JP4657624B2 - ズームレンズ - Google Patents
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Description
本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に適用されるズームレンズに関し、特に画素数の多い固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に好適な小型のズームレンズに関する。
近年において、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に用いられるＣＣＤ等の固体撮像素子の著しい技術進歩により、その高密度化、高画素化等が達成され、それに伴って光学系としても光学性能の高いレンズが要望されている。また、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の小型化に伴い、それらに搭載される撮影用のズームレンズに対しても、小型化、軽量化等が強く要望されている。
小型化については、携帯性の良さを実現させるために、携帯時の短縮化、すなわち、カメラ収納時におけるサイズの薄型化が特に要望されている。
小型化については、携帯性の良さを実現させるために、携帯時の短縮化、すなわち、カメラ収納時におけるサイズの薄型化が特に要望されている。
また、ＣＣＤ等の固体撮像素子には、光を効率良く使うために、その表面にマイクロレンズが施されている。それ故に、固体撮像素子に入射する光線の角度が大き過ぎると、ケラレ現象（いわゆるシェーディング現象）が生じて、光が固体撮像素子に入っていかないという問題があった。したがって、このような固体撮像素子に用いられるレンズとしては、射出瞳が像面から十分離れており、固体撮像素子に入射する角度、すなわち、射出角度が小さいテレセントリック光学系であることが望まれている。近年の著しい技術進歩により、マイクロレンズ等を工夫することにより、光線の入射角度が１５°位までは問題なく使用できるようになっている。
一方、変倍比が２〜３程度の従来のズームレンズとしては、例えば、コンパクトカメラ等に搭載された二つのレンズ群からなるズームレンズが多数報告されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。このズームレンズは、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群とにより構成された、いわゆるテレフォトタイプの２群ズームレンズであり、カメラ収納時の薄型化という点では好ましい。
しかしながら、このように、第１レンズ群が正の屈折力及び第２レンズ群が負の屈折力を有する配置構成では、特に広角端での最外光線の射出角度が大きくなり過ぎるため、ＣＣＤ等の固体撮像素子に適用するのは非常に困難である。
しかしながら、このように、第１レンズ群が正の屈折力及び第２レンズ群が負の屈折力を有する配置構成では、特に広角端での最外光線の射出角度が大きくなり過ぎるため、ＣＣＤ等の固体撮像素子に適用するのは非常に困難である。
また、物体側から像面側に向けて順に、全体として負の屈折力をもつ第１レンズ群と、全体として正の屈折力をもつ第２レンズ群とが配列された２群構成のズームレンズが知られている（例えば、特許文献３参照）。
しかしながら、第１レンズ群は、正の屈折力、負の屈折力、負の屈折力、及び正の屈折力をそれぞれもつ４枚のレンズにより構成されているため、カメラを収納した（沈胴状態）ときの全長が長くなり、又、最も物体側のレンズが正の屈折力をもつため、歪曲収差の補正には効果的だが最も物体側に位置するレンズの外径が大きくなり、薄型化、小型化が困難である。
しかしながら、第１レンズ群は、正の屈折力、負の屈折力、負の屈折力、及び正の屈折力をそれぞれもつ４枚のレンズにより構成されているため、カメラを収納した（沈胴状態）ときの全長が長くなり、又、最も物体側のレンズが正の屈折力をもつため、歪曲収差の補正には効果的だが最も物体側に位置するレンズの外径が大きくなり、薄型化、小型化が困難である。
上記のように、従来のテレフォトタイプの２群ズームレンズでは、特に、広角端での最外角光線の射出角度が大きくなり、テレセントリック性が得られず、近年における高画素の固体撮像素子には対応できないという問題がある。また、従来の２群ズームレンズでは、第１レンズ群を構成するレンズの枚数が多くて、部品点数も増加するため、小型化、軽量化、特にカメラ収納時の薄型化を達成できないという問題がある。
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、諸収差が効率良く補正されて高い光学性能を有し、軽量化、小型化、特にカメラ収納時の薄型化が図れ、近年における高画素の固体撮像素子に適したズームレンズを提供することにあり、より具体的には、２．５〜３倍程度のズーム倍率を有し、撮影時のレンズ系全長（第１レンズ群の前面〜像面）が３５ｍｍ以下、各レンズ群の光軸方向における厚み（第１レンズ群の厚み＋第２レンズ群の厚み）の合計寸法が１２ｍｍ以下で、さらに、ローパスフィルタ等の配置のためにバックフォーカスが５ｍｍ以上、広角端でのレンズの明るさ（Ｆナンバー）が３．２程度、歪曲収差が│５％│以下等の条件を満たし、高画素の固体撮像素子に好適な薄型で小型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配列された、全体として負の屈折力をもつ第１レンズ群と、全体として正の屈折力をもつ第２レンズ群とからなり、第２レンズ群を像面側から物体側に移動させて広角端から望遠端への変倍を行うと共に、第１レンズ群を移動させて変倍に伴う像面の変動を補正して焦点調整を行うズームレンズであって、上記第１レンズ群は、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けるメニスカス形状に形成された負の屈折力をもつ第１レンズ、物体側に凸面を向けるメニスカス形状に形成された正の屈折力をもつ第２レンズからなり、上記第２レンズ群は、物体側から順に配列された、両凸形状に形成された正の屈折力をもつ第３レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状にそれぞれ形成されかつ全体として負の屈折力をもつように接合された正の屈折力をもつ第４レンズ及び負の屈折力をもつ第５レンズ、両凸形状に形成された正の屈折力をもつ第６レンズからなり、第１レンズは、ガラスレンズの曲率半径が小さい方の面に対して樹脂材料からなる樹脂層を接合すると共に樹脂層に対して周辺部に向かうに連れて負の屈折力が弱くなる形状に非球面が形成されたハイブリッドレンズであり、第１レンズのアッベ数をν１、第２レンズのアッベ数をν２、第１レンズと第２レンズとの光軸方向における間隔をＤ２、広角端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｗ、第１レンズのガラスレンズと樹脂層が接合される面の曲率半径をＲ２ａ、第１レンズの非球面が形成される面の曲率半径をＲ２とするとき、
次の３つの条件式、
ν１−ν２＞１０
Ｄ２／ｆｗ＞０．２
１＜│Ｒ２ａ／Ｒ２│＜１．５
を満足する、ことを特徴としている。
この構成によれば、２つのレンズ群でかつ６枚のレンズにより構成され、良好な光学性能が得られると共に、全長が短くなり、カメラ収納時（沈胴時）のサイズも小さくでき、小型化、薄型化を達成できる。
特に、条件式（ν１−ν２＞１０）を満たすことにより、色収差を良好に補正することができ、条件式（Ｄ２／ｆｗ＞０．２）を満たすことにより、球面収差を良好に補正することができる。
