JP4076332B2 - 電子撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子撮像装置に関し、特に、ズームレンズ等の光学系部分の工夫により奥行き方向の薄型化を実現した、ビデオカメラやデジタルカメラ等の電子撮像装置に関するものである。また、そのズームレンズはリアフォーカスを可能にならしめたものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、銀塩３５ｍｍフィルム（通称ライカ版）カメラに代わる次世代カメラとしてデジタルカメラ（電子カメラ）が注目されてきている。さらに、それは業務用高機能タイプからポータブル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。
【０００３】
本発明においては、特にポータブルな普及タイプのカテゴリーに注目し、高画質を確保しながら奥行きの薄いビデオカメラ、デジタルカメラを実現する技術を提供することをねらっている。カメラの奥行き方向を薄くするのに最大のネックとなっているのは、光学系、特にズームレンズ系の最も物体側の面から撮像面までの厚みである。最近では、撮影時に光学系をカメラボディ内からせり出し携帯時に光学系をカメラボディ内に収納するいわゆる沈胴式鏡筒を採用することが主流になっている。
【０００４】
しかしながら、使用するレンズタイプやフィルターによって光学系沈胴時の厚みが大きく異なる。特にズーム比やＦ値等、仕様を高く設定するには、最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するいわゆる正先行型ズームレンズは、各々のレンズエレメントの厚みやデッドースペースが大きく、沈胴してもたいして厚みが薄くならない（特開平１１−２５８５０７号）。負先行型で特に２乃至３群構成のズームレンズはその点有利であるが、群内構成枚数が多かったり、エレメントの厚みが大きかったり、最も物体側のレンズが正レンズの場合も沈胴しても薄くならない（特開平１１−５２２４６号）。現在知られている中で電子撮像素子用に適しかつズーム比、画角、Ｆ値等を含めた結像性能が良好で沈胴厚を最も薄くできる可能性を有するものの例として、特開平１１−２８７９５３号、特開２０００−２６７００９、特開２０００−２７５５２０等のものがある。
【０００５】
第１群を薄くするには入射瞳位置を浅くするのがよいが、そのためには第２群の倍率を高くすることになる。一方、そのために第２群の負担が大きくなりそれ自身を薄くすることが困難になるばかりでなく、収差補正の困難さや製造誤差の効きが増大し好ましくない。薄型化、小型化を実施するには、撮像素子を小さくすればよいが、同じ画素数とするためには画素ピッチを小さくする必要があり、感度不足を光学系でカバーしなければならない。回折の影響も然りである。
【０００６】
また、奥行きの薄いカメラボディにするために、合焦時のレンズ移動を前群ではなくいわゆるリアフォーカスで行うのが駆動系のレイアウト上有効である。すると、リアフォーカスを実施したときの収差変動が少ない光学系を選択する必要が出てくる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成枚数が少なく、リアフォーカス方式等機構レイアウト上小型で簡素にしやすく、無限遠から近距離まで安定した高い結像性能を有するズーム方式あるいはズーム構成を選択し、さらには、レンズエレメントを薄くして各群の総厚を薄くしたり、フィルター類の選択をも考慮して、ビデオカメラやデジタルカメラの徹底的薄型化を図ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電子撮像装置は、ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、前記第２群後群は、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とするものである。
【０００９】
（１） −０．６＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．６
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ23R ＝１／Ｒ23R 、Ｃ24F ＝１／Ｒ24F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ23R 、Ｒ24F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｒ23R は前記入射面を有する負レンズの像側面、Ｒ24F は前記射出面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【００１０】
本発明のもう１つの電子撮像装置は、ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は１枚の正レンズからなり、前記第２群後群は、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とするものである。
【００１１】
（１） −０．６＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．６
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ23R ＝１／Ｒ23R 、Ｃ24F ＝１／Ｒ24F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ23R 、Ｒ24F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｒ23R は前記入射面を有する負レンズの像側面、Ｒ24F は前記射出面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【００１２】
本発明のさらにもう１つの電子撮像装置は、ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、前記第２群後群は１枚の正レンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とするものである。
【００１３】
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【００１４】
以下、本発明において、上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００１５】
本発明の電子撮像装置は、ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、そのズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して第２レンズ群が物体側へのみ移動し、第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動するものであり、第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、
その第２群前群が、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、第２群後群が、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなる第１の場合には、第２群前群の正レンズをＬ２１、負レンズをＬ２２とし、第２群後群の負レンズをＬ２３、正レンズをＬ２４とし、
その第２群前群が１枚の正レンズからなり、第２群後群が、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなる第２の場合には、第２群前群の正レンズをＬ２１とし、第２群後群の負レンズをＬ２３、正レンズをＬ２４とし、
その第２群前群が、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、第２群後群が１枚の正レンズからなる第３の場合には、第２群前群の正レンズをＬ２１、負レンズをＬ２２とし、第２群後群の正レンズをＬ２４として説明すると、
第２レンズ群の最も像側の正レンズＬ２４は非球面を有する構成のズームレンズを採用している。
【００１６】
なお、以上の正レンズＬ２１、負レンズＬ２２、負レンズＬ２３、正レンズＬ２４とするのは、説明の便宜上のことであり、もちろん、本発明は以下の説明の内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲や後記の付記項の範囲内であれば、高性能化、小型化されたズームレンズを有する電子撮像装置の達成に寄与し得るものである。また、本発明において、レンズとは、単一の媒体からなるレンズを１単位とし、接合レンズは複数のレンズからなるものを意味する。
【００１７】
古くから銀塩フィルムカメラ用ズームレンズとしてよく使用される負正の２群ズームレンズにおいて、それを小型化するために各焦点距離における正の後群（第２レンズ群）の倍率を高くするのがよいが、そのために、第２レンズ群のさらに像側に１枚の正レンズを第３レンズ群として加え、広角端から望遠端に変倍する際に第２レンズ群との間隔を変化させるという方法がよく知られている。また、この第３レンズ群はフォーカス用としても使用できる可能性を有している。
【００１８】
そして、本発明の目的の達成、つまり、沈胴収納時のレンズ部総厚を薄くしてなおかつ第３レンズ群にてフォーカスをする際、非点収差を始めとする軸外収差変動を抑制するために、第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズと負レンズ、あるいは、１枚の正レンズに続いてその像側に１枚乃至２枚のレンズを加えて、合計４枚乃至３枚にて構成するのがよい。
【００１９】
第３レンズ群にてフォーカスをする場合、収差変動が問題になるが、第３レンズ群に必要以上の量の非球面が入ると、その効果を出すために第１レンズ群・第２レンズ群で残存する非点収差を第３レンズ群にて補正することになり、ここで第３レンズ群がフォーカスのために動くと、そのバランスが崩れてしまい好ましくない。したがって、第３レンズ群でフォーカスする場合は、第１レンズ群・第２レンズ群で非点収差をズーム全域に亘り略取り切らねばならない。
【００２０】
よって、第３レンズ群は球面系又は少ない非球面量にて構成し、開口絞りを第２レンズ群の物体側に配し、第２レンズ群は正レンズ、負レンズ、あるいは１枚の正レンズからなる前群に続き、負レンズ、正レンズの順の２枚又は正レンズ１枚からなる後群を配し、その最終の正レンズの何れか一方の面を非球面とした構成とするのがよい。
【００２１】
また、このタイプでは、前玉径が大きくなり難いので、開口絞りを第２レンズ群と一体（本発明の後記の実施例では、第２レンズ群の直前に配置し、第２レンズ群と一体）とした方が、機構上単純であるばかりでなく、沈胴時のデッドスペースが発生し難く、広角端と望遠端のＦ値差が小さい。また、第２レンズ群の物体側の正レンズＬ２１と負レンズＬ２２はそれらの相対的偏心による収差の発生が著しいので、これらは互いに接合した方がよい。接合する場合は、できるだけ接合レンズ内（Ｌ２１、Ｌ２２）で収差をキャンセルして偏心敏感度を小さくするのがよい。負レンズＬ２２がない場合（第２の場合）は、正レンズＬ２１単独でよい。
【００２２】
第２レンズ群が負レンズＬ２２を含む４枚構成の場合（第１の場合）、次の条件式を満足することが望ましい。
【００２３】
（Ａ） １．０８＜Ｒ22R ／Ｒ21F ＜１０
ただし、Ｒ21F は第２群前群の入射面の光軸上曲率半径、Ｒ22R は第２群前群の射出面の光軸上曲率半径である。
【００２４】
この条件の上限の１０を越えると、全系収差の球面収差・コマ収差・非点収差の補正には有利だが、接合による偏心敏感度の緩和の効果が少ない。下限の１．０８を越えると、全系収差の球面収差・コマ収差・非点収差の補正が困難になりやすい。
【００２５】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００２６】
（Ａ）’ １．３＜Ｒ22R ／Ｒ21F ＜７．０
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００２７】
（Ａ）” １．５８＜Ｒ22R ／Ｒ21F ＜４．０
さらに、第２群後群の負レンズＬ２３と正レンズＬ２４に関して以下の条件式を満足するのがよい。
【００２８】
（１） −０．６＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．６
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ23R ＝１／Ｒ23R 、Ｃ24F ＝１／Ｒ24F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ23R 、Ｒ24F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｒ23R は前記入射面を有する負レンズの像側面、Ｒ24F は前記射出面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域（略矩形）の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【００２９】
第２群後群の負レンズＬ２３がない場合（第３の場合）、条件（１）は考慮しない。
【００３０】
条件（１）の下限値の−０．６と条件（２）の上限値の０．３を越えると、球面収差補正上で、条件（１）の上限値の０．６と条件（２）の下限値の−１．２を越えると、非点収差補正上不利になる。条件（３）の下限値の−０．８を越えると、射出瞳位置が像面に接近してシェーディングを引き起こしやすく、また、第２群前群の正レンズＬ２１と負レンズＬ２２を接合とする場合、偏心敏感度は正レンズＬ２１と負レンズＬ２２に集中させる方が都合がよいため、その場合はできれば正の値になるようにした方がよい。上限値の０．４を越えると、小型で高いズーム比を確保し難い。
【００３１】
なお、条件（１）〜（３）の何れか１つ以上あるいは全てを以下のようにするとよりよい。
【００３２】
（１）’ −０．５＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．５
（２）’ −０．９＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．２
（３）’ −０．７＜Ｌ／ｆ2R＜０．３
さらに、条件（１）〜（３）の何れか１つ以上を以下のようにするとさらによい。特に全てを以下のようにすると最もよい。
【００３３】
（１）” −０．４＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．４
（２）” −０．６＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．１
（３）” −０．６＜Ｌ／ｆ2R＜０．２
また、収差補正のための非球面は、第１レンズ群に歪曲収差・非点収差・コマ収差補正のために１面と、第２レンズ群に球面収差補正のために２面の全系で合計３面とするのがよい。それ以上入れても効果は少なく、コスト高になるだけである。
【００３４】
また、第２レンズ群が４枚構成の場合（第１の場合）、軸上色収差や倍率色収差補正についても、以下の条件を満たすとよい。
【００３５】
（４） ３０＜（ν21−ν22）−（ν23−ν24）＜５５
ただし、ν21、ν22、ν23、ν24はそれぞれ第２レンズ群の物体側から順の第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズにおけるｄ線基準の媒質のアッベ数である。
【００３６】
条件（４）の下限値の３０を越えると、軸上色収差、倍率色収差が補正不足になりやすく、上限値の５５を越えると、これらの収差が補正過剰になりやすい。
【００３７】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００３８】
（４）’ ３０＜（ν21−ν22）−（ν23−ν24）＜５０
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００３９】
（４）” ３５＜（ν21−ν22）−（ν23−ν24）＜５０
また、第２レンズ群の最も像側の正レンズＬ２４の物体側の面あるいは像側の面の非球面に関し、以下の条件を満足するとよい。
【００４０】
（５） １．２×１０-2・Ｌ＞｜Asp24 ｜＞ ５・｜Asp21F｜
ただし、Asp21Fは第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側面の光軸上での曲率半径を有する球面に対し、光軸からの高さが０．３Ｌでの非球面偏倚量、Asp24 は第２レンズ群の最も像側の正レンズの非球面の光軸上での曲率半径を有する球面に対し、光軸からの高さが０．３Ｌでの非球面偏倚量であり、第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側面が球面の場合は非球面偏倚量Asp21Fを０とする。すなわち、本発明でいう非球面偏倚量は、図１６に示すように、対象とする非球面の光軸上での曲率半径ｒを有する球面（基準球面）に対し、撮像素子の有効撮像領域の対角長をＬとするとき、光軸からの高さが０．３Ｌの位置でのその非球面の偏倚量を言うものである。
