JP2007316280A - ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】広角側、望遠側でのフォーカス感度、焦点深度の変化を考慮し、合焦動作の速い小型のズームレンズ。
【解決手段】物体側より順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正又は負屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が狭くなり、少なくとも第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３がお互いの間隔を変化させながら物体側にのみ移動し、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に移動させてフォーカシングを行い、広角端と望遠端でのＦナンバーの変化に対応させて、フォーカス群の第３レンズ群Ｇ３の焦点距離や位置を定める条件式（１）を満足するズームレンズ。０．８＜｛ｄｗ・（２ｆ３−ｄｗ）｝／｛ｄT＊（２ｆ３−ｄT）｝・FT／FW＜１．１・・・（１）
【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、小型のズームレンズとそれを用いた撮像装置に関するものである。

従来より、普及タイプのデジタルカメラに用いるズームレンズとして、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正又は負屈折力の第３レンズからなる３群ズームレンズが知られている。

このタイプのズームレンズは、広角端での画角が確保しやすく、また、射出瞳を撮像素子から離しやすく、デジタルカメラをコンパクトに構成することができる。そして、フォーカシング方式として、第３レンズ群を移動させる方式を採用することで小型化を行っているものが多い。

コンパクトデジタルカメラでは、合焦動作にて、フォーカスのために移動するレンズ群の移動による撮像素子上の像面の結像状態の変化の度合いから、ＭＴＦが高くなる結像状態（いわゆるピントの山）を算出している。

一方、第３レンズ群の移動によりフォーカシング動作を行う場合、広角端側と望遠端側とでは第３レンズ群の配置される位置によって、第３レンズ群の移動量に対する像位置の変化量（フォーカス感度）が変化する（フォーカス感度が高い程合焦動作は速い。）。

また、広角端側と望遠端側とではＦナンバーが異なるため、焦点深度の違いも生じる（焦点深度が浅い程合焦動作は速い。）。

一般に、コンパクトなズームレンズでは、望遠側程Ｆナンバーが大きくなり、焦点深度が深くなり、合焦動作にかかる速度が低下する。

本発明は従来技術のこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、広角側、望遠側でのフォーカス感度、焦点深度の変化を考慮し、合焦動作の速い小型のズームレンズを提供することである。

上記目的を達成する本発明のズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群、正の屈折力を持つ第２レンズ群、正又は負の屈折力を持つ第３レンズ群からなるズームレンズであって、
広角端から望遠端への変倍時に、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り、少なくとも前記第２レンズ群、前記第３レンズ群がお互いの間隔を変化させながら物体側にのみ移動し、前記第３レンズ群を光軸方向に移動させてフォーカシングを行い、以下の条件を満足することを特徴とするものである。

０．８＜｛ｄ_W ・（２ｆ₃ −ｄ_W ）｝／｛ｄ_T ・（２ｆ₃ −ｄ_T ）｝・Ｆ_T ／Ｆ_W
＜１．１ ・・・（１）
ただし、ｄ_W は、広角端かつ最遠距離物への合焦状態における第３レンズ群の像側面から像面までの光軸上距離、
ｄ_T は、望遠端かつ最遠距離物への合焦状態における第３レンズ群の像側面から像面までの光軸上距離、
Ｆ_W は、広角端かつ最遠距離合焦状態でのズームレンズのフォーカシング動作時のＦナンバー、
Ｆ_T は、望遠端かつ最遠距離合焦状態でのズームレンズのフォーカシング動作時のＦナンバー、
ｆ₃ は、第３レンズ群の焦点距離、
である。

以下に、本発明において上記構成をとる理由と作用を説明する。

本発明の上記ズームレンズの構成は、物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群、正の屈折力を持つ第２レンズ群、正又は負の屈折力を持つ第３レンズ群からなるズームレンズであって、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が狭くなり、少なくとも第２レンズ群、第３レンズ群がお互いの間隔を変化させながら物体側にのみ移動し、第３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ものである。

