JP2007178846A - ズームレンズ，カメラ装置および携帯情報端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収差が良好に補正され，半画角３８°以上の広画角，短焦点端のＦナンバが２．５以下でありながら，十分に小型であるズームレンズ、カメラ装置および携帯情報端末装置を得る。
【解決手段】物体側より順に，正の焦点距離を持つ第１レンズ群Ｇ１と，負の焦点距離を持つ第２レンズ群Ｇ２と，正の焦点距離を持つ第３レンズＧ３群と，正の焦点距離を持つ第４レンズ群Ｇ４を有し，第３レンズ群Ｇ３の物体側に絞りを有しており，短焦点端から長焦点端への変倍に際して，第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が増大し，第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が減少し，第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が増大するズームレンズにおいて，第３レンズ群Ｇ３は，物体側から順に正レンズ，負レンズ，正レンズからなる接合レンズと，これに加えて少なくとも１枚以上のレンズを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラ，携帯情報端末装置，ビデオカメラ，銀塩カメラなどに用いることができるズームレンズ，このズームレンズを用いたカメラ装置および携帯情報端末装置に関するものである。

現在，カメラ装置に含まれるデジタルカメラは，高画質化，小型化，広画角化，大口径化等のニーズが強くなっている。また、そのズームレンズに用いられる撮影レンズ系の歪曲収差はできるだけ小さいことも期待されている。今後は，これらの要望に応えるための技術を開発していく必要がある。撮影レンズとしては、ズームレンズであることと，５００万画素を超えるような受光素子に対応するための高画質化と小型化，広画角化，大口径化が求められる。

デジタルカメラ，その他各種カメラ装置に用いることができるズームレンズとして、上記の要求に応えるべく、技術開発が行なわれている。例えば、物体側より順に，正の焦点距離を持つ第１レンズ群と，負の焦点距離を持つ第２レンズ群と，正の焦点距離を持つ第３レンズ群と，正の焦点距離を持つ第４レンズ群を有し，前記第３レンズ群の物体側に絞りを有するズームレンズが知られている。このようなズームレンズにおいて，第３レンズ群に３枚の接合レンズを有するズームレンズが知られている。（例えば、特許文献１，特許文献２，特許文献３参照）。

しかし，特許文献１記載の発明においては，短焦点端のＦナンバは２．５が限界であり，それよりも明るくすることはできていない。特許文献２および特許文献３記載の発明においては，半画角を３８°以上にすることができていない。

また，物体側より順に，正の焦点距離を持つ第１レンズ群と，負の焦点距離を持つ第２レンズ群と，正の焦点距離を持つ第３レンズ群と，正の焦点距離を持つ第４レンズ群を有し，前記第３レンズ群の物体側に絞りを有するズームレンズにおいて，第３レンズ群に正レンズ，負レンズ，正レンズの３枚の接合レンズを有するズームレンズが知られている（例えば、特許文献４参照）。
しかし，特許文献４記載の発明においては，第３レンズ群が接合レンズのみで構成されているため，半画角を３８°以上にすることはできていない。

特開２００４−２８６８１１号公報 特開２００１−３０５４２７号公報 特開平１１−３１６３４０号公報 特開２００５−３０８９９８号公報

本発明は，以上の従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり，高性能すなわち収差が良好に補正され，半画角３８°以上の広画角，短焦点端のＦナンバが２．５以下でありながら，十分に小型であるズームレンズを提供することを目的としている。

請求項２に記載の発明は，請求項１のズームレンズを，高性能化でありながら，より小型化することを目的としている。
請求項３に記載の発明は，請求項１のズームレンズを，より高性能化することを目的としている。
請求項４に記載の発明は，請求項３のズームレンズを，さらに高性能化することを目的としている。
請求項５に記載の発明は，請求項１のズームレンズを，高性能でありながら，小型化することを目的としている。
請求項６に記載の発明は，請求項１のズームレンズを，製造誤差等による影響を小さくすることを目的としている。
請求項７に記載の発明は，請求項１のズームレンズを，より高性能化することを目的としている。
請求項８に記載の発明は，請求項１のズームレンズを，より高性能化することを目的としている。
請求項９に記載の発明は，請求項１のズームレンズを，さらに小型化することを目的としている。

請求項１０に記載の発明は，高性能で，半画角が３８°以上の広画角，短焦点端のＦナンバが２．５以下でありながら，十分小型であるズームレンズを撮影光学系として使用した，小型で高画質が得られるカメラ装置を提供することを目的としている。
請求項１１に記載の発明は，撮影画像をデジタル情報とする機能を有することができるカメラ装置を提供することを目的とする。