【００４１】
条件（５）に規定されるように、第２レンズ群の最も像側の正レンズＬ２４にある程度の非球面を導入しないと、球面収差・コマ収差・非点収差が十分に補正できない。また、正レンズＬ２１より非球面度が少ないと、コマ収差・非点収差の補正が不十分となりやすい。この条件の上限値の１．２×１０-2・Ｌを越えると、正レンズＬ２４の偏心敏感度が大きくなりすぎ、部品精度や組み立て精度が厳しくなり好ましくない。なお、正レンズＬ２１は球面にて構成してもよい。
【００４２】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００４３】
（５）’ ８．０×１０-3・Ｌ＞｜Asp24 ｜＞４・｜Asp21F｜
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００４４】
（５）” ５．０×１０-3・Ｌ＞｜Asp24 ｜＞３・｜Asp21F｜
また、条件（１）に対し、以下の条件を満足するとよい。
【００４５】
（６） −１．２＜（Ｒ21F −Ｒ22R ）／（Ｒ21F ＋Ｒ22R ）＜０．３
ただし、Ｒ21F は第２群前群における入射面、Ｒ22R は第２群前群の射出面の光軸上の曲率半径である。すなわち、Ｒ21F 、Ｒ22R はそれぞれ第２レンズ群の正レンズＬ２１の物体側の面と負レンズＬ２２の像側の面の光軸上の曲率半径であり、負レンズＬ２２がない場合は、Ｒ22R の代わりに正レンズＬ２１の像側の面の光軸上の曲率半径Ｒ21R とする。
【００４６】
条件（６）の下限の−１．２を越えると、球面収差が補正不足になりやすく、レンズ厚みが厚くなりやすい。また、物体側正レンズＬ２１の加工性も悪化する。上限の０．３を越えると、逆に高次の球面収差が発生したり負レンズＬ２２側の深い凹面の加工性が悪化する。
【００４７】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００４８】
（６）’ −１．１＜（Ｒ21F −Ｒ22R ）／（Ｒ21F ＋Ｒ22R ）＜０．２
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００４９】
（６）” −１．０＜（Ｒ21F −Ｒ22R ）／（Ｒ21F ＋Ｒ22R ）＜０．１
また、前記条件（１）系又は（６）系に対し、さらに以下の条件を満足すると、射出瞳位置つまりシェーディングに関して有利である。
【００５０】
（７） −２．５＜ｆ3 ／ｆ2R＜０．３
（８） ０．０２＜ｄ22／Ｌ＜０．２２
ただし、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離、ｆ3 は第３レンズ群の焦点距離、ｄ22は第２群前群の射出面から第２群後群の入射面までの間隔、Ｌは撮像素子の有効撮像領域（略矩形）の対角長である。
【００５１】
条件（７）の上限値の０．３を越えると、広角端における射出瞳位置つまりシェーディングには有利であるが、望遠端に変倍する際の射出瞳位置の変動量が大きく、望遠端でのシェーディングにとって不利となる。下限値の−２．５を越えると、広角端での射出瞳が近すぎてシェーディングが発生しやすい点、第３レンズ群にてフォーカスをする際にその移動量が大きくなりすぎてスペース上の不利がある。また、近軸的に軸上光線高の高い第２レンズ群の像側の正レンズを強くする必要があるため、第２レンズ群の主点位置が後へ移動し、高い倍率を得難く第１レンズ群が巨大化しやすい。
【００５２】
条件（８）の下限の０．０２を越えると、非点収差の補正と広角端での射出瞳位置の関係でシェーディングが発生しやすい。上限の０．２２を越えると、第２レンズ群の厚みが厚く、沈胴厚の小さくするのに足枷となる。
【００５３】
なお、第２レンズ群の正レンズＬ２１と負レンズＬ２２（負レンズＬ２２がないときは正レンズＬ２１のみ）をひとまとめした部分群（第２群前群）と負レンズＬ２３と正レンズＬ２４をひとまとめにした部分群（第２群後群）との相対位置誤差の性能劣化に対する効きは小さい（ただし、その場合は正レンズＬ２４の非球面量は小さめにするのが望ましい）ので、変倍時や撮像時には、一定の間隔あるいは変化する間隔を大きめに設け、沈胴時にのみ縮める構造にしてもよい。ｄ22を撮像時に大きめにすることは、周辺部の性能確保に有利である。
【００５４】
なお、条件（７）、（８）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【００５５】
（７）’ −２．２＜ｆ3 ／ｆ2R＜０．２
（８）’ ０．０４＜ｄ22／Ｌ＜０．１９
さらに、条件（７）、（８）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【００５６】
（７）” −１．９＜ｆ3 ／ｆ2R＜０．１
（８）” ０．０６＜ｄ22／Ｌ＜０．１６
これとは別に、条件（１）又は（４）に対し、さらに以下の条件を満足すると、沈胴時の小型化に有利である。
【００５７】
（９） −０．３＜ｆ2F／Ｒ21R ＜０．８
ただし、Ｒ21R は第２レンズ群の最も物体側レンズの像側面の光軸上曲率半径、ｆ2Fは第２群前群の合成焦点距離である。
【００５８】
条件（９）の上限の０．８を越えると、第２レンズ群の正レンズＬ２１と負レンズＬ２２すなわち第２群前群のトータルの厚みを薄くしやすいが、軸上色収差の補正が困難になる。下限値の−０．３を越えると、軸上色収差の補正には有利だが、第２群前群のトータルの厚みを厚くせざるを得ず、沈胴厚を薄くするのに足枷となる。
【００５９】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００６０】
（９）’ −０．３＜ｆ2F／Ｒ21R ＜０．７
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００６１】
（９）” −０．２＜ｆ2F／Ｒ21R ＜０．６
また、条件（１）系又は（６）系又は（９）系に対し、さらに以下の条件を満足すると、沈胴時の小型化に有利である。
【００６２】
（10） −１．５＜ｆ2 ／ｆ2R＜０．３
ただし、ｆ2 は第２レンズ群全体の合成焦点距離、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【００６３】
条件（１０）は第２群後群の負レンズＬ２３と正レンズＬ２４との合成焦点距離と第２レンズ群全体の合成焦点距離の比を規定したものである。上限の０．３を越えると、第２レンズ群の主点が像側寄りになるために第２レンズ群倍率が高くならず、第１レンズ群の移動量が大きくなったり大型化しやすいか、使用状態における第２レンズ群後方にデッドスペースができやすく、全長が長くなり、沈胴厚を薄くするために鏡枠機械構造が複雑になるか、巨大化する。あるいは、あまり薄くできない。下限値の−１．５を越えると、非点収差の補正が困難となる。
【００６４】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００６５】
（10）’ −１．３＜ｆ2 ／ｆ2R＜０．２
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００６６】
（10）” −１．１＜ｆ2 ／ｆ2R＜０．１
また、第３レンズ群については、両面共略球面より構成した正レンズ１枚がよいが、その際、形状的に以下の条件を満たすのがよい。
【００６７】
（11） −１．０＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．２
ただし、Ｒ31、Ｒ32はそれぞれ第３レンズ群の正レンズの物体側面及び像側面の光軸上曲率半径である。
【００６８】
条件（１１）の上限値の１．２を越えると、リアフォーカスによる非点収差の変動が大きくなりすぎ、無限遠物点で非点収差を良好に補正し得ても、近距離物点に対しては非点収差が悪化しやすい。下限値の−１．０を越えると、リアフォーカスによる非点収差変動は少ないが、無限遠物点に対する収差補正が困難となる。
【００６９】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００７０】
（11）’ −１．３＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．２
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００７１】
（11）” −０．０＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．０
以上、ズームレンズ部について沈胴厚を薄くしつつも結像性能を良好にする手段を提供した。
【００７２】
なお、本発明のズームレンズは、広角域を含む電子撮像装置を構成する上で有利である。特に、広角端における対角方向の半画角ωW が以下の条件を満足する電子撮像装置に用いることが好ましい（後記の各実施例に記載の広角端半画角はωW に相当する。）。
【００７３】
２７°＜ωW ＜４２°
この条件の下限値の２７°を越えて広角端半画角が狭くなると、収差補正上は有利になるが、実用的な広角端での画角ではなくなる。一方、上限値の４２°を越えると、歪曲収差、倍率の色収差が発生しやすくなり、レンズ枚数が増加する。
【００７４】
次に、フィルター類を薄くする件について言及する。電子撮像装置には、通常、赤外光が撮像面に入射しないように一定の厚みのある赤外吸収フィルターを撮像素子よりも物体側に挿入している。これを厚みのないコーティングに置き換えることを考える。当然その分薄くなる訳だが、副次的効果がある。ズームレンズ系後方にある撮像素子よりも物体側に、波長６００ｎｍでの透過率（τ600 ）が８０％以上、７００ｎｍでの透過率（τ700 ）が８％以下の近赤外シャープカットコートを導入すると、吸収タイプよりも７００ｎｍ以上の近赤外領域の透過率が低く、かつ、相対的に赤側の透過率が高くなり、補色モザイクフィルターを有するＣＣＤ等の固体撮像素子の欠点である青紫側のマゼンタ化傾向がゲイン調整により緩和され、原色フィルターを有するＣＣＤ等の固体撮像素子並みの色再現を得ることができる。
【００７５】
すなわち、
（12） τ600 ／τ550 ≧０．８
（13） τ700 ／τ550 ≦０．０８
を満たすことが望ましい。ただし、τ550 は波長５５０ｎｍでの透過率である。
【００７６】
なお、条件（１２）、（１３）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【００７７】
（12）’ τ600 ／τ550 ≧０．８５
（13）’ τ700 ／τ550 ≦０．０５
さらに、条件（１２）、（１３）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【００７８】
（12）” τ600 ／τ550 ≧０．９
（13）” τ700 ／τ550 ≦０．０３
ＣＣＤ等の固体撮像素子のもう１つの欠点は、近紫外域の波長５５０ｎｍに対する感度が人間の眼のそれよりもかなり高いことである。これも、近紫外域の色収差による画像のエッジ部の色にじみを目立たせている。特に光学系を小型化すると致命的である。したがって、波長４００ｎｍでの透過率（τ400 ）の５５０ｎｍでのそれ（τ550 ）に対する比が０．０８を下回り、４４０ｎｍでの透過率（τ440 ）の５５０ｎｍでのそれ（τ550 ）に対する比が０．４を上回るような吸収体あるいは反射体を光路上に挿入すれば、色再現上必要な波長域を失わず（良好な色再現を保ったまま）、色にじみなどのノイズがかなり軽減される。
【００７９】
すなわち、
（14） τ400 ／τ550 ≦０．０８
（15） τ440 ／τ550 ≧０．４
を満たすことが望ましい。
【００８０】
なお、条件（１４）、（１５）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【００８１】
（14）’ τ400 ／τ550 ≦０．０６
（15）’ τ440 ／τ550 ≧０．５
さらに、条件（１４）、（１５）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【００８２】
（14）” τ400 ／τ550 ≦０．０４
（15）” τ440 ／τ550 ≧０．６
なお、これらのフィルターの設置場所は結像光学系と撮像素子の間がよい。
【００８３】
一方、補色フィルターの場合、その透過光エネルギーの高さから、原色フィルター付きＣＣＤと比べ実質的感度が高く、かつ、解像的にも有利であるため、小型ＣＣＤを使用したときのメリットが大である。もう一方のフィルターである光学的ローパスフィルターについても、その総厚ｔLPF （ｍｍ）が以下の条件を満たすようにするとよい。
【００８４】
（16） ０．１５＜ｔLPF ／ａ＜０．４５
ただし、ａは撮像素子の水平画素ピッチ（単位μｍ）であり、５μｍ以下である。
【００８５】
沈胴厚を薄くするには、光学的ローパスフィルターを薄くすることも効果的であるが、一般的にはモアレ抑制効果が減少して好ましくない。一方、画素ピッチが小さくなるにつれて結像レンズ系の回折の影響により、ナイキスト限界以上の周波数成分のコントラストは減少し、モアレ抑制効果の現象はある程度許容されるようになる。例えば、像面上投影時の方位角度が水平（＝０°）と±４５°方向にそれぞれ結晶軸を有する３種類のフィルターを光軸方向に重ねて使用する場合、かなりモアレ抑制効果があることが知られている。この場合のフィルターが最も薄くなる仕様としては、水平にａμｍ、±４５°方向にそれぞれSQRT(1/2) ＊ａμｍだけずらせるものが知られている。このときのフィルター厚は、凡そ［１＋２＊SQRT(1/2) ］＊ａ／５．８８（ｍｍ）となる。ここで、ＳＱＲＴはスクエアルートであり平方根を意味する。これは、丁度ナイキスト限界に相当する周波数においてコントラストをゼロにする仕様である。これよりは数％乃至数十％程度薄くすると、ナイキスト限界に相当する周波数のコントラストが少し出てくるが、上記回折の影響で抑えるることが可能になる。
【００８６】
上記以外のフィルター仕様、例えば２枚重ねあるいは１枚で実施する場合も含めて、条件（１６）を満足するのがよい。その上限値の０．４５を越えると、光学的ローパスフィルターが厚すぎ薄型化の妨げになる。下限値の０．１５を越えると、モアレ除去が不十分になる。ただし、これを実施する場合のａの条件は５μｍ以下である。
【００８７】
ａが４μｍ以下なら、より回折の影響を受けやすいので
（16）’ ０．１３＜ｔLPF ／ａ＜０．４２
としてもよい。
【００８８】
また、水平画素ピッチと重ねるローパスフィルターの枚数に応じて、以下のようにしてもよい。
【００８９】
【００９０】
画素ピッチの小さな電子撮像素子を使用する場合、絞り込みによる回折効果の影響で画質が劣化する。したがって、開口サイズが固定の複数の開口を有し、その中の１つを第１レンズ群の最も像側のレンズ面と第３レンズ群の最も物体側のレンズ面の間の何れかの光路内に挿入でき、かつ、他の開口と交換可能とすることで像面照度の調節することができる電子撮像装置としておき、その複数の開口の中、一部の開口内に５５０ｎｍに対する透過率がそれぞれ異なり、かつ、８０％未満であるような媒体を有するようにして光量調節を行なうのがよい。あるいは、ａ（μｍ）／Ｆナンバー＜０．４となるようなＦ値に相当する光量になるように調節を実施する場合は、開口内に５５０ｎｍに対する透過率がそれぞれ異なりかつ８０％未満の媒体を有する電子撮像装置とするのがよい。例えば、開放値から上記条件の範囲外ではその媒体なしかあるいは５５０ｎｍに対する透過率が９１％以上のダミー媒質としておき、範囲内のときは回折の影響が出る程に開口絞り径を小さくするのではなく、ＮＤフィルターのようなもので光量調節するのがよい。
【００９１】
また、その複数の開口をそれぞれ径をＦ値に反比例して小さくしたものにして揃えておき、ＮＤフィルターの代わりにそれぞれ周波数特性の異なる光学的ローパスフィルターを開口内に入れておくのでもよい。絞り込むにつれて回折劣化が大きくなるので、開口径が小さくなる程光学的ローパスフィルターの周波数特性を高く設定しておく。
【００９２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子撮像装置に用いられるズームレンズの実施例１〜１０について説明する。実施例１〜１０の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図をそれぞれ図１〜図１０に示す。各図中、第１レンズ群はＧ１、絞りはＳ、第２レンズ群はＧ２、第３レンズ群はＧ３、赤外カット吸収フィルターはＩＦ、ローパスフィルターはＬＦ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラスはＣＧ、ＣＣＤの像面はＩで示してある。なお、赤外カット吸収フィルターＩＦに代えて、透明平板の入射面に近赤外シャープカットコートとしたものを用いてもよいし、ローパスフィルターＬＦに直接近赤外シャープカットコートを施してもよい。
【００９３】
実施例１のズームレンズは、図１に示すように、両凹負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が両凹負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【００９４】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの物体側の面、正メニスカスレンズの物体側の面の３面に用いられている。
