JP4664727B2 - ズームレンズおよび情報装置 - Google Patents

Description

この発明はズームレンズおよび情報装置に関する。
この発明のズームレンズは、デジタルカメラに好適に使用できるほか、ビデオカメラや銀塩カメラに使用することができる。この発明の情報装置はデジタルカメラやビデオカメラ、銀塩カメラ等として実施でき、さらには携帯情報端末装置として実施することができる。

近時、デジタルカメラの市場が益々大きくなり、ユーザのデジタルカメラに対する要望も多岐にわたるが、撮影画像の高画質化と装置本体の小型化は常にユーザの欲するところであり、撮影レンズとして用いられるズームレンズにも高性能化と小型化の両立が求められている。

ズームレンズの小型化という面では、使用時のレンズ全長（最も物体側のレンズ面から像面までの距離）を短縮することが必要であり、また、各レンズ群の厚みを短縮して、収納時の全長を抑えることも重要である。

ズームレンズの高性能化という面では、解像力の面から、少なくとも４００万画素、望ましくは８００万画素以上の撮像素子に対応した解像力を「全ズーム域」にわたって有することが求められる。

また、ズームレンズの広画角化を望むユーザも多く、広角端の半画角は３８度以上であることが望ましい。半画角３８度は「３５ｍｍ銀塩カメラ（いわゆるライカ版）換算の焦点距離」で２８ｍｍに相当する。

さらに、変倍比についてもなるべく大きなものが望まれているが、３５ｍｍ銀塩カメラ換算の焦点距離で２８〜１３５ｍｍ相当程度（約４．８倍）のズームレンズであれば、一般的な撮影の殆どをこなすことが可能と考えられる。

従来、４群構成のズームレンズとして「物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を配設し、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群および第３レンズ群が物体側へ単調に移動し、第２レンズ群が固定で、第４レンズ群が移動するズームレンズ」が、特許文献１に開示されている。

また、上記と同様の４群構成で、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群および第３レンズ群が物体側へ単調に移動し、第２レンズ群が像側へ単調に移動し、第４レンズ群が移動するズームレンズが、特許文献２に開示されている。

さらに、上記と同様の４群構成で、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群および第３レンズ群が物体側へ単調に移動し、第２レンズ群が一旦像側へ移動した後に物体側に移動するズームレンズが、特許文献３〜６に開示されている。

特許文献１、２に開示されたズームレンズは、広角端における半画角が２５〜３２度程度に止まっている。
特許文献３〜６に開示されたズームレンズのうちには、広角端における半画角：３４〜３７度程度のもが提案されているが、変倍比の面では、大きなものでも４倍強に留まっている。

特開平０４−１９０２１１号公報 特開平０４−２９６８０９号公報 特開２００３−３１５６７６ 特開２００４−２１２６１６ 特開２００４−２１２６１８ 特開２００４−２２６６４５

この発明は上述した事情に鑑み、広角端における半画角が３８度以上と十分に広画角でありながら４．５倍以上の変倍比を有し、小型でかつ４００万〜８００万画素以上の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズの実現を可能ならしめるとともに、かかる高性能のズームレンズを撮影用光学系として有する「撮影機能を有する情報装置」の実現を課題とする。

この発明のズームレンズは「物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を配してなる４レンズ群構成で、第２レンズ群と第３レンズ群との間に開口絞りを有してなり、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群が物体側へ移動するズームレンズ」であって、以下の点を特徴とする。

即ち、第４レンズ群が「１枚の正レンズ」で構成され、この正レンズの両面が非球面である。また、広角端から望遠端への変倍に際する第１レンズ群の総移動量：Ｘ１、望遠端における全系の焦点距離：ｆＴは、条件：
（１） ０．３０＜Ｘ１／ｆＴ＜０．８５
を満足する。
また、変倍に際して、開口絞りが「隣接するレンズ群とは独立に移動」する構成であり、広角端における開口絞りと第３レンズ群の最も物体側の面との軸上間隔：ｄｓｗが、条件：
（１０） ０．０８＜ｄｓｗ／ｆＴ＜０．２０
を満足する。

