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特許5695433ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5695433

(24)【登録日】2015年2月13日

(45)【発行日】2015年4月8日

(54)【発明の名称】ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置

(51)【国際特許分類】

G02B 15/20 20060101AFI20150319BHJP

G02B 13/18 20060101ALI20150319BHJP

G03B 5/00 20060101ALI20150319BHJP

【ＦＩ】

G02B15/20

G02B13/18

G03B5/00 J

【請求項の数】20

【全頁数】35

(21)【出願番号】特願2011-17764(P2011-17764)

(22)【出願日】2011年1月31日

(65)【公開番号】特開2012-159580(P2012-159580A)

(43)【公開日】2012年8月23日

【審査請求日】2013年10月4日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】504371974

【氏名又は名称】オリンパスイメージング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100139103

【弁理士】

【氏名又は名称】小山卓志

(74)【代理人】

【識別番号】100097777

【弁理士】

【氏名又は名称】韮澤弘

(74)【代理人】

【識別番号】100139114

【弁理士】

【氏名又は名称】田中貞嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100091971

【弁理士】

【氏名又は名称】米澤明

(72)【発明者】

【氏名】諸岡優

(72)【発明者】

【氏名】中川孝司

(72)【発明者】

【氏名】長岡英之

(72)【発明者】

【氏名】穂積綱樹

(72)【発明者】

【氏名】河村一輝

【審査官】原田英信

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８−２１６４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９−２８２３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３−２５５２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８−０３９８３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ９／００ − １７／０８

Ｇ０２Ｂ２１／０２ − ２１／０４

Ｇ０２Ｂ２５／００ − ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側から像側に順に、
正の屈折力を有する第１レンズ群、
負の屈折力を有する第２レンズ群、
正の屈折力を有する第３レンズ群、
負の屈折力を有する第４レンズ群、
正の屈折力を有する第５レンズ群、
を有し、
前記第１レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有し、
広角端から望遠端への変倍に際して、
前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔は、それぞれ広角端よりも望遠端にて広がり、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔は、広角端よりも望遠端にて狭まり、
以下の条件式（１Ｃ）、（２Ｃ）、（３Ｃ）、及び（４Ａ−１）を満足することを特徴とするズームレンズ。
Ｖｄ１ｎ＜４０（１Ｃ）
８０＜Ｖｄ１ｐ（２Ｃ）
θｇＦ１ｎ＋０．００１６２Ｖｄ１ｎ−０．６４１５＜０
（３Ｃ）
０．５＜Ｄｔ／ｆｔ＜０．８０（４Ａ−１）
ただし、
Ｖｄ１ｎは、前記第１レンズ群中の前記少なくとも１枚の負レンズのｄ線のアッベ数、
Ｖｄ１ｐは、前記第１レンズ群中の前記少なくとも１枚の正レンズのｄ線のアッベ数、
θｇＦ１ｎは、ｇ線とＦ線の部分分散比であり，
θｇＦ１ｎ＝（ｎｇ１ｎ−ｎＦ１ｎ）／（ｎＦ１ｎ−ｎＣ１ｎ）
ここで、ｎｇ１ｎ、ｎＦ１ｎ、ｎＣ１ｎは、それぞれ前記第１レンズ群中の前記少なくとも１枚の負レンズのｇ線、Ｆ線、Ｃ線の屈折率、
Ｄｔは、望遠端における最も物体側のレンズ面の面頂から結像面までの距離、
ｆｔは、前記ズームレンズの望遠端での焦点距離、
である。

【請求項2】

前記第１レンズ群中の前記少なくとも１枚の負レンズが、以下の条件式（４Ｃ）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
１．８０＜Ｎｄ１ｎ（４Ｃ）
ただし、
Ｎｄ１ｎは、前記第１レンズ群中の前記少なくとも１枚の負レンズのｄ線の屈折率
である。

【請求項3】

前記第５レンズ群は、遠距離から近距離へのフォーカシング時に可動であり、且つ、以下の条件式（５Ｃ）を満足する少なくとも１枚の正レンズを有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
７０＜Ｖｄ５ｐ・・・（５Ｃ）
ただし、
Ｖｄ５ｐは、前記第５レンズ群中の前記少なくとも１枚の正レンズのｄ線のアッベ数
である。

【請求項4】

以下の条件式（１Ａ）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のズームレンズ。
０．０５＜ｆ１／ｆｔ＜０．５４（１Ａ）
ただし、
ｆ１は、前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆｔは、前記ズームレンズの望遠端での焦点距離、
である。

【請求項5】

以下の条件式（２Ａ）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のズームレンズ。
−０．１２＜ｆ２／ｆｔ＜−０．０１（２Ａ）
ただし、
ｆ１は、前記第１レンズ群の焦点距離、
である。

【請求項6】

前記第４レンズ群が、広角端よりも望遠端にて物体側に位置し、
以下の条件式（３Ａ）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のズームレンズ。
−０．３０＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１０（３Ａ）
ただし、
ｆ４は、前記第４レンズ群の焦点距離、
である。

【請求項7】

前記第４レンズ群は、１枚の負レンズからなることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のズームレンズ。

【請求項8】

前記第３レンズ群と前記第４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５レンズ群は、広角端よりも望遠端にて像側に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のズームレンズ。

【請求項9】

前記第５レンズ群は、少なくとも１面の非球面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のズームレンズ。

【請求項10】

前記第３レンズ群は、物体側から像側に順に、正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズからなることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載のズームレンズ。

【請求項11】

以下の条件式（１Ｂ）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載のズームレンズ。
１０＜ｆｔ／ｆｗ（１Ｂ）
ただし、
ｆｗは、ズームレンズの広角端での焦点距離、
である。

【請求項12】

前記第３レンズ群及び前記第４レンズ群は、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５レンズ群は、広角端よりも望遠端にて像側に位置するように移動し、
以下の条件式（２Ｂ）及び条件式（３Ｂ）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか１項に記載のズームレンズ。
０．１＜Δ４Ｇｄ／Δ３Ｇｄ＜０．７２（２Ｂ）
−３．０＜Δ５Ｇｄ／ｆｗ＜−０．１６（３Ｂ）
ただし、
Δ３Ｇｄ、Δ４Ｇｄ、Δ５Ｇｄはそれぞれ第３レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群の広角端での位置に対する望遠端での位置の変位量であり、物体側方向への移動を正符号とし、
ｆｗは、ズームレンズの広角端での焦点距離、
である。

【請求項13】

以下の条件式（４Ｂ）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載のズームレンズ。
１．５＜Δβ３Ｇ＜４．０（４Ｂ）
ただし、
Δβ３Ｇ＝β３ｔ／β３ｗであり、
β３ｔは、前記第３レンズ群の広角端での横倍率、
β３ｗは、前記第３レンズ群の望遠端での横倍率、
である。

【請求項14】

以下の条件式（５Ｂ）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１３の何れか１項に記載のズームレンズ。
−１．５＜ｆ４／ｆｓ＜−０．２（５Ｂ）
ただし、
ｆ４は第４レンズ群の焦点距離、
ｆｓ＝√（ｆｗ×ｆｔ）であり、
ｆｗは、ズームレンズの広角端での焦点距離、
である。

【請求項15】

遠距離の物体から近距離の物体にフォーカシングする際に、前記第４レンズ群又は前記第５レンズ群の何れかが光軸方向に移動する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１４の何れか１項に記載のズームレンズ。

【請求項16】

前記第３レンズ群の全部または一部が光軸に対して偏心移動する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１５の何れか１項に記載のズームレンズ。

【請求項17】

前記第３レンズ群の物体側直前に配置され、且つ前記第３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乃至請求項１６の何れか１項に記載のズームレンズ。

【請求項18】

前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、及び前記第４レンズ群は、広角端よりも望遠端にて物体側に位置し、
前記第５レンズ群は、広角端よりも望遠端にて像側に位置する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１７の何れか１項に記載のズームレンズ。