【００９５】
実施例２のズームレンズは、図２に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズ２枚と、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が両凹負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【００９６】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の物体側の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの物体側の面、正メニスカスレンズの物体側の面の３面に用いられている。
【００９７】
実施例３のズームレンズは、図３に示すように、両凹負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が両凹負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【００９８】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【００９９】
実施例４のズームレンズは、図４に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が両凹負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１００】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１０１】
実施例５のズームレンズは、図５に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が凸平正レンズと平凹負レンズの接合レンズからなり、後群が両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１０２】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１０３】
実施例６のズームレンズは、図６に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなり、後群が両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１０４】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズの物体側の面、接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１０５】
実施例７のズームレンズは、図７に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が物体側に凸の負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１０６】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１０７】
実施例８のズームレンズは、図８に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が物体側に凸の負メニスカスレンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１０８】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１０９】
実施例９のズームレンズは、図９に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が物体側に凸の負メニスカスレンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１１０】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１１１】
実施例１０のズームレンズは、図１０に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１１２】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの物体側の面、両凸正レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１１３】
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、ωは半画角、ＦNOはＦナンバー、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、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。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。
【０１１４】
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］＋A4ｙ4 ＋A6ｙ6 ＋A8ｙ8 ＋ A10ｙ10
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。
【０１１５】
【０１１６】
【０１１７】
【０１１８】
【０１１９】
【０１２０】
【０１２１】
【０１２２】
【０１２３】
【０１２４】
【０１２５】
以上の実施例１の無限遠物点合焦時及び被写体距離１０ｃｍ合焦時の収差図をそれぞれ図１１、図１２に示す。また、実施例３、６、１０の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図１３、図１４、図１５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。図中、“ＦＩＹ”は像高を表す。
【０１２６】
次に、上記各実施例における条件（Ａ）、（１）〜（４）、（６）〜（１６）の値、条件（５）に関するAsp21F、Asp24 及びＬの値を示す。
【０１２７】
なお、実施例１〜１０のローパスフィルターＬＦの総厚ｔLPF は何れも１．５００（ｍｍ）で３枚重ねで構成している。もちろん、上述の実施例は、例えばローパスフィルターＬＦを１枚で構成する等、前記した構成の範囲内で種々変更可能である。
【０１２８】
ここで、有効撮像面の対角長Ｌと画素間隔ａについて説明しておく。図１７は、撮像素子の画素配列の１例を示す図であり、画素間隔ａでＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素あるいはシアン、マゼンダ、イエロー、グリーン（緑）の４色の画素（図１７）がモザイク状に配されている。有効撮像面は撮影した映像の再生（パソコン上での表示、プリンターによる印刷等）に用いる撮像素子上の光電変換面内における領域を意味する。図中に示す有効撮像面は、光学系の性能（光学系の性能が確保し得るイメージサークル）に合わせて、撮像素子の全光電変換面よりも狭い領域に設定されている。有効撮像面の対角長Ｌは、この有効撮像面の対角長である。なお、映像の再生に用いる撮像範囲を種々変更可能としてよいが、そのような機能を有する撮像装置に本発明のズームレンズを用いる際は、その有効撮像面の対角長Ｌが変化する。そのような場合は、本発明における有効撮像面の対角長Ｌは、Ｌのとり得る範囲における最大値とする。
【０１２９】
また、赤外カット手段については、赤外カット吸収フィルターＩＦと赤外シャープカットコートとがあり、赤外カット吸収フィルターＩＦはガラス中に赤外吸収体が含有される場合で、赤外シャープカットコートは吸収でなく反射によるカットである。したがって、前記したように、この赤外カット吸収フィルターＩＦを除去して、ローパスフィルターＬＦに直接赤外シャープカットコートを施してもよいし、ダミー透明平板上に施してもよい。
【０１３０】
この場合の近赤外シャープカットコートは、波長６００ｎｍでの透過率が８０％以上、波長７００ｎｍでの透過率が１０％以下となるように構成することが望ましい。具体的には、例えば次のような２７層の層構成からなる多層膜である。ただし、設計波長は７８０ｎｍである。
【０１３１】
基 板 材質 物理的膜厚（ｎｍ） λ／４
───────────────────────────────
第１層 Ａｌ2 Ｏ3 ５８．９６ ０．５０
第２層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第３層 ＳｉＯ2 １３４．１４ １．００
第４層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第５層 ＳｉＯ2 １３４．１４ １．００
第６層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第７層 ＳｉＯ2 １３４．１４ １．００
第８層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第９層 ＳｉＯ2 １３４．１４ １．００
第10層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第11層 ＳｉＯ2 １３４．１４ １．００
第12層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第13層 ＳｉＯ2 １３４．１４ １．００
第14層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第15層 ＳｉＯ2 １７８．４１ １．３３
第16層 ＴｉＯ2 １０１．０３ １．２１
第17層 ＳｉＯ2 １６７．６７ １．２５
第18層 ＴｉＯ2 ９６．８２ １．１５
第19層 ＳｉＯ2 １４７．５５ １．０５
第20層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第21層 ＳｉＯ2 １６０．９７ １．２０
第22層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第23層 ＳｉＯ2 １５４．２６ １．１５
第24層 ＴｉＯ2 ９５．１３ １．１３
第25層 ＳｉＯ2 １６０．９７ １．２０
第26層 ＴｉＯ2 ９９．３４ １．１８
第27層 ＳｉＯ2 ８７．１９ ０．６５
───────────────────────────────
空 気 。
【０１３２】
上記の近赤外シャープカットコートの透過率特性は図１８に示す通りである。
【０１３３】
また、ローパスフィルターＬＦの射出面側には、図１９に示すような短波長域の色の透過を低滅する色フィルターを設けるか若しくはコーティングを行うことで、より一層電子画像の色再現性を高めている。
【０１３４】
具体的には、このフィルター若しくはコーティングにより、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍで透過率が最も高い波長の透過率に対する４２０ｎｍの波長の透過率の比が１５％以上であり、その最も高い波長の透過率に対する４００ｎｍの波長の透過率の比が６％以下であることが好ましい。
【０１３５】
それにより、人間の目の色に対する認識と、撮像及び再生される画像の色とのずれを低減させることができる。言い換えると、人間の視覚では認識され難い短波長側の色が、人間の目で容易に認識されることによる画像の劣化を防止することができる。
【０１３６】
上記の４００ｎｍの波長の透過率の比が６％を越えると、人間の目では認識され難い単波長城が認識し得る波長に再生されてしまい、逆に、上記の４２０ｎｍの波長の透過率の比が１５％よりも小さいと、人間の認識し得る波長城の再生が低くなり、色のバランスが悪くなる。
【０１３７】
このような波長を制限する手段は、補色モザイクフィルターを用いた撮像系においてより効果を奏するものである。
【０１３８】
上記各実施例では、図１９に示すように、波長４００ｎｍにおける透過率を０％、４２０ｎｍにおける透過率を９０％、４４０ｎｍにて透過率のピーク１００％となるコーティングとしている。
【０１３９】
前記した近赤外シャープカットコートとの作用の掛け合わせにより、波長４５０ｎｍの透過率９９％をピークとして、４００ｎｍにおける透過率を０％、４２０ｎｍにおける透過率を８０％、６００ｎｍにおける透過率を８２％、７００ｎｍにおける透過率を２％としている。それにより、より忠実な色再現を行っている。
【０１４０】
また、ローパスフィルターＬＦは、像面上投影時の方位角度が水平（＝０°）と±４５°方向にそれぞれ結晶軸を有する３種類のフィルターを光軸方向に重ねて使用しており、それぞれについて、水平にａμｍ、±４５°方向にそれぞれSQRT(1/2) ×ａだけずらすことで、モアレ抑制を行っている。ここで、ＳＱＲＴは前記のようにスクエアルートであり平方根を意味する。
【０１４１】
また、ＣＣＤの撮像面Ｉ上には、図２０に示す通り、シアン、マゼンダ、イエロー、グリーン（緑）の４色の色フィルターを撮像画素に対応してモザイク状に設けた補色モザイクフィルターを設けている。これら４種類の色フィルターは、それぞれが略同じ数になるように、かつ、隣り合う画素が同じ種類の色フィルターに対応しないようにモザイク状に配置されている。それにより、より忠実な色再現が可能となる。
【０１４２】
補色モザイクフィルターは、具体的には、図２０に示すように少なくとも４種類の色フィルターから構成され、その４種類の色フィルターの特性は以下の通りであることが好ましい。
【０１４３】
グリーンの色フイルターＧは波長ＧP に分光強度のピークを有し、
イエローの色フィルターＹe は波長ＹP に分光強度のピークを有し、
シアンの色フィルターＣは波長ＣP に分光強度のピークを有し、
マゼンダの色フィルターＭは波長ＭP1とＭP2にピークを有し、以下の条件を満足する。
【０１４４】
５１０ｎｍ＜ＧP ＜５４０ｎｍ
５ｎｍ＜ＹP −ＧP ＜３５ｎｍ
−１００ｎｍ＜ＣP −ＧP ＜−５ｎｍ
４３０ｎｍ＜ＭP1＜４８０ｎｍ
５８０ｎｍ＜ＭP2＜６４０ｎｍ
さらに、グリーン、イエロー、シアンの色フィルターはそれぞれの分光強度のピークに対して波長５３０ｎｍでは８０％以上の強度を有し、マゼンダの色フィルターはその分光強度のピークに対して波長５３０ｎｍでは１０％から５０％の強度を有することが、色再現性を高める上でより好ましい。
【０１４５】
上記各実施例におけるそれぞれの波長特性の一例を図２１に示す。グリーンの色フィルターＧは５２５ｎｍに分光強度のビークを有している。イエローの色フィルターＹe は５５５ｎｍに分光強度のピークを有している。シアンの色フイルターＣは５１０ｎｍに分光強度のピークを有している。マゼンダの色フィルターＭは４４５ｎｍと６２０ｎｍにピークを有している。また、５３０ｎｍにおける各色フィルターは、それぞれの分光強度のピークに対して、Ｇは９９％、Ｙe は９５％、Ｃは９７％、Ｍは３８％としている。
【０１４６】
このような補色フイルターの場合、図示しないコントローラー（若しくは、デジタルカメラに用いられるコントローラー）で、電気的に次のような信号処理を行い、
輝度信号
Ｙ＝｜Ｇ＋Ｍ＋Ｙe ＋Ｃ｜×１／４
色信号
Ｒ−Ｙ＝｜（Ｍ＋Ｙe ）−（Ｇ＋Ｃ）｜
Ｂ−Ｙ＝｜（Ｍ＋Ｃ）−（Ｇ＋Ｙe ）｜
の信号処理を経てＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の信号に変換される。
【０１４７】
ところで、上記した近赤外シャープカットコートの配置位置は、光路上のどの位置であってもよい。また、ローパスフィルターＬＦの枚数も前記した通り２枚でも１枚でも構わない。
【０１４８】
さて、以上のような本発明の電子撮像装置は、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撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、特に持ち運びに便利な携帯電話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。
【０１４９】
図２２〜図２４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４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図２２はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図２３は同後方斜視図、図２４はデジタルカメラ４０の構成を示す断面図である。デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッター４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７等を含み、カメラ４０の上部に配置されたシャッター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、近赤外カットコートをダミー透明平板上に施してなる赤外カット吸収フィルターＩＦ、光学的ローパスフィルターＬＦを介してＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。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。
