JP2005352428A - ズームレンズ、カメラ、及び携帯情報端末装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 携帯情報端末等のズームレンズにおいて、主たる変倍群でレンズの枚数の多い第２群に軽量なプラスチック非球面レンズを導入し、短焦点端での画角が３５度以上で、変倍比４〜５倍程度の広変倍比の変倍範囲で高性能で、軽量なズームレンズの提供を目的とする。
【解決手段】 物体側より順に、負の焦点距離を持つ第１群、正の焦点距離の第２群、負の焦点距離の第３群、正の焦点距離の第４群を有し、短焦点端から長焦点端への変倍を各群の空気間隔を変化させて行うズームレンズにおいて、第２群は少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを有し、少なくとも１枚のレンズがプラスチック非球面レンズとした。
【選択図】 図１
【解決手段】 物体側より順に、負の焦点距離を持つ第１群、正の焦点距離の第２群、負の焦点距離の第３群、正の焦点距離の第４群を有し、短焦点端から長焦点端への変倍を各群の空気間隔を変化させて行うズームレンズにおいて、第２群は少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを有し、少なくとも１枚のレンズがプラスチック非球面レンズとした。
【選択図】 図１
Description
本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩カメラに用いるズーム撮影レンズ関し、特に、レンズ光学系の第２群に軽量なプラスチック非球面レンズを導入し、広画角及び広変倍比の変倍範囲にわたって高性能で軽量としたズームレンズ、このズームレンズを用いたカメラ及び携帯情報端末装置に関する。
近年デジタルカメラの市場は非常に大きなものとなっており、ユーザのデジタルカメラに対する要望も多岐にわたっている。高画質化、小型化は言うまでもなく、さらに近年では撮影レンズの高変倍化の要望も大きく、撮影レンズとして用いるズームレンズの変倍比は４倍以上であることが求められている。一方で撮影レンズの広画角化への要望も非常に大きく、その場合、撮影レンズとして用いるズームレンズの広角端での半画角は３５度以上であることが望ましい。
尤も、物体側の第１群が負の焦点距離を持つ、いわゆる負先行型のズームレンズは前玉径を比較的小さくすることができ、広画角化に適したタイプとして多く用いられている（例えば特許文献１、２参照）。
防振ズームレンズとして、負・正・負・正の４群で構成され、適切に各レンズ群のパワーを配分することで広画角化と小型化を両立させ、プラスチック非球面レンズを用いることで軽量化を図っているズームレンズも知られている（例えば特許文献２参照）。しかし、変倍比が３倍程度であり、十分に高変倍であるとはいえない。
負・正・正の３群で構成されている小型ズームレンズも知られている（例えば特許文献３参照）が、変倍比が３倍程度であり、十分に高変倍であるとはいえない。
一般に広角化・高変倍化にはレンズ枚数を増加する必要があり、結果としてレンズ重量も増加してしまう。特に変倍群には良好な収差補正を行う必要があるため、レンズの必要枚数は多い。こうして、現在では、高角化・高変倍化と同時にズームレンズの小型化・軽量化が要請される。
更に、従来の技術としては、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第１群と、正の焦点距離を持つ第２群と、負の焦点距離を持つ第３群と、正の焦点距離を持つ第４群とを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、各群の空気間隔を変化させて変倍を行うズームレンズが、例えば特許文献１、４にて開示されている。
更に、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第１群と、正の焦点距離を持つ第２群と、負の焦点距離を持つ第３群と、正の焦点距離を持つ第４群とを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、各群の空気間隔を変化させて変倍を行い、プラスチックレンズを有するズームレンズが防振ズームレンズとして機能させることが開示されている（例えば特許文献２参照）。
本出願人の先願に係る文献として、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第１群と、正の焦点距離を持つ第２群と、正の焦点距離を持つ第３群を有するズームレンズが小型ズームレンズを構成することが提案されている（特許文献３参照）。
特開平５−３１３０６５号公報
特開２００１−１８３５８５公報
特開平１０−０３９２１４号公報
特開平１０−２０１９４号公報
尤も、物体側の第１群が負の焦点距離を持つ、いわゆる負先行型のズームレンズは前玉径を比較的小さくすることができ、広画角化に適したタイプとして多く用いられている（例えば特許文献１、２参照）。
防振ズームレンズとして、負・正・負・正の４群で構成され、適切に各レンズ群のパワーを配分することで広画角化と小型化を両立させ、プラスチック非球面レンズを用いることで軽量化を図っているズームレンズも知られている（例えば特許文献２参照）。しかし、変倍比が３倍程度であり、十分に高変倍であるとはいえない。
負・正・正の３群で構成されている小型ズームレンズも知られている（例えば特許文献３参照）が、変倍比が３倍程度であり、十分に高変倍であるとはいえない。
一般に広角化・高変倍化にはレンズ枚数を増加する必要があり、結果としてレンズ重量も増加してしまう。特に変倍群には良好な収差補正を行う必要があるため、レンズの必要枚数は多い。こうして、現在では、高角化・高変倍化と同時にズームレンズの小型化・軽量化が要請される。
更に、従来の技術としては、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第１群と、正の焦点距離を持つ第２群と、負の焦点距離を持つ第３群と、正の焦点距離を持つ第４群とを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、各群の空気間隔を変化させて変倍を行うズームレンズが、例えば特許文献１、４にて開示されている。
更に、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第１群と、正の焦点距離を持つ第２群と、負の焦点距離を持つ第３群と、正の焦点距離を持つ第４群とを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、各群の空気間隔を変化させて変倍を行い、プラスチックレンズを有するズームレンズが防振ズームレンズとして機能させることが開示されている（例えば特許文献２参照）。
本出願人の先願に係る文献として、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第１群と、正の焦点距離を持つ第２群と、正の焦点距離を持つ第３群を有するズームレンズが小型ズームレンズを構成することが提案されている（特許文献３参照）。
以上にように従来のズームレンズとしては、種々の技術があるのであるが、広画角と高変倍との双方を満たし、しかもレンズ枚数が増大しても軽量であるズームレンズを得るには至っていない。
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、本発明においては主たる変倍群でありレンズの必要枚数の多い第２群に軽量なプラスチック非球面レンズを導入することで、短焦点端での画角が３５度以上の広画角で、変倍比４〜５倍程度の広変倍比の変倍範囲にわたって高性能であり、かつ十分に軽量なズームレンズの提供を目的としている。
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、本発明においては主たる変倍群でありレンズの必要枚数の多い第２群に軽量なプラスチック非球面レンズを導入することで、短焦点端での画角が３５度以上の広画角で、変倍比４〜５倍程度の広変倍比の変倍範囲にわたって高性能であり、かつ十分に軽量なズームレンズの提供を目的としている。