請求項１２に記載の発明は，高性能で，半画角が３８°以上の広画角，短焦点端のＦナンバが２．５以下でありながら，十分小型であるズームレンズを撮影光学系として使用した，小型で高画質な携帯情報端末装置を提供することを目的としている。

本発明は、請求項１に記載されているように、物体側より順に，正の焦点距離を持つ第１レンズ群と，負の焦点距離を持つ第２レンズ群と，正の焦点距離を持つ第３レンズ群と，正の焦点距離を持つ第４レンズ群を有し，前記第３レンズ群の物体側に絞りを有しており，短焦点端から長焦点端への変倍に際して，第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大し，第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が減少し，第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が増大するズームレンズを有するズームレンズにおいて，前記第３レンズ群は，物体側から順に正レンズ，負レンズ，正レンズからなる接合レンズと，これに加えて少なくとも１枚以上のレンズを有することを最も主要な特徴とする。

請求項２記載の発明は，請求項１記載のズームレンズにおいて，第３レンズ群における接合レンズを構成する負レンズの，負のパワーが強い面の曲率半径をＲｎ，最大像高をＹ´としたとき，
０．８＜Ｒｎ／Ｙ´＜２．０
の条件式を満足す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記載のズームレンズにおいて，第３レンズ群における接合レンズを構成する負レンズが両凹レンズであることを特徴とする。

請求項４記載の発明は，請求項３記載のズームレンズにおいて，第３レンズ群における接合レンズを構成する負レンズの、物体側面の曲率半径をＲ２，前記第３レンズ群における接合レンズの像側面の曲率半径をＲ３としたとき、
１．０＜｜Ｒ２／Ｒ３｜＜１０．０
の条件式を満足することを特徴とする。

請求項５記載の発明は，請求項１〜４のいずれかに記載のズームレンズにおいて，第３レンズ群における接合レンズを構成する負レンズの肉厚をｄｎ，前記第３レンズ群接合レンズの肉厚をｄｓとしたとき，
０．１＜ｄｎ／ｄｓ＜０．４
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１〜５のいずれかに記載のズームレンズにおいて，第３レンズ群における接合レンズは，球面レンズのみからなることを特徴とする。
請求項７記載の発明は，請求項１〜６のいずれかに記載のズームレンズにおいて，第３レンズ群の最も物体側に，正の焦点距離を持つ非球面レンズを有することを特徴とする。
請求項８記載の発明は，請求項１〜７のいずれかに記載のズームレンズにおいて，第３レンズ群の最も像側に，負の焦点距離を持つ非球面レンズを有することを特徴とする。

請求項９記載の発明は，請求項１〜８のいずれかに記載のズームレンズにおいて，第３レンズ群の肉厚をｄ３，前記第３レンズ群における接合レンズの肉厚をｄｓとしたとき、
０．３＜ｄｓ／ｄ３＜０．９
の条件式を満足することを特徴とする。

請求項１０記載の発明は，被写体像を撮影し撮影画像を記録するカメラ装置であって，請求項１〜９のいずれかに記載のズームレンズを有することを特徴とする。
請求項１１記載の発明は，請求項１０記載のカメラ装置において，撮影画像をデジタル情報とする機能を有することを特徴とする。

請求項１２記載の発明は，被写体像を撮影し撮影画像を記録することができる携帯情報端末装置であって、請求項１〜９のいずれかに記載のズームレンズを有することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば，高性能で，半画角が３８°以上の広画角であり，短焦点端のＦナンバが２．５以下でありながら，十分に小型であるズームレンズを提供することができる。このズームレンズをデジタルカメラに採用することによって，高画質で小型のデジタルカメラを実現することができる。

請求項２記載の発明によれば，高性能でありながら，小型のズームレンズを得ることができ，このズームレンズをカメラに採用することによって，高画質でありながら，小型のカメラを実現することができる。
請求項３，４，７および８記載の発明によれば，より高性能のズームレンズを提供することができ，このズームレンズをカメラに採用することによって，さらに高画質のカメラを実現することができる。
請求項５および９記載の発明によれば，高性能でありながら，小型のズームレンズを得ることができ，このズームレンズをカメラに採用することによって，さらに小型のカメラを実現することができる。
請求項６記載の発明によれば，製造誤差等による影響が小さいズームレンズを提供することができ，このズームレンズをカメラに採用することによって，さらに安定したカメラを実現することができる。