【０１５０】
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。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、像正立部材であるポロプリズム５５の視野枠５７上に形成される。このポリプリズム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、撮影光学系４１及びファインダー用対物光学系５３の入射側、接眼光学系５９の射出側にそれぞれカバー部材５０が配置されている。
【０１５１】
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が広画角で高変倍比であり、収差が良好で、明るく、フィルター等が配置できるバックフォーカスの大きなズームレンズであるので、高性能・低コスト化が実現できる。
【０１５２】
なお、図２４の例では、カバー部材５０として平行平面板を配置しているが、パワーを持ったレンズを用いてもよい。
【０１５３】
以上の本発明の電子撮像装置は例えば次のように構成することができる。
【０１５４】
〔１〕 ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、前記第２群後群は、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０１５５】
（１） −０．６＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．６
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ23R ＝１／Ｒ23R 、Ｃ24F ＝１／Ｒ24F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ23R 、Ｒ24F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｒ23R は前記入射面を有する負レンズの像側面、Ｒ24F は前記射出面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【０１５６】
〔２〕 ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は１枚の正レンズからなり、前記第２群後群は、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０１５７】
（１） −０．６＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．６
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ23R ＝１／Ｒ23R 、Ｃ24F ＝１／Ｒ24F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ23R 、Ｒ24F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｒ23R は前記入射面を有する負レンズの像側面、Ｒ24F は前記射出面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【０１５８】
〔３〕 ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、前記第２群後群は１枚の正レンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０１５９】
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【０１６０】
〔４〕 前記第２レンズ群の各レンズ群が以下の条件を満足することを特徴とする上記１記載の電子撮像装置。
【０１６１】
（４） ３０＜（ν21−ν22）−（ν23−ν24）＜５５
ただし、ν21、ν22、ν23、ν24はそれぞれ第２レンズ群の物体側から順の第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズにおけるｄ線基準の媒質のアッベ数である。
【０１６２】
〔５〕 以下の条件を満足する上記１、３又は４の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１６３】
（９） −０．３＜ｆ2F／Ｒ21R ＜０．８
ただし、Ｒ21R は第２レンズ群の最も物体側レンズの像側面の光軸上曲率半径、ｆ2Fは第２群前群の合成焦点距離である。
【０１６４】
〔６〕 前記第２レンズ群の最も像側の正レンズにおける非球面形状が以下の条件を満足することを特徴とする上記１から５の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１６５】
（５） １．２×１０-2・Ｌ＞｜Asp24 ｜＞ ５・｜Asp21F｜
ただし、Asp21Fは第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側面の光軸上での曲率半径を有する球面に対し、光軸からの高さが０．３Ｌでの非球面偏倚量、Asp24 は第２レンズ群の最も像側の正レンズの非球面の光軸上での曲率半径を有する球面に対し、光軸からの高さが０．３Ｌでの非球面偏倚量であり、第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側面が球面の場合は非球面偏倚量Asp21Fを０とする。
【０１６６】
〔７〕 第２レンズ群の最も像側レンズは像側面のみが非球面であって、第２群後群中に空間を設けないことを特徴とする上記１から６の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１６７】
〔８〕 以下の条件を満足する上記１から７の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１６８】
（６） −１．２＜（Ｒ21F −Ｒ22R ）／（Ｒ21F ＋Ｒ22R ）＜０．３
ただし、Ｒ21F は第２群前群における入射面、Ｒ22R は第２群前群の射出面の光軸上の曲率半径である。
【０１６９】
〔９〕 以下の条件を満足する上記１から８の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１７０】
（７） −２．５＜ｆ3 ／ｆ2R＜０．３
（８） ０．０２＜ｄ22／Ｌ＜０．２２
ただし、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離、ｆ3 は第３レンズ群の焦点距離、ｄ22は第２群前群の射出面から第２群後群の入射面までの間隔である。
【０１７１】
〔１０〕 無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して、前記第３レンズ群が像側に凸の軌跡で移動することを特徴とする上記１から９の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１７２】
〔１１〕 前記第１レンズ群と第２レンズ群との間に絞りを配したことを特徴とする上記１から１０の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１７３】
〔１２〕 変倍時に前記絞りが第２レンズ群と一体で移動することを特徴とする上記１１記載の電子撮像装置。
【０１７４】
〔１３〕 以下の条件を満足することを特徴とする上記１から１２の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１７５】
（Ａ） １．０８＜Ｒ22R ／Ｒ21F ＜１０
ただし、Ｒ21F は第２群前群の入射面の光軸上曲率半径、Ｒ22R は第２群前群の射出面の光軸上曲率半径である。
【０１７６】
〔１４〕 以下の条件を満足することを特徴とする上記１から１３の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１７７】
（10） −１．５＜ｆ2 ／ｆ2R＜０．３
ただし、ｆ2 は第２レンズ群全体の合成焦点距離、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【０１７８】
〔１５〕 前記第３レンズ群は１枚の正レンズで構成されていることを特徴とする上記１から１３の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１７９】
〔１６〕 前記第３レンズ群の正レンズが以下の条件を満足することを特徴とする上記１５記載の電子撮像装置。
【０１８０】
（11） −１．０＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．２
ただし、Ｒ31、Ｒ32はそれぞれ第３レンズ群の正レンズの物体側面及び像側面の光軸上曲率半径である。
【０１８１】
〔１７〕 前記第３レンズ群の移動により近距離物点への合焦を行うことを特徴とする上記１から１６の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１８２】
〔１８〕 前記ズームレンズの広角端半画角ωW が２７°から４２°の範囲にあることを特徴とする上記１から１７の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１８３】
【発明の効果】
本発明により、沈胴厚が薄く収納性に優れ、かつ、高倍率でリアフォーカスにおいても結像性能の優れたズームレンズを得ることができ、ビデオカメラやデジタルカメラの徹底的薄型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子撮像装置に用いられる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。
【図２】実施例２のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図３】実施例３のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図４】実施例４のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図５】実施例５のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図６】実施例６のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図７】実施例７のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図８】実施例８のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図９】実施例９のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図１０】実施例１０のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図１１】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１２】実施例１の被写体距離１０ｃｍ合焦時の収差図である。
【図１３】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１４】実施例６の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１５】実施例１０の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１６】本発明のおける非球面偏倚量の定義を説明するための図である。
【図１７】電子撮像素子にて撮影を行う場合の有効撮像面の対角長について説明するための図である。
【図１８】近赤外シャープカットコートの一例の透過率特性を示す図である。
【図１９】ローパスフィルターの射出面側に設ける色フィルターの一例の透過率特性を示す図である。
【図２０】補色モザイクフィルターの色フィルター配置を示す図である。
【図２１】補色モザイクフィルターの波長特性の一例を示す図である。
【図２２】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。
【図２３】図２２のデジタルカメラの後方斜視図である。
【図２４】図２２のデジタルカメラの断面図である。
【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
ＩＦ…赤外カット吸収フィルター
ＬＦ…ローパスフィルター
ＣＧ…カバーガラス
Ｉ…像面
Ｅ…観察者眼球
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
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…ポロプリズム
５７…視野枠
５９…接眼光学系
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子撮像装置に関し、特に、ズームレンズ等の光学系部分の工夫により奥行き方向の薄型化を実現した、ビデオカメラやデジタルカメラ等の電子撮像装置に関するものである。また、そのズームレンズはリアフォーカスを可能にならしめたものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、銀塩３５ｍｍフィルム（通称ライカ版）カメラに代わる次世代カメラとしてデジタルカメラ（電子カメラ）が注目されてきている。さらに、それは業務用高機能タイプからポータブル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。
【０００３】
本発明においては、特にポータブルな普及タイプのカテゴリーに注目し、高画質を確保しながら奥行きの薄いビデオカメラ、デジタルカメラを実現する技術を提供することをねらっている。カメラの奥行き方向を薄くするのに最大のネックとなっているのは、光学系、特にズームレンズ系の最も物体側の面から撮像面までの厚みである。最近では、撮影時に光学系をカメラボディ内からせり出し携帯時に光学系をカメラボディ内に収納するいわゆる沈胴式鏡筒を採用することが主流になっている。
【０００４】
しかしながら、使用するレンズタイプやフィルターによって光学系沈胴時の厚みが大きく異なる。特にズーム比やＦ値等、仕様を高く設定するには、最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するいわゆる正先行型ズームレンズは、各々のレンズエレメントの厚みやデッドースペースが大きく、沈胴してもたいして厚みが薄くならない（特開平１１−２５８５０７号）。負先行型で特に２乃至３群構成のズームレンズはその点有利であるが、群内構成枚数が多かったり、エレメントの厚みが大きかったり、最も物体側のレンズが正レンズの場合も沈胴しても薄くならない（特開平１１−５２２４６号）。現在知られている中で電子撮像素子用に適しかつズーム比、画角、Ｆ値等を含めた結像性能が良好で沈胴厚を最も薄くできる可能性を有するものの例として、特開平１１−２８７９５３号、特開２０００−２６７００９、特開２０００−２７５５２０等のものがある。
【０００５】
第１群を薄くするには入射瞳位置を浅くするのがよいが、そのためには第２群の倍率を高くすることになる。一方、そのために第２群の負担が大きくなりそれ自身を薄くすることが困難になるばかりでなく、収差補正の困難さや製造誤差の効きが増大し好ましくない。薄型化、小型化を実施するには、撮像素子を小さくすればよいが、同じ画素数とするためには画素ピッチを小さくする必要があり、感度不足を光学系でカバーしなければならない。回折の影響も然りである。
【０００６】
また、奥行きの薄いカメラボディにするために、合焦時のレンズ移動を前群ではなくいわゆるリアフォーカスで行うのが駆動系のレイアウト上有効である。すると、リアフォーカスを実施したときの収差変動が少ない光学系を選択する必要が出てくる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成枚数が少なく、リアフォーカス方式等機構レイアウト上小型で簡素にしやすく、無限遠から近距離まで安定した高い結像性能を有するズーム方式あるいはズーム構成を選択し、さらには、レンズエレメントを薄くして各群の総厚を薄くしたり、フィルター類の選択をも考慮して、ビデオカメラやデジタルカメラの徹底的薄型化を図ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電子撮像装置は、ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、前記第２群後群は、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とするものである。
【０００９】
（１） −０．６＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．６
