is preferable that the following conditions be satisfied for the lens units A and B.
[0023]
(1) $ 0.9 <-f_A/ √ (f_W・ F_T) <2.0
(2) 1.0 <f_B/ √ (f_W・ F_T) <3.0
(3) 0.9 <logγ_B/ Logγ <10
Where f_A, F_BIs the focal length of each of the lens units A and B, f_W, F_TAre the focal lengths of the wide-angle end and the telephoto end of the entire zoom lens system, γ, γ_BAre
γ = f_T/ F_W
γ_B= Magnification of lens group B at telephoto end / magnification of lens group B at wide-angle end.
[0024]
The condition (1) indicates an appropriate range of the focal length of the lens unit A. Exceeding the upper limit of 2.0 makes it difficult to secure a sufficient zoom ratio, while exceeding the lower limit of 0.9 makes it difficult to correct off-axis aberrations such as distortion.
[0025]
The condition (2) indicates an appropriate range of the focal length of the lens unit B. When the value exceeds the upper limit of 3.0, the entire length of the optical system becomes longer. When the value exceeds the lower limit of 1.0, it becomes difficult to correct spherical aberration and coma.
[0026]
The condition (3) defines the zoom ratio of the lens unit B when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. Exceeding the upper limit of 10 will increase the amount of movement of the lens unit B during zooming, and exceeding the lower limit of 0.9 will burden other groups with zooming action other than the lens unit B, and This leads to an increase in the number of lens components.
[0027]
It is more preferable that one or more or all of the conditions (1) to (3) are set as follows.
[0028]
(1) '1.0 <-f_A/ √ (f_W・ F_T) <1.8
(2) '1.2 <f_B/ √ (f_W・ F_T) <2.7
(3) '1.0 <logγ_B/ Logγ <9
Further, it is more preferable that one or more of the conditions (1) to (3) be as follows. In particular, it is best if everything is as follows.
[0029]
(1) "$ 1.1 <-f_A/ √ (f_W・ F_T) <1.6
(2) "$ 1.4 <f_B/ √ (f_W・ F_T) <2.4
(3) "1.1 <logγ_B/ Logγ <8
Regarding each of the above a to d, among them, those configured as follows are preferable.
[0030]
a. A lens in which a negative lens of the lens unit B is cemented to a positive lens adjacent to the object side to form two three-component lenses.
[0031]
b. The negative lens of the lens unit B is cemented to any of the adjacent positive lenses to form three two-component lenses.
[0032]
c. A lens in which the negative lens of the lens unit C is cemented to the positive lens adjacent to the object side to make three two-component lenses.
[0033]
d. The negative lens of the lens unit C is cemented to any of the adjacent positive lenses to form three two-component lenses.
[0034]
By these joining, the relative eccentric sensitivity of the lens elements constituting the lens group including the joining can be reduced. Further, the following condition (4) (conditions regarding aberration correction and eccentric sensitivity reduction) may be satisfied for the lens unit B of the zoom lens a.
[0035]
(4) $ 0.25 <R_22R/ R_22F<0.95
Where R_22F, R_22RAre the radii of curvature on the optical axis of the surface closest to the object and the surface closest to the image of the image-side lens component of the lens unit B, respectively.
[0036]
Exceeding the upper limit of 0.95 to condition (4) is advantageous for correcting spherical aberration, coma and astigmatism of the whole system aberration, but has little effect of reducing the eccentric sensitivity due to the junction. If the lower limit of 0.25 is exceeded, it will be difficult to correct spherical aberration, coma and astigmatism of the whole system aberration.
[0037]
It is better to do as follows.
[0038]
(4) '0.30 <R_22R/ R_22F<0.90
Further, the following is best.
[0039]
(4) "$ 0.33 <R_22R/ R_22F<0.85
Furthermore, it is preferable that the conditions (5) and (6) regarding chromatic aberration correction are satisfied.
[0040]
(5) Δ−1.0 <L / R_22C<0.8
(6) 14 <ν_22F−ν_22R
Where R_22CIs the radius of curvature on the optical axis of the cemented surface of the image side lens component of the lens unit B, and L is the diagonal length (mm) of the effective imaging area of the electronic imaging device used. It is assumed that the electronic imaging device is used so that the wide-angle end angle of view includes 55 ° or more. ν_22F, Ν_22RIs the Abbe number of the medium of the image side lens component of the lens unit B with respect to the d-line of the medium of the positive lens and the negative lens.
[0041]
If the lower limit of -1.0 to condition (5) is exceeded, it is advantageous for correcting axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration, but chromatic aberration of spherical aberration is likely to occur, and particularly, spherical aberration at the reference wavelength can be corrected well. However, short-wavelength spherical aberration is not preferable because it becomes overcorrected and causes color bleeding in an image. When the value exceeds the upper limit of 0.8, insufficient correction of axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration and undercorrection of short-wavelength spherical aberration are likely to occur.
[0042]
If the lower limit of 14 of the condition (6) is exceeded, the axial chromatic aberration tends to be insufficiently corrected. On the other hand, if the upper limit is provided in the condition (6), if the upper limit is not exceeded, the material will be inexpensive. And it is preferable.
[0043]
It is more preferable that either or both of the conditions (5) and (6) are set as follows.
[0044]
(5) '-0.8 <L / R_22C<0.6
(6) '18 <ν_22F−ν_22R
Further, it is more preferable that either or both of the conditions (5) and (6) are set as follows. In particular, it is best to perform both as follows.
[0045]
(5) "-0.6 <L / R_22C<0.4
(6) "22 <ν_22F−ν_22R
Since the lens component on the image side of the lens unit B is a cemented lens component, a single lens is sufficient for the object-side lens component.
[0046]
Further, the following conditions (7) and (8) may be satisfied. Conditions (7) and (8) may be added as auxiliary conditions to condition (4).
[0047]
(7) −1.6 <(R_21F+ R_21R) / (R_21F-R_21R) <1.2
(8) −1.2 <L / f_2R<0.1
Where R_21F, R_21RIs the radius of curvature on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface in the object side lens component of the moving lens group B, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device,_2RIs the focal length of the image side lens component of the moving lens group B.
[0048]
In terms of aberration correction, the shape factor condition (7) near the optical axis of the object-side positive lens component is limited by the upper limit because the divergent light beam enters the lens group B because the lens group A has a negative refractive power. 1.2 or the lower limit of -1.6, spherical aberration becomes difficult to correct even if a plurality of aspherical surfaces are introduced on the object side of the lens unit B.
[0049]
If the lower limit of -1.2 of the condition (8) is exceeded, the exit pupil position will be close to the image plane, and shading will be likely to occur, and the eccentric sensitivity between the two components in the lens unit B will tend to increase. When the value exceeds the upper limit of 0.1, it is difficult to secure a high zoom ratio with a small size.
[0050]
It is more preferable that either or both of the conditions (7) and (8) are set as follows.
[0051]
(7) ′ −1.2 <(R_21F+ R_21R) / (R_21F-R_21R) <0.8
(8) '-1.0 <L / f_2R<0.0
Further, it is more preferable that either or both of the conditions (7) and (8) are set as follows. In particular, it is best to perform both as follows.
[0052]
(7) "-0.8 <(R_21F+ R_21R) / (R_21F-R_21R) <0.5
(8) "-0.9 <L / f_2R<-0.1
Alternatively, as another solution of the zoom lens a, a portion corresponding to the condition (4) may be set as the following condition (9). In this case, as described below, the conditions (10), (11), (12), and (13) are satisfied instead of the above conditions (5), (6), (7), and (8). Is good.
[0053]
(9) 0.6 <R_21R/ R_21F<1.0
Where R_21F, R_21RAre the radii of curvature near the optical axis of the object-side surface and the image-side surface of the object-side lens component of the moving lens unit B, respectively.
[0054]
Exceeding the upper limit of 1.0 to condition (9) is advantageous for correcting spherical aberration, coma and astigmatism of the entire system aberration, but has little effect of reducing the eccentric sensitivity due to joining. If the lower limit of 0.6 is exceeded, it becomes difficult to correct spherical aberration, coma, and astigmatism of the total system aberration.
[0055]
It is better to do as follows.
[0056]
(9) '0.65 <R_21R/ R_21F<0.9
Further, the following is best.
[0057]
(9) "$ 0.7 <R_21R/ R_21F<0.8
Furthermore, it is preferable that the conditions (10) and (11) regarding chromatic aberration correction are satisfied.
[0058]
(10) -1.6 <L / R_22C<-0.4
(11) 20 <ν_22F−ν_22R
Where R_22CIs the radius of curvature on the optical axis of the cemented surface of the image side lens component of the lens group B, and L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device used. It is assumed that the electronic imaging device is used so that the wide-angle end angle of view includes 55 ° or more. ν_22F, Ν_22RIs the Abbe number of the medium of the image-side lens component of the lens unit B with respect to the d-line of the medium of the negative lens.
[0059]
If the lower limit of -1.6 to condition (10) is exceeded, it is advantageous for correcting longitudinal chromatic aberration and lateral chromatic aberration, but chromatic aberration of spherical aberration is likely to occur. However, short-wavelength spherical aberration is not preferable because it causes overcorrection and causes color bleeding in an image. When the value exceeds the upper limit of -0.4, the correction of the axial chromatic aberration and the chromatic aberration of magnification tends to be insufficient, and the short-wavelength spherical aberration tends to be undercorrected.
[0060]
If the lower limit of the condition (11) is exceeded, the longitudinal chromatic aberration tends to be insufficiently corrected. And it is preferable.
[0061]
It is more preferable that either or both of the conditions (10) and (11) are set as follows.
[0062]
(10) '-1.4 <L / R_22C<-0.6
(11) '25 <ν_22F−ν_22R
Further, it is more preferable that either or both of the conditions (10) and (11) are set as follows. In particular, it is best to do both as follows.
[0063]
(10) "-1.2 <L / R_22C<-0.8
(11) "30 <ν_22F−ν_22R
In the zoom lens a satisfying the condition (9), it is preferable that the conditions (12) and (13) are satisfied instead of the conditions (7) and (8). The condition (9) may be added as an auxiliary condition.
[0064]
(12) −1.5 <(R_22F+ R_22R) / (R_22F-R_22R) <0.2
(13) 0.05 <L / f_2R<0.5
Where R_22F, R_22RIs the radius of curvature of the image-side lens component of the lens unit B on the most object side, the radius of curvature of the most image side on the optical axis, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, f_2RIs the focal length of the image side lens component of the moving lens group B.
[0065]
Condition (12) defines the shape factor of the image-side lens component of the lens unit B. If the lower limit of -1.5 is exceeded, the air gap between the two lens components of the lens unit B is easily reduced, but it becomes difficult to correct coma and astigmatism. If the upper limit of 0.2 is exceeded, mechanical interference between the two lens components is likely to occur, and the interval between them is increased in order to prevent it, which is not preferable.
[0066]
If the lower limit of 0.05 of the condition (13) is exceeded, the exit pupil position is likely to approach the image plane to cause shading, and the eccentric sensitivity between the two components in the lens unit B tends to increase. When the value exceeds the upper limit of 0.5, it is difficult to secure a high zoom ratio with a small size.
[0067]
It is more preferable that either or both of the conditions (12) and (13) are set as follows.
[0068]
(12) ′ −1.2 <(R_22F+ R_22R) / (R_22F-R_22R) <− 0.2
(13) '0.1 <L / f_2R<0.4
Further, it is more preferable that either or both of the conditions (12) and (13) are set as follows. In particular, it is best to perform both as follows.
[0069]
(12) "-1.0 <(R_22F+ R_22R) / (R_22F-R_22R) <-0.6
(13) "$ 0.15 <L / f_2R<0.3
The above is the description of the case of the zoom lens a. However, the case of the zoom lens c can be realized by replacing the description of the lens group B with the lens group C.
[0070]
That is, the following conditional expression (4C) is set instead of conditional expression (4).
[0071]
(4C) 0.25 <R_32R/ R_32F<0.75
Where R_32F, R_32RAre the radius of curvature on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface of the image side lens component of the third lens unit C, respectively.
[0072]
The same applies to the lower-order conditions (4) 'and (4) ".
[0073]
The following conditional expressions (5C) and (6C) are set instead of conditional expressions (5) and (6).
[0074]
(5C) -1.0 <L / R_32C<0.6
(6C) 14 <ν_32F−ν_32R
Where R_32CIs the radius of curvature on the optical axis of the cemented surface of the image-side lens component of the third lens unit C, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device used, ν_32F, Ν_32RIs the Abbe number of the medium of the image-side lens component of the third lens unit C with respect to the d-line of the medium of the positive lens and the negative lens.
[0075]
The same applies to these lower conditions (5) ', (5) ", (6)', (6)".
[0076]
The following conditional expressions (7C) and (8C) are set instead of conditional expressions (7) and (8).
[0077]
(7C) -1.6 <(R_31F+ R_31R) / (R_31F-R_31R) <0.4
(8C) -1.2 <L / f_3R<-0.1
Where R_31F, R_31RIs the radius of curvature on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface in the object side lens component of the third lens unit C, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, f_3RIs the focal length of the image side lens component of the third lens unit C.
[0078]
The same applies to these lower conditions (7) ', (7) ", (8)', (8)".
[0079]
Also, the following conditional expression (9C) is set instead of conditional expression (9).
[0080]
(9C) 0.6 <R_31R/ R_31F<1.0
Where R_31F, R_32RAre the radii of curvature of the object side lens component of the third lens unit C on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface, respectively.
[0081]
The same applies to the lower-order conditions (9) 'and (9) ".
[0082]
The following conditional expressions (10C) and (11C) are set instead of conditional expressions (10) and (11).
[0083]
(10C) -1.6 <L / R_32C<-0.4
(11C) 20 <ν_32F−ν_32R
Where R_32CIs the radius of curvature on the optical axis of the cemented surface of the image-side lens component of the third lens unit C, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device used, ν_32F, Ν_32RIs the Abbe number of the medium of the image-side lens component of the third lens unit C with respect to the d-line of the medium of the positive lens and the negative lens.
[0084]
The same applies to these lower conditions (10) ', (10) ", (11)', (11)".
[0085]
The following conditional expressions (12C) and (13C) are set instead of conditional expressions (12) and (13).
[0086]
(12C) −1.5 <(R_32F+ R_32R) / (R_32F-R_32R) <0.2
(13C) 0.05 <L / f_3R<0.5
Where R_32F, R_32RIs the radius of curvature of the image side lens component of the third lens unit C on the most object side surface and the most image side surface on the optical axis, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, f_3RIs the focal length of the image side lens component of the third lens unit C.
[0087]
The same applies to these lower conditions (12) ', (12) ", (13)', and (13)".
[0088]
Next, it is preferable that the lens unit B of the zoom lens b satisfies the following conditions (14) to (19).
[0089]
(14) 0.6 <R_21R/ R_21F<1.2
Where R_21F, R_21RAre the radii of curvature on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface in the object side lens component of the moving lens unit B, respectively.
[0090]
Exceeding the upper limit of 1.2 to condition (14) is advantageous for correcting spherical aberration, coma, and astigmatism of the total system aberration, but has little effect of reducing the eccentric sensitivity due to the junction. If the lower limit of 0.6 is exceeded, it becomes difficult to correct spherical aberration, coma, and astigmatism of the total system aberration.
[0091]
It is better to do as follows.
[0092]
(14) '0.7 <R_21R/ R_21F<1.1
Further, the following is best.
[0093]
(14) "$ 0.8 <R_21R/ R_21F<1.0
Furthermore, it is preferable that the conditions (15) and (16) regarding chromatic aberration correction are satisfied.
[0094]
(15) 0.3 <L / R_21C<1.6
(16) 10 <ν_21F−ν_21R
Where R_21CIs the radius of curvature on the optical axis of the cemented surface in the object-side lens component of the moving lens group B, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, ν_21F, Ν_21RIs the Abbe number of the medium of the positive lens and the medium of the negative lens in the object-side lens component of the moving lens unit B with respect to the d-line. It is assumed that the electronic imaging device is used so that the wide-angle end angle of view includes 55 ° or more.
[0095]
If the lower limit of 0.3 to condition (15) is exceeded, it is advantageous for correcting axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration, but chromatic aberration of spherical aberration is likely to occur. In addition, the short-wavelength spherical aberration is in an overcorrected state and causes color bleeding in an image, which is not preferable. When the value exceeds the upper limit of 1.6, insufficient correction of longitudinal chromatic aberration and chromatic aberration of magnification and undercorrection of short-wavelength spherical aberration tend to occur.
[0096]
If the lower limit of the condition (16) exceeds 10, the axial chromatic aberration tends to be insufficiently corrected. On the other hand, if the upper limit is provided in the condition (16), if the upper limit is not exceeded, the material will be inexpensive. And it is preferable.
[0097]
It is more preferable that either or both of the conditions (15) and (16) are set as follows.
[0098]
(15) '0.35 <L / R_21C<1.5
(16) '15 <ν_21F−ν_21R
Further, it is more preferable that either or both of the conditions (15) and (16) are set as follows. In particular, it is best to perform both as follows.
[0099]
(15) "$ 0.4 <L / R_21C<1.4
(16) "20 <ν_21F−ν_21R