また、第１レンズを、ガラスレンズの曲率半径が小さい方の面に対して樹脂材料からなる樹脂層を接合すると共に樹脂層に対して周辺部に向かうに連れて負の屈折力が弱くなる形状に非球面が形成されたハイブリッドレンズとすることにより、仮にガラス材料あるいは樹脂材料（プラスチック）だけで非球面をもつ第１レンズを形成すると使用できるガラス材料あるいは樹脂材料の種類が限られてしまうが、このようにガラスレンズに樹脂層を施すと共に樹脂層に非球面を形成することにより、ベースとなるガラスレンズとして種々のガラス材料を用いることができ、低コスト化を達成しつつ、特に、色収差、歪曲収差、非点収差を良好に補正することができる。
さらに、条件式（１＜│Ｒ２ａ／Ｒ２│＜１．５）を満足することにより、第１レンズにおける樹脂層の形状が、温度変化に応じてあるいは吸水状態等に応じて変化するのを防止して、非球面を高精度に形成でき、諸収差を良好に補正することができると共に生産性を向上させることができる。
次の３つの条件式、
ν１−ν２＞１０
Ｄ２／ｆｗ＞０．２
１＜│Ｒ２ａ／Ｒ２│＜１．５
を満足する、ことを特徴としている。
この構成によれば、２つのレンズ群でかつ６枚のレンズにより構成され、良好な光学性能が得られると共に、全長が短くなり、カメラ収納時（沈胴時）のサイズも小さくでき、小型化、薄型化を達成できる。
特に、条件式（ν１−ν２＞１０）を満たすことにより、色収差を良好に補正することができ、条件式（Ｄ２／ｆｗ＞０．２）を満たすことにより、球面収差を良好に補正することができる。
また、第１レンズを、ガラスレンズの曲率半径が小さい方の面に対して樹脂材料からなる樹脂層を接合すると共に樹脂層に対して周辺部に向かうに連れて負の屈折力が弱くなる形状に非球面が形成されたハイブリッドレンズとすることにより、仮にガラス材料あるいは樹脂材料（プラスチック）だけで非球面をもつ第１レンズを形成すると使用できるガラス材料あるいは樹脂材料の種類が限られてしまうが、このようにガラスレンズに樹脂層を施すと共に樹脂層に非球面を形成することにより、ベースとなるガラスレンズとして種々のガラス材料を用いることができ、低コスト化を達成しつつ、特に、色収差、歪曲収差、非点収差を良好に補正することができる。
さらに、条件式（１＜│Ｒ２ａ／Ｒ２│＜１．５）を満足することにより、第１レンズにおける樹脂層の形状が、温度変化に応じてあるいは吸水状態等に応じて変化するのを防止して、非球面を高精度に形成でき、諸収差を良好に補正することができると共に生産性を向上させることができる。
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、広角端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｗとするとき、次の２つの条件式、
０．５＜ｆ２／│ｆ１│＜１．３
１．２５＜│ｆ１│／ｆｗ＜２．５
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、特に２．５〜３倍程度の変倍比が達成され、歪曲収差、倍率色収差、球面収差、非点収差が効率良く補正されて良好な光学性能が得られると共に、十分なテレセントリック性が得られて、特に小型化、薄型化を達成できる。
０．５＜ｆ２／│ｆ１│＜１．３
１．２５＜│ｆ１│／ｆｗ＜２．５
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、特に２．５〜３倍程度の変倍比が達成され、歪曲収差、倍率色収差、球面収差、非点収差が効率良く補正されて良好な光学性能が得られると共に、十分なテレセントリック性が得られて、特に小型化、薄型化を達成できる。
上記構成において、第４レンズのアッベ数をν４、第５レンズのアッベ数をν５、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２つの条件式、
ν４＞ν５
１．０＜Ｒ７／Ｒ９＜３．０
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、諸収差、特に色収差、球面収差を良好に補正することができる。
ν４＞ν５
１．０＜Ｒ７／Ｒ９＜３．０
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、諸収差、特に色収差、球面収差を良好に補正することができる。
上記構成において、第３レンズは、ガラスレンズに対して樹脂材料からなる樹脂層を接合すると共に樹脂層に対して非球面が形成されたハイブリッドレンズである、構成を採用することができる。
この構成によれば、仮にガラス材料あるいは樹脂材料（プラスチック）だけで非球面をもつ第３レンズを形成すると、使用できるガラス材料あるいは樹脂材料の種類が限られてしまうが、このようにガラスレンズに樹脂層を施して、この樹脂層に非球面を形成することにより、ベースとなるガラスレンズとして種々のガラス材料を用いることができ、低コスト化を達成しつつ、色収差を良好に補正できる。
この構成によれば、仮にガラス材料あるいは樹脂材料（プラスチック）だけで非球面をもつ第３レンズを形成すると、使用できるガラス材料あるいは樹脂材料の種類が限られてしまうが、このようにガラスレンズに樹脂層を施して、この樹脂層に非球面を形成することにより、ベースとなるガラスレンズとして種々のガラス材料を用いることができ、低コスト化を達成しつつ、色収差を良好に補正できる。
上記構成において、樹脂層は、第３レンズの曲率半径が小さい方の面に接合されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、諸収差、特に、球面収差を良好に補正することができる。
この構成によれば、諸収差、特に、球面収差を良好に補正することができる。
上記構成において、第３レンズの樹脂層に形成された非球面は、周辺部に向かうに連れて正の屈折力が弱くなる形状に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、諸収差、特に、球面収差を良好に補正することができる。
この構成によれば、諸収差、特に、球面収差を良好に補正することができる。
上記構成において、第３レンズに関し、ガラスレンズと樹脂層が接合される面の曲率半径をＲ５ａ、非球面が形成される面の曲率半径をＲ５とするとき、次の条件式、
０．７＜│Ｒ５ａ／Ｒ５│＜２．０
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３レンズにおける樹脂層の形状が、温度変化に応じてあるいは吸水状態等に応じて変化するのを防止して、非球面を高精度に形成でき、諸収差を良好に補正することができると共に、生産性を向上させることができる。
０．７＜│Ｒ５ａ／Ｒ５│＜２．０
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３レンズにおける樹脂層の形状が、温度変化に応じてあるいは吸水状態等に応じて変化するのを防止して、非球面を高精度に形成でき、諸収差を良好に補正することができると共に、生産性を向上させることができる。
上記構成において、第６レンズは、ガラスレンズに対して樹脂材料からなる樹脂層を接合すると共に樹脂層に対して非球面が形成されたハイブリッドレンズである、構成を採用することができる。
この構成によれば、仮にガラス材料あるいは樹脂材料（プラスチック）だけで非球面をもつ第６レンズを形成すると、使用できるガラス材料あるいは樹脂材料の種類が限られてしまうが、このようにガラスレンズに樹脂層を施して、この樹脂層に非球面を形成することにより、ベースとなるガラスレンズとして種々のガラス材料を用いることができ、低コスト化を達成しつつ、色収差を良好に補正できる。
この構成によれば、仮にガラス材料あるいは樹脂材料（プラスチック）だけで非球面をもつ第６レンズを形成すると、使用できるガラス材料あるいは樹脂材料の種類が限られてしまうが、このようにガラスレンズに樹脂層を施して、この樹脂層に非球面を形成することにより、ベースとなるガラスレンズとして種々のガラス材料を用いることができ、低コスト化を達成しつつ、色収差を良好に補正できる。
