JP2006220766A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】携帯電話機等に搭載されるズームレンズの小型化を図る。
【解決手段】負，正，正の屈折力をもつ第１レンズ群，第２レンズ群，第３レンズ群を備え、第１レンズ群と第２レンズ群が移動して変倍を行い、第１レンズ群は、プラスチック製で両面に凹状の非球面をもつ第１レンズ１、物体側に凸状のメニスカス形状の第２レンズ２からなり、第２レンズ群は、プラスチック製で物体側に凸状の非球面及び像面側に凹状の非球面をもつ正の屈折力の第３レンズ３、正の屈折力の第４レンズ４、第４レンズ４の像面側に接合され負の屈折力の第５レンズ５からなり、第３レンズ群は、プラスチック製で像面側に凸状の非球面をもつメニスカス形状の第６レンズ６からなる。これにより、２．５倍程度の変倍比を確保でき、レンズ系全長が広角端での焦点距離の４．３倍以下となり、モバイルカメラ等に搭載可能な小型のズームレンズが得られる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を備えたデジタルカメラ等に適用されるズームレンズに関し、特に、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯情報端末機等に搭載される小型のモバイルカメラ等に好適なズームレンズに関する。

近年、携帯電話機等の市場においては、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたモバイルカメラを搭載するものが多数存在するようになり、モバイルカメラに搭載されるレンズにおいても小型化が求められている。また、携帯電話機等の製品に付加価値を付けるために、単焦点レンズよりも広角〜望遠での撮影が可能なズームレンズの適用が望まれている。
しかしながら、ズームレンズでは、レンズを相対的に光軸方向に移動させて撮影範囲を変化させるため、レンズを配置するスペースとは別に、レンズを移動させるスペースを確保しなければならず、その小型化が困難であった。

通常のデジタルカメラにおいては、レンズユニットに沈胴機構を設けることでスペース上の問題を解決しているものの、この沈胴機構は衝撃に弱いため、落下等により衝撃を受ける頻度が高い携帯電話機等に対して、同様の沈胴機構を採用するのは困難である。
これに対処するべく、一つ一つのレンズの屈折力を高めて、少ない移動量で所定の変倍比を得ることも可能であるが、レンズの屈折力を高めると、レンズの形状がきつくなって諸収差の補正が困難になり、又、レンズのコバ厚を十分に取れず、さらにはレンズの有効径を十分確保することができない、等の問題が発生する。

一方、デジタルカメラに好適とされる従来のズームレンズとして、負の屈折力をもつ第１レンズ群、正の屈折力をもつ第２レンズ群、及び正の屈折力をもつ第３レンズ群を備え、非球面をもつレンズをガラスレンズとして形成したものが知られている（例えば、特許文献１）。また、他の従来のズームレンズとして、負の屈折力をもつ第１レンズ群、正の屈折力をもつ第２レンズ群、及び正の屈折力をもつ第３レンズ群を備え、第１レンズ群及び第２レンズ群をそれぞれ３枚のレンズにより形成し、第３レンズ群を１枚のレンズにより形成した３群７枚構成のものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−９３９１７号公報 特開２００１−２１５４０９号公報

ところで、上記特許文献１に開示のズームレンズにおいては、非球面をもつレンズをガラスレンズとして形成しているため、レンズのコストが高くなり、低コスト化及び軽量化を要求される携帯電話機等に搭載するのは困難である。また、上記特許文献２に開示のズームレンズにおいては、レンズの枚数が多く、又、接合レンズを用いていないため、レンズの組付け時に各レンズ同士が偏芯した状態で組付けられる虞があり、安価にして高精度なズームレンズが得られない等の問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、５群６枚というシンプルな構成であるにも拘わらず、解像力等の光学性能を低下させることなく、２．５倍程度の変倍比（ズーム倍率）を確保でき、レンズ系の全長が広角端での焦点距離の４．３倍以下となり、諸収差が良好に補正されて高い光学性能を有し、モバイルカメラ等に搭載可能な寸法に小型化でき、特に携帯電話機等のモバイルカメラに好適な３群ズーム方式のズームレンズを提供することにある。