In the zoom lens b satisfying the condition (14), the conditions (17) and (18) may be added as an auxiliary condition to the condition (14).
[0100]
(17) −5.0 <(R_22F+ R_22R) / (R_22F-R_22R) <0.7
(18) 0.1 <L / f_2R<1.0
Where R_22F, R_22RIs the radius of curvature on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface of the image side lens component of the moving lens group B, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, f_2RIs the focal length of the image side lens component of the moving lens group B.
[0101]
Condition (17) defines the shape factor of the image-side lens component of the lens unit B. If the lower limit of -5.0 is exceeded, the air gap between the two lens components of the lens unit B is easily reduced, but it becomes difficult to correct coma and astigmatism. If the upper limit of 0.7 is exceeded, mechanical interference between the two lens components is likely to occur, and the interval between them is increased in order to prevent such mechanical interference, which is not preferable.
[0102]
If the lower limit of 0.1 to condition (18) is exceeded, the exit pupil position will approach the image plane, which will tend to cause shading, and the eccentric sensitivity between the two components in lens group B will tend to increase. When the value exceeds the upper limit of 1.0, it is difficult to secure a high zoom ratio with a small size.
[0103]
It is more preferable that either or both of the conditions (17) and (18) are set as follows.
[0104]
(17) '-3.5 <(R_22F+ R_22R) / (R_22F-R_22R) <0.5
(18) '0.2 <L / f_2R<0.8
Further, it is more preferable that either or both of the conditions (17) and (18) are set as follows. In particular, it is best to perform both as follows.
[0105]
(17) "-0.7 <(R_22F+ R_22R) / (R_22F-R_22R) <0.3
(18) "$ 0.25 <L / f_2R<0.6
The above is the description of the case of the zoom lens b. However, the case of the zoom lens d can be realized by replacing the description of the lens group B with the lens group C.
[0106]
That is, the following conditional expression (14C) is set instead of conditional expression (14).
[0107]
(14C) 0.6 <R_31R/ R_31F<1.2
Where R_31F, R_31RAre the radii of curvature on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface in the object side lens component of the third lens unit C, respectively.
[0108]
The same applies to the lower conditions (14) 'and (14) ".
[0109]
The following conditional expressions (15C) and (16C) are set instead of conditional expressions (15) and (16).
[0110]
(15C) 0.3 <L / R_31C<1.6
(16C) 10 <ν_31F−ν_31R
Where R_31CIs the radius of curvature on the optical axis of the cemented surface in the object-side lens component of the third lens unit C, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, ν_31F, Ν_31RIs the Abbe number of the medium of the positive lens and the medium of the negative lens in the object side lens component of the third lens unit C on the d-line basis.
[0111]
The same applies to these lower conditions (15) ', (15) ", (16)', and (16)".
[0112]
The following conditional expressions (17C) and (18C) are set instead of conditional expressions (17) and (18).
[0113]
(17C) −5.0 <(R_32F+ R_32R) / (R_32F-R_32R) <0.7
(18C) 0.1 <L / f_3R<1.0
Where R_22F, R_22RIs a radius of curvature of the image side lens component of the third lens unit C on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, f_3RIs the focal length of the image side lens component of the third lens unit C.
[0114]
The same applies to these lower conditions (17) ', (17) ", (18)', and (18)".
[0115]
Note that the zoom lenses a and b also preferably have at least one movable group on the image side of the lens group B in order to have both the zooming function and the focal position correcting function. It is desirable that the lens group C is adjacent to the lens group B. On the other hand, in order to make the imaging apparatus itself thin, it is preferable to simplify the mechanism of the zoom lens as much as possible. That is, it is preferable that the movable groups at the time of zooming and focusing are limited to two groups as a whole.
[0116]
The conditions described below are common to all of the zoom lenses a to d.
[0117]
Focusing is preferably performed with a group after the lens group B, particularly when the lens group C is provided. Further, the air gap D on the optical axis of the lens group B to the lens group C when the object point at infinity is in focus at the telephoto end._FTSatisfies the following conditional expression.
[0118]
(19) $ 0.1 <D_FT/ F_T<1.0
Where f_TIs the focal length of the entire system at the telephoto end when focused on an object point at infinity.
[0119]
When the value exceeds the upper limit of 1.0 of the condition (19), it is difficult to secure the zoom ratio. When the value exceeds the lower limit of 0.1, the focusable distance range cannot be sufficiently obtained.
[0120]
It is better to do as follows.
[0121]
(19) '0.2 <D_FT/ F_T<0.8
Further, the following is best.
[0122]
(19) "$ 0.3 <D_FT/ F_T<0.6
By the way, the third lens unit C should preferably have a positive refractive power in order to reduce the power load on the lens unit B and facilitate the aberration correction. In that case, the extension direction at the time of focusing on a closer object is the object side.
[0123]
(20) −0.4 <L / f_C<0.8
Where f_CIs the focal length of the third lens group C, and L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device.
[0124]
If the lower limit of -0.4 of the condition (20) is exceeded, the amount of extension at the time of focusing becomes too large, so that it easily interferes with the lens unit B and the fluctuation of aberration at the time of focusing tends to be large. When the value exceeds the upper limit of 0.8, the power of the lens unit B is weakened, so that the amount of movement during zooming increases or the zoom ratio tends to decrease.
[0125]
It is better to do as follows.
[0126]
(20) '-0.3 <L / f_C<0.6
Further, the following is best.
[0127]
(20) "-0.2 <L / f_C<0.4
When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, it is preferable to adopt a zoom type in which the lens unit B and the lens unit C move while changing the relative distance. According to this method, a high zoom ratio can be obtained while efficiently using space and performing focal position correction by zooming. In that case, the respective moving amounts M of the lens units B and C when zooming from the wide-angle end to the telephoto end during focusing on infinity.₂, M₃May be set as in the following condition (21).
[0128]
(21) $ 0.0 <M₃/ M₂<1.6
Where M₂, M₃Is the amount of movement of the moving lens unit B and the third lens unit C at the telephoto end with respect to the wide-angle end when focusing on an object point at infinity, and the movement toward the image side is positive.
[0129]
When the value exceeds the upper limit of 1.6 of the condition (21), the zoom ratio and the focusable distance range cannot be sufficiently obtained. If the lower limit of 0.0 is exceeded, it is also difficult to secure a zoom ratio.
[0130]
It is better to do as follows.
[0131]
(21) '0.2 <M₃/ M₂<1.4
Further, the following is best.
[0132]
(21) "$ 0.4 <M₃/ M₂<1.2
It is preferable to arrange the lens group D closer to the image side than the lens group C in order to correct aberration and improve the exit side telecentricity. Furthermore, it is preferable that the following condition (22) is satisfied.
[0133]
(22) 0.0 <L / f_D<0.7
Where f_DIs the focal length of the fourth lens group D, and L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device.
[0134]
If the lower limit of 0.0 of the condition (22) is exceeded, the exit pupil position at the wide-angle end tends to approach the image plane. If the upper limit of 0.7 is exceeded, the change of the exit pupil position during zooming will occur. The amount is too large, and both tend to cause shading.
[0135]
It is better to do as follows.
[0136]
(22) '0.1 <L / f_D<0.5
Further, the following is best.
[0137]
(22) "0.2 <L / f_D<0.35
It is also effective to correct aberrations that cannot be corrected by the lens units A and B by introducing an aspheric surface into the lens unit D. In particular, it is very effective in correcting off-axis aberrations such as distortion, astigmatism, and coma. Since the lens group D cancels a considerable amount of aberration occurring on the object side, moving the lens by focusing or the like will break the balance of the aberration. Therefore, it is desirable that the lens group D be fixed during focusing.
[0138]
In order to direct the lens incident surface toward the object side and to reduce the depth, it is preferable that the optical path bend is performed at a position on the object side of the photographing optical system as far as possible and at a position where the ray height is low. Further, from the viewpoint of abolishment of the retractable lens frame and waterproofing, it is preferable that the moving group is on the image side of the bending position.
[0139]
Considering that the height of all rays contributing to imaging near the bent portion should be low in order to minimize the bending space, it is possible to move from the lens group closest to the object side where the bent portion exists at the time of zooming. It is desirable that the combined focal length of the subsystems immediately before the lens group be negative.
[0140]
Therefore, bending the optical path to make the depth direction thinner is easy to implement for a zoom lens having a negative refractive power and a fixed lens group A located closest to the object side, as in the present invention. In particular, it is preferable to insert a reflective optical element into the lens group A and bend the optical path. In that case, the lens group A is preferably composed of a subgroup A1 having a negative meniscus lens having a convex surface on the object side, a reflective optical element for bending the optical path, and a subgroup A2 including at least a positive lens.
[0141]
In this case, in either case, the air-equivalent length d measured along the optical axis from the most image-side surface vertex of the first lens unit subgroup A1 to the most object-side surface vertex of the subgroup A2, that is, In the lens group A fixed at the time of zooming, the air-equivalent length d from the refractive surface immediately before the reflective surface of the reflective optical element to the refractive surface immediately after the reflective surface of the reflective optical element is set as follows. Is good.
[0142]
(23) $ 0.8 <d / L <2.0
When the value exceeds the upper limit of 2.0 to the condition (23), the size of the optical element on the object side including the prism tends to be large, which is disadvantageous in aberration correction, and the combined magnification of the lens unit B and the subsequent units is low. In other words, the amount of movement of the lens unit B increases, or it becomes difficult to secure a high zoom ratio. If the lower limit of 0.8 is exceeded, the luminous flux contributing to the image formation in the peripheral portion of the image does not reach the image surface satisfactorily, or ghosts are likely to occur.
[0143]
When the angle of view in the direction in which the optical path is bent is 25 ° ± 3 ° and when the angle of view is about 19 ° ± 3 °, the following ranges are preferable.
[0144]
(23-1) 0.9 <d / L <1.7
(23-2) Δ1.0 <d / L <1.8
Further, the conditions (23-1) and (23-2) are best set as follows.
[0145]
(23-1) '1.0 <d / L <1.5
(23-2) '1.2 <d / L <1.7
It is advantageous for the reflective optical element to be composed of a prism made of a medium having a high refractive power, in terms of miniaturization of the optical element on the object side including the prism and correction of aberration.
[0146]
(24) 1.5 <n_pri
Where n_priIs the refractive index of the medium for the d-line of the prism.
[0147]
If the lower limit of 1.5 to condition (24) is exceeded, the size of the optical element on the object side, including the prism, tends to be large, which is disadvantageous in terms of aberration correction, and the combined magnification of the lens unit B and the subsequent units decreases. The movement amount of the lens unit B increases or it becomes difficult to secure a high zoom ratio. When setting the upper limit, it is desirable that the refractive index does not exceed 1.90. If the upper limit is exceeded, ghosts due to total reflection are likely to occur. Further, the upper limit is more preferably set to 1.87, and more preferably 1.84.
[0148]
It is better to do as follows.
[0149]
(24) '1.6 <n_pri
Further, the following is best.
[0150]
(24) "$ 1.7 <n_pri
The subgroup A2 of the lens group A is composed of two negative lenses and one positive lens in order from the object side in order to correct off-axis aberrations such as chromatic aberration and distortion. Good.
[0151]
(25) −0.5 <L / f₁₂<0
Here, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, f₁₂Denotes the focal length of the image-side sub-unit A2 of the fixed lens unit A during zooming.
[0152]
When the value exceeds the upper limit of 0 of the condition (25), the combined magnification of the lens units after the lens unit B decreases, and the moving amount of the lens unit B increases or it becomes difficult to secure a high zoom ratio. If it exceeds 0.5, the optical element on the object side, including the prism, tends to be large, which is disadvantageous in aberration correction.
[0153]
It is better to do as follows.
[0154]
(25) ′ −0.4 <L / f₁₂<-0.05
Further, the following is best.
[0155]
(25) "-0.3 <L / f₁₂<-0.1
In any case, the reflecting surface may be configured to be other than a flat surface in order to appropriately arrange the paraxial refractive power. In addition, a control system that can freely change the shape of the reflecting surface is provided, so that the focus position and aberrations that occur during zooming can be corrected, focused, and focused. More preferably, it is a controllable shape variable mirror. Separately from this, a plano-concave lens may be bonded to the flat surface of the prism as a reflection optical element, or the effective light passage or reflection surface of the prism may be formed as a curved surface. From the relationship between the level of distortion correction and the balance between the target size of the electronic imaging device, a positive lens having the weakest power may be added to the object side. In that case, the sub group A2 of the lens group A may not be provided. The sub-group A1 of the lens group A is fixed at the time of zooming, but the sub-group A2 may be movable because it is relatively easy to move. In that case, it is preferable to move while drawing a locus convex toward the image side during zooming.
[0156]
In addition, the reflective optical element does not necessarily need to be disposed between the plurality of lenses in the fixed lens group A, and the reflective optical element is disposed on the most object side or the most image side of the fixed lens group A. It doesn't matter.
[0157]
If any of the following structural limitations are added, it is possible to obtain a folded zoom lens having higher specification performance and a simpler configuration, which contributes to further reduction in the thickness of the imaging apparatus.
[0158]
○ Subgroup A1 of lens group A Only one negative lens convex on the object side.
[0159]
This arrangement allows the depth of the optical system to be minimized while maintaining the angle of view.
[0160]
○ In that case, it is meaningless if the power of the negative lens is not enough, so that the power ratio between the sub-groups A1 and A2 of the lens group A is
(26) 0 <f₁₁/ F₁₂<1.6
And Where f₁₁, F₁₂Denotes focal lengths of the sub-groups A1 and A2 of the lens group A, respectively.
[0161]
Even if the value exceeds the upper limit of 1.6 or the lower limit of 0 of the condition (26), the size of the bending optical element is likely to increase.
[0162]
It is better to do as follows.
[0163]
(26) '0.1 <f₁₁/ F₁₂<1.5
Further, the following is best.
[0164]
(26) "0.2 <f₁₁/ F₁₂<1.4
When the cost is reduced by reducing the number of components, one of the lens groups B and C may be a single lens, and the other may include at least a negative lens. The lens unit B and the lens unit C of the present invention move in substantially the same direction while slightly changing the relative spacing during zooming, so that a moving space can be shared, and zooming is performed while keeping the focal position constant in a small space. However, there is another merit that the chromatic aberration can be mutually corrected by the lens group B and the lens group C. Therefore, the correction of the chromatic aberration of each group does not need to be completed, and the above-described configuration is possible.
[0165]
In order to keep the change in the relative distance between the lens unit B and the lens unit C as small as possible, it is preferable that the magnification of the combining system after the lens unit B be changed in the vicinity of -1. However, from the viewpoint of aberration correction, it is advantageous that the absolute value of the magnification is lower. Therefore, at the telephoto end, the following condition should be satisfied.
[0166]
(27) 0.8 <-β_Rt<2.1
Where β_RtIs a composite magnification of the moving lens unit B and the subsequent lenses at the telephoto end at the time of focusing on an object point at infinity.
[0167]
Exceeding either the upper limit of 2.1 or the lower limit of 0.8 in condition (27) will result in a large amount of change in the relative distance between the lens units B and C.
[0168]
It is better to do as follows.
[0169]
(27) '0.9 <-β_Rt<1.9
Further, the following is best.
[0170]
(27) "1.0 <-β_Rt<1.7
In the above description, another lens group may be arranged between the third lens group C and the fourth lens group D. By arranging the third lens group C and the fourth lens group D with a variable air space therebetween, it is advantageous for miniaturization and more preferable.
[0171]