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第１群、正の焦点距離を持つ第２群、負の焦点距離を持つ第３群、正の焦点距離を持つ第４群を有し、短焦点端から長焦点端への変倍を各群間の空気間隔を変化させることで行うズームレンズにおいて、前記第２群には少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを有するとともに、少なくとも１枚のレンズがプラスチック非球面レンズであることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のズームレンズにおいて、前記各群間の空気間隔は、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群と第２群の間隔は減少するように、前記第２群と第３群の間隔、及び第３群と像面の距離は増加するように変化させることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載のズームレンズにおいて、少なくとも前記第２群には、物体側から順に該物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと凸レンズからなる接合レンズおよび、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズを、この順番で含むことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、第２群のうち最もパワーの弱いレンズをプラスチックレンズとしたズームレンズを主要な特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、fp、f2はそれぞれ第２群中のプラスチック非球面レンズの焦点距離、第２群全体の焦点距離としたとき、0.005 < |f2 / fp| < 0.5の条件式を満足することを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、フォーカシングを第４群で行うズームレンズを主要な特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項６に記載のズームレンズにおいて、第４群は少なくとも非球面を一面有する正レンズ一枚で構成されているズームレンズを主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のズームレンズにおいて、前記各群間の空気間隔は、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群と第２群の間隔は減少するように、前記第２群と第３群の間隔、及び第３群と像面の距離は増加するように変化させることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載のズームレンズにおいて、少なくとも前記第２群には、物体側から順に該物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと凸レンズからなる接合レンズおよび、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズを、この順番で含むことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、第２群のうち最もパワーの弱いレンズをプラスチックレンズとしたズームレンズを主要な特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、fp、f2はそれぞれ第２群中のプラスチック非球面レンズの焦点距離、第２群全体の焦点距離としたとき、0.005 < |f2 / fp| < 0.5の条件式を満足することを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、フォーカシングを第４群で行うズームレンズを主要な特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項６に記載のズームレンズにおいて、第４群は少なくとも非球面を一面有する正レンズ一枚で構成されているズームレンズを主要な特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、第４群は少なくとも一枚のプラスチック非球面レンズを有するズームレンズを主要な特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、第３群の物体側に変倍時に第３群と一体に移動する絞りを有するとともに、少なくとも第３群の最も物体側の面が非球面であるズームレンズを主要な特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、Fnotは長焦点端でのＦナンバを、fwは短焦点端での焦点距離を、Ymaxは最大像高としたとき、4.0 < Fnot・fw / Ymax < 6.0の条件式を満足することを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項１から１０のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、Npおよびνpはそれぞれ第１群中の正レンズの屈折率およびアッベ数の平均値を、Nnおよびνnはそれぞれ第１群中の負レンズの屈折率およびアッベ数の平均値としたとき、1.74 < Np < 1.95、1.60 < Nn < 1.95、νn - νp > 20の条件式を満足することを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項１から１１のいずれか一項に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有するカメラを主要な特徴とする。
請求項１３記載の発明は、請求項１から１１のいずれか一項に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有することを特徴とする携帯情報端末装置を主要な特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、第３群の物体側に変倍時に第３群と一体に移動する絞りを有するとともに、少なくとも第３群の最も物体側の面が非球面であるズームレンズを主要な特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、Fnotは長焦点端でのＦナンバを、fwは短焦点端での焦点距離を、Ymaxは最大像高としたとき、4.0 < Fnot・fw / Ymax < 6.0の条件式を満足することを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項１から１０のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、Npおよびνpはそれぞれ第１群中の正レンズの屈折率およびアッベ数の平均値を、Nnおよびνnはそれぞれ第１群中の負レンズの屈折率およびアッベ数の平均値としたとき、1.74 < Np < 1.95、1.60 < Nn < 1.95、νn - νp > 20の条件式を満足することを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項１から１１のいずれか一項に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有するカメラを主要な特徴とする。
請求項１３記載の発明は、請求項１から１１のいずれか一項に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有することを特徴とする携帯情報端末装置を主要な特徴とする。
本発明によれば、十分に広画角かつ高変倍でありながら小型・軽量で、撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを提供することができるため、小型・軽量で広画角・高変倍かつ高画質のカメラ（携帯情報端末を含む）を実現することができる。
