JP2007225643A - ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光軸の折り曲げや一部のレンズ群の光軸外への待避を行わずに、適度なズーム比確保でき、小型化、光学性能の確保に有利なズームレンズとそれを用いた撮像装置。
【解決手段】負の第１群Ｇ１、正の第２群Ｇ２、正の第３群Ｇ３で構成され、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間隔が変倍時に変化し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３との間隔が変倍時若しくはフォーカシング動作時に変化するズームレンズであり、広角端状態に対して望遠端状態にて、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間隔が狭くなるように、少なくとも第２群Ｇ２、第３群Ｇ３が広角端から望遠端への変倍時に物体側にのみ移動し、第１群Ｇ１は負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、第２群Ｇ２は３枚のレンズからなり、第３群Ｇ３は１枚の正レンズからなり、第１群の光軸上での厚みを規定する条件式（１）を満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置に関し、特に、屈折力配置が負、正、正タイプのズームレンズとそれを備えた撮像装置に関するものである。

近年、デジタルスチルカメラの小型化や、携帯電話への撮像機能搭載化が進み、撮像レンズもより一層の小型化、薄型化が求められている。

これらの撮影レンズには、広角端から望遠端での変倍比が２．５倍を越えるズーム倍率が望まれている。

このような薄型のズームレンズを実現するために、ズームレンズ中に反射部材を用いて光軸を垂直方向に折り曲げる方式や、ズームレンズを構成する一部のレンズ群を光軸外へ待避させる方式のズームレンズが知られている。

しかし、反射部材を用いて折り曲げる方式は、光線を折り曲げるためのスペースや、変倍比の確保のためのレンズ群を可動させるスペースが必要となる。そのため、これらのスペースはカメラ等の撮像装置の未使用時でもなくならないため、未使用時の撮像装置の体積の小型化には不利となる。また、光軸を折り曲げることで撮像装置内のレイアウトが制限される。

一方、未使用時にレンズ群の一部を待避させる方式では、レンズ群を待避させる機構を追加することになるため、光軸に対してレンズ群が偏心した際の影響を抑えることが難しい。また、レンズ群の一部を退避させるための退避駆動手段が必要となるので、未使用時の体積を抑え難く、コスト面でも不利となる。

また、通常の沈胴方式にて小型化を図ったズームレンズにおける各群のパワー配分のタイプとして、
負、正タイプのズームレンズ、
負、正、負タイプのズームレンズ、
負、正、正タイプのズームレンズ、
が知られている。

この中、負、正タイプのズームレンズは、レンズ群数が少ないので、レンズを直接保持する鏡枠の総厚みを小さくするのには有利である。しかしながら、変倍比を確保しつつ全長を小さくするためには、ズーミング時に第１レンズ群を往復移動させ、第２レンズ群が等倍結像となる領域を含むように移動させる必要がある。この場合、第２レンズ群を移動させてフォーカシングを行おうとすると、等倍結像状態を挟む前後の倍率状態にて第２レンズ群の近距離へのフォーカシング時の移動方向が逆方向となる。また、無限遠合焦時で第２レンズ群が等倍状態となるとき、近距離へのフォーカシングができない。そのため、第２レンズ群をフォーカス群には使用できない。

したがって、フォーカシングに第１レンズ群を動かすか、ズームレンズ全体を動かすことになり、フォーカシング機構も含めた鏡枠全長の増大を招き、結果として薄型化や変倍比の確保に不利となる。

それに対して、負、正、負タイプのズームレンズ、負、正、正タイプのズームレンズは、フォーカシングを第３レンズ群にて行うことで全長の増大を抑えられる点で有利となる。

その中、負、正、負タイプのズームレンズは、軸上像面直前に負の屈折力が配されるため、Ｆナンバーを小さくして明るいズームレンズを構成することには不利となる。また、最軸外光束の像面への入射角が大きくなりやすく、ＣＣＤを用いた際のシェーディングの影響を受けやすい。また、負のレンズ群にて収差が拡大され、生産でのばらつきの影響を受けやすく、安定した品質の確保を得難いといった欠点がある。

一方、負、正、正タイプのズームレンズは、上述の欠点がないので光学性能を確保しやすく、第３レンズ群の移動によりフォーカシングを行う構成とすれば、フォーカシングによる全長の変化が抑えられる。

負、正、正タイプのズームレンズの中で、第３レンズ群が広角端に対して望遠端にて像側に動くか、ほとんど動かないタイプが一般的に知られている。しかし、このような移動方式では、望遠端での第３レンズ群の位置が像面から近い位置にあるため、第３レンズ群における軸外での光線が高くなりレンズの径が大きくなりやすい。また、第３レンズ群をフォーカシング動作に移動させる構成とした場合、第３レンズ群が像面に近いとフォーカス感度（フォーカスレンズが単位移動量だけ動くときの像面位置の移動量）も低くなりやすい。そのため、必然的に第３レンズ群には強い正パワーが要求され、第３レンズ群での軸上厚みを抑えることが難しくなる。

構成枚数を少なく構成しながら、長焦点側への変倍にて第２レンズ群と第３レンズ群が物体側に動く例として、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されたものが知られている。
特開２０００−２８４１７７号公報、 特開２００１−２４２３７８号公報、 特許３，５１３，３６９号公報

しかしながら、上記何れのレンズ系も使用時の全長が長く、また、各群の厚みも大きく、沈胴時の薄型化には不利である。

また、広角端若しくは望遠端における第３レンズ群と第２レンズ群との間隔が大きく、第３レンズ群の径の小型化に不利となる。

また、特許文献１、特許文献２に記載のものは、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が広角端から望遠端にて略一定とするものであり、収差や射出瞳位置等の微調整が行い難い。

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、光軸の折り曲げや一部のレンズ群の光軸外への待避を行わずに、適度なズーム比確保でき、小型化、光学性能の確保に有利なズームレンズとそれを用いた撮像装置を提供することである。

本発明のズームレンズは、物体側より順に、負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群の３つのレンズ群で構成され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変倍時に変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変倍時若しくはフォーカシング動作時に変化するズームレンズであって、
広角端状態に対して望遠端状態にて、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が狭くなるように、少なくとも前記第２レンズ群、前記第３レンズ群が広角端から望遠端への変倍時に物体側にのみ移動し、
前記第１レンズ群は、物体側より順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、
前記第２レンズ群は３枚のレンズからなり、
前記第３レンズ群は１枚の正レンズからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．４５＜Σｄ_1G／ｆ_w ＜０．６５ ・・・（１）
ただし、Σｄ_1G：第１レンズ群の光軸上での厚み、
ｆ_w ：ズームレンズの広角端状態での焦点距離、
である。

本発明の別のズームレンズは、物体側より順に、負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群の３つのレンズ群で構成され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変倍時に変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変倍時に変化するズームレンズであって、
広角端状態に対して望遠端状態にて、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が狭くなるように、少なくとも前記第２レンズ群が広角端から望遠端への変倍時に物体側にのみ移動し、かつ、
前記第３レンズ群が広角端よりも望遠端にて物体側に位置するように移動し、
前記第１レンズ群は、物体側より順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、
前記第２レンズ群は３枚のレンズからなり、
前記第３レンズ群は１枚の正レンズからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．０４＜Ｄ₂ （ｗ）／ｆ₃ ＜０．２３ ・・・（２）
０．０４＜Ｄ₂ （ｔ）／ｆ₃ ＜０．２３ ・・・（３）
ただし、Ｄ₂ （ｗ）：広角端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
Ｄ₂ （ｔ）：望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
ｆ₃ ：第３レンズ群の焦点距離、
である。

本発明のさらに別のズームレンズは、物体側より順に、負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群の３つのレンズ群で構成され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変倍時に変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変倍時若しくはフォーカシング動作時に変化するズームレンズであって、
広角端状態に対して望遠端状態にて、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が狭くなるように、少なくとも前記第２レンズ群が広角端から望遠端への変倍時に物体側にのみ移動し、かつ、
前記第３レンズ群が広角端よりも望遠端にて物体側に位置するように移動し、
前記第１レンズ群は、物体側より順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、
前記第２レンズ群は３枚のレンズからなり、
前記第３レンズ群は１枚の正レンズからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．０４＜Ｄ₂ ／ｆ₃ ＜０．１８ ・・・（４）
ただし、Ｄ₂ ：広角端から望遠端の何れかの状態における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
ｆ₃ ：第３レンズ群の焦点距離、
である。

以下に、本発明のズームレンズにおいて、上記構成をとる理由と作用を説明する。

上記の本発明は、共通で、物体側より順に、負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群の３つのレンズ群で構成され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変倍時に変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変倍時若しくはフォーカシング動作時に変化するズームレンズであって、
広角端状態に対して望遠端状態にて、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が狭くなるように、少なくとも前記第２レンズ群が広角端から望遠端への変倍時に物体側にのみ移動し、
前記第３レンズ群が広角端よりも望遠端にて物体側に位置し
前記第３レンズ群が広角端よりも望遠端にて物体側に位置するように移動し、
前記第１レンズ群は、物体側より順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、
前記第２レンズ群は３枚のレンズからなり、
前記第３レンズ群は１枚の正レンズからなるものである。