このような構成をとることで、広い画角を確保しやすいパワー配置のレンズ群配置となる。

そして、上述の変倍時の移動方式により、第２レンズ群に主たる変倍機能を持たせることができる。

そして、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動くことにより、変倍時に動かなかったり、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ため、第３レンズ群の径方向のサイズを小さくできる。そして、望遠側程フォーカス感度が高くなるので、レンズのパワーを緩められるため、レンズの肉厚を薄くすることにも有利となり、鏡枠の沈胴時の薄型に貢献する。

上述のように、第３レンズ群を広角端から望遠端への変倍において物体側にのみ移動させると、望遠側にてフォーカス感度が高くなる。そして、広角側、望遠側でのフォーカス感度、焦点深度の変化を考慮し、合焦動作の速い小型のズームレンズを達成するため、以下の条件式を満足するように、第３レンズ群の位置、焦点距離、フォーカシング動作時のＦナンバーを設定している。

０．８＜｛ｄ_W ・（２ｆ₃ −ｄ_W ）｝／｛ｄ_T ・（２ｆ₃ −ｄ_T ）｝・Ｆ_T ／Ｆ_W
＜１．１ ・・・（１）
ただし、ｄ_W は、広角端かつ最遠距離物への合焦状態における第３レンズ群の像側面から像面までの光軸上距離、
ｄ_T は、望遠端かつ最遠距離物への合焦状態における第３レンズ群の像側面から像面までの光軸上距離、
Ｆ_W は、広角端かつ最遠距離合焦状態でのズームレンズのフォーカシング動作時のＦナンバー、
Ｆ_T は、望遠端かつ最遠距離合焦状態でのズームレンズのフォーカシング動作時のＦナンバー、
ｆ₃ は、第３レンズ群の焦点距離、
である。

上記条件式における「｛ｄ_W ・（２ｆ₃ −ｄ_W ）｝／｛ｄ_T ・（２ｆ₃ −ｄ_T ）｝」の部分は、フォーカス群である第３レンズ群の望遠端でのフォーカス感度に対する広角端でのフォーカス感度に略一致する。そして、「Ｆ_T ／Ｆ_W 」は、広角端でのフォーカシング動作時のＦナンバーに対する望遠端でのフォーカシング動作時のＦナンバーの比である。つまり、この条件式は、広角端と望遠端でのＦナンバーの変化に対応させて、フォーカス群の第３レンズ群の焦点距離や位置を定めることを意味する。若しくは、フォーカシング動作時のＦナンバーを調整することを意味する。このことにより、広角端での第３レンズ群の移動によるＭＴＦの変化の度合いと、望遠端でのそれとの差を少なくすることが可能となる。

このように設定することで、第３レンズ群の単位量移動したときのＭＴＦ変化量を測定する測定数を広角側と望遠側とで近づけられ、広角側と望遠側の何れか一方で測定数が大きくなりすぎることによるフォーカス速度の低下を抑えられる。

条件式（１）の下限の０．８を下回ると、広角側にて、第３レンズ群の移動量に対するＭＴＦの変化が小さくなり、ピントの山の認識のためには第３レンズの移動量を大きくしてＭＴＦの変化が明確となるところまで動かさなければならず、フォーカシングの速度が低下する。

条件式（１）の上限の１．１を上回ると、望遠側にて、第３レンズ群の移動量に対するＭＴＦの変化が小さくなり、ピントの山の認識のためには第３レンズの移動量を大きくしてＭＴＦの変化が明確となるところまで動かさなければならず、フォーカシングの速度が低下する。

また、上述の条件式（１）の下限値又は上限値をより限定することがフォーカシング動作を速くする上でより好ましい。

例えば、条件式（１）を次の条件式（１−１）とすることがより好ましい。

０．８２
＜｛ｄ_W ・（２ｆ₃ −ｄ_W ）｝／｛ｄ_T ・（２ｆ₃ −ｄ_T ）｝・Ｆ_T ／Ｆ_W
＜１．０ ・・・（１−１）
この条件式（１−１）の下限の０．８２を下回らないようにすることで、広角側でのフォーカス動作が速くなる。

