JP2006350027A

JP2006350027A - ズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置

Info

Publication number: JP2006350027A
Application number: JP2005176764A
Authority: JP
Inventors: Masahito Watanabe; 正仁渡邉
Original assignee: Olympus Imaging Corp
Current assignee: Olympus Imaging Corp
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2025-06-16
Also published as: JP4813102B2

Abstract

【課題】簡素な構成で結像性能の優れたズームレンズを得ることができ、薄型で広画角のデジタルカメラやビデオカメラに適したズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置を提供する。
【解決手段】物体側より順に、２つのレンズ成分からなる第１レンズ群と、１つのレンズ成分からなる第２レンズ群を少なくとも有し、変倍時に、少なくとも前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが共に非球面のレンズ面を有し、前記第１レンズ群の非球面のうちの少なくとも一つの非球面（非球面Ａ）が、次の条件式を満たすことを特徴とする。
Ｒ₁／ｈ₁＜１．３５
但し、Ｒ₁は非球面Ａの近軸曲率半径であり、ｈ₁は広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点ａと光軸との距離である。
【選択図】図1

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを用いた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、画角が広く薄型で低コストで実現可能なズームレンズ及びそれを用いたデジタルカメラやビデオカメラ等の電子撮像装置に適した構成としたものである。

近年、デジタルカメラ等の電子撮像装置には、撮影レンズとしてズームレンズを搭載するのが一般的となっている。そして、デジタルカメラ等の電子撮像装置の小型化等を図る上で、撮影レンズであるズームレンズの薄型化の要求が、より一層高くなってきている。

しかし、撮像素子の小さいデジタルカメラに用いられるズームレンズは、焦点距離が短くなるため、撮像素子の斜入射特性を満たしつつ、各種収差を小さく設計しようとすると、ズームレンズを構成するレンズの枚数は多くなりやすいため、ズームレンズの薄型化を満たすことが困難となっている。

そこで、一般には、複数のレンズ群からなるズームレンズでは、ズームレンズを構成するレンズの枚数を少なくすることによって、ズームレンズの収納時（沈胴時）の厚みを薄くしているが、上記のようなズームレンズ全長の薄型化を図る上では、最小の群数である２群で構成されるズームレンズを採用することが考えられる。こうした収納時の厚みの小型化を図ったズームレンズに関する技術として、例えば、特許文献１が提案されている。

特開２００４−１０２２１１号公報

特許文献１に記載のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ群Ａと、正の屈折力を有するレンズ群Ｂを含み、レンズ群Ｂが、物体側に凸形状の３枚のメニスカスレンズで構成したものであり、ズームレンズ全長を薄型化している。

また、撮像素子の高画素化が進むに伴い、画像をトリミングすることにより望遠側にズームする効果を得ることができる。そのため、ズームレンズには、薄型化の他に、より広角化が強く求められる。

そこで、本発明は、従来構成の有する上記のような問題点に鑑みて成されたものである。その目的とするところは、機構レイアウト上、小型で簡素なズームレンズで、広角域が広く、コマ収差、非点収差、倍率色収差を十分に補正することにより、従来技術よりも撮影時の画角が広く、カメラの収納状態での厚みを薄くすることが可能なデジタルカメラやビデオカメラに適したズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置の提供を目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明のズームレンズは、物体側より順に、２つのレンズ成分からなる第１レンズ群と、１つのレンズ成分からなる第２レンズ群を少なくとも有し、変倍時に、少なくとも前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが共に非球面のレンズ面を有し、前記第１レンズ群の非球面のうちの少なくとも一つの非球面（以下、非球面Ａとする）が、次の条件式を満たすことを特徴とする。
Ｒ₁／ｈ₁＜１．３５
但し、Ｒ₁は非球面Ａの近軸曲率半径であり、ｈ₁は広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点（以下、交点ａとする）と光軸との距離である。レンズ成分は、有効範囲にて空気接触面が入射面と射出面の２つのみでその間に空間を持たないレンズであり、単レンズ又は接合レンズで構成されている。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、前記非球面Ａが、次の条件式を満足することを特徴とする。
Ｒ₁／ｈ₂＜１．２
但し、Ｒ₁は非球面Ａの近軸曲率半径であり、ｈ₂は広角端にて物体側からの入射角が４０度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点（以下、交点ｂとする）と光軸との距離である。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、前記第１レンズ群中の何れかのレンズ成分が負レンズ成分で構成され、前記負レンズ成分の像側面が凹面であり、且つ、前記凹面が、前記非球面Ａで構成されていることを特徴とする。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、前記非球面Ａが、次の条件式を満足する形状であることを特徴とする。
０．３５＜Ｚ₁／ｈ₁＜１．０
１．０１＜｛ｈ₁ ²＋（Ｒ₁−Ｚ₁）²｝／Ｒ₁ ²＜１．５
但し、Ｚ₁は非球面Ａの面頂から交点ａまでの光軸方向での距離であり、ｈ₁は広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点ａと光軸との距離であり、Ｒ₁は非球面Ａの近軸曲率半径である。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、前記非球面Ａが、次の条件式を満足する形状であることを特徴とする。
０．４５＜Ｚ₂／ｈ₂＜１．０
１．０５＜｛ｈ₂ ²＋（Ｒ₁−Ｚ₂）²｝／Ｒ₁ ²＜１．５
但し、Ｚ₂は非球面Ａの面頂から交点ｂまでの光軸方向での距離であり、ｈ₂は広角端にて物体側からの入射角が４０度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点ｂと光軸との距離であり、Ｒ₁は非球面Ａの近軸曲率半径である。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、前記第１レンズ群が全体として負の屈折力を有し、前記第１レンズ群中の物体側のレンズ成分が、像面側に凹面を有する負レンズ成分で構成され、前期負レンズ成分の凹面の近軸曲率半径の絶対値が、第１レンズ群中の空気に接する何れのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも小さく、前記第１レンズ群中の像面側のレンズ成分が、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズ成分で構成され、前記第２レンズ群が全体として正の屈折力を有し、前記第２レンズ群中のレンズ成分が、物体側に凸面を有し、前記第２レンズ群のレンズ成分の凸面の近軸曲率半径の絶対値が、第２レンズ群中の空気に接する何れのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも小さいことを特徴とする。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、次の条件式を満足することを特徴とする。
２．０＜ｆ₂／Ｙ＜２．５
５．０＜Ｌ_W／Ｙ＜９．０
但し、ｆ₂は第２レンズ群の焦点距離であり、Ｌ_Wは広角端における最も物体側のレンズ面面頂から結像面までの距離であり、Ｙはズームレンズのイメージサークルの半径である。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、前記非球面Ａが、前記負レンズ成分の凹面であり、前記非球面Ａの形状が、光軸から離れるに従って負の屈折力が小さくなる形状に形成されていることを特徴とする。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、前記第１レンズ群中の物体側のレンズ成分の入射面の近軸曲率半径の絶対値が、第１レンズ群中の空気に接する何れのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも大きいことを特徴とする。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、前記ズームレンズを２群ズームレンズとしたことを特徴とする。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、１つの正レンズ成分をもつ第３レンズ群を有し、前記ズームレンズを３群ズームレンズとしたことを特徴とする。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、前記第２レンズ群中のレンズ成分の入射側面及び射出側面が共に非球面であり、何れの非球面も光軸から離れるに従って正の屈折力が弱くなる形状に形成されていることを特徴とする

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、前記第１レンズ群のそれぞれのレンズ成分が、単レンズで構成され、前記第２レンズ群のレンズ成分が、正レンズと負レンズを有する１つの接合レンズで構成されていることを特徴とする。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、前記第２レンズ群のレンズ成分が、物体側から順に、正レンズと負レンズとで構成した接合レンズで構成され、前記第２レンズ群のレンズ成分の最物体側面と最像側面が、光軸上にてそれぞれ凸形状であることを特徴とする。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、明るさ絞りが、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間に配置され、且つ、前記明るさ絞りが、変倍時、像面に対する前記第２レンズ群の移動方向と同じ方向に移動することを特徴とする。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、前記明るさ絞りが、第２レンズ群の入射面頂よりも像側に位置し、開口サイズが一定であることを特徴とする。

また、本発明のズームレンズにおいて、好ましくは、広角端から望遠端への変倍に際し、前記第１レンズ群は、像面と一旦接近し、その後、像面から離れるように移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との距離は、近づくように移動することを特徴とする。

本発明によれば、簡素な構成で結像性能の優れたズームレンズを得ることができ、薄型で広画角のデジタルカメラやビデオカメラに適したズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置を提供することが可能である。

本発明の実施形態の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。

本発明では、物体側から順に、２つのレンズ成分からなる第１レンズ群と、１つのレンズ成分からなる第２レンズ群を少なくとも備えた構成を基本とし、各レンズ群の間隔を換えることにより変倍するズームレンズである。