【請求項19】

前記第１レンズ群は、複数の正レンズと少なくとも１つの負レンズを含み多くとも３つのレンズ成分からなり、
前記第２レンズ群は、複数の負レンズと少なくとも１つの正レンズを含み多くとも３つのレンズ成分からなり、
前記第３レンズ群は、複数の正レンズと少なくとも１つの負レンズを含み多くとも３つのレンズ成分からなり、
前記第４レンズ群は１つのレンズ成分からなり、
前記第５レンズ群は１つのレンズ成分からなる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１８の何れか１項に記載のズームレンズ。
ただし、レンズ成分は、有効面のうち入射側面と射出側面の２面のみが空気と接触するレンズ体を意味する。

【請求項20】

請求項１乃至請求項１９の何れか１項に記載のズームレンズと、
光学像を電気信号に変換する撮像面を持つ撮像素子と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ズームレンズに関するものである。特に、ビデオカメラやデジタルカメラ等への使用に適したズームレンズに関するものである。更には、変倍時及びフォーカシング時に全長が一定のズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、ビデオカメラやデジタルカメラにおいては、ズームレンズの小型化・薄型化が進んでいる。

【0003】

また、小型化・薄型化の要求を満たしながら、ズームレンズの広画角化・高変倍比化が求められている。

【0004】

従来、広画角・高変倍比のニーズに対応したタイプのズームレンズとして、物体側から像側に順に、正・負・正・負・正の屈折力のレンズ配置となる５群タイプのズームレンズが特許文献１から特許文献５にて知られている。

【0005】

特許文献１から５における像面３５ｍｍ判フィルムサイズで換算した広角端焦点距離と変倍比は以下のように算出される。

【0006】

特許文献１は３５ｍｍ判換算焦点距離で広角端が２９．６ｍｍ、変倍比１１．４倍のズームレンズを開示している。

【0007】

特許文献２は３５ｍｍ判換算焦点距離で広角端が２８．４ｍｍ、変倍比１２倍のズームレンズを開示している。

【0008】

特許文献３は３５ｍｍ判換算焦点距離で広角端が２８．４ｍｍ、変倍比１２倍のズームレンズを開示している。

【0009】

特許文献４は３５ｍｍ判換算焦点距離で広角端が３１ｍｍ、変倍比１７．５倍のズームレンズを開示している。

【0010】

特許文献５は３５ｍｍ判換算焦点距離で広角端が２７ｍｍ、変倍比１９．４倍のズームレンズを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特許３５９８９７１号公報

【特許文献2】特開２００８−３０４７０６号公報

【特許文献3】特開２００８−３０４７０８号公報

【特許文献4】特開２００９−１１５９５８号公報

【特許文献5】特開２００９−２８２３９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、特許文献１〜３に開示されたズームレンズは、変倍比が１５倍以下と小さい。

【0013】

また、特許文献４に開示されたズームレンズは、望遠端での望遠比が大きく、変倍時、開口絞りが移動している。

【0014】

また、特許文献５に開示されたズームレンズも、望遠端での望遠比が大きい。

【0015】

本願発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、広角端画角、変倍比の確保と小型化の両立に有利なズームレンズを提供することを目的とするものである。さらには、そのようなズームレンズを備えた撮像装置の提供を目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上記課題を解決するために、本発明に係るズームレンズは、以下のものである。

【0017】

本発明に係るズームレンズは、物体側から像側に順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群、を有し、前記第１レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有し、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔は、それぞれ広角端よりも望遠端にて広がり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔は、広角端よりも望遠端にて狭まり、以下の条件式（１Ｃ）、（２Ｃ）、（３Ｃ）を満足することを特徴とする。
Ｖｄ１ｎ＜４０（１Ｃ）
８０＜Ｖｄ１ｐ（２Ｃ）
θｇＦ１ｎ＋０．００１６２Ｖｄ１ｎ−０．６４１５＜０（３Ｃ）
ただし、
Ｖｄ１ｎは、前記第１レンズ群中の前記少なくとも１枚の負レンズのｄ線のアッベ数、
Ｖｄ１ｐは、前記第１レンズ群中の前記少なくとも１枚の正レンズのｄ線のアッベ数、
θｇＦ１ｎは、ｇ線とＦ線の部分分散比であり，
θｇＦ１ｎ＝（ｎｇ１ｎ−ｎＦ１ｎ）／（ｎＦ１ｎ−ｎＣ１ｎ）
ここで、ｎｇ１ｎ、ｎＦ１ｎ、ｎＣ１ｎは、それぞれ前記第１レンズ群中の前記少なくとも１枚の負レンズのｇ線、Ｆ線、Ｃ線の屈折率
である。

【0018】

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。

【0019】

正屈折力のレンズ群を最も物体側に配置した正先行タイプのズームレンズを採用することで、変倍比の確保に有利となり、広画角、高変倍比のズームレンズとしての好ましいレンズ群配置となる。主な変倍は第１レンズ群と第２レンズ群の間隔の変化と第２レンズ群と第３レンズ群の間隔の変化と第３レンズ群と第４レンズ群間の間隔の変化にて行うことができる。加えて、正屈折力の第５レンズ群を配置することにより、射出瞳の位置を適切に設定し、負屈折力の第４レンズ群の発散作用とも共同して第１レンズ群から第４レンズ群のサイズを小さくできる。そのため、小型なズームレンズを構成することに有利となる。

【0020】

また、広角端から望遠端への変倍に際しては、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を広角端よりも望遠端にて増大させることにより変倍を行っているが、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔を広角端よりも望遠端にて減少させるように移動させることで、望遠端における入射瞳が深くなりすぎないように構成でき、ズームレンズの径の小型化に有利となる。
加えて、第２レンズ群と第３レンズ群間の変化により第３レンズ群での変倍機能を確保できる。

【0021】

さらに、広角端から望遠端への変倍時に、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔のそれぞれを増加させることで、第３レンズ群よりも像側のレンズ系においても変倍機能を持たせることが出来るため、高変倍比化にいっそう有利となっている。

【0022】

また、第1レンズ群中の少なくとも1枚の負レンズ及び少なくとも1枚の正レンズが、条件式（１Ｃ）、条件式（２Ｃ）、及び条件式（３Ｃ）を満足することを特徴としている。この構成により、高倍率化、小型化した場合の色収差補正に有利となる。

【0023】

高変倍比化、すなわち、望遠端での長焦点距離化に伴い、第1レンズ群で発生する1次の色収差（軸上色収差、倍率色収差）、更に２次の色スペクトル（残存収差）の発生が大きくなりやすい。1次の色収差の補正のためには、第1レンズ群中の少なくとも1枚の負レンズに条件式（１Ｃ）で規定する高分散の材料を用いることが好ましい。そして、第1レンズ群中の少なくとも1枚の正レンズに条件式（２Ｃ）で規定する低分散の材料を用いることが好ましい。このとき、条件式（２Ｃ）を満足する材料は異常分散性が大きい材料となる。

【0024】

一方、小型化のため第1レンズ群の屈折力を高くする場合、各レンズの屈折力が高くなってくるため、２次の色スペクトルの発生が大きくなってくる。そこで、第1レンズ群中の負レンズが条件式（３Ｃ）を満足する部分分散比の材料とすることで２次の色スペクトルの補正に有利となる。

【0025】

条件式（１Ｃ）の上限値を上回らないようにすることで、第1レンズ群中の負レンズの分散を確保し、第1レンズ群の正レンズで発生する1次の色収差をキャンセルさせることに効果的となる。

【0026】

条件式（２Ｃ）の下限値を下回らないようにすることで、第１レンズ群中の正レンズの分散を小さくし、第１レンズ群の正レンズにおける１次の色収差の発生を小さくすることに効果的となる。

【0027】

条件式（３Ｃ）の上限を上回らないようにすることで、２次スペクトルの補正に有利となり、高倍率ズームの望遠端の高性能化に有利となる。

【0028】

条件式（３Ｃ）を満足することは材料が、株式会社OHARAのNSL７（νｄ=60.49、θｇＦ=0.5436）、PBM2（νｄ=36.26、θｇＦ=0.5828）のνｄ（ｄ線のアッベ数）、θｇＦ（ｇ線、Ｆ線部分分散比）で定義される基準線に対して、部分分散比が小さいことを意味する。負レンズが条件式（１Ｃ）を満足するアッベ数の範囲内にて条件式（３Ｃ）を満足する小さい部分分散比の材料を用いることで色収差の補正効果を高めることができ好ましい。

