JP2009251362A

JP2009251362A - ３群ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置

Info

Publication number: JP2009251362A
Application number: JP2008100404A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Ichikawa; 啓介市川
Original assignee: Olympus Imaging Corp
Current assignee: Olympus Imaging Corp
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2009-10-29
Also published as: CN101556370B; CN101556370A

Abstract

【課題】各レンズ群のレンズ成分の数を２ずつとし、変倍比や明るさ、光学性能の確保に有利な３群ズームレンズ等を提供すること。
【解決手段】物体側から像側に順に、負、正、正のレンズ群からなり、広角端から望遠端時、第２レンズ群は移動し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は狭まり、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は広がり、第１レンズ群は物体側から順に、負前側レンズ成分と正後側レンズ成分の２つのレンズ成分からなり、第２レンズ群は物体側から順に、正前側レンズ成分と負後側レンズ成分の２つのレンズ成分からなり、第３レンズ群は物体側から順に、前側レンズ成分と正後側レンズ成分の２つのレンズ成分からなり、明るさ絞りが第１レンズ群よりも像側且つ第２レンズ群中の後側レンズ成分よりも物体側に配置され、且つ広角端から望遠端への変倍時、第２レンズ群と一体で光軸方向に移動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、物体側から順に負屈折力の第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群を有する３群ズームレンズに関するものである。さらには、そのような３群ズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。

近年では、銀塩フィルムカメラに代わり、ＣＣＤやＣＭＯＳのような撮像素子を用いて被写体を撮影するようにしたデジタルカメラが主流となっている。更にそれは業務用高機能タイプからコンパクトな普及タイプまで幅広い範囲でいくつものカテゴリーを有するようになってきている。
普及タイプのデジタルカメラのユーザーは、いつでもどこでも手軽に幅広いシーンで撮影を楽しみたいという要望をもっている。そのため、小型な商品、特に服やカバンのポケット等への収納性がよく持ち運びが便利な、厚み方向のサイズが薄型であるタイプのデジタルカメラが好まれるようになっており、撮影レンズ系にもより一層の小型化が要望されている。また撮影領域について広角な画角特性が求められており、高変倍比で広角端で広画角であり、光学性能も良好なズームレンズが求められている。

レンズを沈胴収納した際に小型であり、変倍比も確保しやすいズームレンズとして、物体側から順に負屈折力の第1レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズの３つのレンズ群で構成した３群ズームレンズが知られている。
このような３群ズームレンズのうち、各レンズ群を複数のレンズ成分で構成し、光学性能を良好とした３群ズームレンズが特許文献１、２に開示されている。

特開２００６‐１９５０６４号公報特開２００７‐１４８０５２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているズームレンズはレンズ成分の総数が７と多く、変倍比も３未満である。
特許文献２に開示されているズームレンズはレンズ成分の数は少ないもののＦナンバーが大きい。

このような課題に鑑み、本発明は各レンズ群のレンズ成分の数を２ずつとしながらも変倍比や明るさ、光学性能の確保に有利な３群ズームレンズを提供することを目的とするものである。更には、そのような３群ズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の３群ズームレンズは、物体側から像側に順に、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レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群は移動し、第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は狭まり、第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は広がり、レンズ成分を光軸上にて空気と接する面が物体側面と像側面の２つのみのレンズ体とするとき、
第１レンズ群は物体側から順に、物体側のレンズ面が物体側に凹であり且つ負屈折力の前側レンズ成分と正屈折力の後側レンズ成分の２つのレンズ成分からなり、
第２レンズ群は物体側から順に、正屈折力の前側レンズ成分と像側レンズ面が像側に凹であり且つ負屈折力の後側レンズ成分の２つのレンズ成分からなり、
第３レンズ群は物体側から順に、物体側レンズ面が物体側に凹である前側レンズ成分と正屈折力の後側レンズ成分の２つのレンズ成分からなり、
明るさ絞りが第１レンズ群よりも像側且つ第２レンズ群中の後側レンズ成分よりも物体側に配置され、且つ明るさ絞りは広角端から望遠端への変倍に際して第２レンズ群と一体で光軸方向に移動するものである。

本発明における３群ズームレンズは、負・正・正のパワー配置を採用している。このタイプは、広角側での画角の確保と第１レンズ群の径方向のサイズの小型化に有利となり、レンズ群数も少ないことから沈胴時の小型化やレンズ群を駆動する機構の構成の簡略化に有利となる。
そして変倍時の各群との関係を上述のようにすることで、第２レンズ群に主たる変倍作用をもたせている。

このような基本構成にて、本発明の３群ズームレンズでは、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群をそれぞれ２つのレンズ成分とし、各レンズ群の収差補正と構成の簡素化の両立を図っている。
そして、第１レンズ群の２つのレンズ成分を物体側のレンズ面が物体側に凹であり且つ負屈折力の前側レンズ成分と正屈折力の後側レンズ成分で構成している。
このように構成することで、第１レンズ群の主点を物体よりし、第１レンズ群の径方向のサイズの小型化に有利となる。また、色収差や像面湾曲などの補正も行いやすくなる。
また、本発明においては第１レンズ群の最も物体側の面が少なくとも光軸付近で凹面としている。
これにより、第１レンズ群の負屈折力をこの凹面でも負担することで特に軸上光束径が大きくなる望遠端付近にて球面収差を低減させやすくなり、明るさの確保、高変倍比化に有利となる。

そして、第２レンズ群の２つのレンズ成分を、正屈折力の前側レンズ成分と像側レンズ面が像側に凹であり且つ負屈折力の後側レンズ成分の２つのレンズ成分で構成している。
この構成により、第２レンズ群の主点を物体側よりにしやすくなり、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔変化による変倍機能の確保に有利としている。また、像側レンズ面の凹面は、第２レンズ群で発生する収差の補正に寄与すると同時に、軸外光束を光軸から離れる方向に屈折させる機能により像高の確保と第２レンズ群の径方向の小型化に有利となる。

そして、第３レンズ群の２つのレンズ成分を、物体側レンズ面が物体側に凹である前側レンズ成分と正屈折力の後側レンズ成分の２つのレンズ成分としている。この構成により、第３レンズ群の正屈折力の確保を行いつつ、第３レンズ群への軸外光束の入射角を小さくでき、軸外収差の低減に有利となる。

特に、変倍比を大きくしようとすると変倍に伴う第３レンズ群へ入射する光束径の変化が大きくなるが、このような形状とすると第３レンズ群へ入射する光線の入射角度の変化を抑えられ、変倍に伴う収差の変動を低減させやすくなる。

また、望遠端付近においては、第１レンズ群と第２レンズ群とが近づくため、この第１レンズ群と第２レンズ群との合成系における球面収差などの低減が明るさ確保や変倍比の確保のためには重要となる。
本発明の３群ズームレンズにおいては、この合成系が物体側から負レンズ成分、正レンズ成分、正レンズ成分、負レンズ成分となり、合成系の物体側と像側のレンズ面のそれぞれが負屈折力の凹面となる。このような対称的な配置とすることで、望遠端における球面収差や像面湾曲などの収差の低減に有利なる。
また、広角端においても、第２レンズ群と第３レンズ群との向かい合うレンズ面のそれぞれが凹面であり、第２、第３レンズ群の合成系中での物体側及び像側レンズ成分がそれぞれ正屈折力となるので、対称的な屈折力配置による像面湾曲等の収差低減に有利となる。

明るさ絞りの配置場所は、各レンズ群の光束の通過する箇所を決める上で重要であり、上述の位置に明るさ絞りを配置することで、広角化しても第１レンズ群の径方向のサイズを抑えやすくなり収差補正上も有利となる。
また、明るさ絞りを第２レンズ群と一体で移動させることで、駆動機構を簡略にしやすくなると共に、第２レンズ群の有効径を広角端と望遠端でともに小さくでき、第２レンズ群の小型化、収差の低減に有利となる。