このように構成することで、本発明では、各レンズ群の構成長を薄くし、全長に対するズーム可動範囲を確保することにより、各レンズ群のパワー構成等の負担を小さくし、薄型化と性能を両立させるものである。

すなわち、第３レンズ群が望遠端への変倍時に物体側に動くことにより、変倍時に第３レンズ群を固定とする場合や像側に動く場合に比べて、第３レンズ群の光線高を低く抑えられる。そのため、第３レンズ群の径を小さくすることができる。また、第３レンズ群を移動させることで変倍による性能の劣化を抑えることが可能となる。

小型化と光学性能調整の機能を両立するために第３レンズ群を正レンズ１枚で構成している。これによりズーム可動領域の確保ができ、さらに薄型化に貢献できる。

また、第３レンズ群と第２レンズ群との間隔を変倍時やフォーカシング動作時に可変とすることで、変倍時の収差変動の抑制や、フォーカシング時の移動レンズ枚数を抑えられる。

また、第１レンズ群は負レンズ、正レンズの２枚で構成することにより、性能を維持しながら第１レンズ群の構成長を薄くできる。これにより、鏡枠を薄くしながらもズーム可動範囲を広げることができる。

また、第２レンズ群は主たる変倍機能を担うが、この第２レンズ群を３枚のレンズで構成することにより、性能を維持しながら第２レンズ群の構成長を薄くできる。第２レンズ群を２枚で構成する場合、特に軸外収差の補正のためには両レンズ間が大きくなりやすく、かえって薄型化にし難くなったり、第３レンズ群以降の構成を複雑にすることが必要となり全体として大型化してしまう。

なお、沈胴する鏡枠構造等にする場合も、本構成であれば、各レンズ群の構成長を短くできるので有利である。

また、フォーカシング動作を第３レンズ群の移動にて行う場合、全長の増大を抑えられる効果も得ることができる。このとき、構成でも第３レンズ群が広角端よりも望遠端にて物体側に位置するので、望遠時のフォーカス感度を高くすることができ、第３レンズ群のパワーを緩められるため、肉厚を薄くすることができ、鏡枠の沈胴時の薄型に有利となる。

さらに、第３レンズ群は径が小さく１枚で構成しているので、レンズの重量が抑えることができ駆動系を簡素化することができ、鏡枠の小型化に寄与する。

なお、第３レンズ群のレンズは、プラスチックを使用して重量を減らすと、さらに好ましい。

第１（請求項１）の本発明では、第３レンズ群が広角端から望遠端への変倍時に物体側にのみ移動する構成としているので、第３レンズ群の小型化に有利となる。

また、薄型化と収差とをバランスさせるために、条件式（１）を満足するようにしている。

条件式（１）は、第１レンズ群の光軸上での厚みを規定するものである。すなわち、条件式（１）の上限の０．６５以上では、沈胴厚が厚くなってしまう。下限の０．４５以下では、像面湾曲等の補正が難しくなる。

第２（請求項２）の本発明では、第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔と第３レンズ群の焦点距離の条件式（２）、（３）を満足するようにしている。

本発明は、第２レンズ群をレンズ３枚構成、第３レンズ群をレンズ１枚構成としている。この場合、条件式（２）、（３）を満足することにより、第３レンズ群のパワーを緩和し、又は、径の小型化が容易になる。条件式（２）、（３）の下限、それぞれ０．０４、０．０４を越えると、（特に望遠時において）軸外収差の補正が難しくなり、第３レンズ群のパワーを強くするか、構成を複雑にすることが求められる。条件式（２）、（３）の上限、それぞれ０．２３、０．２３を越えると、（特に広角端において）全系の全長が長くなり好ましくない。

なお、沈胴する鏡枠構造等にする場合も、本構成であれば、各レンズ群の構成長を短くできるので有利である。

また、フォーカシングを第３レンズ群にさせることで、全長の増大を抑える効果も得ることができる。このとき、構成でも条件式（２）、（３）を満足することが望ましく、下限を越えると、繰り出し余裕量がなくなり、近距離被写体の撮影性能が劣化する。上限を越えると、フォーカス感度が鈍くなり、フォーカシングのための駆動系が大きくなったり消費電力が大きくなる。

第３（請求項３）の本発明では、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変倍時に変化し、条件式（２）、（３）を満足するものである。

変倍時に第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化することで、この可変間隔がフローティングの機能を持ち、変倍時の収差変動を抑えるの有利となる。

そして、その可変間隔について、条件式（２）、（３）を満足するように構成することで、前述のように、全長を抑えつつ収差補正を行い、また、第２レンズ群をフォーカシング移動群とした場合の小型化等に有利となる。

第４、５（請求項４、５）の本発明では、条件式（４）を満足するものである。

本発明は、第２レンズ群をレンズ３枚構成、第３レンズ群をレンズ１枚構成としている。この場合、条件式（４）を満足することにより、第３レンズ群のパワーを緩和し、又は、径の小型化が容易になる。条件式（４）の下限の０．０４を越えると、軸外収差の補正が難しくなり、第３レンズ群のパワーを強くするか構成を複雑にすることが求められる。上限の０．１８を越えると、全系の全長が長くなり好ましくない。

なお、沈胴する鏡枠構造等にする場合も、本構成であれば、各レンズ群の構成長を短くできるので有利である。

また、フォーカシングを第３レンズ群にさせることで、全長の増大を抑える効果も得ることができる。このとき、構成でも条件式（４）を満足することが望ましく、下限を越えると、繰り出し余裕量がなくなり、近距離被写体の撮影性能が劣化する。上限を越えると、フォーカス感度が鈍くなり、フォーカシングのための駆動系が大きくなったり消費電力が大きくなる。

第６（請求項６）の本発明では、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔変化量の次の条件式（５）を満足するものである。

−０．００５＜（Ｄ₂ （ｔ）−Ｄ₂ （ｗ））／ｆ_w ＜０．５ ・・・（５）
ただし、Ｄ₂ （ｗ）：広角端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
Ｄ₂ （ｔ）：望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
ｆ_w ：ズームレンズの広角端状態での焦点距離、
である。

条件式（５）の上限の０．５を越えると、広角端での第１レンズ群の光線高が高くなり、前玉径の増大を招いたり、最終レンズの径が大きくなり、小型化に不利となる。また、第３レンズ群保持枠を第２レンズ群保持枠から軸を立てて保持を行う場合、軸の長さが第３レンズ群の移動量だけ長くなり、鏡枠構造上薄型に不利になる。特に沈胴する鏡枠構造等にする場合、沈胴時の薄さを制限するため、鏡枠の薄型化が難しくなる。条件式（５）の下限の−０．００５を越えると、製造時の像面位置のばらつきに対する余裕量や、フォーカスに必要なスペースを確保することが難しくなる。

第７（請求項７）の本発明では、第２レンズ群は３枚のレンズで構成された１つの接合レンズであるものである。

鏡筒（鏡枠）の薄型を達成するには、レンズ群の薄型だけではなく、保持鏡枠部材の厚みも可能な限り薄くする必要がある。第２レンズ群の構成を接合レンズのみとすることにより、レンズを一か所のみで保持すればよく、枠の厚みを薄くでき、また、ズーム可動域も確保できるため、薄型化に有利となる。特に沈胴する鏡枠構造等にする場合、効果が大きくなる。

第８（請求項８）の本発明では、第１レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径を規定する次の条件式（６）を満足するものである。

−０．４１＜ｆ_w ／ＲＤＹ（Ｒ）_L2＜０．４１ ・・・（６）
ただし、ＲＤＹ（Ｒ）_L2：第１レンズ群の最も像側のレンズ面の光軸上曲率半径、
である。

この条件式を満足することで、第１レンズ群の像側面が平面に近づき、第１レンズ群の薄型化が達成できる。また、正レンズの入射側の面のパワーが小さくなり、収差発生を抑えられる。

第９（請求項９）の本発明では、広角端の状態よりも各群の間隔を小さくして沈胴するものである。

本発明は、各群の厚さを抑えつつ光学性能の維持に有利なものである。そのため、沈胴させることにより仕舞寸法を薄くする効果を得やすい。

第１０（請求項１０）の本発明では、フォーカシング時に第３レンズ群のみが移動するものである。

本発明は、第３レンズ群を小型化しやすく、また、フォーカス感度の維持にも有利である。そのため、第３レンズ群をフォーカス群とすると、駆動系の負担を軽減できる。

第１レンズ群でフォーカスすると、近距離のフォーカススペースを考慮する必要があり鏡枠の薄型に不利になる。第２レンズ群は収差の変動が大きくなったり、広角側と望遠側でフォーカス駆動の方向が変わったり、著しくフォーカススペースが必要な焦点距離域が存在する場合があり、構成が難しい。