本発明のズームレンズは、物体側から像面側に向けて順に、負の屈折力をもつ第１レンズ群と、正の屈折力をもつ第２レンズ群と、正の屈折力をもつ第３レンズ群とを備えたズームレンズであって、広角端から望遠端への変倍動作に際して、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔及び第２レンズ群と第３レンズ群の間隔を変化させるように形成され、上記第１レンズ群は、プラスチック材料により形成されると共に物体側及び像面側の両方に凹状の非球面が形成された第１レンズと、物体側に凸状をなすメニスカス形状に形成された第２レンズからなり、上記第２レンズ群は、プラスチック材料により形成されると共に物体側にその有効径を開口絞りとする凸状の非球面及び像面側に凹状の非球面が形成された正の屈折力をもつ第３レンズと、正の屈折力をもつ第４レンズと、第４レンズの像面側に接合された負の屈折力をもつ第５レンズからなり、上記第３レンズ群は、プラスチック材料により形成されると共に像面側に凸状の非球面をもつメニスカス形状に形成された第６レンズからなる、ことを特徴としている。
この構成によれば、第１レンズ群に負の屈折力及び第２レンズ群に正の屈折力をもたせるようなレンズ構成としこれらを適切にパワー配置することにより、２．５倍程度の変倍比を確保しつつレンズ系全長を短縮でき、レンズ系の全長が広角端での焦点距離の４．３倍以下となって小型化を達成でき、又、第１レンズ，第３レンズ，及び第６レンズをプラスチック材料により形成すると共に非球面を設けたことにより、低コスト化及び軽量化を達成でき、さらに、結像面に近い第６レンズに非球面を設けることで、レンズ単独での収差補正が可能になり、諸収差が良好に補正された結像性能の高いズームレンズを得ることができる。

上記構成において、広角端から望遠端への変倍動作に際して、第１レンズ群及び第２レンズ群が光軸方向に移動し、かつ、第１レンズ群は物体側から像面側に向けて移動し途中から物体側に移動する、構成を採用することができる。
この構成によれば、２．５倍程度の変倍比を確保しつつ、撮影時（変倍動作時）のレンズ系全長の一層の短縮化を達成することができる。

上記構成において、第３レンズ群は、変倍動作及び合焦動作の際に光軸方向に移動せず固定され、第１レンズ群は、合焦動作を行うべく光軸方向に移動する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第３レンズ群を固定することで、生産性を向上させることができ、コストパフォーマンスを向上させることができる。

上記構成において、第２レンズのアッベ数をν２、第４レンズのアッベ数をν４、第５レンズのアッベ数をν５とするとき、次の条件式（１），（２）
（１） ν２＜２５
（２） ν４−ν５＞３０
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第２レンズ及び第４レンズのアッベ数を規定した条件式（１），（２）を満足することにより、広角端〜望遠端において、特に球面収差等の軸上収差及び倍率色収差を同時に良好に補正することができ、光学性能の高いズームレンズを得ることができる。

上記構成において、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、次の条件式（３）
（３） ０．５３６＜ｆ２／│ｆ１│＜０．６７４
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１レンズ群及び第２レンズ群の焦点距離を規定した条件式（３）を満足することにより、適切なバックフォーカスを確保しつつ、レンズ系の全長を短縮でき、それ故に小型化、薄型化を達成できる。

上記構成において、第２レンズの物体側の面の曲率半径をＲ３及び像面側の面の曲率半径をＲ４、第４レンズの物体側の面の曲率半径をＲ７、第５レンズの像面側の面の曲率半径をＲ９とするとき、次の条件式（４），（５）
（４） −１．７１２＜（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）＜−１．３２５
（５） ２．６４４＜（Ｒ７＋Ｒ９）／（Ｒ７−Ｒ９）＜ ３．０６１
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第２レンズの形状因子に関する条件式（４）を満足することにより、諸収差、特に球面収差、コマ収差、色収差を良好に補正することができ、接合レンズ（第４レンズ及び第５レンズ）の形状因子に関する条件式（５）を満足することにより、特に望遠端における色収差、コマ収差を良好に補正することができ、全体として諸収差が良好に補正された光学性能の高いズームレンズを得ることができる。