上述の本発明において、更には以下の構成の一つもしくは複数を同時に満足することがより好ましい。
第１レンズ群および第２レンズ群が以下の条件を満足することが好ましい。
０．１＜（Ｒ_１Ｆ＋Ｒ_２Ｒ）／（Ｒ_１Ｆ−Ｒ_２Ｒ）＜１・・・（３）
但し、
Ｒ_１Ｆは前記第１レンズ群中の最物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
Ｒ_２Ｒは前記第２レンズ群中の最像側のレンズ面の近軸曲率半径、
である。

条件式（３）は第１レンズ群の最も物体側のレンズ面と第２レンズ群の最も像側のレンズ面のより好ましい形状を示すものである。
第１レンズ群の物体側のレンズ面の負屈折力を適度に抑えることで広角側でのコマ収差や歪曲収差等の低減に有利となる。
下限を下回らないようにして、最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径を適度に抑えることで広角側での過度な歪曲収差の発生を抑えやすくなる。
上限を上回らないようにして、最も物体側のレンズ面の負屈折力を確保することでペッツバール和、球面収差を低減させやすくなる。

また、第１レンズ群中の前側レンズ群は以下の条件を満足する両凹レンズ成分である
ことが好ましい。
−０．５＜（Ｒ_１Ｆ＋Ｒ_１ＦＲ）／（Ｒ_１Ｆ−Ｒ_１ＦＲ）＜１．０・・・（Ｄ）
ただし、
Ｒ_１Ｆは第１レンズ群中の最物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
Ｒ_１ＦＲは第１レンズ群中の前記前側レンズ成分の像側レンズ面の近軸曲率半径、
である。

第１レンズ群中の前側レンズ成分を両凹形状とすることで、負の屈折力を複数のレンズ面に分担でき第１レンズ群での球面収差の低減に有利となる。
条件式（Ｄ）は軸外収差への影響も考慮した好ましいレンズ成分の形状を特定するものである。
下限を下回らないようにすることで、このレンズ成分の像側レンズ面の負屈折力を確保し球面収差をおさえやすくなる。また、物体側レンズ面の曲率絶対値を抑えやすくなり広角側でのコマ収差などの補正に有利となる。上限を上回らないようにして物体側レンズ面の負屈折力を確保することで球面収差などの低減に有利となる。

また、第１レンズ群中の前側レンズ成分と後側レンズ成分が以下の条件を満足することが好ましい。
−１．８＜ｆ_１Ｆ／ｆ_Ｗ＜−１・・・（７）
２＜ｆ_１Ｒ／ｆ_Ｗ＜９・・・（８）
ただし、
ｆ_１Ｆは第１レンズ群中の前側レンズ成分の焦点距離、
ｆ_１Ｒは第１レンズ群中の後側レンズ成分の焦点距離、
ｆ_Ｗは広角端における３群ズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（７）、（８）は良好な生産性を確保しつつ、変倍比を４倍程度まで上げても性能を確保するための第１レンズ群を構成する各レンズ成分の最適な焦点距離の関係を示す条件である。
条件式（７）の下限を下回らないようにすることで、高次の球面収差の発生を抑え、全ズーム領域にわたる球面収差の補正を行いやすくなる。また、偏肉を抑えた形状にできレンズの加工が容易となる。
上限を上回らないようにすることで、変倍時の球面収差、像面湾曲の変動を抑えやすくなり全変倍領域にわたる性能確保に有利となる。
条件式（８）の下限を下回らないようにして正屈折力を適度に抑えることで像面湾曲がオーバーになることを防ぎやすくなる。上限を上回らないようにして正屈折力を適度に確保することで、像面湾曲がアンダーになることを防ぎやすくなる。

また、第１レンズ群中の前側レンズ成分の物体側レンズ面は光軸から離れるに従い負の屈折力が弱くなる形状の非球面であることが好ましい。
最も物体側のレンズ面は、望遠端に対する有効径よりも広角端における有効径が大きくなる。そのため、このレンズ面を上述の非球面形状とすることで望遠側での高次の球面収差の低減のみならず広角側でのコマ収差等の軽減にも有利となる。
更には、その非球面を光軸から離れるに従い負屈折力が弱くなり正屈折力に変化する形状とすると、諸軸外収差の補正にいっそう有利となる。

また更には、第１レンズ群中の前側レンズ成分は両凹形状をもち、前記第１レンズ群中の後側レンズ成分は物体側に凸のメニスカス形状をもつことがより好ましい。
負の屈折力を負レンズ成分の両側で分担でき、望遠側での球面収差の低減に有利となる。また、第１レンズ群中の後側レンズ成分の物体側レンズ面、像側レンズ面にて、広角端付近における軸外光束の入射角を小さくでき、広角端付近での諸収差の補正に有利となる。

更には、第１レンズ群中の前側レンズ成分の像側レンズ面が非球面の凹面であることがより好ましい。
第１レンズ群中の前側レンズ成分の像側レンズ面は、最も物体側のレンズ面と同様に、望遠端に対する有効径よりも広角端における有効径が大きくなる。そのため、このレンズ面も非球面形状とすることで物体側の非球面と共同して望遠側での高次の球面収差の低減のみならず広角側でのコマ収差等の軽減にも有利となる。

また、明るさ絞りが第２レンズ群の前側レンズ成分の直前に配置されることが好ましい。これにより、第１レンズ群のサイズをいっそう小さくしやすくなる。また、第２レンズ群の像側のレンズ面による光線を光軸から離れる方向に屈折させる機能を持たせやすくなる。また、像面に対する軸外光束の入射角を小さくしやすくなる。また、望遠端付近における明るさ絞りに対する第１第２レンズ群の合成系の対称性がいっそう良好となり、望遠端付近での倍率色補正など補正に有利となる。

また、３群ズームレンズが広角端にて以下の条件を満足することが好ましい。
１＜Ｄ_１２／ｆ_Ｗ＜４ …（４）
ただし、
Ｄ_１２は広角端における第１レンズ群の最も像側のレンズ面から第２レンズ群の最も物体側のレンズ面までの軸上距離、
ｆ_Ｗは広角端における前記３群ズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（４）は、変倍比の確保、光学性能、小型化に有利な好ましい第１、２レンズ群間隔を特定するものである。
条件式（４）の下限を下回らないように第１、２レンズ群間隔を確保することで、各レンズ群の屈折力を抑えながら変倍比を確保することに有利となり、各レンズ群での収差発生量が抑えやすくなるので全変倍領域の光学性能確保に有利となる。
上限を上回らないようにすることで、第１レンズ群が明るさ絞りから離れすぎることを抑え、第１レンズ群の径方向の小型化に有利となる。

また、第２レンズ群が以下の条件を満足することが好ましい。
−０．７＜Ｔ_２Ｆ／ｆ_Ｗ＜−０．４ …（５）
但し、
Ｔ_２Ｆは第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から第２レンズ群の前側主点までの光軸上での距離であり主点が第２レンズ群よりも物体側にある場合は負符号、
ｆ_Ｗは広角端における前記３群ズームレンズ全系の焦点距離、
である。

第２レンズ群の前側主点を第２レンズ群の物体側レンズ面よりも物体側にすることで、高変倍比化に有利となる。条件式（５）は第２レンズ群の好ましい前側主点位置を特定するものである。条件式（５）の下限を下回らないようにすることで第２レンズ群中のレンズ面の曲率の過剰を抑えやすくなり、第２レンズ群での球面収差の低減により変倍時の収差変動を抑えやすくなる。上限を上回らないようにすることで、第１レンズ群の後側主点を物体よりにしやすくなり、第１レンズ群の負レンズを加工しやすい形状で設計できる。また、高変倍比化に有利となる。

また、３群ズームレンズ中のレンズの総枚数をＮ_ｔと表すとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
６≦Ｎ_ｔ≦８ …（９）
条件式（９）の下限を下回らないようにすることで、ズームレンズの各レンズ群の屈折力の確保、収差の低減を行いやすくなる。上限を上回らないようにし、レンズの構成枚数を少なくすることで、コンパクト化に有利となる。

また、第１レンズ群は最も物体側に物体側レンズ面と像側レンズ面が共に非球面の負屈折力の前側レンズ成分を有することが好ましい。これにより、球面収差、像面湾曲、ディストーションの発生を抑えることが出来、コンパクトで良好な収差補正のズームレンズを構成する上でより好ましい。