In the above-mentioned zoom lens, when the reflecting optical element for bending the optical path is a prism, the entrance pupil position is easily made shallow, which is advantageous for miniaturization of the lens unit A. Further, by providing a curvature on at least one of the transmission surfaces of the prism, that is, by providing the prism with refractive power, the number of lens elements can be reduced, which can contribute to downsizing and cost reduction. In particular, in order to make the depth direction thinner, the prism should be arranged closest to the object side. In that case, the entrance surface of the prism should have a concave surface facing the object side. This makes it possible to omit the negative meniscus lens on the object side as compared with a prism that is required when all the prisms are flat, and to make the depth direction thinner. However, in such a configuration, correction of off-axis aberration such as distortion is disadvantageous. Therefore, the correction can be performed by introducing an aspheric surface. In addition, if an aspherical surface is introduced into the prism entrance surface, it becomes difficult to ensure the eccentricity between the exit surface and the exit surface. Therefore, the required exit eccentricity accuracy is relaxed as the exit surface is a flat surface.
[0172]
After all, the lens group A is composed of a prism A1 for bending an optical path having a transmission surface (incident surface) with a concave surface facing the object side and a sub-group A2 including at least a positive lens. It is best for
[0173]
In the present configuration, particularly when the configuration of the lens unit B and the lens unit C is of the b type (zoom lens b), the manner in which coma, astigmatism, and distortion are generated changes. It is preferable to set the numerical value ranges of 3) to (8), (21), (23) and (26) (corresponding to the conditions (3) to (8), (21), (23) and (26)). In addition, corresponding to those more limited conditions ((3) ′, (3) ″, etc.)).
[0174]
(3) $ 2.0 <logγ_B/ Logγ <10
(3) '2.2 <logγ_B/ Logγ <9
(3) "$ 2.4 <logγ_B/ Logγ <8
(4) $ 0.45 <R_22R/ R_22F<0.95
(4) '0.50 <R_22R/ R_22F<0.90
(4) "$ 0.55 <R_22R/ R_22F<0.85
(5) -0.8 <L / R_22C<0.8
(5) '-0.6 <L / R_22C<0.6
(5) "-0.4 <L / R_22C<0.4
(6) 25 <ν_22F−ν_22R
(6) '30 <ν_22F−ν_22R
(6) “35 <ν_22F−ν_22R
(7) −1.2 <(R_21F+ R_21R) / (R_21F-R_21R) <1.2
(7) '−0.8 <(R_21F+ R_21R) / (R_21F-R_21R) <0.8
(7) "-0.5 <(R_21F+ R_21R) / (R_21F-R_21R) <0.5
(8) −1.2 <L / f_2R<0.1
(8) '-1.0 <L / f_2R<0.0
(8) "-0.9 <L / f_2R<-0.1
(21) 0.4 <M₃/ M₂<1.6
(21) '0.5 <M₃/ M₂<1.4
(21) "$ 0.6 <M₃/ M₂<1.2
(23) $ 0.8 <d / L <1.8
(23-1) 0.9 <d / L <1.5
(23-2) Δ1.0 <d / L <1.6
(23-1) '1.0 <d / L <1.3
(23-2) '1.2 <d / L <1.5
(26) 0.5 <f₁₁/ F₁₂<1.6
(26) '0.6 <f₁₁/ F₁₂<1.5
(26) "0.7 <f₁₁/ F₁₂<1.4
The conditions (3) to (8) and (21) except for the case where the configuration of the lens group B and the lens group C is of the b type and the prism entrance surface of the lens group A has a concave surface facing the object side. ), (23), and (26), and in accordance with their more limited conditions ((3) ′, (3) ″, etc.), the following ranges are preferable.
[0175]
(3) 0.9 <logγ_B/Logγ<4.5
(3) '1.0 <logγ_B/Logγ<4.0
(3) "1.1 <logγ_B/Logγ<3.8
(4) $ 0.25 <R_22R/ R_22F<0.75
(4) '0.30 <R_22R/ R_22F<0.65
(4) "$ 0.33 <R_22R/ R_22F<0.55
(5) Δ−1.0 <L / R_22C<0.6
(5) '-0.8 <L / R_22C<0.4
(5) "-0.6 <L / R_22C<0.2
(6) 14 <ν_22F−ν_22R
(6) '18 <ν_22F−ν_22R
(6) "22 <ν_22F−ν_22R
(7) −1.6 <(R_21F+ R_21R) / (R_21F-R_21R) <0.4
(7) ′ −1.2 <(R_21F+ R_21R) / (R_21F-R_21R) <0.0
(7) "-0.8 <(R_21F+ R_21R) / (R_21F-R_21R) <− 0.4
(8) −1.2 <L / f_2R<-0.1
(8) '-1.0 <L / f_2R<-0.2
(8) "-0.9 <L / f_2R<-0.3
(21) $ 0.0 <M₃/ M₂<1.0
(21) '0.2 <M₃/ M₂<0.9
(21) "$ 0.4 <M₃/ M₂<0.8
(23) 1.0 <d / L <2.0
(23-1) $ 1.1 <d / L <1.7
(23-2) $ 1.2 <d / L <1.8
(23-1) '1.2 <d / L <1.5
(23-2) '1.4 <d / L <1.7
(26) 0 <f₁₁/ F₁₂<1.1
(26) '0.1 <f₁₁/ F₁₂<1.0
(26) "0.2 <f₁₁/ F₁₂<0.9
Further, by further configuring the zoom lens of the present invention in order from the object side, the fixed lens unit A during zooming, the moving lens unit B, the third lens unit C, and the fourth lens unit D, A small four-group zoom lens can be configured.
[0176]
As described above, the means for improving the imaging performance while reducing the collapsed thickness of the zoom lens unit has been provided.
[0177]
Next, the matter of thinning the filters will be described. In an electronic imaging apparatus, an infrared absorption filter having a certain thickness is generally inserted on the object side of the imaging element so that infrared light does not enter the imaging surface. Consider replacing this with a thin coating. Of course, it becomes thinner, but there is a side effect. The transmittance (τ) at a wavelength of 600 nm is closer to the object side than the image pickup device located behind the zoom lens system.₆₀₀) Is at least 80% and the transmittance at 700 nm (τ₇₀₀) Is less than 8%, the transmittance in the near-infrared region of 700 nm or more is lower than that of the absorption type, and the transmittance on the red side is relatively higher. The tendency of magenta on the blue-violet side, which is a drawback of a solid-state imaging device such as a CCD having a color filter, is mitigated by gain adjustment, and color reproduction comparable to that of a solid-state imaging device such as a CCD having a primary color filter can be obtained. In addition, the color reproduction is improved not only for the primary color complementary color but also for a plant or human skin having a strong reflectance in the near-infrared region.
[0178]
That is,
(28) τ₆₀₀/ Τ₅₅₀≧ 0.8
(29) τ₇₀₀/ Τ₅₅₀≦ 0.08
It is desirable to satisfy Where τ₅₅₀Is the transmittance at a wavelength of 550 nm.
[0179]
It is more preferable that either or both of the conditions (28) and (29) are set as follows.
[0180]
(28) 'τ₆₀₀/ Τ₅₅₀≧ 0.85
(29) 'τ₇₀₀/ Τ₅₅₀≤0.05
Further, it is more preferable that one or both of the conditions (28) and (29) be as follows. In particular, it is best to perform both as follows.
[0181]
(28) "τ₆₀₀/ Τ₅₅₀≧ 0.9
(29) "τ₇₀₀/ Τ₅₅₀≦ 0.03
Another disadvantage of a solid-state imaging device such as a CCD is that the sensitivity to a wavelength of 550 nm in the near ultraviolet region is considerably higher than that of the human eye. This also makes the color blur at the edge of the image due to chromatic aberration in the near ultraviolet region stand out. In particular, it is fatal if the size of the optical system is reduced. Therefore, the transmittance at a wavelength of 400 nm (τ₄₀₀) At 550 nm (τ₅₅₀) Below 0.08, the transmission at 440 nm (τ₄₄₀) At 550 nm (τ₅₅₀If an absorber or a reflector having a ratio of greater than 0.4) is inserted in the optical path, the wavelength range necessary for color reproduction is not lost (while maintaining good color reproduction), and noise such as color bleeding. Is considerably reduced.
[0182]
That is,
(30) τ₄₀₀/ Τ₅₅₀≦ 0.08
(31) τ₄₄₀/ Τ₅₅₀≧ 0.4
It is desirable to satisfy
[0183]
It is more preferable that either or both of the conditions (30) and (31) are set as follows.
[0184]
(30) 'τ₄₀₀/ Τ₅₅₀≦ 0.06
(31) 'τ₄₄₀/ Τ₅₅₀≧ 0.5
Further, it is more preferable that one or both of the conditions (30) and (31) be as follows. In particular, it is best to perform both as follows.
[0185]
(30) "τ₄₀₀/ Τ₅₅₀≦ 0.04
(31) "τ₄₄₀/ Τ₅₅₀≧ 0.6
The filter is preferably installed between the imaging optical system and the image sensor.
[0186]
On the other hand, in the case of the complementary color filter, since the transmitted light energy is high, the sensitivity is substantially higher than that of the CCD with the primary color filter and the resolution is also advantageous. It is.
[0187]
In order to make the optical system short and thin, it is preferable to make the other optical low-pass filter as thin as possible. In general, an optical low-pass filter utilizes the birefringence effect of a uniaxial crystal such as quartz, but the angle formed by the crystal axis with respect to the optical axis of the zoom lens is in the range of 35 ° to 55 °. And when a plurality of or single crystal optical low-pass filters having different directions when the respective crystal axes are projected on the image plane are included, the thickness t of the filter having the largest thickness along the optical axis of the zoom lens among them._LPF(Mm) should satisfy the following condition.
[0188]
(32) 0.08 <t_LPF/A<0.16 (when a <4 μm)
0.075 <t_LPF/A<0.15 (when a <3 μm)
Where t_LPF(Mm) is the thickness of the optical low-pass filter which is thickest along the optical axis of the zoom lens and has one crystal axis in the range of 35 ° to 55 ° with respect to the optical axis, and a is the horizontal pixel pitch of the electronic image sensor ( (Unit: μm).
[0189]
The thickest one of the optical low-pass filters composed of one or a plurality of filters is set so that the contrast is theoretically zero at the Nyquist limit frequency, and approximately a / 5.88 ( mm). When the thickness is larger than this, the effect of preventing false signals such as moiré fringes is effective, but the resolution of the electronic image sensor cannot be sufficiently exhibited. When the thickness is thinner, false signals such as moiré fringes cannot be sufficiently removed. However, false signals such as moiré fringes are also closely related to the imaging performance of a photographic lens such as a zoom lens, and when the imaging performance is high, false signals such as moiré fringes are likely to occur. It is better to set it a little thicker, and in the opposite case a little thinner.
[0190]
On the other hand, as the pixel pitch decreases, the contrast of the frequency component equal to or higher than the Nyquist limit decreases due to the influence of the diffraction of the imaging lens system, so that the generation of false signals such as moire fringes decreases. Therefore, it is preferable to make the thickness a few% to several tens% smaller than a / 5.88 (mm), because the contrast at a spatial frequency lower than the frequency corresponding to the Nyquist limit is improved.
[0191]
It is better to do as follows.
[0192]
(32) '0.075 <t_LPF/A<0.15° (when a <4 μm)
0.07 <t_LPF/A<0.14 (when a <3 μm)
Further, the following is best.
[0193]
(32) "$ 0.07 <t_LPF/A<0.14 (when a <4 μm)
0.065 <t_LPF/A<0.13 (when a <3 μm)
Also, when a <4 μm, the optical low-pass filter is difficult to process if it is too thin, so that it is not too thin, that is, even if the upper limit of the conditions (32), (32) ′, and (32) ″ is exceeded. Another method of increasing the spatial frequency (cutoff frequency) at which the contrast is zero is that the angle between the crystal axis of the optical low-pass filter and the optical axis of the zoom lens ranges from 15 ° to 35 °. Alternatively, the angle may be from 55 ° to 75 °, or the optical low-pass filter may be omitted in some cases. When the angle becomes 0 ° or 90 °, separation does not occur (however, in the case of 90 °, there is a speed difference between the two and a phase difference occurs ... the principle of a λ / 4 plate).
[0194]
Further, as described above, when the pixel pitch is small, the imaging performance of a high spatial frequency corresponding to the diffraction is deteriorated due to the influence of diffraction, and it is difficult to increase the F number. Therefore, only two types of aperture stop when used as a camera are available: an aperture that is greatly deteriorated due to geometrical aberration, and an aperture value near the diffraction limit. In that case, the above-mentioned optical low-pass filter may be omitted.
[0195]
Especially when the pixel pitch is small and the imaging performance at the time of opening is the best, as a means for regulating the size of the light beam incident on the imaging surface, the inner diameter is variable, or a method of replacing the inner diameter with a different one is not used. An aperture stop whose inner diameter is always fixed may be used. In that case, at least one of the lens surfaces adjacent to the aperture stop faces the convex surface toward the aperture stop, and if any of the adjacent lens surfaces penetrates the inner diameter of the aperture stop, the lens is wasted. There is no space, which contributes to shortening the overall length of the optical system. An aperture stop is an optical element having a transmittance of 90% or less (preferably, both the entrance surface and the exit surface are preferably flat) in any space including the optical axis separated by at least one lens surface. It is preferable to have a means for replacing the optical element with another optical element having a different transmittance.
[0196]
Alternatively, a plurality of apertures having a fixed aperture size are provided, and one of them is placed in any optical path between the most image-side lens surface of the first group and the most object-side lens surface of the third group. An electronic imaging device capable of adjusting the illuminance of the image plane by being insertable and being replaceable with another one is provided. It is preferable to adjust the light amount so as to have a medium that is different and less than 80%. Alternatively, in the case where the adjustment is performed so that the light amount corresponds to the F value such that a (μm) / F number <0.4, a medium in which the transmittance for 550 nm is different from each other and less than 80% is provided in the opening. It is good to be an electronic imaging device having. For example, if the aperture value is outside the range of the above condition from the open value, a medium without the medium or a dummy medium having a transmittance of 91% or more for 550 nm is set. Instead, it is better to adjust the light amount with something like an ND filter.
[0197]
In addition, it is also possible to arrange the plurality of apertures so that their diameters are reduced in inverse proportion to the F value, and to arrange optical low-pass filters having different frequency characteristics in the apertures instead of the ND filters. Good. Since the diffraction deterioration increases as the aperture is stopped down, the frequency characteristic of the optical filter is preferably set higher as the aperture diameter becomes smaller.
[0198]
When F> a is satisfied in the relationship between the open F value at the wide angle end and the pixel pitch a μm to be used, the optical low-pass filter may not be provided. That is, all the media on the optical path between the zoom lens system and the electronic imaging device may be only air or an amorphous medium. This is because there is almost no frequency component that can cause aliasing due to the deterioration of the imaging characteristics due to diffraction and geometric aberration.
[0199]
It should be noted that the above-described limitation of each conditional expression can naturally be applied to the limitation of only the upper limit or the limitation of only the lower limit. Further, the value corresponding to the conditional expression in each of the embodiments described later can also be changed to the upper limit or the lower limit of each conditional expression.
[0200]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, Examples 1 to 13 of the zoom lens according to the present invention will be described. FIGS. 1 to 13 show lens sectional views of Examples 1 to 13 at the wide-angle end (a), in the intermediate state (b), and at the telephoto end (c), respectively, when focusing on an object point at infinity. 1 to 12, the first lens group is G1, the aperture is S, the second lens group is G2, the third lens group is G3, the fourth lens group is G4, the optical low-pass filter is LF, and the electronic image pickup device is used. The cover glass of a CCD is indicated by CG, and the image plane of the CCD is indicated by I. The parallel flat plate in which the optical path bending prism in the first lens group G1 is developed is indicated by P. In FIG. 13, the 1-1 lens group is G1-1, the 1-2 lens group is G1-2, the optical path bending prism is P, the second lens group is G2, the third lens group is G3, and the fourth lens group. The lens group is denoted by G4, the near-infrared cut coat surface is denoted by IC, the optical low-pass filter is denoted by LF, the cover glass of the CCD which is an electronic image pickup device is denoted by CG, and the image surface of the CCD is denoted by I. The near-infrared cut coat surface IC, the optical low-pass filter LF, and the cover glass CG are fixedly arranged between the final group G4 and the image plane I. For these examples, the maximum thickness of the optical low-pass filter LF will be described later. For the near-infrared sharp cut coat, for example, the coat may be applied directly to the optical low-pass filter LF, or an infrared cut absorption filter may be separately provided, or the transparent flat plate may be provided on the incident surface. A near infrared sharp cut coat may be used.
[0201]
As a typical example, the optical path bending prism P is configured as a reflective prism that bends the optical path by 90 ° as shown in FIG. 14 as a representative example, as shown in FIG. You. In addition, the aspect ratio of the effective imaging area in Examples 1 to 13 is 3: 4, and the bending direction is the horizontal direction.
[0202]
As shown in FIG. 1, the zoom lens according to the first embodiment includes a first lens group G1 including a negative meniscus lens convex to the object side, an optical path bending prism P, a biconcave negative lens, and a biconvex positive lens. An aperture stop S, a second lens group G2 including a biconvex positive lens, a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens, a third lens group G3 including one biconvex positive lens, and a biconvex positive lens 1 When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens unit G1 and the fourth lens unit G4 are fixed, and the second lens unit G2 is together with the aperture stop S on the object side. Then, the third lens group G3 moves to the object side while temporarily widening the interval with the second lens group G2 and then contracting. In order to focus on a short-distance subject, the third lens group G3 is extended toward the object side.
[0203]
The aspherical surface is used for three surfaces of the image surface side of the biconcave negative lens of the first lens unit G1, the object side surface of the second lens unit G2, and the image surface side of the fourth lens unit G4. ing.
[0204]