請求項１０記載の発明によれば，高性能で，半画角が３８°以上の広画角であり，短焦点端のＦナンバが２．５以下でありながら，十分に小型であるズームレンズを使用した，小型で高画質のカメラを提供することができる。ユーザーは携帯性に優れたカメラで高画質の画像を撮影することができる。
請求項１１の発明によれば，高性能で，半画角が３８°以上の広画角であり，短焦点端のＦナンバが２．５以下でありながら，十分小型であるズームレンズを使用した，小型で高画質のデジタルカメラを提供できるため，ユーザーは携帯性に優れたカメラで高画質の画像を撮影し，撮影した画像をデジタル情報として扱うことができる。

請求項１２記載の発明によれば，高性能で，半画角が３８°以上の広画角であり，短焦点端のＦナンバが２．５以下でありながら，十分小型であるズームレンズを使用した，小型で高画質の携帯情報端末装置を提供することができる。ユーザーは、この携帯情報端末装置で高画質の画像を撮影することができる。

以下、本発明にかかるズームレンズ，カメラ装置および携帯情報端末装置の実施例について図面を参照しながら説明する。図１乃至図５は、それぞれ本発明にかかるズームレンズの第１実施例乃至第５実施例を示す光学配置図である。
本発明にかかるズームレンズは、図１乃至図５にそれぞれ示すように、物体側（図１乃至図５において左側）より順に，正の焦点距離を持つ第１レンズ群Ｇ１と，負の焦点距離を持つ第２レンズ群Ｇ２と，正の焦点距離を持つ第３レンズ群Ｇ３と，正の焦点距離を持つ第４レンズ群Ｇ４を有し，第３レンズ群Ｇ３の物体側に絞りを有してなる。図１乃至図５に示す各レンズ群の位置は短焦点端位置である。短焦点端から長焦点端への変倍に際して，第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が増大し，第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が減少し，第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が増大するようになっている。図１乃至図５の各下部に示す曲線は、変倍時の上記各レンズ群と絞りの移動軌跡を示している。

上記第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２からなる。第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５からなる。第３レンズ群Ｇ３は、第５レンズＬ６、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０からなる。第４レンズ群Ｇ４は、第１１レンズＬ１１からなる。第１１レンズＬ１１と像面の間には平行平板からなるフィルタが配置されている。

図１乃至図５に示す実施例はそれぞれ以下のような特徴を持っている。前記第３レンズ群Ｇ３は、正レンズ，負レンズおよび正レンズからなる接合レンズと、少なくとも１枚のレンズを有している。各実施例において、第３レンズ群Ｇ３を構成する第７レンズＬ７が正、第８レンズＬ８が負、第９レンズＬ９が正で、これら三つのレンズが接合されている。第３レンズ群Ｇ３を構成する最も物体側に位置する第６レンズＬ６は正、最も像側に位置する第１０レンズＬ１０は負である。

上記各実施例にかかるズームレンズは，以下の条件式を満足している。
０．８＜Ｒｎ／Ｙ´＜２．０
ここで，Ｒｎは前記第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズを構成する負レンズ（第８レンズＬ８）における負のパワーが強い面の曲率半径，Ｙ´は最大像高である。
また、上記第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズを構成する負レンズ（第８レンズＬ８）は両凹レンズである。

上記各実施例にかかるズームレンズはまた，以下の条件式を満足している。
１．０＜｜Ｒ２／Ｒ３｜＜１０．０
ここで，Ｒ２は前記第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズを構成する負レンズ（第８レンズＬ８）における物体側面の曲率半径，Ｒ３は前記第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズを構成する像側面（第９レンズＬ９の像側面）の曲率半径である。

さらに、上記各実施例にかかるズームレンズは，以下の条件式を満足している。
０．１＜ｄｎ／ｄｓ＜０．４
ここで，ｄｎは前記第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズを構成する負レンズ（第８レンズＬ８）の肉厚，ｄｓは前記第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズ（第７レンズＬ７，第８レンズＬ８，第９レンズＬ９）の肉厚である。

上記第３レンズ群Ｇ３中の接合レンズ（第７レンズＬ７，第８レンズＬ８，第９レンズＬ９）は，球面レンズのみからなる。
また、上記第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置されているレンズ（第６レンズＬ６）は、非球面レンズである。
さらに、上記第３レンズ群Ｇ３の最も像側に配置されているレンズ（第１０レンズＬ１０）も、非球面レンズである。