上記構成において、広角端における第１レンズの物体側の面から像面までのレンズ系の焦点距離をｆｗ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、次の条件式（６），（７）
（６） ０．４０７＜ｆｗ／│ｆ１│＜０．６１３
（７） ０．８０１＜ｆｗ／ｆ２＜０．８０８
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、条件式（６）を満足することにより、固体撮像素子のカバーガラスを配置するのに要する適切なバックフォーカスを確保しつつも、レンズ系全長の短縮化を達成することができ、条件式（７）を満足することにより、レンズの移動量を抑制してレンズ系全長の短縮化を達成しつつ、レンズのコバ厚を適切に確保すると共に諸収差を良好に補正することができる。

上記本発明のズームレンズによれば、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等が行え、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯情報端末機等に搭載されるモバイルカメラに好適な小型のズームレンズを得ることができる。
特に、５群６枚構成であるにも拘わらず、パワー配置、非球面を施す位置等を適切に設定したことにより、変倍比が約２．５倍程度、レンズ系全長が広角端での焦点距離の４．３倍以下となり、小型かつ薄型で諸収差が良好に補正された光学性能の高い３群ズーム方式のズームレンズを得ることができる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２は、本発明に係るズームレンズの一実施形態を示すものであり、図１はその基本構成図、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は広角端、中間位置、望遠端での状態図である。

このズームレンズにおいては、図１に示すように、物体側から像面側に向けて、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群（Ｉ）と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群（ＩＩ）と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群（ＩＩＩ）とが、順次に配列されている。
そして、広角端から望遠端への変倍動作（ズーミング）に際しては、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、第３レンズ群（ＩＩＩ）が光軸Ｌ上の所定位置に固定された状態で、第１レンズ群（Ｉ）が物体側から像面側へ移動すると共に途中から物体側に移動し、第２レンズ群（ＩＩ）が像面側から物体側に単調に移動する。

第１レンズ群（Ｉ）は、図１に示すように、物体側から像面側に向けて順に配列された、負の屈折力をもつ第１レンズ１と、正の屈折力をもつ第２レンズ２とにより形成されている。
第２レンズ群（ＩＩ）は、図１に示すように、物体側から像面側に向けて順に配列された、正の屈折力をもつ第３レンズ３と、正の屈折力をもつ第４レンズ４と、第４レンズ４の像面側の面に接合されると共に負の屈折力をもつ第５レンズ５とにより形成されている。すなわち、第４レンズ４と第５レンズ５とは一体的に接合された接合レンズとして形成されている。そして、第３レンズ３は、物体側の面の有効径を開口絞りＳＤ（の口径）とするように形成されている。
第３レンズ群（ＩＩＩ）は、図１に示すように、正の屈折力をもつ一つの第６レンズ６により形成されている。

また、上記配列構成において、第３レンズ群（ＩＩＩ）の第６レンズ６よりも像面側寄りには、赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタ等のガラスフィルタ７が配置され、ガラスフィルタ７の後方に固体撮像素子としてのＣＣＤの結像面Ｐが配置される。