As shown in FIG. 2, the zoom lens according to the second embodiment includes a negative meniscus lens convex to the object side, an optical path bending prism P, a negative meniscus lens convex to the object side, and a positive meniscus lens convex to the object side. A first lens group G1, an aperture stop S, a second lens group G2 comprising a cemented lens of a negative meniscus lens convex to the object side and a biconvex positive lens, a positive meniscus lens convex to the object side and a convex lens to the object side. A third lens group G3 composed of a cemented lens of a negative meniscus lens and a positive meniscus lens convex on the object side, and a fourth lens group G4 composed of one positive meniscus lens convex on the image plane side. When zooming to the end, the first lens group G1 and the fourth lens group G4 are fixed, the second lens group G2 moves to the object side together with the aperture stop S, and the third lens group G3 is moved to the second lens group G2. Widen the interval between While moving toward the object side. In order to focus on a short-distance subject, the third lens group G3 is extended toward the object side.
[0205]
The aspherical surface is the image-side surface of the negative meniscus lens immediately after the optical path bending prism P of the first lens unit G1, the object-side surface of the third lens unit G3, and the image-side surface of the fourth lens unit G4. Are used on three sides.
[0206]
As shown in FIG. 3, the zoom lens according to the third embodiment includes a negative meniscus lens convex to the object side, an optical path bending prism P, a negative meniscus lens convex to the object side, and a positive meniscus lens convex to the object side. A first lens group G1, an aperture stop S, a second lens group G2 including a cemented lens of a negative meniscus lens convex to the object side and a biconvex positive lens, a meniscus lens convex to the object side, and a biconvex positive lens. The third lens unit G3 includes a cemented lens of a negative meniscus lens convex on the image surface side, and the fourth lens unit G4 includes one biconvex positive lens. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, The first lens group G1 and the fourth lens group G4 are fixed, the second lens group G2 moves to the object side together with the aperture stop S, and the third lens group G3 temporarily widens the interval with the second lens group G2 and then contracts it. Move to object sideIn order to focus on a short-distance subject, the third lens group G3 is extended toward the object side.
[0207]
The aspherical surface is the image-side surface of the negative meniscus lens immediately after the optical path bending prism P of the first lens unit G1, the object-side surface of the third lens unit G3, and the image-side surface of the fourth lens unit G4. Are used on three sides.
[0208]
As shown in FIG. 4, the zoom lens according to the fourth embodiment includes a negative meniscus lens convex on the object side, an optical path bending prism P, a negative meniscus lens convex on the object side, and a positive meniscus lens convex on the object side. A first lens group G1, an aperture stop S, a cemented lens of a positive meniscus lens convex to the object side and a negative meniscus lens convex to the object side, and a bi-convex positive lens, a bi-convex positive lens. A third lens group G3 composed of a cemented lens of a lens and a biconcave negative lens, and a fourth lens group G4 composed of one biconvex positive lens. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 is used. , The fourth lens group G4 is fixed, the second lens group G2 moves to the object side together with the aperture stop S, and the third lens group G3 moves to the object side while temporarily widening the gap with the second lens group G2 and then contracting. I do. In order to focus on a short-distance subject, the third lens group G3 is extended toward the object side.
[0209]
The aspherical surface is the image-side surface of the negative meniscus lens immediately after the optical path bending prism P of the first lens unit G1, the object-side surface of the second lens unit G2, and the object-side surface of the fourth lens unit G4. Used on three sides.
[0210]
As shown in FIG. 5, the zoom lens according to the fifth embodiment includes a negative meniscus lens convex to the object side, an optical path bending prism P, a negative meniscus lens convex to the object side, and a positive meniscus lens convex to the object side. A first lens group G1, an aperture stop S, a cemented lens of a positive meniscus lens convex on the object side and a negative meniscus lens convex on the object side, and a second lens group G2 composed of a biconvex positive lens on the object side. A third lens group G3 consisting of one convex positive meniscus lens, and a fourth lens group G4 consisting of a cemented lens of a biconvex positive lens and a negative meniscus lens convex on the image side, zooming from the wide-angle end to the telephoto end. In this case, the first lens group G1 and the fourth lens group G4 are fixed, the second lens group G2 moves to the object side together with the aperture stop S, and the third lens group G3 temporarily moves away from the second lens group G2. While spreading the image side Moved, then it moves toward the object side with a decreasing distance between the second lens group G2. In order to focus on a short-distance subject, the third lens group G3 is extended toward the object side.
[0211]
The aspherical surface is the image-side surface of the negative meniscus lens immediately after the optical path bending prism P of the first lens group G1, the most object-side surface of the second lens group G2, the object-side surface of the third lens group G3, The fourth lens group G4 is used on the four surfaces closest to the object side.
[0212]
As shown in FIG. 6, the zoom lens according to the sixth embodiment includes a negative meniscus lens convex to the object side, an optical path bending prism P, a negative meniscus lens convex to the object side, and a positive meniscus lens convex to the object side. A first lens group G1, an aperture stop S, a cemented lens of a positive meniscus lens convex on the object side and a negative meniscus lens convex on the object side, and a second lens group G2 composed of a biconvex positive lens on the object side. A third lens group G3 consisting of one convex positive meniscus lens, and a fourth lens group G4 consisting of a cemented lens of a biconvex positive lens and a negative meniscus lens convex on the image side, zooming from the wide-angle end to the telephoto end. In this case, the first lens group G1 and the fourth lens group G4 are fixed, the second lens group G2 moves to the object side together with the aperture stop S, and the third lens group G3 temporarily moves away from the second lens group G2. While spreading the image side Moved, then it moves toward the object side with a decreasing distance between the second lens group G2. In order to focus on a short-distance subject, the third lens group G3 is extended toward the object side.
[0213]
The aspherical surface is the image-side surface of the negative meniscus lens immediately after the optical path bending prism P of the first lens group G1, the most object-side surface of the second lens group G2, and the most object-side surface of the fourth lens group G4. Are used on three sides.
[0214]
As shown in FIG. 7, the zoom lens according to the seventh embodiment includes a negative meniscus lens convex to the object side, an optical path bending prism P, a negative meniscus lens convex to the object side, and a positive meniscus lens convex to the object side. A first lens group G1, an aperture stop S, a cemented lens of a positive meniscus lens convex on the object side and a negative meniscus lens convex on the object side, and a second lens group G2 composed of a biconvex positive lens on the object side. A third lens group G3 consisting of one convex positive meniscus lens, and a fourth lens group G4 consisting of a cemented lens of a negative meniscus lens convex on the object side and a biconvex positive lens, zooming from the wide-angle end to the telephoto end. At this time, the first lens group G1 and the fourth lens group G4 are fixed, the second lens group G2 moves to the object side together with the aperture stop S, and the third lens group G3 temporarily sets the distance from the second lens group G2. Image side while spreading Moved, then it moves toward the object side with a decreasing distance between the second lens group G2. In order to focus on a short-distance subject, the third lens group G3 is extended toward the object side.
[0215]
The aspherical surface is the surface of the negative meniscus lens closest to the object side of the first lens group G1 on the image side, the surface of the second lens group G2 closest to the object side, and the surface of the fourth lens group G4 closest to the image side. Used for surfaces.
[0216]
As shown in FIG. 8, the zoom lens according to the eighth embodiment includes a negative meniscus lens convex on the object side, an optical path bending prism P, and a cemented lens of a biconcave negative lens and a positive meniscus lens convex on the object side. A first lens group G1, an aperture stop S, a cemented lens of a positive meniscus lens convex to the object side and a negative meniscus lens convex to the object side, and a second lens group G2 composed of a biconvex positive lens. A third lens group G3 consisting of one positive meniscus lens, and a fourth lens group G4 consisting of a cemented lens of a biconvex positive lens and a negative meniscus lens convex on the image surface side, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. Is that the first lens group G1 and the fourth lens group G4 are fixed, the second lens group G2 moves to the object side together with the aperture stop S, and the third lens group G3 temporarily widens the gap with the second lens group G2. While moving to the image side Then move to the object side with a decreasing distance between the second lens group G2. In order to focus on a short-distance subject, the third lens group G3 is extended toward the object side.
[0219]
The aspheric surface is used for the three surfaces of the negative meniscus lens of the first lens group G1 on the image side, the most object side surface of the second lens group G2, and the most object side surface of the fourth lens group G4. I have.
[0218]
As shown in FIG. 9, the zoom lens according to the ninth embodiment includes a negative meniscus lens convex on the object side, an optical path bending prism P, a negative meniscus lens convex on the image plane side, and a positive meniscus lens convex on the image plane side. A first lens group G1, an aperture stop S, a biconvex positive lens, and a second lens group G2, a cemented lens of a convex plano-lens and a plano-concave negative lens, and a bi-convex positive lens. A third lens group G3, a fourth lens group G4 including a cemented lens of a biconvex positive lens and a negative meniscus lens convex on the image side, and when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 The fourth lens group G4 is fixed, the second lens group G2 moves to the object side together with the aperture stop S, and the third lens group G3 moves to the object side while temporarily widening the interval with the second lens group G2 and then contracting. . In order to focus on a short-distance subject, the third lens group G3 is extended toward the object side.
[0219]
The three aspheric surfaces are the image-side surface of the negative meniscus lens closest to the object side of the first lens group G1, the object-side surface of the second lens group G2, and the object-side surface of the fourth lens group G4. It is used for
[0220]
As shown in FIG. 10, the zoom lens according to the tenth embodiment includes a negative meniscus lens convex on the object side, an optical path bending prism P, a biconcave negative lens, and a positive meniscus lens convex on the object side. A second lens group G2 including a lens group G1, an aperture stop S, a cemented lens of a positive meniscus lens convex to the object side and a negative meniscus lens convex to the object side, and a positive meniscus convex to the object side A third lens group G3 consisting of one lens, and a fourth lens group G4 consisting of a cemented lens of a negative meniscus lens convex on the image side and a positive meniscus lens convex on the image side, changing from the wide-angle end to the telephoto end. At the time of magnification, the first lens group G1 and the fourth lens group G4 are fixed, the second lens group G2 moves to the object side together with the aperture stop S, and the third lens group G3 is temporarily moved to the second lens group G2. Statue while widening the gap Move to the side, and then moves toward the object side with a decreasing distance between the second lens group G2. In order to focus on a short-distance subject, the third lens group G3 is extended toward the object side.
[0221]
The aspheric surface is the image-side surface of the biconcave negative lens immediately after the optical path bending prism P of the first lens group G1, the most object-side surface of the second lens group G2, and the object-side surface of the third lens group G3. , The fourth lens group G4 on the most image-side surface.
[0222]
As shown in FIG. 11, the zoom lens according to Embodiment 11 includes a negative meniscus lens convex to the object side, an optical path bending prism P, a biconcave negative lens, and a positive meniscus lens convex to the object side. A second lens group G2 including a lens group G1, an aperture stop S, a cemented lens of a positive meniscus lens convex to the object side and a negative meniscus lens convex to the object side, and a positive meniscus convex to the object side A third lens group G3 consisting of one lens, and a fourth lens group G4 consisting of a cemented lens of a negative meniscus lens convex on the image side and a positive meniscus lens convex on the image side, changing from the wide-angle end to the telephoto end. At the time of magnification, the first lens group G1 and the fourth lens group G4 are fixed, the second lens group G2 moves to the object side together with the aperture stop S, and the third lens group G3 is temporarily moved to the second lens group G2. Statue while widening the gap Move to the side, and then moves toward the object side with a decreasing distance between the second lens group G2. In order to focus on a short-distance subject, the third lens group G3 is extended toward the object side.
[0223]
The aspherical surfaces are the four surfaces of the biconcave negative lens immediately after the optical path bending prism P of the first lens group G1, the object-side surface of the second lens group G2, and the image-side surface of the fourth lens group G4. Used for surfaces.
[0224]
As shown in FIG. 12, the zoom lens according to the twelfth embodiment includes a negative meniscus lens convex to the object side, an optical path bending prism P, a biconcave negative lens, and a positive meniscus lens convex to the object side. A second lens group G2 including a lens group G1, an aperture stop S, a cemented lens of a positive meniscus lens convex to the object side and a negative meniscus lens convex to the object side, and a positive meniscus convex to the object side The third lens group G3 includes a single lens, and the fourth lens group G4 includes a cemented lens of a negative meniscus lens convex to the object side and a biconvex positive lens. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, The first lens group G1 and the fourth lens group G4 are fixed, the second lens group G2 moves to the object side together with the aperture stop S, and the third lens group G3 temporarily increases the distance between the second lens group G2 and the image plane. Move to the side and that Moves toward the object side with a decreasing distance between the second lens group G2. In order to focus on a short-distance subject, the third lens group G3 is extended toward the object side.
[0225]
The aspherical surface is used for the three surfaces of the negative meniscus lens of the first lens group G1 on the image side, the most object side of the second lens group G2, and the most image side of the fourth lens group G4. ing.
[0226]
The first lens group G1 of Examples 1 to 12 above constitutes the lens group A of the present invention, and the second lens group G2 constitutes the lens group B of the present invention.
[0227]
As shown in FIG. 13, the zoom lens according to the thirteenth embodiment includes a first-first lens unit G1-1 including an optical path bending prism P equivalent to a concave plano-negative lens, a negative meniscus lens concave to the object side and a negative meniscus lens to the object side. A first-second lens unit G1-2 comprising a cemented lens of a concave positive meniscus lens, an aperture stop, a biconvex positive lens, a cemented lens of a positive meniscus lens convex on the object side and a negative meniscus lens convex on the object side , A third lens group G3 composed of a biconvex positive lens, and a fourth lens group G4 composed of a positive meniscus lens convex on the image surface side. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, In other words, the second lens group G2 and the third lens group G3 move to the object side while once widening the gap between them and then narrowing them.
[0228]
The aspherical surface is the object-side surface of the optical path bending prism P of the 1-1st lens group G1-1, the most object side surface of the second lens group G2, and the image plane side of the positive meniscus lens of the fourth lens group G4. It is used for three surfaces.
[0229]
In Example 13, the 1-1st lens group G1-1 and the 1-2nd lens group G1-2 constitute the lens group A of the present invention, and the second lens group G2 constitutes the lens group B of the present invention. are doing.
[0230]
The numerical data of each of the above embodiments is shown below, where the symbols are the same as above, f is the overall system focal length, 2ω is the angle of view, F_NOIs the F-number, WE is the wide-angle end, ST is the intermediate state, TE is the telephoto end, r₁, R₂... is the radius of curvature of each lens surface, d₁, D₂... is the distance between each lens surface, n_d1, N_d2... is the d-line refractive index of each lens, ν_d1, Ν_d2... is the Abbe number of each lens. The aspherical shape is represented by the following equation, where x is an optical axis where the traveling direction of light is positive, and y is a direction orthogonal to the optical axis.
[0231]
x = (y²/ R) / [1+ ｛1- (K + 1) (y / r)²｝^1/2] + A₄y⁴+ A₆y⁶+ A₈y⁸+ A₁₀y¹⁰
Where r is the paraxial radius of curvature, K is the cone coefficient, A₄, A₆, A₈, A₁₀Are the fourth, sixth, eighth and tenth order aspherical coefficients, respectively.
[0232]