上記各実施例にかかるズームレンズは，以下の条件式を満足している。
０．３＜ｄｓ／ｄ３＜０．９
ここで，ｄ３は前記第３レンズ群Ｇ３の肉厚，ｄｓは前記接合レンズ（第７レンズＬ７，第８レンズＬ８，第９レンズＬ９）の肉厚である。

本発明にかかるズームレンズは，正のパワーを先行させた４つのレンズ群によってズームタイプを採用し，短焦点端から長焦点端への変倍に際して，第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が増大し，第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が減少し，第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が増大するように移動させることにより，各レンズ群の移動量に対して効率のよい変倍を実現している。このようなズームタイプの場合，全レンズ群を繰り出すことによってフォーカシングすることも可能であるが，図示の実施例では第４レンズ群Ｇ４でフォーカシングするようになっており、かかる構成は、フォーカシング時の移動機構が簡単になる点で望ましい。

短焦点端から長焦点端まで諸収差が少なく、解像力の高いズームレンズを実現するには，変倍による収差変動を小さく抑える必要がある。特に変倍作用，あるいは変倍と像面補正の２つの作用を担う第３レンズ群Ｇ３が変倍範囲全域に渡って良好に収差補正されている必要がある。そのため，第３レンズ群の構成が重要となってくる。

本発明に係るズームレンズにおいては，第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に正レンズ，負レンズ，正レンズ（第７レンズＬ７，第８レンズＬ８，第９レンズＬ９）からなる３枚のレンズを接合した接合レンズを有する構成とした。接合面であることから、組み付け時の偏心等を小さく抑えることができるため，曲率半径を小さくすることが可能となり，設計の自由度が増える。接合面を２面設けるためには，２組の接合レンズを使用することも考えられるが，組み付け時の偏心等により，接合レンズ同士の光軸がずれるという問題が発生しやすい。これに対し，上述したように３枚のレンズからなる接合レンズを使用すれば，２つの接合面に生じる組み付け偏心等を小さく抑えることができる。また，半画角が３８°以上の広画角で，短焦点端のＦナンバを２．５以下の明るいレンズにするには，接合レンズのみでは軸上収差，軸外収差を共に補正することが困難であるため，第３レンズ群Ｇ３を、接合レンズと少なくとも１枚以上のレンズで構成することが必要となる。第３レンズ群Ｇ３内において、接合レンズより物体側にレンズを配置することにより、球面収差やコマ収差等の補正をすることができ，接合レンズより像側にレンズを配置することにより、像面湾曲等の補正をすることができるため，接合レンズのみでは補正しきれない収差を補正することが可能となる。第３レンズ群Ｇ３は全体として正の焦点距離を持つため，第３レンズ群Ｇ３の接合レンズを構成する負レンズＬ８のアッベ数は、接合レンズを構成する正レンズのアッベ数より小さいことが望ましい。

高性能でありながら，小型化するには以下の条件式を満足することが望ましい。
０．８＜Ｒｎ／Ｙ´＜２．０・・・（１）
ここで，Ｒｎは前記第３レンズ群Ｇ３の接合レンズを構成する負レンズＬ８における負のパワーが強い面の曲率半径，Ｙ´は最大像高である。式（１）の上限値を超えると，第３レンズ群の負レンズ（第８レンズＬ８）のパワーを強くすることができず，第３レンズ群Ｇ３の正レンズによる像面の倒れを補正することが困難となり，式（１）の下限値を超えると，前記第３レンズ群Ｇ３の接合レンズを構成する負レンズ（第８レンズＬ８）における負のパワーが強い面と接する正レンズの肉厚が厚くなり，小型化を妨げる。さらに望ましくは，以下の条件式を満足することが望ましい。
０．９＜Ｒｎ／Ｙ´＜１．７・・・（１´）

より高性能化するには，第３レンズ群Ｇ３の接合レンズを構成する負レンズ（第８レンズＬ８）が両凹レンズであることが望ましい。この負レンズ（第８レンズＬ８）の両面が負のパワーを有することにより，正レンズによる像面の倒れを補正しつつ，コマ収差等をバランス良く補正することができる．