上記構成において、第６レンズの樹脂層に形成された非球面は、周辺部に向かうに連れて正の屈折力が弱くなる形状に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、諸収差、特に、非点収差、コマ収差を良好に補正することができる。
この構成によれば、諸収差、特に、非点収差、コマ収差を良好に補正することができる。
上記構成において、第６レンズに関し、ガラスレンズと樹脂層が接合される面の曲率半径をＲ１１ａ、非球面が形成される面の曲率半径をＲ１１とするとき、次の条件式、
０．５＜│Ｒ１１ａ／Ｒ１１│＜２．０
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６レンズにおける樹脂層の形状が、温度変化に応じてあるいは吸水状態等に応じて変化するのを防止して、非球面を高精度に形成でき、諸収差を良好に補正することができると共に、生産性を向上させることができる。
０．５＜│Ｒ１１ａ／Ｒ１１│＜２．０
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６レンズにおける樹脂層の形状が、温度変化に応じてあるいは吸水状態等に応じて変化するのを防止して、非球面を高精度に形成でき、諸収差を良好に補正することができると共に、生産性を向上させることができる。
上記構成をなす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、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。
特に、約２．５〜３倍程度のズーム倍率を有し、撮影時のレンズ系全長（第１レンズ群の前面〜像面）が３５ｍｍ以下であるが故に小型化が行え、各レンズ群の光軸上間隔（第１レンズ群の厚み＋第２レンズ群の厚み）の合計寸法が１２ｍｍ以下であるが故に収納時の小型化及び薄型化が行え、バックフォーカスが５ｍｍ以上であるが故にローパスフィルタ等を容易に配置でき、広角端でのＦナンバーが３．２程度と明るく、歪曲収差が│５％│以下で諸収差が良好に補正されて光学性能が高く、高画素撮像素子に好適なズームレンズを得ることができる。
特に、約２．５〜３倍程度のズーム倍率を有し、撮影時のレンズ系全長（第１レンズ群の前面〜像面）が３５ｍｍ以下であるが故に小型化が行え、各レンズ群の光軸上間隔（第１レンズ群の厚み＋第２レンズ群の厚み）の合計寸法が１２ｍｍ以下であるが故に収納時の小型化及び薄型化が行え、バックフォーカスが５ｍｍ以上であるが故にローパスフィルタ等を容易に配置でき、広角端でのＦナンバーが３．２程度と明るく、歪曲収差が│５％│以下で諸収差が良好に補正されて光学性能が高く、高画素撮像素子に好適な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は、本発明に係るズームレンズの一実施形態を示す基本構成図である。この実施形態に係る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もつ第１レンズ群（Ｉ）と、全体として正の屈折力をもつ第２レンズ群（ＩＩ）とが、順次に配列されている。
図１は、本発明に係るズームレンズの一実施形態を示す基本構成図である。この実施形態に係る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もつ第１レンズ群（Ｉ）と、全体として正の屈折力をもつ第２レンズ群（ＩＩ）とが、順次に配列されている。
第１レンズ群（Ｉ）は、物体側から順に配列された、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、物体側から順に配列された、正の屈折力をもつ第３レンズ３と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状にそれぞれ形成されかつ全体として負の屈折力をもつように接合された正の屈折力をもつ第４レンズ及び負の屈折力をもつ第５レンズ５と、正の屈折力をもつ第６レンズ６と、により形成されている。
第２レンズ群（ＩＩ）は、物体側から順に配列された、正の屈折力をもつ第３レンズ３と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状にそれぞれ形成されかつ全体として負の屈折力をもつように接合された正の屈折力をもつ第４レンズ及び負の屈折力をもつ第５レンズ５と、正の屈折力をもつ第６レンズ６と、により形成されている。
この配列構成において、第２レンズ群（ＩＩ）（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７，８が配置され、第２レンズ群（ＩＩ）（第６レンズ６）とガラスフィルタ７との間には、光路を開閉するシャッタ（不図示）が配置されるようになっている。また、第２レンズ群（ＩＩ）を保持する保持枠の最も物体側に位置する外縁部、すなわち、第３レンズ３の周りに位置する外縁部により開口絞りが画定されるようになっている。
上記構成において、第２レンズ群（ＩＩ）は、光軸方向Ｌにおいて、像面側から物体側に移動して広角端から望遠端への変倍を行い、第１レンズ群（Ｉ）は、この変倍に伴う像面の変動を補正して焦点調整（合焦）を行うようになっている。
このように、ズームレンズが、２つのレンズ群（Ｉ，ＩＩ）でかつ６枚のレンズ１〜６により構成されているため、良好な光学性能が得られると共に、全長が短くなり、カメラ収納時（沈胴時）のサイズも小さくでき、小型化、薄型化を達成できる。
このように、ズームレンズが、２つのレンズ群（Ｉ，ＩＩ）でかつ６枚のレンズ１〜６により構成されているため、良好な光学性能が得られると共に、全長が短くなり、カメラ収納時（沈胴時）のサイズも小さくでき、小型化、薄型化を達成できる。
ここで、第１レンズ群（Ｉ）の焦点距離を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全系の焦点距離をｆｗ、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔ、中間領域におけるレンズ全系の焦点距離をｆｍで表す。
また、第１レンズ１ないし第６レンズ６、並びにガラスフィルタ７，８においては、図１に示すように、物体側及び像面側のそれぞれの面をＳｉ（ｉ＝１〜１５）、それぞれの面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜１５）、ｄ線に対する屈折率をＮｉ及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜８）で表す。
さらに、第１レンズ１〜ガラスフィルタ８までのそれぞれの光軸方向Ｌにおける間隔（厚さ、空気間隔）を、Ｄｉ（ｉ＝１〜１４）、バックフォーカスをＢＦで表す。
また、第１レンズ１ないし第６レンズ６、並びにガラスフィルタ７，８においては、図１に示すように、物体側及び像面側のそれぞれの面をＳｉ（ｉ＝１〜１５）、それぞれの面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜１５）、ｄ線に対する屈折率をＮｉ及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜８）で表す。
さらに、第１レンズ１〜ガラスフィルタ８までのそれぞれの光軸方向Ｌにおける間隔（厚さ、空気間隔）を、Ｄｉ（ｉ＝１〜１４）、バックフォーカスをＢＦで表す。
第１レンズ１は、負の屈折力をもつように、物体側の面Ｓ１が凸状及び像面側の面Ｓ２ａが凹状をなすメニスカス形状に形成されたガラスレンズに対して、曲率半径の小さい側の面Ｓ２ａに樹脂材料からなる樹脂層を接合したハイブリッドレンズである。そして、樹脂層の像面側の面Ｓ２が非球面として形成されている。