殊に、請求項１ないし請求項３に記載の発明は、十分に広画角かつ高変倍でありながら小型・軽量で、３００万〜５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを得ることができる。
又、請求項４ないし請求項５に記載の発明は、より環境変動を受けにくく高性能なズームレンズを得ることができる。
又、請求項６ないし請求項７に記載の発明は、より簡素な構造でありながら、性能劣化の少ないズームレンズを得ることができる。
又、請求項８に記載の発明は、より小型・軽量で十分に高性能なズームレンズを得ることができる。
又、請求項９に記載の発明は、より簡素な構造でありながら、主として球面収差を更に良好に補正したズームレンズを得ることができる。
又、請求項１０に記載の発明は、広画角で高性能なズームレンズを得ることができる。
請求項１１に記載の発明は、主として短焦点端での倍率色収差を良好に補正した小型・軽量なズームレンズを得ることができる。
請求項１２に記載の発明は、十分に小型、広画角でありながら小型・軽量であり、３００万〜５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを撮影光学系として使用した、小型、広画角で高画質のカメラを得ることができる。
請求項１３に記載の発明は、十分に小型、広画角でありながら小型・軽量であり、３００万〜５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを撮影光学系として使用した、小型、広画角で高画質の携帯情報端末装置を得ることができる。
殊に、請求項１ないし請求項３に記載の発明は、十分に広画角かつ高変倍でありながら小型・軽量で、３００万〜５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを得ることができる。
又、請求項４ないし請求項５に記載の発明は、より環境変動を受けにくく高性能なズームレンズを得ることができる。
又、請求項６ないし請求項７に記載の発明は、より簡素な構造でありながら、性能劣化の少ないズームレンズを得ることができる。
又、請求項８に記載の発明は、より小型・軽量で十分に高性能なズームレンズを得ることができる。
又、請求項９に記載の発明は、より簡素な構造でありながら、主として球面収差を更に良好に補正したズームレンズを得ることができる。
又、請求項１０に記載の発明は、広画角で高性能なズームレンズを得ることができる。
請求項１１に記載の発明は、主として短焦点端での倍率色収差を良好に補正した小型・軽量なズームレンズを得ることができる。
請求項１２に記載の発明は、十分に小型、広画角でありながら小型・軽量であり、３００万〜５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを撮影光学系として使用した、小型、広画角で高画質のカメラを得ることができる。
請求項１３に記載の発明は、十分に小型、広画角でありながら小型・軽量であり、３００万〜５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを撮影光学系として使用した、小型、広画角で高画質の携帯情報端末装置を得ることができる。
以下図面を参照して本発明のズームレンズの実施形態を説明する。図１〜図５は、ズームレンズの五つの実施例の構成を示している。各実施例では、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第１群、正の焦点距離を持つ第２群、負の焦点距離を持つ第３群、正の焦点距離を持つ第４群を有し、短焦点端から長焦点端への変倍を各レンズ群の空気間隔を変化させることで行うズームレンズである。この図１〜図５は、それぞれ第１群から第４群を示しているが、これら各図はレンズ径、レンズの種類、レンズの枚数、レンズ間の距離、各群間の距離を実際に即して変化させたものであり、本実施形態では第１群と第２群との間隔を減少し、第２群と第３群との間隔、及び第３群と像面との間隔をそれぞれ増加させることで、光学系を小型化して短焦点から長焦点まで幅広く変倍させている。この場合、それぞれ場所によって凸又は凹のメニスカスレンズ、非球面レンズ、プラスチックレンズが用いられる。
図６〜図２０は、光軸からのｙ値４．６５にてそれぞれにＦナンバを設定した場合の球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差、それぞれのｇ線及びｄ線における収差曲線を示し、実線はサジタル成分を、破線はメリディオナル成分をそれぞれ示している。図６〜図８は、図１に示す実施例１に該当し、図９〜図１１は、図２に示す実施例２に該当し、図１２〜図１４は、図３に示す実施例３に該当し、図１５〜図１７は、図４に示す実施例４に該当し、そして図１８〜図２０は図５に示す実施例５に該当する、それぞれの収差曲線である。そして、図６、９、１２、１５、１８は、ズームレンズの短焦点端、図７、１０、１３、１６、１９は、ズームレンズの中間焦点距離、図８、１１、１４、１７、２０は、ズームレンズの長焦点端、それぞれの収差曲線図である。
図６〜図２０は、光軸からのｙ値４．６５にてそれぞれにＦナンバを設定した場合の球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差、それぞれのｇ線及びｄ線における収差曲線を示し、実線はサジタル成分を、破線はメリディオナル成分をそれぞれ示している。図６〜図８は、図１に示す実施例１に該当し、図９〜図１１は、図２に示す実施例２に該当し、図１２〜図１４は、図３に示す実施例３に該当し、図１５〜図１７は、図４に示す実施例４に該当し、そして図１８〜図２０は図５に示す実施例５に該当する、それぞれの収差曲線である。そして、図６、９、１２、１５、１８は、ズームレンズの短焦点端、図７、１０、１３、１６、１９は、ズームレンズの中間焦点距離、図８、１１、１４、１７、２０は、ズームレンズの長焦点端、それぞれの収差曲線図である。
本実施形態のような、いわゆる負先行型のズームレンズは、広画角化が比較的容易であるために半画角３５度以上の広画角用のズームレンズに多く用いられる。また、本実施形態のような負先行のズームタイプは一般に、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群が像側から物体側へと単純に移動し、変倍機能の大半は第２群が負っている。このようなズームレンズにおいて、より小型化を図るためには、各群のパワー（光線の曲げ強度）、特に変倍群である第２群のパワーを強める必要がある。このために第２群に置いて良好な収差補正を行う必要がある。
高変倍化や広画角化はより多くのレンズを必要とする。この場合、レンズの材料に通常のガラスを用いた場合には、レンズ枚数の増加に伴いズームレンズ全体の重量も増加してしまうのであるが、レンズ材料はガラスだけではなく、プラスチックを用いたプラスチックレンズがあり、この場合、プラスチックレンズの特徴として、ガラスと比較して軽量である。また、ガラスと比較して安価であることや、加工形状の自由度が高いことなども長所である。しかし、プラスチックはガラスと比較して環境変動に弱く、像面位置等が変動しやすいことが知られている。そこで、本実施形態においては、少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを有し、レンズ枚数が多く必要な主たる変倍群である第２群にプラスチック非球面レンズを用いることで、十分に広画角・高変倍でありながら、軽量で、３００万〜５００万画素のＣＣＤなどに対応した高解像度を有するズームレンズを提供することが可能となった。ここで、非球面レンズとしたのは、収差補正の自由度を増すためである。
本実施形態のズームレンズにおいては、前述のように短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１群と第２群の間隔は狭まり、第２群と第３群の間隔、第３群と像面の距離は広がるように各レンズ群の空気間隔を変化させている。このようにすることにより全長の小型化を図ることができる。