さらに高性能化するには，以下の条件式を満足することが望ましい。
１．０＜｜Ｒ２／Ｒ３｜＜１０．０・・・（２）
ここで，Ｒ２は前記第３レンズ群Ｇ３の接合レンズを構成する負レンズ（第８レンズＬ８）における物体側面の曲率半径，Ｒ３は前記第３レンズ群Ｇ３の接合レンズを構成する負レンズ（第８レンズＬ８）像側面の曲率半径である。式（２）の上限値，下限値を超えると，コマ収差等をバランス良く補正することが困難となる。さらに望ましくは，以下の条件式を満足することが望ましい。
１．５＜｜Ｒ２／Ｒ３｜＜９．５・・・（２´）

また，さらに小型化するには，以下の条件式を満足することが望ましい。
０．１＜ｄｎ／ｄｓ＜０．４・・・（３）
ここで，ｄｎは前記第３レンズ群Ｇ３の接合レンズを構成する負レンズ（第８レンズＬ８）の肉厚，ｄｓは前記第３レンズ群Ｇ３の接合レンズの肉厚である。式（３）の上限値を超えると，正レンズの肉厚が薄くなり，接合面の曲率半径を小さくすることができなくなるため，正レンズによる像面の倒れを補正しつつ，コマ収差等を補正することが困難となる。式（３）の下限値を超えると，正レンズの肉厚が厚くなるため，小型化を妨げる。さらに望ましくは，以下の条件式を満足することが望ましい。
０．１２＜ｄｎ／ｄｓ＜０．３・・・（３´）

レンズの製造誤差による悪影響を小さくするためには，第３レンズ群Ｇ３の接合レンズは球面レンズのみから構成することが望ましい。非球面レンズは製造誤差や組み立て誤差による影響が大きくなりがちであり，組み立ての際に調整する必要があるため接合レンズを構成する各レンズとして非球面レンズを使用しないことが望ましい。

より高性能化するためには，第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置するレンズ（第６レンズＬ６）として正の焦点距離を持つ非球面レンズを用いることが望ましい。第３レンズ群Ｇ３の最も物体側にある正の焦点距離を持つレンズ（第６レンズＬ６）の位置において，光束が最も太くなるため，球面収差やコマ収差の補正に非球面の効果が得られる。さらに望ましくは、物体側面が凸である正レンズとし、この物体側面を非球面にすることが望ましい。

さらに高性能化するには，第３レンズ群Ｇ３の最も像側に配置するレンズ（第１０レンズＬ１０）を非球面レンズとすることが望ましい。第３レンズ群Ｇ３の最も像側に非球面レンズを配置することにより，軸上光線と軸外光線が離れているため，像面補正において非球面による効果が得られる。さらに望ましくは、像側を非球面にすることが望ましい。
さらに小型化を達成するには、以下の条件式を満足することが望ましい。
０．３＜ｄｓ／ｄ３＜０．９・・・（４）
ここで，ｄ３は前記第３レンズ群Ｇ３の肉厚，ｄｓは前記第３レンズ群Ｇ３の接合レンズの肉厚である。式（４）の上限値を超えると，第３レンズ群Ｇ３の肉厚に対する接合レンズの肉厚の割合が大きくなり，接合レンズ以外のレンズの設計自由度がなくなり，収差補正が困難となる。式（４）の下限値を超えると，第３レンズ群Ｇ３の小型化を妨げる。さらに望ましくは，以下の条件式を満足することが望ましい。
０．４＜ｄｓ／ｄ３＜０．８・・・（４´）

次に、本発明にかかるズームレンズの各実施例について、数値とともに説明する。各実施例における記号の意味は以下の通りである。
ｆ：全レンズ系の焦点距離
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

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１で定義される。
（式１）

図１は本発明にかかるズームレンズの実施例１を示す光学配置図で、その数値実施例１を表１に示す。

表１において、「＊」を付した第５面、第１１面、第１８面、第１９面は非球面であり、各非球面における前記式１にかかるパラメータは次のとおりである。

また、表２に、上記数値実施例１の広角端（Ｗｉｄｅ）、中間焦点位置（Ｍｅａｎ）、望遠端（Ｔｅｌｅ）における焦点距離ｆ（ｍｍ）およびズーミング動作によって数値が変化する各面相互の間隔変化を示す。表２において、Ａは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔変化、Ｂは第２レンズ群Ｇ２と絞りの間隔変化、Ｃは絞りと第３レンズ群Ｇ３の間隔変化、Ｄは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔変化を示す。