また、本発明では、第２レンズ群に含まれるレンズの総枚数が３以下であることが好ましい。これにより、第２レンズ群中のレンズが３枚以下となることでズームレンズのコンパクト化に有利となる。

また、第２レンズ群は、正屈折力をもつ単レンズと正レンズと負レンズをもつ接合レンズからなることが好ましい。これにより、高変倍比化、広角化した際の諸収差の補正が容易な構成となる。

また、第２レンズ群は、正屈折力をもつ単レンズと負屈折力を持つ単レンズからなることが好ましい。これにより、収差を抑えながら第２レンズ群の小型化に有利となる。

また、第２レンズ群は正レンズと負レンズを備え、前記第２レンズ群中の全ての負レンズは第２レンズ群中の全ての正レンズよりもアッベ数が小さいことが好ましい。これにより、色収差、像面湾曲の補正を行う上で好ましい構成となる。

また、第２レンズ群が、以下の条件を満足することが好ましい。
ｎ_{２ｐａｖｅ}≧１．５９ …（１０）
ν_２n≦３５ …（１１）
ただし、
ｎ_{２ｐａｖｅ}は前記第２レンズ群中の全ての正レンズの屈折率の平均値、
ν_２nは前記第２レンズ群中の全ての負レンズのアッベ数、
である。

第２レンズ群中の正レンズを条件式（１０）を満足する高屈折率材料とすることで非点収差補正が行いやすくなる。
第２レンズ群中の負レンズを条件式（１１）を満足する高分散材料とすることで第２レンズ群の正レンズによる色収差をキャンセルさせ色収差の軽減に有利となる。

また、第２レンズ群中の最も像側のレンズは像側に凹面を向けた負レンズであり、負レンズの光軸上での厚みが前記第２レンズ群の前記前側レンズ成分と前記後側レンズ成分との間の光軸上での間隔よりも大きいことが好ましい。
これにより、第２レンズ群の光軸上での厚みを軽減できる。また、第２レンズ群に負レンズを含めることで第２レンズ群内の収差をキャンセルさせ光学性能の向上に有利となり、且つ、像側に凹面を向けた負レンズの厚みを確保することで非点収差等の補正を行いやすくなる。

また、第２レンズ群は非球面を持つ正レンズを含むことが好ましい。第２レンズ群中の正レンズは、第２レンズ群の正の屈折力を確保するため強い正屈折力のレンズ面を持つ。そのため、球面収差等の補正のため、非球面を用いることが好ましい。

また、第３レンズ群中の全レンズが、以下の条件を満足することが好ましい。
ｎ_３ａｖｅ≧１．４ …（１２）
ν_３ａｖｅ≧５０ …（１３）
ただし、
ｎ_３ａｖｅは前記第３レンズ群中の全てのレンズの屈折率の平均値、
ν_３ａｖｅは前記第３レンズ群中の全てのレンズのアッベ数の平均値、
である。

第３レンズ群中の全レンズを条件式（１２）を満足する高屈折率材料とすることで非点収差補正が行いやすくなり、条件式（１３）を満足する低分散材料とすることで色収差の軽減に有利となる。

また、第３レンズ群に含まれるレンズの総枚数が２であり、そのうちのいずれかのレンズが非球面を有することが好ましい。これにより、第３レンズ群の小型化、低コスト化に有利となる。非球面を用いることで、至近撮影の際の非点収差補正に有利となる。第３レンズ群の後側レンズ成分の片面又は両面を非球面とし、物体側のレンズ面よりも像側のレンズ面の近軸曲率半径絶対値を小さくすることが光学性能を確保する上で好ましい。

また、第３レンズ群は少なくとも１枚の樹脂レンズを有することが好ましい。第３レンズ群は少なくとも１枚の樹脂で構成することにより、コストを抑え、レンズ成型が容易となる。

また、第２レンズ群中の前記後側レンズ成分と前記第３レンズ群中の前記前側レンズ成分が共に負屈折力のメニスカス形状であることが好ましい。これにより、各レンズ群の色収差補正等に有利となる。また、第２、第３レンズ群の合成系における対称性がいっそう良好となり広角端付近での収差を抑えやすくなる。

また、第１レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際して、先ず像側に移動後物体側に移動方向を反転させ、前記第３レンズ群は広角端での位置に対して望遠端にて像側に位置することが好ましい。これにより使用状態におけるレンズ系の全長を抑えやすくなるので、光軸方向の鏡枠の厚みを軽減しやすくなる。また、第１レンズ群に変倍時の像位置の変動を軽減する機能を持たせられる。第３レンズ群にも変倍機能を持たせられ、変倍比の確保にいっそう有利となる。

また、本発明に係る撮像装置は、ズームレンズと、その像側に配置された撮像面をもち前記ズームレンズにより形成された前記撮像面上の光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズが上述の３群ズームレンズであることが好ましい。
これにより、コンパクトでありながら変倍比や画角の確保、光学性能の確保に有利なズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。

また、撮像素子にて撮像して得られた画像データを加工して形状を変化させた画像データとして出力する信号処理回路を備え、
前記３群ズームレンズが広角端且つ最も遠距離に合焦した状態にて、以下の条件を満足することが好ましい。
０．７＜ｙ_０７／（ｆ_ｗ・ｔａｎω_０７ｗ）＜１．０ …（１４）
ただし、
撮像素子の有効撮像面内で中心から最も遠い点までの距離をｙ_１０としたとき、
ｙ_０７＝０．７×ｙ_１０で定義され、
有効撮像領域が広角端から望遠端で変化する場合は、ｙ_１０はとり得る値の最大値とし、ω_０７ｗは広角端における撮像面上の中心から像高がｙ_０７となる像位置に入射する主光線の物空間における入射光線と光軸とのなす角である。

本発明のように、小型化をした場合、非点収差補正と樽型歪曲補正とがトレードオフの関係になりやすい点に着目して、歪曲収差の発生をある程度許容して、本発明のズーム光学系を用いる電子撮像装置に含まれる画像処理機能によって画像形状の歪みを補正することが出来る。この件について、以下詳述する。

ここで、無限遠物体を仮に歪曲収差がない光学系で結像したとする。この場合、結像した像に歪曲がないので、
ｆ＝ｙ／ｔａｎω …（１５）
が成立する。
但し、ｙは像点の光軸からの高さ、ｆは結像系の焦点距離、ωは撮像面上の中心からｙの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。
一方、光学系に広角端近傍の状態のときのみ樽型歪曲収差を許容した場合は、
ｆ＞ｙ／ｔａｎω …（１６）
となる。つまり、ωとｙとを一定の値とするならば、広角端の焦点距離ｆは長くてよいこととなり、その分、収差を抑えた設計を行いやすくなる。また、前記第１レンズ群に相当するレンズ群を通常２つ以上のレンズ成分で構成している理由は、歪曲収差と非点収差を両立させるためである。本発明では、これを行う必要がない。このため、非点収差の補正に有利となる。

そこで、本発明の電子撮像装置では、電子撮像素子にて得られた画像データを、画像処理により加工している。この加工では、樽型の歪曲収差を補正するように、画像データ（画像の形状）を変化させる。このようにすれば、最終的に得られた画像データは、物体とほぼ相似の形状を持つ画像データとなる。よって、この画像データに基づいて、物体の画像をＣＲＴやプリンターに出力すればよい。

このような画像データの補正を行う場合、広角端における有効撮像領域は樽型となる。そして樽型の有効撮像領域の画像データを矩形の画像データに変更する。
条件式(１４)はズーム広角端における樽型歪曲の度合いを規定したものである。条件式(１４)を満足することで、無理なく非点収差の補正が可能となる。なお、樽型に歪んだ像は撮像素子にて光電変換されて、樽型に歪んだ画像データとなる。しかしながら、樽型に歪んだ画像データは、電子撮像装置の信号処理系である画像処理手段にて、電気的に、像の形状変化に相当する加工が施される。このようにすれば、最終的に画像処理手段から出力された画像データを表示装置にて再生したとしても、歪曲が補正されて被写体形状にほぼ相似した画像が得られる。