第１１（請求項１１）の本発明では、変倍時に第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化するものである。

第２レンズ群と第３レンズ群との間隔がわずかに変更されることでフローティングの効果を持ち、変倍時の収差変動の抑制に有利となる。

第１２（請求項１２）の本発明では、第１レンズ群が広角端から望遠端への変倍時に像側へ移動した後に物体側へ移動するものである。

これにより、第１レンズ群に主たる像位置調整機能を持たせられる。また、変倍時に第２、第３レンズ群間隔が変化する場合は、相互に移動量を調整することで、変倍による収差変動も抑えられる。

第１３（請求項１３）の本発明では、次の条件式（７）を満足するものである。

１．４０＜Ｄ₁ （ｗ）／ｆ_w ＜２．８０ ・・・（７）
ただし、Ｄ₁ （ｗ）：広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での空気間隔、
ｆ_w ：ズームレンズの広角端状態での焦点距離、
である。

この条件式は、広角端状態における第１、第２レンズ群間隔を特定し、小型化、高変倍比化、光学性能の確保のバランスをより良好とするための条件である。下限の１．４０を越えないようにすることで、可変間隔を維持し、第１、第２レンズ群の屈折力を大きくしすぎることなく変倍比の確保を行うことに有利となる。そのため、収差補正と変倍比の維持に有利となる。上限の２．８０を越えないようにすることで、第１レンズ群での光線高が高くなることを抑え、前玉径の増大を抑えることに有利となる。若しくは、全長の増大を抑え、沈胴時の鏡枠薄型化に有利となる。

第１４（請求項１４）の本発明では、次の条件式（８）を満足するものである。

０．５＜Ｄ₂ （ｔ）／Ｄ₂ （ｗ）＜２．０ ・・・（８）
ただし、Ｄ₂ （ｗ）：広角端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
Ｄ₂ （ｔ）：望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
である。

この条件式は、第３レンズ群をフォーカシングレンズ群とした場合の、第２、第３レンズ群間隔の好ましい変化の条件について規定したものである。

下限の０．５を越えないようにすることで、第１、第２レンズ群の合成系と負屈折力の第３レンズ群とにて構成される望遠タイプの群間隔を維持し、望遠端での全長短縮に有利となる。上限の２．０を越えないようにすることで、近距離撮影時の第３レンズ群によるフォーカス移動量を抑え、鏡枠の薄型化に有利となる。

第１５（請求項１５）の本発明では、第２レンズ群は正レンズと負レンズを含むものである。

このような構成により、第２レンズ群での色収差や主点の調整等に有利となる。

また、第１６（請求項１６）の本発明のように、第２レンズ群が、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た１つの接合レンズとすることで、第２レンズ群自体の収差の低減に有利となる。

さらには、接合レンズの入射側面を、光軸上にて正屈折力を持ち、光軸から離れる程屈折力が小さくなる形状とすることで、第２レンズ群の正屈折力の確保、主点を物体側寄りにすることによる変倍比の確保を行いつつ、この面で発生しやすい球面収差補正に有利となる。

また、接合レンズの射出側面が、周辺程屈折力が小さくなる（正屈折力が弱くなるか負屈折力が強くなる）形状とすることで、像面湾曲の補正に有利となる。

また、接合レンズ中の負レンズのアッベ数が、接合レンズ中の何れかの正レンズのアッベ数よりも小さく、かつ、接合面が負レンズの凹面であり、負屈折力の接合面とすると、色収差の補正を良好に行うことができる。

つまり、接合レンズの物体側のレンズ面で主に球面収差を、真中の負レンズではその面形状よりも主にパワーとアッベ数のコントロールで色収差を、像面側のレンズ面で主に軸外収差のコントロールを実現できる。主ではないが、当然接合面での収差コントロールの効果もあるので、上記の主な効果と合わせて利用することが好ましい。

また、第１７（請求項１７）の本発明のように、第２レンズ群を、物体側から、正屈折力を持つ単レンズと、正レンズと負レンズとからなる１つの接合レンズからなる構成としてもよい。

このような構成をとると、第２レンズ群の主点を物体寄りにしやすく、望遠端の全長を抑えながら高変倍比化に有利となる。また、第２レンズ群の径の小型化にも有利である。また、上述した正レンズと負レンズとを接合した効果も得られる。

さらには、第２レンズ群の単レンズについて、像側面の屈折力よりも物体側面の屈折力が大きいレンズとすると、主点の調整による高変倍比化、軸上光束の収斂作用による第２レンズ群の小型化に有利となる。

また、接合レンズの像側面を凹面とすると、正屈折力の第３レンズ群による諸収差とのキャンセル等に有利となる。

また、第１８（請求項１８）の本発明では、第３レンズ群の焦点距離について次の条件式（９）を満足するものである。

３．８＜ｆ₃ ／ｆ_w ＜１５．０ ・・・（９）
ただし、ｆ₃ ：第３レンズ群の焦点距離、
ｆ_w ：ズームレンズの広角端状態での焦点距離、
である。

本発明は、特に第３レンズ群の移動方式により、第３レンズ群の小型化に有利な構成としている。そして、この第３レンズ群をフォーカスレンズ群とする場合、望遠端における第３レンズ群のフォーカス感度を大きくしやすいので、この第３レンズ群の屈折力が条件式（９）を満足するように適度に小さくでき、より小型化に有利となる。条件式（９）の下限の３．８を下回らないようにすることで、フォーカシングにおける第３レンズ群の移動量を抑え、薄型化に有利となる。上限の１５．０を上回らないようにすることで、第３レンズ群における屈折力が抑えられ、収差への影響を低減しやすくなる。

第１９（請求項１９）の本発明では、次の条件式（１０）を満足するものである。

０．０１＜Ｄ_3G／ｆ_t ＜０．０８ ・・・（１０）
ただし、Ｄ_3G：は第３レンズ群の軸上での肉厚、
ｆ_t ：ズームレンズの望遠端状態での焦点距離、
である。

第３レンズ群が適度な厚みの肉厚の正レンズとなるように上述の条件式（１０）を満足することが好ましい。この条件式の下限の０．０１を下回らないようにすることで、第３レンズ群に必要な正レンズの強度の確保に有利となる。上限の０．０８を上回らないようにすることで、第３レンズ群の軸上の厚みを抑え、沈胴時におけるズームレンズの小型化に有利となる。

また、第２０（請求項２０）の本発明のように、次の条件式（Ａ）を満足する構成とすることが好ましい。

２．５≦ｆ_t ／ｆ_w ＜５．５ ・・・（Ａ）
ただし、ｆ_t ：ズームレンズの望遠端状態での焦点距離、
ｆ_w ：ズームレンズの広角端状態での焦点距離、
である。

本発明は、変倍比２．５倍以上の適度な変倍比のズームレンズとすると、全系のサイズと光学性能とのバランスがとりやすく好ましい。条件式（Ａ）の下限の２．５を下回らないようにすると、一般的な使用での変倍比が満足される。上限の５．５を上回らないようにすると、収差の補正のためのレンズ枚数の増加を抑える等、低コスト化に有利となる。

また、第２１（請求項２１）の本発明のように、第２レンズ群の直前に配されると共に、変倍の際に第２レンズ群と一体で移動する明るさ絞りを有する構成とすることが好ましい。

この構成により、第１レンズ群の径の大型化を防ぐと共に、第３レンズ群から射出する軸外主光線を光軸と平行に近づけやすくなる。また、明るさ絞りの物体側には第２レンズ群がなく、明るさ絞りの像側に第２レンズ群のレンズが集中するので、第２レンズ群内のレンズ同士の相対偏心による収差劣化も抑えた構成にできる。また、明るさ絞りの移動機構も第２レンズ群と共有でき、構成の簡略化も容易に行なえる。

また、第２２（請求項２２）の本発明のように、上述の本発明何れかのズームレンズと、その像側に配され、光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備えることが好ましい。

本発明のズームレンズは、小型化、広角端での画角の確保に有利である。また、光線の撮像面への入射角の変化も抑えやすいので、上述の撮像素子を備えた撮像装置に使用することが好ましい。

上述の各発明は任意に複数を同時に満足してもよく、それにより、より良好な効果を得ることができる。

また、特定の発明に従属して記載した構成要件を他の構成に従属させた構成としてもよい。

また、各条件式についても任意に組み合わせて満足すれば、より良好な効果を得ることができる。

また、上述の効果をより良好とするため、各条件式について以下の構成とすることが好ましい。

条件式（１）について、下限値を０．５０、さらには、０．５５とするとより好ましい。

また、上限値を０．６３とするとより好ましい。

条件式（５）について、下限値を−０．００３とするとより好ましい。

また、上限値を０．４、さらには、０．３とするとより好ましい。

条件式（６）について、下限値を−０．４０、さらには、−０．３８とするとより好ましい。

また、上限値を０．４０、さらには、０．３８とするとより好ましい。

条件式（７）について、下限値を１．５とするとより好ましい。

また、上限値を２．５、さらには、２．２とするとより好ましい。

条件式（８）について、下限値を０．６とするとより好ましい。

また、上限値を１．５とするとより好ましい。

条件式（９）について、下限値を３．９とするとより好ましい。

また、上限値を１０．０、さらには、７．０とするとより好ましい。

条件式（１０）について、下限値を、０．０３とするとより好ましい。

条件式（Ａ）について、下限値を２．６、さらには、２．７とするとより好ましい。

また、上限値を４．５、さらには、３．５とするとより好ましい。

以上の本発明によると、光軸の折り曲げや一部のレンズ群の光軸外への待避を行わずに、適度なズーム比確保でき、小型化、光学性能の確保に有利なズームレンズとそれを用いた撮像装置を得ることができる。

