JP2012042512A

JP2012042512A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2012042512A
Application number: JP2010181008A
Authority: JP
Inventors: Masato Katayose; 慎斗片寄; Hideyuki Nagaoka; 英之長岡; Kenji Ono; 憲司小野; Kazuhito Hayakawa; 和仁早川
Original assignee: Olympus Imaging Corp
Current assignee: Olympus Imaging Corp
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2012-03-01

Abstract

【課題】全長を短縮しても色収差の変動を抑えやすいズームレンズを備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】ズームレンズは、物体側から像側に順に、光路を反射させる反射面を備えた反射部材を有し正の屈折力をもつ第１レンズ群と、負の屈折力をもつ第２レンズ群と、物体側から順に第３レンズ群、第４レンズ群、及び第５レンズ群を含む少なくとも３つのレンズ群を含み全体で正の屈折力をもつリアレンズ群グループとからなり、第２レンズ群と第４レンズ群との間に配置された明るさ絞りを有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群は固定され、第２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、レンズ群各々に挟まれる間隔が変化し、第１レンズ群は、物体側から像側に順に、負レンズ成分と、反射部材と、第１の正レンズと第２の正レンズを有するリア副レンズ群とを有し、所定の条件式を満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズ中に光路を反射させる反射部材を配置することで撮像装置の厚さ方向を薄くした撮像装置に関するものである。

従来より、ズームレンズの光路中に光路を反射させる反射部材を配置し、撮像装置（特にデジタルカメラ）の厚さ方向の薄型化を図ったズームレンズが知られている。
特に、反射部材をズームレンズ中の最も物体側のレンズ群である第１レンズ群に配置し、装置本体に対してズームレンズを固定することで、ズームレンズの本体からの繰り出しを無くした撮像装置が知られている。このようにズームレンズの本体からの繰り出しを無くすことで、撮像装置の防塵性、防水性、耐衝撃性を向上させることが可能となる。

一方、撮像装置の薄型化のニーズに加え、最近では、ズームレンズの高変倍比化や広角端画角の確保のニーズがある。このような撮像装置へのニーズに対応したズームレンズとして、特許文献１に開示されたズームレンズが提案されている。

この特許文献１に開示されたズームレンズは、物体側から順に正屈折力の第１レンズ群、負屈折力の第２レンズ群、明るさ絞り、正屈折力の第３レンズ群、負屈折力の第４レンズ群、正屈折力の第５レンズ群からなり、反射部材（ここでは直角プリズム）を第１レンズ群中に配置し、広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群、明るさ絞り、第３レンズ群、第５レンズ群をそれぞれ独立して移動させ、変倍比が１０倍程度の高変倍比化を達成している。特許文献１に開示されたズームレンズは、第１レンズ群の正屈折力を確保しやすくするべく、物体側から順に、負レンズ、反射部材（直角プリズム）及びその像側の２つの正レンズを配置して、正の屈折力を２つのレンズに分担し収差低減を図っている。

特開２００９−２３６９７３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたズームレンズは、高変倍比化は達成できているものの、ズーミングに伴う色収差の変動が大きく、全長の短縮化を行おうとすると倍率色収差が目立ちやすくなる。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、変倍比の確保や広角端での画角を確保しつつ、全長を短縮しても色収差の変動を抑えやすいズームレンズを備えた撮像装置を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第１の態様の撮像装置は、ズームレンズとズームレンズによる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撮像装置であって、ズームレンズは、物体側から像側に順に、光路を反射させる反射面を備えた反射部材を有し正の屈折力をもつ第１レンズ群と、負の屈折力をもつ第２レンズ群と、物体側から順に第３レンズ群、第４レンズ群、及び第５レンズ群を含む少なくとも３つのレンズ群を含み全体で正の屈折力をもつリアレンズ群グループとからなり、第２レンズ群と第４レンズ群との間に配置された明るさ絞りを有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群は固定され、第２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、レンズ群各々に挟まれる間隔が変化し、第１レンズ群は、物体側から像側に順に、負レンズ成分と、反射部材と、それに加えて、第１の正レンズと第２の正レンズを有するリア副レンズ群とを有し、以下の条件式（１）、（２）、（３）を満足することを特徴とする撮像装置。
７＜ｆ_T／ｆ_W＜３０・・・（１）
０．５＜f_W／ＩＨ＜１．３８・・・（２）
１６．５＜｜ν_dp1−ν_dp2｜＜８０・・・（３）
ここで、
ｆ_Tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ_Wは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ＩＨは、撮像面の有効撮像領域の最大像高、
ν_dp1は、第１レンズ群中の第１の正レンズのｄ線基準のアッベ数、
ν_dp2は、第１レンズ群中の第２の正レンズのｄ線基準のアッベ数、
レンズ成分は、レンズ有効面にて空気に接する面にて区切られるレンズ体であって、単レンズ又は接合レンズで構成され、
アッベ数は（ｎ_d1−1）／（ｎ_F1−ｎ_C1）、
ｎ_d1、ｎ_C1、ｎ_F1は第１の正レンズ又は第２の正レンズのｄ線、Ｃ線、Ｆ線の屈折率、
である。

第１の態様によれば、第１レンズ群中の反射部材により光路が反射されるので、撮像装置の薄型化に有利となる。
ズームレンズの全長が一定の構成とし、第２レンズ群に変倍機能を持たせやすくなると共に、ズームレンズに複数のレンズ群を用いることで変倍比の確保や収差変動の低減などを行いやすくなる。
また、変倍比の確保に有利とするべく、第１レンズ群中に正レンズを２つ用いている。それにより、単色収差の補正に有利となる。