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ23R ＝１／Ｒ23R 、Ｃ24F ＝１／Ｒ24F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ23R 、Ｒ24F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｒ23R は前記入射面を有する負レンズの像側面、Ｒ24F は前記射出面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【００１０】
本発明のもう１つの電子撮像装置は、ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は１枚の正レンズからなり、前記第２群後群は、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とするものである。
【００１１】
（１） −０．６＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．６
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ23R ＝１／Ｒ23R 、Ｃ24F ＝１／Ｒ24F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ23R 、Ｒ24F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｒ23R は前記入射面を有する負レンズの像側面、Ｒ24F は前記射出面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【００１２】
本発明のさらにもう１つの電子撮像装置は、ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、前記第２群後群は１枚の正レンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とするものである。
【００１３】
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【００１４】
以下、本発明において、上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００１５】
本発明の電子撮像装置は、ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、そのズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して第２レンズ群が物体側へのみ移動し、第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動するものであり、第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、
その第２群前群が、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、第２群後群が、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなる第１の場合には、第２群前群の正レンズをＬ２１、負レンズをＬ２２とし、第２群後群の負レンズをＬ２３、正レンズをＬ２４とし、
その第２群前群が１枚の正レンズからなり、第２群後群が、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなる第２の場合には、第２群前群の正レンズをＬ２１とし、第２群後群の負レンズをＬ２３、正レンズをＬ２４とし、
その第２群前群が、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、第２群後群が１枚の正レンズからなる第３の場合には、第２群前群の正レンズをＬ２１、負レンズをＬ２２とし、第２群後群の正レンズをＬ２４として説明すると、
第２レンズ群の最も像側の正レンズＬ２４は非球面を有する構成のズームレンズを採用している。
【００１６】
なお、以上の正レンズＬ２１、負レンズＬ２２、負レンズＬ２３、正レンズＬ２４とするのは、説明の便宜上のことであり、もちろん、本発明は以下の説明の内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲や後記の付記項の範囲内であれば、高性能化、小型化されたズームレンズを有する電子撮像装置の達成に寄与し得るものである。また、本発明において、レンズとは、単一の媒体からなるレンズを１単位とし、接合レンズは複数のレンズからなるものを意味する。
【００１７】
古くから銀塩フィルムカメラ用ズームレンズとしてよく使用される負正の２群ズームレンズにおいて、それを小型化するために各焦点距離における正の後群（第２レンズ群）の倍率を高くするのがよいが、そのために、第２レンズ群のさらに像側に１枚の正レンズを第３レンズ群として加え、広角端から望遠端に変倍する際に第２レンズ群との間隔を変化させるという方法がよく知られている。また、この第３レンズ群はフォーカス用としても使用できる可能性を有している。
【００１８】
そして、本発明の目的の達成、つまり、沈胴収納時のレンズ部総厚を薄くしてなおかつ第３レンズ群にてフォーカスをする際、非点収差を始めとする軸外収差変動を抑制するために、第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズと負レンズ、あるいは、１枚の正レンズに続いてその像側に１枚乃至２枚のレンズを加えて、合計４枚乃至３枚にて構成するのがよい。
【００１９】
第３レンズ群にてフォーカスをする場合、収差変動が問題になるが、第３レンズ群に必要以上の量の非球面が入ると、その効果を出すために第１レンズ群・第２レンズ群で残存する非点収差を第３レンズ群にて補正することになり、ここで第３レンズ群がフォーカスのために動くと、そのバランスが崩れてしまい好ましくない。したがって、第３レンズ群でフォーカスする場合は、第１レンズ群・第２レンズ群で非点収差をズーム全域に亘り略取り切らねばならない。
【００２０】
よって、第３レンズ群は球面系又は少ない非球面量にて構成し、開口絞りを第２レンズ群の物体側に配し、第２レンズ群は正レンズ、負レンズ、あるいは１枚の正レンズからなる前群に続き、負レンズ、正レンズの順の２枚又は正レンズ１枚からなる後群を配し、その最終の正レンズの何れか一方の面を非球面とした構成とするのがよい。
【００２１】
また、このタイプでは、前玉径が大きくなり難いので、開口絞りを第２レンズ群と一体（本発明の後記の実施例では、第２レンズ群の直前に配置し、第２レンズ群と一体）とした方が、機構上単純であるばかりでなく、沈胴時のデッドスペースが発生し難く、広角端と望遠端のＦ値差が小さい。また、第２レンズ群の物体側の正レンズＬ２１と負レンズＬ２２はそれらの相対的偏心による収差の発生が著しいので、これらは互いに接合した方がよい。接合する場合は、できるだけ接合レンズ内（Ｌ２１、Ｌ２２）で収差をキャンセルして偏心敏感度を小さくするのがよい。負レンズＬ２２がない場合（第２の場合）は、正レンズＬ２１単独でよい。
【００２２】
第２レンズ群が負レンズＬ２２を含む４枚構成の場合（第１の場合）、次の条件式を満足することが望ましい。
【００２３】
（Ａ） １．０８＜Ｒ22R ／Ｒ21F ＜１０
ただし、Ｒ21F は第２群前群の入射面の光軸上曲率半径、Ｒ22R は第２群前群の射出面の光軸上曲率半径である。
【００２４】
この条件の上限の１０を越えると、全系収差の球面収差・コマ収差・非点収差の補正には有利だが、接合による偏心敏感度の緩和の効果が少ない。下限の１．０８を越えると、全系収差の球面収差・コマ収差・非点収差の補正が困難になりやすい。
【００２５】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００２６】
（Ａ）’ １．３＜Ｒ22R ／Ｒ21F ＜７．０
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００２７】
（Ａ）” １．５８＜Ｒ22R ／Ｒ21F ＜４．０
さらに、第２群後群の負レンズＬ２３と正レンズＬ２４に関して以下の条件式を満足するのがよい。
【００２８】
（１） −０．６＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．６
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ23R ＝１／Ｒ23R 、Ｃ24F ＝１／Ｒ24F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ23R 、Ｒ24F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｒ23R は前記入射面を有する負レンズの像側面、Ｒ24F は前記射出面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域（略矩形）の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【００２９】
第２群後群の負レンズＬ２３がない場合（第３の場合）、条件（１）は考慮しない。
【００３０】
条件（１）の下限値の−０．６と条件（２）の上限値の０．３を越えると、球面収差補正上で、条件（１）の上限値の０．６と条件（２）の下限値の−１．２を越えると、非点収差補正上不利になる。条件（３）の下限値の−０．８を越えると、射出瞳位置が像面に接近してシェーディングを引き起こしやすく、また、第２群前群の正レンズＬ２１と負レンズＬ２２を接合とする場合、偏心敏感度は正レンズＬ２１と負レンズＬ２２に集中させる方が都合がよいため、その場合はできれば正の値になるようにした方がよい。上限値の０．４を越えると、小型で高いズーム比を確保し難い。
【００３１】
なお、条件（１）〜（３）の何れか１つ以上あるいは全てを以下のようにするとよりよい。
【００３２】
（１）’ −０．５＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．５
（２）’ −０．９＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．２
（３）’ −０．７＜Ｌ／ｆ2R＜０．３
さらに、条件（１）〜（３）の何れか１つ以上を以下のようにするとさらによい。特に全てを以下のようにすると最もよい。
【００３３】
（１）” −０．４＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．４
（２）” −０．６＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．１
（３）” −０．６＜Ｌ／ｆ2R＜０．２
また、収差補正のための非球面は、第１レンズ群に歪曲収差・非点収差・コマ収差補正のために１面と、第２レンズ群に球面収差補正のために２面の全系で合計３面とするのがよい。それ以上入れても効果は少なく、コスト高になるだけである。
【００３４】
また、第２レンズ群が４枚構成の場合（第１の場合）、軸上色収差や倍率色収差補正についても、以下の条件を満たすとよい。
【００３５】
（４） ３０＜（ν21−ν22）−（ν23−ν24）＜５５
ただし、ν21、ν22、ν23、ν24はそれぞれ第２レンズ群の物体側から順の第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズにおけるｄ線基準の媒質のアッベ数である。
【００３６】
条件（４）の下限値の３０を越えると、軸上色収差、倍率色収差が補正不足になりやすく、上限値の５５を越えると、これらの収差が補正過剰になりやすい。
【００３７】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００３８】
（４）’ ３０＜（ν21−ν22）−（ν23−ν24）＜５０
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００３９】
（４）” ３５＜（ν21−ν22）−（ν23−ν24）＜５０
また、第２レンズ群の最も像側の正レンズＬ２４の物体側の面あるいは像側の面の非球面に関し、以下の条件を満足するとよい。
【００４０】
（５） １．２×１０-2・Ｌ＞｜Asp24 ｜＞ ５・｜Asp21F｜
ただし、Asp21Fは第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側面の光軸上での曲率半径を有する球面に対し、光軸からの高さが０．３Ｌでの非球面偏倚量、Asp24 は第２レンズ群の最も像側の正レンズの非球面の光軸上での曲率半径を有する球面に対し、光軸からの高さが０．３Ｌでの非球面偏倚量であり、第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側面が球面の場合は非球面偏倚量Asp21Fを０とする。すなわち、本発明でいう非球面偏倚量は、図１６に示すように、対象とする非球面の光軸上での曲率半径ｒを有する球面（基準球面）に対し、撮像素子の有効撮像領域の対角長をＬとするとき、光軸からの高さが０．３Ｌの位置でのその非球面の偏倚量を言うものである。
【００４１】
条件（５）に規定されるように、第２レンズ群の最も像側の正レンズＬ２４にある程度の非球面を導入しないと、球面収差・コマ収差・非点収差が十分に補正できない。また、正レンズＬ２１より非球面度が少ないと、コマ収差・非点収差の補正が不十分となりやすい。この条件の上限値の１．２×１０-2・Ｌを越えると、正レンズＬ２４の偏心敏感度が大きくなりすぎ、部品精度や組み立て精度が厳しくなり好ましくない。なお、正レンズＬ２１は球面にて構成してもよい。
【００４２】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００４３】
（５）’ ８．０×１０-3・Ｌ＞｜Asp24 ｜＞４・｜Asp21F｜
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００４４】
（５）” ５．０×１０-3・Ｌ＞｜Asp24 ｜＞３・｜Asp21F｜
また、条件（１）に対し、以下の条件を満足するとよい。
【００４５】
（６） −１．２＜（Ｒ21F −Ｒ22R ）／（Ｒ21F ＋Ｒ22R ）＜０．３
ただし、Ｒ21F は第２群前群における入射面、Ｒ22R は第２群前群の射出面の光軸上の曲率半径である。すなわち、Ｒ21F 、Ｒ22R はそれぞれ第２レンズ群の正レンズＬ２１の物体側の面と負レンズＬ２２の像側の面の光軸上の曲率半径であり、負レンズＬ２２がない場合は、Ｒ22R の代わりに正レンズＬ２１の像側の面の光軸上の曲率半径Ｒ21R とする。
【００４６】
条件（６）の下限の−１．２を越えると、球面収差が補正不足になりやすく、レンズ厚みが厚くなりやすい。また、物体側正レンズＬ２１の加工性も悪化する。上限の０．３を越えると、逆に高次の球面収差が発生したり負レンズＬ２２側の深い凹面の加工性が悪化する。
【００４７】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００４８】
（６）’ −１．１＜（Ｒ21F −Ｒ22R ）／（Ｒ21F ＋Ｒ22R ）＜０．２
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００４９】
（６）” −１．０＜（Ｒ21F −Ｒ22R ）／（Ｒ21F ＋Ｒ22R ）＜０．１
また、前記条件（１）系又は（６）系に対し、さらに以下の条件を満足すると、射出瞳位置つまりシェーディングに関して有利である。
【００５０】
（７） −２．５＜ｆ3 ／ｆ2R＜０．３
（８） ０．０２＜ｄ22／Ｌ＜０．２２
ただし、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離、ｆ3 は第３レンズ群の焦点距離、ｄ22は第２群前群の射出面から第２群後群の入射面までの間隔、Ｌは撮像素子の有効撮像領域（略矩形）の対角長である。
【００５１】
条件（７）の上限値の０．３を越えると、広角端における射出瞳位置つまりシェーディングには有利であるが、望遠端に変倍する際の射出瞳位置の変動量が大きく、望遠端でのシェーディングにとって不利となる。下限値の−２．５を越えると、広角端での射出瞳が近すぎてシェーディングが発生しやすい点、第３レンズ群にてフォーカスをする際にその移動量が大きくなりすぎてスペース上の不利がある。また、近軸的に軸上光線高の高い第２レンズ群の像側の正レンズを強くする必要があるため、第２レンズ群の主点位置が後へ移動し、高い倍率を得難く第１レンズ群が巨大化しやすい。
【００５２】
条件（８）の下限の０．０２を越えると、非点収差の補正と広角端での射出瞳位置の関係でシェーディングが発生しやすい。上限の０．２２を越えると、第２レンズ群の厚みが厚く、沈胴厚の小さくするのに足枷となる。
【００５３】
なお、第２レンズ群の正レンズＬ２１と負レンズＬ２２（負レンズＬ２２がないときは正レンズＬ２１のみ）をひとまとめした部分群（第２群前群）と負レンズＬ２３と正レンズＬ２４をひとまとめにした部分群（第２群後群）との相対位置誤差の性能劣化に対する効きは小さい（ただし、その場合は正レンズＬ２４の非球面量は小さめにするのが望ましい）ので、変倍時や撮像時には、一定の間隔あるいは変化する間隔を大きめに設け、沈胴時にのみ縮める構造にしてもよい。ｄ22を撮像時に大きめにすることは、周辺部の性能確保に有利である。