高変倍化や広画角化はより多くのレンズを必要とする。この場合、レンズの材料に通常のガラスを用いた場合には、レンズ枚数の増加に伴いズームレンズ全体の重量も増加してしまうのであるが、レンズ材料はガラスだけではなく、プラスチックを用いたプラスチックレンズがあり、この場合、プラスチックレンズの特徴として、ガラスと比較して軽量である。また、ガラスと比較して安価であることや、加工形状の自由度が高いことなども長所である。しかし、プラスチックはガラスと比較して環境変動に弱く、像面位置等が変動しやすいことが知られている。そこで、本実施形態においては、少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを有し、レンズ枚数が多く必要な主たる変倍群である第２群にプラスチック非球面レンズを用いることで、十分に広画角・高変倍でありながら、軽量で、３００万〜５００万画素のＣＣＤなどに対応した高解像度を有するズームレンズを提供することが可能となった。ここで、非球面レンズとしたのは、収差補正の自由度を増すためである。
本実施形態のズームレンズにおいては、前述のように短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１群と第２群の間隔は狭まり、第２群と第３群の間隔、第３群と像面の距離は広がるように各レンズ群の空気間隔を変化させている。このようにすることにより全長の小型化を図ることができる。
また、本実施形態のズームレンズにおいては、第２群を物体側から順に、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと凸レンズからなる接合レンズおよび、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズとを、この順番で含む構成を基本としている。ここでは、特に接合レンズによって倍率色収差の低減を図っている。さらに高性能化を図るには物体側に弱いパワーを持つレンズを追加するのも良い。
本実施形態のズームレンズにおいて、さらに環境変動の影響を受けにくい、性能の安定したものとするためには、第２群の最もパワーの弱いレンズをプラスチックレンズとすると良い（請求項４）。このとき、プラスチック非球面レンズの焦点距離は、以下の条件式を満足することが望ましい（請求項５）。
0.005 < |f2 / fp| < 0.5
ただし、f2は第２群の焦点距離を、fpは第２群の最も像側にあるプラスチック非球面レンズの焦点距離を表す。f2 / fp が０．００５以下になると、プラスチック非球面レンズのパワーが相対的に小さくなりすぎてレンズを追加した意味がなくなってしまい、０．１以上になると、パワーが相対的に強くなりすぎて環境変動の影響を受けやすいレンズとなってしまい、良好な収差補正が難しくなる。このようにしてレンズパワーと収差補正を満たすために、上記の範囲にて焦点距離を設定した。そして、さらに望ましくは、以下の条件式を満足するのがよい。
0.01 < |f2 / fp| < 0.1
本実施形態のズームレンズにおいて、さらに環境変動の影響を受けにくい、性能の安定したものとするためには、第２群の最もパワーの弱いレンズをプラスチックレンズとすると良い（請求項４）。このとき、プラスチック非球面レンズの焦点距離は、以下の条件式を満足することが望ましい（請求項５）。
0.005 < |f2 / fp| < 0.5
ただし、f2は第２群の焦点距離を、fpは第２群の最も像側にあるプラスチック非球面レンズの焦点距離を表す。f2 / fp が０．００５以下になると、プラスチック非球面レンズのパワーが相対的に小さくなりすぎてレンズを追加した意味がなくなってしまい、０．１以上になると、パワーが相対的に強くなりすぎて環境変動の影響を受けやすいレンズとなってしまい、良好な収差補正が難しくなる。このようにしてレンズパワーと収差補正を満たすために、上記の範囲にて焦点距離を設定した。そして、さらに望ましくは、以下の条件式を満足するのがよい。
0.01 < |f2 / fp| < 0.1
本実施形態のズームレンズをさらに簡素で高性能なものとするためには、フォーカシングを第４群で行うとよい。第４群はレンズ径が第１群などより小さく、レンズの重量も軽いので、フォーカシング機構の簡素化を図ることが可能となるためである（請求項６）。さらに簡素な構造とするためには、第４群を少なくとも非球面を一面有した正レンズ一枚で構成するとよい（請求項７）。
本実施形態のズームレンズをさらに軽量なものとするためには、第４群に少なくとも一枚のプラスチック非球面レンズを用いるとよい（請求項８）。本発明のような負正負正のズームレンズにおいて、他の群と比較してパワーが小さい。このため、環境変動の大きいプラスチック非球面レンズを導入してさらなる軽量化を図ることが可能となる。
また、本実施形態のズームレンズを、さらに簡素で高性能なものとするためには、第３群の最も物体側に第３群と一体に移動する絞りを設け、少なくとも第３群の最も物体側の面を非球面とすることが望ましい（請求項９）。第３群の最も物体側の面は絞りの近傍であり、マージナル光線が十分な高さを有している上、光線高さのズーミングによる変化が少ないため、ここに非球面を設けることによって、結像性能の基本となる球面収差をより良好に補正することが可能となるためである。
本実施形態のズームレンズをさらに軽量なものとするためには、第４群に少なくとも一枚のプラスチック非球面レンズを用いるとよい（請求項８）。本発明のような負正負正のズームレンズにおいて、他の群と比較してパワーが小さい。このため、環境変動の大きいプラスチック非球面レンズを導入してさらなる軽量化を図ることが可能となる。
また、本実施形態のズームレンズを、さらに簡素で高性能なものとするためには、第３群の最も物体側に第３群と一体に移動する絞りを設け、少なくとも第３群の最も物体側の面を非球面とすることが望ましい（請求項９）。第３群の最も物体側の面は絞りの近傍であり、マージナル光線が十分な高さを有している上、光線高さのズーミングによる変化が少ないため、ここに非球面を設けることによって、結像性能の基本となる球面収差をより良好に補正することが可能となるためである。
さらに本実施形態においては、以下の条件式を満足するようにした（請求項１０）。
4.0 < Fnot・fw / Ymax < 8.0
ここで、Fnotは長焦点端でのFナンバを、fwは短焦点端での焦点距離を、Ymaxは最大像高をそれぞれ表す。このようにFnot・fw / Ymaxに条件式を満足させることで、広画角化と高解像度を良好にバランスしたズームレンズを提供することができる。Fnot・fw / Ymaxが４．０より小さくなると、Ｆナンバが小さくなりすぎ、第２群の光軸から高い位置に光束が入射するため周辺部で収差発生が大きくなり、良好な収差補正が難しくなる。また、Fnot・fw / Ymaxが８．０より大きくなると、十分に広画角であるとはいえなくなったり、Ｆナンバが大きくなりすぎたりして十分な解像度が得られなくなる。こうして、収差や解像度と広画角とをバランスさせて上記条件式を設定する。さらに望ましくは以下の条件式を満足するのがよい。
5.0 < Fnot・fw / Ymax < 5.8
更に、デジタルカメラでは撮像素子としてＣＣＤを用いることが多いが、近年では画素の高密度化が進み、画素ピッチは３μをきっている。このため、回折によるレイリーの解像限界を無視することができなくなってきている。これに対処するように解像度向上のために、デジタルカメラ用のズームレンズではＦナンバを明るくすることが求められており、長焦点端におけるＦナンバは以下の条件を満足することがより望ましい。
Fnot < 5.0
本実施形態のような４群のズームレンズにおいてより高画質化を達成するためには、第１群での色収差をできるだけ少なく抑えておくことが望ましい。それは、それ以降のレンズ群で収差が拡大されてしまうためである。このため、以下の条件式を満足するとよい（請求項１１）。
1.74 < Np < 1.95
1.60 < Nn < 1.95
νn -νp > 16
ただし、Npおよびνpがそれぞれ第１群の正レンズの屈折率およびアッベ数の平均値を、Nnおよびνnがそれぞれ第１群の負レンズの屈折率およびアッベ数の平均値を表す。この値にて添え字はｐ、ｎは、正レンズ、負レンズを示す。Npが１．７４以下または、Nnが１．６０以下になると各レンズのパワーが不足して全長が増大するし、Np、Nnが１．９５以上になると、そのような硝材は高価であるため、不必要にコストアップしてしまう。また、νn νpの値が２０以下になると主に短焦点端の軸外において色収差の補正能力が不足し、性能の低下を招いてしまう。このように、ここではレンズのパワー、コスト、色収差補正をバランスさせて屈折率やアッベ数を決定する。さらに望ましくは以下の条件式を満足するのがよい。