条件式（１）は、好ましい変倍比を特定するものである。
条件式（１）の下限を下回らないようにすることで、ユーザーが画角の変化を楽しむことができ、多種の撮影シーンにて被写体をフレームに収めやすくなる。
条件式（１）の上限を上回らないようにすることで、望遠端でのＦナンバーが大きくなること等に起因する手振れ、感度上昇によるノイズ発生を抑えやすくなる。

条件式（２）は、好ましい広角端での画角に対応するものである。
条件式（２）の下限を下回らないようにすることで、ディストーションの発生を抑えやすくなり、第１レンズ群のレンズ枚数の増加を抑えやすくなる。

条件式（３）は、第１レンズ群中の第１の正レンズと第２の正レンズとの好ましいアッベ数差を特定するものである。
高変倍かつ光学全長を抑えた光学系では、条件式（３）の下限を下回らないようにアッベ数差を確保することで、第１レンズ群の正屈折を高めつつも倍率色収差を効率よく抑えることができる。
条件式（３）の上限を上回らないようにすることで、組み合わせる正レンズの材料の加工性の低減を抑え、コストの面でも有利となる。

なお、ズームレンズがフォーカシング機能を持つ場合は、上述の各構成は最も遠距離に合焦した状態での構成とする。以降の発明についても同様に、上述の各構成は最も遠距離に合焦した状態での構成とする。

また、リアレンズ群グループが少なくとも少なくとも３つの正屈折力のレンズ群を含み、条件式（１）、（２）に代えて、以下の条件式（４）を満足するようにしてもよい。
２．３５＜｜Δ_2G／ｆ_W｜＜１５・・・（４）

本発明の第２の態様の撮像装置は、ズームレンズとズームレンズによる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撮像装置であって、ズームレンズは、物体側から像側に順に、光路を反射させる反射面を備えた反射部材を有し正の屈折力をもつ第１レンズ群と、負の屈折力をもつ第２レンズ群と、物体側から順に第３レンズ群、第４レンズ群、及び第５レンズ群を含む少なくとも３つのレンズ群を含み全体で正の屈折力をもつリアレンズ群グループとからなり、第２レンズ群と第４レンズ群との間に配置された明るさ絞りを有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群は固定され、第２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、レンズ群各々に挟まれる間隔が変化し、第１レンズ群は、物体側から像側に順に、負レンズ成分と、反射部材と、それに加えて、第１の正レンズと第２の正レンズを有するリア副レンズ群とを有し、リアレンズ群グループは少なくとも３つの正の屈折力のレンズ群を有し、以下の条件式（３）、（４）を満足することを特徴とする撮像装置。
１６．５＜｜ν_dp1−ν_dp2｜＜８０・・・（３）
２．３５＜|Δ_2G／ｆ_W|＜１５・・・（４）
ここで、
ν_dp1は、第１レンズ群中の第１の正レンズのｄ線基準のアッベ数、
ν_dp2は、第１レンズ群中の第２の正レンズのｄ線基準のアッベ数
Δ_2Gは、像側への移動を正符号とする、広角端に対する望遠端での第２レンズ群の移動量、
ｆ_Wは、前記ズームレンズの広角端における焦点距離、
であり、
レンズ成分は、レンズ有効面にて空気に接する面にて区切られるレンズ体であり、単レンズ又は接合レンズで構成され、
アッベ数は（ｎ_d1−1）／（ｎ_F1−ｎ_C1）、
ｎ_d1、ｎ_C1、ｎ_F1は第１の正レンズ又は第２の正レンズのｄ線、Ｃ線、Ｆ線の屈折率、
である。

広角端での画角を確保するためには、第３レンズ群以降のレンズ群の合成系の正屈折力を十分に確保する必要がある。
第２の態様によれば、リアレンズ群グループに少なくとも３つの正屈折力のレンズ群を含ませることで、それぞれの正屈折力のレンズ群に正の屈折力を分担でき、性能確保に有利となる。

条件式（４）は、変倍比の確保と画角の確保に有利としつつ、小型化にも有利とするための第２レンズ群の好ましい移動量の条件である。
条件式（４）の下限を下回らないように第２レンズ群の移動量を確保することで、広角端ではズームレンズ全体をレトロフォーカスタイプとして画角確保の機能を発揮できる。加えて、第２レンズ群による変倍機能を十分に確保しやすくなり、第２レンズ群の屈折力を抑えて第２レンズ群での収差低減に有利となる。

条件式（４）の上限を上回らないように第２レンズ群の移動量を制限することで、入射瞳を第１レンズ群に近づけやすくなり、第１レンズ群の有効径の増大を抑えられ、画角を確保しても撮像装置の小型化に有利となる。
なお、その他の作用・効果は第１の態様の撮像装置と同様である。

第２の態様の撮像装置において、第３レンズ群は正の屈折力をもち、第４レンズ群は正の屈折力をもち、第５レンズ群は正の屈折力をもち、ズームレンズ中のレンズ群の総数が５であることが好ましい。

この構成によれば、ズームレンズを正・負・正・正・正の５群ズームタイプとすることで、第２レンズ群に主たる変倍機能をもたせることが出来る。広角端での画角を確保するためには、第３レンズ群以降のレンズ群の合成系の正屈折力を十分に確保する必要があるが、３つの正屈折力のレンズ群とすることで、それぞれのレンズ群に正の屈折力を分担でき、レンズ群数の節約による小型化と性能確保に有利となる。

第１の態様の撮像装置において、リアレンズ群グループは少なくとも３つの正の屈折力のレンズ群を有することが好ましい。

さらに、第３レンズ群は正の屈折力をもち、第４レンズ群は正の屈折力をもち、第５レンズ群は正の屈折力をもち、ズームレンズ中のレンズ群の総数が５であることが好ましい。

第１の態様の撮像装置において、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
２．３５＜｜Δ_2G／ｆ_W｜＜１５・・・（４）
ここで、
Δ_2Gは、像側への移動を正符号とする、広角端に対する望遠端での第２レンズ群の移動量、
ｆ_Wは、前記ズームレンズの広角端における焦点距離、
である。