請求項１記載のズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際する第３レンズ群の総移動量：Ｘ３、望遠端における全系の焦点距離：ｆＴは、条件：
（２） ０．１５＜Ｘ３／ｆＴ＜０．５０
を満足することが好ましい（請求項２）。

請求項１または２記載のズームレンズにおいて、第２レンズ群の焦点距離：ｆ２、第３レンズ群の焦点距離：ｆ３は、条件：
（３） ０．６＜｜ｆ２｜／ｆ３＜１．０
を満足することが好ましい（請求項３）。

請求項１〜３の任意の１に記載のズームレンズにおいて、第１レンズ群の焦点距離：ｆ１、広角端における全系の焦点距離：ｆＷは、条件：
（４） ６．０＜ｆ１／ｆＷ＜１２．０
を満足することが好ましい（請求項４）。

請求項１〜４の任意の１に記載のズームレンズにおいて、第４レンズ群を構成する正レンズのアッベ数：ν_４は、条件：
（５） ５０＜ν_４＜７５
を満足することが好ましい（請求項５）。

請求項１〜５の任意の１に記載のズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際して「第１レンズ群のみを物体側へ移動させる構成」とすることもできるが、「第１レンズ群と第３レンズ群とを物体側へ移動させる」構成とすることができる（請求項６）。

請求項１〜６の任意の１に記載のズームレンズにおいて「第４レンズ群を構成する１枚の正レンズ」の、材質の屈折率：Ｎ_４、物体側の非球面における最大光線有効高さの８割における非球面量：Ｘ_４Ｏ(Ｈ_０．８)、像側の非球面における最大光線有効高さの８割における非球面量：Ｘ_４Ｉ(Ｈ_０．８)、最大像高：Ｙ’_ｍａｘは、条件：
（６） −０．００８０＜（N₄−1）X_4O（H_0.8）/Y’_max＜０．０
（７） −０．００１０＜｛(N₄−1)X_4O(H_0.8)＋(1−N₄)X_4I(H_0.8)｝/Y’_max＜０.００１０
を満足することが好ましい（請求項７）。

上記「非球面量（一般に「Ｘ(Ｈ)」で示す。）」は、非球面の近軸曲率で定義される球面と実際の非球面との「光軸からの高さ：Ｈにおけるサグ量」の差であり、物体側から像側に向かう方向を正とする。

請求項７記載のズームレンズは、第４レンズ群が「望遠端において、広角端よりも像側に位置する」ことが好ましい（請求項８）。

請求項８記載のズームレンズは、望遠端における第４レンズ群の結像倍率：ｍ４Ｔが、条件：
（８） ０．６０＜ｍ４Ｔ＜０．８５
を満足することが好ましく（請求項９）、この場合、さらに望ましくは、望遠端における第４レンズ群の結像倍率：ｍ４Ｔ、広角端における第４レンズ群の結像倍率：ｍ４Ｗが、条件：
（９） １．０＜ｍ４Ｔ／ｍ４Ｗ＜１．３
を満足するのがよい（請求項１０）。

請求項８〜１０の任意の１に記載のズームレンズは「第２レンズ群が変倍に際して変位しない構成」とすることができる（請求項１１）。勿論、請求項１〜６の任意の１に記載のズームレンズは、変倍に際して「第４レンズ群を固定し、第２レンズ群を移動させる構成」とすることもできる。

請求項１〜１１の任意の１に記載のズームレンズにおいては「開口絞りと第３レンズ群との間隔」が、広角端において望遠端よりも広くなることが好ましい（請求項１２）。

この発明の情報装置は、請求項１〜１２の任意の１に記載のズームレンズを「撮影用光学系として有する」ことを特徴とする撮影機能を有する情報装置である（請求項１３）。この情報装置は「ズームレンズによる物体像が、撮像素子の受光面上に結像される」ものであることができ（請求項１４）、この場合、撮像素子の画素数が４００万〜８００万画素以上であることができる（請求項１５）。