1.80 < Np < 1.90
1.65 < Nn < 1.85
νn -νp > 25
本実施形態のズームレンズをさらに収差補正能力を向上させるには、非球面を増やすのがよいが、プラスチックレンズの加工自由度の高さを活かして、両面とも非球面であるレンズを取り入れるとより効率的に高い効果を得ることができる。
4.0 < Fnot・fw / Ymax < 8.0
ここで、Fnotは長焦点端でのFナンバを、fwは短焦点端での焦点距離を、Ymaxは最大像高をそれぞれ表す。このようにFnot・fw / Ymaxに条件式を満足させることで、広画角化と高解像度を良好にバランスしたズームレンズを提供することができる。Fnot・fw / Ymaxが４．０より小さくなると、Ｆナンバが小さくなりすぎ、第２群の光軸から高い位置に光束が入射するため周辺部で収差発生が大きくなり、良好な収差補正が難しくなる。また、Fnot・fw / Ymaxが８．０より大きくなると、十分に広画角であるとはいえなくなったり、Ｆナンバが大きくなりすぎたりして十分な解像度が得られなくなる。こうして、収差や解像度と広画角とをバランスさせて上記条件式を設定する。さらに望ましくは以下の条件式を満足するのがよい。
5.0 < Fnot・fw / Ymax < 5.8
更に、デジタルカメラでは撮像素子としてＣＣＤを用いることが多いが、近年では画素の高密度化が進み、画素ピッチは３μをきっている。このため、回折によるレイリーの解像限界を無視することができなくなってきている。これに対処するように解像度向上のために、デジタルカメラ用のズームレンズではＦナンバを明るくすることが求められており、長焦点端におけるＦナンバは以下の条件を満足することがより望ましい。
Fnot < 5.0
本実施形態のような４群のズームレンズにおいてより高画質化を達成するためには、第１群での色収差をできるだけ少なく抑えておくことが望ましい。それは、それ以降のレンズ群で収差が拡大されてしまうためである。このため、以下の条件式を満足するとよい（請求項１１）。
1.74 < Np < 1.95
1.60 < Nn < 1.95
νn -νp > 16
ただし、Npおよびνpがそれぞれ第１群の正レンズの屈折率およびアッベ数の平均値を、Nnおよびνnがそれぞれ第１群の負レンズの屈折率およびアッベ数の平均値を表す。この値にて添え字はｐ、ｎは、正レンズ、負レンズを示す。Npが１．７４以下または、Nnが１．６０以下になると各レンズのパワーが不足して全長が増大するし、Np、Nnが１．９５以上になると、そのような硝材は高価であるため、不必要にコストアップしてしまう。また、νn νpの値が２０以下になると主に短焦点端の軸外において色収差の補正能力が不足し、性能の低下を招いてしまう。このように、ここではレンズのパワー、コスト、色収差補正をバランスさせて屈折率やアッベ数を決定する。さらに望ましくは以下の条件式を満足するのがよい。
1.80 < Np < 1.90
1.65 < Nn < 1.85
νn -νp > 25
本実施形態のズームレンズをさらに収差補正能力を向上させるには、非球面を増やすのがよいが、プラスチックレンズの加工自由度の高さを活かして、両面とも非球面であるレンズを取り入れるとより効率的に高い効果を得ることができる。
以下に本実施形態のズームレンズの五つの具体的な数値実施例を表１、３、５、７、９にて示す。また表２、４、６、８、１０は、表１、３、５、７、９内にあって、可変数値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを示している。更に、表中にあって*は非球面を示している。この数値実施例の収差は十分に補正されており、３００万画素〜５００万画素の受光素子に対応することができる。そして、本実施形態のようにズームレンズを構成することで、十分な小型化を達成しながら良好な像性能の確保を達成することができる。
実施例における記号の意味は以下の通りである。
f：全系の焦点距離
F：Fナンバ
ω：半画角
R：曲率半径
D：面間隔
Nd：屈折率
νd：アッベ数
K：非球面の円錐定数
A4：４次の非球面係数
A6：６次の非球面係数
A8：８次の非球面係数
A10：１０次の非球面係数
A12：１２次の非球面係数
A14：１４次の非球面係数
A16：１６次の非球面係数
A18：１８次の非球面係数
ただし、ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をC、光軸からの高さをHとするとき、以下の式で定義される。
実施例における記号の意味は以下の通りである。
f：全系の焦点距離
F：Fナンバ
ω：半画角
R：曲率半径
D：面間隔
Nd：屈折率
νd：アッベ数
K：非球面の円錐定数
A4：４次の非球面係数
A6：６次の非球面係数
A8：８次の非球面係数
A10：１０次の非球面係数
A12：１２次の非球面係数
A14：１４次の非球面係数
A16：１６次の非球面係数
A18：１８次の非球面係数
ただし、ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をC、光軸からの高さをHとするとき、以下の式で定義される。
（数値実施例１）
f = 5.79〜23.14、F = 2.66〜4.59、ω = 40.00〜11.66の場合、
ここで、非球面；第２面
K = 0.0、A4 = -0.709655×10-4、A6 = -0.693624×10-6、A8 = -0.986165×10-8、A10 = 0.137465×10-9、
A12 = -0.164359×10-11
非球面；第７面
K = 0.0、A4 = -0.460349×10-4、A6 = 0.952973×10-6、A8 = -0.261529×10-7、A10 = 0.734337×10-10
非球面；第８面
K = 0.0、A4 = 0.128081×10-4、A6 = 0.777327×10-6、A8 = -0.104685×10-7、A10 = -0.216909×10-9
非球面；第１５面
K = 0.0、A4 = -0.136568×10-3、A6 = -0.532964×10-5、A8 = 0.603427×10-6、A10 = -0.368709×10-7
非球面；第２０面
K = 0.0、A4 = -0.712765×10-4、A6 = -0.212214×10-6、A8 = 0.778812×10-7、A10 = -0.376732×10-9
非球面；第２１面
K = 0.0、A4 = -0.868490×10-4、A6 = -0.260732×10-6、A8 = 0.766211×10-7、A10 = -0.240898×10-9
可変間隔
条件式数値
|f2 / fp| = 0.0474
Fnot・fw / Ymax = 5.71
Np = 1.84666
Nn = 1.62299
νn - νp = 34.34
f = 5.79〜23.14、F = 2.66〜4.59、ω = 40.00〜11.66の場合、
K = 0.0、A4 = -0.709655×10-4、A6 = -0.693624×10-6、A8 = -0.986165×10-8、A10 = 0.137465×10-9、
A12 = -0.164359×10-11
非球面；第７面
K = 0.0、A4 = -0.460349×10-4、A6 = 0.952973×10-6、A8 = -0.261529×10-7、A10 = 0.734337×10-10
非球面；第８面
K = 0.0、A4 = 0.128081×10-4、A6 = 0.777327×10-6、A8 = -0.104685×10-7、A10 = -0.216909×10-9
非球面；第１５面
K = 0.0、A4 = -0.136568×10-3、A6 = -0.532964×10-5、A8 = 0.603427×10-6、A10 = -0.368709×10-7
非球面；第２０面
K = 0.0、A4 = -0.712765×10-4、A6 = -0.212214×10-6、A8 = 0.778812×10-7、A10 = -0.376732×10-9