本発明の撮像装置において、第３レンズ群は正の屈折力をもち、第４レンズ群は正の屈折力をもち、第５レンズ群は負の屈折力をもち、第５レンズ群の像側に正の屈折力を持つ第６レンズ群を配置していることが好ましい。

このように、ズームレンズを物体側から正・負・正・正・負・正を含むズームタイプとすることで、リアレンズグループに負レンズ群を入れることによって、３群・４群の有効径を小さくすることができ、光学系の薄型化に有利である。
また、像面湾曲の補正にも有利である。
さらには、第５レンズ群でフォーカシングを行うことで、光学系の小型化につながる。

本発明の撮像装置において、第１の正レンズと第２の正レンズのうち、いずれか一方の正レンズが以下の条件式（５Ａ）を満足し、他方の正レンズが以下の条件式（５Ｂ）を満足することが好ましい。
ν_dpone＞６０・・・（５Ａ）
ν_dpoth＜６０・・・（５Ｂ）
ここで、
ν_dponeは、第１の正レンズと第２の正レンズのうちの一方のｄ線基準のアッベ数、
ν_dpothは、第１の正レンズと第２の正レンズのうちの他方のｄ線基準のアッベ数、
である。

高変倍かつ光学全長を抑えた光学系では、上述の条件式（５Ａ），（５Ｂ）を同時に満足するように第１、第２の正屈折力のレンズの材料を選択することで、部分分散比の大きい正レンズを一方の正レンズに使用することとなり、２次スペクトルを抑えつつ、第１レンズ群の倍率色収差を効率よく抑えることができる。

さらに、第１の正レンズと第２の正レンズの屈折率の差が以下の条件式（Ａ）を満足することが好ましい。
０．１＜ｎ_dp1−ｎ_dp2＜０．６５・・・（Ａ）
ここで、
ｎ_dp1は、第１の正レンズと第２の正レンズのうちの一方のｄ線基準の屈折率、
ｎ_dp2は、第１の正レンズと第２の正レンズのうちの他方のｄ線基準の屈折率、
ｎ_dp1は、アッベ数の小さいほうの正レンズのｄ線基準の屈折率、
である。

条件式（Ａ）の下限を下回らないように２つの正レンズの屈折率差を確保することで、アッベ数の大きい方のレンズで色収差を補正するとともに、もう一方のレンズで高変倍比化に有利な屈折力を確保しやすくなる。
条件式（Ａ）の上限を上回らないようにすることで、正レンズの材料のコスト高を抑えやすくなる。

本発明の撮像装置においては、第３レンズ群と第４レンズ群が正の屈折力を持ち、広角端から望遠端への変倍の際に、明るさ絞りと第３レンズ群を固定し、第４レンズ群を光軸方向に移動させることが好ましい。

第３レンズ群を正屈折力とすることで、第４レンズ群の有効径を小さくしやすくなり、小径化（撮像装置の薄型化）につながる。
また、第４レンズ群を光軸方向に移動させることで、変倍機能もしくは像面位置調整の機能を持たせられる。

さらに、第５レンズ群が正の屈折力を持ち、広角端から望遠端への変倍の際に、第５レンズ群を固定していることが好ましい。

第５レンズ群を正屈折力とすることで、射出瞳を像面から離しやすくなり、シェーディングの影響を低減しやすくなる。
加えて、第５レンズ群を固定することで、リアレンズ群グループ中の可動レンズ群数を少なくでき、構成の簡略化につながる。

また、第５レンズ群が負の屈折力をもち、第５レンズ群の像側に正の屈折力の第６レンズ群を配置し、広角端から望遠端への変倍の際に、第５レンズ群と第６レンズ群との間の距離が変化し、さらにフォーカシングの際に第５レンズ群が移動することが好ましい。

リアレンズ群に負レンズ群を入れることによって、３群・４群の有効径を小さくすることができ、光学系の薄型化に有利である。また、像面湾曲の補正にも有利である。
さらには、第５レンズ群でフォーカシングを行うことで、光学系の小型化につながる。

また、第４レンズ群が以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
０．１＜ｆ_4G／ｆ_T＜０．６・・・（６）
ここで、
ｆ_4Gは第４レンズ群の焦点距離、
ｆ_Tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（６）は正屈折力の第４レンズ群の好ましい焦点距離を特定するものである。
条件式（６）の下限を下回らないようにすることで、第４レンズ群の屈折力の過剰を抑え、収差低減に有利となる。
条件式（６）の上限を上回らないようにすることで、第４レンズ群の変倍のための移動量を小さくでき、高変倍比化とコンパクト化の両立に有利となる。

さらに、ズームレンズ中の最も像側のレンズ群が以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．１＜ｆ_RG／ｆ_T＜０．８・・・（７）
ここで、
ｆ_RGはズームレンズ中の最も像側のレンズ群の焦点距離、
ｆ_Tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（７）は、最も像側のレンズ群の好ましい焦点距離を特定するものである。
条件式（７）の下限を下回らないようにすることで、最も像側のレンズ群の屈折力の過剰を抑え、収差低減に有利となる。
条件式（７）の上限を上回らないようにすることで、最も像側のレンズ群の正屈折力を十分に確保し、射出瞳を像面から離しやすくなり、シェーディングを低減しやすくなる。