以下、本発明のズームレンズの実施例１〜７について説明する。実施例１〜７の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）のレンズ断面図をそれぞれ図１〜図７に示す。図中、第１レンズ群はＧ１、開口絞りはＳ、第２レンズ群はＧ２、第３レンズ群はＧ３、ＩＲカットコートを施したローパスフィルター等を構成する平行平板はＦ、電子撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳ）のカバーガラスの平行平板はＣ、像面（電子撮像素子の受光面）はＩで示してある。なお、カバーガラスＣの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスＣにローパスフィルター作用を持たせるようにしてもよい。

実施例１のズームレンズは、図１に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を若干広げながら物体側に移動する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの３枚接合レンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる。開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズの最も物体側の面より像側に位置する。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの像側の面、第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズの最も物体側の面と最も像側の面、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズの物体側の面の４面に用いている。

実施例２のズームレンズは、図２に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を若干広げながら物体側に移動する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの３枚接合レンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる。開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズの最も物体側の面より像側に位置する。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの像側の面、第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズの最も物体側の面と最も像側の面、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズの物体側の面の４面に用いている。

実施例３のズームレンズは、図３に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を若干広げながら物体側に移動する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの３枚接合レンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる。開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズの最も物体側の面より像側に位置する。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズの最も物体側の面と最も像側の面、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズの両面の６面に用いている。

実施例４のズームレンズは、図４に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦若干広げ、次いで若干縮めながら物体側に移動する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの３枚接合レンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる。開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズの最も物体側の面より像側に位置する。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズの両面、第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズの最も物体側の面と最も像側の面の４面に用いている。

実施例５のズームレンズは、図５に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。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に移動する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズ１枚からなる。開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの物体側の面より像側に位置する。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの像側の面、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの物体側の面の４面に用いている。

実施例６のズームレンズは、図６に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を若干縮めながら物体側に移動する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの３枚接合レンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる。開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズの最も物体側の面より像側に位置する。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの像側の面、第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズの最も物体側の面と最も像側の面、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズの両面の５面に用いている。

実施例７のズームレンズは、図７に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦若干広げ、次いで若干縮めながら物体側に移動する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの３枚接合レンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズ１枚からなる。開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズの最も物体側の面より像側に位置する。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像側の面と正メニスカスレンズの物体側の面、第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズの最も物体側の面と最も像側の面、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面の６面に用いている。

なお、上記何れの実施例においても、フォーカシングは第３レンズ群Ｇ３の移動により行う。

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、Ｆ_NOはＦナンバー、２ωは画角、ＷＥは広角端、ＳＴは中間状態、ＴＥは望遠端、ｒ₁ 、ｒ₂ …は各レンズ面の曲率半径、ｄ₁ 、ｄ₂ …は各レンズ面間の間隔、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。

ｘ＝（ｙ² ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）² ｝^1/2 ］
＋Ａ₄ ｙ⁴ ＋Ａ₆ ｙ⁶ ＋Ａ₈ ｙ⁸ ＋Ａ₁₀ｙ¹⁰＋Ａ₁₂ｙ¹²
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ₄ 、Ａ₆ 、Ａ₈ 、Ａ₁₀、Ａ₁₂はそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数である。

実施例１
ｒ₁ = -55.947 ｄ₁ = 0.90 ｎ_d1 =1.80610 ν_d1 =40.92
ｒ₂ = 6.646 （非球面） ｄ₂ = 1.62
ｒ₃ = 11.161 ｄ₃ = 1.82 ｎ_d2 =2.00069 ν_d2 =25.46
ｒ₄ = 30.512 ｄ₄ = （可変）
ｒ₅ = ∞（絞り） ｄ₅ = -0.67
ｒ₆ = 5.808 （非球面） ｄ₆ = 3.51 ｎ_d3 =1.74320 ν_d3 =49.34
ｒ₇ = 16.319 ｄ₇ = 0.60 ｎ_d4 =1.84666 ν_d4 =23.78
ｒ₈ = 5.200 ｄ₈ = 1.36 ｎ_d5 =1.58313 ν_d5 =59.38
ｒ₉ = 26.430 （非球面） ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= 24.745 （非球面） ｄ₁₀= 1.24 ｎ_d6 =1.52542 ν_d6 =55.78
ｒ₁₁= 7929.558 ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞ ｄ₁₂= 0.50 ｎ_d7 =1.51633 ν_d7 =64.14
ｒ₁₃= ∞ ｄ₁₃= 0.50
ｒ₁₄= ∞ ｄ₁₄= 0.50 ｎ_d8 =1.51633 ν_d8 =64.14
ｒ₁₅= ∞ ｄ₁₅= 0.45
ｒ₁₆= ∞（像面）
非球面係数
第２面
Ｋ = -3.702
Ａ₄ = 1.29210×10^-3
Ａ₆ = -2.94031×10^-5
Ａ₈ = 6.63852×10^-7
Ａ₁₀= -7.48401×10^-9
第６面
Ｋ = -2.011
Ａ₄ = 1.29270×10^-3
Ａ₆ = -8.81428×10^-6
Ａ₈ = 1.57107×10^-6
Ａ₁₀= -3.88466×10^-8
第９面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 1.94125×10^-3
Ａ₆ = 3.03189×10^-5
Ａ₈ = 1.16357×10^-5
Ａ₁₀= 1.55401×10^-7
第１０面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -1.01517×10^-4
Ａ₆ = 5.70765×10^-6
Ａ₈ = 0
Ａ₁₀= 0
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 7.51 14.60 21.63
Ｆ_NO 2.88 3.86 4.84
２ω（°） 70.01 35.27 23.89
ｄ₄ 15.42 4.74 1.07
ｄ₉ 4.10 4.19 4.41
ｄ₁₁ 6.29 11.60 16.79 。

実施例２
ｒ₁ = -200.434 ｄ₁ = 0.90 ｎ_d1 =1.80610 ν_d1 =40.92
ｒ₂ = 6.474 （非球面） ｄ₂ = 1.53
ｒ₃ = 9.933 ｄ₃ = 2.02 ｎ_d2 =2.00069 ν_d2 =25.46
ｒ₄ = 21.902 ｄ₄ = （可変）
ｒ₅ = ∞（絞り） ｄ₅ = -0.63
ｒ₆ = 5.753 （非球面） ｄ₆ = 2.06 ｎ_d3 =1.80610 ν_d3 =40.92
ｒ₇ = 35.230 ｄ₇ = 1.27 ｎ_d4 =1.84666 ν_d4 =23.78
ｒ₈ = 5.202 ｄ₈ = 2.06 ｎ_d5 =1.58313 ν_d5 =59.38
ｒ₉ = 16.552 （非球面） ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= 14.000 （非球面） ｄ₁₀= 1.24 ｎ_d6 =1.52542 ν_d6 =55.78
ｒ₁₁= 41.056 ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞ ｄ₁₂= 0.50 ｎ_d7 =1.51633 ν_d7 =64.14
ｒ₁₃= ∞ ｄ₁₃= 0.50
ｒ₁₄= ∞ ｄ₁₄= 0.50 ｎ_d8 =1.51633 ν_d8 =64.14
ｒ₁₅= ∞ ｄ₁₅= 0.43
ｒ₁₆= ∞（像面）
非球面係数
第２面
Ｋ = -3.501
Ａ₄ = 1.39590×10^-3
Ａ₆ = -2.94154×10^-5
Ａ₈ = 6.73010×10^-7
Ａ₁₀= -7.13429×10^-9
第６面
Ｋ = -2.429
Ａ₄ = 1.61259×10^-3
Ａ₆ = -1.94631×10^-5
Ａ₈ = 2.01443×10^-6
Ａ₁₀= -5.44542×10^-8
第９面
Ｋ = -4.333
Ａ₄ = 2.27790×10^-3
Ａ₆ = 1.03782×10^-5
Ａ₈ = 2.09837×10^-5
Ａ₁₀= -4.69417×10^-7
第１０面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -1.47199×10^-4
Ａ₆ = 5.67379×10^-6
Ａ₈ = 4.82046×10^-7
Ａ₁₀= -1.84788×10^-8
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 7.51 14.38 21.64
Ｆ_NO 2.88 3.78 4.75
２ω（°） 69.34 35.82 23.90
ｄ₄ 16.35 5.11 1.03
ｄ₉ 4.20 4.23 4.65
ｄ₁₁ 5.83 10.66 15.58 。