ここで、条件式（１４)の下限を下回らないようにズームレンズによる歪曲収差の発生を抑えることで、ズームレンズの歪曲収差による画像歪みを信号処理回路で補正した場合に修正後の画像の周辺部の放射方向への引き伸ばし率を抑え、画像周辺部の鮮鋭度の劣化を抑えやすくなる。
また、上限を上回らないようにしてズームレンズの歪曲収差を許容することで、ズームレンズの非点収差の補正に有利となり、ズームレンズの薄型化に有利となる。
なお、歪曲収差を完全に補正するように広角端での有効撮像領域を定めてもよいが、パースペクティブの影響や周辺の画像劣化を考慮して−３％前後、もしくは−５％前後など、適度に樽型の歪曲収差を残して画像データの変更を行ってもよい。

また、以下のように上述もしくは後述する条件式を変更することで、より好ましい構成となる。
０．２＜（Ｒ_１Ｆ＋Ｒ_２Ｒ）／（Ｒ_１Ｆ−Ｒ_２Ｒ）＜０．９ …（３’）
０．２５＜（Ｒ_１Ｆ＋Ｒ_２Ｒ）／（Ｒ_１Ｆ−Ｒ_２Ｒ）＜０．８ …（３”）
２．５＜Ｄ_１２／ｆ_Ｗ＜３．５ …（４’）
２＜Ｄ_１２／ｆ_Ｗ＜３ …（４”）
−０．６５＜Ｔ_２Ｆ／ｆ_Ｗ＜−０．４５ …（５’）
−０．６＜Ｔ_２Ｆ／ｆ_Ｗ＜−０．５ …（５”）
−１．７＜ｆ_１Ｆ／ｆ_Ｗ＜−１．２ …（７’）
−１．６＜ｆ_１Ｆ／ｆ_Ｗ＜−１．３ …（７”）
３．０＜ｆ_１Ｒ／ｆ_Ｗ＜７ …（８’）
３．５＜ｆ_１Ｒ／ｆ_Ｗ＜８ …（８”）
ｎ_{２ｐａｖｅ}≧１．５０ …（１０’）
ｎ_{２ｐａｖｅ}≧１．５２ …（１０”）
ν_２ｎ≦３０ …（１１’）
ν_２ｎ≦２６ …（１１”）
ｎ_３ａｖｅ≧１．５０ …（１２’）
ｎ_３ａｖｅ≧１．５２ …（１２”）
ν_３ａｖｅ≧５８ …（１３’）
ν_３ａｖｅ≧８０ …（１３”）
０．７５＜ｙ_０７／（ｆ_ｗ・ｔａｎω_０７ｗ）＜０．９９ …（１４’）
０．８０＜ｙ_０７／（ｆ_ｗ・ｔａｎω_０７ｗ）＜０．９７ …（１４”）
０．５＜（Ｒ_１Ｆ＋Ｒ_１ＦＲ）／（Ｒ_１Ｆ−Ｒ_１ＦＲ）＜０．９８ …（Ｄ’）
０．６＜（Ｒ_１Ｆ＋Ｒ_１ＦＲ）／（Ｒ_１Ｆ−Ｒ_１ＦＲ）＜０．９ …（Ｄ”）

第２レンズ群中の正レンズのコスト低減に有利とするためにｎ_{２ｐａｖｅ}に上限を設け、以下の条件を満足する材料を用いることがより好ましい。
ｎ_{２ｐａｖｅ}≦２．２ …（１０Ａ）
更にはｎ_{２ｐａｖｅ}≦１．８ …（１０Ａ’）
を満足することが好ましい。

第２レンズ群中の負レンズのコスト低減に有利とするためにν_２nに下限を設け、以下の条件を満足する材料を用いることがより好ましい。
ν_２n ≧１０ …（１１Ａ）
更には ν_２n≧１５ …（１１Ａ’）

第３レンズ群中の各レンズのコスト低減に有利とするためにｎ_３ａｖｅに上限を設け、以下の条件を満足する材料を用いることがより好ましい。
ｎ_３ａｖｅ≦２．２ …（１２Ａ）
更にはｎ_３ａｖｅ≦１．８ …（１２Ａ’）
を満足することが好ましい。

第３レンズ群中の各レンズのコスト低減に有利とするためにν_３ａｖｅに上限を設け、以下の条件を満足する材料を用いることがより好ましい。
ν_３ａｖｅ≦９５ …（１２Ａ）
更には ν_３ａｖｅ≦８２ …（１２Ａ’）
更には ν_３ａｖｅ≦５８ …（１２Ａ”）
を満足することが好ましい。
各条件式の上限値のみ、もしくは下限値のみを新たな上限値、下限値としても良い。

また、上述もしくは後述の各３群ズームレンズの発明は、フォーカシングの機能を備える場合は、最も遠い物体に合焦した状態での構成とする。
遠距離の物体から近距離への物体へのフォーカシングは、３群ズームレンズ全体の物体側への繰り出し、第１レンズ群のみの物体側への繰り出し、第３レンズ群のみの物体側への繰り出しのいずれかで行うことが好ましい。

上述の各発明を、任意に複数を同時に満足することがより好ましい。また、各条件式について、より限定した条件式の数値範囲の上限値あるいは下限値のみを限定しても構わない。また、上述の各構成は、任意に組み合わせて構わない。

本発明によれば、各レンズ群のレンズ成分の数を２ずつとしながらも変倍比や明るさ、光学性能の確保に有利な３群ズームレンズを提供できる。
更には、そのような３群ズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。

以下に、本発明に係るズームレンズ、撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

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）、中間焦点距離状態（ｂ）、望遠端（ｃ）のレンズ断面図をそれぞれ図１〜図７に示す。図１〜図７中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、明るさ絞りはＳ、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、赤外光を制限する波長域制限コートを施したローパスフィルタを構成する平行平板はＦ、電子撮像素子のカバーガラスの平行平板はＣ、像面はＩで示してある。なお、カバーガラスＣの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスＣにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。

また、各実施例において、明るさ絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体で移動する。数値データはいずれも無限遠の被写体に合焦した状態でのデータである。各数値の長さの単位はｍｍ、角度の単位は°（度）である。さらに、ズームデータは広角端（ＷＥ）、本発明で定義する中間ズーム状態（ＳＴ）、望遠端（ＴＥ）での値である。

実施例１のズームレンズは、図１に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。

広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側に移動後物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側のみに移動し、第３レンズＧ３は像側にのみ移動する。

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とからなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凸正レンズとからなる。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの像側の面との５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と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。

広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側に移動後物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側のみに移動し、第３レンズＧ３は物体側に移動後像側に移動し広角端よりも望遠端で像側に位置する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との５面に用いている。

実施例３のズームレンズは、図３に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。

広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は像側に移動後物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側のみに移動し、第３レンズＧ３は像側のみに移動する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた第１の正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた第２の正メニスカスレンズとからなる。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の像側に凸面を向けた第１の正メニスカスレンズの物体側の面と像側に凸面を向けた第１の正メニスカスレンズの像側の面との６面に用いている。

実施例４のズームレンズは、図４に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの物体側の面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との６面に用いている。

実施例５のズームレンズは、図５に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの像面側の面と、第３レンズ群Ｇ３の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との７面に用いている。

実施例６のズームレンズは、図６に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。

実施例７のズームレンズは、図７に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有している。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、第１の両凸正レンズと、第２の両凸正レンと両凹負レンズとの接合レンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面と両凹負レンズの像側の面と、第３レンズ群Ｇ３の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との７面に用いている。

以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ＢＦはバックフォーカス、ｆ１、ｆ２…は各レンズ群の焦点距離、ＩＨは像高、Ｆ_NOはＦナンバー、ωは半画角、ＷＥは広角端、ＳＴは中間焦点距離状態、ＴＥは望遠端、ｒ１、ｒ２…は各レンズ面の曲率半径、ｄ１、ｄ２…は各レンズ面間の間隔、ｎｄ１、ｎｄ２…は各レンズのｄ線の屈折率、νｄ１、νｄ２…は各レンズのアッベ数である。後述するレンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。ＢＦ（バックフォーカス）は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。