尚、樹脂層に関して、屈折率をＮ１ａ、アッベ数をν１ａ、光軸方向Ｌにおける厚みをＤ１ａで表す。
このように、ガラスレンズに樹脂層を施し、この樹脂層に非球面を形成することにより、仮にガラス材料あるいは樹脂材料（プラスチック）だけで非球面をもつ第１レンズを形成すると、使用できるガラス材料あるいは樹脂材料の種類が限られてしまうが、ベースとなるガラスレンズとして種々のガラス材料を用いることができる。したがって、コストをさらに低減でき、色収差をさらに良好に補正することができる。
ここで、樹脂層は、第１レンズ１の曲率半径が小さい方の面Ｓ２ａに接合され、又、樹脂層に形成された非球面Ｓ２は、周辺部に向かうに連れて負の屈折力が弱くなる形状に形成されているため、諸収差、特に歪曲収差、非点収差を効率良く補正することができる。
尚、樹脂層に関して、屈折率をＮ１ａ、アッベ数をν１ａ、光軸方向Ｌにおける厚みをＤ１ａで表す。
このように、ガラスレンズに樹脂層を施し、この樹脂層に非球面を形成することにより、仮にガラス材料あるいは樹脂材料（プラスチック）だけで非球面をもつ第１レンズを形成すると、使用できるガラス材料あるいは樹脂材料の種類が限られてしまうが、ベースとなるガラスレンズとして種々のガラス材料を用いることができる。したがって、コストをさらに低減でき、色収差をさらに良好に補正することができる。
ここで、樹脂層は、第１レンズ１の曲率半径が小さい方の面Ｓ２ａに接合され、又、樹脂層に形成された非球面Ｓ２は、周辺部に向かうに連れて負の屈折力が弱くなる形状に形成されているため、諸収差、特に歪曲収差、非点収差を効率良く補正することができる。
第２レンズ２は、ガラス材料を用いて、正の屈折力をもつように、物体側の面Ｓ３が凸状及び像面側の面Ｓ４が凹状をなすメニスカス形状に形成され、又、面Ｓ３，Ｓ４は共に球面として形成されている。
第３レンズ３は、ガラス材料を用いて、正の屈折力をもつように、物体側の面Ｓ５が凸状及び像面側の面Ｓ６が凸状をなす両凸形状に形成され、又、物体側の面Ｓ５が非球面及び像面側の面Ｓ６が球面として形成されている。ここでは、非球面Ｓ５を設けたことにより、特に、球面収差を良好に補正することができる。
第４レンズ４は、ガラス材料を用いて、正の屈折力をもつように、物体側の面Ｓ７が凸状及び像面側の面Ｓ８が凹状をなすメニスカス形状に形成され、又、面Ｓ７，Ｓ８は共に球面として形成されている。
第５レンズ５は、ガラス材料を用いて、負の屈折力をもつように、物体側の面Ｓ８が凸状及び像面側の面Ｓ９が凹状をなすメニスカス形状に形成され、又、面Ｓ８，Ｓ９は共に球面として形成されている。
そして、第４レンズ４と第５レンズ５とは、同一の曲率半径Ｒ８をなす面Ｓ８にて接合された接合レンズとして形成され、全体として負の屈折力をもつように、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなしている。
第５レンズ５は、ガラス材料を用いて、負の屈折力をもつように、物体側の面Ｓ８が凸状及び像面側の面Ｓ９が凹状をなすメニスカス形状に形成され、又、面Ｓ８，Ｓ９は共に球面として形成されている。
そして、第４レンズ４と第５レンズ５とは、同一の曲率半径Ｒ８をなす面Ｓ８にて接合された接合レンズとして形成され、全体として負の屈折力をもつように、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなしている。
第６レンズ６は、ガラス材料を用いて、正の屈折力をもつように、物体側の面Ｓ１０が凸状及び像面側の面Ｓ１１が凸状をなす両凸形状に形成され、又、物体側の面Ｓ１０が球面及び像面側の面Ｓ１１が非球面に形成されている。ここでは、非球面Ｓ１１を設けたことにより、特に、非点収差、コマ収差を良好に補正することができる。
ここで、非球面を表す式としては、次式で規定される。
Ｚ＝Ｃｙ２／［１＋（１−εＣ２ｙ２）１／２］＋Ｄｙ４＋Ｅｙ６＋Ｆｙ８＋Ｇｙ１０＋Ｈｙ１２、ただし、Ｚ：非球面の頂点における接平面から、光軸Ｘからの高さがｙの非球面上の点までの距離、ｙ：光軸Ｌ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，Ｈ：非球面係数である。
Ｚ＝Ｃｙ２／［１＋（１−εＣ２ｙ２）１／２］＋Ｄｙ４＋Ｅｙ６＋Ｆｙ８＋Ｇｙ１０＋Ｈｙ１２、ただし、Ｚ：非球面の頂点における接平面から、光軸Ｘからの高さがｙの非球面上の点までの距離、ｙ：光軸Ｌ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，Ｈ：非球面係数である。
また、上記構成において、第１レンズ群（Ｉ）及び第２レンズ群（ＩＩ）は、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、広角端におけるレンズ全系の焦点距離ｆｗが、次の条件式（１）、（２）
（１） ０．５＜ｆ２／│ｆ１│＜１．３
（２） １．２５＜│ｆ１│／ｆｗ＜２．５
を満足するように構成されている。
条件式（１）は、第１レンズ群（Ｉ）と第２レンズ群（ＩＩ）との適切な焦点距離の比を定めたものであり、上限値を超えると、特に歪曲収差、倍率色収差が大きくなって補正が困難になり、一方、下限値を超えると、２．５〜３倍程度の変倍比を達成するのが困難になる。
条件式（２）は、第１レンズ群（Ｉ）の適切な焦点距離を定めたものであり、上限値を越えると、２．５〜３倍程度の変倍比を達成するにはレンズの全長を長くする必要があり、又、広角端での最外角光線が光軸Ｌから離れるため第１レンズ１の外径が大きくなって、薄型化及び小型化が困難になり、一方、下限値を越えると、特に球面収差、非点収差の補正が困難になる。
すなわち、条件式（１），（２）を満たすことにより、２．５〜３倍程度の変倍比が達成され、歪曲収差、倍率色収差、球面収差、非点収差が効率良く補正されて良好な光学性能が得られると共に、十分なテレセントリック性が得られて、特に小型化、薄型化を達成できる。
（１） ０．５＜ｆ２／│ｆ１│＜１．３
（２） １．２５＜│ｆ１│／ｆｗ＜２．５
を満足するように構成されている。
条件式（１）は、第１レンズ群（Ｉ）と第２レンズ群（ＩＩ）との適切な焦点距離の比を定めたものであり、上限値を超えると、特に歪曲収差、倍率色収差が大きくなって補正が困難になり、一方、下限値を超えると、２．５〜３倍程度の変倍比を達成するのが困難になる。
条件式（２）は、第１レンズ群（Ｉ）の適切な焦点距離を定めたものであり、上限値を越えると、２．５〜３倍程度の変倍比を達成するにはレンズの全長を長くする必要があり、又、広角端での最外角光線が光軸Ｌから離れるため第１レンズ１の外径が大きくなって、薄型化及び小型化が困難になり、一方、下限値を越えると、特に球面収差、非点収差の補正が困難になる。
すなわち、条件式（１），（２）を満たすことにより、２．５〜３倍程度の変倍比が達成され、歪曲収差、倍率色収差、球面収差、非点収差が効率良く補正されて良好な光学性能が得られると共に、十分なテレセントリック性が得られて、特に小型化、薄型化を達成できる。
また、上記構成において、第２レンズ群（ＩＩ）の一部をなす接合レンズすなわち第４レンズ４及び第５レンズ５については、第４レンズ４のアッベ数ν４、第５レンズ５のアッベ数ν５、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、次の条件式（３）、（４）
（３） ν４＞ν５
（４） １．０＜Ｒ７／Ｒ９＜３．０
を満足するように構成されている。
条件式（３）は、第４レンズ４と第５レンズ５とのアッベ数の関係を規定するものであり、条件式（３）を満たすことにより、特に色収差を良好に補正することができる。
条件式（４）は、接合レンズの物体側及び像面側の両面における曲率半径の関係を規定するものであり、条件式（４）を満たすことにより、特に球面収差を良好に補正することができる。