実施例３
ｒ₁ = 19.064 ｄ₁ = 0.80 ｎ_d1 =1.77250 ν_d1 =49.60
ｒ₂ = 5.104 ｄ₂ = 1.87
ｒ₃ = 10.613 （非球面） ｄ₃ = 1.50 ｎ_d2 =1.82114 ν_d2 =24.06
ｒ₄ = 17.740 （非球面） ｄ₄ = （可変）
ｒ₅ = ∞（絞り） ｄ₅ = -0.50
ｒ₆ = 4.218 （非球面） ｄ₆ = 1.25 ｎ_d3 =1.80610 ν_d3 =40.92
ｒ₇ = 16.475 ｄ₇ = 0.50 ｎ_d4 =1.72825 ν_d4 =28.46
ｒ₈ = 3.000 ｄ₈ = 1.98 ｎ_d5 =1.58313 ν_d5 =59.38
ｒ₉ = 6.705 （非球面） ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= 15.406 （非球面） ｄ₁₀= 1.20 ｎ_d6 =1.52511 ν_d6 =56.22
ｒ₁₁= 679.942 （非球面） ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞ ｄ₁₂= 0.50 ｎ_d7 =1.51633 ν_d7 =64.14
ｒ₁₃= ∞ ｄ₁₃= 0.50
ｒ₁₄= ∞ ｄ₁₄= 0.50 ｎ_d8 =1.51633 ν_d8 =64.14
ｒ₁₅= ∞ ｄ₁₅= 0.40
ｒ₁₆= ∞（像面）
非球面係数
第３面
Ｋ = -13.399
Ａ₄ = 1.00692×10^-3
Ａ₆ = -5.17345×10^-5
Ａ₈ = 2.70682×10^-6
Ａ₁₀= -8.69858×10^-8
第４面
Ｋ = 4.762
Ａ₄ = -9.39622×10^-4
Ａ₆ = 1.08563×10^-5
Ａ₈ = -5.52833×10^-7
Ａ₁₀= -3.72262×10^-8
第６面
Ｋ = -1.661
Ａ₄ = 2.81854×10^-3
Ａ₆ = 3.99977×10^-5
Ａ₈ = 1.43030×10^-6
Ａ₁₀= 1.39779×10^-7
第９面
Ｋ = -1.556
Ａ₄ = 5.79158×10^-3
Ａ₆ = 5.27276×10^-4
Ａ₈ = 2.64149×10^-7
Ａ₁₀= 1.62265×10^-5
第１０面
Ｋ = -14.699
Ａ₄ = 1.27364×10^-3
Ａ₆ = 1.39733×10^-4
Ａ₈ = 2.54309×10^-5
Ａ₁₀= -7.92228×10^-7
第１１面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 6.13478×10^-4
Ａ₆ = 1.52095×10^-4
Ａ₈ = 7.94767×10^-6
Ａ₁₀= 1.36613×10^-6
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 6.61 12.75 19.11
Ｆ_NO 3.48 4.64 5.80
２ω（°） 62.40 33.44 22.45
ｄ₄ 13.97 4.45 0.90
ｄ₉ 2.98 3.71 3.63
ｄ₁₁ 5.54 9.39 13.94 。

実施例４
ｒ₁ = 69.726 ｄ₁ = 0.50 ｎ_d1 =1.69350 ν_d1 =53.21
ｒ₂ = 4.746 ｄ₂ = 1.96
ｒ₃ = 12.885 （非球面） ｄ₃ = 1.36 ｎ_d2 =1.84666 ν_d2 =23.78
ｒ₄ = 25.844 （非球面） ｄ₄ = （可変）
ｒ₅ = ∞（絞り） ｄ₅ = -0.50
ｒ₆ = 4.943 （非球面） ｄ₆ = 3.04 ｎ_d3 =1.74320 ν_d3 =49.34
ｒ₇ = 25.950 ｄ₇ = 0.50 ｎ_d4 =1.71736 ν_d4 =29.52
ｒ₈ = 3.545 ｄ₈ = 1.57 ｎ_d5 =1.51633 ν_d5 =64.14
ｒ₉ = -140.225 （非球面） ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= 36.103 ｄ₁₀= 1.08 ｎ_d6 =1.58393 ν_d6 =30.21
ｒ₁₁= 157.196 ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞ ｄ₁₂= 0.50 ｎ_d7 =1.51633 ν_d7 =64.14
ｒ₁₃= ∞ ｄ₁₃= 0.50
ｒ₁₄= ∞ ｄ₁₄= 0.50 ｎ_d8 =1.51633 ν_d8 =64.14
ｒ₁₅= ∞ ｄ₁₅= 0.60
ｒ₁₆= ∞（像面）
非球面係数
第３面
Ｋ = 2.135
Ａ₄ = -3.15464×10^-4
Ａ₆ = -1.04123×10^-5
Ａ₈ = -2.90693×10^-7
Ａ₁₀= 0
第４面
Ｋ = -1.605
Ａ₄ = -6.13441×10^-4
Ａ₆ = -1.89803×10^-5
Ａ₈ = -5.74661×10^-7
Ａ₁₀= 0
第６面
Ｋ = -1.070
Ａ₄ = 9.28135×10^-4
Ａ₆ = 1.60749×10^-5
Ａ₈ = 9.55801×10^-7
Ａ₁₀= 0
第９面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 2.77025×10^-3
Ａ₆ = 8.45677×10^-5
Ａ₈ = 2.81700×10^-5
Ａ₁₀= 0
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 6.11 11.77 17.64
Ｆ_NO 3.24 4.42 5.65
２ω（°） 70.69 36.52 24.36
ｄ₄ 10.68 3.49 0.90
ｄ₉ 3.68 3.69 3.68
ｄ₁₁ 4.04 8.76 13.77 。

実施例５
ｒ₁ = -160.146 ｄ₁ = 0.90 ｎ_d1 =1.80610 ν_d1 =40.92
ｒ₂ = 7.098 （非球面） ｄ₂ = 1.65
ｒ₃ = 10.592 ｄ₃ = 2.00 ｎ_d2 =1.84666 ν_d2 =23.78
ｒ₄ = 26.737 ｄ₄ = （可変）
ｒ₅ = ∞（絞り） ｄ₅ = -0.50
ｒ₆ = 6.763 （非球面） ｄ₆ = 2.00 ｎ_d3 =1.58913 ν_d3 =61.25
ｒ₇ = -36.924 （非球面） ｄ₇ = 0.10
ｒ₈ = 5.800 ｄ₈ = 1.50 ｎ_d4 =1.74320 ν_d4 =49.34
ｒ₉ = 8.590 ｄ₉ = 0.55 ｎ_d5 =1.84666 ν_d5 =23.78
ｒ₁₀= 3.731 ｄ₁₀= （可変）
ｒ₁₁= 18.510 （非球面） ｄ₁₁= 1.70 ｎ_d6 =1.52542 ν_d6 =55.78
ｒ₁₂= -100.022 ｄ₁₂= （可変）
ｒ₁₃= ∞ ｄ₁₃= 0.50 ｎ_d7 =1.54771 ν_d7 =62.84
ｒ₁₄= ∞ ｄ₁₄= 0.50
ｒ₁₅= ∞ ｄ₁₅= 0.50 ｎ_d8 =1.51633 ν_d8 =64.14
ｒ₁₆= ∞ ｄ₁₆= 0.47
ｒ₁₇= ∞（像面）
非球面係数
第２面
Ｋ = 0.451
Ａ₄ = -3.50597×10^-4
Ａ₆ = 1.68189×10^-6
Ａ₈ = -9.27265×10^-7
Ａ₁₀= 3.65434×10^-8
Ａ₁₂= -8.50610×10^-10
第６面
Ｋ = -0.342
Ａ₄ = -3.00803×10^-4
Ａ₆ = 1.21000×10^-5
Ａ₈ = -1.61039×10^-6
Ａ₁₀= 0
Ａ₁₂= 0
第７面
Ｋ = -16.702
Ａ₄ = -1.08960×10^-4
Ａ₆ = 1.42203×10^-5
Ａ₈ = -1.79719×10^-6
Ａ₁₀= 0
Ａ₁₂= 0
第１１面
Ｋ = -12.387
Ａ₄ = 2.18644×10^-4
Ａ₆ = 5.62619×10^-6
Ａ₈ = 0
Ａ₁₀= 0
Ａ₁₂= 0
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 7.51 12.27 21.75
Ｆ_NO 2.85 3.47 4.70
２ω（°） 69.50 41.96 23.85
ｄ₄ 16.82 7.45 0.90
ｄ₁₀ 4.71 5.24 6.22
ｄ₁₂ 5.48 8.53 14.96 。