すなわち、このズームレンズは、独立して光軸方向Ｌにそれぞれ移動する第１レンズ群（Ｉ）及び第２レンズ群（ＩＩ）と、移動せず固定された第３レンズ群（ＩＩＩ）とからなり、レンズ群全体が６枚のレンズからなる、５群６枚構成をなすものである。
このように、２つのレンズ群（Ｉ），（ＩＩ）を移動させてそれぞれのレンズ群相互間の間隔（第１レンズ群（Ｉ）と第２レンズ群（ＩＩ）との間隔、第２レンズ群（ＩＩ）と第３レンズ群（ＩＩＩ）との間隔）を変化させると共に第３レンズ群（ＩＩＩ）を固定したズーム方式を採用したことにより、レンズ系の全長を短縮しつつ、２．５倍程度の適切な変倍比を確保することができ、又、生産性を向上させ、コストパフォーマンスを向上させている。
また、第１レンズ群（Ｉ）に負の屈折力、第２レンズ群（ＩＩ）に正の屈折力、第３レンズ群（ＩＩＩ）に正の屈折力をもつものを適切にパワー配置することで、バックフォーカスを適切な長さに抑えて全長を短く設定することができ、又、ガラスフィルタ７を配置しつつも、結像面Ｐの近くに第６レンズ６を配置することができ、諸収差の補正を容易にしている。

ここで、第１レンズ群（Ｉ）の焦点距離はｆ１、第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離はｆ２、広角端におけるレンズ系（第１レンズ１の前面〜結像面Ｐ）の焦点距離はｆｗ、望遠端におけるレンズ系の焦点距離はｆｔ、中間領域におけるレンズ系の焦点距離はｆｍで表す。
また、第１レンズ１〜第６レンズ６、ガラスフィルタ７においては、図１に示すように、それぞれの面をＳｉ（ｉ＝１〜１３）、それぞれの面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜１３）、ｄ線に対する屈折率をＮｉ及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜７）で表す。
さらに、第１レンズ１〜ガラスフィルタ７までのそれぞれの光軸Ｌ上での距離（厚さ、空気間隔）はＤｉ（ｉ＝１〜１２）、ガラスフィルタ７から結像面Ｐまでの距離すなわちバックフォーカスをＢＦで表す。

第１レンズ１は、プラスチック材料により形成されて、物体側に凹面Ｓ１及び像面側に凹面Ｓ２を向けた負の屈折力をもつ両凹形状のレンズである。そして、物体側の凹面Ｓ１及び像面側の凹面Ｓ２は、共に非球面をなすように形成されている。これにより、特に歪曲収差を良好に補正でき、高い光学性能が得られる。
第２レンズ２は、ガラス材料により形成されて、物体側に凸面Ｓ３及び像面側に凹面Ｓ４を向けた正の屈折力をもつメニスカス形状のレンズである。ここで、凸面Ｓ３及び凹面Ｓ４は共に球面に形成されている。
このように、第１レンズ群（Ｉ）を第１レンズ１及び第２レンズ２で形成し、高分散ガラスを用いた凸レンズ（第２レンズ２）を配置することで、第１レンズ１をプラスチック非球面レンズにしても、色収差を良好に補正することができ、コストパフォーマンスも向上させることができる。

第３レンズ３は、プラスチック材料により形成されて、物体側に凸面Ｓ５及び像面側に凹面Ｓ６を向けた正の屈折力をもつメニスカス形状のレンズである。そして、物体側の凸面Ｓ５及び像面側の凹面Ｓ６は、共に非球面をなすように形成されている。また、物体側の凸面Ｓ５の有効径が開口絞りＳＤ（の口径）となるように形成されている。
第４レンズ４は、ガラス材料により形成されて、物体側に凸面Ｓ７及び像面側に凸面Ｓ８を向けた正の屈折力をもつ両凸形状のレンズである。ここで、凸面Ｓ７，Ｓ８は共に球面に形成されている。
第５レンズ５は、ガラス材料により形成されて、物体側に凹面Ｓ８及び像面側に凹面Ｓ９を向けた負の屈折力をもつ両凹形状のレンズである。ここで、凹面Ｓ８、Ｓ９は共に球面に形成されている。
そして、第４レンズ４と第５レンズ５とは、面Ｓ８にてお互いに接合された接合レンズとして形成されている。このように、第２レンズ群（ＩＩ）において、接合レンズ（第４レンズ４及び第５レンズ５）を採用することで、特に色収差を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができると共に、レンズを組付ける際にレンズ相互間の偏芯を極力防止することができる。