前述の如く、情報装置はデジタルカメラやビデオカメラ、銀塩カメラ等として実施できるが「携帯情報端末装置」として好適に実施できる（請求項１６）。

説明を補足すると、本発明のような「正・負・正・正のパワー配置を持つ４レンズ群で構成されるズームレンズ」は、一般には、第２レンズ群が主要な変倍作用を負担する所謂バリエータとして構成される。このようなズームレンズで、広角化・高変倍化を実現しようとすると、収差補正が極めて困難になるが、この発明においては「第３レンズ群にも変倍作用を分担」させることにより第２レンズ群の負担を軽くすることにより収差補正の自由度を確保し、広角化・高変倍化を実現可能としている。

また、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群を物体側へ大きく移動させる構成、すなわち、望遠端に比して広角端における第１レンズ群の位置が、像側に位置する構成とすることにより「広角端において第１レンズ群を通過する光線高さ」を低くし、広角化に伴う第１レンズ群の大型化を抑制するとともに、望遠端では第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を大きく確保して長焦点化を達成可能としている。

広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が大きく、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は小さくなり、第２レンズ群・第３レンズ群の倍率はどちらも増加し、変倍作用を互いに分担する．
この発明のズームレンズは、第４レンズ群を１枚の正レンズで構成し、その両面が非球面とされる。
第４レンズ群を最小限の枚数で構成することはレンズ系の小型化に大きく寄与する。１枚の正レンズで構成される第４レンズ群の両面を非球面とすることにより「両面が球面」もしくは「片面のみが非球面」の場合に比して「ズーム全域にわたって軸外収差を高度にバランスさせる」ことができ広角化・高変倍化の達成を容易ならしめている。

条件（１）は、広角端から望遠端への変倍に際しての第１レンズ群の総移動量：Ｘ１を規制する条件であり、広角化・長焦点化に対して重要な条件である。
パラメータ：Ｘ１／ｆＴが小さくなると、第１レンズ群の移動量が小さくなるが、下限値の０．３０より小さくなると、第２レンズ群の変倍への寄与が小さくなって第３レンズ群の負担が増加したり、第１レンズ群・第２レンズ群の屈折力を強めなければならなくなったりし、いずれにせよ各種収差の悪化を招く。また「広角端におけるレンズ全長」が長くなって第１レンズ群を通過する光線高さが増加し、第１レンズ群の大型化を招く。

パラメータ：Ｘ１／ｆＴが上限値の０．８５より大きくなると、第１レンズ群の移動量が過大となって「広角端での全長」が短くなりすぎるか、逆に「望遠端での全長」が長くなりすぎることになる。広角端での全長が短くなりすぎると、第３レンズ群の移動スペースが限定され、第３レンズ群の変倍への寄与が小さくなり全体の収差補正が困難となる。望遠端での全長が長くなりすぎると、全長方向の小型化の妨げになるのみならず「望遠端での周辺光量確保」のために径方向が大型化したり、鏡胴の倒れ等の製作誤差による像性能の劣化を招きやすくなったりする。

パラメータ：Ｘ１／ｆＴは、より好ましくは以下の条件：
（１Ａ） ０．４０＜Ｘ１／ｆＴ＜０．７５
を満足するのがよい。

条件（２）は第３レンズ群の移動量を規制する条件であり、パラメータ：Ｘ３／ｆＴが下限値の０．１５より小さくなると変倍に伴う第３レンズ群の移動量が不十分となり、第３レンズ群の変倍への寄与が小さくなって第２ンズ群の負担が増加したり、第３レンズ群自体の屈折力を強めなければならなくなったりし、何れにせよ各種収差の悪化を招く。
パラメータ：Ｘ３／ｆＴが上限値の０．５０より大きくなると、広角端におけるレンズ全長が長くなり、第１レンズ群を通過する光線高さが増加して第１レンズ群の大型化を招く。