また、本発明のように、第１レンズ群を２つのレンズ成分とし、第２レンズ群を１つのレンズ成分で構成すれば、ズームレンズを構成するレンズ成分の枚数を制限できるため、沈同時におけるズームレンズの厚みを抑えやすい構成にすることができる。

更に、本発明のように、第１レンズ群を２つのレンズ成分とし、第２レンズ群を１つのレンズ成分で構成すれば、重量も考慮して、小型化を行なうことができる。

また、本発明のように、第１レンズ群と第２レンズ群とが共に非球面のレンズ面を有する構成とすれば、第１レンズ群内では主に軸外光束のコマ収差を良好に行なうことができ、また、第２レンズ群内では軸上ないし軸外の光束の集光性を良好に行なうことができる。

また、本発明は、第１レンズ群の非球面のうちの少なくとも一つの非球面Ａが、次の条件式（１）を満足することを特徴としている。
Ｒ₁／ｈ₁＜１．３５・・・（１）
但し、Ｒ₁は非球面Ａの近軸曲率半径であり、ｈ₁は広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点ａと光軸との距離である。レンズ成分は、有効範囲にて空気接触面が入射面と射出面の２つのみでその間に空間を持たないレンズであり、単レンズ又は接合レンズで構成されている。

上記条件式（１）を満たせば、広い画角を保ちつつ、ズーム全域に渡ってコマ収差、非点収差を小さくするための非球面形状を構成することができる。

Ｒ₁／ｈ₁の値が、条件式（１）の上限を上回ると、非球面Ａの近軸曲率半径が大きくなり（若しくは、相対的に軸外光束の非球面Ａへの入射位置が低くなり）、軸上光束と軸外光束にて非球面の作用に差を付けづらくなる。そのため、非球面Ａによるコマ収差、非点収差の補正機能が低下するため、好ましくない。

また、条件式（１）は、次の条件式（１−１）を満足することがより好ましい。
Ｒ₁／ｈ₁＜１．３・・・（１−１）

さらに、条件式（１）は、次の条件式（１−２）を満足する構成としても良い。
０．５＜Ｒ₁／ｈ₁＜１．３５・・・（１−２）

Ｒ₁／ｈ₁の値が、条件式（１−２）の下限を下回ると、近軸曲率半径が小さくなりすぎ、軸上光束径が大きくなる望遠側における球面収差の補正と広角側のコマ収差、非点収差との補正バランスが取りにくくなるため、好ましくない。

なお、本発明においては、条件式（１−２）の上限値を１．３とするのが好ましい。更には上限値を１．１とするのがより好ましい。

また、本発明においては、条件式（１−２）の下限値を０．７とするのが好ましい。更には、下限値を０．９とするのがより好ましい。

また、本発明においては、非球面Ａが、次の条件式（２）を満足することを特徴としている。
Ｒ₁／ｈ₂＜１．２・・・（２）
但し、Ｒ₁は非球面Ａの近軸曲率半径であり、ｈ₂は広角端にて物体側からの入射角が４０度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点ｂと光軸との距離である。

上記条件式（２）を満たせば、より広画角なズームレンズにて、非球面Ａのコマ収差、非点収差を小さくし得る非球面形状を構成することができる。

Ｒ₁／ｈ₂の値が、条件式（２）の上限を上回ると、非球面Ａの近軸曲率半径が大きくなり（若しくは、相対的に軸外光束の非球面Ａへの入射位置が低くなり）、軸上光束と軸外光束にて非球面の作用に差を付けづらくなる。そのため、非球面Ａによるコマ収差、非点収差の補正機能が低下する。

また、条件式（２）は、次の条件式（２−１）を満足することがより好ましい。
Ｒ₁／ｈ₂＜１．１・・・（２−１）

さらに、条件式（２）は、次の条件式（２−２）を満足する構成としても良い。
０．５＜Ｒ₁／ｈ₁＜１．２・・・（２−２）

Ｒ₁／ｈ₁の値が、条件式（２−２）の下限を下回ると、近軸曲率半径が小さくなりすぎ、軸上光束径が大きくなる望遠側における球面収差の補正と広角側のコマ収差、非点収差との補正バランスが取りにくくなる。

なお、本発明においては、条件式（２−２）の上限値を１．１とするのが好ましい。更には上限値を１．０７とするのがより好ましい。

また、本発明においては、条件式（２−２）の下限値を０．７とするのが好ましい。更には、下限値を０．９とするのがより好ましい。

また、本発明において、第１レンズ群中の何れかのレンズ成分を負レンズ成分で構成し、負レンズ成分の像側面を凹面で構成すれば、第１レンズ群の負の屈折力を確保しつつ、３６度以上、更には４０度以上の広い画角の主光線を通過させるようにすることができる。

また、本発明において、第１レンズ群の負レンズ成分の像側面の凹面を非球面Ａで構成すれば、軸外光束の収差補正を良好に補正することができる。

また、本発明においては、非球面Ａの形状が、次の条件式（３）（４）を同時に満足することを特徴としている。
０．３５＜Ｚ₁／ｈ₁＜１．０・・・（３）
１．０１＜｛ｈ₁ ²＋（Ｒ₁−Ｚ₁）²｝／Ｒ₁ ²＜１．５・・・（４）
但し、Ｚ₁は非球面Ａの面頂から交点ａまでの光軸方向での距離であり、ｈ₁は広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点ａと光軸との距離であり、Ｒ₁は非球面Ａの近軸曲率半径である。

条件式（３）は、非球面Ａの深さを規定するものである。

Ｚ₁／ｈ₁の値が、条件式（３）の上限を上回ると、軸上光束に与える屈折力と広い画角で入射する光束への屈折力の差が大きくなるため、他のレンズ面での収差のバランスがとりにくくなるか、望遠側での球面収差とのバランスがとりにくくなる。

一方、Ｚ₁／ｈ₁の値が、条件式（３）の下限を下回ると、非球面Ａの深さが浅くなり、非球面Ａに入射する広い画角（３６度以上）での主光線の入射角が大きくなるため、非球面による軸外収差を補正する効果が得にくくなる。

なお、本発明においては、条件式（３）の上限値を０．８とするのが好ましい。更には上限値を０．７とするのがより好ましい。

また、本発明においては、条件式（３）の下限値を０．４とするのが好ましい。

条件式（４）は、非球面量の程度を規定するものである。

｛ｈ₁ ²＋（Ｒ₁−Ｚ₁）²｝／Ｒ₁ ²の値が、条件式（４）の上限を上回ると、軸上光束に与える屈折力と広い画角で入射する光束への屈折力の差が大きくなるため、他の面での収差を補正する負担が増加し、収差のバランスがとりにくくなるか、望遠側での球面収差とのバランスがとりにくくなる。

一方、｛ｈ₁ ²＋（Ｒ₁−Ｚ₁）²｝／Ｒ₁ ²の値が、条件式（４）の下限を下回ると、軸外収差の補正の効果が低下する。

なお、本発明においては、条件式（４）の上限値を１．４とするのが好ましい。更には上限値を１．３とするのがより好ましい。

また、本発明においては、条件式（４）の下限値を１．０５とするのが好ましい。更には下限値を１．１とするのがより好ましい。

また、本発明においては、非球面Ａの形状が、次の条件式（５）（６）を同時に満足することを特徴としている。
０．４５＜Ｚ₂／ｈ₂＜１．０・・・（５）
１．０５＜｛ｈ₂ ²＋（Ｒ₁−Ｚ₂）²｝／Ｒ₁ ²＜１．５・・・（６）
但し、Ｚ₂は非球面Ａの面頂から交点ｂまでの光軸方向での距離であり、ｈ₂は広角端にて物体側からの入射角が４０度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点ｂと光軸との距離であり、Ｒ₁は非球面Ａの近軸曲率半径である。

条件式（５）は、非球面Ａの深さを規定するものである。

Ｚ₁／ｈ₁の値が、条件式（５）の上限を上回ると、軸上光束に与える屈折力と広い画角で入射する光束への屈折力の差が大きくなるため、他のレンズ面での収差のバランスがとりにくくなるか、望遠側での球面収差とのバランスがとりにくくなる。

一方、Ｚ₁／ｈ₁の値が、条件式（５）の下限を下回ると、非球面Ａの深さが浅くなり、非球面Ａに入射する広い画角（４０度以上）での主光線の入射角が大きくなるため、非球面による軸外収差補正の効果が得にくくなる。