【0029】

上述の発明にて、更に以下の構成のいずれか１つもしくは複数を同時に満足することがより好ましい。

【0030】

前記第１レンズ群中の前記少なくとも１枚の負レンズが、以下の条件式（４Ｃ）を満足することが好ましい。
１．８０＜Ｎｄ１ｎ（４Ｃ）
ただし、
Ｎｄ１ｎは、前記第１レンズ群中の前記少なくとも１枚の負レンズのｄ線の屈折率
である。

【0031】

条件式（４Ｃ）は、第１レンズ群内における負レンズの材料の屈折率を特定する式である。条件式（４Ｃ）の下限を下回らないように屈折率を高くすることで、負レンズの曲率を小さくでき、特に望遠端における像面湾曲の収差低減に有利となる。

【0032】

また、前記第５レンズ群は、遠距離から近距離へのフォーカシング時に可動であり、且つ、以下の条件式（５Ｃ）を満足する少なくとも１枚の正レンズを有することが好ましい。
７０＜Ｖｄ５ｐ（５Ｃ）
ただし、
Ｖｄ５ｐは、前記第５レンズ群中の前記少なくとも１枚の正レンズのｄ線のアッベ数
である。

【0033】

第５レンズ群を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うことにより、フォーカシングに伴う諸収差の変動を比較的少なくすることができる。

【0034】

条件式（５Ｃ）はフォーカシング時の色収差の変動を抑えるための第５レンズ群の正レンズの好ましいアッベ数を特定するものである。第５レンズ群に関しては射出瞳を像面から離してバックフォーカスを確保するために、横倍率が小さくなりやすい。そのため、フォーカシングによる光軸上でのレンズ移動量が大きくなりやすく、特に望遠端におけるフォーカシングによる色収差の変動が生じやすい。したがって、第５レンズ群の正レンズに低分散の材料を用いることで、第５レンズ群単独での色収差を小さくし、フォーカシングによる色収差変動を小さくできる。

【0035】

条件式（５Ｃ）の下限を下回らないようにすることで、望遠端でのフォーカシングにおける色収差変動を小さくでき、高変倍比化と性能確保の両立に有利となる。

【0036】

また、以下の条件式（１Ａ）を満足することが好ましい。
０．０５＜ｆ１／ｆｔ＜０．５４（１Ａ）
ただし、
ｆ１は、前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆｔは、前記ズームレンズの望遠端での焦点距離、
である。

【0037】

条件式（１Ａ）の下限を下回らないように第１レンズ群の屈折力を抑えることで、望遠端での球面収差の補正に有利となる。

【0038】

条件式（１Ａ）の上限を上回らないように第１レンズ群の屈折力を確保することで、望遠端における全系の全長を短くでき、小型化に有利となる。

【0039】

また、以下の条件式（２Ａ）を満足することが好ましい。
−０．１２＜ｆ２／ｆｔ＜−０．０１（２Ａ）
ただし、
ｆ２は、前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆｔは、前記ズームレンズの望遠端での焦点距離、
である。

【0040】

また、条件式（２Ａ）の下限を下回らないように第２レンズ群の屈折力を確保することで、ズーミング時の第２レンズ群の移動量を抑えられ、ズームレンズの全長の短縮化、小径化に有利となる。

【0041】

条件式（２Ａ）の上限を上回らないように、第２レンズ群の屈折力を抑えることで、第２レンズ群で発生する像面湾曲と非点収差を低減できる。そのため、その収差を良好に補正するためのレンズ枚数や非球面数を節約でき、第２レンズ群の製造誤差による性能低下感度を小さくしやすくなる。

【0042】

以下の条件式（３Ａ）を満足することが好ましい。
−０．３０＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１０（３Ａ）
ただし、
ｆ４は、前記第４レンズ群の焦点距離、
である。

【0043】

高い変倍比を実現するために、広角端から望遠端への変倍時に、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔及び第４レンズ群と第５レンズ群の間隔を増加させるように、少なくとも第４レンズ群、もしくは第４レンズ群及び第５レンズ群の両方のレンズ群を移動させている。

【0044】

小型化と光学性能の確保をいっそう確実にするためには上述の条件式（３Ａ）を満足させるように第４レンズ群の屈折力を適切に設定することが好ましい。

【0045】

条件式（３Ａ）の下限を下回らないようにすることで、広角側における像面湾曲を小さくしやすくなり、高い光学性能を維持することに有利となる。加えて、ズーミング時の第４レンズ群の移動量を小さくできるので小型化にいっそう有利となる。

【0046】

条件式（３Ａ）の上限を上回らないようにすることで、望遠側における像面湾曲を小さくしやすくなり、ズーム全域での性能を確保することができる。

【0047】

また、前記第４レンズ群は、１枚の負レンズからなることが好ましい。

【0048】

第４レンズ群に関しては、ズーミング時の変倍作用の分担、ズーム全域での像面湾曲の補正を主に担わせることができる。色収差に関しては、負屈折力の第４レンズ群と正屈折力の第５レンズ群との組み合わせによりキャンセルすることが可能である。そのため、第４レンズ群は負レンズ１枚で構成しても、ズーム全域での収差補正が可能である。このように第４レンズ群を負レンズ１枚で構成することでズームレンズの沈胴収納時の小型化につながる。

【0049】

また、以下の条件式（４Ａ）を満足することが好ましい。
０．５＜Ｄｔ／ｆｔ＜０．９５（４Ａ）
ただし、
Ｄｔは、望遠端における最も物体側のレンズ面の面頂から結像面までの距離、
である。

【0050】

条件式（４Ａ）の下限を下回らないようにすることで、望遠端における各レンズ群の屈折力の過剰を抑えやすくなり、各レンズ群での収差補正に有利となる。そのため、レンズ枚数の低減や非球面数の低減に有利となり、コストの低減に有利となる。また、各レンズ群での偏心収差の効きも小さくなり好ましい。

【0051】

また、条件式（４Ａ）の上限を上回らないようにすることで、広角端から望遠端の変倍時における各レンズ群の移動量が小さくなり、小型化に有利となる。

【0052】

さらに、前記第３レンズ群と前記第４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５レンズ群は、広角端よりも望遠端にて像側に位置することが好ましい。

【0053】

高い変倍比を実現するために、広角端から望遠端への変倍時に、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔及び第４レンズ群と第５レンズ群間隔を増加させるように、少なくとも第４レンズ群、もしくは第４レンズ群及び第５レンズ群の両方のレンズ群を移動させて、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔を増加させることが好ましい。その場合、第５レンズ群を広角端よりも望遠端にて、像側へ移動するようにした方が、第４レンズ群の移動量が小さくなるので、小型化のために有利となる。

【0054】

また、前記第５レンズ群は、少なくとも１面の非球面を有することが好ましい。

【0055】

第５レンズ群は、広角端では射出瞳を適切に設定しながらバックフォーカスを確保するために、第４レンズ群に近い位置に配置させること、望遠端では変倍のため像側へ移動させることが良い。そのため、軸外光束は、広角端ではレンズの中心付近、望遠端ではレンズの周辺付近を通るように変化する。そこで、広角端から望遠端への収差変動を小さくするためには、第５レンズ群の少なくとも１面に非球面を用いることが好ましく、特に像面湾曲の変動を小さくするために望ましい。

【0056】

また、前記第３レンズ群は、物体から像側に順に、正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズからなることが好ましい。

【0057】

第３レンズ群は、物体より順に正レンズ、負レンズ、正レンズから構成することが望ましく、第３レンズ群内での屈折力符号を対称的に配置することで収差補正上有利となる。加えて、正屈折力の第３レンズ群の主点と負屈折力の第４レンズ群との主点間隔を短くすることが出来るため、小型化にも有利となる。