パラメータ：Ｘ３／ｆＴは、より好ましくは、以下の条件：
（２Ａ） ０．２０＜Ｘ３／ｆＴ＜０．４５
を満足するのが良い。

条件（３）、（４）は収差を良好に補正するために好ましい条件である。
条件３のパラメータ：｜ｆ２｜／ｆ３が０．６より小さくなると、第２レンズ群の屈折力が第３レンズ群の屈折力に対して強くなりすぎ、逆に、パラメータ：｜ｆ２｜／ｆ３が１．０より大きくなると、第３レンズ群の屈折力が第２レンズ群の屈折力に対して強くなりすぎる。このため、条件（３）の範囲外では「変倍に際しての収差変動」が大きくなり易くなる。

条件（４）のパラメータ：ｆ１／ｆＷが６．０より小さくなると、第２レンズ群の結像倍率が等倍に近付いて変倍効率が上がるので高変倍化には有利であるが、第１レンズ群の各レンズに大きな屈折力が必要になり、特に望遠端での色収差が悪化する等の弊害をもたらし易く、また、第１レンズ群が厚肉化・大口径化し、特に「収納状態での小型化」に不利となる。
パラメータ：ｆ１／ｆＷが上限値の１２．０より大きくなると、第２レンズ群の変倍への寄与が小さくなり、高変倍化が難しくなる。

条件（５）は、色収差に関する条件であり、第４レンズ群を構成する正レンズのアッベ数：ν_４が５０より小さいと、第４レンズ群で発生する色収差が大きくなりすぎ、ズーム全域にわたって軸上色収差と倍率色収差のバランスを取ることが難しくなる。また「第４レンズ群を移動させて有限距離の被写体へのフォーカシングを行う場合」には、フォーカシングによる色収差の変動が大きくなってしまう。一方、ν_４が７５より大きいと、色収差補正の点では有利であるが材料が高価であったり、両面非球面への加工が困難であったりして好ましくない。

なお、第４レンズ群を構成する正レンズのアッベ数：ν_４は、より好ましくは、以下の条件：
（５Ａ） ５０＜ν_４＜６５
を満足するのが良い。

第４レンズ群を構成する１枚の正レンズはプラスチック製とすることができる。上の条件（５）、（５Ａ）を満足するプラスチック材料としては、日本ゼオン株式会社のゼオネックス（商品名）に代表されるようなポリオレフィン系樹脂がある。

条件（６）、（７）は、第４レンズ群を構成する１枚の正レンズの両面の非球面量を規制する条件である。
即ち、第４レンズ群を構成する正レンズの物体側面は「少なくとも最大光線有効高さの８割以上の部分」においては「光軸から離れるに従って正の屈折力が弱まる形状」の非球面であることが望ましく、像側面は「少なくとも最大光線有効高さの８割以上の部分」において「光軸から離れるに従って正の屈折力が強まる形状の非球面」であることが望ましい。

条件（６）のパラメータ：（Ｎ_４−１）Ｘ_４Ｏ（Ｈ_０．８）／Ｙ’_ｍａｘが下限値の−０．００８０より小さくなると、第４レンズ群の周辺部における非球面量が大きくなりすぎ、例えばフォーカシングに従って第４レンズ群を通過する光線の高さが変わる際、収差の変動が大きくなって近距離の被写体に対する性能保証が困難となる。

パラメータ：（Ｎ_４−１）Ｘ_４Ｏ（Ｈ_０．８）／Ｙ’_ｍａｘが上限値の０．０より大きくなると、第４レンズ群の周辺部における非球面量が不十分となり、周辺部における非球面の特性を活かした収差補正を行うことが困難となる。