なお、本発明においては、条件式（５）の上限値を０．８とするのが好ましい。更には上限値を０．７とするのがより好ましい。

また、本発明においては、条件式（５）の下限値を０．５とするのが好ましい。更には下限値を０．５３とするのがより好ましい。

条件式（６）は、非球面量の程度を規定するものである。

｛ｈ₂ ²＋（Ｒ₁−Ｚ₂）²｝／Ｒ₁ ²の値が、条件式（６）の上限を上回ると、軸上光束に与える屈折力と広い画角で入射する光束への屈折力の差が大きくなるため、他の面での収差を補正する負担が増加し、収差のバランスがとりにくくなるか、望遠側での球面収差とのバランスがとりにくくなる。

一方、｛ｈ₂ ²＋（Ｒ₁−Ｚ₂）²｝／Ｒ₁ ²の値が、条件式（６）の下限を下回ると、軸外収差の補正の効果が低下する。

なお、本発明においては、条件式（６）の上限値を１．４とするのが好ましい。更には上限値を１．３とするのがより好ましい。

また、本発明においては、条件式（６）の下限値を１．１とするのが好ましい。更には下限値を１．１３とするのがより好ましい。

また、本発明において、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群で構成すれば、第１レンズ群にて広画を広げる機能を持たせることができ、広画角であるわりに第１レンズ群の径を小さくする上で有利にすることができる。

また、本発明において、第１レンズ群を、物体側から順に、負レンズ成分、正レンズ成分で構成すれば、第１レンズ群にてワイドコンバータの機能をもたせることができる。

また、第１レンズ群において、上記のような構成を備えれば、主点を物体よりにすることができるため、第１レンズ群の径を小さくするのに有利にすることができる。

また、第１レンズ群において、上記のような、異なる屈折力を有するレンズ成分で構成すれば、第１レンズ群での色収差の補正も行うことができる。

更に、第１レンズ群において、上記のような、物体側から順に、負レンズ成分、正レンズ成分で構成すれば、コマ収差、非点収差の補正をしつつ、第１レンズ群に必要な負のパワーを確保することができる。

また、本発明において、第２レンズ群を、物体側に凸面を有し、第２レンズ群のレンズ成分の凸面の近軸曲率半径の絶対値が、第２レンズ群中の空気に接する何れのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも小さいレンズ成分で構成すれば、第１レンズ群で発散して第２レンズ群に入射する軸上光束を直ちに低減乃至収束させることができるため、第２レンズ群の小型化に有利にすることができる。

また、本発明においては、次の条件式（７）（８）を同時に満足することを特徴としている。
２．０＜ｆ₂／Ｙ＜２．５・・・（７）
５．０＜Ｌ_W／Ｙ＜９．０・・・（８）
但し、ｆ₂は第２レンズ群の焦点距離であり、Ｌ_Wは広角端における最も物体側のレンズ面面頂から結像面までの距離であり、Ｙはズームレンズのイメージサークルの半径である。

条件式（７）は、第２レンズ群の焦点距離について規定した条件である。

ｆ₂／Ｙの値が、条件式（７）の上限を上回ると、光学系を小さく保ちつつ、広角化するのが困難になる。また、第１レンズ群の外径が大きくなり、第１レンズ群中の２つのレンズ成分で収差の補正を行なうことが困難になる。

一方、ｆ₂／Ｙの値が、条件式（７）の下限を下回ると、第２レンズ群で発生するコマ収差を十分に補正することが困難になる。

なお、本発明においては、条件式（７）の上限値を２．４とするのが好ましい。更には上限値を２．３５とするのがより好ましい。

また、本発明においては、条件式（７）の下限値を２．１とするのが好ましい。更には下限値を２．１５とするのがより好ましい。

条件式（８）は、広角端でのズームレンズ全長について規定した条件である。

Ｌ_W／Ｙの値が、条件式（８）の上限を上回ると、ズームレンズの全長が大きくなる。

一方、Ｌ_W／Ｙの値が、条件式（８）の下限を下回ると、広角端におけるズームレンズの全長は小さくできるが、望遠端での第２レンズ群の径が大きくなりやすく、鏡筒の小型化に不利である。

なお、本発明においては、条件式（８）の上限値を８．５とするのが好ましい。

また、本発明においては、条件式（８）の下限値を６．０とするのが好ましい。更には下限値を７．５とするのがより好ましい。

また、本発明において、第１レンズ群の負レンズ成分の凹面を非球面Ａとし、非球面Ａの形状を光軸から離れるに従って負の屈折力が小さくなる形状に形成すれば、光軸上での負の屈折力を確保し、且つ、広い画角でこの面に入射する光束の入射角度のばらつきを抑え、コマ収差等の補正を十分に行なうことができる。

また、本発明において、第１レンズ群中の物体側のレンズ成分の入射面の近軸曲率半径の絶対値を、第１レンズ群中の空気に接する何れのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも大きくなるようにすれば、最も物体側のレンズに入射する軸外光束の入射角のばらつきを抑え、コマ収差の補正を有利にすることができる。

また、本発明において、第１レンズ群中の物体側のレンズ成分の入射面を上述のような構成にすれば、軸外光束ほど入射面への入射角が大きくなるため、負の歪曲収差の発生に寄与し、撮影範囲が拡大しやすくなる。

なお、撮像素子としてＣＣＤやＣＭＯＳといった電子撮像素子を用いれば、歪曲収差の補正を信号処理により行うことができる。そのため、意図的に負の歪曲収差を発生させ、撮影範囲を拡大し、他の収差をおさえることで小型化と高性能化を実現できる。また、負の歪曲収差の発生した画像を信号処理により行なう場合でも、像面中心部分の画質の劣化は起こり難いため、撮像素子がある程度の画素数を確保していれば実用上問題は生じない。

また、本発明において、ズームレンズを２群ズームレンズとすれば、変倍に関わるレンズ成分は３つで構成することになるため、小型化に有利にすることができる。

また、本発明において、１つの正レンズ成分をもつ第３レンズ群を有し、ズームレンズを３群ズームレンズとすれば、テレセントリック性を確保するのに有利にすることができる。

また、第３レンズ群を構成する正レンズ成分を単レンズとするとよい。また、第３レンズ群を変倍時に移動させるように構成としてもよい。

また、本発明において、第２レンズ群中のレンズ成分の入射側面を光軸から離れるに従って正の屈折力が弱くなる形状に形成されている非球面で構成すれば、軸上光束の周辺部で正の屈折力を弱くし、球面収差、コマ収差の補正を行うことができる。また、光束が集中している第２レンズ群中のレンズ成分の入射側面に非球面を配置すれば、球面収差、コマ収差を効果的に補正することができる。

また、本発明において、第２レンズ群中のレンズ成分の射出側面を光軸から離れるに従って正の屈折力が弱くなる形状に形成されている非球面で構成すれば、軸上光束と軸外光束とが適度に分離しているため、軸上光束での補正効果と軸外光束での補正効果を個別に行なうことができる。その結果、コマ収差、非点収差の補正を良好に行うことができる。

また、本発明において、第１レンズ群の２つのレンズ成分を、単レンズで構成すれば、第１レンズ群のレンズ枚数を削減することができ、コンパクト化に有利にすることができる。

また、本発明において、第２レンズ群を正レンズと負レンズからなる１つの接合レンズで構成すれば、色収差も含めた収差補正に有利にすることができる。

また、本発明において、第２レンズ群のレンズ成分を、物体側から順に、正レンズと負レンズとで構成した接合レンズとし、第２レンズ群のレンズ成分の最物体側面と最像側面とを光軸上にてそれぞれ凸形状とすれば、第２レンズ群にて必要な正の屈折力を維持しつつ、諸収差の補正を良好にすることができる。

また、本発明において、第１レンズ群と第２レンズ群の間に明るさ絞りを配置すれば、第１レンズ群と第２レンズ群とのサイズバランスがとりやすくなる。
つまり、明るさ絞りを第１レンズ群内やそれよりも物体側に配すると、広角側にて第２レンズ群の径が大きくなってしまい、また、第２レンズ群での軸外収差が発生し易くなる。
一方、明るさ絞りを第２レンズ群内やそれよりも像側に配すると、第１レンズ群の径が大きくなってしまい、第１レンズ群での軸外収差が発生し易くなる。

また、本発明において、明るさ絞りを第１レンズ群と第２レンズ群との間に配置すれば、明るさ絞りを第２レンズ群のレンズ面間や第２レンズ群よりも像側に配置する場合に比べて、第２レンズ群から射出する光線が光軸に平行に近づくため、像面への光束の入射を垂直に近づけるのに有利にすることができる。

また、本発明において、開口サイズが一定の明るさ絞りを、第２レンズ群の入射面頂よりも像側の位置に配置すれば、望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群との距離をより短くするのに有利にできる。

また、本発明において、開口サイズが一定の明るさ絞りを上述のように配置すれば、本発明のような、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レンズ群とを有するズームレンズにおいて、望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群との距離をより短くできるため、第２レンズ群の移動に伴うズームレンズの変倍比を、より大きくすることができる。