【0058】

また、以下の条件式（１Ｂ）を満足することが好ましい。
１０＜ｆｔ／ｆｗ（１Ｂ）
ただし、
ｆｗは、ズームレンズの広角端での焦点距離、
である。

【0059】

条件式（１Ｂ）の下限を下回らないように変倍比を確保することで、さまざまな撮影シーンに対応でき好ましい。

【0060】

また、前記第３レンズ群及び前記第４レンズ群は、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５レンズ群は、広角端よりも望遠端にて像側に位置するように移動し、以下の条件式（２Ｂ）及び条件式（３Ｂ）を満足することが好ましい。
０．１＜Δ４Ｇｄ／Δ３Ｇｄ＜０．７２（２Ｂ）
−３．０＜Δ５Ｇｄ／ｆｗ＜−０．１６（３Ｂ）
ただし、
Δ３Ｇｄ、Δ４Ｇｄ、Δ５Ｇｄはそれぞれ第３レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群の広角端での位置に対する望遠端での位置の変位量であり、物体側方向への移動を正符号とし、
ｆｗは、ズームレンズの広角端での焦点距離、
である。

【0061】

本発明では広角端から望遠端へのズーミング時に、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔及び第４レンズ群と第５レンズ群の間隔を増加させている。このとき、第３レンズ群及び第４レンズ群を物体側に移動させ、第５レンズ群を像側に移動させることで、変倍比の確保に一層有利となる。

【0062】

このとき、上述の条件式（２Ｂ）と（３Ｂ）を満足することが好ましい。

【0063】

条件式（２Ｂ）を満足させて、第３レンズ群と第４レンズ群の広角端から望遠端へのズーミング時の移動量を適切にすることにより、高倍率比化と小型化の両立にいっそう有利となる。

【0064】

条件式（２Ｂ）の下限を下回らないように、広角端から望遠端における第３レンズ群の変位量に対する第４レンズ群の変位量を適度に確保することで、第４レンズ群の発散作用を確保しやすくなり、望遠端におけるバックフォーカスの確保や変倍比の確保に有利となる。

【0065】

また、条件式（２Ｂ）の上限を上回らないようにして、広角端から望遠端における第３レンズ群の変位量に対する第４レンズ群の変位量を適度に抑えるようにすることで、第４レンズ群の発散作用を抑えやすくなり、望遠端におけるバックフォーカスの過剰を抑えられ、小型化に有利となる。

【0066】

また、条件式（３Ｂ）を満足することにより、高倍率比化と小型化の両立にいっそう有利となる。

【0067】

条件式（３Ｂ）の下限を下回らないようにすることで、広角端側における像面湾曲を抑えやすくなり光学性能の維持につながる。

【0068】

また、条件式（３Ｂ）の上限を上回らないようにすることで、望遠端側における像面湾曲を抑えやすくなり、全変倍域での光学性能の確保につながる。加えて、ズーミング時の第５レンズ群の像側への移動量を確保することで、変倍時の第４レンズ群の移動量も小さくでき、小型化につながる。

【0069】

また、以下の条件式（４Ｂ）を満足することが好ましい。
１．５＜Δβ３Ｇ＜４．０（４Ｂ）
ただし、
Δβ３Ｇ＝β３ｔ／β３ｗであり、
β３ｔは、前記第３レンズ群の広角端での横倍率、
β３ｗは、前記第３レンズ群の望遠端での横倍率、
である。

【0070】

条件式（４Ｂ）を満足することで、高変倍比化と小型化の両立にいっそう有利となる。

【0071】

条件式（４Ｂ）は広角端から望遠端までの変倍における第３レンズ群の変倍分担を適切に規定するものである。

【0072】

条件式（４Ｂ）の下限を下回らないようにして、第３レンズ群の変倍分担を確保することで、第２レンズ群の変倍負担を抑えられ、第２レンズ群の移動量の過剰を抑えられ、全長の短縮化及び第１レンズ群のレンズ径の縮小化に有利となる。

【0073】

条件式（４Ｂ）の上限を上回らないようにして、第３レンズ群の変倍負担を適度に抑えることで、第３レンズ群の移動量を抑えやすくなり、ズームレンズの沈胴時の薄型化につながる。加えて、望遠端での明るさの確保や変倍時における射出瞳位置の変動も抑えやすくなる。もしくは、第３レンズ群の屈折力を抑えやすくなり、第３レンズ群で発生する収差を小さくし易くなり結像性能の確保に有利となる。

【0074】

また、以下の条件式（５Ｂ）を満足することが好ましい。
−１．５＜ｆ４／ｆｓ＜−０．２（５Ｂ）
ただし、
ｆ４は第４レンズ群の焦点距離、
ｆｓ＝√（ｆｗ×ｆｔ）であり、
ｆｗは、ズームレンズの広角端での焦点距離、
である。

【0075】

条件式（５Ｂ）を満足することで、高倍率化と小型化の達成にいっそう有利となる。

【0076】

条件式（５Ｂ）の下限を下回らないようにすることで、広角側における像面湾曲を小さくやすくなり、高い光学性能を維持することに有利となる。加えて、ズーミング時の第４レンズ群の移動量を小さくできるので小型化にいっそう有利となる。

【0077】

条件式（５Ｂ）の上限を上回らないようにすることで、望遠側における像面湾曲を小さくしやすくなり、ズーム全域での性能を確保することが困難となる。

【0078】

また、遠距離の物体から近距離の物体にフォーカシングする際に、前記第４レンズ群又は前記第５レンズ群の何れかが光軸方向に移動することが好ましい。

【0079】

このように構成することで、高倍率化と小型化を達成させる上で好ましい。フォーカシングのためのレンズ群を軽量にできると共に、フォーカシングに伴う諸収差の変動を比較的少なくすることができる。

【0080】

また、前記第３レンズ群の全部または一部が光軸に対して偏心移動することが好ましい。

【0081】

防振のためには、第３レンズ群の全部または一部を光軸に垂直な成分を持つように移動させて、結像位置を変化させるのが良く、偏心収差の変動を少なくできる。

【0082】

また、前記第３レンズ群の物体側直前に配置され、且つ前記第３レンズ群と一体で移動する明るさ絞りを有することが好ましい。

【0083】

ズームレンズの径サイズの小型化、射出瞳位置の最適化、光学性能の確保、駆動機構の簡略化のそれぞれのバランスを良好にできる。

【0084】

また、前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、及び前記第４レンズ群は、広角端よりも望遠端にて物体側に位置し、前記第５レンズ群は、広角端よりも望遠端にて像側に位置することが好ましい。

【0085】

このように構成することで、全長の短縮化と変倍比の確保の両立に有利となる。

【0086】

また、前記第１レンズ群は、複数の正レンズと少なくとも１つの負レンズを含み多くとも３つのレンズ成分からなり、前記第２レンズ群は、複数の負レンズと少なくとも１つの正レンズを含み多くとも３つのレンズ成分からなり、前記第３レンズ群は、複数の正レンズと少なくとも１つの負レンズを含み多くとも３つのレンズ成分からなり、前記第４レンズ群は１つのレンズ成分からなり、前記第５レンズ群は１つのレンズ成分からなることが好ましい。
ただし、レンズ成分は、有効面のうち入射側面と射出側面の２面のみが空気と接触するレンズ体を意味する。

【0087】

このように構成することで、ズームレンズの沈胴時の小型化と各レンズ群に適した屈折力を確保した上での光学性能の確保に有利となる。

【0088】

さらに、上述のズームレンズは、光学像を電気信号に変換する撮像面を持つ撮像素子を備える撮像装置に適用することが好ましい。

【0089】

なお、ズームレンズがフォーカシング機能を備える場合は、特に断りが無い限り、最も遠距離の物体に合焦した状態での構成とする。

【0090】

また、上述の各構成は、複数を同時に満足することでその機能をより確実にでき好ましい。

【0091】

また、上述の条件式について、以下のように下限値又は上限値を設定することでその機能をより確実にでき好ましい。

【0092】

条件式（１Ａ）について
下限値を０．１、さらには０．３とすることがより好ましい。
上限値を０．５、さらには０．４５とすることがより好ましい。

【0093】

条件式（２Ａ）について
下限値を−０．１０、さらには−０．０８とすることがより好ましい。
上限値を−０．０３、さらには−０．０４とすることがより好ましい。

【0094】

条件式（３Ａ）について
下限値を−０．２５、さらには−０．２とすることがより好ましい。

【0095】

条件式（４Ａ）について
下限値を０．６、さらには０．７とすることがより好ましい。
上限値を０．９０、さらには０．８０とすることがより好ましい。

【0096】

条件式（１Ｂ）について
下限値を１５、さらには２０とすることがより好ましい。
上限値４０を設け、これを上回らないようにして、望遠端での明るさ確保を行うことが好ましい。さらには上限値を３０、さらには２５とすることがより好ましい。