条件（７）のパラメータ：｛（Ｎ_４−１）Ｘ_４Ｏ（Ｈ_０．８）＋（１−Ｎ_４）Ｘ_４Ｉ（Ｈ_０．８）｝／Ｙ’_ｍａｘが下限値の−０．００１０より小さいと、第４レンズ群の周辺部で正の屈折力が弱くなりすぎて像面がプラス方向に倒れたり、広角端の歪曲収差が「陣笠形状」になったりする不具合が出やすくなる。他方、パラメータ：｛（Ｎ_４−１）Ｘ_４Ｏ（Ｈ_０．８）＋（１−Ｎ_４）Ｘ_４Ｉ（Ｈ_０．８）｝／Ｙ’_ｍａｘが上限値の０．００１０より大きいと、第４レンズ群の周辺部で正の屈折力が強くなりすぎ、像面がマイナス方向に倒れたり、広角端の歪曲収差がマイナス（樽型）で大きくなったりする。

請求項８記載のように、第４レンズ群を「望遠端で、広角端よりも像側に位置する」ように移動させると、広角端よりも望遠端で「第４レンズ群の周辺部を光束が通過する」ようになり、広角端と望遠端とで非球面の効果をある程度異ならせ、新たな設計の自由度を得ることができ、加えて、広角端から望遠端への変倍に際し、第４レンズ群の倍率も増加する方向となって変倍作用を負担させることができるため、限られたスペースの中で有効に変倍を行えるようになる。

条件（８）は「第４レンズ群が望遠端で広角端よりも像側に位置するように移動させる構成」と組み合わせることにより、狙いの広角化と高変倍化を達成した上で「より十分な収差補正」を可能とする条件である。

パラメータ：ｍ４Ｔが、条件（８）の下限値の０．６０より小さくなると、第３レンズ群を射出する光束がアフォーカルに近付くことになり、第３群レンズ群が有効に変倍を行うことができなくなって、第２レンズ群の変倍負担が増加し、広角化に伴って増大する像面湾曲や非点収差を補正することが難しくなる。パラメータ：ｍ４Ｔが上限値の０．８５を越えて大きくなると、第４レンズ群が像面に近付きすぎて必要なバックフォーカスを確保できなくなるか、もしくは第４レンズ群の屈折力が小さくなりすぎてしまう。
第４レンズ群の屈折力が小さくなりすぎると射出瞳が像面に近づき、受光素子周辺部への光線入射角が大きくなって周辺部の光量不足を招きやすくなる。

条件（８）のパラメータ：ｍ４Ｔは、より好ましくは以下の条件：
（８Ａ） ０．６５＜ｍ４Ｔ＜０．８０
を満足するのが良い。

条件（９）は、広角端から望遠端への変倍に際する第４レンズ群の倍率変化に関する条件であり、パラメータ：ｍ４Ｔ／ｍ４Ｗが下限値の１．０より小さくなると、第４レンズ群が変倍に寄与しなくなり、第２レンズ群・第３レンズ群の変倍負担が増加し、変倍に際する像面のバランスを取ることが難しくなる。逆に、パラメータ：ｍ４Ｔ／ｍ４Ｗが上限値の１．３より大きくなると、第４レンズ群の変倍負担が大きくなりすぎて「第４レンズ群が正レンズ１枚で構成される」という簡単な構成のままでは収差補正が困難となる。

条件（９）のパラメータ：ｍ４Ｔ／ｍ４Ｗは、より好ましくは、以下の条件：
（９Ａ） １．０５＜ｍ４Ｔ／ｍ４Ｗ＜１．２
を満足するのが良い。

この発明のズームレンズは、請求項１記載のように「第２レンズ群と第３レンズ群との間に開口絞りを配設し、変倍に際して、開口絞りを、隣接するレンズ群（第２、第３レンズ群）と独立に移動させる」構成とすることができる。
このような構成により、４．５倍以上という大きな変倍領域の「どのポジション」においても、より最適な光線経路の選択が可能となり、特にコマ収差や像面湾曲等の補正の自由度が向上し、軸外性能を向上させることができる。