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］
＋Ａ₄ｙ⁴＋Ａ₆ｙ⁶＋Ａ₈ｙ⁸＋Ａ₁₀ｙ¹⁰＋Ａ₁₂ｙ¹²
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ₄、Ａ₆、Ａ₈、Ａ₁₀、Ａ₁₂はそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数である。また、非球面係数において、「ｅ−ｎ」（ｎは整数）は、「１０^−ｎ」を示している。

数値実施例１
単位：ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1* -75.732 0.80 1.80610 40.92
2* 6.159 2.19
3 8.286 1.26 1.92286 18.90
4 12.932 可変
5(絞り) ∞ 0.00
6* 4.218 1.58 1.58313 59.38
7* -11.614 0.10
8 6.020 1.50 1.92286 18.90
9 2.854 可変
10 -10.000 0.80 1.52542 55.78
11 -12.633 0.10
12 1570.615 1.68 1.52542 55.78
13* -7.877 可変
14 ∞ 0.50 1.54771 62.84
15 ∞ 0.50
16 ∞ 0.50 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
像面（撮像面）

非球面データ
第１面
K=0.000,A4=8.63164e-04,A6=-1.44594e-05,A8=-1.79441e-07,A10=6.44702e-09
第２面
K=0.604,A4=3.55946e-04,A6=8.82553e-06,A8=-1.63344e-06,A10=-4.03670e-08
第６面
K=-2.032,A4=9.55124e-04,A6=-3.47908e-05,A8=-1.61349e-05,A10=-2.39598e-06
第７面
K=0.000,A4=-1.90243e-04,A6=5.16487e-05,A8=-3.86916e-05
第１３面
K=-4.289,A4=-3.77823e-04,A6=6.57896e-06,A8=-1.39603e-07

群焦点距離
f1=-11.20 f2=8.59 f3=16.71

各種データ
WE ST TE
像高 3.6 3.6 3.6
焦点距離 4.63 7.32 16.22
ＦＮＯ． 2.87 3.59 6.01
画角２ω 79.87 52.68 24.66
BF(in air) 4.51 4.35 3.65
全長(in air) 29.73 26.69 29.66
d4 12.70 6.97 1.60
d9 2.50 5.36 14.40
d13 2.86 2.70 2.00

ズームデータ（ディストーション電気補正時）
WE ST TE
焦点距離 4.63 7.32 16.22
ＦＮＯ． 2.87 3.59 6.01
画角２ω 78.56 52.68 24.66
像高 3.52 3.6 3.6

数値実施例２
単位：ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1* -31.515 0.80 1.80610 40.92
2* 7.000 2.03
3 9.346 1.28 1.92286 18.90
4 16.817 可変
5(絞り) ∞ 0.50
6* 4.597 1.74 1.58313 59.38
7* -10.331 0.10
8 7.257 1.06 1.80400 46.57
9 13.104 0.50 1.80518 25.42
10 3.117 可変
11 -10.000 0.80 1.52542 55.78
12 -15.879 0.10
13 -61.608 1.61 1.52542 55.78
14* -7.052 可変
15 ∞ 0.50 1.54771 62.84
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
像面（撮像面）

非球面データ
第１面
K=0.000,A4=1.28825e-03,A6=-2.87635e-05,A8=1.43822e-08,A10=5.28531e-09
第２面
K=0.968,A4=7.51526e-04,A6=1.29461e-05,A8=-2.77211e-06,A10=-7.88860e-11
第６面
K=-2.315,A4=6.32399e-04,A6=-7.60844e-05,A8=-1.44293e-05,A10=-2.09939e-06
第７面
K=0.000,A4=-3.71450e-04,A6=-1.28789e-05,A8=-3.03992e-05
第１４面
K=-3.360,A4=-3.71759e-04,A6=4.76797e-06,A8=-1.08593e-07

群焦点距離
f1=-11.69 f2=9.00 f3=19.40

各種データ
WE ST TE
像高 3.6 3.6 3.6
焦点距離 4.75 7.51 16.62
ＦＮＯ． 2.88 3.53 5.85
画角２ω 78.82 51.47 23.93
BF(in air) 5.23 5.29 4.15
全長(in air) 31.38 27.60 30.32
d4 13.33 6.87 1.20
d10 2.30 4.92 14.45
d14 3.58 3.64 2.50

ズームデータ（ディストーション電気補正時）
WE ST TE
焦点距離 4.75 7.51 16.62
ＦＮＯ． 2.88 3.53 5.85
画角２ω 77.16 51.47 23.93
像高 3.51 3.6 3.6

数値実施例３
単位：ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1* -28.624 0.80 1.80610 40.92
2* 7.102 1.51
3 8.465 1.25 1.92286 18.90
4 15.000 可変
5(絞り) ∞ 0.50
6* 4.584 1.68 1.58313 59.38
7* -15.102 0.10
8 6.386 1.20 1.80610 40.92
9 22.010 0.50 1.80518 25.42
10 3.040 可変
11* -13.000 0.80 1.52542 55.78
12 -12.693 0.10
13 -23.585 2.02 1.52542 55.78
14* -6.191 可変
15 ∞ 0.50 1.54771 62.84
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.32
像面(撮像面)

非球面データ
第１面
K=0.000,A4=9.65210e-04,A6=-1.84232e-05,A8=1.54796e-07
第２面
K=0.775,A4=6.83359e-04,A6=-1.28637e-05,A8=2.06468e-07,A10=-3.45662e-08
第６面
K=-1.904,A4=1.02323e-03,A6=5.25597e-07,A8=-4.66818e-06,A10=-7.03594e-08
第７面
K=0.000,A4=2.16799e-04,A6=2.80625e-05,A8=-7.06696e-06
第１１面
K=0.000,A4=-1.21144e-03,A6=4.31564e-05
第１４面
K=-1.253,A4=-7.50374e-04,A6=2.86564e-05,A8=-3.30381e-09

群焦点距離
f1=-11.75 f2=9.13 f3=14.68

各種データ
WE ST TE
像高 3.6 3.6 3.6
焦点距離 5.08 8.03 19.71
ＦＮＯ． 2.69 3.49 6.22
画角２ω 78.29 51.65 21.69
BF(in air) 4.90 4.11 3.97
全長(in air) 30.11 28.53 34.15
d4 12.17 7.34 1.30
d10 2.60 6.63 18.43
d14 3.43 2.64 2.50

ズームデータ（ディストーション電気補正時）
WE ST TE
焦点距離 5.08 8.03 19.71
ＦＮＯ． 2.69 3.49 6.22
画角２ω 77.16 51.65 21.69
像高 3.53 3.6 3.6

数値実施例４
単位：ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1* -57.999 0.80 1.85135 40.10
2* 6.200 2.50
3* 11.815 1.19 2.10225 16.80
4 18.266 可変
5(絞り) ∞ 0.00
6* 4.296 2.27 1.54969 71.75
7* -9.050 0.10
8 5.495 1.35 1.92286 20.88
9 2.856 可変
10 -10.000 0.80 1.52542 55.78
11 -11.124 0.16
12 -15.000 1.68 1.58313 59.38
13* -5.592 可変
14 ∞ 0.50 1.54771 62.84
15 ∞ 0.50
16 ∞ 0.50 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
像面(撮像面)

非球面データ
第１面
K=0.000,A4=1.48620e-03,A6=-3.26084e-05,A8=-1.55682e-07,A10=7.46342e-09
第２面
K=0.392,A4=1.55710e-03,A6=1.17426e-05,A8=-2.92298e-07,A10=-1.27276e-07
第３面
K=0.000,A4=2.81277e-04,A6=2.02191e-07,A8=0.000, A10=2.1004e-08, A12=2.0141e-09,
A14=-1.39554e-10
第６面
K=-2.195,A4=1.00603e-03,A6=-1.08685e-04,A8=1.06757e-06,A10=-1.49012e-06
第７面
K=0.000,A4=1.64463e-04,A6=-4.05406e-05,A8=-1.34042e-05
第１３面
K=-1.481,A4=1.97334e-04,A6=-1.36749e-05,A8=1.20016e-07