さらにまた、上述の各構成は複数を同時に満足する構成とすることがより好ましい。

条件式（１）については、下限値を７．５、更には８更には９とすることがより好ましい。上限値を２４、更には１２とすることがより好ましい。

条件式（２）については、下限値を０．６、更には０．７さらには１．０とすることがより好ましい。上限値を１．３６、更には１．３４とすることがより好ましい。

条件式（３）については、下限値を２０、更には２５さらには３０とすることがより好ましい。上限値を６５、更には６０さらには４５とすることがより好ましい。

条件式（４）については、下限値を２．５、更には２．６さらには２．７とすることがより好ましい。上限値を１３、更には１０さらには５とすることがより好ましい。

条件式（５Ａ）については、下限値を６５、更には７０とすることがより好ましい。
条件式（５Ｂ）については、上限値を５５、更には５０とすることがより好ましい。

条件式（６）については、下限値を０．２、更には０．２５とすることがより好ましい。上限値を０．４５、更には０．３５とすることがより好ましい。

条件式（７）については、下限値を０．１５、更には０．２とすることがより好ましい。上限値を０．７、更には０．６とすることがより好ましい。

条件式（Ａ）については、下限値を０．１５、更には０．２とすることがより好ましい。上限値を０．５、更には０．４とすることがより好ましい。

本発明にかかる撮像装置は、変倍比の確保や広角端での画角を確保しつつ、全長を短縮しても色収差の変動を抑えやすいズームレンズを備えた撮像装置を提供できる、という効果を奏する。

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３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４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５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。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。歪曲収差の補正を説明する図である。本発明による光路折り曲げ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。

以下に、本発明にかかる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１〜５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５に示す。図１〜図５中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、第５レンズ群はＧ５、第６レンズ群はＧ６、明るさ（開口）絞りはＳ、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。平行平板Ｆは、ローパスフィルターの機能を持たないようにしてもよい。

また、各実施例において、明るさ絞りＳは位置が固定されている。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。フォーカシングは、実施例１〜３では第４レンズ群Ｇ４の移動により行い、実施例４〜５では第５レンズ群Ｇ５の移動により行う。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、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５と、を配置している。

広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は固定されている。第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は固定されている。第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。第５レンズ群Ｇ５は固定されている。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、プリズムと、両凸正レンズと、両凸正レンズと、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと、両凸正レンズ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、両凸正レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４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の接合レンズからなる。第５レンズ群Ｇ５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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの接合レンズと、からなる。図１〜図５は、プリズム中の反射面の図示を省略し、展開した図としているが、実際は図１４に示すように、直角プリズムとしている。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の物体側の両凸正レンズの両面と像側の両凸正レンズの物体側の面と、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凹負レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面と、第４レンズ群Ｇ４の両凸正レンズの物体側の面と、の８面に設けられている。

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、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５と、を配置している。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、プリズムと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凸正レンズと、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと、両凸正レンズ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、両凸正レンズからなる。第４レンズ群Ｇ４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の接合レンズからなる。第５レンズ群Ｇ５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の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの接合レンズと、からなる。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズの両面と両凸正レンズの物体側の面と、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凹負レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面と、第４レンズ群Ｇ４の両凸正レンズの物体側の面と、の８面に設けられている。

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、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５と、を配置している。

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、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力の第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力の第６レンズ群Ｇ６と、を配置している。

広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は固定されている。第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は固定されている。第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動した後に像側へ移動する。第５レンズ群Ｇ５は物体側へ移動する。第６レンズ群Ｇ６は固定されている。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、プリズムと、両凸正レンズと、両凸正レンズと、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズと、からなる。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からなる。第４レンズ群Ｇ４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の接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。第６レンズ群Ｇ６は、両凸正レンズからなる。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像側の面と物体側の両凸正レンズの両面と、第２レンズ群Ｇ２の物体側の両凹負レンズの両面と、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズの物体側の面と、第４レンズ群Ｇ４の像側の両凸正レンズの両面と、の８面に設けられている。

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、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力の第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力の第６レンズ群Ｇ６と、を配置している。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、プリズムと、両凸正レンズと、両凸正レンズと、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズと、からなる。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からなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。第６レンズ群Ｇ６は、両凸正レンズからなる。

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、ＢＦはバックフォーカス、ｆ１、ｆ２…は各レンズ群の焦点距離、ＦＮＯ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、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、νｄ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。

また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて、以下の式（Ｉ）で表される。
但し、光軸方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ^２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）・（Ｙ／ｒ）^２｝^１／２］＋Ａ₄×Ｙ^４＋Ａ₆×Ｙ^６＋Ａ₈×Ｙ^８＋Ａ₁₀×Ｙ^１０＋Ａ₁₂×Ｙ^１２・・・（Ｉ）
ここで、
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
物面 ∞ ∞
1 98.092 0.50 2.00069 25.46
2 14.641 2.60
3 ∞ 12.00 1.90366 31.32
4 ∞ 0.21
5* 443.612 1.66 1.74320 49.34
6* -24.098 0.20
7* 15.703 2.85 1.49700 81.54
8 -38.559 可変
9* -8.106 0.30 1.90200 25.10
10* 9.383 0.50
11 15.787 2.10 1.94595 17.98
12 -7.628 0.30 1.88300 40.76
13 17.076 可変
14* 9.821 1.60 1.61881 63.85
15* -85.122 0.20
16(絞り) ∞ 可変
17* 14.967 3.17 1.49700 81.54
18 -5.729 0.30 1.85026 32.27
19 -9.050 可変
20 38631.547 0.30 2.00069 25.46
21 4.131 2.73 1.51633 64.14
22 2427.864 5.51
23 191677.874 0.30 1.78800 47.37
24 15.097 2.47 2.00178 19.32
25 -15.327 0.20
26 ∞ 0.50 1.54880 67.00
27 ∞ 0.50
28 ∞ 0.50 1.51680 64.20
29 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第５面
K=0.000
A4=-2.25479e-08,A6=6.41668e-08,A8=4.95792e-10
第６面
K=0.000
A4=-5.33163e-06,A6=-4.27108e-08,A8=7.27512e-10
第７面
K=0.000
A4=-1.87524e-05,A6=-1.73513e-07,A8=-1.25910e-10
第９面
K=-0.057
A4=8.81519e-04,A6=2.11573e-05,A8=-1.27622e-06
第１０面
K=0.000
A4=-1.49369e-04,A6=3.61056e-05,A8=-1.63559e-06
第１４面
K=1.844
A4=-4.00279e-04,A6=-9.91698e-06,A8=1.10163e-07
第１５面
K=3.153
A4=2.65249e-05,A6=-6.76979e-06,A8=3.90433e-07
第１７面
K=-2.246
A4=-1.89961e-04,A6=8.77333e-08,A8=2.68828e-07