[0233]

[0234]

[0235]

[0236]

[0237]

[0238]

[0239]

[0240]

[0241]

[0242]

[0243]

[0244]

15 to 18 show aberration diagrams of the above-described first to fourth embodiments when focusing on an object point at infinity. In these aberration diagrams, (a) shows the wide-angle end, (b) shows the intermediate state, and (c) shows the spherical aberration SA, astigmatism AS, distortion DT, and chromatic aberration of magnification CC at the telephoto end. In the figure, “FIY” represents the image height.
[0245]
Next, the distinction between the zoom types a to d in each of the above embodiments, and the values a and t for the conditions (1) to (31, condition (32))_LPFAnd the values of L.

[0246]

[0247]

[0248]
Note that the optical low-pass filter in the numerical data of Examples 1 to 13 has a plurality of optical filters, and further includes the thickness of an infrared cut filter or the like._LPFIs not the value of_LPFIs used.
[0249]
Here, the diagonal length L of the effective imaging surface of the electronic imaging device and the pixel interval a will be described. FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a pixel array of an electronic image sensor. R (red), G (green), and B (blue) pixels or cyan, magenta, yellow, and green (green) at pixel intervals a. Are arranged in a mosaic pattern. The effective imaging plane means an area in a photoelectric conversion plane on an imaging element used for reproducing a captured video (display on a personal computer, printing by a printer, and the like). The effective imaging surface shown in the figure is set in a smaller area than the entire photoelectric conversion surface of the imaging device in accordance with the performance of the optical system (an image circle in which the performance of the optical system can be ensured). The diagonal length L of the effective imaging plane is the diagonal length of this effective imaging plane. Note that the imaging range used for video reproduction may be variously changed. However, when the zoom lens of the present invention is used in an imaging device having such a function, the diagonal length L of the effective imaging surface changes. In such a case, the diagonal length L of the effective imaging surface in the present invention is set to the maximum value in a range that L can take.
[0250]
In each of the above embodiments, a near-infrared cut filter or an optical low-pass filter LF in which a near-infrared cut coat surface is provided on the incident surface side is provided on the image side of the final lens group. The near-infrared cut filter and the near-infrared cut coat surface are configured so that the transmittance at a wavelength of 600 nm is 80% or more and the transmittance at a wavelength of 700 nm is 10% or less. Specifically, for example, it is a multilayer film having the following 27 layers. However, the design wavelength is 780 nm.
[0251]

[0252]
The transmittance characteristics of the near-infrared sharp cut coat are as shown in FIG.
[0253]
Further, the color reproducibility of an electronic image is further improved by providing or coating a color filter on the emission surface side of the low-pass filter LF that reduces transmission of colors in a short wavelength range as shown in FIG. ing.
[0254]
Specifically, with this filter or coating, the ratio of the transmittance of the wavelength of 420 nm to the transmittance of the wavelength having the highest transmittance at a wavelength of 400 nm to 700 nm is 15% or more, and the ratio of the transmittance of 400 nm to the transmittance of the highest wavelength is not less than 15%. Is preferably 6% or less.
[0255]
As a result, it is possible to reduce the difference between the recognition of the color of the human eye and the color of the captured and reproduced image. In other words, it is possible to prevent the deterioration of the image due to the color on the short wavelength side which is hardly recognized by human eyes to be easily recognized by human eyes.
[0256]
When the ratio of the transmittance at the wavelength of 400 nm exceeds 6%, the single-wavelength castle, which is hardly recognized by human eyes, is reproduced to a wavelength recognizable. On the contrary, the transmittance of the wavelength at 420 nm is reduced. If the ratio is smaller than 15%, the reproduction of the wavelength castle recognizable by humans will be low, and the color balance will be poor.
[0257]
Such a means for limiting the wavelength is more effective in an imaging system using a complementary color mosaic filter.
[0258]
In each of the above embodiments, as shown in FIG. 21, the coating is such that the transmittance at a wavelength of 400 nm is 0%, the transmittance at 420 nm is 90%, and the transmittance peak is 100% at 440 nm.
[0259]
By multiplying the action with the near-infrared sharp cut coat described above, the transmittance at a wavelength of 450 nm is peaked at 99%, the transmittance at 400 nm is 0%, the transmittance at 420 nm is 80%, and the transmittance at 600 nm is 82%. , 700 nm is 2%. As a result, more faithful color reproduction is performed.
[0260]
The low-pass filter LF uses three types of filters having crystal axes in the directions of horizontal (= 0 °) and ± 45 ° in the azimuth angle at the time of projection on the image plane, and is overlapped in the optical axis direction. Are moiré suppressed by shifting horizontally by a μm and ± 45 ° in the direction of SQRT (１／) × a, respectively. Here, SQRT is a square route as described above and means a square root.
[0261]
On the imaging surface I of the CCD, as shown in FIG. 22, a complementary color mosaic filter in which four color filters of cyan, magenta, yellow, and green (green) are provided in a mosaic shape corresponding to the imaging pixels is provided. ing. These four types of color filters are arranged in a mosaic so that each has substantially the same number and adjacent pixels do not correspond to the same type of color filters. This enables more faithful color reproduction.
[0262]
Specifically, the complementary color mosaic filter is composed of at least four types of color filters as shown in FIG. 22, and the characteristics of the four types of color filters are preferably as follows.
[0263]
Green color filter G is wavelength G_PHas a spectral intensity peak at
Yellow color filter Y_eIs the wavelength Y_PHas a spectral intensity peak at
Cyan color filter C has wavelength C_PHas a spectral intensity peak at
Magenta color filter M has wavelength M_P1And M_P2And the following conditions are satisfied.
[0264]
510 nm <G_P<540 nm
5 nm <Y_P-G_P<35 nm
-100 nm <C_P-G_P<-5 nm
430 nm <M_P1<480 nm
580 nm <M_P2<640 nm
Further, the green, yellow, and cyan color filters have an intensity of 80% or more at a wavelength of 530 nm with respect to their respective spectral intensity peaks, and the magenta color filter has an intensity of 10% at a wavelength of 530 nm with respect to their spectral intensity peaks. From 50 to 50% is more preferable for enhancing color reproducibility.
[0265]
FIG. 23 shows an example of each wavelength characteristic in each of the above embodiments. The green color filter G has a beak of spectral intensity at 525 nm. Yellow color filter Y_eHas a peak of spectral intensity at 555 nm. The cyan color filter C has a peak of the spectral intensity at 510 nm. The magenta color filter M has peaks at 445 nm and 620 nm. In each color filter at 530 nm, G is 99% and Y is Y with respect to the peak of each spectral intensity._eIs 95%, C is 97%, and M is 38%.
[0266]
In the case of such a complementary color filter, a controller (not shown) (or a controller used for a digital camera) electrically performs the following signal processing,
Luminance signal
Y = | G + M + Y_e+ C | × 1/4
Color signal
R−Y = | (M + Y_e)-(G + C) |
BY = | (M + C)-(G + Y_e) ｜
Are converted into R (red), G (green), and B (blue) signals.
[0267]
By the way, the arrangement position of the near-infrared sharp cut coat may be any position on the optical path. The number of low-pass filters LF may be two or one as described above.
[0268]
FIG. 24 shows the details of the aperture stop in each embodiment. However, this figure shows a case of a four-group configuration, and the optical path bending prism P in the first group G1 is omitted. The aperture position on the optical axis between the first group G1 and the second group G2 of the imaging optical system can be adjusted in brightness by 0, -1, 2, -3, -4 steps. A turret 10 is arranged. The turret 10 has an opening 1A (a transmittance of 100% for a wavelength of 550 nm) having a circular and fixed space of about 4 mm in diameter, and an opening 1A for correcting −1 step. An opening 1B made of a transparent parallel flat plate having an opening area of about half of the area and having a fixed opening shape (the transmittance for a wavelength of 550 nm is 99%), a circular opening having the same area as the opening 1B, and -2 steps , -3 steps, and -4 steps are provided with