上限の１．０を上回らないようにして、望遠側のフォーカシング動作時の明るさを確保することで第３レンズの移動量を抑えやすくなり小型化の点で好ましい。

また、フォーカシング精度は、光量が多い程良好となる。そのため、前述のフォーカシング動作は、絞り開放状態で行うことがより好ましい。

また、ズームレンズは明るさ絞りを有し、明るさ絞りの開口と光軸との交点が第２レンズ群の最も物体側の面の面頂と最も像側の面の面頂との間に位置し、第２レンズ群が以下の条件を満足することが好ましい。

０．１５＜Σｄ_2G／ｆ_T ＜０．３ ・・・（２）
ただし、Σｄ_2Gは、第２レンズ群の最も物体側の面の面頂と最も像側の面の面調との間の距離、
ｆ_T は、望遠端かつ最遠距離合焦状態でのズームレンズ全系の焦点距離、
である。

このように構成することで、明るさ絞りを含む第２レンズ群の薄型化に有利となる。

条件式（２）の下限の０．１５を下回らないようにして、製造誤差による像面湾曲の変動を抑えることが好ましい。また、上限の０．３を上回らないようにして、第２レンズ群の厚さを抑え、沈胴時の全長短縮を行うことが好ましい。

また、第３レンズ群は１枚のレンズからなり、そのレンズが以下の条件を満足するようにすることが好ましい。

Ｎｄ＜１．６ ・・・（３）
０．０３＜Σｄ_3G／ｆ_T ＜０．１ ・・・（４）
ただし、Ｎｄは、第３レンズ群の１枚のレンズのｄ線に対する屈折率、
Σｄ_3Gは、第３レンズ群の最も物体側の面の面頂と最も像側の面の面頂との間の距離、
ｆ_T は、望遠端かつ最遠距離合焦状態でのズームレンズ全系の焦点距離、
である。

このようにしてフォーカスのための移動群の軽量化を行うことが、フォーカス時の駆動負担を軽減できフォーカシング速度の確保に好ましい。

条件式（３）の上限の１．６を上回らないようにすることで、材質を軽量化でき好ましい。

条件式（４）の下限の０．０３を下回らないようにして、レンズの強度を確保することが好ましい。また、その上限の０．１を上回らないようにして、第３レンズ群の軽量化を行うことが好ましい。

条件式（３）をさらに限定し、以下の条件を満足することがより好ましい。

Ｎｄ＜１．５６ ・・・（３−１）
また、第３レンズ群が正の屈折力を持つ場合、射出瞳を像面から遠くする機能を第３レンズ群の持たせることができ、シェーディングの影響を抑えやすく設計できる。

また、第３レンズ群の物体側へのみの移動により、ズーミング時の射出瞳位置の変化を低減できる。

また、第３レンズ群が負の屈折力を持つ場合、像面に対してズームレンズを小さく構成できるので、径方向の小型化に有利となる。

また、本発明のズームレンズは、全レンズ枚数が７枚以下として、沈胴時にコンパクトでありながら、変倍比２．５を確保したズームレンズとすることが好ましい。

変倍比が大きい程フォーカス感度、Ｆナンバーの差が大きくなりやすく、本発明の観点にてフォーカス感度、Ｆナンバーをバランスさせることがフォーカシング速度の低下を抑える上で好ましい。

また、本発明に基づいて、以上のズームレンズと、その像側に配置され、ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子と有する撮像装置として構成することができる。

以上の本発明によると、広角側、望遠側でのフォーカス感度、焦点深度の変化を考慮し、合焦動作の速い小型の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１〜５について説明する。実施例１〜５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５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、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。カバーガラスＣの表面に波長域制限用の多層膜が施される。なお、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターをカバーガラスＣの入射側に配置してもよく、あるいは、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、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、開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面の面頂より像側に位置するように配置されている。広角端から望遠端への変倍をする際には、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との間隔を広角端から中間状態までは略一定で、中間状態から望遠端にかけて若干広げながら物体側に移動する。フォーカシングは、何れの変倍状態においても第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に移動させて行う。