また、本発明において、開口サイズが一定の明るさ絞りを上述のように配置すれば、沈胴時の厚さの低減にも有利にすることができる。

更に、本発明において、第１レンズ群の像側面を凹面とし、第２レンズ群の物体側面を凸面で構成すれば、沈胴時の厚さの低減をより有利にすることができる。

また、本発明において、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群を像面と一旦接近し、その後、像面から離れるように移動し、第１レンズ群と第２レンズ群との距離を近づくように移動するような構成にすれば、第２レンズ群に変倍の機能を持たせつつ、第１レンズ群と像面との相対的間隔の変化を抑えることができる。

従って、本発明のズームレンズによれば、明るさ絞りの射出側でのテレセントリック性を確保しやすく、撮像素子へ入射する光線を垂直に近づけることができる。そのため、本発明のズームレンズによれば、撮像面上に形成される光学像を電気信号に変換する受光面を持つ電子撮像素子を有するデジタルカメラやビデオカメラ等の電子撮像装置に搭載して用いることができる。

なお、イメージサークルの半径Ｙは、撮像素子の有効撮像領域対角長の半分と読み替えるものとし、有効撮像領域は、撮像素子の受光面のうち、印刷、表示に用いる領域の最大範囲とする。

また、本発明によれば、上述の構成を相互に満足すれば、より好ましい。

また、本発明によれば、上述の各々の条件式をそれぞれ個別に満足すれば、それぞれの効果を得ることができる。

また、無限遠に合焦した状態から至近に合焦するときは、第１レンズ群、第２レンズ群の一方若しくは両方を物体側に移動させるか、また、撮像素子をレンズ群から遠ざける方向に移動させる構成としてもよい。また、第２レンズ群よりも像面側にフォーカシングで移動する第３レンズ群を配置することも可能である。

以下、本発明のズームレンズの実施例１乃至実施例８について図面を用いて説明する。

第１実施例
図１は、本発明のズームレンズの第１実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図１において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示す。図２は、第１実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。

本発明の第１実施例のズームレンズは、図１に示すように、物体側から撮像面Ｉに向かって、順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とで構成されている。図中、Ｓは明るさ絞りであり、ＦＬはローパスフィルターや赤外吸収フィルター等の平行平面板であり、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは撮像素子（ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等）の撮像面である。
また、図中、Ａは非球面Ａであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、ａは、広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点であり、ｂは、広角端にて物体側からの入射角が４０度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点である。

第１レンズ群Ｇ１は、像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１１と、空気間隔を挟んで物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ１２とで構成されていて、全体として負の屈折力を有している。尚、像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１１の物体側の面は、近軸曲率半径の絶対値が、第１レンズ群中の空気に接するどのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも大きくなる構成となっている。また、像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１１の像側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて負の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に両凸正レンズＬ２１と、光軸近傍（レンズ中心部）において両凸形状の正レンズＬ２２とからなる接合レンズで構成され、全体として正の屈折力を有している。
尚、両凸正レンズＬ２１の物体側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて正の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。また、光軸近傍（レンズ中心部）において両凸形状の正レンズＬ２２の像側の面は、光軸中心とその周辺で曲率が異なる構成となっている。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１１の像側の面、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズＬ２１の物体側の面、光軸近傍（レンズ中心部）において両凸形状の正レンズＬ２２の像側の面にそれぞれ設けられている。

広角端（ａ）から望遠端（ｃ）に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｇ２は撮像面Ｉ側から物体側へとそれぞれ移動する。
このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔ｄ₄が減少し、第２レンズ群Ｇ２と平行平面板ＦＬの間隔ｄ₈が増大するように、各レンズ群は移動する。なお、撮像面Ｉは、ＣＣＤ若しくはＣＭＯＳセンサーの有効撮像対角方向に置かれている。

次に、本発明の第１実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを以下に示す。

ここで、数値データ中、ｒ₁、ｒ₂・・・は各光学部材の面の曲率半径(mm)、ｄ₁、ｄ₂・・・は各光学部材の肉厚又はそれらの空気間隔(mm)、ｎ_d1、ｎ_d2・・・は各光学部材のｄ線の波長（587.6nm）における屈折率、ν_d1、ν_d2・・・は各光学部材のｄ線の波長（587.6nm）におけるアッベ数を表している。ｆは全系の焦点距離を表している。
また、光軸に対して回転対象な非球面形状は、光軸方向をｚとし，光軸に直交する方向をｙとし、ｚとｙの直交する方向をｘとして、円錐係数をｋ、光軸に対して回転対象な非球面係数をＡ₄、Ａ₆、Ａ₈、Ａ₁₀とした時、次式で定義される。
ｚ＝（ｙ²／ｒ）／〔１＋[１−（1＋ｋ）（ｙ／ｒ）²]^1/2〕＋Ａ₄ｙ⁴
＋Ａ₆ｙ⁶＋Ａ₈ｙ⁸＋Ａ₁₀ｙ¹⁰
なお、これらの記号は、後述の実施例２の数値データにおいても共通である。

数値データ１
像高（有効撮像領域の対角長の半分の長さ）：4.03mm
焦点距離f：4.8466mm〜14.052mm
Ｆｎｏ．（Ｆナンバー）：3.46〜5.70
ｒ₁=200.901 ｄ₁=1.05 ｎ_d1=1.69350 ν_d1=53.21
ｒ₂=3.918（非球面）ｄ₂=1.71
ｒ₃=6.920 ｄ₃=2.00 ｎ_d3=1.75520 ν_d3=27.51
ｒ₄=15.556 ｄ₄=D4（可変）
ｒ₅=∞（絞り）ｄ₅=-0.50
ｒ₆=3.770（非球面）ｄ₆=3.19 ｎ_d6=1.49700 ν_d6=81.61
ｒ₇=-6.504 ｄ₇=1.88 ｎ_d7=1.68893 ν_d7=31.08
ｒ₈=-50.825（非球面）ｄ₈=D8（可変）
ｒ₉=∞ ｄ₉=0.50 ｎ_d9=1.51633 ν_d9=64.14
ｒ₁₀=∞ ｄ₁₀=0.50
ｒ₁₁=∞ ｄ₁₁=0.50 ｎ_d11=1.51633 ν_d11=64.14
ｒ₁₂=∞ ｄ₁₂=0.37
ｒ₁₃=∞（撮像面）

非球面係数
面番号ｋＡ₄ Ａ₆ Ａ₈ Ａ₁₀
2 -1.331 1.62770×10^-3 2.32516×10^-7 9.71956×10^-9
6 -0.114 -7.69894×10^-5 7.72669×10^-7 5.50870×10^-6 -4.96447×10^-7
8 0.000 3.13161×10^-3 3.13219×10^-4 -2.35235×10^-5 8.20802×10^-6

ズームデータ１
ズーム状態広角端中間望遠端
ｆ 4.846 10.000 14.052
Ｆｎｏ． 3.46 4.71 5.70
全画角（2ω） 83.41° 42.27° 30.40°
Ｄ４ 13.31 4.02 1.50
Ｄ８ 7.40 11.58 14.90

第２実施例
図３は、本発明のズームレンズの第２実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図３において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示す。図４は、第２実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。

本発明の第２実施例のズームレンズは、図３に示すように、物体側から撮像面Ｉに向かって、順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とで構成されている。図中、Ｓは明るさ絞りであり、ＦＬはローパスフィルターや赤外吸収フィルター等の平行平面板であり、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは撮像素子（ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等）の撮像面である。
また、図中、Ａは非球面Ａであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、ａは、広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点であり、ｂは、広角端にて物体側からの入射角が４０度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点である。

次に、本発明の第２実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを以下に示す。

数値データ２
像高（有効撮像領域の対角長の半分の長さ）：4.00mm
焦点距離f：4.603mm〜13.358mm
Ｆｎｏ．（Ｆナンバー）：3.60〜5.90
ｒ₁=66.272 ｄ₁=1.05 ｎ_d1=1.74320 ν_d1=49.34
ｒ₂=4.042（非球面）ｄ₂=2.01
ｒ₃=7.392 ｄ₃=2.00 ｎ_d3=1.84666 ν_d3=23.78
ｒ₄=13.998 ｄ₄=D4（可変）
ｒ₅=∞（絞り）ｄ₅=-0.50
ｒ₆=3.718（非球面）ｄ₆=3.20 ｎ_d6=1.49700 ν_d6=81.61
ｒ₇=-5.741 ｄ₇=1.94 ｎ_d7=1.68893 ν_d7=31.08
ｒ₈=-36.913（非球面）ｄ₈=D8（可変）
ｒ₉=∞ ｄ₉=0.50 ｎ_d9=1.51633 ν_d9=64.14
ｒ₁₀=∞ ｄ₁₀=0.50
ｒ₁₁=∞ ｄ₁₁=0.50 ｎ_d11=1.51633 ν_d11=64.14
ｒ₁₂=∞ ｄ₁₂=0.37
ｒ₁₃=∞（撮像面）