openings

1C, 1D, and 1E provided with ND filters having transmittances of 50%, 25%, and 13% for a wavelength of 550 nm, respectively.
[0269]
Then, by turning the turret 10 around the rotation axis 11, one of the apertures is arranged at the stop position to adjust the light amount.
[0270]
In addition, the effective F number F_no’Is F_noWhen ＞> a / 0.4 μm, an ND filter having a transmittance of less than 80% for a wavelength of 550 nm is disposed in the opening. Specifically, in the first embodiment, the effective F-number at the telephoto end satisfies the above expression when the effective F-number of -2 stops relative to the time when the aperture is fully opened (0 stops) is 9.0. Yes, and the corresponding opening at that time is 1C. Thereby, the deterioration of the image due to the diffraction phenomenon of the stop is suppressed.
[0271]
An example is shown in which a turret 10 'shown in FIG. 25A is used instead of the turret 10 shown in FIG. Brightness adjustment of 0 step, −1 step, −2 step, −3 step, and −4 step is performed at the aperture stop position on the optical axis between the first group G1 and the second group G2 of the imaging optical system. A turret 10 'that can be used is arranged. The turret 10 ′ has a fixed opening 1 A ′ having a circular shape with a diameter of about 4 mm for adjusting the 0-step and an opening having an opening area of about half the opening area of the opening 1 A ′ for the -1 step correction. There is an opening 1B 'having a fixed shape, and openings 1C', 1D ', and 1E' having fixed shapes for correcting the opening area in order of -2, -3, and -4 steps. are doing. Then, by turning the turret 10 'around the rotation axis 11, one of the apertures is arranged at the stop position to adjust the light amount.
[0272]
Further, optical low-pass filters having different spatial frequency characteristics are arranged at 1A 'to 1D' among the plurality of apertures. Then, as shown in FIG. 25 (b), the spatial frequency characteristic of the optical filter is set higher as the aperture diameter becomes smaller, thereby suppressing the deterioration of the image due to the diffraction phenomenon caused by stopping down. Each curve in FIG. 25B shows the spatial frequency characteristics of only the low-pass filter, and the characteristics including the diffraction of each aperture are set to be equal.
[0273]
Now, the electronic imaging apparatus of the present invention as described above is an imaging apparatus that forms an object image with an imaging optical system such as a zoom lens and receives the image with an imaging element such as a CCD or a silver halide film to shoot an image. The present invention can be used for a digital camera, a video camera, a personal computer as an example of an information processing device, a telephone, particularly a portable telephone which is easy to carry. Below, the embodiment is illustrated.
[0274]
26 to 28 are conceptual diagrams of a configuration in which the image forming optical system according to the present invention is incorporated in a photographing optical system 41 of a digital camera. 26 is a front perspective view showing the appearance of the digital camera 40, FIG. 27 is a rear perspective view of the same, and FIG. 28 is a sectional view showing the configuration of the digital camera 40. In this case, the digital camera 40 includes a photographing optical system 41 having a photographing optical path 42, a finder optical system 43 having a finder optical path 44, a shutter 45, a flash 46, a liquid crystal display monitor 47, and the like. When the shutter 45 is pressed, the photographing is performed in conjunction with the photographing optical system 41, for example, through the optical path bending zoom lens of the first embodiment. An object image formed by the photographing optical system 41 is formed on an imaging surface of the CCD 49 via a near-infrared cut filter and an optical low-pass filter LF. The object image received by the CCD 49 is displayed as an electronic image on a liquid crystal display monitor 47 provided on the back of the camera via the processing means 51. Further, a recording means 52 is connected to the processing means 51 so that a photographed electronic image can be recorded. The recording means 52 may be provided separately from the processing means 51, or may be configured to record and write electronically using a floppy disk, a memory card, an MO, or the like. Further, the camera may be configured as a silver halide camera in which a silver halide film is arranged instead of the CCD 49.
[0275]
Further, a finder objective optical system 53 is arranged on the finder optical path 44. An object image formed by the finder objective optical system 53 is formed on a field frame 57 of a Porro prism 55 which is an image erecting member. Behind the polyprism 55, an eyepiece optical system 59 for guiding the erect image to the observer's eyeball E is arranged. Note that cover members 50 are arranged on the entrance side of the photographing optical system 41 and the finder objective optical system 53 and on the exit side of the eyepiece optical system 59, respectively.
[0276]
In the digital camera 40 configured as described above, the photographing optical system 41 is a zoom lens having a wide angle of view, a high zoom ratio, good aberration, good brightness, and a large back focus on which filters and the like can be arranged. Performance and low cost can be realized.
[0277]
In the example of FIG. 28, a parallel flat plate is arranged as the cover member 50, but a lens having power may be used.
[0278]
Next, a personal computer, which is an example of an information processing apparatus in which the image forming optical system of the present invention is incorporated as an objective optical system, is shown in FIGS. 29 is a front perspective view of the personal computer 300 with the cover opened, FIG. 30 is a cross-sectional view of the photographing optical system 303 of the personal computer 300, and FIG. 31 is a side view of the state of FIG. As shown in FIGS. 29 to 31, the personal computer 300 includes a keyboard 301 for the processor to input information from outside, an information processing unit and a recording unit not shown, and a monitor for displaying the information to the operator. The image processing apparatus includes an image capturing system 302 and an image capturing optical system 303 for capturing an image of the operator or a surrounding image. Here, the monitor 302 may be a transmissive liquid crystal display element that illuminates from the back with a backlight (not shown), a reflective liquid crystal display element that reflects and displays light from the front, a CRT display, or the like. Although the photographing optical system 303 is built in the upper right corner of the monitor 302 in the figure, the photographing optical system 303 is not limited to this location, and may be anywhere around the monitor 302 or around the keyboard 301.
[0279]
The photographing optical system 303 has, on a photographing optical path 304, an objective lens 112 formed of, for example, an optical path bending zoom lens according to the first embodiment of the present invention, and an image sensor chip 162 that receives an image. These are built in the personal computer 300.
[0280]
Here, an optical low-pass filter LF is additionally attached on the imaging element chip 162 to be integrally formed as the imaging unit 160, and can be fitted and attached to the rear end of the lens frame 113 of the objective lens 112 with one touch. Therefore, the centering of the objective lens 112 and the image sensor chip 162 and the adjustment of the surface distance are not required, and the assembly is simplified. Further, a cover glass 114 for protecting the objective lens 112 is disposed at a tip (not shown) of the lens frame 113. The drive mechanism of the zoom lens in the lens frame 113 is not shown.
[0281]
The object image received by the image sensor chip 162 is input to the processing means of the personal computer 300 via the terminal 166, and is displayed on the monitor 302 as an electronic image. The illustrated image 305 is shown. Further, the image 305 can be displayed on a personal computer of a communication partner from a remote place via the processing means, the Internet or a telephone.
[0282]
Next, FIG. 32 shows a telephone as an example of an information processing apparatus in which the imaging optical system of the present invention is incorporated as a photographing optical system, particularly a portable telephone which is easy to carry. 32A is a front view of the mobile phone 400, FIG. 32B is a side view, and FIG. 32C is a cross-sectional view of the photographing optical system 405. As shown in FIGS. 32A to 32C, the mobile phone 400 includes a microphone unit 401 for inputting the voice of the operator as information, a speaker unit 402 for outputting the voice of the other party, and information for the operator. An input dial 403, a monitor 404 for displaying a photographed image of the operator himself / herself and the other party and information such as a telephone number, a photographing optical system 405, an antenna 406 for transmitting and receiving communication radio waves, and an image A processing unit (not shown) for processing information, communication information, input signals, and the like. Here, the monitor 404 is a liquid crystal display element. In addition, in the drawings, the arrangement position of each component is not particularly limited to these. The imaging optical system 405 includes the objective lens 112 including the optical path bending zoom lens according to the present invention, for example, which is disposed on the imaging optical path 407 according to the present invention, and the imaging element chip 162 that receives an object image. These are built into the mobile phone 400.
[0283]
Here, an optical low-pass filter LF is additionally attached on the imaging element chip 162 to be integrally formed as the imaging unit 160, and can be fitted and attached to the rear end of the lens frame 113 of the objective lens 112 with one touch. Therefore, the centering of the objective lens 112 and the image sensor chip 162 and the adjustment of the surface distance are not required, and the assembly is simplified. Further, a cover glass 114 for protecting the objective lens 112 is disposed at a tip (not shown) of the lens frame 113. The drive mechanism of the zoom lens in the lens frame 113 is not shown.
[0284]
The object image received by the imaging element chip 162 is input to a processing unit (not shown) via a terminal 166, and is displayed as an electronic image on the monitor 404, a monitor of a communication partner, or both. . When transmitting an image to a communication partner, the processing unit includes a signal processing function of converting information of an object image received by the image sensor chip 162 into a transmittable signal.
[0285]
The above-described zoom lens of the present invention and the electronic imaging apparatus using the same can be configured, for example, as follows.
[0286]
[1] A moving lens group B having a positive refracting power and moving only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and a negative refraction disposed on the object side of the moving lens group B. A fixed lens group A at the time of zooming, which is fixed at the time of zooming,
The zoom lens according to claim 1, wherein the movable lens group B includes, in order from the object side, a positive lens, a positive lens, and a negative lens.
[0287]
[2] The zoom lens according to the above 1, wherein the negative lens in the movable lens group B is cemented with the positive lens adjacent to the object side.
[0288]
[3] A moving lens group B having a positive refractive power and moving only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and a moving lens group B disposed on the object side with respect to the moving lens group B, and having a negative refraction. A fixed lens group A at the time of zooming, which is fixed at the time of zooming,
The zoom lens according to claim 1, wherein the moving lens group B includes, in order from the object side, a positive lens, a negative lens, and a positive lens.
[0289]
[4] The zoom lens according to the above item 3, wherein the negative lens in the moving lens group B is cemented with the positive lens adjacent to the object side or the image side.
[0290]
[5] The zoom lens as described in any one of [1] to [4] above, wherein a third lens group C is provided on the image side of the moving lens group B via a variable air gap.
[0291]
[6] A moving lens group B having a positive refracting power and moving only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and a negative refraction disposed on the object side of the moving lens group B. A fixed lens group A at the time of zooming, which is fixed at the time of zooming,
A third lens group C disposed on the image side of the moving lens group B with a variable air spacing, wherein the moving lens group B includes two lenses, a positive lens and a negative lens; The zoom lens according to claim 3, wherein the third lens group C includes, in order from the object side, a positive lens, a positive lens, and a negative lens.
[0292]
[7] The zoom lens according to the above item 6, wherein the negative lens of the third lens group C is cemented with the positive lens adjacent to the object side.
[0293]
[8] A moving lens group B having a positive refracting power and moving only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end; A fixed lens group A at the time of zooming, which is fixed at the time of zooming,
A third lens group C disposed on the image side of the moving lens group B with a variable air spacing, wherein the moving lens group B includes two lenses, a positive lens and a negative lens; The zoom lens according to claim 3, wherein the third lens group C includes, in order from the object side, a positive lens, a negative lens, and a positive lens.
[0294]
[9] The zoom lens according to the above item 8, wherein the negative lens in the moving lens group B is cemented with the positive lens adjacent to the object side or the image side.
[0295]
[10] Any one of the lens groups 5 to 9 described above, wherein only two lens groups including the moving lens group B are moved during the zooming or focusing operation. 2. The zoom lens according to claim 1.
[0296]
[11] The zoom lens according to any one of the above items 5 to 10, wherein the third lens group C moves during a focusing operation.
[0297]
[12] The zoom lens according to any one of the above items 5 to 11, wherein the third lens group C has a positive refractive power.
[0298]
[13] The zoom lens as described in any one of [5] to [12] above, further comprising a fourth lens group D having an aspheric surface on the image side of the third lens group C.
[0299]
[14] The zoom lens according to the above 13, wherein the fourth lens group D is fixed at the time of zooming and at the time of focusing operation.
[0300]
[15] The zoom lens according to any one of [1] to [14], wherein the variable-power fixed lens group A has a reflective optical element that bends an optical path.
[0301]
[16] The zoom lens according to the above 15, wherein the reflection optical element for bending the optical path is a prism.
[0302]
[17] The zoom lens as described in [16] above, wherein at least one of the transmission surfaces of the prism has a curvature.
[0303]
[18] The zoom lens according to the