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の面頂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、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、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、負屈折力の第３レンズ群Ｇ３から構成されており、開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面の面頂より像側に位置するように配置されている。広角端から望遠端への変倍をする際には、第１レンズ群Ｇ１は像側に移動し、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。フォーカシングは、何れの変倍状態においても第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に移動させて行う。

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、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと像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、両凹負レンズ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の面頂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の両凹負レンズの両面の６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、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、開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面の面頂より像側に位置するように配置されている。広角端から望遠端への変倍をする際には、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。フォーカシングは、何れの変倍状態においても第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に移動させて行う。

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の面頂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、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、開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面の面頂と同じ位置に配置されている。広角端から望遠端への変倍をする際には、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。フォーカシングは、何れの変倍状態においても第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に移動させて行う。

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とからなり、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の面頂と同じ位置に位置する。

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の３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、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、開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面の面頂より像側に位置するように配置されている。広角端から望遠端への変倍をする際には、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との間隔を広角端から中間状態までは若干広げながら、中間状態から望遠端にかけて若干縮めながら物体側に移動する。フォーカシングは、何れの変倍状態においても第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に移動させて行う。

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、両凸正レンズと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の面頂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、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５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 = 24.920 ｄ₁ = 0.50 ｎ_d1 =1.80495 ν_d1 =40.90
ｒ₂ = 4.370 （非球面） ｄ₂ = 1.57
ｒ₃ = 6.670 ｄ₃ = 1.62 ｎ_d2 =2.00069 ν_d2 =25.46
ｒ₄ = 10.330 ｄ₄ = （可変）
ｒ₅ = ∞（絞り） ｄ₅ = -0.35
ｒ₆ = 4.620 （非球面） ｄ₆ = 2.21 ｎ_d3 =1.80610 ν_d3 =40.73
ｒ₇ = 50.000 ｄ₇ = 0.54 ｎ_d4 =1.84666 ν_d4 =23.78
ｒ₈ = 4.600 ｄ₈ = 1.69 ｎ_d5 =1.51553 ν_d5 =64.00
ｒ₉ = 11.680 （非球面） ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= 11.340 （非球面） ｄ₁₀= 1.00 ｎ_d6 =1.53113 ν_d6 =55.80
ｒ₁₁= 74.730 ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞ ｄ₁₂= 0.50 ｎ_d7 =1.51633 ν_d7 =64.14
ｒ₁₃= ∞ ｄ₁₃= 0.40
ｒ₁₄= ∞（像面）
非球面係数
第２面
Ｋ = -1.149
Ａ₄ = 1.24435×10^-3
Ａ₆ = -1.98574×10^-5
Ａ₈ = 3.59908×10^-6
Ａ₁₀= -1.88547×10^-7
Ａ₁₂= 4.15600×10^-9
第６面
Ｋ = -0.865
Ａ₄ = 1.08744×10^-3
Ａ₆ = 4.80167×10^-6
Ａ₈ = 4.78886×10^-6
Ａ₁₀= -2.71710×10^-7
第９面
Ｋ = -0.991
Ａ₄ = 4.35654×10^-3
Ａ₆ = 1.14301×10^-4
Ａ₈ = 1.01025×10^-4
Ａ₁₀= -5.58436×10^-6
第１０面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -2.55757×10^-4
Ａ₆ = 1.69488×10^-5
Ａ₈ = 0
Ａ₁₀= 0
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 6.57 12.42 18.98
Ｆ_NO 3.45 4.54 5.78
２ω（°） 63.40 34.87 22.98
ｄ₄ 12.00 3.86 0.75
ｄ₉ 3.43 3.42 3.98
ｄ₁₁ 6.14 10.68 15.63 。