非球面係数
面番号ｋＡ₄ Ａ₆ Ａ₈ Ａ₁₀
2 -1.389 1.60987×10^-3 3.02423×10^-7 7.98708×10^-9
6 -0.116 -1.03147×10^-4 7.85406×10^-7 5.03254×10^-6 -4.94245×10^-7
8 0.000 3.14971×10^-3 3.24044×10^-4 -2.52543×10^-5 8.18075×10^-6

ズームデータ2
ズーム状態広角端中間望遠端
ｆ 4.603 10.000 13.358
Ｆｎｏ． 3.60 5.02 5.90
全画角（2ω） 86.11° 42.20° 31.92°
Ｄ４ 13.25 3.58 1.50
Ｄ８ 7.14 11.60 14.40

第３実施例
図５は、本発明のズームレンズの第３実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図５において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示す。図６は、第２実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。

本発明の第３実施例のズームレンズは、図５に示すように、物体側から撮像面Ｉに向かって、順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とで構成されている。図中、Ｓは明るさ絞りであり、ＦＬはローパスフィルターや赤外吸収フィルター等の平行平面板であり、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは撮像素子（ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等）の撮像面である。
また、図中、Ａは非球面Ａであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、ａは、広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点であり、ｂは、広角端にて物体側からの入射角が４０度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点である。

次に、本発明の第３実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを以下に示す。

数値データ３
像高（有効撮像領域の対角長の半分の長さ）：4.00mm
焦点距離f：5.078mm〜14.727mm
Ｆｎｏ．（Ｆナンバー）：3.57〜5.90
ｒ₁=63.991 ｄ₁=1.05 ｎ_d1=1.80610 ν_d1=40.92
ｒ₂=4.206（非球面）ｄ₂=1.47
ｒ₃=6.891 ｄ₃=2.00 ｎ_d3=1.84666 ν_d3=23.78
ｒ₄=15.686 ｄ₄=D4（可変）
ｒ₅=∞（絞り）ｄ₅=-0.50
ｒ₆=3.793（非球面）ｄ₆=3.59 ｎ_d6=1.49700 ν_d6=81.61
ｒ₇=-6.303 ｄ₇=1.35 ｎ_d7=1.68893 ν_d7=31.08
ｒ₈=-47.625（非球面）ｄ₈=D8（可変）
ｒ₉=∞ ｄ₉=0.50 ｎ_d9=1.51633 ν_d9=64.14
ｒ₁₀=∞ ｄ₁₀=0.50
ｒ₁₁=∞ ｄ₁₁=0.50 ｎ_d11=1.51633 ν_d11=64.14
ｒ₁₂=∞ ｄ₁₂=0.37
ｒ₁₃=∞（撮像面）

非球面係数
面番号ｋＡ₄ Ａ₆ Ａ₈ Ａ₁₀
2 -1.470 1.68103×10^-3 3.44796×10^-7 3.85208×10^-9
6 -0.097 -1.17879×10^-4 8.08361×10^-7 5.03271×10^-6 -4.94250×10^-7
8 0.000 3.14651×10^-3 3.24179×10^-4 -2.52553×10^-5 8.18076×10^-6

ズームデータ3
ズーム状態広角端中間望遠端
ｆ 5.078 10.000 14.727
Ｆｎｏ． 3.57 4.76 5.90
全画角（2ω） 80.75° 42.31° 29.03°
Ｄ４ 13.22 4.42 1.50
Ｄ８ 7.44 11.28 14.98

第４実施例
図７は、本発明のズームレンズの第４実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図７において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示す。図８は、第４実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。

本発明の第４実施例のズームレンズは、図７に示すように、物体側から撮像面Ｉに向かって、順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とで構成されている。図中、Ｓは明るさ絞りであり、ＦＬはローパスフィルターや赤外吸収フィルター等の平行平面板であり、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは撮像素子（ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等）の撮像面である。
また、図中、Ａは非球面Ａであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、ａは、広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点であり、ｂは、広角端にて物体側からの入射角が４０度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点である。

数値データ4
像高（有効撮像領域の対角長の半分の長さ）：4.00mm
焦点距離f：4.974mm〜14.425mm
Ｆｎｏ．（Ｆナンバー）：3.57〜5.90
ｒ₁=60.415 ｄ₁=1.05 ｎ_d1=1.80610 ν_d1=40.92
ｒ₂=4.190（非球面）ｄ₂=1.55
ｒ₃=6.958 ｄ₃=2.00 ｎ_d3=1.80810 ν_d3=22.76
ｒ₄=16.192 ｄ₄=D4（可変）
ｒ₅=∞（絞り）ｄ₅=-0.50
ｒ₆=3.773（非球面）ｄ₆=3.36 ｎ_d6=1.49700 ν_d6=81.61
ｒ₇=-6.313 ｄ₇=1.61 ｎ_d7=1.68893 ν_d7=31.08
ｒ₈=-46.363（非球面）ｄ₈=D8（可変）
ｒ₉=∞ ｄ₉=0.50 ｎ_d9=1.51633 ν_d9=64.14
ｒ₁₀=∞ ｄ₁₀=0.50
ｒ₁₁=∞ ｄ₁₁=0.50 ｎ_d11=1.51633 ν_d11=64.14
ｒ₁₂=∞ ｄ₁₂=0.37
ｒ₁₃=∞（撮像面）

非球面係数
面番号ｋＡ₄ Ａ₆ Ａ₈ Ａ₁₀
2 -1.453 1.65375×10^-3 3.61571×10^-7 4.33113×10^-9
6 -0.090 -1.30702×10^-4 7.14693×10^-7 5.03276×10^-6 -4.94251×10^-7
8 0.000 3.15231×10^-3 3.24186×10^-4 -2.52554×10^-5 8.18076×10^-6

ズームデータ4
ズーム状態広角端中間望遠端
ｆ 4.974 10.000 14.425
Ｆｎｏ． 3.57 4.81 5.90
全画角（2ω） 81.90° 42.30° 29.64°
Ｄ４ 13.09 4.20 1.50
Ｄ８ 7.44 11.45 15.00

第５実施例
図９は、本発明のズームレンズの第５実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図９において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示す。図１０は、第５実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。

本発明の第５実施例のズームレンズは、図９に示すように、物体側から撮像面Ｉに向かって、順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とで構成されている。図中、Ｓは明るさ絞りであり、ＦＬはローパスフィルターや赤外吸収フィルター等の平行平面板であり、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは撮像素子（ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等）の撮像面である。
また、図中、Ａは非球面Ａであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、ａは、広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点であり、ｂは、広角端にて物体側からの入射角が４０度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点である。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１１の像側面、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズＬ２１の物体側面、光軸近傍（レンズ中心部）において両凸形状の正レンズＬ２２の像側の面にそれぞれ設けられている。

数値データ5
像高（有効撮像領域の対角長の半分の長さ）：4.00mm
焦点距離f：4.331mm〜12.559mm
Ｆｎｏ．（Ｆナンバー）：3.67〜5.90
ｒ₁=34.439 ｄ₁=1.05 ｎ_d1=1.80610 ν_d1=40.92
ｒ₂=4.134（非球面）ｄ₂=2.19
ｒ₃=7.484 ｄ₃=2.00 ｎ_d3=1.92286 ν_d3=18.90
ｒ₄=12.537 ｄ₄=D4（可変）
ｒ₅=∞（絞り）ｄ₅=-0.50
ｒ₆=3.664（非球面）ｄ₆=3.09 ｎ_d6=1.49700 ν_d6=81.61
ｒ₇=-4.880 ｄ₇=2.11 ｎ_d7=1.68893 ν_d7=31.08
ｒ₈=-25.118（非球面）ｄ₈=D8（可変）
ｒ₉=∞ ｄ₉=0.50 ｎ_d9=1.51633 ν_d9=64.14
ｒ₁₀=∞ ｄ₁₀=0.50
ｒ₁₁=∞ ｄ₁₁=0.50 ｎ_d11=1.51633 ν_d11=64.14
ｒ₁₂=∞ ｄ₁₂=0.37
ｒ₁₃=∞（撮像面）

非球面係数
面番号ｋＡ₄ Ａ₆ Ａ₈ Ａ₁₀
2 -1.461 1.69886×10^-3 1.38587×10^-7 7.97660×10^-8
6 0.000 -4.06186×10^-4 -1.03691×10^-6 4.55126×10^-6 -9.92644×10^-7
8 0.000 3.01522×10^-3 3.97987×10^-4 -3.18342×10^-5 7.23335×10^-6