（３） ν４＞ν５
（４） １．０＜Ｒ７／Ｒ９＜３．０
を満足するように構成されている。
条件式（３）は、第４レンズ４と第５レンズ５とのアッベ数の関係を規定するものであり、条件式（３）を満たすことにより、特に色収差を良好に補正することができる。
条件式（４）は、接合レンズの物体側及び像面側の両面における曲率半径の関係を規定するものであり、条件式（４）を満たすことにより、特に球面収差を良好に補正することができる。
また、上記構成において、第１レンズ群（Ｉ）を構成する第１レンズ１及び第２レンズ２は、第１レンズ１のアッベ数ν１、第２レンズ２のアッベ数ν２、第１レンズ１と第２レンズ２との光軸方向Ｌにおける間隔Ｄ２、広角端におけるレンズ全系の焦点距離ｆｗが、次の条件式（５）、（６）
（５）ν１−ν２＞１０
（６）Ｄ２／ｆｗ＞０．２
を満足するように構成されている。
条件式（５）は、第１レンズ１と第２レンズ２とのアッベ数の関係を規定するものであり、条件式（５）を満たすことにより、特に、色収差を良好に補正することができる。
条件式（６）は、第１レンズ１と第２レンズ２との間隔を規定するものであり、特に、球面収差を良好に補正することができる。
（５）ν１−ν２＞１０
（６）Ｄ２／ｆｗ＞０．２
を満足するように構成されている。
条件式（５）は、第１レンズ１と第２レンズ２とのアッベ数の関係を規定するものであり、条件式（５）を満たすことにより、特に、色収差を良好に補正することができる。
条件式（６）は、第１レンズ１と第２レンズ２との間隔を規定するものであり、特に、球面収差を良好に補正することができる。
さらに、第１レンズ１に関しては、ガラスレンズと樹脂層が接合される面Ｓ２ａの曲率半径Ｒ２ａと非球面が形成される面Ｓ２の曲率半径Ｒ２とが、次の条件式（７）
（７）１＜│Ｒ２ａ／Ｒ２│＜１．５
を満足するように構成されている。
条件式（７）は、接合される面Ｓ２ａと非球面Ｓ２とのそれぞれの曲率半径の適切な比を規定したものであり、上限値を超えると、樹脂層の中心部の厚さに対して最も外側にある周辺部の厚さが著しく厚くなって、非球面の精度が悪化し、一方、下限値を超えると、樹脂層の中心部の厚さに対して最も外側にある周辺部の厚さが著しく薄くなって、非球面の精度が悪化する。また、この範囲を逸脱すると、温度あるいは吸水等により形状に変化を生じ、さらには、使用される材料の量も増えてコスト増加を招く。
したがって、条件式（７）を満たすことにより、第１レンズ１における樹脂層の形状が、温度変化に応じてあるいは吸水状態等に応じて変化するのを防止して、非球面Ｓ２を高精度に形成でき、諸収差を良好に補正することができると共に、生産性を向上させることができる。
（７）１＜│Ｒ２ａ／Ｒ２│＜１．５
を満足するように構成されている。
条件式（７）は、接合される面Ｓ２ａと非球面Ｓ２とのそれぞれの曲率半径の適切な比を規定したものであり、上限値を超えると、樹脂層の中心部の厚さに対して最も外側にある周辺部の厚さが著しく厚くなって、非球面の精度が悪化し、一方、下限値を超えると、樹脂層の中心部の厚さに対して最も外側にある周辺部の厚さが著しく薄くなって、非球面の精度が悪化する。また、この範囲を逸脱すると、温度あるいは吸水等により形状に変化を生じ、さらには、使用される材料の量も増えてコスト増加を招く。
したがって、条件式（７）を満たすことにより、第１レンズ１における樹脂層の形状が、温度変化に応じてあるいは吸水状態等に応じて変化するのを防止して、非球面Ｓ２を高精度に形成でき、諸収差を良好に補正することができると共に、生産性を向上させることができる。
この実施形態の具体的な数値による構成を、実施例１として以下に示す。実施例１において、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ｆ（ｆｗ，ｆｍ，ｆｔ）、光軸Ｌ上での面間隔Ｄ４，Ｄ１１に関する数値データは表４にそれぞれ示される。
尚、実施例１において、条件式（１）ないし（７）の数値データは、（１）ｆ２／│ｆ１│＝０．８２７、（２）│ｆ１│／ｆｗ＝１．８５３、（３）ν４＝３８．０＞ν５＝２３．８、（４）Ｒ７／Ｒ９＝１．２２１、（５）ν１−ν２＝１６．９、（６）Ｄ２／ｆｗ＝０．３２１、（７）│Ｒ２ａ／Ｒ２│＝１．２３１、となる。
尚、実施例１において、条件式（１）ないし（７）の数値データは、（１）ｆ２／│ｆ１│＝０．８２７、（２）│ｆ１│／ｆｗ＝１．８５３、（３）ν４＝３８．０＞ν５＝２３．８、（４）Ｒ７／Ｒ９＝１．２２１、（５）ν１−ν２＝１６．９、（６）Ｄ２／ｆｗ＝０．３２１、（７）│Ｒ２ａ／Ｒ２│＝１．２３１、となる。
また、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２、図３、図４に示されるような結果となる。尚、図２ないし図４において、ｄはｄ線による収差、ＦはＦ線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、又、ＳＣは正弦条件の不満足量を示し、さらに、ＤＳはサジタル平面での収差、ＤＴはメリジオナル平面での収差を示す。
以上述べたように、実施例１では、撮影時のレンズ系全長（第１レンズ群の前面Ｓ１〜像面）が２７．８３ｍｍ（広角端）〜２４．８３ｍｍ（中間）〜２５．９２ｍｍ（望遠端）、各レンズ群の光軸上間隔（第１レンズ群（Ｉ）の厚み＋第２レンズ群（ＩＩ）の厚み）の合計寸法が９．７０ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）が７．７０ｍｍ（広角端）〜１１．１９ｍｍ（中間）〜１４．７０ｍｍ（望遠端）、Ｆナンバーが３．２４（広角端）〜４．３１（中間）〜５．４２（望遠端）、歪曲収差が│５％│以下となり、諸収差が良好に補正されて光学性能が高く、高画素撮像素子に好適な薄型で小型のズームレンズが得られる。
図５は、本発明に係るズームレンズの他の実施形態を示す基本構成図である。この実施形態に係るズームレンズは、前述の図１に示す実施形態（実施例１）と同一の構成をなすものであるため、構成についての説明を省略する。
この実施形態の具体的な数値による構成を、実施例２として以下に示す。実施例２において、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ｆ（ｆｗ，ｆｍ，ｆｔ）、光軸Ｌ上での面間隔Ｄ４，Ｄ１１に関する数値データは表８にそれぞれ示される。
尚、実施例２において、条件式（１）ないし（７）の数値データは、（１）ｆ２／│ｆ１│＝０．８２５、（２）│ｆ１│／ｆｗ＝１．８５１、（３）ν４＝６４．２＞ν５＝３３．３、（４）Ｒ７／Ｒ９＝１．１３６、（５）ν１−ν２＝１６．９、（６）Ｄ２／ｆｗ＝０．３１３、（７）│Ｒ２ａ／Ｒ２│＝１．２３１、となる。
この実施形態の具体的な数値による構成を、実施例２として以下に示す。実施例２において、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ｆ（ｆｗ，ｆｍ，ｆｔ）、光軸Ｌ上での面間隔Ｄ４，Ｄ１１に関する数値データは表８にそれぞれ示される。
尚、実施例２において、条件式（１）ないし（７）の数値データは、（１）ｆ２／│ｆ１│＝０．８２５、（２）│ｆ１│／ｆｗ＝１．８５１、（３）ν４＝６４．２＞ν５＝３３．３、（４）Ｒ７／Ｒ９＝１．１３６、（５）ν１−ν２＝１６．９、（６）Ｄ２／ｆｗ＝０．３１３、（７）│Ｒ２ａ／Ｒ２│＝１．２３１、となる。
また、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、ｄはｄ線による収差、ＦはＦ線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、又、ＳＣは正弦条件の不満足量を示し、さらに、ＤＳはサジタル平面での収差、ＤＴはメリジオナル平面での収差を示す。