実施例６
ｒ₁ = -2679.606 ｄ₁ = 1.00 ｎ_d1 =1.80610 ν_d1 =40.92
ｒ₂ = 3.719 （非球面） ｄ₂ = 1.02
ｒ₃ = 5.756 ｄ₃ = 2.10 ｎ_d2 =1.84666 ν_d2 =23.78
ｒ₄ = 13.814 ｄ₄ = （可変）
ｒ₅ = ∞（絞り） ｄ₅ = -0.50
ｒ₆ = 3.765 （非球面） ｄ₆ = 1.00 ｎ_d3 =1.80610 ν_d3 =40.92
ｒ₇ = 15.152 ｄ₇ = 0.50 ｎ_d4 =1.76182 ν_d4 =26.52
ｒ₈ = 3.002 ｄ₈ = 1.88 ｎ_d5 =1.51633 ν_d5 =64.14
ｒ₉ = 12.981 （非球面） ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= 6.725 （非球面） ｄ₁₀= 1.00 ｎ_d6 =1.52511 ν_d6 =56.23
ｒ₁₁= 13.188 （非球面） ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞ ｄ₁₂= 0.50 ｎ_d7 =1.51633 ν_d7 =64.14
ｒ₁₃= ∞ ｄ₁₃= 0.50
ｒ₁₄= ∞ ｄ₁₄= 0.50 ｎ_d8 =1.51633 ν_d8 =64.14
ｒ₁₅= ∞ ｄ₁₅= 0.39
ｒ₁₆= ∞（像面）
非球面係数
第２面
Ｋ = -0.809
Ａ₄ = 8.14420×10^-4
Ａ₆ = 2.31684×10^-6
Ａ₈ = -2.63770×10^-8
Ａ₁₀= 0
第６面
Ｋ = -0.759
Ａ₄ = 1.33919×10^-3
Ａ₆ = 7.55420×10^-5
Ａ₈ = 1.15979×10^-6
Ａ₁₀= 3.88227×10^-7
第９面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 2.77245×10^-3
Ａ₆ = 6.32079×10^-4
Ａ₈ = -5.51581×10^-5
Ａ₁₀= 2.88512×10^-5
第１０面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -2.56927×10^-3
Ａ₆ = -1.07060×10^-4
Ａ₈ = 2.26819×10^-5
Ａ₁₀= 9.93781×10^-7
第１１面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -3.97145×10^-4
Ａ₆ = -1.29520×10^-5
Ａ₈ = -1.87201×10^-6
Ａ₁₀= 2.25706×10^-6
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 5.23 10.00 15.17
Ｆ_NO 3.37 4.57 5.90
２ω（°） 79.23 42.60 28.30
ｄ₄ 8.86 3.04 0.90
ｄ₉ 2.16 1.72 1.50
ｄ₁₁ 4.91 9.10 13.42 。

実施例７
ｒ₁ = 31.493 ｄ₁ = 1.00 ｎ_d1 =1.80610 ν_d1 =40.92
ｒ₂ = 4.015 （非球面） ｄ₂ = 1.36
ｒ₃ = 6.467 （非球面） ｄ₃ = 1.80 ｎ_d2 =1.84666 ν_d2 =23.78
ｒ₄ = 13.950 ｄ₄ = （可変）
ｒ₅ = ∞（絞り） ｄ₅ = -0.45
ｒ₆ = 3.743 （非球面） ｄ₆ = 1.30 ｎ_d3 =1.74320 ν_d3 =49.34
ｒ₇ = 20.976 ｄ₇ = 0.50 ｎ_d4 =1.71736 ν_d4 =29.52
ｒ₈ = 3.002 ｄ₈ = 2.03 ｎ_d5 =1.51633 ν_d5 =64.14
ｒ₉ = 9.297 （非球面） ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= 19.045 （非球面） ｄ₁₀= 1.00 ｎ_d6 =1.52511 ν_d6 =56.23
ｒ₁₁= -241.584 （非球面） ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞ ｄ₁₂= 0.50 ｎ_d7 =1.51633 ν_d7 =64.14
ｒ₁₃= ∞ ｄ₁₃= 0.50
ｒ₁₄= ∞ ｄ₁₄= 0.50 ｎ_d8 =1.51633 ν_d8 =64.14
ｒ₁₅= ∞ ｄ₁₅= 0.40
ｒ₁₆= ∞（像面）
非球面係数
第２面
Ｋ = -0.788
Ａ₄ = 5.88309×10^-4
Ａ₆ = 1.25094×10^-5
Ａ₈ = -6.84764×10^-8
Ａ₁₀= 1.92475×10^-9
第３面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 2.80805×10^-10
Ａ₆ = 7.99547×10^-7
Ａ₈ = -3.58622×10^-12
Ａ₁₀= 0
第６面
Ｋ = -1.016
Ａ₄ = 2.19556×10^-3
Ａ₆ = 9.52058×10^-5
Ａ₈ = 2.20537×10^-6
Ａ₁₀= -7.19757×10^-8
第９面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 6.49949×10^-3
Ａ₆ = 6.51196×10^-4
Ａ₈ = 8.19880×10^-5
Ａ₁₀= 1.62716×10^-5
第１０面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -8.16440×10^-11
Ａ₆ = 4.00208×10^-5
Ａ₈ = 1.51332×10^-5
Ａ₁₀= 2.94028×10^-6
第１１面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 7.72945×10^-7
Ａ₆ = 5.03191×10^-5
Ａ₈ = -1.14557×10^-5
Ａ₁₀= 4.64487×10^-6
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 5.53 10.00 16.04
Ｆ_NO 3.48 4.49 5.80
２ω（°） 71.60 42.04 26.68
ｄ₄ 12.20 4.63 0.95
ｄ₉ 2.50 3.01 2.50
ｄ₁₁ 4.49 7.40 12.12 。

以上の実施例１〜７の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図８〜図１４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。各図中、“ＦＩＹ”は最大像高（ｍｍ）を示す。

次に、上記各実施例における条件式（１）〜（１０）、（Ａ）の基礎パラメータ値と各条件式の値とを示す。

実施例 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７
ｆ_w 7.51 7.51 6.61 6.11 7.51 5.23 5.53
ｆ_t 21.63 21.64 19.11 17.64 21.75 15.17 16.04
Σｄ_1G 4.34 4.45 4.17 3.81 4.55 4.12 4.16
ＲＤＹ（Ｒ）_L2 30.51 21.90 17.74 25.84 26.74 13.81 13.95
Ｄ₁ （ｗ） 14.76 15.72 13.47 10.18 16.32 8.36 11.75
Ｄ₂ （ｗ） 4.10 4.20 2.98 3.68 4.71 2.16 2.50
Ｄ₂ （中間） 4.19 4.23 3.71 3.69 5.24 1.72 3.01
Ｄ₂ （ｔ） 4.41 4.65 3.63 3.68 6.22 1.50 2.50
ｆ₃ 47.24 39.80 30.00 80.00 29.88 24.81 33.66
Ｄ_3G 1.24 1.24 1.20 1.08 1.70 1.00 1.00
（１）Σｄ_1G／ｆ_w 0.58 0.59 0.63 0.62 0.61 0.79 0.75
（２）Ｄ₂ （ｗ）／ｆ₃ 0.087 0.106 0.099 0.046 0.158 0.087 0.074
＊ Ｄ₂ （中間）／ｆ₃ 0.089 0.106 0.124 0.046 0.175 0.069 0.089
（３）Ｄ₂ （ｔ）／ｆ₃ 0.093 0.117 0.121 0.046 0.208 0.060 0.074
（５）（Ｄ₂ （ｔ）−Ｄ₂ （ｗ））／ｆ_w
0.0411 0.0601 0.0985 -0.0013 0.2009 -0.1253 0.0000 （６）ｆ_w ／ＲＤＹ（Ｒ）_L2
0.25 0.34 0.37 0.24 0.28 0.38 0.40
（７）Ｄ₁ （ｗ）／ｆ_w 1.96 2.09 2.04 1.67 2.17 1.60 2.13
（８）Ｄ₂ （ｔ）／Ｄ₂ （ｗ）
1.08 1.11 1.22 1.00 1.32 0.70 1.00
（９）ｆ₃ ／ｆ_w 6.29 5.30 4.54 13.10 3.98 4.74 6.09
（１０）Ｄ_3G／ｆ_t 0.0571 0.0573 0.0628 0.0610 0.0782 0.0659 0.0624 （Ａ）ｆ_t ／ｆ_w 2.88 2.88 2.89 2.89 2.90 2.90 2.90
。

なお、図１５〜図２１に、それぞれ上記実施例１〜７のズームレンズの未使用時の沈胴状態を示す断面図を示す。何れの実施例においても、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉの前方の平行平板Ｆとの間隔を可能な限り短縮して（もちろん、広角端の状態よりり短縮して）各レンズ群Ｇ１〜Ｇ３を像面Ｉ側に収納するようにしている。