実施例２
ｒ₁ = 51.789 ｄ₁ = 0.70 ｎ_d1 =1.88300 ν_d1 =40.76
ｒ₂ = 5.837 ｄ₂ = 1.71
ｒ₃ = 13.554 （非球面） ｄ₃ = 1.47 ｎ_d2 =1.82114 ν_d2 =24.06
ｒ₄ = 75.183 （非球面） ｄ₄ = （可変）
ｒ₅ = ∞（絞り） ｄ₅ = -0.72
ｒ₆ = 3.826 （非球面） ｄ₆ = 3.00 ｎ_d3 =1.49700 ν_d3 =81.54
ｒ₇ = -19.669 ｄ₇ = 0.50 ｎ_d4 =1.92286 ν_d4 =18.90
ｒ₈ = -133.221 ｄ₈ = 1.09 ｎ_d5 =1.69350 ν_d5 =53.21
ｒ₉ = -23.946 （非球面） ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= -68.471 （非球面） ｄ₁₀= 0.80 ｎ_d6 =1.52542 ν_d6 =55.78
ｒ₁₁= 7.284 （非球面） ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞ ｄ₁₂= 0.50 ｎ_d7 =1.51633 ν_d7 =64.14
ｒ₁₃= ∞ ｄ₁₃= 0.40
ｒ₁₄= ∞（像面）
非球面係数
第３面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -2.90406×10^-4
Ａ₆ = -2.19067×10^-5
Ａ₈ = 1.93834×10^-6
Ａ₁₀= -3.55926×10^-8
第４面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -6.25636×10^-4
Ａ₆ = -1.55735×10^-5
Ａ₈ = 1.40541×10^-6
Ａ₁₀= -3.74784×10^-8
第６面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -3.84634×10^-4
Ａ₆ = -1.86499×10^-5
Ａ₈ = 9.97230×10^-6
Ａ₁₀= -5.98509×10^-7
第９面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 3.29823×10^-3
Ａ₆ = 2.17032×10^-4
Ａ₈ = -1.07505×10^-5
Ａ₁₀= 8.77866×10^-6
第１０面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 9.19324×10^-4
Ａ₆ = -7.15668×10^-4
Ａ₈ = 2.38646×10^-4
Ａ₁₀= -2.14848×10^-5
第１１面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 1.04459×10^-3
Ａ₆ = -5.99256×10^-4
Ａ₈ = 2.45269×10^-4
Ａ₁₀= -2.50329×10^-5
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 6.80 11.62 19.67
Ｆ_NO 3.43 4.34 5.81
２ω（°） 60.79 35.88 21.41
ｄ₄ 14.53 6.17 1.12
ｄ₉ 1.97 2.41 3.21
ｄ₁₁ 6.66 8.94 12.25 。

実施例３
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= 0.40
ｒ₁₄= ∞（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（°） 70.11 35.27 23.83
ｄ₄ 15.42 4.74 1.07
ｄ₉ 4.10 4.19 4.41
ｄ₁₁ 7.14 12.47 17.74 。

実施例４
ｒ₁ = -124.287 ｄ₁ = 0.90 ｎ_d1 =1.80610 ν_d1 =40.92
ｒ₂ = 6.538 （非球面） ｄ₂ = 1.60
ｒ₃ = 10.605 ｄ₃ = 2.00 ｎ_d2 =2.00069 ν_d2 =25.46
ｒ₄ = 25.227 ｄ₄ = （可変）
ｒ₅ = ∞（絞り） ｄ₅ = 0.00
ｒ₆ = 6.394 （非球面） ｄ₆ = 2.00 ｎ_d3 =1.58913 ν_d3 =61.25
ｒ₇ = -30.898 （非球面） ｄ₇ = 0.10
ｒ₈ = 6.209 ｄ₈ = 1.50 ｎ_d4 =1.56883 ν_d4 =56.36
ｒ₉ = 6.845 ｄ₉ = 0.50 ｎ_d5 =1.92286 ν_d5 =20.88
ｒ₁₀= 4.023 ｄ₁₀= （可変）
ｒ₁₁= 17.797 ｄ₁₁= 1.70 ｎ_d6 =1.48749 ν_d6 =70.23
ｒ₁₂= -45.659 ｄ₁₂= （可変）
ｒ₁₃= ∞ ｄ₁₃= 0.86 ｎ_d7 =1.51633 ν_d7 =64.14
ｒ₁₄= ∞ ｄ₁₄= 0.40
ｒ₁₅= ∞（像面）
非球面係数
第２面
Ｋ = -0.041
Ａ₄ = -2.22413×10^-4
Ａ₆ = -4.77806×10^-6
Ａ₈ = 4.40948×10^-8
Ａ₁₀= -5.22140×10^-9
第６面
Ｋ = -0.467
Ａ₄ = -2.12378×10^-4
Ａ₆ = -2.05472×10^-6
Ａ₈ = -4.07230×10^-8
Ａ₁₀= 0
第７面
Ｋ = -10.674
Ａ₄ = 2.56263×10^-5
Ａ₆ = -1.58388×10^-6
Ａ₈ = 6.68314×10^-8
Ａ₁₀= 0
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 7.06 11.91 20.32
Ｆ_NO 2.85 3.50 4.57
２ω（°） 73.57 43.23 25.45
ｄ₄ 16.27 6.63 0.50
ｄ₁₀ 4.19 5.17 5.76
ｄ₁₂ 6.31 9.31 15.47 。