【００５４】
なお、条件（７）、（８）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【００５５】
（７）’ −２．２＜ｆ3 ／ｆ2R＜０．２
（８）’ ０．０４＜ｄ22／Ｌ＜０．１９
さらに、条件（７）、（８）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【００５６】
（７）” −１．９＜ｆ3 ／ｆ2R＜０．１
（８）” ０．０６＜ｄ22／Ｌ＜０．１６
これとは別に、条件（１）又は（４）に対し、さらに以下の条件を満足すると、沈胴時の小型化に有利である。
【００５７】
（９） −０．３＜ｆ2F／Ｒ21R ＜０．８
ただし、Ｒ21R は第２レンズ群の最も物体側レンズの像側面の光軸上曲率半径、ｆ2Fは第２群前群の合成焦点距離である。
【００５８】
条件（９）の上限の０．８を越えると、第２レンズ群の正レンズＬ２１と負レンズＬ２２すなわち第２群前群のトータルの厚みを薄くしやすいが、軸上色収差の補正が困難になる。下限値の−０．３を越えると、軸上色収差の補正には有利だが、第２群前群のトータルの厚みを厚くせざるを得ず、沈胴厚を薄くするのに足枷となる。
【００５９】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００６０】
（９）’ −０．３＜ｆ2F／Ｒ21R ＜０．７
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００６１】
（９）” −０．２＜ｆ2F／Ｒ21R ＜０．６
また、条件（１）系又は（６）系又は（９）系に対し、さらに以下の条件を満足すると、沈胴時の小型化に有利である。
【００６２】
（10） −１．５＜ｆ2 ／ｆ2R＜０．３
ただし、ｆ2 は第２レンズ群全体の合成焦点距離、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【００６３】
条件（１０）は第２群後群の負レンズＬ２３と正レンズＬ２４との合成焦点距離と第２レンズ群全体の合成焦点距離の比を規定したものである。上限の０．３を越えると、第２レンズ群の主点が像側寄りになるために第２レンズ群倍率が高くならず、第１レンズ群の移動量が大きくなったり大型化しやすいか、使用状態における第２レンズ群後方にデッドスペースができやすく、全長が長くなり、沈胴厚を薄くするために鏡枠機械構造が複雑になるか、巨大化する。あるいは、あまり薄くできない。下限値の−１．５を越えると、非点収差の補正が困難となる。
【００６４】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００６５】
（10）’ −１．３＜ｆ2 ／ｆ2R＜０．２
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００６６】
（10）” −１．１＜ｆ2 ／ｆ2R＜０．１
また、第３レンズ群については、両面共略球面より構成した正レンズ１枚がよいが、その際、形状的に以下の条件を満たすのがよい。
【００６７】
（11） −１．０＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．２
ただし、Ｒ31、Ｒ32はそれぞれ第３レンズ群の正レンズの物体側面及び像側面の光軸上曲率半径である。
【００６８】
条件（１１）の上限値の１．２を越えると、リアフォーカスによる非点収差の変動が大きくなりすぎ、無限遠物点で非点収差を良好に補正し得ても、近距離物点に対しては非点収差が悪化しやすい。下限値の−１．０を越えると、リアフォーカスによる非点収差変動は少ないが、無限遠物点に対する収差補正が困難となる。
【００６９】
なお、以下のようにするとよりよい。
【００７０】
（11）’ −１．３＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．２
さらに、以下のようにすると最もよい。
【００７１】
（11）” −０．０＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．０
以上、ズームレンズ部について沈胴厚を薄くしつつも結像性能を良好にする手段を提供した。
【００７２】
なお、本発明のズームレンズは、広角域を含む電子撮像装置を構成する上で有利である。特に、広角端における対角方向の半画角ωW が以下の条件を満足する電子撮像装置に用いることが好ましい（後記の各実施例に記載の広角端半画角はωW に相当する。）。
【００７３】
２７°＜ωW ＜４２°
この条件の下限値の２７°を越えて広角端半画角が狭くなると、収差補正上は有利になるが、実用的な広角端での画角ではなくなる。一方、上限値の４２°を越えると、歪曲収差、倍率の色収差が発生しやすくなり、レンズ枚数が増加する。
【００７４】
次に、フィルター類を薄くする件について言及する。電子撮像装置には、通常、赤外光が撮像面に入射しないように一定の厚みのある赤外吸収フィルターを撮像素子よりも物体側に挿入している。これを厚みのないコーティングに置き換えることを考える。当然その分薄くなる訳だが、副次的効果がある。ズームレンズ系後方にある撮像素子よりも物体側に、波長６００ｎｍでの透過率（τ600 ）が８０％以上、７００ｎｍでの透過率（τ700 ）が８％以下の近赤外シャープカットコートを導入すると、吸収タイプよりも７００ｎｍ以上の近赤外領域の透過率が低く、かつ、相対的に赤側の透過率が高くなり、補色モザイクフィルターを有するＣＣＤ等の固体撮像素子の欠点である青紫側のマゼンタ化傾向がゲイン調整により緩和され、原色フィルターを有するＣＣＤ等の固体撮像素子並みの色再現を得ることができる。
【００７５】
すなわち、
（12） τ600 ／τ550 ≧０．８
（13） τ700 ／τ550 ≦０．０８
を満たすことが望ましい。ただし、τ550 は波長５５０ｎｍでの透過率である。
【００７６】
なお、条件（１２）、（１３）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【００７７】
（12）’ τ600 ／τ550 ≧０．８５
（13）’ τ700 ／τ550 ≦０．０５
さらに、条件（１２）、（１３）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【００７８】
（12）” τ600 ／τ550 ≧０．９
（13）” τ700 ／τ550 ≦０．０３
ＣＣＤ等の固体撮像素子のもう１つの欠点は、近紫外域の波長５５０ｎｍに対する感度が人間の眼のそれよりもかなり高いことである。これも、近紫外域の色収差による画像のエッジ部の色にじみを目立たせている。特に光学系を小型化すると致命的である。したがって、波長４００ｎｍでの透過率（τ400 ）の５５０ｎｍでのそれ（τ550 ）に対する比が０．０８を下回り、４４０ｎｍでの透過率（τ440 ）の５５０ｎｍでのそれ（τ550 ）に対する比が０．４を上回るような吸収体あるいは反射体を光路上に挿入すれば、色再現上必要な波長域を失わず（良好な色再現を保ったまま）、色にじみなどのノイズがかなり軽減される。
【００７９】
すなわち、
（14） τ400 ／τ550 ≦０．０８
（15） τ440 ／τ550 ≧０．４
を満たすことが望ましい。
【００８０】
なお、条件（１４）、（１５）の何れかあるいは両方を以下のようにするとよりよい。
【００８１】
（14）’ τ400 ／τ550 ≦０．０６
（15）’ τ440 ／τ550 ≧０．５
さらに、条件（１４）、（１５）の何れかあるいは両方を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のようにすると最もよい。
【００８２】
（14）” τ400 ／τ550 ≦０．０４
（15）” τ440 ／τ550 ≧０．６
なお、これらのフィルターの設置場所は結像光学系と撮像素子の間がよい。
【００８３】
一方、補色フィルターの場合、その透過光エネルギーの高さから、原色フィルター付きＣＣＤと比べ実質的感度が高く、かつ、解像的にも有利であるため、小型ＣＣＤを使用したときのメリットが大である。もう一方のフィルターである光学的ローパスフィルターについても、その総厚ｔLPF （ｍｍ）が以下の条件を満たすようにするとよい。
【００８４】
（16） ０．１５＜ｔLPF ／ａ＜０．４５
ただし、ａは撮像素子の水平画素ピッチ（単位μｍ）であり、５μｍ以下である。
【００８５】
沈胴厚を薄くするには、光学的ローパスフィルターを薄くすることも効果的であるが、一般的にはモアレ抑制効果が減少して好ましくない。一方、画素ピッチが小さくなるにつれて結像レンズ系の回折の影響により、ナイキスト限界以上の周波数成分のコントラストは減少し、モアレ抑制効果の現象はある程度許容されるようになる。例えば、像面上投影時の方位角度が水平（＝０°）と±４５°方向にそれぞれ結晶軸を有する３種類のフィルターを光軸方向に重ねて使用する場合、かなりモアレ抑制効果があることが知られている。この場合のフィルターが最も薄くなる仕様としては、水平にａμｍ、±４５°方向にそれぞれSQRT(1/2) ＊ａμｍだけずらせるものが知られている。このときのフィルター厚は、凡そ［１＋２＊SQRT(1/2) ］＊ａ／５．８８（ｍｍ）となる。ここで、ＳＱＲＴはスクエアルートであり平方根を意味する。これは、丁度ナイキスト限界に相当する周波数においてコントラストをゼロにする仕様である。これよりは数％乃至数十％程度薄くすると、ナイキスト限界に相当する周波数のコントラストが少し出てくるが、上記回折の影響で抑えるることが可能になる。
【００８６】
上記以外のフィルター仕様、例えば２枚重ねあるいは１枚で実施する場合も含めて、条件（１６）を満足するのがよい。その上限値の０．４５を越えると、光学的ローパスフィルターが厚すぎ薄型化の妨げになる。下限値の０．１５を越えると、モアレ除去が不十分になる。ただし、これを実施する場合のａの条件は５μｍ以下である。
【００８７】
ａが４μｍ以下なら、より回折の影響を受けやすいので
（16）’ ０．１３＜ｔLPF ／ａ＜０．４２
としてもよい。
【００８８】
また、水平画素ピッチと重ねるローパスフィルターの枚数に応じて、以下のようにしてもよい。
【００８９】
画素ピッチの小さな電子撮像素子を使用する場合、絞り込みによる回折効果の影響で画質が劣化する。したがって、開口サイズが固定の複数の開口を有し、その中の１つを第１レンズ群の最も像側のレンズ面と第３レンズ群の最も物体側のレンズ面の間の何れかの光路内に挿入でき、かつ、他の開口と交換可能とすることで像面照度の調節することができる電子撮像装置としておき、その複数の開口の中、一部の開口内に５５０ｎｍに対する透過率がそれぞれ異なり、かつ、８０％未満であるような媒体を有するようにして光量調節を行なうのがよい。あるいは、ａ（μｍ）／Ｆナンバー＜０．４となるようなＦ値に相当する光量になるように調節を実施する場合は、開口内に５５０ｎｍに対する透過率がそれぞれ異なりかつ８０％未満の媒体を有する電子撮像装置とするのがよい。例えば、開放値から上記条件の範囲外ではその媒体なしかあるいは５５０ｎｍに対する透過率が９１％以上のダミー媒質としておき、範囲内のときは回折の影響が出る程に開口絞り径を小さくするのではなく、ＮＤフィルターのようなもので光量調節するのがよい。
【００９１】
また、その複数の開口をそれぞれ径をＦ値に反比例して小さくしたものにして揃えておき、ＮＤフィルターの代わりにそれぞれ周波数特性の異なる光学的ローパスフィルターを開口内に入れておくのでもよい。絞り込むにつれて回折劣化が大きくなるので、開口径が小さくなる程光学的ローパスフィルターの周波数特性を高く設定しておく。
【００９２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子撮像装置に用いられるズームレンズの実施例１〜１０について説明する。実施例１〜１０の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図をそれぞれ図１〜図１０に示す。各図中、第１レンズ群はＧ１、絞りはＳ、第２レンズ群はＧ２、第３レンズ群はＧ３、赤外カット吸収フィルターはＩＦ、ローパスフィルターはＬＦ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラスはＣＧ、ＣＣＤの像面はＩで示してある。なお、赤外カット吸収フィルターＩＦに代えて、透明平板の入射面に近赤外シャープカットコートとしたものを用いてもよいし、ローパスフィルターＬＦに直接近赤外シャープカットコートを施してもよい。
【００９３】
実施例１のズームレンズは、図１に示すように、両凹負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が両凹負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【００９４】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの物体側の面、正メニスカスレンズの物体側の面の３面に用いられている。
【００９５】
実施例２のズームレンズは、図２に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズ２枚と、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が両凹負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【００９６】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の物体側の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの物体側の面、正メニスカスレンズの物体側の面の３面に用いられている。
【００９７】
実施例３のズームレンズは、図３に示すように、両凹負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が両凹負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【００９８】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【００９９】
実施例４のズームレンズは、図４に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が両凹負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１００】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１０１】
実施例５のズームレンズは、図５に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が凸平正レンズと平凹負レンズの接合レンズからなり、後群が両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１０２】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１０３】
実施例６のズームレンズは、図６に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなり、後群が両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１０４】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズの物体側の面、接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１０５】
実施例７のズームレンズは、図７に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が物体側に凸の負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１０６】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１０７】
実施例８のズームレンズは、図８に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が物体側に凸の負メニスカスレンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１０８】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１０９】
実施例９のズームレンズは、図９に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が物体側に凸の負メニスカスレンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズからなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１１０】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の物体側の接合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１１１】