開口絞りと第３レンズ群との間隔は「広角端において望遠端よりも広くなる」ことが好ましい。開口絞りと第３レンズ群との間隔を広角端で広くすることにより「広角端において開口絞りを第１レンズ群に近づけ、第１レンズ群を通過する光線高さをより低くする」ことが可能となり、第１レンズ群をさらに小型化できる。

条件（１０）は「広角端における開口絞りと第３レンズ群との間隔：ｄｓｗの大きさを規制する条件であり、パラメータ：ｄｓｗ／ｆＴが下限値の０．０８より小さくなると、広角端において開口絞りが第３レンズに近づきすぎるため、第１レンズ群を通過する光線高さが過大になり、第１レンズ群の大型化を招く。また、変倍領域における収差のバランスを取りにくくなり軸外性能の確保に関して不利となる。

逆に、パラメータ：ｄｓｗ／ｆＴが上限値の０．２０より大きくなると、広角端において開口絞りと第３レンズ群との距離が過大となり、広角端において第３レンズ群を通過する光線高さが過大となり、像面がオーバー側に倒れたり、樽型の歪曲収差が大きくなったりし、特に広角域における性能確保が難しくなる。

開口絞りと第３レンズ群との間隔は「広角端において最も広く、望遠端において最も狭く」なることが好ましい。
開口絞りと第３レンズ群との間隔が「広角端以外で最も広くなる」ようにすると、第３レンズ群を通過する光線高さがそのポジションで最も大きくなり、変倍領域全体における軸外収差のバランスを取りにくくなる。また、開口絞りと第３レンズ群との間隔が「望遠端以外で最も狭くなる」ようにすると、望遠端において第２レンズ群と第３レンズ群の間隔を十分に小さくできず、第３レンズ群の変倍への寄与が小さくなって全体の収差補正が難しくなる。

以上この発明のズームレンズの構成と条件式の意義を説明したが、以下、この発明のズームレンズの小型化を妨げることなく、より良好な収差補正を可能とする条件を挙げる。

第２レンズ群は「物体側から順に、像側に曲率の大きな面を向けた負レンズ、像側に曲率の大きな面を向けた正レンズ、物体側に曲率の大きな面を向けた負レンズの３枚からなる構成」とすることが好ましい。

負の屈折力を有する変倍群としては、これを３枚で構成する場合「物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズを配置するもの」が良く知られているが、この構成に比べ上記の構成は「広角化に伴う倍率色収差の補正能力」に優れている。なお、物体側から２番目のレンズ（像側に曲率の大きな面を向けた正レンズ）と３番目のレンズ（像側に曲率の大きな面を向けた正レンズ）は、接合しても良い。

この負レンズ・正レンズ・負レンズの３枚による第２レンズ群の各レンズは、その材質の屈折率、アッベ数が、以下の条件を満足することが好ましい。

１．７５＜Ｎ２１＜１．９０，３５＜ν２１＜５０
１．６５＜Ｎ２２＜１．９０，２０＜ν２２＜３５
１．７５＜Ｎ２３＜１．９０，３５＜ν２３＜５０
ここに、Ｎ２ｉは第２レンズ群中で物体側から数えてｉ番目のレンズの屈折率、ν２ｉは第２レンズ群中で物体側から数えてｉ番目のレンズのアッベ数である。このようなレンズ材料を選択することにより色収差のより良好な補正が可能となる。後述する各実施例においても、この条件が満足されている。

第１レンズ群は「物体側から順に、少なくとも１枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズとを有する構成」であることが好ましい。より具体的には、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側に強い凸面を向けた正レンズの２枚で構成する（実施例２、４）か、または、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側に強い凸面を向けた正レンズ、物体側に強い凸面を向けた正レンズの３枚で構成する（実施例１、３）のが良い。