この数値実施例１の、前記各条件式に対応する数値は以下のとおりである。いずれも各条件式の範囲内である。
条件式数値
Ｒｎ／Ｙ´＝１．０６４
｜Ｒ２／Ｒ３｜＝１．９１４
ｄｎ／ｄｓ＝０．１５５
ｄｓ／ｄ３＝０．５７３

図２は本発明にかかるズームレンズの実施例２を示す光学配置図で、その数値実施例２を表３に示す。

表３において、「＊」を付した第５面、第１１面、第１８面、第１９面は非球面であり、各非球面における前記式１にかかるパラメータは次のとおりである。

また、表４に、上記数値実施例１の広角端（Ｗｉｄｅ）、中間焦点位置（Ｍｅａｎ）、望遠端（Ｔｅｌｅ）における焦点距離ｆ（ｍｍ）およびズーミング動作によって数値が変化する各面相互の間隔変化を示す。表４において、Ａは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔変化、Ｂは第２レンズ群Ｇ２と絞りの間隔変化、Ｃは絞りと第３レンズ群Ｇ３の間隔変化、Ｄは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔変化を示す。

この数値実施例１の、前記各条件式に対応する数値は以下のとおりである。いずれも各条件式の範囲内である。
条件式数値
Ｒｎ／Ｙ´＝１．１３４
｜Ｒ２／Ｒ３｜＝２．１７０
ｄｎ／ｄｓ＝０．１６１
ｄｓ／ｄ３＝０．５３２

図３は本発明にかかるズームレンズの実施例３を示す光学配置図で、その数値実施例３を表５に示す。

表５において、「＊」を付した第５面、第１１面、第１８面、第１９面は非球面であり、各非球面における前記式１にかかるパラメータは次のとおりである。

また、表６に、上記数値実施例３の広角端（Ｗｉｄｅ）、中間焦点位置（Ｍｅａｎ）、望遠端（Ｔｅｌｅ）における焦点距離ｆ（ｍｍ）およびズーミング動作によって数値が変化する各面相互の間隔変化を示す。表６において、Ａは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔変化、Ｂは第２レンズ群Ｇ２と絞りの間隔変化、Ｃは絞りと第３レンズ群Ｇ３の間隔変化、Ｄは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔変化を示す。

この数値実施例３の、前記各条件式に対応する数値は以下のとおりである。いずれも各条件式の範囲内である。
条件式数値
Ｒｎ／Ｙ´＝１．５１６
｜Ｒ２／Ｒ３｜＝１．８２６
ｄｎ／ｄｓ＝０．１７７
ｄｓ／ｄ３＝０．６６８

図４は本発明にかかるズームレンズの実施例４を示す光学配置図で、その数値実施例４を表７に示す。

表７において、「＊」を付した第５面、第１１面、第１８面、第１９面は非球面であり、各非球面における前記式１にかかるパラメータは次のとおりである。

また、表８に、上記数値実施例４の広角端（Ｗｉｄｅ）、中間焦点位置（Ｍｅａｎ）、望遠端（Ｔｅｌｅ）における焦点距離ｆ（ｍｍ）およびズーミング動作によって数値が変化する各面相互の間隔変化を示す。表８において、Ａは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔変化、Ｂは第２レンズ群Ｇ２と絞りの間隔変化、Ｃは絞りと第３レンズ群Ｇ３の間隔変化、Ｄは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔変化を示す。

この数値実施例４の、前記各条件式に対応する数値は以下のとおりである。いずれも各条件式の範囲内である。
条件式数値
Ｒｎ／Ｙ´＝１．４６７
｜Ｒ２／Ｒ３｜＝５．００６
ｄｎ／ｄｓ＝０．２７２
ｄｓ／ｄ３＝０．５８６

図５は本発明にかかるズームレンズの実施例５を示す光学配置図で、その数値実施例５を表９に示す。

表９において、「＊」を付した第５面、第１１面、第１８面、第１９面は非球面であり、各非球面における前記式１にかかるパラメータは次のとおりである。

また、表１０に、上記数値実施例１の広角端（Ｗｉｄｅ）、中間焦点位置（Ｍｅａｎ）、望遠端（Ｔｅｌｅ）における焦点距離ｆ（ｍｍ）およびズーミング動作によって数値が変化する各面相互の間隔変化を示す。表１０において、Ａは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔変化、Ｂは第２レンズ群Ｇ２と絞りの間隔変化、Ｃは絞りと第３レンズ群Ｇ３の間隔変化、Ｄは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔変化を示す。