第６ンズ６は、プラスチック材料により形成されて、物体側に凹面Ｓ１０及び像面側に凸面Ｓ１１を向けた正の屈折力をもつメニスカス形状のレンズである。そして、物体側の凹面Ｓ１０は球面をなし、像面側の凸面Ｓ１１は非球面をなすように形成されている。
このように、結像面Ｐの近くに配置される第６レンズ６に非球面Ｓ１１を設けることで、このレンズ単独での収差補正が可能になり、結像性能の点において有利となる。

ここで、第１レンズ１、第３レンズ３、及び第６レンズ６において、非球面を表す式としては、次式で規定される。
Ｚ＝Ｃｙ^２／［１＋（１−εＣ^２ｙ^２）^１／２］＋Ｄｙ^４＋Ｅｙ^６＋Ｆｙ^８＋Ｇｙ^１０
ただし、Ｚ：非球面の頂点における接平面から，光軸Ｌからの高さがｙの非球面上の点までの距離、ｙ：光軸からの高さ、Ｃ：非球面の頂点における曲率（１／Ｒ）、ε：円錐定数、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ：非球面係数である。

上記構成においては、第２レンズ２のアッベ数ν２、第４レンズ４のアッベ数ν４、及び第５レンズ５のアッベ数ν５が、好ましくは、次の条件式（１），（２）
（１） ν２＜２５
（２） ν４−ν５＞３０
を満足するように形成される。
条件式（１），（２）は、良好な光学性能を得るために、第２レンズ２と、接合レンズを構成する第４レンズ４及び第５レンズ５のアッベ数に関する条件を規定したものである。ν２の値及びν４−ν５の値が、条件式（１），（２）から逸脱すると、広角端及び望遠端での軸上収差、倍率色収差等を同時に補正するのが困難になり、所望の光学性能が得にくくなる。したがって、条件式（１），（２）を満足するように形成することで、諸収差、特に球面収差等の軸上収差を良好に補正でき、又、倍率色収差を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができる。

また、上記構成においては、第１レンズ群（Ｉ）の焦点距離ｆ１、及び第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離ｆ２が、好ましくは、次の条件式（３）
（３） ０．５３６＜ｆ２／│ｆ１│＜０．６７４
を満足するように形成される。
条件式（３）は、第１レンズ群（Ｉ）と第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離に関する条件を規定したものである。ｆ２／│ｆ１│の値が、条件式（３）を上回ると、第１レンズ群（Ｉ）の屈折力が第２レンズ群（ＩＩ）の屈折力に対して弱くなり過ぎて、所望の変倍比を確保しようとすると全長が長くなって小型化が困難になり、一方、条件式（３）を下回ると、第２レンズ群（ＩＩ）の屈折力が第１レンズ群（Ｉ）の屈折力に対して強くなり過ぎて、焦点距離が必要以上に短くなり、バックフォーカスＢＦの確保が困難になる。
したがって、条件式（３）を満足するように形成することで、適切なバックフォーカスを確保し、又、所望の変倍比を確保しつつレンズ系の短縮化（薄型化）及び小型化を達成できる。

また、上記構成においては、第２レンズ２の物体側の面Ｓ３の曲率半径Ｒ３及び像面側の面Ｓ４の曲率半径Ｒ４、第４レンズ４の物体側の面Ｓ７の曲率半径Ｒ７、第５レンズ５の像面側の面Ｓ９の曲率半径Ｒ９が、好ましくは、次の条件式（４），（５）
（４） −１．７１２＜（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）＜−１．３２５
（５） ２．６４４＜（Ｒ７＋Ｒ９）／（Ｒ７−Ｒ９）＜ ３．０６１
を満足するように形成される。
条件式（４）は、第２レンズ２の形状因子を規定したものである。（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）の値が、条件式（４）を上回ると、球面収差が補正過剰（オーバー）になって下限光線の下コマ収差と上限光線の上コマ収差が発生し、色収差も悪化し、一方、条件式（４）を下回ると、球面収差が補正不足（アンダー）になって、下限光線の上コマ収差が発生し、色収差も悪化する。
したがって、条件式（４）を満足することにより、諸収差、特に球面収差、コマ収差、色収差を良好に補正することができる。
条件式（５）は、接合レンズ（第４レンズ４及び第５レンズ５）の形状因子を規定したものである。（Ｒ７＋Ｒ９）／（Ｒ７−Ｒ９）の値が、条件式（５）を上回ると、望遠端での色収差が悪化し、下限光線の上コマ収差が発生し、一方、条件式（５）を下回ると、下限光線の下コマ収差が発生し、十分な光学性能が得られなくなる。
したがって、条件式（５）を満足することにより、特に望遠端における色収差、コマ収差を良好に補正することができ、全体として諸収差が良好に補正された光学性能の高いズームレンズを得ることができる。