【0097】

条件式（２Ｂ）について
下限値を０．１５、さらには０．１８とすることがより好ましい。
上限値を０．７、さらには０．６８とすることがより好ましい。

【0098】

条件式（３Ｂ）について
下限値を−２．０、さらには−１．０とすることがより好ましい。
上限値を−０．３、さらには−０．３５とすることがより好ましい。

【0099】

条件式（４Ｂ）について
下限値を１．８、さらには２．２とすることがより好ましい。
上限値を３．５、さらには３．２とすることがより好ましい。

【0100】

条件式（５Ｂ）について
下限値を−１．２、さらには−０．９とすることがより好ましい。
上限値を−０．３５、さらには−０．５とすることがより好ましい。

【0101】

条件式（１Ｃ）について
材料のコストを考慮し、下限値２０を設け、これを上回らないようにすることが好ましい。
上限値を３９、さらには３８とすることがより好ましい。

【0102】

条件式（２Ｃ）について
下限値を８１、さらには８１．５とすることがより好ましい。
材料のコストを考慮し、上限値１００を設け、これを上回らないようにすることが好ましい。

【0103】

条件式（３Ｃ）について
材料のコストを考慮し、下限値−０．００７を設け、これを上回らないようにすることが好ましい。
上限値を−０．００１、さらには−０．００２とすることがより好ましい。

【0104】

条件式（４Ｃ）について
下限値を１．８３、さらには１．９とすることがより好ましい。
材料のコストを考慮し、上限値２．５を設け、これを上回らないようにすることが好ましい。

【0105】

条件式（５Ｃ）について
下限値を７５、さらには８０とすることがより好ましい。
材料のコストを考慮し、上限値１００を設け、これを上回らないようにすることが好ましい。

【発明の効果】

【0106】

本発明によれば、広角端画角、変倍比の確保と小型化の両立に有利なズームレンズおよびそれを備えた撮像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0107】

【図1】実施例１のズームレンズを展開して光軸に沿ってとった断面図である。

【図2】実施例２のズームレンズを展開して光軸に沿ってとった断面図である。

【図3】実施例３のズームレンズを展開して光軸に沿ってとった断面図である。

【図4】実施例１のズームレンズの収差図である。

【図5】実施例２のズームレンズの収差図である。

【図6】実施例３のズームレンズの収差図である。

【図7】歪曲収差の補正を示す図である。

【図8】本発明にかかるデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。

【図9】図１６のデジタルカメラの後方斜視図である。

【図10】図１６のデジタルカメラの断面図である。

【図11】本実施形態のズームレンズを交換レンズとして用いた撮像装置の断面図である。

【図12】本発明にかかるデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。

【図13】本発明にかかるデジタルカメラの外観を示す後方斜視図である。

【図14】本発明にかかるデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。

【図15】図２２のデジタルカメラの背面図である。

【図16】図２２のデジタルカメラの横断面図である。

【図17】本実施形態のデジタルカメラの制御構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0108】

以下に示す各実施例は、像面３５ｍｍ判フィルムサイズで換算した焦点距離で広角端が２４〜２８ｍｍ程度、変倍比が２２倍以上の広角・高変倍なズームレンズとなっている。

【0109】

また、フォーカシングは、第４レンズ群もしくは第５レンズ群のいずれかを光軸方向に移動させて行うことでオートフォーカス時の電力消費の低減や高速化を図っている。

【0110】

さらに、第３レンズ群を明るさ絞りと共に全体で偏心移動させて手振れによる画像ぶれを低減させるようにしてもよい。

【0111】

本発明の実施例１〜実施例３のズームレンズについて図を用いて説明する。図１〜図３は、本発明の実施例１〜実施例３のズームレンズを展開して光軸に沿ってとった断面図である。各図において（ａ）は広角端（ＷＥ）、（ｂ）は中間状態（ＳＴ）、（ｃ）は望遠端（ＴＥ）を示している。

【0112】

撮像面直前の２つの平板は、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＦと、撮像素子のカバーガラスＣである。

【0113】

図１は、実施例１のズームレンズの断面図である。

【0114】

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像側に順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５にて構成されている。図中、Ｓは明るさ絞り、Ｆはローパスフィルター、Ｃはカバーガラス、Ｉは像面を示している。

【0115】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３と、からなる。

【0116】

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、両凸正レンズＬ２３と、からなる。

【0117】

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側に順に、両凸正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸正レンズＬ３３の接合レンズＳＵ３１と、からなる。また、第３レンズ群Ｇ３の物体側には、明るさ絞りＳが配置される。

【0118】

第４レンズ群Ｇ４は、１枚の両凹負レンズＬ４１からなる。

【0119】

第５レンズ群Ｇ５は、１枚の両凸正レンズＬ５１からなる。

【0120】

この実施例１のズームレンズの動作について説明する。ズーム動作において、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、及び第５レンズ群Ｇ５は、それぞれ独立して移動する。

【0121】

次に、広角端から望遠端へと変倍する際の各レンズ群それぞれの動きについて説明する。

【0122】

第１レンズ群Ｇ１は、広角端から望遠端まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げ、物体側にのみ移動する。

【0123】

第２レンズ群Ｇ２は、広角端から広角側変化点まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を広げ、第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭めながら像側へ移動し、広角側変化点から望遠側変化点まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を広げ、第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭めながら物体側へ移動し、望遠側変化点から望遠端まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を広げ、第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭めながら像側へ移動する。望遠端では広角端よりも像側に位置する。

【0124】

第３レンズ群Ｇ３は、明るさ絞りＳと共に、広角端から望遠側変化点まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭め、第４レンズ群Ｇ４との間隔を広げながら物体側へ移動し、望遠側変化点から望遠端まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭め、第４レンズ群Ｇ４との間隔を狭めながら物体側へ移動する。

【0125】

第４レンズ群Ｇ４は、広角端から望遠側変化点まで、第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げ、第５レンズ群Ｇ５との間隔を広げながら物体側へ移動し、望遠側変化点から望遠端まで、第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭め、第５レンズ群Ｇ５との間隔を広げながら物体側へ移動する。

【0126】

第５レンズ群Ｇ５は、広角端から望遠側変化点まで、第４レンズ群Ｇ４との間隔を広げ、像面との間隔を狭めながら像側へ移動し、望遠側変化点から望遠端まで、第４レンズ群Ｇ４との間隔を広げ、像面との間隔を広げながら物体側へ移動する。望遠端では広角端よりも像側に位置する。

【0127】

非球面は、第２レンズ群Ｇ２の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２の両面ｒ９，ｒ１０、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズＬ３１の両面ｒ１４，ｒ１５、第４レンズ群Ｇ４の両凹負レンズＬ４１の物体側の両面ｒ１９，ｒ２０、及び第５レンズ群Ｇ５の両凸正レンズＬ５１の両面ｒ２１，ｒ２２の７面である。

【0128】

図２は、実施例２のズームレンズの断面図である。

【0129】

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像側に順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５にて構成されている。図中、Ｃは明るさ絞り、Ｆはローパスフィルター、Ｃはカバーガラス、Ｉは像面を示している。

【0130】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凸正レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３と、からなる。

【0131】

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹負レンズＬ２２と、両凸正レンズＬ２３と、からなる。

【0132】

【0133】

第４レンズ群Ｇ４は、１枚の両凹負レンズＬ４１からなる。

【0134】

第５レンズ群Ｇ５は、１枚の両凸正レンズＬ５１からなる。

【0135】

この実施例２のズームレンズの動作について説明する。ズーム動作において、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、及び第５レンズ群Ｇ５は、それぞれ独立して移動する。