この数値実施例５の、前記各条件式に対応する数値は以下のとおりである。いずれも各条件式の範囲内である。
条件式数値
Ｒｎ／Ｙ´＝１．５６８
｜Ｒ２／Ｒ３｜＝９．３１１
ｄｎ／ｄｓ＝０．１３４
ｄｓ／ｄ３＝０．７７６

数値実施例１にかかるズームレンズの、短焦点端における収差曲線図を図６に、中間焦点距離における収差曲線図を図７に、長焦点端における収差曲線図を図８に示す。
数値実施例２にかかるズームレンズの、短焦点端における収差曲線図を図９に、中間焦点距離における収差曲線図を図１０に、長焦点端における収差曲線図を図１１に示す。
数値実施例３にかかるズームレンズの、短焦点端における収差曲線図を図１２に、中間焦点距離における収差曲線図を図１３に、長焦点端における収差曲線図を図１４に示す。
数値実施例４にかかるズームレンズの、短焦点端における収差曲線図を図１５に、中間焦点距離における収差曲線図を図１６に、長焦点端における収差曲線図を図１７に示す。
数値実施例５にかかるズームレンズの、短焦点端における収差曲線図を図１８に、中間焦点距離における収差曲線図を図１９に、長焦点端における収差曲線図を図２０に示す。
これらの収差曲線図において、球面収差の破線は正弦条件を，非点収差図中の実線はサジタルを，破線はメリディオナルを表している。

いずれの実施例においても、収差は十分に補正されている。歪曲収差は２％以下である。上記各実施例のようにズームレンズを構成することで，半画角が３８°以上の広画角，短焦点端のＦナンバが２．５以下で明るく、小型でありながら，非常に良好な像性能を確保し得ることは，各収差曲線より明らかである。また，短焦点端から長焦点端への変倍に際して，第４レンズ群Ｇ４は像面に対して固定でレンズ１枚の構成であっても，十分に収差補正されていることも示している。

次に、本発明にかかるズームレンズを組み込んだカメラ装置の実施例について、図２１を参照しながら説明する。図２１（Ａ）はカメラ装置の正面側と上部が見えるように描いた斜視図、図２１（Ｂ）は背面側上部が見えるように描いた斜視図である。カメラ装置の筐体５の正面側には、撮影レンズ１が組み込まれている。この撮影レンズ１が、上に説明したズームレンズと考えてよい。撮影レンズ１はズームレンズである。上記筐体５の正面側にはまた、光学ファインダ２の前端部とフラッシュ（例えば、ストロボ発光器）３が配置されている。上記筐体５の上面にはシャッタボタン４が配置されている。筐体５の背面側には、光学ファインダ２の後端部と、電源スイッチ６と、液晶モニタ７と、各種の操作を行なう操作ボタン８と、メモリーカードスロット９と、ズーム操作ボタン１０が配置されている。

撮影レンズ１は被写体像を結像面に結像する。このカメラ装置はデジタルカメラであって、上記結像面には例えばＣＣＤからなる撮像素子の受光面が位置し、結像された被写体像を電気信号に変換し、画像信号として出力する。この画像信号によって液晶モニタ７に被写体像を表示することができる。ズーム操作ボタン１０を操作することによって、前述のように第１レンズ群Ｇ１乃至第４レンズ群Ｇ４および絞りを光軸方向に移動させ、短焦点端から長焦点端までの範囲で連続的に変倍することができる。シャッタボタン４を押すことによって、そのとき撮像素子に結像されている被写体像を撮影し、撮影画像を記録することができる。記録媒体として、例えばメモリーカードスロット９に装填されているメモリーカードなどを用いることができる。

図２２は，上記カメラ装置のシステム構造例を示す。図２２に示すように，カメラ装置は撮影レンズ１と受光素子１３を有し，撮影レンズ１によって形成される撮影対象物の像を受光素子１３によって読取るように構成されている。受光素子１３は上記撮像素子に該当する。受光素子１３からの出力は中央演算装置１１の制御を受ける信号処理装置１４によって処理され、デジタル情報に変換される。すなわち，カメラ装置は「撮影画像をデジタル情報とする機能」を有している。デジタル情報に変換された画像情報は、中央演算装置１１で制御される画像処理装置１２で適宜処理されたのち液晶モニタ７に表示される。また、シャッタボタン１０の操作によって、半導体メモリー１５に記録され、さらには通信カード１６等を介してプリンタ、コンピュータ、その他の外部装置に転送することもできるようになっている。上記半導体メモリー１５は、図２１に示すカメラ装置のメモリーカードスロット９に装填されるメモリーカードである場合もあり、カメラ装置に内蔵されたメモリーである場合もあり得る。