ズームデータ5
ズーム状態広角端中間望遠端
ｆ 4.331 10.000 12.559
Ｆｎｏ． 3.67 5.20 5.90
全画角（2ω） 88.76° 42.11° 33.85°
Ｄ４ 13.55 3.12 1.50
Ｄ８ 6.78 11.43 13.53

第６実施例
図１１は、本発明のズームレンズの第６実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図１１において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示す。図１２は、第６実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。

本発明の第６実施例のズームレンズは、図１１に示すように、物体側から撮像面Ｉに向かって、順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とで構成されている。図中、Ｓは明るさ絞りであり、ＦＬはローパスフィルターや赤外吸収フィルター等の平行平面板であり、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは撮像素子（ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等）の撮像面である。
また、図中、Ａは非球面Ａであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、ａは、広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点である。

次に、本発明の第６実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを以下に示す。

数値データ6
像高（有効撮像領域の対角長の半分の長さ）：4.03mm
焦点距離f：5.765mm〜16.720mm
Ｆｎｏ．（Ｆナンバー）：3.37〜5.80
ｒ₁=45490491.794 ｄ₁=1.00 ｎ_d1=1.88300 ν_d1=40.76
ｒ₂=4.374（非球面）ｄ₂=1.19
ｒ₃=7.457 ｄ₃=2.20 ｎ_d3=2.00069 ν_d3=25.46
ｒ₄=21.232 ｄ₄=D4（可変）
ｒ₅=∞（絞り）ｄ₅=-0.50
ｒ₆=3.857（非球面）ｄ₆=3.47 ｎ_d6=1.49700 ν_d6=81.61
ｒ₇=-6.375 ｄ₇= 1.44 ｎ_d7=1.68893 ν_d7=31.08
ｒ₈=-37.690（非球面）ｄ₈=D8（可変）
ｒ₉=∞ ｄ₉=0.50 ｎ_d9=1.54771 ν_d9=62.84
ｒ₁₀=∞ ｄ₁₀=0.50
ｒ₁₁=∞ ｄ₁₁=0.50 ｎ_d11=1.51633 ν_d11=64.14
ｒ₁₂=∞ ｄ₁₂=0.37
ｒ₁₃=∞（撮像面）

非球面係数
面番号ｋＡ₄ Ａ₆ Ａ₈ Ａ₁₀
2 -1.004 6.73565×10^-4 1.98908×10^-7 3.09992×10^-9
6 -0.045 -2.11882×10^-4 1.30949×10^-5 5.22912×10^-6 -8.08996×10^-7
8 0.000 2.93782×10^-3 3.09559×10^-4 -2.48524×10^-5 8.00739×10^-6

ズームデータ6
ズーム状態角端中間望遠端
ｆ 5.765 10.000 16.720
Ｆｎｏ． 3.37 4.31 5.80
全画角（2ω） 73.46° 42.58° 25.70°
Ｄ４ 10.88 4.43 0.90
Ｄ８ 8.21 11.62 17.08

第7実施例
図１３は、本発明のズームレンズの第7実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図１３において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示す。図１４は、第７実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。

本発明の第７実施例のズームレンズは、図１３に示すように、物体側から撮像面Ｉに向かって、順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とで構成されている。図中、Ｓは明るさ絞りであり、ＦＬはローパスフィルターや赤外吸収フィルター等の平行平面板であり、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは撮像素子（ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等）の撮像面である。
また、図中、Ａは非球面Ａであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、ａは、広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点である。

次に、本発明の第７実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを以下に示す。

数値データ7
像高（有効撮像領域の対角長の半分の長さ）：4.00mm
焦点距離f：5.769mm〜16.729mm
Ｆｎｏ．（Ｆナンバー）：3.46〜5.90
ｒ₁=120.174 ｄ₁=1.00 ｎ_d1=1.80610 ν_d1=40.92
ｒ₂=4.335（非球面）ｄ₂=1.37
ｒ₃=7.102 ｄ₃=2.20 ｎ_d3=2.00069 ν_d3=25.46
ｒ₄=14.126 ｄ₄=D4（可変）
ｒ₅=∞（絞り）ｄ₅=-0.50
ｒ₆=3.761（非球面）ｄ₆=3.30 ｎ_d6=1.49700 ν_d6=81.61
ｒ₇=-6.821 ｄ₇=1.30 ｎ_d7=1.68893 ν_d7=31.08
ｒ₈=-54.958（非球面）ｄ₈=D8（可変）
ｒ₉=∞ ｄ₉=0.50 ｎ_d9=1.54771 ν_d9=62.84
ｒ₁₀=∞ ｄ₁₀=0.50
ｒ₁₁=∞ ｄ₁₁=0.50 ｎ_d11=1.51633 ν_d11=64.14
ｒ₁₂=∞ ｄ₁₂=0.37
ｒ₁₃=∞（撮像面）

非球面係数
面番号ｋＡ₄ Ａ₆ Ａ₈ Ａ₁₀
2 -0.650 3.26438×10^-4 2.45237×10^-8 2.38731×10^-9
6 0.001 -2.27652×10^-4 2.55258×10^-6 4.85690×10^-6 -6.18093×10^-7
8 0.000 3.32294×10^-3 3.07299×10^-4 -1.36715×10^-5 8.96211×10^-6

ズームデータ7
ズーム状態広角端中間望遠端
ｆ 5.769 10.000 16.729
Ｆｎｏ． 3.46 4.40 5.90
全画角（2ω） 73.37° 42.51° 25.65°
Ｄ４ 11.20 4.55 0.90
Ｄ８ 8.04 11.28 16.50

第８実施例
図１５は、本発明のズームレンズの第８実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図１５において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示す。図１６は、第８実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。

本発明の第８実施例のズームレンズは、図１５に示すように、物体側から撮像面Ｉに向かって、順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。図中、Ｓは明るさ絞りであり、ＦＬはローパスフィルターや赤外吸収フィルター等の平行平面板であり、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは撮像素子（ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等）の撮像面である。
また、図中、Ａは非球面Ａであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、ａは、広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点であり、ｂは、広角端にて物体側からの入射角が４０度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点である。

第１レンズ群Ｇ１は、像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１１と、空気間隔を挟んで物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ１２とで構成されていて、全体として負の屈折力を有している。
尚、像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１１の物体側の面は、近軸曲率半径の絶対値が、第１レンズ群中の空気に接するどのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも大きくなる構成となっている。また、像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１１の像側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて負の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に両凸正レンズＬ２１と、両凹負レンズＬ２２'と、像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ２３とからなる接合レンズで構成され、全体として正の屈折力を有している。
尚、両凸正レンズＬ２１の物体側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて正の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。また、像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ２３の像側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて負の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。

第３レンズ群Ｇ３は、光軸近傍（レンズ中心部）において両凸形状の正レンズＬ３１からなる単レンズで構成され、全体として正の屈折力を有している。
尚、光軸近傍（レンズ中心部）において両凸形状の正レンズＬ３１の物体側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて正の屈折力が徐々に弱くなり、光軸近傍（レンズ中心部）において両凸形状の正レンズＬ３１の像側の面は、光軸中心とその周辺で曲率が異なる構成となっている。

非球面は、第１レンズ群Ｇ１の像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１１の像側の面、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズＬ２１の物体側の面、像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ２３の像側の面、第３レンズ群Ｇ３の光軸近傍（レンズ中心部）において両凸形状の正レンズＬ３１の物体側の面及び像側の面の両面、にそれぞれ設けられている。

広角端（ａ）から望遠端（ｃ）に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３は撮像面Ｉ側から物体側へとそれぞれ移動する。
このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔ｄ₄が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔ｄ₉が増大し、第３レンズ群Ｇ３と平行平面板ＦＬの間隔ｄ₁₁が増大するように、各レンズ群は移動する。なお、撮像面Ｉは、ＣＣＤ若しくはＣＭＯＳセンサーの有効撮像対角方向に置かれている。