非球面；第２１面
K = 0.0、A4 = -0.868490×10-4、A6 = -0.260732×10-6、A8 = 0.766211×10-7、A10 = -0.240898×10-9
可変間隔
|f2 / fp| = 0.0474
Fnot・fw / Ymax = 5.71
Np = 1.84666
Nn = 1.62299
νn - νp = 34.34
（数値実施例２）
f = 5.95〜28.14、F = 2.45〜4.16、ω = 39.23〜9.69の場合
ここで、非球面；第２面
K = 0.0、A4 = -0.464728×10-4、A6 = -0.456300×10-6、A8 = 0.692316×10-9、A10 = -0.396569×10-10、
A12 = -0.134760×10-12
非球面；第７面
K = 0.0、A4 = -0.433076×10-4、A6 = 0.622357×10-7、A8 = -0.653749×10-8、A10 = 0.592086×10-10
非球面；第１２面
K = 0.0、A4 = -0.229384×10-4、A6 = -0.695708×10-6、A8 = 0.443382×10-8、A10 = -0.342147×10-9
非球面；第１５面
K = 0.0、A4 = -0.240979×10-3、A6 = 0.253972×10-5、A8 = -0.408378×10-6、A10 = 0.305776×10-7
非球面；第２０面
K = 0.0、A4 = 0.452549×10-4、A6 = 0.320211×10-6、A8 = -0.195984×10-7、A10 = 0.243107×10-9
可変間隔
条件式数値
|f2 / fp| = 0.0090
Fnot・fw / Ymax = 5.32
Np = 1.84666
Nn = 1.68781
νn - νp = 31.38
f = 5.95〜28.14、F = 2.45〜4.16、ω = 39.23〜9.69の場合
K = 0.0、A4 = -0.464728×10-4、A6 = -0.456300×10-6、A8 = 0.692316×10-9、A10 = -0.396569×10-10、
A12 = -0.134760×10-12
非球面；第７面
K = 0.0、A4 = -0.433076×10-4、A6 = 0.622357×10-7、A8 = -0.653749×10-8、A10 = 0.592086×10-10
非球面；第１２面
K = 0.0、A4 = -0.229384×10-4、A6 = -0.695708×10-6、A8 = 0.443382×10-8、A10 = -0.342147×10-9
非球面；第１５面
K = 0.0、A4 = -0.240979×10-3、A6 = 0.253972×10-5、A8 = -0.408378×10-6、A10 = 0.305776×10-7
非球面；第２０面
K = 0.0、A4 = 0.452549×10-4、A6 = 0.320211×10-6、A8 = -0.195984×10-7、A10 = 0.243107×10-9
可変間隔
|f2 / fp| = 0.0090
Fnot・fw / Ymax = 5.32
Np = 1.84666
Nn = 1.68781
νn - νp = 31.38
（数値実施例３）
f = 5.96〜28.14、F = 2.64〜4.50、ω = 39.21〜9.57の場合、
ここで、非球面；第２面
K = 0.0、A4 = -0.496787×10-4、A6 = -0.523667×10-6、A8 = 0.237854×10-8、A10 = -0.459045×10-10、
非球面；第７面
K = 0.0、A4 = -0.115384×10-3、A6 = -0.238191×10-5、A8 = -0.268810×10-7、A10 = 0.836015×10-10
非球面；第１0面
K = 0.0、A4 = -0.115384×10-3、A6 = -0.238191×10-5、A8= 0.268810×10-7、A10 = -0.148732×10-8
非球面；第１3面
K = 0.0、A4 = -0.240979×10-3、A6 = 0.253972×10-5、A8 = -0.408378×10-6、A10 = 0.305776×10-7
非球面；第18面
K = 0.0、A4 = 0.308116×10-4、A6 =- 0.547439×10-7、A8 = -0.162800×10-8、A10 = 0.216112×10-10
可変間隔
条件式数値
|f2 / fp| = 0.4651
Fnot・fw / Ymax = 5.77
Np = 1.84666
Nn = 1.69775
νn - νp = 30.09
f = 5.96〜28.14、F = 2.64〜4.50、ω = 39.21〜9.57の場合、
K = 0.0、A4 = -0.496787×10-4、A6 = -0.523667×10-6、A8 = 0.237854×10-8、A10 = -0.459045×10-10、
非球面；第７面
K = 0.0、A4 = -0.115384×10-3、A6 = -0.238191×10-5、A8 = -0.268810×10-7、A10 = 0.836015×10-10
非球面；第１0面
K = 0.0、A4 = -0.115384×10-3、A6 = -0.238191×10-5、A8= 0.268810×10-7、A10 = -0.148732×10-8
非球面；第１3面
K = 0.0、A4 = -0.240979×10-3、A6 = 0.253972×10-5、A8 = -0.408378×10-6、A10 = 0.305776×10-7
非球面；第18面
K = 0.0、A4 = 0.308116×10-4、A6 =- 0.547439×10-7、A8 = -0.162800×10-8、A10 = 0.216112×10-10
可変間隔
|f2 / fp| = 0.4651
Fnot・fw / Ymax = 5.77
Np = 1.84666
Nn = 1.69775
νn - νp = 30.09
（数値実施例４）
f = 5.95〜28.14、F = 2.43〜4.35、ω = 39.25〜9.69の場合、
ここで、非球面；第２面
K = 0.0、A4 = -0.542823×10-4、A6 = -0.415097×10-6、A8 = -0.926346×10-9、A10 = -0.417581×10-10
A12 = 0.212714×10-13、A14 = -0.107823×10-15
非球面；第９面
K = 0.0、A4 = 0.281009×10-6、A6 = 0.701341×10-7、A8 = -0.747695×10-8、A10 = 0.755811×10-10
非球面；第１２面
K = 0.0、A4 = -0.118076×10-3、A6 = -0.223516×10-5、A8 = 0.834040×10-8、A10 = -0.951671×10-9
非球面；第１５面
K = 0.0、A4 = -0.189508×10-3、A6 = 0.236929×10-6、A8 = 0.460623×10-6、A10 = -0.183499×10-7
非球面；第２０面
K = 0.0、A4 = 0.378677×10-4、A6 = -0.911008×10-7、A8 = -0.206399×10-8、A10 = 0.267876×10-10
可変間隔
条件式数値
|f2 / fp| = 0.4882
Fnot・fw / Ymax = 5.57
Np = 1.84666
Nn = 1.75790
νn - νp = 25.64
f = 5.95〜28.14、F = 2.43〜4.35、ω = 39.25〜9.69の場合、
K = 0.0、A4 = -0.542823×10-4、A6 = -0.415097×10-6、A8 = -0.926346×10-9、A10 = -0.417581×10-10
A12 = 0.212714×10-13、A14 = -0.107823×10-15
非球面；第９面
K = 0.0、A4 = 0.281009×10-6、A6 = 0.701341×10-7、A8 = -0.747695×10-8、A10 = 0.755811×10-10