ところで、本発明のズームレンズを用いたときに、像の歪曲は電気的にデジタル補正する。以下に、像の歪曲をデジタル補正するための基本的概念について説明する。

例えば、図２２に示すように、光軸と撮像面との交点を中心として有効撮像面の短辺に内接する半径Ｒの円周上（像高）での倍率を固定し、この円周を補正の基準とする。そして、それ以外の任意の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点を略放射方向に移動させて、半径ｒ' （ω）となるように同心円状に移動させることで補正する。例えば、図２２において、半径Ｒの円の内側に位置する任意の半径ｒ₁ （ω）の円周上の点Ｐ₁ は、円の中心に向けて補正すべき半径ｒ₁'（ω）円周上の点Ｐ₂ に移動させる。また、半径Ｒの円の外側に位置する任意の半径ｒ₂ （ω）の円周上の点Ｑ₁ は、円の中心から離れる方向に向けて補正すべき半径ｒ₂'（ω）円周上の点Ｑ₂ に移動させる。ここで、ｒ' （ω）は次のように表わすことができる。

ｒ' （ω）＝αｆｔａｎω （０≦α≦１）
ただし、ωは被写体半画角、ｆは結像光学系（本発明では、ズームレンズ）の焦点距離である。

ここで、前記半径Ｒの円上（像高）に対応する理想像高をＹとすると、
α＝Ｒ／Ｙ＝Ｒ／ｆｔａｎω
となる。

光学系は、理想的には、光軸に対して回転対称であり、すなわち歪曲収差も光軸に対して回転対称に発生する。したがって、上述のように、光学的に発生した歪曲収差を電気的に補正する場合には、再現画像上で光軸と撮像面との交点を中心とした有効撮像面の長辺に内接する半径Ｒの円の円周上（像高）の倍率を固定して、それ以外の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点を略放射方向に移動させて、半径ｒ' （ω）となるように同心円状に移動させることで補正することができれば、データ量や演算量の点で有利と考えられる。

ところが、光学像は、電子撮像素子で撮像された時点で（サンプリングのため）連続量ではなくなる。したがって、厳密には光学像上に描かれる上記半径Ｒの円も、電子撮像素子上の画素が放射状に配列されていない限り正確な円ではなくなる。つまり、離散的座標点毎に表わされる画像データの形状補正においては、上記倍率を固定できる円は存在しない。そこで、各画素（Ｘ_i ，Ｙ_j ）毎に、移動先の座標（Ｘ_i ' ，Ｙ_j ' ）を決める方法を用いるのがよい。なお、座標（Ｘ_i ' ，Ｙ_j ' ）に（Ｘ_i ，Ｙ_j ）の２点以上が移動してきた場合には、各画素が有する値の平均値をとる。また、移動してくる点がない場合には、周囲のいくつかの画素の座標（Ｘ_i ' ，Ｙ_j ' ）の値を用いて補間すればよい。

このような方法は、特にズームレンズが有する電子撮像装置において光学系や電子撮像素子の製造誤差等のために光軸に対して歪みが著しく、前記光学像上に描かれる上記半径Ｒの円が非対称になった場合の補正に有効である。また、撮像素子あるいは各種出力装置において信号を画像に再現する際に幾何学的歪み等が発生する場合等の補正に有効である。

本発明の電子撮像装置では、補正量ｒ' （ω）−ｒ（ω）を計算するために、ｒ（ω）すなわち半画角と像高との関係、あるいは、実像高ｒと理想像高ｒ' ／αとの関係が、電子撮像装置に内蔵された記録媒体に記録されている構成としてもよい。

なお、歪曲補正後の画像が短辺方向の両端において光量が極端に不足することのないようにするには、前記半径Ｒが、次の条件式を満足するのがよい。

０≦Ｒ≦０．６Ｌ_s
ただし、Ｌ_s は有効撮像面の短辺の長さである。

好ましくは、前記半径Ｒは、次の条件式を満足するのがよい。

０．３Ｌ_s ≦Ｒ≦０．６Ｌ_s
さらには、前記半径Ｒは、略有効撮像面の短辺方向の内接円の半径に一致させるのが最も有利である。なお、半径Ｒ＝０の近傍、すなわち、軸上近傍において倍率を固定した補正の場合は、実質画像数の面で若干の不利があるが、広角化しても小型化にするための効果は確保できる。

なお、補正が必要な焦点距離区間については、いくつかの焦点ゾーンに分割する。そして、該分割された焦点ゾーン内の望遠端近傍で略
ｒ' （ω）＝αｆｔａｎω
を満足する補正結果が得られる場合と同じ補正量で補正してもよい。ただし、その場合、分割された焦点ゾーン内の広角端において樽型歪曲量がある程度残存してしまう。また、分割ゾーン数を増加させてしまうと、補正のために必要な固有データを記録媒体に余計に保有する必要が生じあまり好ましくない。そこで、分割された焦点ゾーン内の各焦点距離に関連した１つ又は数個の係数を予め算出しておく。この係数は、シミュレーションや実機による測定に基づいて決定しておけばよい。そして、前記分割されたゾーン内の望遠鏡近傍で略
ｒ' （ω）＝αｆｔａｎω
を満足する補正結果が得られる場合の補正量を算出し、この補正量に対して焦点距離毎に前記係数を一律に掛けて最終的な補正量にしてもよい。

ところで、無限遠物体を結像させて得られた像に歪曲がない場合は、
ｆ＝ｙ／ｔａｎω
が成立する。ただし、ｙは像点の光軸からの高さ（像高）、ｆは結像系（本発明ではズームレンズ）の焦点距離、ωは撮像面上の中心からｙの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度（被写体半画角）である。

結像系に樽型の歪曲収差がある場合は、
ｆ＞ｙ／ｔａｎω
となる。つまり、結像系の焦点距離ｆと、像高ｙとを一定とすると、ωの値は大きくなる。

図２３〜図２５は、以上のようなズームレンズを撮影光学系４１に組み込んだ本発明によるデジタルカメラの構成の概念図を示す。図２３はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図２４は同後方正面図、図２５はデジタルカメラ４０の構成を示す模式的な断面図である。ただし、図２３と図２５においては、撮影光学系４１の非沈胴時を示している。デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２上に位置する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４上に位置するファインダー光学系４３、シャッターボタン４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７、焦点距離変更ボタン６１、設定変更スイッチ６２等を含み、撮影光学系４１の沈胴時には、カバー６０をスライドすることにより、撮影光学系４１とファインダー光学系４３とフラッシュ４６はそのカバー６０で覆われる。そして、カバー６０を開いてカメラ４０を撮影状態に設定すると、撮影光学系４１は図２５の非沈胴状態になり、カメラ４０の上部に配置されたシャッターボタン４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像が、波長域制限コートを施したローパスフィルターＦとカバーガラスＣを介してＣＣＤ４９の撮像面（光電変換面）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。

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。ファインダー用対物光学系５３は、複数のレンズ群（図の場合は３群）と正立プリズム５５ａ、５５ｂ、５５ｃからなる正立プリズム系５５とから構成され、撮影光学系４１のズームレンズに連動して焦点距離が変化するズーム光学系からなり、このファインダー用対物光学系５３によって形成された物体像は、像正立部材である正立プリズム系５５の視野枠５７上に形成される。この正立プリズム系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、接眼光学系５９の射出側にカバー部材５０が配置されている。

図２６は、上記デジタルカメラ４０の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段５１は例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部２４、一時記憶メモリ１７、画像処理部１８等からなり、記憶手段５２は例えば記憶媒体部１９等からなる。

図２６に示すように、デジタルカメラ４０は、操作部１２と、この操作部１２に接続された制御部１３と、この制御部１３の制御信号出力ポートにバス１４及び１５を介して接続された撮像駆動回路１６並びに一時記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１を備えている。

上記の一時記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１はバス２２を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路１６には、ＣＣＤ４９とＣＤＳ／ＡＤＣ部２４が接続されている。

操作部１２は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。制御部１３は、例えばＣＰＵ等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部１２を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ４０全体を制御する回路である。

ＣＣＤ４９は、本発明による撮影光学系４１を介して形成された物体像を受光する。ＣＣＤ４９は、撮像駆動回路１６により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してＣＤＳ／ＡＤＣ部２４に出力する撮像素子である。

ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４は、ＣＣＤ４９から入力する電気信号を増幅しかつアナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時記憶メモリ１７に出力する回路である。

一時記憶メモリ１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４から出力される上記ＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１８は、一時記憶メモリ１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１３から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。

記録媒体部１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１８で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。

表示部２０は、液晶表示モニター４７を備え、その液晶表示モニター４７に画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、そのＲＯＭ部から読み出された画質パラメータの中から操作部１２の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。設定情報記憶メモリ部２１は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。

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、本発明により、十分な広角域を有し、コンパクトな構成としながら、高変倍で全変倍域で結像性能が極めて安定的であるので、高性能・小型化・広角化が実現できる。