ズームデータ
ＷＥＳＴＴＥ
焦点距離 5.14 15.64 48.86
ＦＮＯ． 3.91 5.70 6.83
画角２ω 81.42 26.14 8.45
像高 3.84 3.84 3.84
BF 1.72 1.72 1.72
全長 68.79 68.79 68.79

d8 1.00 9.52 15.55
d13 15.07 6.54 0.50
d16 7.09 3.01 2.64
d19 4.12 8.10 8.53

群焦点距離
f1=15.99 f2=-5.04 f3=14.32 f4=15.73 f5=25.49

数値実施例２
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 85.127 0.50 2.00069 25.46
2 14.313 2.60
3 ∞ 12.00 1.90366 31.32
4 ∞ 0.21
5* -225.691 1.59 1.74320 49.34
6* -21.762 0.20
7* 14.439 2.90 1.49700 81.54
8 -44.212 可変
9* -8.110 0.30 1.90200 25.10
10* 9.442 0.50
11 13.990 2.16 1.94595 17.98
12 -7.826 0.30 1.88300 40.76
13 14.833 可変
14* 10.087 1.60 1.61881 63.85
15* -62.720 0.20
16(絞り) ∞ 可変
17* 15.018 3.03 1.49700 81.54
18 -5.518 0.30 1.85026 32.27
19 -8.771 可変
20 -90.962 0.30 2.00069 25.46
21 4.387 2.74 1.51633 64.14
22 55.476 5.55
23 27.971 0.30 1.78800 47.37
24 13.293 2.45 2.00178 19.32
25 -21.675 0.20
26 ∞ 0.50 1.54880 67.00
27 ∞ 0.50
28 ∞ 0.50 1.51680 64.20
29 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第５面
K=0.000
A4=5.06395e-06,A6=7.51622e-08,A8=1.38532e-09,A10=-6.90374e-12
第６面
K=0.000
A4=-6.23781e-06,A6=-3.50013e-08,A8=1.35599e-09,A10=-1.27928e-24
第７面
K=0.000
A4=-2.62339e-05,A6=-1.83640e-07,A8=1.11207e-13,A10=7.84124e-26
第９面
K=-0.059
A4=7.50130e-04,A6=1.44278e-05,A8=-5.98152e-07,A10=-9.09258e-26
第１０面
K=0.000
A4=-2.11408e-04,A6=2.12777e-05,A8=-3.47033e-07,A10=-3.68350e-25
第１４面
K=1.852
A4=-3.47949e-04,A6=-7.39738e-06,A8=1.51684e-07,A10=1.93639e-26
第１５面
K=2.759
A4=6.04137e-05,A6=-4.24405e-06,A8=3.64538e-07,A10=2.56493e-26
第１７面
K=-2.277
A4=-1.63104e-04,A6=1.89728e-07,A8=3.17801e-07,A10=-5.84793e-25

ズームデータ
ＷＥＳＴＴＥ
焦点距離 5.13 15.62 49.01
ＦＮＯ． 3.89 5.69 6.81
画角２ω 81.44 26.06 8.38
像高 3.84 3.84 3.84
BF 1.73 1.73 1.73
全長 68.68 68.68 68.68

d8 1.00 9.50 15.56
d13 15.05 6.54 0.50
d16 6.98 3.23 2.60
d19 4.20 8.11 8.56

群焦点距離
f1=16.02 f2=-5.02 f3=14.16 f4=15.57 f5=20.97

数値実施例３
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 107.329 0.50 2.00069 25.46
2 14.826 2.60
3 ∞ 12.00 1.90366 31.32
4 ∞ 0.21
5* -449.056 1.55 1.74320 49.34
6* -22.336 0.20
7* 14.704 2.87 1.49700 81.54
8 -44.795 可変
9* -8.069 0.30 1.90200 25.10
10* 9.666 0.50
11 13.977 2.16 1.94595 17.98
12 -7.846 0.30 1.88300 40.76
13 14.431 可変
14* 10.137 1.59 1.61881 63.85
15* -55.149 0.20
16(絞り) ∞ 可変
17* 13.351 3.35 1.49700 81.54
18 -5.277 0.30 1.85026 32.27
19 -8.601 可変
20 -130.342 0.30 2.00069 25.46
21 3.992 2.56 1.51633 64.14
22 16.428 5.20
23 19.267 0.30 1.78800 47.37
24 9.139 3.15 2.00069 25.46
25 -19.671 0.20
26 ∞ 0.50 1.54880 67.00
27 ∞ 0.50
28 ∞ 0.50 1.51680 64.20
29 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第５面
K=0.000
A4=5.04644e-06,A6=6.41121e-08,A8=1.46460e-09,A10=4.38213e-11
第６面
K=0.000
A4=-4.03123e-06,A6=-3.70975e-08,A8=7.18165e-10,A10=5.94905e-11
第７面
K=0.000
A4=-2.30009e-05,A6=-1.89066e-07,A8=-2.83481e-12
第９面
K=-1.391
A4=6.24893e-04,A6=-8.62204e-06,A8=5.61043e-07
第１０面
K=0.000
A4=-1.13346e-06,A6=-6.89849e-06,A8=1.62345e-06
第１４面
K=1.954
A4=-4.17674e-04,A6=-9.55420e-06,A8=2.86015e-07
第１５面
K=20.082
A4=5.90407e-06,A6=-6.36510e-06,A8=5.36924e-07
第１７面
K=0.570
A4=-2.75049e-04,A6=2.77954e-06,A8=3.64844e-07