above item

16 or 17, wherein the prism is disposed closest to the object.
[0304]
[19] The zoom lens according to any one of the above items 16 to 18, wherein the entrance surface of the prism has a concave surface facing the object side.
[0305]
[20] The zoom lens according to any one of the above items 16 to 19, wherein the prism has an aspheric incident surface.
[0306]
[21] The zoom lens according to any one of the above items 16 to 20, wherein the exit surface of the prism is a flat surface.
[0307]
[22] The fixed lens group A for zooming includes, in order from the object side, an object-side sub-group A1 having a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, an image-side sub-group A2 including the reflective optical element, and a positive lens. 16. The zoom lens according to the above 15, wherein the zoom lens comprises:
[0308]
[23] The fixed lens group A at the time of zooming comprises a prism A1 that bends an optical path having a transmission surface with a concave surface facing the object side, and a subgroup A2 that includes at least a positive lens. Zoom lens.
[0309]
[24] The zoom lens according to any one of the above items 1 to 23, wherein the following conditional expressions (1) and (2) are satisfied.
[0310]
(1) $ 0.9 <-f_A/ √ (f_W・ F_T) <2.0
(2) 1.0 <f_B/ √ (f_W・ F_T) <3.0
Where f_A, F_BIs the focal length of each of the lens units A and B, f_W, F_TAre the focal lengths of the entire zoom lens system at the wide-angle end and the telephoto end, respectively.
[0311]
[25] The zoom lens according to the above item 24, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
[0312]
(3) 0.9 <logγ_B/ Logγ <10
Where γ, γ_BAre
γ = f_T/ F_W
γ_B= Magnification of lens group B at telephoto end / magnification of lens group B at wide-angle end.
[0313]
[26] The zoom according to the above item 2, wherein the moving lens group B comprises, in order from the object side, an object-side lens component that is the positive lens and an image-side lens component that is the cemented lens that is cemented. lens.
[0314]
[27] The zoom lens according to the above item 26, wherein the following conditional expression (4) is satisfied:
[0315]
(4) $ 0.25 <R_22R/ R_22F<0.95
Where R_22F, R_22RAre the radii of curvature on the optical axis of the surface closest to the object and the surface closest to the image of the image-side lens component of the lens unit B, respectively.
[0316]
[28] An electronic imaging apparatus comprising: the zoom lens described in 27 above; and an electronic imaging element arranged on the image side thereof, and satisfying the following conditional expressions (5) and (6).
[0317]
(5) Δ−1.0 <L / R_22C<0.8
(6) 14 <ν_22F−ν_22R
Where R_22CIs the radius of curvature on the optical axis of the cemented surface of the image side lens component of the lens group B, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device used, ν_22F, Ν_22RIs the Abbe number of the medium of the image-side lens component of the lens unit B with respect to the d-line of the medium of the negative lens.
[0318]
[29] The electronic imaging device according to the above item 28, wherein the angle of view at the wide-angle end is 55 ° or more.
[0319]
[30] An electronic imaging apparatus comprising: the zoom lens described in 27 above; and an electronic imaging element arranged on the image side thereof, wherein the following conditional expressions (7) and (8) are satisfied.
[0320]
(7) −1.6 <(R_21F+ R_21R) / (R_21F-R_21R) <1.2
(8) −1.2 <L / f_2R<0.1
Where R_21F, R_21RIs the radius of curvature on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface in the object side lens component of the moving lens group B, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device,_2RIs the focal length of the image side lens component of the moving lens group B.
[0321]
[31] The zoom lens according to the above item 26, wherein the following conditional expression (9) is satisfied:
[0322]
(9) 0.6 <R_21R/ R_21F<1.0
Where R_21F, R_21RAre the radii of curvature near the optical axis of the object-side surface and the image-side surface of the object-side lens component of the moving lens unit B, respectively.
[0323]
[32] An electronic imaging apparatus comprising the zoom lens described in the above item 31 and an electronic imaging element arranged on the image side thereof, and satisfying the following conditional expressions (10) and (11).
[0324]
(10) -1.6 <L / R_22C<-0.4
(11) 20 <ν_22F−ν_22R
Where R_22CIs the radius of curvature on the optical axis of the cemented surface of the image side lens component of the lens group B, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device used, ν_22F, Ν_22RIs the Abbe number of the medium of the image-side lens component of the lens unit B with respect to the d-line of the medium of the negative lens.
[0325]
[33] The electronic imaging device according to the above item 32, wherein the angle of view at the wide-angle end is 55 ° or more.
[0326]
[34] An electronic imaging apparatus comprising the zoom lens described in the above item 31 and an electronic imaging element arranged on the image side thereof, and satisfying the following conditional expressions (12) and (13).
[0327]
(12) −1.5 <(R_22F+ R_22R) / (R_22F-R_22R) <0.2
(13) 0.05 <L / f_2R<0.5
Where R_22F, R_22RIs the radius of curvature of the image-side lens component of the lens unit B on the most object side, the radius of curvature of the most image side on the optical axis, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, f_2RIs the focal length of the image side lens component of the moving lens group B.
[0328]
[35] The zoom according to the above 7, wherein the third lens group C comprises, from the object side, an object-side lens component that is the positive lens and an image-side lens component that is the cemented lens that is cemented. lens.
[0329]
[36] The zoom lens as described in the above item 35, wherein the following conditional expression (4C) is satisfied.
[0330]
(4C) 0.25 <R_32R/ R_32F<0.75
Where R_32F, R_32RAre the radius of curvature on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface of the image side lens component of the third lens unit C, respectively.
[0331]
[37] An electronic imaging device comprising the zoom lens described in the above item 36 and an electronic imaging element arranged on the image side thereof, and satisfying the following conditional expressions (5C) and (6C).
[0332]
(5C) -1.0 <L / R_32C<0.6
(6C) 14 <ν_32F−ν_32R
Where R_32CIs the radius of curvature on the optical axis of the cemented surface of the image-side lens component of the third lens unit C, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device used, ν_32F, Ν_32RIs the Abbe number of the medium of the image-side lens component of the third lens unit C with respect to the d-line of the medium of the positive lens and the negative lens.
[0333]
[38] The electronic imaging device according to the above item 37, wherein the wide-angle end angle of view is 55 ° or more.
[0334]
[39] An electronic imaging apparatus comprising the zoom lens described in the above item 36 and an electronic imaging element arranged on the image side thereof, and satisfying the following conditional expressions (7C) and (8C).
[0335]
(7C) -1.6 <(R_31F+ R_31R) / (R_31F-R_31R) <0.4
(8C) -1.2 <L / f_3R<-0.1
Where R_31F, R_31RIs the radius of curvature on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface in the object side lens component of the third lens unit C, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, f_3RIs the focal length of the image side lens component of the third lens unit C.
[0336]
[40] The zoom lens as described in the above item 35, wherein the following conditional expression (9C) is satisfied.
[0337]
(9C) 0.6 <R_31R/ R_31F<1.0
Where R_31F, R_32RAre the radii of curvature of the object side lens component of the third lens unit C on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface, respectively.
[0338]
[41] An electronic imaging apparatus comprising the zoom lens described in the above item 40 and an electronic imaging element arranged on the image side thereof, and satisfying the following conditional expressions (10C) and (11C).
[0339]
(10C) -1.6 <L / R_32C<-0.4
(11C) 20 <ν_32F−ν_32R
Where R_32CIs the radius of curvature on the optical axis of the cemented surface of the image-side lens component of the third lens unit C, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device used, ν_32F, Ν_32RIs the Abbe number of the medium of the image-side lens component of the third lens unit C with respect to the d-line of the medium of the positive lens and the negative lens.
[0340]
[42] The electronic imaging device according to the above item 41, wherein the wide-angle end angle of view is 55 ° or more.
[0341]
[43] An electronic imaging apparatus comprising the zoom lens described in the above item 40 and an electronic imaging element arranged on the image side thereof, and satisfying the following conditional expressions (12C) and (13C).
[0342]
(12C) −1.5 <(R_32F+ R_32R) / (R_32F-R_32R) <0.2
(13C) 0.05 <L / f_3R<0.5
Where R_32F, R_32RIs the radius of curvature of the image side lens component of the third lens unit C on the most object side surface and the most image side surface on the optical axis, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, f_3RIs the focal length of the image side lens component of the third lens unit C.
[0343]
[44] The moving lens group B is composed of, in order from the object side, an object-side lens component that is the positive lens and an image-side lens component that is the cemented lens that is cemented, or the cemented lens is arranged in order from the object side. The zoom lens according to claim 4, comprising an object-side lens component that is a cemented lens and an image-side lens component that is the positive lens.
[0344]
[45] The zoom lens as described in the above item 44, wherein the following conditional expression (14) is satisfied:
[0345]
(14) 0.6 <R_21R/ R_21F<1.2
Where R_21F, R_21RAre the radii of curvature on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface in the object side lens component of the moving lens unit B, respectively.
[0346]
[46] A cemented lens comprising the zoom lens described in the above item 45 and an electronic image pickup device arranged on the image side thereof, wherein the object-side lens component is cemented to the cemented lens. The following conditional expressions (15) and (15) 16) An electronic imaging apparatus characterized by satisfying 16).
[0347]
(15) 0.3 <L / R_21C<1.6
(16) 10 <ν_21F−ν_21R
Where R_21CIs the radius of curvature on the optical axis of the cemented surface in the object-side lens component of the moving lens group B, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, ν_21F, Ν_21RIs the Abbe number of the medium of the positive lens and the medium of the negative lens in the object-side lens component of the moving lens unit B with respect to the d-line.
[0348]
[47] The electronic imaging device according to the above item 46, wherein the angle of view at the wide-angle end is 55 ° or more.
[0349]
[48] An electronic imaging apparatus comprising the zoom lens described in the above item 45 and an electronic imaging element arranged on the image side thereof, and satisfying the following conditional expressions (17) and (18).
[0350]
(17) −5.0 <(R_22F+ R_22R) / (R_22F-R_22R) <0.7
(18) 0.1 <L / f_2R<1.0
Where R_22F, R_22RIs the radius of curvature on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface of the image side lens component of the moving lens group B, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, f_2RIs the focal length of the image side lens component of the moving lens group B.
[0351]
[49] The third lens group C is composed of, in order from the object side, an object-side lens component that is the positive lens and an image-side lens component that is the cemented lens, or in order from the object side, 10. The zoom lens according to claim 9, comprising an object-side lens component as the cemented lens and an image-side lens component as the positive lens.
[0352]
[50] The zoom lens according to the above item 49, wherein the following conditional expression (14C) is satisfied.
[0353]
(14C) 0.6 <R_31R/ R_31F<1.2
Where R_31F, R_31RAre the radii of curvature on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface in the object side lens component of the third lens unit C, respectively.
[0354]
[51] A cemented lens comprising the zoom lens described in the above item 49 and an electronic image pickup device arranged on the image side thereof, wherein the object-side lens component is cemented, and the following conditional expressions (15C), (15C) 16C).
[0355]
(15C) 0.3 <L / R_31C<1.6
(16C) 10 <ν_31F−ν_31R
Where R_31CIs the radius of curvature on the optical axis of the cemented surface in the object-side lens component of the third lens unit C, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, ν_31F, Ν_31RIs the Abbe number of the medium of the positive lens and the medium of the negative lens in the object side lens component of the third lens unit C on the d-line basis.
[0356]
[52] The electronic imaging apparatus according to the above item 51, wherein the angle of view at the wide-angle end is 55 ° or more.
[0357]
[53] An electronic imaging apparatus, comprising: the zoom lens according to the above 50, and an electronic imaging element arranged on the image side thereof, and satisfying the following conditional expressions (17C) and (18C).
[0358]
(17C) −5.0 <(R_32F+ R_32R) / (R_32F-R_32R) <0.7
(18C) 0.1 <L / f_3R<1.0
Where R_22F, R_22RIs a radius of curvature of the image side lens component of the third lens unit C on the optical axis of the most object side surface and the most image side surface, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, f_3RIs the focal length of the image side lens component of the third lens unit C.
[0359]
[54] The zoom lens as described in any one of [1] to [10] above, further including a lens group that performs a focusing operation by moving the lens group on the image side of the moving lens group B.
[0360]
[55] The zoom lens as described in the above item 11, wherein the following condition (19) is satisfied.
[0361]
(19) $ 0.1 <D_FT/ F_T<1.0
Where D_FTIs the air distance on the optical axis from the moving lens unit B to the third lens unit C at the telephoto end when focusing on an object point at infinity, f_TIs the focal length of the entire zoom lens system when focusing on an object point at infinity at the telephoto end.
[0362]
[56] An electronic imaging apparatus, comprising: the zoom lens according to any one of the above items 5 to 12, and an electronic imaging element arranged on the image side thereof, and satisfying the following conditional expression (20): .
[0363]
(20) −0.4 <L / f_C<0.8
Where f_CIs the focal length of the third lens group C, and L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device.
[0364]
[57] The zoom lens according to any one of the above items 5 to 12, wherein the following condition (21) is satisfied.
[0365]
(21) $ 0.0 <M₃/ M₂<1.6
Where M₂, M₃Is the amount of movement of the moving lens unit B and the third lens unit C at the telephoto end with respect to the wide-angle end when focusing on an object point at infinity, and the movement toward the image side is positive.
[0366]
[58] An electronic imaging apparatus comprising: the zoom lens according to 13 or 14; and an electronic imaging element arranged on the image side of the zoom lens, wherein the following conditional expression (22) is satisfied.
[0367]
(22) 0.0 <L / f_D<0.7
Where f_DIs the focal length of the fourth lens group D, and L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device.
[0368]
[59] A fourth lens group, comprising: the zoom lens according to any one of the above items 5 to 12, and an electronic imaging element arranged on the image side of the zoom lens, wherein the zoom lens satisfies the following conditional expression (22): An electronic imaging apparatus, wherein D is disposed on the image side of the third lens group C.
[0369]
(22) 0.0 <L / f_D<0.7
Where f_DIs the focal length of the fourth lens group D, and L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device.
[0370]
[60] The reflective optical element according to any one of the above items 1 to 15, wherein a reflecting optical element for reflecting an optical path is disposed on the object side with respect to all the lens groups that move during zooming or focusing operation. Zoom lens.
[0371]
[61] The zoom lens as described in any one of [1] to [15] above, wherein the lens unit A fixed at the time of zooming is located closest to the object side in the zoom lens.
[0372]
[62] The lens according to the above item 15 or 61, wherein the fixed lens unit A for zooming comprises, in order from the object side, an object-side sub-unit A1, the reflective optical element, and an image-side sub-unit A2. Zoom lens.
[0373]
[63] An electronic imaging apparatus comprising: the zoom lens according to any one of the above items 22 and 62; and an electronic imaging element arranged on the image side of the zoom lens, wherein the following conditional expression (23) is satisfied: .
[0374]
(23) $ 0.8 <d / L <2.0
Here, d is the air-equivalent length from the refractive surface having a refractive power immediately before the reflective surface of the reflective optical element in the lens group A fixed at the time of zooming to the refractive surface having the refractive power immediately after the reflective surface, and L is the electronic imaging. This is the diagonal length of the effective imaging area of the element.
[0375]
[64] The angle of view in the direction of the plane including the incident optical axis incident on the reflective surface of the reflective optical element and the reflected optical axis after reflection is 22 ° to 28 °, and the following condition (23-1) 64. The electronic imaging device according to the above item 63, wherein the following is satisfied.
[0376]
(23-1) $ 1.1 <d / L <1.7
[65] The angle of view in the direction of the surface including the incident optical axis incident on the reflecting surface of the reflective optical element and the reflected optical axis after reflection is 16 ° to 22 °, and the following condition (23-2) 64. The electronic imaging device according to the above item 63, wherein the following is satisfied.
[0377]
(23-2) $ 1.2 <d / L <1.8
[66] The zoom lens according to any one of the above 15, 22, 60 and 62, wherein the reflective optical element is constituted by a prism satisfying the following condition (24).
[0378]
(24) 1.5 <n_pri
Where n_priIs the refractive index of the medium for the d-line of the prism.
[0379]
[67] The electronic imaging device according to any one of the above items 63, 64 and 65, wherein the reflective optical element is constituted by a prism satisfying the following condition (24).
[0380]
(24) 1.5 <n_pri
Where n_priIs the refractive index of the medium for the d-line of the prism.
[0381]
[68] {circle around (2)}, wherein the image-side sub-group A2 in the zooming fixed lens group A comprises two lenses, a negative lens and a positive lens, in order from the object side. The described zoom lens.
[0382]
[69] A zoom lens according to any one of the above 22, 62 or 68, and an electronic image pickup device arranged on the image side thereof, wherein the zoom lens satisfies the following conditional expression (25). Electronic imaging device.
[0383]
(25) −0.5 <L / f₁₂<0
Here, L is the diagonal length of the effective imaging area of the electronic imaging device, f₁₂Denotes the focal length of the image-side sub-unit A2 of the fixed lens unit A during zooming.
[0384]
[70] The zoom lens according to the above item 22 or 62, wherein the object-side sub-unit A1 of the zooming fixed lens unit comprises only one negative lens with the convex surface facing the object side.
[0385]
[71] The zoom lens according to the above item 70, wherein the following conditional expression (26) is satisfied.
[0386]
(26) 0 <f₁₁/ F₁₂<1.6
Where f₁₁, F₁₂Are the focal lengths of the object-side subunit A1 and the image-side subunit A2 of the fixed lens unit A during zooming, respectively.
[0387]
[72] The zoom lens according to the above item 5, wherein the third lens group C comprises one single lens.
[0388]
[73] The zoom lens as described in any one of [1] to [22], wherein the third lens group C moves toward the image side at the telephoto end rather than the wide-angle end.
[0389]
[74] The zoom lens as described in the above item 73, wherein the following conditional expression (27) is satisfied.
[0390]
(27) 0.8 <-β_Rt<2.1
Where β_RtIs a composite magnification of the moving lens unit B and the subsequent lenses at the telephoto end at the time of focusing on an object point at infinity.
[0391]
[75] The zoom lens according to any one of the above 1 to 27, 31, 35, 36, 40, 44, 48, 49, 50, 54, 55, 57, 60 to 62, 66, 68, 70 to 74 And an electronic imaging device provided on the image side of the electronic imaging device.
[0392]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a reflection optical element such as a mirror is inserted as much as possible on the object side to bend the optical path (optical axis) of the optical system, particularly the zoom lens system. While maintaining high optical specifications such as ratio, wide angle of view, small F-number, and small aberration, there is no startup time (lens extension time) when the camera is used as seen in a retractable lens barrel. In addition, the camera is preferably waterproof and dustproof, and the camera can be made extremely thin in the depth direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a zoom lens according to a first embodiment of the present invention at a wide-angle end (a), in an intermediate state (b), and at a telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity.
FIG. 2 is a sectional view of a zoom lens according to a second embodiment, which is similar to FIG.
FIG. 3 is a sectional view of a zoom lens according to a third embodiment, which is similar to FIG.
FIG. 4 is a sectional view of a zoom lens according to a fourth embodiment, which is similar to FIG.
FIG. 5 is a lens sectional view similar to FIG. 1 of a zoom lens according to a fifth embodiment.
FIG. 6 is a sectional view of a zoom lens according to a sixth embodiment, which is similar to FIG.
FIG. 7 is a sectional view of a zoom lens according to a seventh embodiment, which is similar to FIG.
FIG. 8 is a sectional view of a zoom lens according to an eighth embodiment, which is similar to FIG.
9 is a sectional view of a zoom lens according to a ninth embodiment, which is similar to FIG.
FIG. 10 is a sectional view of a zoom lens according to a tenth embodiment, similar to FIG.
FIG. 11 is a lens sectional view similar to FIG. 1 of a zoom lens according to an eleventh embodiment.
FIG. 12 is a sectional view of a zoom lens according to a twelfth embodiment, similar to FIG.
13 is a sectional view of a zoom lens according to a thirteenth embodiment, similar to FIG.
FIG. 14 is an optical path diagram when the zoom lens according to the first embodiment is bent at the time of focusing on an object point at infinity at the wide-angle end.
FIG. 15 is an aberration diagram for Example 1 upon focusing on an object point at infinity.
FIG. 16 is an aberration diagram for Example 2 upon focusing on an object point at infinity.
FIG. 17 is an aberration diagram for Example 3 upon focusing on an object point at infinity.
FIG. 18 is an aberration diagram for Example 4 upon focusing on an object point at infinity.
FIG. 19 is a diagram for describing a diagonal length of an effective imaging surface when photographing is performed by an electronic imaging device.
FIG. 20 is a diagram showing transmittance characteristics of an example of a near-infrared sharp cut coat.
FIG. 21 is a diagram illustrating transmittance characteristics of an example of a color filter provided on the exit surface side of a low-pass filter.
FIG. 22 is a diagram showing a color filter arrangement of a complementary color mosaic filter.
FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a wavelength characteristic of a complementary color mosaic filter.
FIG. 24 is a perspective view showing details of an example of a brightness stop in each embodiment.
FIG. 25 is a diagram illustrating details of another example of the aperture stop portion of each embodiment.
FIG. 26 is a front perspective view showing the appearance of a digital camera incorporating the optical path bending zoom optical system according to the present invention.
FIG. 27 is a rear perspective view of the digital camera shown in FIG. 26;
FIG. 28 is a sectional view of the digital camera shown in FIG. 26;
FIG. 29 is a front perspective view of a personal computer in which the optical path bending zoom optical system according to the present invention is incorporated as an objective optical system with a cover opened.
FIG. 30 is a sectional view of a photographic optical system of a personal computer.
FIG. 31 is a side view of the state shown in FIG. 29;
FIG. 32 is a front view, a side view, and a cross-sectional view of a photographing optical system of a mobile phone in which the optical path bending zoom optical system according to the present invention is incorporated as an objective optical system.
[Explanation of symbols]
G1-1 ... G1-1 lens group
G1-2 ... G1-2 lens group
G1: First lens group
G2: second lens group
G3: Third lens group
G4: fourth lens group
P: Optical path bending prism
S ... Aperture stop
IC: Near infrared cut coat surface
LF: Optical low-pass filter
CG: Cover glass
I ... Image plane
E: Observer eyeball
1A, 1B, 1C, 1D, 1E ... opening
1A ', 1B', 1C ', 1D', 1E '... opening
10 ... Turret
10 '... turret
11 ... Rotary axis
40 ... Digital camera
41 ... Shooting optical system
42 ... Optical path for photography
43 Finder optical system
44 ... Optical path for viewfinder
45 ... Shutter
46 ... Flash
47 ... LCD display monitor
49… CCD
50 ... Cover member
51 Processing means
52 recording means
53 Objective optical system for viewfinder
55 ... Poro prism
57… Field of view
59 ... Eyepiece optical system
112 ... Objective lens
113 ... Mirror frame
114 ... Cover glass
160 ... Imaging unit
162: Image sensor chip
166 ... terminal
300 ... PC
301 ... Keyboard
302 ... Monitor
303 photographic optical system
304: Optical path for shooting
305 ... Image
400… mobile phone
401 ... Microphone part
402: speaker unit
403… Input dial
404… Monitor
405 ... Photographing optical system
406 ... antenna
407… Shooting light path