実施例１０のズームレンズは、図１０に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、両凸正レンズ１枚からなる正屈折力の第３レンズ群Ｇ３からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと一体に物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングするために、第３レンズ群Ｇ３は物体側に繰り出される。
【０１１２】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像面側の面、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの物体側の面、両凸正レンズの像面側の面の３面に用いられている。
【０１１３】
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、ωは半画角、ＦNOはＦナンバー、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、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。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。
【０１１４】
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］＋A4ｙ4 ＋A6ｙ6 ＋A8ｙ8 ＋ A10ｙ10
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。
【０１１５】
以上の実施例１の無限遠物点合焦時及び被写体距離１０ｃｍ合焦時の収差図をそれぞれ図１１、図１２に示す。また、実施例３、６、１０の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図１３、図１４、図１５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。図中、“ＦＩＹ”は像高を表す。
【０１２６】
次に、上記各実施例における条件（Ａ）、（１）〜（４）、（６）〜（１６）の値、条件（５）に関するAsp21F、Asp24 及びＬの値を示す。
なお、実施例１〜１０のローパスフィルターＬＦの総厚ｔLPF は何れも１．５００（ｍｍ）で３枚重ねで構成している。もちろん、上述の実施例は、例えばローパスフィルターＬＦを１枚で構成する等、前記した構成の範囲内で種々変更可能である。
【０１２８】
ここで、有効撮像面の対角長Ｌと画素間隔ａについて説明しておく。図１７は、撮像素子の画素配列の１例を示す図であり、画素間隔ａでＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素あるいはシアン、マゼンダ、イエロー、グリーン（緑）の４色の画素（図１７）がモザイク状に配されている。有効撮像面は撮影した映像の再生（パソコン上での表示、プリンターによる印刷等）に用いる撮像素子上の光電変換面内における領域を意味する。図中に示す有効撮像面は、光学系の性能（光学系の性能が確保し得るイメージサークル）に合わせて、撮像素子の全光電変換面よりも狭い領域に設定されている。有効撮像面の対角長Ｌは、この有効撮像面の対角長である。なお、映像の再生に用いる撮像範囲を種々変更可能としてよいが、そのような機能を有する撮像装置に本発明のズームレンズを用いる際は、その有効撮像面の対角長Ｌが変化する。そのような場合は、本発明における有効撮像面の対角長Ｌは、Ｌのとり得る範囲における最大値とする。
【０１２９】
また、赤外カット手段については、赤外カット吸収フィルターＩＦと赤外シャープカットコートとがあり、赤外カット吸収フィルターＩＦはガラス中に赤外吸収体が含有される場合で、赤外シャープカットコートは吸収でなく反射によるカットである。したがって、前記したように、この赤外カット吸収フィルターＩＦを除去して、ローパスフィルターＬＦに直接赤外シャープカットコートを施してもよいし、ダミー透明平板上に施してもよい。
【０１３０】
この場合の近赤外シャープカットコートは、波長６００ｎｍでの透過率が８０％以上、波長７００ｎｍでの透過率が１０％以下となるように構成することが望ましい。具体的には、例えば次のような２７層の層構成からなる多層膜である。ただし、設計波長は７８０ｎｍである。
【０１３１】
基 板 材質 物理的膜厚（ｎｍ） λ／４
───────────────────────────────
第１層 Ａｌ2 Ｏ3 ５８．９６ ０．５０
第２層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第３層 ＳｉＯ2 １３４．１４ １．００
第４層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第５層 ＳｉＯ2 １３４．１４ １．００
第６層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第７層 ＳｉＯ2 １３４．１４ １．００
第８層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第９層 ＳｉＯ2 １３４．１４ １．００
第10層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第11層 ＳｉＯ2 １３４．１４ １．００
第12層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第13層 ＳｉＯ2 １３４．１４ １．００
第14層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第15層 ＳｉＯ2 １７８．４１ １．３３
第16層 ＴｉＯ2 １０１．０３ １．２１
第17層 ＳｉＯ2 １６７．６７ １．２５
第18層 ＴｉＯ2 ９６．８２ １．１５
第19層 ＳｉＯ2 １４７．５５ １．０５
第20層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第21層 ＳｉＯ2 １６０．９７ １．２０
第22層 ＴｉＯ2 ８４．１９ １．００
第23層 ＳｉＯ2 １５４．２６ １．１５
第24層 ＴｉＯ2 ９５．１３ １．１３
第25層 ＳｉＯ2 １６０．９７ １．２０
第26層 ＴｉＯ2 ９９．３４ １．１８
第27層 ＳｉＯ2 ８７．１９ ０．６５
───────────────────────────────
空 気 。
【０１３２】
上記の近赤外シャープカットコートの透過率特性は図１８に示す通りである。
【０１３３】
また、ローパスフィルターＬＦの射出面側には、図１９に示すような短波長域の色の透過を低滅する色フィルターを設けるか若しくはコーティングを行うことで、より一層電子画像の色再現性を高めている。
【０１３４】
具体的には、このフィルター若しくはコーティングにより、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍで透過率が最も高い波長の透過率に対する４２０ｎｍの波長の透過率の比が１５％以上であり、その最も高い波長の透過率に対する４００ｎｍの波長の透過率の比が６％以下であることが好ましい。
【０１３５】
それにより、人間の目の色に対する認識と、撮像及び再生される画像の色とのずれを低減させることができる。言い換えると、人間の視覚では認識され難い短波長側の色が、人間の目で容易に認識されることによる画像の劣化を防止することができる。
【０１３６】
上記の４００ｎｍの波長の透過率の比が６％を越えると、人間の目では認識され難い単波長城が認識し得る波長に再生されてしまい、逆に、上記の４２０ｎｍの波長の透過率の比が１５％よりも小さいと、人間の認識し得る波長城の再生が低くなり、色のバランスが悪くなる。
【０１３７】
このような波長を制限する手段は、補色モザイクフィルターを用いた撮像系においてより効果を奏するものである。
【０１３８】
上記各実施例では、図１９に示すように、波長４００ｎｍにおける透過率を０％、４２０ｎｍにおける透過率を９０％、４４０ｎｍにて透過率のピーク１００％となるコーティングとしている。
【０１３９】
前記した近赤外シャープカットコートとの作用の掛け合わせにより、波長４５０ｎｍの透過率９９％をピークとして、４００ｎｍにおける透過率を０％、４２０ｎｍにおける透過率を８０％、６００ｎｍにおける透過率を８２％、７００ｎｍにおける透過率を２％としている。それにより、より忠実な色再現を行っている。
【０１４０】
また、ローパスフィルターＬＦは、像面上投影時の方位角度が水平（＝０°）と±４５°方向にそれぞれ結晶軸を有する３種類のフィルターを光軸方向に重ねて使用しており、それぞれについて、水平にａμｍ、±４５°方向にそれぞれSQRT(1/2) ×ａだけずらすことで、モアレ抑制を行っている。ここで、ＳＱＲＴは前記のようにスクエアルートであり平方根を意味する。
【０１４１】
また、ＣＣＤの撮像面Ｉ上には、図２０に示す通り、シアン、マゼンダ、イエロー、グリーン（緑）の４色の色フィルターを撮像画素に対応してモザイク状に設けた補色モザイクフィルターを設けている。これら４種類の色フィルターは、それぞれが略同じ数になるように、かつ、隣り合う画素が同じ種類の色フィルターに対応しないようにモザイク状に配置されている。それにより、より忠実な色再現が可能となる。
【０１４２】
補色モザイクフィルターは、具体的には、図２０に示すように少なくとも４種類の色フィルターから構成され、その４種類の色フィルターの特性は以下の通りであることが好ましい。
【０１４３】
グリーンの色フイルターＧは波長ＧP に分光強度のピークを有し、
イエローの色フィルターＹe は波長ＹP に分光強度のピークを有し、
シアンの色フィルターＣは波長ＣP に分光強度のピークを有し、
マゼンダの色フィルターＭは波長ＭP1とＭP2にピークを有し、以下の条件を満足する。
【０１４４】
５１０ｎｍ＜ＧP ＜５４０ｎｍ
５ｎｍ＜ＹP −ＧP ＜３５ｎｍ
−１００ｎｍ＜ＣP −ＧP ＜−５ｎｍ
４３０ｎｍ＜ＭP1＜４８０ｎｍ
５８０ｎｍ＜ＭP2＜６４０ｎｍ
さらに、グリーン、イエロー、シアンの色フィルターはそれぞれの分光強度のピークに対して波長５３０ｎｍでは８０％以上の強度を有し、マゼンダの色フィルターはその分光強度のピークに対して波長５３０ｎｍでは１０％から５０％の強度を有することが、色再現性を高める上でより好ましい。
【０１４５】
上記各実施例におけるそれぞれの波長特性の一例を図２１に示す。グリーンの色フィルターＧは５２５ｎｍに分光強度のビークを有している。イエローの色フィルターＹe は５５５ｎｍに分光強度のピークを有している。シアンの色フイルターＣは５１０ｎｍに分光強度のピークを有している。マゼンダの色フィルターＭは４４５ｎｍと６２０ｎｍにピークを有している。また、５３０ｎｍにおける各色フィルターは、それぞれの分光強度のピークに対して、Ｇは９９％、Ｙe は９５％、Ｃは９７％、Ｍは３８％としている。
【０１４６】
このような補色フイルターの場合、図示しないコントローラー（若しくは、デジタルカメラに用いられるコントローラー）で、電気的に次のような信号処理を行い、
輝度信号
Ｙ＝｜Ｇ＋Ｍ＋Ｙe ＋Ｃ｜×１／４
色信号
Ｒ−Ｙ＝｜（Ｍ＋Ｙe ）−（Ｇ＋Ｃ）｜
Ｂ−Ｙ＝｜（Ｍ＋Ｃ）−（Ｇ＋Ｙe ）｜
の信号処理を経てＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の信号に変換される。
【０１４７】
ところで、上記した近赤外シャープカットコートの配置位置は、光路上のどの位置であってもよい。また、ローパスフィルターＬＦの枚数も前記した通り２枚でも１枚でも構わない。
【０１４８】
さて、以上のような本発明の電子撮像装置は、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撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、特に持ち運びに便利な携帯電話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。
【０１４９】
図２２〜図２４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４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図２２はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図２３は同後方斜視図、図２４はデジタルカメラ４０の構成を示す断面図である。デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッター４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７等を含み、カメラ４０の上部に配置されたシャッター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、近赤外カットコートをダミー透明平板上に施してなる赤外カット吸収フィルターＩＦ、光学的ローパスフィルターＬＦを介してＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。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。
【０１５０】
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。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、像正立部材であるポロプリズム５５の視野枠５７上に形成される。このポリプリズム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、撮影光学系４１及びファインダー用対物光学系５３の入射側、接眼光学系５９の射出側にそれぞれカバー部材５０が配置されている。
【０１５１】
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が広画角で高変倍比であり、収差が良好で、明るく、フィルター等が配置できるバックフォーカスの大きなズームレンズであるので、高性能・低コスト化が実現できる。
【０１５２】
なお、図２４の例では、カバー部材５０として平行平面板を配置しているが、パワーを持ったレンズを用いてもよい。
【０１５３】
以上の本発明の電子撮像装置は例えば次のように構成することができる。
【０１５４】
〔１〕 ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、前記第２群後群は、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０１５５】
（１） −０．６＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．６
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ23R ＝１／Ｒ23R 、Ｃ24F ＝１／Ｒ24F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ23R 、Ｒ24F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｒ23R は前記入射面を有する負レンズの像側面、Ｒ24F は前記射出面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【０１５６】
〔２〕 ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は１枚の正レンズからなり、前記第２群後群は、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０１５７】
（１） −０．６＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．６
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ23R ＝１／Ｒ23R 、Ｃ24F ＝１／Ｒ24F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ23R 、Ｒ24F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｒ23R は前記入射面を有する負レンズの像側面、Ｒ24F は前記射出面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【０１５８】
〔３〕 ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、前記第２群後群は１枚の正レンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０１５９】
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【０１６０】