本発明は、以上のような一般的な被写体を撮影する所謂コンパクトデジタルカメラだけでなく、広い画角が必要な監視カメラや、レンズ交換式のカメラに適用してもよい。

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。 本発明のズームレンズの実施例２の図１と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例３の図１と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例４の図１と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例５の図１と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例６の図１と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例７の図１と同様の図である。 実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例４の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例５の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例６の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例７の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例１のズームレンズの未使用時の沈胴状態を示す断面図である。 実施例２のズームレンズの未使用時の沈胴状態を示す断面図である。 実施例３のズームレンズの未使用時の沈胴状態を示す断面図である。 実施例４のズームレンズの未使用時の沈胴状態を示す断面図である。 実施例５のズームレンズの未使用時の沈胴状態を示す断面図である。 実施例６のズームレンズの未使用時の沈胴状態を示す断面図である。 実施例７のズームレンズの未使用時の沈胴状態を示す断面図である。 像の歪曲をデジタル補正するための基本的概念を説明するための図である。 本発明によるデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。 図２３のデジタルカメラの後方斜視図である。 図２３のデジタルカメラの断面図である。 図２３のデジタルカメラの主要部の内部回路の構成ブロック図である。

符号の説明

Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｓ…開口絞り
Ｆ…ローパスフィルター
Ｃ…カバーガラス
Ｉ…像面
Ｅ…観察者眼球
１２…操作部
１３…制御部
１４、１５…バス
１６…撮像駆動回路
１７…一時記憶メモリ
１８…画像処理部
１９…記憶媒体部
２０…表示部
２１…設定情報記憶メモリ部
２２…バス
２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
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…シャッターボタン
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…正立プリズム系
５５ａ、５５ｂ、５５ｃ…正立プリズム
５７…視野枠
５９…接眼光学系
６０…カバー
６１…焦点距離変更ボタン
６２…設定変更スイッチ

Claims (22)

1. 物体側より順に、負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群の３つのレンズ群で構成され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変倍時に変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変倍時若しくはフォーカシング動作時に変化するズームレンズであって、
   広角端状態に対して望遠端状態にて、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が狭くなるように、少なくとも前記第２レンズ群、前記第３レンズ群が広角端から望遠端への変倍時に物体側にのみ移動し、
   前記第１レンズ群は、物体側より順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、
   前記第２レンズ群は３枚のレンズからなり、
   前記第３レンズ群は１枚の正レンズからなり、
   以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
   ０．４５＜Σｄ_1G／ｆ_w ＜０．６５ ・・・（１）
   ただし、Σｄ_1G：第１レンズ群の光軸上での厚み、
   ｆ_w ：ズームレンズの広角端状態での焦点距離、
   である。
2. 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変倍時に変化し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
   ０．０４＜Ｄ₂ （ｗ）／ｆ₃ ＜０．２３ ・・・（２）
   ０．０４＜Ｄ₂ （ｔ）／ｆ₃ ＜０．２３ ・・・（３）
   ただし、Ｄ₂ （ｗ）：広角端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
   Ｄ₂ （ｔ）：望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
   ｆ₃ ：第３レンズ群の焦点距離、
   である。
3. 物体側より順に、負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群の３つのレンズ群で構成され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変倍時に変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変倍時に変化するズームレンズであって、
   広角端状態に対して望遠端状態にて、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が狭くなるように、少なくとも前記第２レンズ群が広角端から望遠端への変倍時に物体側にのみ移動し、かつ、
   前記第３レンズ群が広角端よりも望遠端にて物体側に位置するように移動し、
   前記第１レンズ群は、物体側より順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、
   前記第２レンズ群は３枚のレンズからなり、
   前記第３レンズ群は１枚の正レンズからなり、
   以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
   ０．０４＜Ｄ₂ （ｗ）／ｆ₃ ＜０．２３ ・・・（２）
   ０．０４＜Ｄ₂ （ｔ）／ｆ₃ ＜０．２３ ・・・（３）
   ただし、Ｄ₂ （ｗ）：広角端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
   Ｄ₂ （ｔ）：望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
   ｆ₃ ：第３レンズ群の焦点距離、
   である。
4. 広角端から望遠端の何れかの状態にて以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載のズームレンズ。
   ０．０４＜Ｄ₂ ／ｆ₃ ＜０．１８ ・・・（４）
   ただし、Ｄ₂ ：広角端から望遠端の何れかの状態における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
   ｆ₃ ：第３レンズ群の焦点距離、
   である。
5. 物体側より順に、負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群の３つのレンズ群で構成され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変倍時に変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変倍時若しくはフォーカシング動作時に変化するズームレンズであって、
   広角端状態に対して望遠端状態にて、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が狭くなるように、少なくとも前記第２レンズ群が広角端から望遠端への変倍時に物体側にのみ移動し、かつ、
   前記第３レンズ群が広角端よりも望遠端にて物体側に位置するように移動し、
   前記第１レンズ群は、物体側より順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、
   前記第２レンズ群は３枚のレンズからなり、
   前記第３レンズ群は１枚の正レンズからなり、
   以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
   ０．０４＜Ｄ₂ ／ｆ₃ ＜０．１８ ・・・（４）
   ただし、Ｄ₂ ：広角端から望遠端の何れかの状態における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
   ｆ₃ ：第３レンズ群の焦点距離、
   である。
6. 前記第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載のズームレンズ。
   −０．００５＜（Ｄ₂ （ｔ）−Ｄ₂ （ｗ））／ｆ_w ＜０．５ ・・・（５）
   ただし、Ｄ₂ （ｗ）：広角端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
   Ｄ₂ （ｔ）：望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
   ｆ_w ：ズームレンズの広角端状態での焦点距離、
   である。
7. 前記第２レンズ群は、前記３枚のレンズで構成された１つの接合レンズからなることを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載のズームレンズ。
8. 前記第１レンズ群が以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
   −０．４１＜ｆ_w ／ＲＤＹ（Ｒ）_L2＜０．４１ ・・・（６）
   ただし、ＲＤＹ（Ｒ）_L2：第１レンズ群の最も像側のレンズ面の光軸上曲率半径、
   である。
9. 広角端状態よりも各レンズ群の間隔を小さくして沈胴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。
10. フォーカシング時に前記第３レンズ群のみが移動することを特徴とする請求項１から９の何れか１項記載のズームレンズ。
11. 変倍時に前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化することを特徴とする請求項６記載のズームレンズ。
12. 前記第１レンズ群が広角端から望遠端への変倍時に像側へ移動した後に物体側へ移動することを特徴とする請求項１から１１の何れか１項記載のズームレンズ。
13. 以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１から１２の何れか１項記載のズームレンズ。
    １．４０＜Ｄ₁ （ｗ）／ｆ_w ＜２．８０ ・・・（７）
    ただし、Ｄ₁ （ｗ）：広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での空気間隔、
    ｆ_w ：ズームレンズの広角端状態での焦点距離、
    である。
14. 以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１０記載のズームレンズ。
    ０．５＜Ｄ₂ （ｔ）／Ｄ₂ （ｗ）＜２．０ ・・・（８）
    ただし、Ｄ₂ （ｗ）：広角端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
    Ｄ₂ （ｔ）：望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上での空気間隔、
    である。
15. 前記第２レンズ群が正レンズと負レンズを含むことを特徴とする請求項１から１４の何れか１項記載のズームレンズ。
16. 前記第２レンズ群は、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た１つの接合レンズからなることを特徴とする請求項７記載のズームレンズ。
17. 前記第２レンズ群は、物体側から順に、正屈折力を持つ単レンズと、正レンズと負レンズとからなる１つの接合レンズとからなることを特徴とする請求項１５記載のズームレンズ。
18. 前記第３レンズ群が以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１０又は１４記載のズームレンズ。
    ３．８＜ｆ₃ ／ｆ_w ＜１５．０ ・・・（９）
    ただし、ｆ₃ ：第３レンズ群の焦点距離、
    ｆ_w ：ズームレンズの広角端状態での焦点距離、
    である。
19. 前記第３レンズ群が以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１０、１４、１８の何れか１項記載のズームレンズ。
    ０．０１＜Ｄ_3G／ｆ_t ＜０．０８ ・・・（１０）
    ただし、Ｄ_3G：は第３レンズ群の軸上での肉厚、
    ｆ_t ：ズームレンズの望遠端状態での焦点距離、
    である。
20. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１９の何れか１項記載のズームレンズ。
    ２．５≦ｆ_t ／ｆ_w ＜５．５ ・・・（Ａ）
    ただし、ｆ_t ：ズームレンズの望遠端状態での焦点距離、
    ｆ_w ：ズームレンズの広角端状態での焦点距離、
    である。
21. 前記第２レンズ群の直前に配されると共に、変倍の際に前記第２レンズ群と一体で移動する明るさ絞りを有することを特徴とする請求項１から２０の何れか１項記載のズームレンズ。
22. 請求項１から２１の何れか１項記載のズームレンズと、前記ズームレンズの像側に配され、光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。

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