Claims

正の屈折力を有し、広角端から望遠端にかけて変倍する際に物体側にのみ移動する移動レンズ群Ｂと、前記移動レンズ群Ｂよりも物体側に配され、負の屈折力を有し、前記変倍時に固定である変倍時固定レンズ群Ａとを有し、
前記移動レンズ群Ｂは、物体側から順に、正レンズと正レンズと負レンズの３枚のレンズにて構成されていることを特徴とするズームレンズ。A moving lens group B having a positive refractive power and moving only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end; And a variable power fixed lens group A that is fixed at the time of variable power,
The zoom lens according to claim 1, wherein the movable lens group B includes, in order from the object side, a positive lens, a positive lens, and a negative lens.

前記移動レンズ群Ｂ中の前記負レンズは、物体側に隣接する前記正レンズと接合されていることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。The zoom lens according to claim 1, wherein the negative lens in the movable lens group B is cemented with the positive lens adjacent to the object side.

正の屈折力を有し、広角端から望遠端にかけて変倍する際に物体側にのみ移動する移動レンズ群Ｂと、前記移動レンズ群Ｂよりも物体側に配され、負の屈折力を有し、前記変倍時に固定である変倍時固定レンズ群Ａとを有し、
前記移動レンズ群Ｂは、物体側から順に、正レンズと負レンズと正レンズの３枚のレンズにて構成されていることを特徴とするズームレンズ。A moving lens group B having a positive refractive power and moving only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end; And a variable power fixed lens group A that is fixed at the time of variable power,
The zoom lens according to claim 1, wherein the moving lens group B includes, in order from the object side, a positive lens, a negative lens, and a positive lens.

前記移動レンズ群Ｂ中の前記負レンズは、物体側又は像側に隣接する前記正レンズと接合されていることを特徴とする請求項３記載のズームレンズ。The zoom lens according to claim 3, wherein the negative lens in the moving lens group B is cemented with the positive lens adjacent to the object side or the image side.

正の屈折力を有し、広角端から望遠端にかけて変倍する際に物体側にのみ移動する移動レンズ群Ｂと、前記移動レンズ群Ｂよりも物体側に配され、負の屈折力を有し、前記変倍時に固定である変倍時固定レンズ群Ａとを有し、
前記移動レンズ群Ｂの像側に可変空気間隔を介して配される第３のレンズ群Ｃを有し、前記移動レンズ群Ｂは、正レンズと負レンズの２枚のレンズにて構成され、前記第３のレンズ群Ｃは、物体側から順に、正レンズ、正レンズ、負レンズの３枚のレンズにて構成されていることを特徴とするズームレンズ。A moving lens group B having a positive refractive power and moving only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end; And a variable power fixed lens group A that is fixed at the time of variable power,
A third lens group C disposed on the image side of the moving lens group B with a variable air spacing, wherein the moving lens group B includes two lenses, a positive lens and a negative lens; The zoom lens according to claim 3, wherein the third lens group C includes, in order from the object side, a positive lens, a positive lens, and a negative lens.

前記第３のレンズ群Ｃの前記負レンズは、物体側に隣接する前記正レンズと接合されていることを特徴とする請求項５記載のズームレンズ。The zoom lens according to claim 5, wherein the negative lens of the third lens group C is cemented with the positive lens adjacent to the object side.

正の屈折力を有し、広角端から望遠端にかけて変倍する際に物体側にのみ移動する移動レンズ群Ｂと、前記移動レンズ群Ｂよりも物体側に配され、負の屈折力を有し、前記変倍時に固定である変倍時固定レンズ群Ａとを有し、
前記移動レンズ群Ｂの像側に可変空気間隔を介して配される第３のレンズ群Ｃを有し、前記移動レンズ群Ｂは、正レンズと負レンズの２枚のレンズにて構成され、前記第３のレンズ群Ｃは、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズにて構成されていることを特徴とするズームレンズ。A moving lens group B having a positive refractive power and moving only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end; And a variable power fixed lens group A that is fixed at the time of variable power,
A third lens group C disposed on the image side of the moving lens group B with a variable air spacing, wherein the moving lens group B includes two lenses, a positive lens and a negative lens; The zoom lens according to claim 3, wherein the third lens group C includes, in order from the object side, a positive lens, a negative lens, and a positive lens.

前記移動レンズ群Ｂ中の前記負レンズは、物体側又は像側に隣接する前記正レンズと接合されていることを特徴とする請求項７記載のズームレンズ。The zoom lens according to claim 7, wherein the negative lens in the movable lens group B is cemented with the positive lens adjacent to the object side or the image side.

前記変倍時固定レンズ群Ａは光路を折り曲げる反射光学素子を有することを特徴とする請求項１から８の何れか１項記載のズームレンズ。The zoom lens according to any one of claims 1 to 8, wherein the fixed lens unit (A) at the time of zooming has a reflective optical element that bends an optical path.

請求項１から９の何れか１項記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを備えた電子撮像装置。An electronic imaging apparatus comprising: the zoom lens according to claim 1; and an electronic imaging element disposed on an image side of the zoom lens.