各群焦点距離
f1=-9.27 f2=8.04 f3=14.68

各種データ
WE ST TE
像高 3.85 3.85 3.85
焦点距離 4.07 6.43 14.25
ＦＮＯ． 2.96 3.68 6.17
画角２ω 87.82 58.31 27.79
BF(in air) 4.39 4.50 4.15
全長(in air) 29.18 26.52 30.31
d4 11.65 6.36 1.60
d9 2.30 4.83 13.74
d13 2.74 2.85 2.49

ズームデータ（ディストーション電気補正時）
WE ST TE
焦点距離 4.07 6.43 14.25
ＦＮＯ． 2.96 3.68 6.17
画角２ω 85.92 58.31 27.79
像高 3.75 3.85 3.85

数値実施例５
単位：ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1* -40.267 0.75 1.80610 40.92
2* 6.106 1.88
3 8.717 1.35 1.92286 18.90
4 16.000 可変
5(絞り) ∞ 0.00
6* 3.893 1.77 1.55606 64.53
7* -21.375 0.10
8 6.044 1.50 2.10225 16.80
9* 3.352 可変
10* -10.000 0.80 1.52542 55.78
11 -12.572 0.10
12 -34.726 1.57 1.52542 55.78
13* -7.254 可変
14 ∞ 0.50 1.54771 62.84
15 ∞ 0.50
16 ∞ 0.50 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
像面(撮像面)

非球面データ
第１面
K=0.000,A4=9.53870e-04A6=-1.82491e-05,A8=9.03444e-09,A10=2.97648e-09
第２面
K=0.480,A4=4.91521e-04,A6=-3.93247e-06,A8=-7.50240e-07,A10=-4.68586e-08
第６面
K=-1.448,A4=1.68446e-03,A6=5.28303e-06,A8=-1.50101e-05,A10=1.40900e-06
第７面
K=0.000,A4=-7.33600e-04,A6=1.21720e-05,A8=1.45238e-06
第９面
K=0.000,A4=3.00679e-03,A6=3.47555e-04
第１０面
K=0.000,A4=-3.33530e-04,A6=5.44978e-05
第１３面
K=-0.522,A4=8.89558e-05,A6=3.35121e-05,A8=2.97775e-07

群焦点距離
f1=-10.95 f2=8.46 f3=19.53

各種データ
WE ST TE
像高 3.6 3.6 3.6
焦点距離 4.75 7.51 16.63
ＦＮＯ． 2.96 3.72 6.16
画角２ω 78.16 51.71 24.00
BF(in air) 4.89 4.45 4.15
全長(in air) 29.60 26.79 29.65
d4 12.60 7.11 1.60
d9 2.30 5.41 14.09
d13 3.24 2.80 2.50

ズームデータ（ディストーション電気補正時）
WE ST TE
焦点距離 4.75 7.51 16.63
ＦＮＯ． 2.96 3.72 6.16
画角２ω 77.17 51.71 24.00
像高 3.54 3.6 3.6

数値実施例６
単位：ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1* -101.960 0.80 1.80610 40.92
2* 6.026 2.24
3 7.927 1.25 1.92286 18.90
4 11.714 可変
5(絞り) ∞ 0.00
6* 4.320 1.61 1.58313 59.38
7* -11.280 0.10
8 5.926 1.50 1.92286 18.90
9 2.876 可変
10 -10.000 0.80 1.49700 81.61
11 -11.321 0.10
12 -44.614 1.56 1.49700 81.61
13* -7.436 可変
14 ∞ 0.50 1.54771 62.84
15 ∞ 0.50
16 ∞ 0.50 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
像面(撮像面)

非球面データ
第１面
K=0.000,A4=9.19304e-04,A6=-1.59914e-05,A8=-2.00653e-07,A10=7.26801e-09
第２面
K=0.576,A4=4.20396e-04,A6=1.23717e-05,A8=-1.88963e-06,A10=-4.69727e-08
第６面
K=-2.144,A4=8.73053e-04,A6=-4.28150e-05,A8=-1.50232e-05,A10=-2.57889e-06
第７面
K=0.000,A4=-3.19558e-04,A6=5.83092e-05,A8=-3.97480e-05
第１３面
K=-6.150,A4=-1.04910e-03,A6=4.05974e-05,A8=-8.82329e-07

各群焦点距離
f1=-10.90 f2=8.47 f3=18.63

各種データ
WE ST TE
像高 3.6 3.6 3.6
焦点距離 4.61 7.29 16.14
ＦＮＯ． 2.89 3.60 6.01
画角２ω 80.24 52.78 24.62
BF(in air) 4.74 4.74 4.15
全長(in air) 29.73 26.56 29.68
d4 12.71 6.91 1.60
d9 2.30 4.94 13.95
d13 3.09 3.08 2.50

ズームデータ（ディストーション電気補正時）
WE ST TE
焦点距離 4.75 7.51 16.63
ＦＮＯ． 2.96 3.72 6.16
画角２ω 78.83 51.71 24.00
像高 3.52 3.6 3.6

数値実施例７
単位：ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1* -58.855 0.80 1.80610 40.92
2* 6.277 2.16
3 9.471 1.17 1.92286 18.90
4 17.000 可変
5(絞り) ∞ 0.60
6* 4.351 1.82 1.58313 59.38
7* -20.893 0.10
8 7.239 1.49 1.81600 46.62
9 -9.912 0.51 1.90366 31.31
10* 3.664 可変
11* -13.918 0.80 1.52542 55.78
12 -14.157 0.10
13 -28.285 1.75 1.52542 55.78
14* -7.381 可変
15 ∞ 0.50 1.54771 62.84
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.32
像面(撮像面)

非球面データ
第１面
K=0.000,A4=4.44012e-04,A6=-6.81498e-06,A8=5.22166e-08
第２面
K=-1.079,A4=7.59676e-04,A6=3.19513e-06
第６面
K=-1.617,A4=1.55861e-03,A6=-3.53530e-06
第７面
K=0.000,A4=-8.59697e-05,A6=3.53598e-05,A8=-1.81923e-06
第１０面
K=0.000,A4=2.43339e-03,A6=9.59757e-05,A8=3.89963e-05
第１１面
K=0.000,A4=-4.22139e-04,A6=1.92221e-05
第１４面
K=-1.578,A4=-1.73317e-04,A6=8.80572e-06,A8=7.74930e-08

各種データ
WE ST TE
像高 3.6 3.6 3.6
焦点距離 5.08 8.03 19.71
ＦＮＯ． 2.71 3.46 6.23
画角２ω 78.36 51.44 21.73
BF(in air) 4.94 4.42 3.97
全長(in air) 31.86 29.41 34.65
d4 13.00 7.46 1.30
d10 2.60 6.23 18.07
d14 3.47 2.94 2.50

群焦点距離
f1=-11.54 f2=9.26 f3=18.09

ズームデータ（ディストーション電気補正時）
WE ST TE
焦点距離 4.75 7.51 16.63
ＦＮＯ． 2.96 3.72 6.16
画角２ω 77.16 51.71 24.00
像高 3.52 3.6 3.6

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、“ω”は半画角を示す。

次に、各実施例における条件式の値を掲げる。

実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
(R_1F+R_2R)/(R_1F-R_2R) 0.708286 0.312301 0.304093 0.52098
D₁₂/f_W 2.740741 2.49317 2.911911 2.862238
T_2F/f_W -0.57821 -0.55624 -0.61719 -0.593
f_1F/_fW -1.51838 -1.48216 -1.37574 -1.60732
f_1R/_fW 4.77198 4.43364 3.79665 6.80152
N_t 6 7 7 6
n_2pave 1.58313 1.693565 1.694615 1.54969
ν_2n 18.9 25.42 25.42 20.88
n_3ave 1.52542 1.52542 1.52542 1.554275
ν_3ave 55.7771 55.7771 55.7771 57.57855
y₀₇/(f_w・tanω_07w) 0.980239 0.942645 0.930925 0.960465
(R_1F+R_1FR)/(R_1F-R_1FR) 0.849576 0.636506 0.636506 0.80685
変倍比 3.5 3.5 3.88 3.5
ω_07w (°) 29.02295 29.37106 29.67779 32.80801