実施例５
ｒ₁ = 157.020 ｄ₁ = 1.00 ｎ_d1 =1.80610 ν_d1 =40.92
ｒ₂ = 4.547 （非球面） ｄ₂ = 1.05
ｒ₃ = 6.272 ｄ₃ = 2.20 ｎ_d2 =1.80810 ν_d2 =22.76
ｒ₄ = 13.255 ｄ₄ = （可変）
ｒ₅ = ∞（絞り） ｄ₅ = -0.45
ｒ₆ = 3.721 （非球面） ｄ₆ = 1.40 ｎ_d3 =1.74320 ν_d3 =49.34
ｒ₇ = -7358.609 ｄ₇ = 0.50 ｎ_d4 =1.68893 ν_d4 =31.07
ｒ₈ = 3.002 ｄ₈ = 1.19 ｎ_d5 =1.51633 ν_d5 =64.14
ｒ₉ = 6.657 （非球面） ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= 11.922 （非球面） ｄ₁₀= 1.10 ｎ_d6 =1.52511 ν_d6 =56.23
ｒ₁₁= 30423.657 （非球面） ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞ ｄ₁₂= 0.50 ｎ_d7 =1.51633 ν_d7 =64.14
ｒ₁₃= ∞ ｄ₁₃= 0.40
ｒ₁₄= ∞（像面）
非球面係数
第２面
Ｋ = -0.273
Ａ₄ = -4.57253×10^-5
Ａ₆ = -8.76429×10^-6
Ａ₈ = 2.14403×10^-8
Ａ₁₀= -2.20356×10^-8
第６面
Ｋ = -0.978
Ａ₄ = 2.62235×10^-3
Ａ₆ = 5.71552×10^-5
Ａ₈ = 1.38662×10^-5
Ａ₁₀= -7.25720×10^-8
第９面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 7.42985×10^-3
Ａ₆ = 6.75400×10^-4
Ａ₈ = 1.92625×10^-4
Ａ₁₀= 1.93182×10^-5
第１０面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 5.04258×10^-4
Ａ₆ = 2.09830×10^-4
Ａ₈ = 1.45376×10^-5
Ａ₁₀= 2.75747×10^-6
第１１面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 4.21538×10^-4
Ａ₆ = 1.53746×10^-4
Ａ₈ = 4.60241×10^-6
Ａ₁₀= 4.35430×10^-6
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 5.96 9.94 17.14
Ｆ_NO 3.41 4.28 5.79
２ω（°） 72.99 43.56 25.24
ｄ₄ 10.66 4.78 0.95
ｄ₉ 2.66 3.12 3.06
ｄ₁₁ 6.26 9.13 14.87 。

以上の実施例１〜５の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図６〜図１０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、上記各実施例における条件式（１）〜（４）の値を下記に示す。