ズームデータ
ＷＥＳＴＴＥ
焦点距離 5.12 15.41 48.95
ＦＮＯ． 3.90 5.98 6.80
画角２ω 81.45 26.28 8.35
像高 3.84 3.84 3.84
BF 1.73 1.73 1.73
全長 68.68 68.68 68.68

d8 1.00 9.49 15.61
d13 15.11 6.61 0.50
d16 6.74 3.21 2.61
d19 3.97 7.59 8.14

群焦点距離
f1=16.11 f2=-5.02 f3=13.97 f4=14.96 f5=13.04

数値実施例４
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 99.518 0.60 1.84666 23.78
2* 11.428 2.70
3 ∞ 11.97 1.84666 23.78
4 ∞ 0.20
5* 19.605 3.00 1.49700 81.54
6* -15.158 0.20
7 38.855 2.30 1.72916 54.68
8 -38.503 可変
9* -13.098 0.40 1.80139 45.45
10* 6.964 1.48
11 -14.105 0.50 2.01820 28.03
12 9.045 1.72 1.94362 17.55
13 -14.750 可変
14(絞り) ∞ 0.90
15* 6.851 1.45 1.49700 81.54
16 15.699 可変
17 125.536 3.83 1.49700 81.54
18 -9.420 0.50 1.99165 26.93
19 -40.393 0.20
20* 21.383 2.60 1.53180 56.00
21* -7.973 可変
22 14.105 1.10 1.90259 32.50
23 5.168 可変
24 11.884 2.83 1.49700 81.60
25 -11.931 0.15
26 ∞ 0.42 1.54880 67.00
27 ∞ 0.50
28 ∞ 0.50 1.51633 64.10
像面 ∞

非球面データ
第２面
K=-4.467
A4=4.03959e-04,A6=-1.70441e-06,A8=1.72129e-08
第５面
K=-3.000
A4=-8.21321e-05,A6=9.69689e-07,A8=-1.25272e-08
第６面
K=1.464
A4=3.35955e-05,A6=9.19573e-07,A8=-4.97736e-09
第９面
K=0.000
A4=2.86004e-04
第１０面
K=0.000
A4=-7.24011e-04,A6=3.64235e-06
第１５面
K=0.000
A4=-3.34590e-04,A6=-4.78611e-06
第２０面
K=0.000
A4=-4.11171e-04
第２１面
K=0.000
A4=2.42732e-04

ズームデータ
ＷＥＳＴＴＥ
焦点距離 4.52 20.66 47.51
ＦＮＯ． 4.19 5.80 6.84
画角２ω 86.13 18.74 8.33
像高 3.59 3.59 3.59
BF 1.25 1.25 1.25
全長 69.31 69.31 69.31

d8 0.50 8.37 11.51
d13 12.01 4.14 1.00
d16 4.36 0.35 1.80
d21 9.56 9.04 1.98
d23 3.13 7.67 13.28

群焦点距離
f1=11.03 f2=-5.58 f3=23.20 f4=14.58 f5=-9.60 f6=12.47

数値実施例５
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 106.398 0.60 1.84666 23.78
2* 11.375 2.73
3 ∞ 11.97 1.84666 23.78
4 ∞ 0.20
5* 17.538 3.10 1.49700 81.54
6* -16.212 0.20
7 54.024 2.20 1.72916 54.68
8 -31.666 可変
9* -15.838 0.40 1.76802 49.24
10* 6.324 1.30
11 -44.612 0.50 1.88300 40.76
12 9.045 1.72 1.94595 17.98
13 -253.761 可変
14(絞り) ∞ 0.60
15* 8.848 1.45 1.58313 59.38
16 20.952 可変
17 17.087 2.92 1.49700 81.54
18 -9.420 0.50 1.90366 31.32
19 45.271 0.20
20* 15.563 2.60 1.53180 56.00
21* -7.160 可変
22 24.424 1.10 1.90259 32.50
23 6.259 可変
24 10.011 2.83 1.53071 55.60
25 -21.389 0.15
26 ∞ 0.42 1.54880 67.00
27 ∞ 0.50
28 ∞ 0.50 1.51633 64.10
像面 ∞

非球面データ
第２面
K=-4.467
A4=3.98813e-04,A6=-1.95950e-06,A8=2.03574e-08
第５面
K=-3.000
A4=-6.56079e-05,A6=2.46571e-07,A8=-1.38942e-09
第６面
K=0.972
A4=2.46615e-05,A6=1.53622e-07,A8=2.91381e-10
第９面
K=0.000
A4=3.25830e-05
第１０面
K=0.000
A4=-7.11565e-04,A6=-1.51397e-05
第１５面
K=0.000
A4=-1.68543e-04,A6=-5.03020e-06
第２０面
K=0.000
A4=-4.30833e-04
第２１面
K=0.000
A4=3.32580e-04