非球面；第１２面
K = 0.0、A4 = -0.118076×10-3、A6 = -0.223516×10-5、A8 = 0.834040×10-8、A10 = -0.951671×10-9
非球面；第１５面
K = 0.0、A4 = -0.189508×10-3、A6 = 0.236929×10-6、A8 = 0.460623×10-6、A10 = -0.183499×10-7
非球面；第２０面
K = 0.0、A4 = 0.378677×10-4、A6 = -0.911008×10-7、A8 = -0.206399×10-8、A10 = 0.267876×10-10
可変間隔
|f2 / fp| = 0.4882
Fnot・fw / Ymax = 5.57
Np = 1.84666
Nn = 1.75790
νn - νp = 25.64
（数値実施例５）
f = 5.95〜28.13、F = 2.43〜3.87、ω = 39.26〜9.69の場合、
ここで、非球面；第２面
K = 0.0、A4 = -0.411561×10-4、A6 = -0.334200×10-6、A8 = 0.160458×10-8、A10 = -0.373992×10-10
非球面；第７面
K = 0.0、A4 = -0.173307×10-4、A6 = 0.135074×10-6、A8 = -0.800586×10-8、A10 = 0.907718×10-10
非球面；第１２面
K = 0.0、A4 = -0.925378×10-4、A6 = -0.155458×10-5、A8 = 0.102705×10-7、A10 = -0.591094×10-9
非球面；第１５面
K = 0.0、A4 = -0.372038×10-3、A6 = 0.782941×10-5、A8 = -0.789731×10-6、A10 = 0.533813×10-7
非球面；第２０面
K = 0.0、A4 = 0.613229×10-4、A6 = -0.370185×10-8、A8 = -0.986855×10-8、A10 = 0.115806×10-9
可変間隔
条件式数値
|f2 / fp| = 0.0724
Fnot・fw / Ymax = 4.95
Np = 1.84666
Nn = 1.69775
νn - νp = 30.09
f = 5.95〜28.13、F = 2.43〜3.87、ω = 39.26〜9.69の場合、
K = 0.0、A4 = -0.411561×10-4、A6 = -0.334200×10-6、A8 = 0.160458×10-8、A10 = -0.373992×10-10
非球面；第７面
K = 0.0、A4 = -0.173307×10-4、A6 = 0.135074×10-6、A8 = -0.800586×10-8、A10 = 0.907718×10-10
非球面；第１２面
K = 0.0、A4 = -0.925378×10-4、A6 = -0.155458×10-5、A8 = 0.102705×10-7、A10 = -0.591094×10-9
非球面；第１５面
K = 0.0、A4 = -0.372038×10-3、A6 = 0.782941×10-5、A8 = -0.789731×10-6、A10 = 0.533813×10-7
非球面；第２０面
K = 0.0、A4 = 0.613229×10-4、A6 = -0.370185×10-8、A8 = -0.986855×10-8、A10 = 0.115806×10-9
可変間隔
|f2 / fp| = 0.0724
Fnot・fw / Ymax = 4.95
Np = 1.84666
Nn = 1.69775
νn - νp = 30.09
次に、本発明をカメラもしくは携帯情報端末装置に適用した実施例を示す。図２１に、本発明のカメラもしくは携帯情報端末装置に設けられたブロック図を示す。カメラもしくは携帯情報端末装置１は、撮影レンズ２と受光素子（エリアセンサ）３を有し、撮影レンズ２によって形成される撮影対象物の像を受光素子３上によって読み取るように構成されている。この撮影レンズ２としては、これまで述べてきた（請求項１〜請求項１１）ズームレンズを用いる。
受光素子３からの出力は中央演算装置４の制御を受ける信号処理装置５によって処理され、デジタル情報に変換される。信号処理装置５によってデジタル化された画像情報は、中央演算装置４の制御を受ける画像処理装置６によって所定の画像処理を受けた後、半導体メモリ７に記録される。液晶モニタ８には撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ７に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ７に記録した画像は通信カード９等を使用して外部へ送信することも可能である。
受光素子３からの出力は中央演算装置４の制御を受ける信号処理装置５によって処理され、デジタル情報に変換される。信号処理装置５によってデジタル化された画像情報は、中央演算装置４の制御を受ける画像処理装置６によって所定の画像処理を受けた後、半導体メモリ７に記録される。液晶モニタ８には撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ７に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ７に記録した画像は通信カード９等を使用して外部へ送信することも可能である。
図２２に本発明を適用したカメラの概観図を示す。カメラの携帯時において、内部にこれまで述べてきた撮影レンズ系１０を有する鏡胴１１は図２２（ａ）に示すように沈胴状態にあり、ユーザが電源スイッチ１２を操作して電源を入れると、図２２（ｂ）に示すように鏡胴１１が繰り出される。このとき、鏡胴１１の内部の撮影レンズ系１０を構成するズームレンズの各群は例えば広角である短焦点端の配置となっており、図２２（Ｃ）に示すようにズームレバー１３を操作することで各群の配置が変化し、長焦点端への変倍を行うことができる。このとき、ファインダ１４も撮影レンズの画角の変化に連動して変倍する。
シャッタボタン１５の半押しによりフォーカシングがなされる。本実施形態のズームレンズにおいて、フォーカシングは第４群の移動、もしくは、受光素子の移動によって行うことができる。シャッタボタン１５をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は既述の処理がなされる。
半導体メモリ７に記録した画像を液晶モニタ８に表示し、あるいは通信カード９等を使用して外部へ送信する際は、操作ボタン１６を使用して行う。半導体メモリ７および通信カード９等は、それぞれ専用または汎用のスロット１７に挿入して使用される。
以上に説明したようなカメラ（または携帯情報端末装置）には、数値実施例１〜数値実施例５のズームレンズを撮影レンズとして使用することができる。よって、３００万画素〜５００万画素クラスの受光素子を使用した高画質で小型のカメラ（または携帯情報端末装置）を実現できる。
シャッタボタン１５の半押しによりフォーカシングがなされる。本実施形態のズームレンズにおいて、フォーカシングは第４群の移動、もしくは、受光素子の移動によって行うことができる。シャッタボタン１５をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は既述の処理がなされる。
半導体メモリ７に記録した画像を液晶モニタ８に表示し、あるいは通信カード９等を使用して外部へ送信する際は、操作ボタン１６を使用して行う。半導体メモリ７および通信カード９等は、それぞれ専用または汎用のスロット１７に挿入して使用される。
以上に説明したようなカメラ（または携帯情報端末装置）には、数値実施例１〜数値実施例５のズームレンズを撮影レンズとして使用することができる。よって、３００万画素〜５００万画素クラスの受光素子を使用した高画質で小型のカメラ（または携帯情報端末装置）を実現できる。
以上のように、本発明の作用・効果は、請求項１ないし請求項３に記載の発明については、既に効果の項において述べた通りであるが、その他については以下のようになる。
本発明によれば、環境変動を受けにくく高性能なズームレンズを提供することができるため、性能の安定したカメラ（または携帯情報端末装置）を実現することができる。