〔４〕 前記第２レンズ群の各レンズ群が以下の条件を満足することを特徴とする上記１記載の電子撮像装置。
【０１６１】
（４） ３０＜（ν21−ν22）−（ν23−ν24）＜５５
ただし、ν21、ν22、ν23、ν24はそれぞれ第２レンズ群の物体側から順の第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズにおけるｄ線基準の媒質のアッベ数である。
【０１６２】
〔５〕 以下の条件を満足する上記１、３又は４の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１６３】
（９） −０．３＜ｆ2F／Ｒ21R ＜０．８
ただし、Ｒ21R は第２レンズ群の最も物体側レンズの像側面の光軸上曲率半径、ｆ2Fは第２群前群の合成焦点距離である。
【０１６４】
〔６〕 前記第２レンズ群の最も像側の正レンズにおける非球面形状が以下の条件を満足することを特徴とする上記１から５の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１６５】
（５） １．２×１０-2・Ｌ＞｜Asp24 ｜＞ ５・｜Asp21F｜
ただし、Asp21Fは第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側面の光軸上での曲率半径を有する球面に対し、光軸からの高さが０．３Ｌでの非球面偏倚量、Asp24 は第２レンズ群の最も像側の正レンズの非球面の光軸上での曲率半径を有する球面に対し、光軸からの高さが０．３Ｌでの非球面偏倚量であり、第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側面が球面の場合は非球面偏倚量Asp21Fを０とする。
【０１６６】
〔７〕 第２レンズ群の最も像側レンズは像側面のみが非球面であって、第２群後群中に空間を設けないことを特徴とする上記１から６の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１６７】
〔８〕 以下の条件を満足する上記１から７の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１６８】
（６） −１．２＜（Ｒ21F −Ｒ22R ）／（Ｒ21F ＋Ｒ22R ）＜０．３
ただし、Ｒ21F は第２群前群における入射面、Ｒ22R は第２群前群の射出面の光軸上の曲率半径である。
【０１６９】
〔９〕 以下の条件を満足する上記１から８の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１７０】
（７） −２．５＜ｆ3 ／ｆ2R＜０．３
（８） ０．０２＜ｄ22／Ｌ＜０．２２
ただし、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離、ｆ3 は第３レンズ群の焦点距離、ｄ22は第２群前群の射出面から第２群後群の入射面までの間隔である。
【０１７１】
〔１０〕 無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して、前記第３レンズ群が像側に凸の軌跡で移動することを特徴とする上記１から９の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１７２】
〔１１〕 前記第１レンズ群と第２レンズ群との間に絞りを配したことを特徴とする上記１から１０の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１７３】
〔１２〕 変倍時に前記絞りが第２レンズ群と一体で移動することを特徴とする上記１１記載の電子撮像装置。
【０１７４】
〔１３〕 以下の条件を満足することを特徴とする上記１から１２の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１７５】
（Ａ） １．０８＜Ｒ22R ／Ｒ21F ＜１０
ただし、Ｒ21F は第２群前群の入射面の光軸上曲率半径、Ｒ22R は第２群前群の射出面の光軸上曲率半径である。
【０１７６】
〔１４〕 以下の条件を満足することを特徴とする上記１から１３の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１７７】
（10） −１．５＜ｆ2 ／ｆ2R＜０．３
ただし、ｆ2 は第２レンズ群全体の合成焦点距離、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。
【０１７８】
〔１５〕 前記第３レンズ群は１枚の正レンズで構成されていることを特徴とする上記１から１３の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１７９】
〔１６〕 前記第３レンズ群の正レンズが以下の条件を満足することを特徴とする上記１５記載の電子撮像装置。
【０１８０】
（11） −１．０＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．２
ただし、Ｒ31、Ｒ32はそれぞれ第３レンズ群の正レンズの物体側面及び像側面の光軸上曲率半径である。
【０１８１】
〔１７〕 前記第３レンズ群の移動により近距離物点への合焦を行うことを特徴とする上記１から１６の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１８２】
〔１８〕 前記ズームレンズの広角端半画角ωW が２７°から４２°の範囲にあることを特徴とする上記１から１７の何れか１項記載の電子撮像装置。
【０１８３】
【発明の効果】
本発明により、沈胴厚が薄く収納性に優れ、かつ、高倍率でリアフォーカスにおいても結像性能の優れたズームレンズを得ることができ、ビデオカメラやデジタルカメラの徹底的薄型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子撮像装置に用いられる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。
【図２】実施例２のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図３】実施例３のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図４】実施例４のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図５】実施例５のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図６】実施例６のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図７】実施例７のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図８】実施例８のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図９】実施例９のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図１０】実施例１０のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図１１】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１２】実施例１の被写体距離１０ｃｍ合焦時の収差図である。
【図１３】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１４】実施例６の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１５】実施例１０の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１６】本発明のおける非球面偏倚量の定義を説明するための図である。
【図１７】電子撮像素子にて撮影を行う場合の有効撮像面の対角長について説明するための図である。
【図１８】近赤外シャープカットコートの一例の透過率特性を示す図である。
【図１９】ローパスフィルターの射出面側に設ける色フィルターの一例の透過率特性を示す図である。
【図２０】補色モザイクフィルターの色フィルター配置を示す図である。
【図２１】補色モザイクフィルターの波長特性の一例を示す図である。
【図２２】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。
【図２３】図２２のデジタルカメラの後方斜視図である。
【図２４】図２２のデジタルカメラの断面図である。
【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
ＩＦ…赤外カット吸収フィルター
ＬＦ…ローパスフィルター
ＣＧ…カバーガラス
Ｉ…像面
Ｅ…観察者眼球
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
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…ポロプリズム
５７…視野枠
５９…接眼光学系
Claims (18)
- ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、前記第２群後群は、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
（１） −０．６＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．６
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ23R ＝１／Ｒ23R 、Ｃ24F ＝１／Ｒ24F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ23R 、Ｒ24F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｒ23R は前記入射面を有する負レンズの像側面、Ｒ24F は前記射出面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。 - ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は１枚の正レンズからなり、前記第２群後群は、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
（１） −０．６＜（Ｃ24F −Ｃ23R ）・Ｌ＜０．６
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ23R ＝１／Ｒ23R 、Ｃ24F ＝１／Ｒ24F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ23R 、Ｒ24F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｒ23R は前記入射面を有する負レンズの像側面、Ｒ24F は前記射出面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。 - ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第２レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第３レンズ群が第２レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第２レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第２群前群、第２群後群からなり、前記第２群前群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズの２枚接合レンズからなり、前記第２群後群は１枚の正レンズからなり、かつ、第２レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
（２） −１．２＜（Ｃ23F −Ｃ24R ）・Ｌ＜０．３
（３） −０．８＜Ｌ／ｆ2R＜０．４
ただし、Ｃ23F ＝１／Ｒ23F 、Ｃ24R ＝１／Ｒ24R であり、Ｒ23F 、Ｒ24R は第２群後群の各面の曲率半径であり、Ｒ23F は第２群後群の入射面、Ｒ24R は第２群後群の射出面の光軸上の曲率半径、Ｌは撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。 - 前記第２レンズ群の各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記載の電子撮像装置。
（４） ３０＜（ν 21 −ν 22 ）−（ν 23 −ν 24 ）＜５５
ただし、ν21、ν22、ν23、ν24はそれぞれ第２レンズ群の物体側から順の第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズにおけるｄ線基準の媒質のアッベ数である。 - 以下の条件を満足する請求項１、３又は４の何れか１項記載の電子撮像装置。
（９） −０．３＜ｆ2F／Ｒ21R ＜０．８
ただし、Ｒ21R は第２レンズ群の最も物体側レンズの像側面の光軸上曲率半径、ｆ2Fは第２群前群の合成焦点距離である。 - 前記第２レンズ群の最も像側の正レンズにおける非球面形状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５の何れか１項記載の電子撮像装置。
（５） １．２×１０-2・Ｌ＞｜Asp24 ｜＞ ５・｜Asp21F｜
ただし、Asp21Fは第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側面の光軸上での曲率半径を有する球面に対し、光軸からの高さが０．３Ｌでの非球面偏倚量、Asp24 は第２レンズ群の最も像側の正レンズの非球面の光軸上での曲率半径を有する球面に対し、光軸からの高さが０．３Ｌでの非球面偏倚量であり、第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側面が球面の場合は非球面偏倚量Asp21Fを０とする。 - 第２レンズ群の最も像側レンズは像側面のみが非球面であって、第２群後群中に空間を設けないことを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の電子撮像装置。
- 以下の条件を満足する請求項１から７の何れか１項記載の電子撮像装置。
（６） −１．２＜（Ｒ21F −Ｒ22R ）／（Ｒ21F ＋Ｒ22R ）＜０．３
ただし、Ｒ21F は第２群前群における入射面、Ｒ22R は第２群前群の射出面の光軸上の曲率半径である。 - 以下の条件を満足する請求項１から８の何れか１項記載の電子撮像装置。
（７） −２．５＜ｆ3 ／ｆ2R＜０．３
（８） ０．０２＜ｄ22／Ｌ＜０．２２
ただし、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離、ｆ3 は第３レンズ群の焦点距離、ｄ22は第２群前群の射出面から第２群後群の入射面までの間隔である。 - 無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して、前記第３レンズ群が像側に凸の軌跡で移動することを特徴とする請求項１から９の何れか１項記載の電子撮像装置。
- 前記第１レンズ群と第２レンズ群との間に絞りを配したことを特徴とする請求項１から１０の何れか１項記載の電子撮像装置。
- 変倍時に前記絞りが第２レンズ群と一体で移動することを特徴とする請求項１１記載の電子撮像装置。
- 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１２の何れか１項記載の電子撮像装置。
（Ａ） １．０８＜Ｒ22R ／Ｒ21F ＜１０
ただし、Ｒ21F は第２群前群の入射面の光軸上曲率半径、Ｒ22R は第２群前群の射出面の光軸上曲率半径である。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１３の何れか１項記載の電子撮像装置。
（10） −１．５＜ｆ2 ／ｆ2R＜０．３
ただし、ｆ2 は第２レンズ群全体の合成焦点距離、ｆ2Rは第２群後群の合成焦点距離である。 - 前記第３レンズ群は１枚の正レンズで構成されていることを特徴とする請求項１から１３の何れか１項記載の電子撮像装置。
- 前記第３レンズ群の正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１５記載の電子撮像装置。
（11） −１．０＜（Ｒ31＋Ｒ32）／（Ｒ31−Ｒ32）＜１．２
ただし、Ｒ31、Ｒ32はそれぞれ第３レンズ群の正レンズの物体側面及び像側面の光軸上曲率半径である。 - 前記第３レンズ群の移動により近距離物点への合焦を行うことを特徴とする請求項１から１６の何れか１項記載の電子撮像装置。
- 前記ズームレンズの広角端半画角ωW が２７°から４２°の範囲にあることを特徴とする請求項１から１７の何れか１項記載の電子撮像装置。
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