ズームデータ
ＷＥＳＴＴＥ
焦点距離 4.51 20.64 47.47
ＦＮＯ． 4.06 6.43 6.91
画角２ω 87.46 18.74 8.24
像高 3.59 3.59 3.59
BF 1.28 1.28 1.28
全長 68.79 68.79 68.79

d8 0.50 8.06 11.51
d13 12.01 4.45 1.00
d16 5.57 0.72 1.81
d21 9.20 9.11 2.00
d23 3.10 8.05 14.08

群焦点距離
f1=11.16 f2=-5.51 f3=25.16 f4=13.79 f5=-9.60 f6=13.26

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）は中間焦点距離状態、（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 実施例5
条件式(1) 9.514 9.557 9.551 10.514 10.515
条件式(2) 1.337 1.336 1.335 1.259 1.341
条件式(3) 32.200 32.200 32.200 26.860 26.860
条件式(4) 2.826 2.835 2.838 2.431 2.443
条件式(5A) 81.540 81.540 81.540 81.540 81.540
条件式(5B) 49.340 49.340 49.340 54.680 54.680
条件式(6) 0.322 0.318 0.306 0.307 0.291
条件式(7) 0.522 0.428 0.266 0.263 0.279
条件式(A) 0.246 0.246 0.246 0.232 0.232

（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ようにしてもよい。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、ディストーション補正を行う場合の像高は、広角端において以下の値とすることができる。また、中間状態と望遠端は、上述した各数値実施例に示す像高と同じとすることができる。
また、ディストーション補正を前提とした広角端での像高を以下に示す。ディストーションの電気補正を行った場合の残存ディストーションが−３％となるように補正する例である。
広角端での有効撮像領域は樽型で、画像処理により矩形に修正する。
中間状態や望遠端では、糸巻き型のディストーションを電気的に補正し、残存ディストーションが０％となるように補正する。

広角端中間状態望遠端
実施例１３．６２３．８４３．８４
実施例２３．６２３．８４３．８４
実施例３３．６２３．８４３．８４
実施例４３．３５３．５９３．５９
実施例５３．３７３．５９３．５９

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１１において、半径Ｒの円の内側に位置する任意の半径ｒ_１（ω）の円周上の点Ｐ_１は、円の中心に向けて補正すべき半径ｒ_１’（ω）円周上の点Ｐ_２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ｒ_２（ω）の円周上の点Ｑ_１は、円の中心から離れる方向に向けて補正すべき半径ｒ_２’（ω）円周上の点Ｑ_２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
ここで、
ωは被写体半画角、
ｆはズームレンズの焦点距離、
αは０以上１以下、
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、特にズームレンズを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
ここで、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、画質の面で若干の不利があるが、広画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。

ここで、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。
ここで、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）
さて、以上のような本発明のズームレンズで物体像を形成しその像をＣＣＤ等の電子撮像素子に受光させて撮影を行う電子撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。

図１２〜図１４は、本発明によるズームレンズをデジタルカメラの撮影光学系１４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図１２はデジタルカメラ１４０の外観を示す前方斜視図、図１３は同後方斜視図、図１４はデジタルカメラ１４０の構成を示す断面図である。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１４５、フラッシュ１４６、液晶表示モニター１４７等を含み、カメラ１４０の上部に配置されたシャッター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の光路折り曲げズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系１４１によって形成された物体像が、近赤外カットフィルターと光学的ローパスフィルターＦ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。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、像正立部材であるポロプリズム１５５の視野枠１５７上に形成される。このポリプリズム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、撮影光学系１４１及びファインダー用対物光学系１５３の入射側、接眼光学系１５９の射出側にそれぞれカバー部材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５倍程度の高変倍比で、高い光学性能を有するズームレンズであるので、高性能で、奥行き方向が極めて薄い安価なデジタルカメラが実現できる。

なお、図１４の例では、カバー部材１５０として平行平面板を配置しているが、省いてもよい。

（内部回路構成）
図１５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１５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・広画角化が実現できる。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、本発明にかかる撮像装置は、ズームレンズ中に光路を反射させる反射部材を配置することで撮像装置の厚さ方向を薄くした撮像装置に有用である。

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
Ｇ５…第５レンズ群
Ｇ６…第６レンズ群
Ｓ…開口絞り
Ｆ…ローパスフィルタ
Ｃ…カバーガラス
Ｐ…プリズム
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