次に、本発明の第８実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを以下に示す。

数値データ8
像高（有効撮像領域の対角長の半分の長さ）：4.00mm
焦点距離f：4.90 mm〜14.16mm
Ｆｎｏ．（Ｆナンバー）：3.50〜5.80
ｒ₁=60.010 ｄ₁=1.00 ｎ_d1=1.80610 ν_d1=40.92
ｒ₂=4.112（非球面）ｄ₂=1.31
ｒ₃=6.467 ｄ₃=2.40 ｎ_d3=1.80810 ν_d3=22.76
ｒ₄=14.808 ｄ₄=D4（可変）
ｒ₅=∞（絞り）ｄ₅-0.45
ｒ₆=3.564（非球面）ｄ₆=1.30 ｎ_d6=1.74320 ν_d6=49.34
ｒ₇=-1031719.443 ｄ₇=0.50 ｎ_d7=1.69895 ν_d7=30.13
ｒ₈=3.002 ｄ₈=1.30 ｎ_d8=1.51633 ν_d8=64.14
ｒ₉=7.168（非球面）ｄ₈=D9（可変）
ｒ₁₀=15.178（非球面）ｄ₁₀=1.00 ｎ_d10=1.52511 ν_d10=56.23
ｒ₁₁=-93.662（非球面）ｄ₁₁= D11（可変）
ｒ₁₂=∞ ｄ₁₂=0.50 ｎ_d12=1.51633 ν_d12=64.14
ｒ₁₃=∞ ｄ₁₃=0.50
ｒ₁₄=∞ ｄ₁₄=0.50 ｎ_d14=1.51633 ν_d14=64.14
ｒ₁₅=∞ ｄ₁₂=0.37
ｒ₁₆=∞（撮像面）

非球面係数
面番号ｋＡ₄ Ａ₆ Ａ₈ Ａ₁₀
2 -0.499 5.91222×10^-5 -8.72039×10^-7 9.67999×10^-9 -2.20434×10^-8
6 -0.600 1.74918×10^-3 6.12367×10^-5 1.39082×10^-5 -7.25135×10^-8
9 0.000 8.62550×10^-3 6.77041×10^-4 1.92629×10^-4 1.93182×10^-5
10 0.000 -6.01806×10^-6 2.06640×10^-4 1.45236×10^-5 2.75747×10^-6
11 0.000 1.88770×10^-9 1.61596×10^-4 4.63746×10^-6 4.35434×10^-6

ズームデータ８
ズーム状態広角端中間望遠端
ｆ 4.90 9.97 14.16
Ｆｎｏ． 3.50 4.78 5.80
全画角（2ω） 82.78° 42.57° 30.32°
Ｄ４ 11.52 3.38 0.95
Ｄ９ 2.37 3.31 3.63
Ｄ１１ 4.36 7.65 10.78

上記各実施例において、本発明のズームレンズでは、広角端から望遠端に変倍する際、第１レンズ群Ｇ１が像側に凸の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｇ２が撮像面側から物体側へとそれぞれ移動し、無限遠物点合焦時から至近物点合焦時へのフォーカシング時には、第1レンズ群Ｇ１を物体側に移動するように構成されている。

なお、上記各実施例において、ズームレンズを構成する全てのレンズは、均質媒質のものであるが、適宜、回折レンズ面、屈折率分布型のレンズを用いても良い。

次に、上記各実施例における条件式に対応した値を次の表１に示す。
表１

以上、説明した本発明のズームレンズを用いた電子撮像装置は、ズームレンズ等の結像光学系で物体像を形成しその像をＣＣＤ等の固体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。

図１７〜図１９は、本発明の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であり、図１７はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１８は同後方斜視図、図１９はデジタルカメラ４０の構成を示す断面図である。なお、図１９に示すデジタルカメラは、撮像光路をファインダーの長辺方向に折り曲げた構成となっており、図１９中の観察者の眼を上側からみて示してある。

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、シャッター釦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釦４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば、第１実施例のズームレンズを通して撮影が行われるようになっている。そして、撮影光学系４１によって形成された物体像が、ローパスフィルター、赤外カットフィルター等のフィルターを介して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 にはメモリ等が配置され、ＣＣＤ４９で撮影された物体像を電子情報として記録することもできる。なお、このメモリは処理手段５1 と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。

さらに、ファインダー用光路４４上には、ファインダー用対物光学系５３が配置してある。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５４が配置されている。

このように構成されたデジタルカメラ４０は、カメラの薄型化に効果がある。また、撮影光学系４１が適度な画角を確保でき、収差が良好で、明るく、フィルター等が配置できるズームレンズであるので、高性能化が実現できると共に、撮影光学系４１を少ない光学部材で構成できるため、小型化、簡素化、低コスト化が実現できる。

なお、本実施例のデジタルカメラ４０の撮像光路をファインダーの短辺方向に折り曲げて構成してもよい。その場合には、撮影レンズの入射面からストロボ（又はフラッシュ）をより上方に離して配置し、人物のストロボ撮影時の際に生じる影の影響を緩和できるレイアウトにし得る。

なお、図１９の構成において、カバー部材５４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としても良い。

ここで、カバー部材を設けずに、本発明の光学系中の最も物体側に配置された面をカバー部材と兼用することもできる。本例ではその最も物体側の面は第１レンズ群Ｇ１の入射面となる。

次に、図２０は、本発明のズームレンズを電子カメラ４０の撮影部の対物光学系に組み込んだ構成の概念図を示す。この場合は、撮影用光路４２上に配置された撮影用対物光学系４８に、本発明のズームレンズを用いている。この撮影用対物光学系４８により形成された物体像は、ローパスフィルター、赤外カットフィルター等のフィルター６１を介してＣＣＤ４９の撮像面５０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、液晶表示素子（ＬＣＤ）６０上に電子像として表示される。また、この処理手段５１には記録手段５２が接続され、ＣＣＤ４９で撮影された物体像を電子情報として、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、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。ＬＣＤ６０に表示された画像は、接眼光学系５９を介して観察者眼球Ｅに導かれる。

この接眼光学系５９は偏心プリズムからなり、この例では、入射面６２と、反射面６３と、反射と屈折の兼用面６４の３面から構成されている。また、２つの反射作用を持った面６３、６４の中、少なくとも一方の面、望ましくは両方の面が、光束にパワーを与え、かつ、偏心収差を補正する唯一の対称面を持つ面対称自由曲面にて構成されている。そして、この唯一の対称面は、撮影用対物光学系４８のプリズム１０、２０が有する面対称自由曲面の唯一の対称面と略同一平面上に形成されている。

なお、本例では、撮影用対物光学系４８のカバー部材６５として、平行平面板を配置しているが、前例と同様に、パワーを持ったレンズを用いてもよい。

次に、本発明の撮像装置を情報処理装置の一例であるパソコンを図２１〜図２３に示す。図２１はパソコン３００のカバーを開いた前方斜視図、図２２はパソコン３００の撮影光学系３０３の断面図、図２３は図２１の側面図である。

図２１〜図２３に示すように、パソコン３００は、外部から操作者が情報を入力するためのキーボード３０１と、図示を省略した情報処理手段や記録手段と、情報を操作者に表示するモニター３０２と、操作者自身や周辺の像を撮影するための撮影光学系３０３とを有している。ここで、モニター３０２は、図示しないバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子や、ＣＲＴディスプレイ等であってよい。

また、図中、撮影光学系３０３は、モニター３０２の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター３０２の周囲や、キーボード３０１の周囲のどこであってもよい。この撮影光学系３０３は、撮影光路３０４上に、本発明による、例えば第１実施例の２群ズームレンズからなる対物光学系１００と、像を受光する撮像素子チップ１６２とを有している。これらはパソコン３００に内蔵されている。

ここで、撮像素子チップ１６２上にはカバーガラスＣＧが付加的に貼り付けられて撮像ユニット１６０として一体に形成され、対物光学系１００の鏡枠１０１の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっているため、対物光学系１００と撮像素子チップ１６２の中心合わせや面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。また、鏡枠１０１の先端（図示略）には、対物光学系１００を保護するためのカバーガラス１０２が配置されている。なお、鏡枠１０１中のズームレンズの駆動機構等は図示を省いてある。

撮像素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、パソコン３００の処理手段に入力され、電子画像としてモニター３０２に表示される。図２１には、その一例として、操作者の撮影された画像３０５が示されている。また、この画像３０５は、処理手段を介し、インターネットや電話を介して、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。

次に、本発明の撮像装置を情報処理装置の一例である電話、特に持ち運びに便利な携帯電話を図２４に示す。図２４（ａ）は携帯電話４００の正面図、図２４（ｂ）は側面図、図２４（ｃ）は撮影光学系４０５の断面図である。

図２４（ａ）〜（ｃ）に示すように、携帯電話４００は、操作者の声を情報として入力するマイク部４０１と、通話相手の声を出力するスピーカ部４０２と、操作者が情報を入力する入力ダイアル４０３と、操作者自身や通話相手等の撮影像と電話番号等の情報を表示するモニター４０４と、撮影光学系４０５と、通信電波の送信と受信を行うアンテナ４０６と、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行う処理手段（図示せず）とを有している。ここで、モニター４０４は液晶表示素子である。

また、図中、各構成の配置位置は、特にこれらに限られない。この撮影光学系４０５は、撮影光路４０７上に配置された本発明による、例えば、第１実施例のズームレンズからなる対物光学系１００と、物体像を受光する撮像素子チップ１６２とを有している。これらは、携帯電話４００に内蔵されている。