以上述べたように、実施例２では、撮影時のレンズ系全長（第１レンズ群の前面Ｓ１〜像面）が３４．５９ｍｍ（広角端）〜３０．７７ｍｍ（中間）〜３２．４６ｍｍ（望遠端）、各レンズ群の光軸上間隔（第１レンズ群（Ｉ）の厚み＋第２レンズ群（ＩＩ）の厚み）の合計寸法が１１．６３ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）が９．７８ｍｍ（広角端）〜１４．５３ｍｍ（中間）〜１９．２８ｍｍ（望遠端）、Ｆナンバーが３．２５（広角端）〜４．４２（中間）〜５．６１（望遠端）、歪曲収差が│５％│以下となり、諸収差が良好に補正されて光学性能が高く、高画素撮像素子に好適な薄型で小型のズームレンズが得られる。
図９は、本発明に係るズームレンズのさらに他の実施形態を示す基本構成図である。この実施形態に係るズームレンズは、第３レンズ３をハイブリッドレンズにした以外は、前述の図１に示す実施形態（実施例１）と同一の構成をなすものである。したがって、前述の図１に示す実施形態と同一の構成については説明を省略する。
すなわち、第３レンズ３は、図９に示すように、正の屈折力をもつように、物体側の面Ｓ５ａが凸状及び像面側の面Ｓ６が凸状をなす両凸形状に形成されたガラスレンズに対して、曲率半径の小さい側の面Ｓ５ａに樹脂材料からなる樹脂層を接合したハイブリッドレンズである。そして、樹脂層の物体側の面Ｓ５が非球面として形成されている。
尚、樹脂層に関して、屈折率をＮ３ａ、アッベ数をν３ａ、光軸方向Ｌにおける厚みをＤ５ａで表す。
尚、樹脂層に関して、屈折率をＮ３ａ、アッベ数をν３ａ、光軸方向Ｌにおける厚みをＤ５ａで表す。
このように、ガラスレンズに樹脂層を施し、この樹脂層に非球面を形成することにより、仮にガラス材料あるいは樹脂材料（プラスチック）だけで非球面をもつ第３レンズを形成すると、使用できるガラス材料あるいは樹脂材料の種類が限られてしまうが、ベースとなるガラスレンズとして種々のガラス材料を用いることができる。したがって、コストをさらに低減でき、色収差をさらに良好に補正することができる。
ここで、樹脂層は、第３レンズ３の曲率半径が小さい方の面Ｓ５ａに接合され、又、樹脂層に形成された非球面Ｓ５は、周辺部に向かうに連れて正の屈折力が弱くなる形状に形成されているため、諸収差、特に球面収差を効率良く補正することができる。
さらに、第３レンズ３に関しては、ガラスレンズと樹脂層が接合される面Ｓ５ａの曲率半径Ｒ５ａと非球面が形成される面Ｓ５の曲率半径Ｒ５とが、次の条件式（８）
（８）０．７＜│Ｒ５ａ／Ｒ５│＜２．０
を満足するように構成されている。
条件式（８）は、接合される面Ｓ５ａと非球面Ｓ５とのそれぞれの曲率半径の適切な非を規定したものであり、上限値を超えると、樹脂層の中心部の厚さに対して最も外側にある周辺部の厚さが著しく薄くなって、非球面の精度が悪化し、一方、下限値を超えると、樹脂層の中心部の厚さに対して最も外側にある周辺部の厚さが著しく厚くなって、非球面の精度が悪化する。また、この範囲を逸脱すると、温度あるいは吸水等により形状に変化を生じ、さらには、使用される材料の量も増えてコスト増加を招く。
したがって、条件式（８）を満たすことにより、第３レンズ３における樹脂層の形状が、温度変化に応じてあるいは吸水状態等に応じて変化するのを防止して、非球面Ｓ５を高精度に形成でき、諸収差を良好に補正することができると共に、生産性を向上させることができる。
（８）０．７＜│Ｒ５ａ／Ｒ５│＜２．０
を満足するように構成されている。
条件式（８）は、接合される面Ｓ５ａと非球面Ｓ５とのそれぞれの曲率半径の適切な非を規定したものであり、上限値を超えると、樹脂層の中心部の厚さに対して最も外側にある周辺部の厚さが著しく薄くなって、非球面の精度が悪化し、一方、下限値を超えると、樹脂層の中心部の厚さに対して最も外側にある周辺部の厚さが著しく厚くなって、非球面の精度が悪化する。また、この範囲を逸脱すると、温度あるいは吸水等により形状に変化を生じ、さらには、使用される材料の量も増えてコスト増加を招く。
したがって、条件式（８）を満たすことにより、第３レンズ３における樹脂層の形状が、温度変化に応じてあるいは吸水状態等に応じて変化するのを防止して、非球面Ｓ５を高精度に形成でき、諸収差を良好に補正することができると共に、生産性を向上させることができる。
この実施形態の具体的な数値による構成を、実施例３として以下に示す。実施例３において、主な仕様諸元は表９に、種々の数値データ（設定値）は表１０に、非球面に関する数値データは表１１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ｆ（ｆｗ，ｆｍ，ｆｔ）、光軸Ｌ上での面間隔Ｄ４，Ｄ１１に関する数値データは表１２にそれぞれ示される。
尚、実施例３において、条件式（１）ないし（８）の数値データは、（１）ｆ２／│ｆ１│＝０．８２５、（２）│ｆ１│／ｆｗ＝１．８５１、（３）ν４＝６４．２＞ν５＝３３．３、（４）Ｒ７／Ｒ９＝１．１３６、（５）ν１−ν２＝１６．９、（６）Ｄ２／ｆｗ＝０．３１３、（７）│Ｒ２ａ／Ｒ２│＝１．２３１、（８）│Ｒ５ａ／Ｒ５│＝１．００、となる。
尚、実施例３において、条件式（１）ないし（８）の数値データは、（１）ｆ２／│ｆ１│＝０．８２５、（２）│ｆ１│／ｆｗ＝１．８５１、（３）ν４＝６４．２＞ν５＝３３．３、（４）Ｒ７／Ｒ９＝１．１３６、（５）ν１−ν２＝１６．９、（６）Ｄ２／ｆｗ＝０．３１３、（７）│Ｒ２ａ／Ｒ２│＝１．２３１、（８）│Ｒ５ａ／Ｒ５│＝１．００、となる。
また、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１０、図１１、図１２に示されるような結果となる。尚、図１０ないし図１２において、ｄはｄ線による収差、ＦはＦ線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、又、ＳＣは正弦条件の不満足量を示し、さらに、ＤＳはサジタル平面での収差、ＤＴはメリジオナル平面での収差を示す。
以上述べたように、実施例３では、撮影時のレンズ系全長（第１レンズ群の前面Ｓ１〜像面）が３４．５９ｍｍ（広角端）〜３０．７７ｍｍ（中間）〜３２．４６ｍｍ（望遠端）、各レンズ群の光軸上間隔（第１レンズ群（Ｉ）の厚み＋第２レンズ群（ＩＩ）の厚み）の合計寸法が１１．６３ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）が９．７８ｍｍ（広角端）〜１４．５３ｍｍ（中間）〜１９．２８ｍｍ（望遠端）、Ｆナンバーが３．２５（広角端）〜４．４２（中間）〜５．６０（望遠端）、歪曲収差が│５％│以下となり、諸収差が良好に補正されて光学性能が高く、高画素撮像素子に好適な薄型で小型のズームレンズが得られる。
図１３は、本発明に係るズームレンズのさらに他の実施形態を示す基本構成図である。この実施形態に係るズームレンズは、第６レンズ６をハイブリッドレンズにした以外は、前述の図１に示す実施形態（実施例１）と同一の構成をなすものである。したがって、前述の図１に示す実施形態と同一の構成については説明を省略する。
すなわち、第６レンズ６は、図１３に示すように、正の屈折力をもつように、物体側の面Ｓ１０が凸状及び像面側の面Ｓ１１ａが凸状をなす両凸形状に形成されたガラスレンズに対して、像面側の面Ｓ１１ａに樹脂材料からなる樹脂層を接合したハイブリッドレンズである。そして、樹脂層の像面側の面Ｓ１１が非球面として形成されている。
尚、樹脂層に関して、屈折率をＮ６ａ、アッベ数をν６ａ、光軸方向Ｌにおける厚みをＤ１０ａで表す。
尚、樹脂層に関して、屈折率をＮ６ａ、アッベ数をν６ａ、光軸方向Ｌにおける厚みをＤ１０ａで表す。
このように、ガラスレンズに樹脂層を施し、この樹脂層に非球面を形成することにより、仮にガラス材料あるいは樹脂材料（プラスチック）だけで非球面をもつ第６レンズを形成すると、使用できるガラス材料あるいは樹脂材料の種類が限られてしまうが、ベースとなるガラスレンズとして種々のガラス材料を用いることができる。したがって、コストをさらに低減でき、色収差をさらに良好に補正することができる。