【0136】

次に、広角端から望遠端へと変倍する際の各レンズ群それぞれの動きについて説明する。

【0137】

第１レンズ群Ｇ１は、広角端から望遠端まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げ、物体側にのみ移動する。

【0138】

第２レンズ群Ｇ２は、広角端から中間状態まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を広げ、第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭めながら像側へ移動し、中間状態から望遠端まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を広げ、第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭めながら物体側へ移動する。望遠端では広角端よりも像側に位置する。

【0139】

【0140】

【0141】

【0142】

非球面は、第２レンズ群Ｇ２の両凹負レンズＬ２２の両面ｒ９，ｒ１０、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズＬ３１の両面ｒ１４，ｒ１５、及び第５レンズ群Ｇ５の両凸正レンズＬ５１の両面ｒ２１，ｒ２２の６面である。

【0143】

図３は、実施例３のズームレンズの断面図である。

【0144】

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像側に順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５にて構成されている。図中、Ｃは明るさ絞り、Ｆはローパスフィルター、Ｃはカバーガラス、Ｉは像面を示している。

【0145】

【0146】

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた平凸正レンズＬ２３と、からなる。

【0147】

【0148】

第４レンズ群Ｇ４は、１枚の両凹負レンズＬ４１からなる。

【0149】

第５レンズ群Ｇ５は、１枚の両凸正レンズＬ５１からなる。

【0150】

この実施例３のズームレンズの動作について説明する。ズーム動作において、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、及び第５レンズ群Ｇ５は、それぞれ独立して移動する。

【0151】

次に、広角端から望遠端へと変倍する際の各レンズ群それぞれの動きについて説明する。

【0152】

第１レンズ群Ｇ１は、広角端から望遠端まで、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げ、物体側にのみ移動する。

【0153】

第２レンズ群Ｇ２は、広角端から中間状態まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を広げ、第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭めながら像側へ移動し、中間状態から望遠側変化点まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を広げ、第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭めながら物体側へ移動し、望遠側変化点から望遠端まで、第１レンズ群Ｇ１との間隔を広げ、第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭めながら像側へ移動する。望遠端では広角端よりも像側に位置する。

【0154】

【0155】

【0156】

【0157】

【0158】

以下に上記実施例１〜実施例３の各種数値データ（面データ、非球面データ、可変間隔データ、各種データ１、各種データ２）を示す。

【0159】

面データには、面番号毎に各レンズ面（光学面）の曲率半径ｒ、面間隔ｄ、各レンズ（光学媒質）のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率ｎｄ、各レンズ（光学媒質）のｄ線のアッベ数νｄが示されている。曲率半径ｒ、面間隔ｄの単位はいずれもミリメートル（ｍｍ）である。面データ中、曲率半径に記載する“∞”は、無限大（平面）であることを示している。

【0160】

非球面データには、面データ中、非球面形状としたレンズ面に関するデータが示されている。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−（１＋Ｋ）・（ｙ／ｒ）²｝^1/2］
＋Ａ4ｙ⁴＋Ａ6ｙ⁶＋Ａ8ｙ⁸＋Ａ10ｙ¹⁰…

【0161】

ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。なお、記号“Ｅ”は、それに続く数値が１０を底にもつ、べき指数であることを示している。例えば「１．０Ｅ−５」は「１．０×１０^-5」であることを意味している。

【0162】

各種データ１には、広角端（ＷＥ）、広角側変化点（ＣＷ）、中間（ＳＴ）、望遠側変化点（ＣＴ）、望遠端（ＴＥ）における各種ズームデータが示されている。ズームデータとしては、焦点距離、Ｆナンバー（Ｆno）、画角（２ω）、像高、バックフォーカス（ＢＦ）、可変する面間隔ｄが示されている。各種データ２には、第１〜第５レンズ群における焦点距離ｆ１〜ｆ５が示されている。

【0163】

数値実施例１
面番号ｒｄｎｄ νｄ
1 33.931 0.9 1.834 37.16
2 20.223 0.1
3 20.002 3.65 1.497 81.54
4 332.406 0.1
5 24.19 2.41 1.497 81.54
6 180.53 D6（可変）
7 142.18 0.45 1.883 40.76
8 5.638 3.27
9(非球面) -10.443 0.4 1.77377 47.17
10(非球面) -1896.873 0.17
11 40.83 1.47 1.94595 17.98
12 -26.621 D12（可変）
13(絞り) ∞ 0
14(非球面) 6.051 2.36 1.58313 59.38
15(非球面) -260.21 1.09
16 15.169 0.53 1.91082 35.25
17 3.916 2.41 1.58313 59.38
18 -57.176 D18（可変）
19(非球面) -32.754 0.4 1.5311 55.91
20(非球面) 10.593 D20（可変）
21(非球面) 16.011 2.37 1.497 81.54
22(非球面) -14.463 D22（可変）
23 ∞ 0.3 1.51633 64.14
24 ∞ 0.5
25 ∞ 0.5 1.51633 64.14
26 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面係数
第９面
K=0.000,A4=1.34E-04,A6=-2.22E-06,A8=-8.39E-07,A10=-9.98E-09,A12=8.07E-10
第１０面
K=0.000,A4=-7.32E-05,A6=-8.60E-06,A8=-2.88E-07,A10=-8.78E-09,A12=5.81E-10
第１４面
K=0.000,A4=-2.03E-04,A6=5.17E-06,A8=-1.61E-06,A10=1.70E-07,A12=-3.90E-09
第１５面
K=0.000,A4=2.30E-04,A6=1.22E-05,A8=-2.57E-06,A10=3.54E-07,A12=-1.08E-08
第１８面
K=0.000,A4=8.88E-05,A6=5.46E-06,A8=-7.67E-07,A10=-1.14E-07,A12=7.11E-09
第１９面
K=0.000,A4=4.87E-05,A6=2.87E-05,A8=-5.35E-07,A10=-2.15E-07,A12=1.77E-08
第２０面
K=0.000,A4=1.67E-04,A6=8.83E-06,A8=1.85E-06,A10=-1.45E-07,A12=-1.78E-09
第２１面
K=0.000,A4=1.19E-04,A6=-1.42E-05,A8=1.50E-06,A10=-7.71E-08,A12=1.54E-09
第２２面
K=0.000,A4=2.34E-04,A6=-2.00E-05,A8=1.71E-06,A10=-8.32E-08,A12=1.65E-09

各種データ１
ズームデータ
ズーム倍率 23.01

ＷＥＣＷＳＴＣＴＴＥ
焦点距離 4.55 9.56 21.3 49.9 104.69
ＦＮＯ． 3.03 3.8 5.02 6.99 7.12
画角２ω（゜） 88.75 43.11 19.93 8.68 4.18
像高 3.86 3.86 3.86 3.86 3.86

D6 0.31 6.27 13.74 20 26.15
D12 21.21 12.12 7.48 4.5 1.35
D18 1.8 5.93 11.13 14.91 12.93
D20 1.9 2.49 4.87 9.75 12.61
D22 7.92 7.42 5.51 3.1 3.5

fb (in air)
全長 (in air)

各種データ２
各群焦点距離
ｆ１ 41.11
ｆ２ -6.23
ｆ３ 11.13
ｆ４ -15.02
ｆ５ 15.69

【0164】

数値実施例２
面番号ｒｄｎｄ νｄ
1 45.622 1 1.91082 35.25
2 25.376 0.1
3 26.504 3.35 1.497 81.54
4 -202.144 0.15
5 20.762 2.72 1.497 81.54
6 103.805 D6（可変）
7 67.214 0.4 1.883 40.76
8 5.625 3.05
9(非球面) -9.891 0.45 1.7425 49.27
10(非球面) 31.018 0.36
11 20.003 1.45 1.94595 17.98
12 -48.069 D12（可変）
13(絞り) ∞ 0.3
14(非球面) 7.119 2.7 1.58313 59.46
15(非球面) -57.504 0.94
16 22.237 0.84 1.90366 31.32
17 5.353 2.4 1.51633 64.14
18 -10.877 D18（可変）
19 -31.402 0.4 1.51633 64.14
20 9.037 D20（可変）
21(非球面) 19.309 2.5 1.4971 81.56
22(非球面) -12.531 D22（可変）
23 ∞ 0.3 1.51633 64.14
24 ∞ 0.5
25 ∞ 0.5 1.51633 64.14
26 ∞ 0.53
像面 ∞