被写体像を撮影し撮影画像を記録することができる装置として、携帯電話などの携帯情報端末装置があり、この携帯情報端末装置におけるズームレンズとして、前記ズームレンズを組み込むとよい。

本発明にかかるズームレンズの実施例１を示す光学配置図である。 本発明にかかるズームレンズの実施例２を示す光学配置図である。 本発明にかかるズームレンズの実施例３を示す光学配置図である。 本発明にかかるズームレンズの実施例４を示す光学配置図である。 本発明にかかるズームレンズの実施例５を示す光学配置図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例１の短焦点端における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例１の中間焦点距離における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例１の長焦点端における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例２の短焦点端における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例２の中間焦点距離における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例２の長焦点端における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例３の短焦点端における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例３の中間焦点距離における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例３の長焦点端における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例４の短焦点端における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例４の中間焦点距離における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例４の長焦点端における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例５の短焦点端における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例５の中間焦点距離における収差曲線図である。 本発明にかかるズームレンズの数値実施例５の長焦点端における収差曲線図である。 本発明にかかるカメラ装置または携帯情報端末装置の実施例を示す外観図で，（Ａ）は正面側のから見た斜視図，（Ｂ）は裏面側から見た斜視図である。 カメラ装置のシステム構造例を示すブロック図である。

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
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
Ｌ８ 第８レンズ
Ｌ９ 第９レンズ
Ｌ１０ 第１０レンズ
Ｌ１１ 第１１レンズ
１ 撮影レンズ
２ ファインダ
３ フラッシュ
４ シャッタボタン
５ 筐体
６ 電源スイッチ
７ 液晶モニタ
８ 操作ボタン
９ メモリーカードスロット
１０ ズーム操作ボタン

Claims (12)

1. 物体側より順に，正の焦点距離を持つ第１レンズ群と，負の焦点距離を持つ第２レンズ群と，正の焦点距離を持つ第３レンズ群と，正の焦点距離を持つ第４レンズ群を有し，前記第３レンズ群の物体側に絞りを有しており，短焦点端から長焦点端への変倍に際して，第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大し，第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が減少し，第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が増大するズームレンズにおいて，
   前記第３レンズ群は、物体側から順に正レンズ，負レンズ，正レンズからなる接合レンズと，これに加えて少なくとも１枚以上のレンズを有することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第３レンズ群における接合レンズを構成する負レンズの，負のパワーが強い面の曲率半径をＲｎ，最大像高をＹ´としたとき，
   ０．８＜Ｒｎ／Ｙ´＜２．０
   の条件式を満足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レンズ群における接合レンズを構成する負レンズが両凹レンズであることを特徴とする請求項１又は２記載のズームレンズ。
4. 前記第３レンズ群における接合レンズを構成する負レンズの、物体側面の曲率半径をＲ２，像側面の曲率半径をＲ３としたとき、
   １．０＜｜Ｒ２／Ｒ３｜＜１０．０
   の条件式を満足することを特徴とする請求項３記載のズームレンズ。
5. 前記第３レンズ群における接合レンズを構成する負レンズの肉厚をｄｎ，前記第３レンズ群接合レンズの肉厚をｄｓとしたとき，
   ０．１＜ｄｎ／ｄｓ＜０．４
   の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のズームレンズ。
6. 前記第３レンズ群における接合レンズは，球面レンズのみからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のズームレンズ。
7. 前記第３レンズ群の最も物体側に，正の焦点距離を持つ非球面レンズを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のズームレンズ。
8. 前記第３レンズ群の最も像側に，負の焦点距離を持つ非球面レンズを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のズームレンズ。
9. 前記第３レンズ群の肉厚をｄ３，前記第３レンズ群における接合レンズの肉厚をｄｓとしたとき、
   ０．３＜ｄｓ／ｄ３＜０．９
   の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のズームレンズ。
10. 被写体像を撮影し撮影画像を記録するカメラ装置であって，ズームレンズとして請求項１〜９のいずれか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装置。
11. 撮影画像をデジタル情報とする機能を有することを特徴とする請求項１０記載のカメラ装置。
12. 被写体像を撮影し撮影画像を記録することができる携帯情報端末装置であって、ズームレンズとして請求項１〜９のいずれか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。
    

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