ここで、樹脂層は、第６レンズ６の像面側の面Ｓ１１ａに接合され、又、樹脂層に形成された非球面Ｓ１１は、周辺部に向かうに連れて正の屈折力が弱くなる形状に形成されているため、諸収差、特に非点収差、コマ収差を効率良く補正することができる。
さらに、第６レンズ６に関しては、ガラスレンズと樹脂層が接合される面Ｓ１１ａの曲率半径Ｒ１１ａと非球面が形成される面Ｓ１１の曲率半径Ｒ１１とが、次の条件式（９）
（９）０．５＜│Ｒ１１ａ／Ｒ１１│＜２．０
を満足するように構成されている。
条件式（９）は、接合される面Ｓ１１ａと非球面Ｓ１１とのそれぞれの曲率半径の適切な比を規定したものであり、上限値を超えると、樹脂層の中心部の厚さに対して最も外側にある周辺部の厚さが著しく薄くなって、非球面の精度が悪化し、一方、下限値を超えると、樹脂層の中心部の厚さに対して最も外側にある周辺部の厚さが著しく厚くなって、非球面の精度が悪化する。また、この範囲を逸脱すると、温度あるいは吸水等により形状に変化を生じ、さらには、使用される材料の量も増えてコスト増加を招く。
したがって、条件式（９）を満たすことにより、第６レンズ６における樹脂層の形状が、温度変化に応じてあるいは吸水状態等に応じて変化するのを防止して、非球面Ｓ１１を高精度に形成でき、諸収差を良好に補正することができると共に、生産性を向上させることができる。
（９）０．５＜│Ｒ１１ａ／Ｒ１１│＜２．０
を満足するように構成されている。
条件式（９）は、接合される面Ｓ１１ａと非球面Ｓ１１とのそれぞれの曲率半径の適切な比を規定したものであり、上限値を超えると、樹脂層の中心部の厚さに対して最も外側にある周辺部の厚さが著しく薄くなって、非球面の精度が悪化し、一方、下限値を超えると、樹脂層の中心部の厚さに対して最も外側にある周辺部の厚さが著しく厚くなって、非球面の精度が悪化する。また、この範囲を逸脱すると、温度あるいは吸水等により形状に変化を生じ、さらには、使用される材料の量も増えてコスト増加を招く。
したがって、条件式（９）を満たすことにより、第６レンズ６における樹脂層の形状が、温度変化に応じてあるいは吸水状態等に応じて変化するのを防止して、非球面Ｓ１１を高精度に形成でき、諸収差を良好に補正することができると共に、生産性を向上させることができる。
この実施形態の具体的な数値による構成を、実施例４として以下に示す。実施例４において、主な仕様諸元は表１３に、種々の数値データ（設定値）は表１４に、非球面に関する数値データは表１５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ｆ（ｆｗ，ｆｍ，ｆｔ）、光軸Ｌ上での面間隔Ｄ４，Ｄ１１に関する数値データは表１６にそれぞれ示される。
尚、実施例４において、条件式（１）ないし（７），（９）の数値データは、（１）ｆ２／│ｆ１│＝０．８２４、（２）│ｆ１│／ｆｗ＝１．８５１、（３）ν４＝６４．２＞ν５＝３３．３、（４）Ｒ７／Ｒ９＝１．１３６、（５）ν１−ν２＝１６．９、（６）Ｄ２／ｆｗ＝０．３１３、（７）│Ｒ２ａ／Ｒ２│＝１．２３１、（９）│Ｒ１１ａ／Ｒ１１│＝１．００、となる。
尚、実施例４において、条件式（１）ないし（７），（９）の数値データは、（１）ｆ２／│ｆ１│＝０．８２４、（２）│ｆ１│／ｆｗ＝１．８５１、（３）ν４＝６４．２＞ν５＝３３．３、（４）Ｒ７／Ｒ９＝１．１３６、（５）ν１−ν２＝１６．９、（６）Ｄ２／ｆｗ＝０．３１３、（７）│Ｒ２ａ／Ｒ２│＝１．２３１、（９）│Ｒ１１ａ／Ｒ１１│＝１．００、となる。
また、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１４、図１５、図１６に示されるような結果となる。尚、図１４ないし図１６において、ｄはｄ線による収差、ＦはＦ線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、又、ＳＣは正弦条件の不満足量を示し、さらに、ＤＳはサジタル平面での収差、ＤＴはメリジオナル平面での収差を示す。
以上述べたように、実施例４では、撮影時のレンズ系全長（第１レンズ群の前面Ｓ１〜像面）が３４．５９ｍｍ（広角端）〜３０．７７ｍｍ（中間）〜３２．４６ｍｍ（望遠端）、各レンズ群の光軸上間隔（第１レンズ群（Ｉ）の厚み＋第２レンズ群（ＩＩ）の厚み）の合計寸法が１１．６３ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）が９．７８ｍｍ（広角端）〜１４．５３ｍｍ（中間）〜１９．２８ｍｍ（望遠端）、Ｆナンバーが３．２５（広角端）〜４．４２（中間）〜５．６０（望遠端）、歪曲収差が│５％│以下となり、諸収差が良好に補正されて光学性能が高く、高画素撮像素子に好適な薄型で小型のズームレンズが得られる。
図１７は、本発明に係るズームレンズのさらに他の実施形態を示す基本構成図である。この実施形態に係るズームレンズは、第３レンズ３及び第６レンズ６をハイブリッドレンズにした以外は、前述の図１に示す実施形態（実施例１）と同一の構成をなすものであり、前述の図１に示す実施形態（実施例１）に対して、前述の図９に示す実施形態（実施例３）及び図１３に示す実施形態（実施例４）を採用したものであるため、構成については説明を省略する。
この実施形態の具体的な数値による構成を、実施例５として以下に示す。実施例５において、主な仕様諸元は表１７に、種々の数値データ（設定値）は表１８に、非球面に関する数値データは表１９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ｆ（ｆｗ，ｆｍ，ｆｔ）、光軸Ｌ上での面間隔Ｄ４，Ｄ１１に関する数値データは表２０にそれぞれ示される。
尚、実施例５において、条件式（１）ないし（９）の数値データは、（１）ｆ２／│ｆ１│＝０．８２５、（２）│ｆ１│／ｆｗ＝１．８５１、（３）ν４＝６４．２＞ν５＝３３．３、（４）Ｒ７／Ｒ９＝１．１３６、（５）ν１−ν２＝１６．９、（６）Ｄ２／ｆｗ＝０．３１３、（７）│Ｒ２ａ／Ｒ２│＝１．２３１、（８）│Ｒ５ａ／Ｒ５│＝１．００、（９）│Ｒ１１ａ／Ｒ１１│＝１．００、となる。
尚、実施例５において、条件式（１）ないし（９）の数値データは、（１）ｆ２／│ｆ１│＝０．８２５、（２）│ｆ１│／ｆｗ＝１．８５１、（３）ν４＝６４．２＞ν５＝３３．３、（４）Ｒ７／Ｒ９＝１．１３６、（５）ν１−ν２＝１６．９、（６）Ｄ２／ｆｗ＝０．３１３、（７）│Ｒ２ａ／Ｒ２│＝１．２３１、（８）│Ｒ５ａ／Ｒ５│＝１．００、（９）│Ｒ１１ａ／Ｒ１１│＝１．００、となる。
また、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１８、図１９、図２０に示されるような結果となる。尚、図１８ないし図２０において、ｄはｄ線による収差、ＦはＦ線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、又、ＳＣは正弦条件の不満足量を示し、さらに、ＤＳはサジタル平面での収差、ＤＴはメリジオナル平面での収差を示す。
以上述べたように、実施例５では、撮影時のレンズ系全長（第１レンズ群の前面Ｓ１〜像面）が３４．５９ｍｍ（広角端）〜３０．７７ｍｍ（中間）〜３２．４６ｍｍ（望遠端）、各レンズ群の光軸上間隔（第１レンズ群（Ｉ）の厚み＋第２レンズ群（ＩＩ）の厚み）の合計寸法が１１．６３ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）が９．７８ｍｍ（広角端）〜１４．５３ｍｍ（中間）〜１９．２８ｍｍ（望遠端）、Ｆナンバーが３．２５（広角端）〜４．４２（中間）〜５．６０（望遠端）、歪曲収差が│５％│以下となり、諸収差が良好に補正されて光学性能が高く、高画素撮像素子に好適な薄型で小型のズームレンズが得られる。