また、簡素な構造でありながら、性能劣化の少ないズームレンズを提供することができる。さらに、小型・軽量で十分に高性能なズームレンズを提供することができるため、主として短焦点端での倍率色収差を良好に補正した小型・軽量なズームレンズを提供することができ、より小型で高画質なカメラ（携帯情報端末装置）を実現することができる。
本発明により、十分に小型、広画角でありながら高性能であり、３００万〜５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを撮影光学系として使用した、小型、広画角で高画質のカメラを提供することができ、加えて本発明を携帯情報端末装置に応用すると、ユーザに、携帯性に優れ且つ高画質な画像を撮影し、該画像を外部へ送信したりすることができる携帯情報端末装置を提供することができる。
本発明によれば、環境変動を受けにくく高性能なズームレンズを提供することができるため、性能の安定したカメラ（または携帯情報端末装置）を実現することができる。
また、簡素な構造でありながら、性能劣化の少ないズームレンズを提供することができる。さらに、小型・軽量で十分に高性能なズームレンズを提供することができるため、主として短焦点端での倍率色収差を良好に補正した小型・軽量なズームレンズを提供することができ、より小型で高画質なカメラ（携帯情報端末装置）を実現することができる。
本発明により、十分に小型、広画角でありながら高性能であり、３００万〜５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを撮影光学系として使用した、小型、広画角で高画質のカメラを提供することができ、加えて本発明を携帯情報端末装置に応用すると、ユーザに、携帯性に優れ且つ高画質な画像を撮影し、該画像を外部へ送信したりすることができる携帯情報端末装置を提供することができる。
２ 撮影レンズ、３ 受光素子（エリアセンサ）、４ 中央演算装置、５ 信号処理装置、６ 画像処理装置、７ 半導体メモリ、８ 液晶モニタ、９ 通信カード、１０ 撮影レンズ系、１１ 鏡胴、１２ 電源スイッチ、１３ ズームレバー、１４ ファインダ、１５ シャッタボタン、１６ 操作ボタン、１７ スロット
Claims (13)
- 物体側より順に、負の焦点距離を持つ第１群、正の焦点距離を持つ第２群、負の焦点距離を持つ第３群、正の焦点距離を持つ第４群を有し、
短焦点端から長焦点端への変倍を各群間の空気間隔を変化させることで行うズームレンズにおいて、前記第２群には少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを有するとともに、少なくとも１枚のレンズがプラスチック非球面レンズであることを特徴とするズームレンズ。 - 請求項１に記載のズームレンズにおいて、前記各群間の空気間隔は、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群と第２群の間隔は減少するように、前記第２群と第３群の間隔、及び第３群と像面の距離は増加するように変化させることを特徴とするズームレンズ。
- 請求項１または２に記載のズームレンズにおいて、少なくとも前記第２群には、物体側から順に該物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと凸レンズからなる接合レンズおよび、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズを、この順番で含むことを特徴とするズームレンズ。
- 請求項１から３のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、前記第２群では最もパワーの弱いレンズをプラスチックレンズとしたことを特徴とするズームレンズ。
- 請求項１から４のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、fp、f2はそれぞれ第２群中のプラスチック非球面レンズの焦点距離、第２群全体の焦点距離としたとき、0.005 < |f2 / fp| < 0.5の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
- 請求項１から５のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、前記第４群にてフォーカシングを行うことを特徴とするズームレンズ。
- 請求項６に記載のズームレンズにおいて、前記第４群は少なくとも非球面を一面有する正レンズ一枚で構成されていることを特徴とするズームレンズ。
- 請求項１から７のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、前記第４群は少なくとも一枚のプラスチック非球面レンズを有することを特徴とするズームレンズ。
- 請求項１から８のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、前記第３群の物体側には変倍時に第３群と一体に移動する絞りを有するとともに、少なくとも前記第３群の最も物体側の面が非球面であることを特徴とするズームレンズ。
- 請求項１から９のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、Fnotは長焦点端でのＦナンバを、fwは短焦点端での焦点距離を、Ymaxは最大像高としたとき、4.0 < Fnot・fw / Ymax < 6.0の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
- 請求項１から１０のいずれか一項に記載のズームレンズにおいて、Npおよびνpはそれぞれ第１群中の正レンズの屈折率およびアッベ数の平均値を、Nnおよびνnはそれぞれ第１群中の負レンズの屈折率およびアッベ数の平均値としたとき、1.74 < Np < 1.95、1.60 < Nn < 1.95、νn - νp > 20の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
- カメラの撮影用光学系として、請求項１から１１のいずれか一項に記載のズームレンズを有することを特徴とするカメラ。
- 携帯情報端末装置におけるカメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１から１１のいずれか一項に記載のズームレンズを有することを特徴とする携帯情報端末装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004176192A JP2005352428A (ja) | 2004-06-14 | 2004-06-14 | ズームレンズ、カメラ、及び携帯情報端末装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2004176192A JP2005352428A (ja) | 2004-06-14 | 2004-06-14 | ズームレンズ、カメラ、及び携帯情報端末装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005352428A true JP2005352428A (ja) | 2005-12-22 |
Family
ID=35586926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004176192A Pending JP2005352428A (ja) | 2004-06-14 | 2004-06-14 | ズームレンズ、カメラ、及び携帯情報端末装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005352428A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2004
- 2004-06-14 JP JP2004176192A patent/JP2005352428A/ja active Pending
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