さらに、上記構成においては、広角端におけるレンズ系（第１レンズ１の物体側の面Ｓ１から像面Ｐまで）の焦点距離ｆｗ、第１レンズ群（Ｉ）の焦点距離ｆ１、第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離ｆ２が、好ましくは、次の条件式（６），（７）
（６） ０．４０７＜ｆｗ／│ｆ１│＜０．６１３
（７） ０．８０１＜ｆｗ／ｆ２＜０．８０８
を満足するように形成される。
条件式（６），（７）は、レンズ系の広角端での焦点距離と、第１レンズ群（Ｉ）及び第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離の関係を規定したものである。
ｆｗ／│ｆ１│の値が、条件式（６）を上回ると、第１レンズ群（Ｉ）の負の屈折力が強くなり過ぎてバックフォーカスが長くなり、レンズ系全長の短縮化が困難になり、一方、条件式（６）を下回ると、第１レンズ群（Ｉ）の屈折力が弱くなり過ぎてバックフォーカスが短くなり、ガラスフィルタ等の配置するスペース（間隔）の確保が困難になる。
したがって、条件式（６）を満足することにより、固体撮像素子のカバーガラスを配置するのに要する適切なバックフォーカスを確保しつつも、レンズ系全長の短縮化を達成することができる。
また、ｆｗ／ｆ２の値が、条件式（７）を上回ると、変倍動作を担っている第２レンズ群（ＩＩ）の正の屈折力が弱くなり、所定の変倍比を確保しようとするとレンズの移動量が増えて、レンズ系全長の短縮化が困難になり、一方、条件式（７）を下回ると、第２レンズ群（ＩＩ）の正の屈折力が強くなり、その結果、少ない移動量で所定の変倍比を確保できるものの、レンズの形状がきつくなり収差の補正が困難になると共にコバ厚が小さくなって製造上の問題が発生してしまう。
したがって、条件式（７）を満足することにより、レンズの移動量を抑制してレンズ系全長の短縮化を達成しつつ、レンズのコバ厚を適切に確保すると共に、諸収差を良好に補正することができる。

上記構成からなるズームレンズの具体的な数値による実施例を、実施例１、実施例２として以下に示す。

実施例１における主な仕様諸元は表１に、種々の数値データ（設定値）は表２に、非球面に関する数値データは表３に、広角端，中間位置，望遠端におけるそれぞれのレンズ系の焦点距離（広角端ｆｗ、中間位置ｆｍ、望遠端ｆｔ）、光軸Ｌ上での距離（間隔）Ｄ４，Ｄ９に関する数値データは表４にそれぞれ示される。
また、条件式（１）〜（７）の数値データは、
（１）ν２＝２３．８
（２）ν４−ν５＝５５．５−２３．８＝３１．７
（３）ｆ２／│ｆ１│＝５．４７３／│−９．１９２│＝０．５９５
（４）（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）＝（６．０９２＋３０．３５５）／（６．０９２−３０．３５５）＝−１．５０２
（５）（Ｒ７＋Ｒ９）／（Ｒ７−Ｒ９）＝（５．３２３＋２．５５２）／（５．３２３−２．５５２）＝２．８４１
（６）ｆｗ／│ｆ１│＝４．４１２／│−９．１９２│＝０．４８０
（７）ｆｗ／ｆ２＝４．４１２／５．４７３＝０．８０６
となる。