上記実施形態においては、第１レンズ１、第３レンズ３、第６レンズ６に非球面を設ける構成のみを示したが、非球面を設けない構成においても、負の屈折力をもつ第１レンズ群（Ｉ）及び正の屈折力をもつ第２レンズ群（ＩＩ）を備え、かつ、第１レンズ群（Ｉ）が負の屈折力をもつ第１レンズ１及び正の屈折力をもつ第２レンズ２からなり、第２レンズ群（ＩＩ）が正の屈折力をもつ第３レンズ３、負の屈折力をもつ接合レンズ（第４レンズ４及び第５レンズ５）、正の屈折力をもつ第６レンズ６からなる構成であれば、収納時の全長を短くでき、小型化、薄型化を達成することができる。
以上述べたように、本発明のズームレンズは、所望の光学性能を確保しつつも、小型化、薄型化が達成されるため、特に画素数の多い固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に有用である。
Ｉ 第１レンズ群
ＩＩ 第２レンズ群
１ 第１レンズ
２ 第２レンズ
３ 第３レンズ
４ 第４レンズ
５ 第５レンズ
６ 第６レンズ
７，８ ガラスフィルタ
Ｄ１〜Ｄ１４ 光軸上での間隔
ＢＦ バックフォーカス
Ｒ１〜Ｒ１５ 曲率半径
Ｓ１〜Ｓ１５ 面
Ｌ 光軸
ｆ１ 第１レンズ群の焦点距離
ｆ２ 第２レンズ群の焦点距離
ｆｗ 広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ν１ 第１レンズのアッベ数
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
Ｄ２ 第１レンズと第２レンズとの光軸方向における間隔
Ｒ２ａ 第１レンズの樹脂層が接合された面の曲率半径
Ｒ２ 樹脂層の非球面が形成された面の曲率半径
Ｒ５ａ 第３レンズの樹脂層が接合された面の曲率半径
Ｒ５ 樹脂層の非球面が形成された面の曲率半径
Ｒ１１ａ 第６レンズの樹脂層が接合された面の曲率半径
Ｒ１１ 樹脂層の非球面が形成された面の曲率半径
ＩＩ 第２レンズ群
１ 第１レンズ
２ 第２レンズ
３ 第３レンズ
４ 第４レンズ
５ 第５レンズ
６ 第６レンズ
７，８ ガラスフィルタ
Ｄ１〜Ｄ１４ 光軸上での間隔
ＢＦ バックフォーカス
Ｒ１〜Ｒ１５ 曲率半径
Ｓ１〜Ｓ１５ 面
Ｌ 光軸
ｆ１ 第１レンズ群の焦点距離
ｆ２ 第２レンズ群の焦点距離
ｆｗ 広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ν１ 第１レンズのアッベ数
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
Ｄ２ 第１レンズと第２レンズとの光軸方向における間隔
Ｒ２ａ 第１レンズの樹脂層が接合された面の曲率半径
Ｒ２ 樹脂層の非球面が形成された面の曲率半径
Ｒ５ａ 第３レンズの樹脂層が接合された面の曲率半径
Ｒ５ 樹脂層の非球面が形成された面の曲率半径
Ｒ１１ａ 第６レンズの樹脂層が接合された面の曲率半径
Ｒ１１ 樹脂層の非球面が形成された面の曲率半径
Claims (10)
- 物体側から像面側に向けて順に配列された、全体として負の屈折力をもつ第１レンズ群と、全体として正の屈折力をもつ第２レンズ群とからなり、前記第２レンズ群を像面側から物体側に移動させて広角端から望遠端への変倍を行うと共に、前記第１レンズ群を移動させて前記変倍に伴う像面の変動を補正して焦点調整を行うズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けるメニスカス形状に形成された負の屈折力をもつ第１レンズ、物体側に凸面を向けるメニスカス形状に形成された正の屈折力をもつ第２レンズからなり、
前記第２レンズ群は、物体側から順に配列された、両凸形状に形成された正の屈折力をもつ第３レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状にそれぞれ形成されかつ全体として負の屈折力をもつように接合された正の屈折力をもつ第４レンズ及び負の屈折力をもつ第５レンズ、両凸形状に形成された正の屈折力をもつ第６レンズからなり、
前記第１レンズは、ガラスレンズの曲率半径が小さい方の面に対して樹脂材料からなる樹脂層を接合すると共に前記樹脂層に対して周辺部に向かうに連れて負の屈折力が弱くなる形状に非球面が形成されたハイブリッドレンズであり、
前記第１レンズのアッベ数をν１、前記第２レンズのアッベ数をν２、前記第１レンズと第２レンズとの光軸方向における間隔をＤ２、広角端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｗ、前記第１レンズのガラスレンズと樹脂層が接合される面の曲率半径をＲ２ａ、前記第１レンズの非球面が形成される面の曲率半径をＲ２とするとき、
次の３つの条件式、
ν１−ν２＞１０
Ｄ２／ｆｗ＞０．２
１＜│Ｒ２ａ／Ｒ２│＜１．５
を満足する、
ことを特徴とするズームレンズ。 - 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、広角端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｗとするとき、次の２つの条件式、
０．５＜ｆ２／│ｆ１│＜１．３
１．２５＜│ｆ１│／ｆｗ＜２．５
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。 - 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、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２つの条件式、
ν４＞ν５
１．０＜Ｒ７／Ｒ９＜３．０
を満足する、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。 - 前記第３レンズは、ガラスレンズに対して樹脂材料からなる樹脂層を接合すると共に、前記樹脂層に対して非球面が形成されたハイブリッドレンズである、
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。 - 前記樹脂層は、前記第３レンズの曲率半径が小さい方の面に接合されている、
ことを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。 - 前記樹脂層に形成された非球面は、周辺部に向かうに連れ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４又は５に記載のズームレンズ。 - 前記第３レンズにおいて、前記ガラスレンズと前記樹脂層が接合される面の曲率半径をＲ５ａ、前記非球面が形成される面の曲率半径をＲ５とするとき、次の条件式、
０．７＜│Ｒ５ａ／Ｒ５│＜２．０
を満足する、ことを特徴とする請求項４ないし６いずれかに記載のズームレンズ。 - 前記第６レンズは、ガラスレンズに対して樹脂材料からなる樹脂層を接合すると共に、前記樹脂層に対して非球面が形成されたハイブリッドレンズである、
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。 - 前記樹脂層に形成された非球面は、周辺部に向かうに連れ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８に記載のズームレンズ。 - 前記第６レンズにおいて、前記ガラスレンズと前記樹脂層が接合される面の曲率半径をＲ１１ａ、前記非球面が形成される面の曲率半径をＲ１１とするとき、次の条件式、
０．５＜│Ｒ１１ａ／Ｒ１１│＜２．０
を満足する、ことを特徴とする請求項８又は９に記載のズームレンズ。
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