実施例5 実施例6 実施例7 実施例8
(R_1F+R_2R)/(R_1F-R_2R) 0.431284 1.014621 0.793904 0.551778
D₁₂/f_W 2.652638 2.807932 2.756339 2.908675
T_2F/f_W -0.581 -0.61533 -0.59716 -0.68372
f_1F/f_W -1.37477 -1.59581 -1.52561 -1.37751
f_1R/f_W 4.01257 4.82112 4.97151 4.24424
N_t 6 6 6 7
n_2pave 1.55606 1.58313 1.58313 1.699565
ν_2n 16.8 18.9 18.9 31.31
n_3ave 1.52542 1.52542 1.497 1.52542
ν_3ave 55.7771 55.7771 81.61 55.7771
y₀₇/(f_w・tanω_07w) 0.951067 0.961141 0.954629 0.953373
(R_1F+R_1FR)/(R_1F-R_1FR) 0.73666 1.033541 0.888397 0.807262
変倍比 3.5 3.5 3.5 3.88
ω_07w (°) 29.15364 28.91341 29.79002 29.09408

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

例えば、図１５に示すように、光軸と撮像面との交点を中心として有効撮像面の長辺に内接する半径Ｒの円周上（像高）での倍率を固定し、この円周を補正の基準とする。そして、それ以外の任意の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点を略放射方向に移動させて、半径ｒ'（ω）となるように同心円状に移動させることで補正する。

例えば、図１５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）＝α・ｆ・ｔａｎω （０≦α≦１）
ただし、
ωは被写体半画角、ｆは結像光学系（本発明では、ズームレンズ）の焦点距離である。

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

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（Ｘi，Ｙj）毎に、移動先の座標（Ｘi'，Ｙj' ）を決める方法を用いるのがよい。なお、座標（Ｘi'，Ｙj'）に（Ｘi，Ｙj）の２点以上が移動してきた場合には、各画素が有する値の平均値をとる。また、移動してくる点がない場合には、周囲のいくつかの画素の座標（Ｘi'，Ｙj'）の値を用いて補間すればよい。

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

なお、補正が必要な焦点距離区間については、いくつかの焦点ゾーンに分割する。そして、該分割された焦点ゾーン内の望遠端近傍で略、
ｒ’（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω
を満足する補正結果が得られる場合と同じ補正量で補正してもよい。

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端近傍で略、
ｒ’（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω
を満足する補正結果が得られる場合の補正量を算出し、この補正量に対して焦点距離毎に前記係数を一律に掛けて最終的な補正量にしてもよい。

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。

（デジタルカメラ）
図１６〜図１８は、以上のようなズームレンズを撮影光学系１４１に組み込んだ本発明によるデジタルカメラの構成の概念図を示す。図１６はデジタルカメラ１４０の外観を示す前方斜視図、図１７は同後方正面図、図１８はデジタルカメラ１４０の構成を示す模式的な断面図である。ただし、図１６と図１８においては、撮影光学系１４１の非沈胴時を示している。デジタルカメラ１４０は、この例の場合、撮影用光路１４２を有する撮影光学系１４１、ファインダー用光路１４４を有するファインダー光学系１４３、シャッターボタン１４５、フラッシュ１４６、液晶表示モニター１４７、焦点距離変更ボタン１６１、設定変更スイッチ１６２等を含み、撮影光学系１４１の沈胴時には、カバー１６０をスライドすることにより、撮影光学系１４１とファインダー光学系１４３とフラッシュ１４６はそのカバー１６０で覆われる。そして、カバー１６０を開いてカメラ１４０を撮影状態に設定すると、撮影光学系１４１は図１６の非沈胴状態になり、カメラ１４０の上部に配置されたシャッターボタン１４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系１４１、例えば実施例１のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系１４１によって形成された物体像が、波長域制限コートを施したローパスフィルタＦとカバーガラスＣを介してＣＣＤ１４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ１４９で受光された物体像は、処理手段１５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター１４７に表示される。また、この処理手段１５１には記録手段１５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段１５２は処理手段１５１と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ１４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。

さらに、ファインダー用光路１４４上にはファインダー用対物光学系１５３が配置してある。ファインダー用対物光学系１５３は、複数のレンズ群（図の場合は３群）と２つのプリズムからなり、撮影光学系１４１のズームレンズに連動して焦点距離が変化するズーム光学系からなり、このファインダー用対物光学系１５３によって形成された物体像は、像正立部材である正立プリズム１５５の視野枠１５７上に形成される。この正立プリズム１５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系１５９が配置されている。なお、接眼光学系１５９の射出側にカバー部材１５０が配置されている。

このように構成されたデジタルカメラ１４０は、撮影光学系１４１が本発明により、沈胴時に厚みを極めて薄く、高変倍で全変倍域で結像性能を極めて安定的であるので、高性能・小型化・広角化が実現できる。

（内部回路構成）
図１９は、上記デジタルカメラ１４０の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４、一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部１１９等からなる。

図１９に示すように、デジタルカメラ１４０は、操作部１１２と、この操作部１１２に接続された制御部１１３と、この制御部１１３の制御信号出力ポートにバス１１４及び１１５を介して接続された撮像駆動回路１１６並びに一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１を備えている。

上記の一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１は、バス１２２を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路１１６には、ＣＣＤ１４９とＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４が接続されている。

操作部１１２は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。

制御部１１３は、例えばＣＰＵ等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部１１２を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ１４０全体を制御する回路である。

ＣＣＤ１４９は、本発明による撮影光学系１４１を介して形成された物体像を受光する。ＣＣＤ１４９は、撮像駆動回路１１６により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４に出力する撮像素子である。

ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４は、ＣＣＤ１４９から入力する電気信号を増幅しかつアナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時記憶メモリ１１７に出力する回路である。

一時記憶メモリ１１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４から出力される上記ＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１１８は、一時記憶メモリ１１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１１３から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。

記録媒体部１１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１１８で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。

表示部１２０は、液晶表示モニターを備え、その液晶表示モニターに画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部１２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、そのＲＯＭ部から読み出された画質パラメータの中から操作部１１２の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。設定情報記憶メモリ部１２１は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。

このように構成されたデジタルカメラ１４０は、撮影光学系１４１が、本発明により、十分な広角域を有し、コンパクトな構成としながら、高変倍で全変倍域で結像性能が極めて安定的であるので、高性能・小型化・広角化が実現できる。そして、広角側、望遠側での速い合焦動作が可能となる。

以上のように、本発明にかかる３群ズームレンズは、画角や変倍比の確保、光学性能の確保に有利なレンズに適している。

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。歪曲収差の補正を説明する図である。本発明によるズームレンズを組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。上記デジタルカメラの後方斜視図である。上記デジタルカメラの断面図である。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
Ｇ４…第４レンズ群
Ｓ…明るさ絞り
Ｆ…ローパスフィルタ
Ｃ…カバーガラス
Ｉ…像面
１１２…操作部
１１３…制御部
１１４…バス
１１５…バス
１１６…撮像駆動回路
１１７…一時記憶メモリ
１１８…画像処理部
１１９…記憶媒体部
１２０…表示部
１２１…設定情報記憶メモリ部
１２２…バス
１２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
１４０…デジタルカメラ
１４１…撮影光学系
１４２…撮影用光路
１４３…ファインダー光学系
１４４…ファインダー用光路
１４５…シャッターボタン
１４６…フラッシュ
１４７…液晶表示モニター
１４９…ＣＣＤ
１５０…カバー部材
１５１…処理手段
１５２…記録手段
１５３…ファインダー用対物光学系
１５５…正立プリズム
１５７…視野枠
１５９…接眼光学系
１６０…カバー
１６１…焦点距離変更ボタン
１６２…設定変更スイッチ