さらに、広角端、中間位置、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディスト−ション）、倍率色収差に関する収差線図は、図３、図４、図５に示されるような結果となる。尚、図３ないし図５において、ｇはｇ線による収差、ｄはｄ線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

以上の実施例１では、広角〜中間〜望遠のそれぞれの位置において、レンズ系の全長（第１レンズ１の前面Ｓ１〜像面Ｐ）が１８．８９９ｍｍ〜１７．２５５ｍｍ〜１７．９６８ｍｍで、広角端での焦点距離（ｆｗ＝４．４１２）の４．３倍（１８．９７）以下となり、バックフォーカスＢＦ（ガラスフィルタ７の後面Ｓ１３から像面Ｐまでの距離）が０．５９２ｍｍ（一定値）、変倍比が２．４８４、Ｆナンバーが３．２３１〜４．１８７〜５．５３４、画角（２ω）が６４．６°〜３８．８°〜２５．９°となり、小型、薄型で、諸収差が良好に補正された光学性能の高いズームレンズが得られる。

実施例２における主な仕様諸元は表５に、種々の数値データ（設定値）は表６に、非球面に関する数値データは表７に、広角端，中間位置，望遠端におけるそれぞれのレンズ系の焦点距離（広角端ｆｗ、中間位置ｆｍ、望遠端ｆｔ）、光軸Ｌ上での距離（間隔）Ｄ４，Ｄ９に関する数値データは表８にそれぞれ示される。
また、条件式（１）〜（７）の数値データは、
（１）ν２＝２３．８
（２）ν４−ν５＝５５．５−２３．８＝３１．７
（３）ｆ２／│ｆ１│＝５．４７５／│−９．１９９│＝０．５９５
（４）（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）＝（６．０９４＋３０．３６８）／（６．０９４−３０．３６８）＝−１．５０２
（５）（Ｒ７＋Ｒ９）／（Ｒ７−Ｒ９）＝（５．３２６＋２．５５３）／（５．３２６−２．５５３）＝２．８４１
（６）ｆｗ／│ｆ１│＝４．４１４／│−９．１９９│＝０．４８０
（７）ｆｗ／ｆ２＝４．４１４／５．４７５＝０．８０６
となる。

さらに、広角端、中間位置、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディスト−ション）、倍率色収差に関する収差線図は、図６、図７、図８に示されるような結果となる。尚、図６ないし図８において、ｇはｇ線による収差、ｄはｄ線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

以上の実施例２では、広角〜中間〜望遠のそれぞれの位置において、レンズ系の全長（第１レンズ１の前面Ｓ１〜像面Ｐ）が１８．９０５ｍｍ〜１７．２６０ｍｍ〜１７．９７３ｍｍで、広角端での焦点距離（ｆｗ＝４．４１４）の４．３倍（１８．９８）以下となり、バックフォーカスＢＦ（ガラスフィルタ７の後面Ｓ１３から像面Ｐまでの距離）が０．５９２ｍｍ（一定値）、変倍比が２．４８４、Ｆナンバーが３．２３１〜４．１８６〜５．５３３、画角（２ω）が６４．５°〜３８．８°〜２５．９°となり、小型、薄型で、諸収差が良好に補正された光学性能の高いズームレンズが得られる。

以上述べたように、本発明のズームレンズは、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等が達成されるため、小型化が要求される携帯電話機等のモバイルカメラ等に好適であるのは勿論のこと、小型化が要求される通常のデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等を含め、ズーミング撮影を行うその他のレンズ光学系においても有用である。

本発明に係るズームレンズの一実施形態を示す構成図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１に示すズームレンズがそれぞれ広角端、中間位置、望遠端にある状態を示す状態図である。 実施例１に係るズームレンズにおいて、広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例１に係るズームレンズにおいて、中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例１に係るズームレンズにおいて、望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例２に係るズームレンズにおいて、広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例２に係るズームレンズにおいて、中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例２に係るズームレンズにおいて、望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。