非球面係数
第９面
K=0.000,A4=1.29E-05,A6=1.45E-05,A8=-2.67E-06,A10=7.32E-08
第１０面
K=0.000,A4=-7.60E-05,A6=1.28E-05,A8=-2.05E-06,A10=6.34E-08
第１４面
K=0.000,A4=-2.65E-04,A6=1.33E-05,A8=-1.55E-06,A10=4.80E-08
第１５面
K=0.000,A4=3.01E-04,A6=1.59E-05,A8=-2.08E-06,A10=7.30E-08
第２１面
K=0.000,A4=3.59E-05,A6=-3.30E-05,A8=1.47E-06,A10=-2.92E-08
第２２面
K=0.000,A4=2.99E-04,A6=-4.04E-05,A8=1.63E-06,A10=-2.87E-08

各種データ１
ズームデータ
ズーム倍率 23.00

ＷＥＣＷＳＴＣＴＴＥ
焦点距離 4.55 9.26 21.1 50.06 104.67
ＦＮＯ． 3.05 3.99 5.12 6.36 7
画角２ω（゜） 89.03 44.73 20.05 8.62 4.15
像高 3.86 3.86 3.86 3.86 3.86

D6 0.31 5.05 13.23 21.73 26.7
D12 17.18 10.03 5.43 3.32 0.9
D18 3.54 6.34 10.48 11.61 9.68
D20 2.37 5.51 7.02 10.55 15.16
D22 5.25 4.36 3.06 0.74 1.04

fb (in air)
全長 (in air)

各種データ２
各群焦点距離
ｆ１ 40.75
ｆ２ -5.66
ｆ３ 10.11
ｆ４ -13.55
ｆ５ 15.7

【0165】

数値実施例３
面番号ｒｄｎｄ νｄ
1 50.685 1 1.91082 35.25
2 27.784 0.1
3 28.551 3.25 1.497 81.61
4 -139.32 0.15
5 22.304 2.3 1.497 81.61
6 92.726 D6（可変）
7 39.991 0.4 1.883 40.76
8 6.211 2.95
9(非球面) -9.818 0.4 1.7432 49.34
10(非球面) 23.762 0.3
11 14.946 1.53 1.94595 17.98
12 ∞ D12（可変）
13(絞り) ∞ 0
14(非球面) 7.032 2.5 1.58913 61.25
15(非球面) -239.72 0.8
16 25.427 0.4 1.91082 35.25
17 5.2 2.8 1.58313 59.38
18 -11.329 D18（可変）
19 -48.598 0.6 1.6223 53.17
20 8.436 D20（可変）
21(非球面) 20.654 2.6 1.497 81.61
22(非球面) -11.917 D22（可変）
23 ∞ 0.3 1.51633 64.14
24 ∞ 0.5
25 ∞ 0.5 1.51633 64.14
26 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面係数
第９面
K=0.000,A4=1.34E-08,A6=-1.20E-07,A8=5.83E-08
第１０面
K=0.000,A4=5.17E-05,A6=6.68E-06,A8=-3.99E-08
第１４面
K=0.000,A4=-2.29E-04,A6=3.34E-06,A8=-1.08E-07
第１５面
K=0.000,A4=3.32E-04,A6=5.81E-07,A8=-6.10E-08
第２１面
K=0.000,A4=3.17E-05,A6=2.81E-12
第２２面
K=0.000,A4=2.47E-04,A6=3.25E-07,A8=-6.58E-08

各種データ１
ズームデータ
ズーム倍率 23.04

ＷＥＣＷＳＴＣＴＴＥ
焦点距離 4.59 9.55 19.73 45.12 105.77
ＦＮＯ． 3.33 4.37 5.29 6.64 6.61
画角２ω（゜） 88.04 43.14 21.29 9.47 4.06
像高 3.86 3.86 3.86 3.86 3.86

D6 0.3 6.31 14.27 21.51 29
D12 19.68 12.43 7.8 4.24 1.2
D18 4.21 6.03 8.89 11.99 10.15
D20 2.27 6.36 7.64 9.8 11.84
D22 5.01 4.6 3.81 3 3.24

fb (in air)
全長 (in air)

各種データ２
各群焦点距離
ｆ１ 43.13
ｆ２ -5.83
ｆ３ 10.04
ｆ４ -11.5
ｆ５ 15.62

【0166】

図４〜図６は、実施例１〜実施例３における（ａ）広角端（ＷＥ）、（ｂ）中間（ＳＴ）、（ｃ）望遠端（ＴＥ）での無限物点における諸収差図である。

【0167】

これら諸収差図において、ＳＡは球面収差、ＡＳは非点収差、ＤＴは歪曲収差、ＣＣは倍率色収差を示す。球面収差ＳＡは、５８７．６ｎｍ（ｄ線：実線）、４３５．８ｎｍ（ｇ線：破線）、６５６．３ｎｍ（Ｃ線：点線）の各波長について示されている。また、倍率色収差ＣＣは、ｄ線を基準としたときの４３５．８ｎｍ（ｇ線：破線）、６５６．３ｎｍ（Ｃ線：点線）の各波長について示されている。また、非点収差ＤＴは、実線がサジタル像面、破線がメリジオナル像面のものを示している。なお、ＦＮＯはＦナンバーを、ＦＩＹは最大像高を示す。

【0168】

上記実施例１〜３について、各条件式（１Ａ）〜（４Ａ）、（１Ｂ）〜（５Ｂ）、及び（１Ｃ）〜（５Ｃ）の値を以下に示しておく。

【0169】

実施例１実施例２実施例３
条件式（１Ａ） 0.39 0.39 0.41
条件式（２Ａ） -0.06 -0.05 -0.06
条件式（３Ａ） -0.14 -0.13 -0.11
条件式（４Ａ） 0.77 0.75 0.75
条件式（１Ｂ） 23.01 23.02 22.98
条件式（２Ｂ） 0.36 0.58 0.57
条件式（３Ｂ） -0.97 -0.93 -0.39
条件式（４Ｂ） 2.77 2.28 2.42
条件式（５Ｂ） -0.69 -0.62 -0.52
条件式（１Ｃ） 37.16 35.25 35.25
条件式（２Ｃ） 81.54 81.54 81.61
条件式（３Ｃ） -0.0037 -0.0023 -0.0023
該当ガラス名 OHARA S-LAH60 HOYA TAFD35 HOYA TAFD35
θｇＦ１ｎ（部分分散比） 0.5776 0.5821 0.5821
条件式（４Ｃ） 1.83400 1.91082 1.91082
条件式（５Ｃ） 81.54 81.56 81.61

【0170】

各実施例にて、以下の構成としてもよい。

【0171】

本実施例のズームレンズは矩形の光電変換面上に広角端では樽型の歪曲収差が発生する。一方、中間焦点距離状態付近や望遠端では歪曲収差の発生が抑えられる。歪曲収差を電気的に補正するために、有効撮像領域は、広角端では樽型形状とし、中間焦点距離状態や望遠端では矩形の形状となるようにすると良い。そして、あらかじめ設定した有効撮像領域を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。広角端での像高ＩHｗは、中間焦点距離状態の像高ＩＨｓや望遠端での像高ＩＨｔよりも小さくなるようにしている。

【0172】

図７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。

【0173】

例えば、図７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）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。

【0174】

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。

【0175】

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。

【0176】

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。

【0177】

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。

【0178】

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。

【0179】

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。

【0180】

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、実質画素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。

【0181】

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。

【0182】

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。

【0183】

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。

【0184】

また、ズームレンズにより撮影された画像の電気信号を、画像処理により倍率色収差による色のずれを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することが好ましい。ズームレンズの倍率色収差を電気的に補正することで、より良好な画像を得ることができるようになる。