Claims

ズームレンズと前記ズームレンズによる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撮像装置であって、
前記ズームレンズは、物体側から像側に順に、
光路を反射させる反射面を備えた反射部材を有し正の屈折力をもつ第１レンズ群と、
負の屈折力をもつ第２レンズ群と、
物体側から順に第３レンズ群、第４レンズ群、及び第５レンズ群を含む少なくとも３つのレンズ群を含み全体で正の屈折力をもつリアレンズ群グループと
からなり、
前記第２レンズ群と前記第４レンズ群との間に配置された明るさ絞りを有し、
広角端から望遠端への変倍に際して、
前記第１レンズ群は固定され、
前記第２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、
前記レンズ群各々に挟まれる間隔が変化し、
前記第１レンズ群は、物体側から像側に順に、負レンズ成分と、前記反射部材と、それに加えて、第１の正レンズと第２の正レンズを有するリア副レンズ群とを有し、
以下の条件式（１）、（２）、（３）を満足することを特徴とする撮像装置。
７＜ｆ_T／ｆ_W＜３０・・・（１）
０．５＜f_W／ＩＨ＜１．３８・・・（２）
１６．５＜｜ν_dp1−ν_dp2｜＜８０・・・（３）
ここで、
ｆ_Tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ_Wは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ＩＨは、前記撮像面の有効撮像領域の最大像高、
ν_dp1は、前記第１レンズ群中の前記第１の正レンズのｄ線基準のアッベ数、
ν_dp2は、前記第１レンズ群中の前記第２の正レンズのｄ線基準のアッベ数、
レンズ成分は、レンズ有効面にて空気に接する面にて区切られるレンズ体であって、単レンズ又は接合レンズで構成され、
アッベ数は（ｎ_d1−1）／（ｎ_F1−ｎ_C1）、
ｎ_d1、ｎ_C1、ｎ_F1は前記第１の正レンズ又は前記第２の正レンズのｄ線、Ｃ線、Ｆ線の屈折率、
である。
ズームレンズと前記ズームレンズによる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撮像装置であって、
前記ズームレンズは、物体側から像側に順に、
光路を反射させる反射面を備えた反射部材を有し正の屈折力をもつ第１レンズ群と、
負の屈折力をもつ第２レンズ群と、
物体側から順に第３レンズ群、第４レンズ群、及び第５レンズ群を含む少なくとも３つのレンズ群を含み全体で正の屈折力をもつリアレンズ群グループと
からなり、
前記第２レンズ群と前記第４レンズ群との間に配置された明るさ絞りを有し、
広角端から望遠端への変倍に際して、
前記第１レンズ群は固定され、
前記第２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、
前記レンズ群各々に挟まれる間隔が変化し、
前記第１レンズ群は、物体側から像側に順に、負レンズ成分と、前記反射部材と、それに加えて、第１の正レンズと第２の正レンズを有するリア副レンズ群とを有し、
前記リアレンズ群グループは少なくとも３つの正の屈折力のレンズ群を有し、
以下の条件式（３）、（４）を満足することを特徴とする撮像装置。
１６．５＜｜ν_dp1−ν_dp2｜＜８０・・・（３）
２．３５＜|Δ_2G／ｆ_W|＜１５・・・（４）
ここで、
ν_dp1は、前記第１レンズ群中の前記第１の正レンズのｄ線基準のアッベ数、
ν_dp2は、前記第１レンズ群中の前記第２の正レンズのｄ線基準のアッベ数
Δ_2Gは、像側への移動を正符号とする、広角端に対する望遠端での前記第２レンズ群の移動量、
ｆ_Wは、前記ズームレンズの広角端における焦点距離、
であり、
レンズ成分は、レンズ有効面にて空気に接する面にて区切られるレンズ体であり、単レンズ又は接合レンズで構成され、
アッベ数は（ｎ_d1−1）／（ｎ_F1−ｎ_C1）、
ｎ_d1、ｎ_C1、ｎ_F1は前記第１の正レンズ又は前記第２の正レンズのｄ線、Ｃ線、Ｆ線の屈折率、
である。
前記第３レンズ群は正の屈折力をもち、前記第４レンズ群は正の屈折力をもち、前記第５レンズ群は正の屈折力をもち、前記ズームレンズ中のレンズ群の総数が５であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記リアレンズ群グループは少なくとも３つの正の屈折力のレンズ群を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記第３レンズ群は正の屈折力をもち、前記第４レンズ群は正の屈折力をもち、前記第５レンズ群は正の屈折力をもち、前記ズームレンズ中のレンズ群の総数が５であることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
２．３５＜｜Δ_2G／ｆ_W｜＜１５・・・（４）
ここで、
Δ_2Gは、像側への移動を正符号とする、広角端に対する望遠端での前記第２レンズ群の移動量、
ｆ_Wは、前記ズームレンズの広角端における焦点距離、
である。
前記第３レンズ群は正の屈折力をもち、前記第４レンズ群は正の屈折力をもち、前記第５レンズ群は負の屈折力をもち、前記第５レンズ群の像側に正の屈折力を持つ第６レンズ群を配置していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
前記第１の正レンズと前記第２の正レンズのうち、いずれか一方の正レンズが以下の条件式（５Ａ）を満足し、他方の正レンズが以下の条件式（５Ｂ）を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
ν_dpone＞６０・・・（５Ａ）
ν_dpoth＜６０・・・（５Ｂ）
ここで、
ν_dponeは、前記第１の正レンズと前記第２の正レンズのうちの一方のｄ線基準のアッベ数、
ν_dpothは、前記第１の正レンズと前記第２の正レンズのうちの他方のｄ線基準のアッベ数、
である。
前記第１の正レンズと前記第２の正レンズの屈折率の差が以下の条件式（Ａ）を満足することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
０．１＜ｎ_dp1−ｎ_dp2＜０．６５・・・（Ａ）
ここで、
ｎ_dp1は、前記第１の正レンズと前記第２の正レンズのうちの一方のｄ線基準の屈折率、
ｎ_dp2は、前記第１の正レンズと前記第２の正レンズのうちの他方のｄ線基準の屈折率、
ｎ_dp1は、アッベ数の小さいほうの正レンズのｄ線基準の屈折率、
である。
前記第３レンズ群と前記第４レンズ群が正の屈折力を持ち、
広角端から望遠端への変倍の際に、
前記明るさ絞りと前記第３レンズ群を固定し、前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
前記第５レンズ群が正の屈折力を持ち、
広角端から望遠端への変倍の際に、
前記第５レンズ群を固定していることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
前記第５レンズ群が負の屈折力をもち、
前記第５レンズ群の像側に正の屈折力の第６レンズ群を配置し、
広角端から望遠端への変倍の際に、
前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間の距離が変化し、
さらにフォーカシングの際に前記第５レンズ群が移動することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
前記第４レンズ群が以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
０．１＜ｆ_4G／ｆ_T＜０．６・・・（６）
ここで、
ｆ_4Gは前記第４レンズ群の焦点距離、
ｆ_Tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
前記ズームレンズ中の最も像側のレンズ群が以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
０．１＜ｆ_RG／ｆ_T＜０．８・・・（７）
ここで、
ｆ_RGは前記ズームレンズ中の最も像側のレンズ群の焦点距離、
ｆ_Tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。