撮影素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、図示していない処理手段に入力され、電子画像としてモニター４０４に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、通信相手に画像を送信する場合、撮像素子チップ１６２で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する信号処理機能が処理手段には含まれている。

本発明において、画像処理部は電子撮像装置と一体に設けても良く、或いは、電子撮像装置とは別に画像処理装置として設けても良い。

本発明の第１実施例に係るズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。第１実施例に係るズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示している。本発明の第２実施例に係るズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。第２実施例に係るズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示している。本発明の第３実施例に係るズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。第３実施例に係るズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示している。本発明の第４実施例に係るズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。第４実施例に係るズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示している。本発明の第５実施例に係るズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。第５実施例に係るズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示している。本発明の第６実施例に係るズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。第６実施例に係るズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示している。本発明の第７実施例に係るズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。第７実施例に係るズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示している。本発明の第８実施例に係るズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。第８実施例に係るズームレンズの無限遠合焦時での広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示している。本発明のズームレンズを適用した電子カメラの外観を示す前方斜視図である。図１７のデジタルカメラの後方斜視図である。図１７のデジタルカメラの構成を示す断面図である。本発明のズームレンズを適用した別の電子カメラの概念図である。本発明の光学系が対物光学系として撮影光学系に組み込まれたパソコンのカバーを開いた前方斜視図である。パソコンの撮影光学系の断面図である。図２１の状態の側面図である。本発明のズームレンズが対物光学系として撮影光学系に組み込まれた携帯電話の正面図、側面図、その撮影光学系の断面図である。

符号の説明

Ｓ明るさ絞り
ＦＬ平行平面板
ＣＧカバーがラス
Ｉ撮像面
Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
Ｇ３第３レンズ群
Ｌ１１像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズ
Ｌ１２物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ
Ｌ２１両凸正レンズ
Ｌ２２光軸近傍（レンズ中心部）において両凸形状の正レンズ
Ｌ２２’ 両凹負レンズ
Ｌ２３像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズ
Ｌ３１光軸近傍（レンズ中心部）において両凸形状の正レンズ
４０デジタルカメラ
４１撮像光学系
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シャッター釦
４６フラッシュ
４７液晶表示モニター
４８カバーガラス
４９ＣＣＤ
５０撮像面
５１処理手段
５２記録手段
５３ファインダー用対物光学系
５４カバー部材
５５ポロプリズム
５６第１反射面
５７視野枠
５８第２反射面
５９接眼光学系
６０液晶表示素子（ＬＣＤ）
６１フィルター
６２入射面
６３反射面
６４反射と屈折の兼用面
６５カバー部材
６６カバーガラス
１００対物光学系
１０１鏡枠
１０２カバーガラス
１０３制御系
１６０撮像ユニット
１６２撮像素子チップ
１６６端子
３００パソコン
３０１キーボード
３０２モニター
３０３撮影光学系
３０４撮影光路
３０５画像
４００携帯電話
４０１マイク部
４０２スピーカ部
４０３入力ダイアル
４０４モニター
４０５撮影光学系
４０６アンテナ
４０７撮影光路
Ｅ観察者眼球

Claims

物体側より順に、
２つのレンズ成分からなる第１レンズ群と、
１つのレンズ成分からなる第２レンズ群を少なくとも有し、
変倍時に、少なくとも前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが共に非球面のレンズ面を有し、
前記第１レンズ群の非球面のうちの少なくとも一つの非球面（以下、非球面Ａとする）が、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
Ｒ₁／ｈ₁＜１．３５
但し、Ｒ₁は非球面Ａの近軸曲率半径であり、ｈ₁は広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点（以下、交点ａとする）と光軸との距離である。レンズ成分は、有効範囲にて空気接触面が入射面と射出面の２つのみでその間に空間を持たないレンズであり、単レンズ又は接合レンズで構成されている。
前記非球面Ａが、次の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
Ｒ₁／ｈ₂＜１．２
但し、Ｒ₁は非球面Ａの近軸曲率半径であり、ｈ₂は広角端にて物体側からの入射角が４０度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点（以下、交点ｂとする）と光軸との距離である。
前記第１レンズ群中の何れかのレンズ成分が負レンズ成分で構成され、
前記負レンズ成分の像側面が凹面であり、
且つ、前記凹面が、前記非球面Ａで構成されてい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。
前記非球面Ａが、次の条件式を満足する形状であることを特徴とする請求項１又は３に記載のズームレンズ。
０．３５＜Ｚ₁／ｈ₁＜１．０
１．０１＜｛ｈ₁ ²＋（Ｒ₁−Ｚ₁）²｝／Ｒ₁ ²＜１．５
但し、Ｚ₁は非球面Ａの面頂から交点ａまでの光軸方向での距離であり、ｈ₁は広角端にて物体側からの入射角が３６度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点ａと光軸との距離であり、Ｒ₁は非球面Ａの近軸曲率半径である。
前記非球面Ａが、次の条件式を満足する形状であることを特徴とする請求項１又は４に記載のズームレンズ。
０．４５＜Ｚ₂／ｈ₂＜１．０
１．０５＜｛ｈ₂ ²＋（Ｒ₁−Ｚ₂）²｝／Ｒ₁ ²＜１．５
但し、Ｚ₂は非球面Ａの面頂から交点ｂまでの光軸方向での距離であり、ｈ₂は広角端にて物体側からの入射角が４０度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Ａを通過するときの非球面Ａとの交点ｂと光軸との距離であり、Ｒ₁は非球面Ａの近軸曲率半径である。
前記第１レンズ群が全体として負の屈折力を有し、
前記第１レンズ群中の物体側のレンズ成分が、像面側に凹面を有する負レンズ成分で構成され、
前期負レンズ成分の凹面の近軸曲率半径の絶対値が、第１レンズ群中の空気に接する何れのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも小さく、
前記第１レンズ群中の像面側のレンズ成分が、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズ成分で構成され、
前記第２レンズ群が全体として正の屈折力を有し、
前記第２レンズ群中のレンズ成分が、物体側に凸面を有し、
前記第２レンズ群のレンズ成分の凸面の近軸曲率半径の絶対値が、第２レンズ群中の空気に接する何れのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも小さい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。
次の条件式を満足することを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
２．０＜ｆ₂／Ｙ＜２．５
５．０＜Ｌ_W／Ｙ＜９．０
但し、ｆ₂は第２レンズ群の焦点距離であり、Ｌ_Wは広角端における最も物体側のレンズ面面頂から結像面までの距離であり、Ｙはズームレンズのイメージサークルの半径である。
前記非球面Ａが、前記負レンズ成分の凹面であり、
前記非球面Ａの形状が、光軸から離れるに従って負の屈折力が小さくなる形状に形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のズームレンズ。
前記第１レンズ群中の物体側のレンズ成分の入射面の近軸曲率半径の絶対値が、第１レンズ群中の空気に接する何れのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項に記載するズームレンズ。
前記ズームレンズを２群ズームレンズとしたことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のズームレンズ。
１つの正レンズ成分をもつ第３レンズ群を有し、
前記ズームレンズを３群ズームレンズとしたことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のズームレンズ。
前記第２レンズ群中のレンズ成分の入射側面及び射出側面が共に非球面であり、
何れの非球面も光軸から離れるに従って正の屈折力が弱くなる形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載のズームレンズ。
前記第１レンズ群のそれぞれのレンズ成分が、単レンズで構成され、
前記第２レンズ群のレンズ成分が、正レンズと負レンズを有する１つの接合レンズで構成されていることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項記載のズームレンズ。
前記第２レンズ群のレンズ成分が、物体側から順に、正レンズと負レンズとで構成した接合レンズで構成され、
前記第２レンズ群のレンズ成分の最物体側面と最像側面が、光軸上にてそれぞれ凸形状であることを特徴とする請求項１３に記載のズームレンズ。
明るさ絞りが、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間に配置され、
且つ、前記明るさ絞りが、変倍時、像面に対する前記第２レンズ群の移動方向と同じ方向に移動することを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載のズームレンズ。
前記明るさ絞りが、第２レンズ群の入射面頂よりも像側に位置し、開口サイズが一定であることを特徴とする請求項１５に記載のズームレンズ。
広角端から望遠端への変倍に際し、
前記第１レンズ群は、像面と一旦接近し、その後、像面から離れるように移動し、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との距離は、近づくように移動することを特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載のズームレンズ。
請求項１乃至１７の何れか１項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズの像側に配置され、且つ、前記ズームレンズにより撮像面上に形成される光学像を電気信号に変換する受光面を持つ電子撮像素子とを備えたことを特徴とする電子撮像装置。