【0185】

一般に、電子スチルカメラにおいては被写体の像を、第１原色、第２原色、第３原色の３原色の像に分解して、それぞれの出力信号を演算により重ね合わせることによりカラー画像を再現するようにしている。ズームレンズに倍率色収差がある場合、第１原色の光による像を基準にして考えると、第２原色と第３原色の光による像が結像される位置は第１原色の像が結像される位置からずれることになる。電子的に画像の倍率色収差を補正するためには、第１原色に対する第２原色、第３原色の光の結像位置のずれの量をズームレンズの収差情報に基づいて撮像素子の各画素について予め求めておく。そして、撮影画像の各画素ごとに、第１原色とのズレ量だけ補正するよう座標変換を行ってやればよい。

【0186】

例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の出力信号からなる画像について説明すれば、Ｇに対するＲとＢの結像位置ずれを各画素について求めておき、Ｇとのずれがなくなるように撮影画像の座標変換を行い、その後にＲとＢの信号を出力してやればよい。

【0187】

倍率色収差はズーム、フォーカス、絞り値によって変化するが、各レンズポジション（ズーム、フォーカス、絞り値）ごとに、この第１原色からの第２原色及び第３原色のずれ量を補正データとして記憶保持装置に記憶させておくとよい。ズームポジションに応じて、この補正データを参照することで、第１原色信号に対する第２及び第３原色のずれを補正した第２及び第３原色信号とを出力することができる。

【0188】

またゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置してもかまわない。

【0189】

第１レンズ群の物体側、第１、２レンズ群間、第２、３レンズ群間、第３、４レンズ群間、第４、５レンズ群間、最も像面側の群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を構成しても良い。また光学系に直接印刷しても塗装してもシールなどを接着してもかまわない。またその形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。

【0190】

また、各レンズには反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減してもかまわない。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。また赤外カットコートをレンズ面、カバーガラス等に行ってもかまわない。

【0191】

また、画像周辺部の明るさのかげり（シェーディング）をＣＣＤのマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせてＣＣＤのマイクロレンズの設計を変えても良い。また、画像処理により画像周辺部の低下量を補正しても良い。

【0192】

ゴースト・フレアの発生を防止するためにレンズの空気接触面に反射防止コートを施すことは一般的に行われている。一方、接合レンズの接合面では接着材の屈折率が空気の屈折率よりも十分高い。そのためもともと単層コート並み、あるいはそれ以下の反射率となっていることが多く、あえてコートを施すことは少ない。しかしながら、接合面にも積極的に反射防止コートを施せばさらにゴースト・フレアを軽減でき、なお良好な画像を得ることができるようになる。

【0193】

特に、最近では高屈折率硝材が普及し収差補正効果が高いためカメラ光学系に多用されるようになってきているが、高屈折率硝材を接合レンズとして用いた場合、接合面での反射も無視できなくなってくる。そのような場合、接合面に反射防止コートを施しておくことは特に効果的である。

【0194】

接合面コートの効果的な使用法に関しては、特開平2-27301号、特開2001-324676号、特開2005-92115号、USP7116482等に開示されている。

【0195】

使用するコート材としては、基盤となるレンズの屈折率と接着材の屈折率に応じて、比較的高屈折率なＴａ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＺｒＯ₂、ＨｆＯ₂、ＣｅＯ₂、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、Ｙ₂Ｏ₃などのコート材、比較的低屈折率なＭｇＦ₂、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃などのコート材、などを適宜選択し、位相条件を満たすような膜厚に設定すれば良い。

【0196】

当然のことながら、レンズの空気接触面へのコーティング同様、接合面コートをマルチコートとしても良い。２層あるいはそれ以上の膜数のコート材や膜厚を適宜組み合わせることで、更なる反射率の低減や、反射率の分光特性・角度特性等のコントロールなどを行うことが可能となる。また第１レンズ群以外のレンズ接合面についても、同様の思想に基づいて接合面コートを行うことが効果的なのは言うまでもない。

【0197】

図８〜図１０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８はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図９は同後方正面図、図１０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８と図１０においては、撮影光学系４１の非沈胴時を示している。

【0198】

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８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、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。

【0199】

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、フレキシブルディスクやメモリーカード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。

【0200】

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。

【0201】

図１１は、本実施形態のズームレンズを用い、撮像素子として小型のＣＣＤ又はＣＭＯＳなどを用いた撮像装置としての一眼ミラーレスカメラの断面図である。図１１において、１は一眼ミラーレスカメラ、２は鏡筒内に配置された撮像レンズ系、３は撮像レンズ系２を一眼ミラーレスカメラ１に着脱可能とする鏡筒のマウント部であり、スクリュータイプやバヨネットタイプ等のマウントが用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを使用している。また、４は撮像素子面、５はバックモニタである。

【0202】

このような構成の一眼ミラーレスカメラ１の撮像レンズ系２として、例えば上記実施例１〜７に示した本実施形態のズームレンズが用いられる。

【0203】

図１２、図１３は、ズームレンズを撮影光学系４１に組み込んだ、本実施形態の撮像装置の構成の概念図を示す。図１２は撮像装置としてのデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１３は同背面斜視図である。

【0204】

この実施形態のデジタルカメラ４０は、撮影用光路４２上に位置する撮影光学系４１、シャッターボタン４５、液晶表示モニタ４７等を含み、デジタルカメラ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結像面近傍に設けられた撮像素子（光電変換面）上に形成される。この撮像素子で受光された物体像は、処理手段によって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４７に表示される。また、撮影された電子画像は記録手段に記録することができる。

【0205】

図１４〜図１６は、レンズを撮影光学系４１に組み込んだ本発明に係る他の撮像装置の構成の概念図を示す。図１４はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１５は同背面図、図１６はデジタルカメラ４０の構成を示す模式的な横断面図である。

【0206】

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、ポップアップストロボ４６、液晶表示モニタ４７等を含み、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、結像面近傍に設けた撮像素子としての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４７や、ファインダー用画像表示素子５４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。

【0207】

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、フレキシブルディスクやメモリーカード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。

【0208】

さらに、ファインダー用光路４４上にはファインダー用接眼レンズ５９が配置してある。ファインダー用画像表示素子５４に表示された物体像が、このファインダー用接眼レンズ５９によって拡大および観察者が見やすい視度に調整され、観察者眼球Ｅに導かれている。なお、ファインダー用接眼レンズ５９の射出側にカバー部材５０が配置されている。

【0209】

図１７は、本実施形態のデジタルカメラ４０の主要部の内部回路を示すブロック図である。なお、以下の説明では、前述した処理手段５１は、例えば、ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４、一時記憶メモリ１７、画像処理部１８等で構成され、記憶手段５２は、記憶媒体部等で構成される。

【0210】

図１７に示されるように、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。

【0211】

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、出力が可能とされている。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。

【0212】

操作部１２は、各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらを介して外部（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。制御部１３は、例えばＣＰＵなどからなる中央演算処理装置であって、不図示のプログラムメモリを内蔵し、プログラムメモリに格納されているプログラムに従って、デジタルカメラ４０全体を制御する。

【0213】

ＣＣＤ４９は、撮像駆動回路１６により駆動制御され、撮像光学系４１を介して形成された物体像の画素ごとの光量を電気信号に変換し、ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４に出力する撮像素子である。

【0214】

ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４は、ＣＣＤ４９から入力され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。）を一時メモリ１７に出力する回路である。

【0215】

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にて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。

【0216】

記憶媒体部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憶媒体を着脱自在に装着して、これら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。

【0217】

表示部２０は、液晶表示モニタ４７などにて構成され、撮影したＲＡＷデータ、画像データや操作メニューなどを表示する。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、操作部１２の入力操作によってＲＯＭ部から読み出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。

【0218】

このように構成されたデジタルカメラ４０は、撮像光学系４１として本発明のズームレンズを採用することで、小型で動画撮像に適した撮像装置とすることが可能となる。

【0219】

以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。

【符号の説明】

【0220】

１…レンズ交換式カメラ
２…撮像レンズ系
３…マウント部
４…撮像素子面
５…バックモニタ
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
４５…シャッターボタン
４７…液晶表示モニタ

【図1】