Claims

物体側から像側に順に、
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レンズ群からなり、
広角端から望遠端への変倍に際して、
前記第２レンズ群は移動し、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は狭まり、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は広がり、
レンズ成分を光軸上にて空気と接する面が物体側面と像側面の２つのみのレンズ体とするとき、
前記第１レンズ群は物体側から順に、
物体側のレンズ面が物体側に凹であり且つ負屈折力の前側レンズ成分と正屈折力の後側レンズ成分の２つのレンズ成分からなり、
前記第２レンズ群は物体側から順に、
正屈折力の前側レンズ成分と像側レンズ面が像側に凹であり且つ負屈折力の後側レンズ成分の２つのレンズ成分からなり、
前記第３レンズ群は物体側から順に、
物体側レンズ面が物体側に凹である前側レンズ成分と正屈折力の後側レンズ成分の２つのレンズ成分からなり、
明るさ絞りが前記第１レンズ群よりも像側且つ前記第２レンズ群中の前記後側レンズ成分よりも物体側に配置され、且つ前記明るさ絞りは前記広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群と一体で光軸方向に移動することを特徴とする３群ズームレンズ。
前記第１レンズ群および前記第２レンズ群が以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の３群ズームレンズ。
０．１＜（Ｒ_１Ｆ＋Ｒ_２Ｒ）／（Ｒ_１Ｆ−Ｒ_２Ｒ）＜１．０・・・（３）
但し、
Ｒ_１Ｆは前記第１レンズ群中の最物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
Ｒ_２Ｒは前記第２レンズ群中の最像側のレンズ面の近軸曲率半径、
である。
前記第１レンズ群中の前記前側レンズ群は以下の条件を満足する両凹レンズ成分である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の３群ズームレンズ。
−０．５＜（Ｒ_１Ｆ＋Ｒ_１ＦＲ）／（Ｒ_１Ｆ−Ｒ_１ＦＲ）＜１．０・・・（Ｄ）
だだし、
Ｒ_１Ｆは前記第１レンズ群中の最物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
Ｒ_１ＦＲは前記第１レンズ群中の前記前側レンズ成分の像側レンズ面の近軸曲率半径、
である。
前記第１レンズ群中の前記前側レンズ成分と前記後側レンズ成分が以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
−１．８＜ｆ_１Ｆ／ｆ_Ｗ＜−１・・・（７）
２＜ｆ_１Ｒ／ｆ_Ｗ＜９・・・（８）
ただし、
ｆ_１Ｆは前記第１レンズ群中の前側レンズ成分の焦点距離、
ｆ_１Ｒは前記第１レンズ群中の後側レンズ成分の焦点距離、
ｆ_Ｗは広角端における３群ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
前記第１レンズ群中の前記前側レンズ成分の物体側レンズ面は光軸から離れるに従い負の屈折力が弱くなる形状の非球面であることを特徴とする請求項１乃至４の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
前記第１レンズ群中の前記前側レンズ成分の物体側レンズ面は光軸から離れるに従い負屈折力が弱くなり正屈折力に変化する形状の非球面であることを特徴とする請求項５に記載の３群ズームレンズ。
前記第１レンズ群中の前記前側レンズ成分は両凹形状をもち、
前記第１レンズ群中の前記後側レンズ成分は物体側に凸のメニスカス形状をもつことを特徴とする請求項５または６に記載の３群ズームレンズ。
前記第１レンズ群中の前記前側レンズ成分の像側レンズ面が非球面の凹面であることを特徴とする請求項５乃至７の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
前記明るさ絞りが前記第２レンズ群の前記前側レンズ成分の直前に配置されることを特徴とする請求項１乃至８の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
前記３群ズームレンズが広角端にて以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至９の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
１＜Ｄ_１２／ｆ_Ｗ＜４ …（４）
ただし、
Ｄ_１２は広角端における第１レンズ群の最も像側のレンズ面から第２レンズ群の最も物体側のレンズ面までの軸上距離、
ｆ_Ｗは広角端における前記３群ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
前記第２レンズ群が以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１０の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
−０．７＜Ｔ_２Ｆ／ｆ_Ｗ＜−０．４ …（５）
但し、
Ｔ_２Ｆは第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から第２レンズ群の前側主点までの光軸上での距離であり主点が第２レンズ群よりも物体側にある場合は負符号、
ｆ_Ｗは広角端における前記３群ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
前記３群ズームレンズ中のレンズの総枚数をＮ_ｔと表すとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１１の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
６≦Ｎ_ｔ≦８ …（９）
前記第１レンズ群は最も物体側に物体側レンズ面と像側レンズ面が共に非球面の負屈折力の前側レンズ成分を有することを特徴とする請求項１乃至１２の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
前記第２レンズ群に含まれるレンズの総枚数が３以下であることを特徴とする請求項１乃至１３の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
前記第２レンズ群は、正屈折力をもつ単レンズと正レンズと負レンズをもつ接合レンズからなることを特徴とする請求項１４に記載の３群ズームレンズ。
前記第２レンズ群は、正屈折力をもつ単レンズと負屈折力を持つ単レンズからなることを特徴とする請求項１４に記載の３群ズームレンズ。
前記第２レンズ群は正レンズと負レンズを備え、前記第２レンズ群中の全ての負レンズは第２レンズ群中の全ての正レンズよりもアッベ数が小さいことを特徴とする請求項１乃至１６の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
前記第２レンズ群が、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１４乃至１７の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
ｎ_{２ｐａｖｅ}≧１．５９ …（１０）
ν_２n≦３５ …（１１）
ただし、
ｎ_{２ｐａｖｅ}は前記第２レンズ群中の全ての正レンズの屈折率の平均値、
ν_２nは前記第２レンズ群中の全ての負レンズのアッベ数、
である。
前記第２レンズ群中の最も像側のレンズは像側に凹面を向けた負レンズであり、
前記負レンズの光軸上での厚みが前記第２レンズ群の前記前側レンズ成分と前記後側レンズ成分との間の光軸上での間隔よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至１８の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
前記第２レンズ群は非球面を持つ正レンズを含むことを特徴とする請求項１乃至１９の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
前記第３レンズ群中の全レンズが、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至２０の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
ｎ_３ａｖｅ≧１．４ …（１２）
ν_３ａｖｅ≧５０ …（１３）
ただし、
ｎ_３ａｖｅは前記第３レンズ群中の全てのレンズの屈折率の平均値、
ν_３ａｖｅは前記第３レンズ群中の全てのレンズのアッベ数の平均値、
である。
前記第３レンズ群に含まれるレンズの総枚数が２であり、そのうちのいずれかのレンズが非球面を有することを特徴とする請求項１乃至２１の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
前記第３レンズ群は少なくとも１枚の樹脂レンズを有することを特徴とする請求項１乃至２２の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
前記第２レンズ群中の前記後側レンズ成分と前記第３レンズ群中の前記前側レンズ成分が共に負屈折力のメニスカス形状であることを特徴とする請求項１乃至２３の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
前記第１レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際して、先ず像側に移動後物体側に移動方向を反転させ、
前記第３レンズ群は広角端での位置に対して望遠端にて像側に位置することを特徴とする請求項１乃至２４の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズ。
ズームレンズと、
その像側に配置された撮像面をもち前記ズームレンズにより形成された前記撮像面上の光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズが請求項１乃至２５の少なくともいずれか一項に記載の３群ズームレンズであることを特徴とする撮像装置。
前記撮像素子にて撮像して得られた画像データを加工して形状を変化させた画像データとして出力する信号処理回路を備え、
前記３群ズームレンズが広角端且つ最も遠距離に合焦した状態において、以下の条件を満足することを特徴とする請求項２６に記載の撮像装置。
０．７＜ｙ_０７／（ｆ_ｗ・ｔａｎω_０７ｗ）＜１．０ …（１４）
ただし、
撮像素子の有効撮像面内で中心から最も遠い点までの距離をｙ_１０としたとき、
ｙ_０７＝０．７×ｙ_１０で定義され、
有効撮像領域が広角端から望遠端で変化する場合は、ｙ_１０はとり得る値の最大値とし、ω_０７ｗは広角端における撮像面上の中心から像高がｙ_０７となる像位置に入射する主光線の物空間における入射光線と光軸とのなす角である。