符号の説明

Ｉ 第１レンズ群
ＩＩ 第２レンズ群
ＩＩＩ 第３レンズ群
１ 第１レンズ（第１レンズ群）
２ 第２レンズ（第１ンズ群）
３ 第３レンズ（第２レンズ群）
４ 第４レンズ（第２レンズ群、接合レンズ）
５ 第５レンズ（第２レンズ群、接合レンズ）
６ 第６レンズ（第３レンズ群）
７ ガラスフィルタ
Ｄ１〜Ｄ１２ 光軸上の間隔
ＢＦ バックフォーカス
Ｒ１〜Ｒ１３ 曲率半径
Ｓ１〜Ｓ１３ 面
ｆ１ 第１レンズ群の焦点距離
ｆ２ 第２レンズ群の焦点距離
ν２ 第２レンズのアッベ数
ν４ 第４レンズのアッベ数
ν５ 第５レンズのアッベ数
Ｒ３ 第２レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ４ 第２レンズの像面側の面の曲率半径
Ｒ７ 第４レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ９ 第５レンズの像面側の面の曲率半径
Ｌ 光軸

Claims (7)

1. 物体側から像面側に向けて順に、負の屈折力をもつ第１レンズ群と、正の屈折力をもつ第２レンズ群と、正の屈折力をもつ第３レンズ群とを備えたズームレンズであって、
   広角端から望遠端への変倍動作に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔及び前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔を変化させるように形成され、
   前記第１レンズ群は、プラスチック材料により形成されると共に物体側及び像面側の両方に凹状の非球面が形成された第１レンズと、物体側に凸状をなすメニスカス形状に形成された第２レンズからなり、
   前記第２レンズ群は、プラスチック材料により形成されると共に物体側にその有効径を開口絞りとする凸状の非球面及び像面側に凹状の非球面が形成された正の屈折力をもつ第３レンズと、正の屈折力をもつ第４レンズと、前記第４レンズの像面側に接合された負の屈折力をもつ第５レンズからなり、
   前記第３レンズ群は、プラスチック材料により形成されると共に像面側に凸状の非球面をもつメニスカス形状に形成された第６レンズからなる、
   ことを特徴とするズームレンズ。
2. 広角端から望遠端への変倍動作に際して、前記第１レンズ群及び第２レンズ群が光軸方向に移動し、かつ、前記第１レンズ群は物体側から像面側に向けて移動し途中から物体側に移動する、
   ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
3. 前記第３レンズ群は、変倍動作及び合焦動作の際に光軸方向に移動せず固定され、
   前記第１レンズ群は、合焦動作を行うべく光軸方向に移動する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
4. 前記第２レンズのアッベ数をν２、前記第４レンズのアッベ数をν４、前記第５レンズのアッベ数をν５とするとき、次の条件式（１），（２）を満足することを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載のズームレンズ。
   （１） ν２＜２５
   （２） ν４−ν５＞３０
5. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、次の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載のズームレンズ。
   （３） ０．５３６＜ｆ２／│ｆ１│＜０．６７４
6. 前記第２レンズの物体側の面の曲率半径をＲ３及び像面側の面の曲率半径をＲ４、前記第４レンズの物体側の面の曲率半径をＲ７、前記第５レンズの像面側の面の曲率半径をＲ９とするとき、次の条件式（４）、（５）を満足することを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載のズームレンズ。
   （４） −１．７１２＜（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）＜−１．３２５
   （５） ２．６４４＜（Ｒ７＋Ｒ９）／（Ｒ７−Ｒ９）＜ ３．０６１
7. 広角端における前記第１レンズの物体側の面から像面までのレンズ系の焦点距離をｆｗ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、次の条件式（６），（７）を満足することを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載のズームレンズ。
   （６） ０．４０７＜ｆｗ／│ｆ１│＜０．６１３
   （７） ０．８０１＜ｆｗ／ｆ２＜０．８０８
   

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