条件式 （１） （２） （３） （４）
実施例１ 0.914426 0.233943 1.53113 0.052687
実施例２ 0.830628 0.233785 1.52542 0.040671
実施例３ 0.826257 0.253123 1.52542 0.057328
実施例４ 0.909395 0.201753 1.48749 0.083661
実施例５ 0.996691 0.18026 1.5273 0.064177
。

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１１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１１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１２〜図１４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１２はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１３は同後方正面図、図１４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１２と図１４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１４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１５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１５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。そして、広角側、望遠側での速い合焦動作が可能となる。

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。 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。 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１２のデジタルカメラの後方斜視図である。 図１２のデジタルカメラの断面図である。 図１２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
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 (10)

1. 物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群、正の屈折力を持つ第２レンズ群、正又は負の屈折力を持つ第３レンズ群からなるズームレンズであって、
   広角端から望遠端への変倍時に、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り、少なくとも前記第２レンズ群、前記第３レンズ群がお互いの間隔を変化させながら物体側にのみ移動し、前記第３レンズ群を光軸方向に移動させてフォーカシングを行い、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
   ０．８＜｛ｄ_W ・（２ｆ₃ −ｄ_W ）｝／｛ｄ_T ・（２ｆ₃ −ｄ_T ）｝・Ｆ_T ／Ｆ_W
   ＜１．１ ・・・（１）
   ただし、ｄ_W は、広角端かつ最遠距離物への合焦状態における第３レンズ群の像側面から像面までの光軸上距離、
   ｄ_T は、望遠端かつ最遠距離物への合焦状態における第３レンズ群の像側面から像面までの光軸上距離、
   Ｆ_W は、広角端かつ最遠距離合焦状態でのズームレンズのフォーカシング動作時のＦナンバー、
   Ｆ_T は、望遠端かつ最遠距離合焦状態でのズームレンズのフォーカシング動作時のＦナンバー、
   ｆ₃ は、第３レンズ群の焦点距離、
   である。
2. 以下の条件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。
   ０．８２
   ＜｛ｄ_W ・（２ｆ₃ −ｄ_W ）｝／｛ｄ_T ・（２ｆ₃ −ｄ_T ）｝・Ｆ_T ／Ｆ_W
   ＜１．０ ・・・（１−１）
3. 前記フォーカシングは、絞り開放状態で行うことを特徴とする請求項１又は２記載のズームレンズ。
4. 明るさ絞りを有し、前記明るさ絞りの開口と光軸との交点が前記第２レンズ群の最も物体側の面の面頂と最も像側の面の面頂との間に位置し、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から３の何れか１項記載のズームレンズ。
   ０．１５＜Σｄ_2G／ｆ_T ＜０．３ ・・・（２）
   ただし、Σｄ_2Gは、第２レンズ群の最も物体側の面の面頂と最も像側の面の面頂との間の距離、
   ｆ_T は、望遠端かつ最遠距離合焦状態でのズームレンズ全系の焦点距離、
   である。
5. 前記第３レンズ群は１枚のレンズからなり、その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から４の何れか１項記載のズームレンズ。
   Ｎｄ＜１．６ ・・・（３）
   ０．０３＜Σｄ_3G／ｆ_T ＜０．１ ・・・（４）
   ただし、Ｎｄは、第３レンズ群の１枚のレンズのｄ線に対する屈折率、
   Σｄ_3Gは、第３レンズ群の最も物体側の面の面頂と最も像側の面の面頂との間の距離、
   ｆ_T は、望遠端かつ最遠距離合焦状態でのズームレンズ全系の焦点距離、
   である。
6. 前記第３レンズ群の１枚のレンズが、以下の条件を満足することを特徴とする請求項５記載のズームレンズ。
   Ｎｄ＜１．５６ ・・・（３−１）
7. 前記第３レンズ群が、正の屈折力を持つレンズ群であ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３レンズ群が、負の屈折力をもつレンズ群であ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。
9. 全系に含まれるレンズの総数が７枚以下であり、広角端から望遠端への変倍比が２．５を超え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. 請求項１から９の何れか１項記載のズームレンズと、その像側に配置され、ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子と有することを特徴とする撮像装置。

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