第３レンズ群は「物体側から順に、正レンズ、正レンズ、負レンズの３枚で構成することが好ましい。望ましい。ここで、物体側から２番目のレンズと３番目のレンズは接合しても良い(実施例１〜４)。

有限距離へのフォーカシングには、第４レンズ群のみを移動させる方法が、移動させるべき質量が最も小さくて良い。第４レンズ群は変倍に際する移動量が小さく、変倍のための移動機構とフォーカシングのための移動機構を兼用できるメリットもある。

良好な収差補正を保ちながらより小型化を進めるためには第４レンズ群の両面以外にも非球面を用いるのが有効であり、少なくとも第２レンズ群および第３レンズ群には、それぞれ１面以上の非球面を有することが好ましく、特に第２レンズ群においては「最も物体側の面と最も像側の面の双方を非球面とする」と、広角化に伴って増大しがちな歪曲収差・非点収差等の補正に有効である。

非球面レンズとしては、光学ガラスや光学プラスチックを成型したもの（ガラスモールド非球面、プラスチックモールド非球面）や、ガラスレンズの面上に薄い樹脂層を成型し、その表面を非球面としたもの（所謂ハイブリッド非球面、レプリカ非球面）等を使用できる。

開口絞りの開放径は「変倍に係わらず一定」とするのが機構上簡略となって良いが、長焦点端の開放径を短焦点端に対して大きくすることにより、変倍に伴うＦナンバの変化を小さくすることもできる。また、像面に到達する光量を減少させる必要があるときには、絞りを小径化しても良いが「絞り径を大きく変えることなく、ＮＤフィルタ等の挿入により光量を減少」させた方が回折現象による解像力の低下を防止できて好ましい。

上記の如く、この発明のズームレンズは上記の如き構成により、広角端の半画角が３８度以上と十分に広画角でありながら４．５倍以上の変倍比を有し、小型でかつ４００万〜８００万画素以上の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズとして実現可能である。また、この発明の情報装置は、この発明のズームレンズを「撮影用光学系として有する」ことにより小型で、性能の良い撮影機能を実現できる。

以下に、この発明のズームレンズの具体的な実施例を４例挙げる。全実施例において最大像高は３．７０ｍｍである。各実施例において、第４レンズ群の像面側に配設される平行平板（図１〜図４の図中に符号Ｆで示す。）は、光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、ＣＣＤセンサ等の撮像素子のカバーガラス（シールガラス）を想定したものである。長さの次元を持つ量の単位は特に断らない限りｍｍである。

実施例４は「変倍に際して第４レンズ群を固定」した例であり、他の実施例は変倍に際して第２レンズ群を固定としている。なお、第２レンズ群の変位は、広角端から望遠端に向かって単調に像側へ移動しても良いし、実施例４のように「変倍途上での移動軌跡が像側に凸となる曲線を描く」ようにしても良い。

レンズの材質は、実施例１の第１０レンズ、実施例２の第９レンズ、実施例３の第１０レンズ（いずれも第４レンズ群）が光学プラスチックである他は、全て光学ガラスとなっている。各実施例とも収差は十分に補正され、４００万〜８００万画素以上の受光素子に対応することが可能となっている。

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（非球面にあっては近軸曲率半径）
Ｄ：面間隔
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ_４：４次の非球面係数
Ａ_６：６次の非球面係数
Ａ_８：８次の非球面係数
Ａ_１０：１０次の非球面係数
Ａ_１２：１２次の非球面係数
Ａ_１４：１４次の非球面係数
Ａ_１６：１６次の非球面係数
Ａ_１８：１８次の非球面係数 。

非球面形状は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）：Ｃ、光軸からの高さ：Ｈ、円錐定数：Ｋ、上記各次数の非球面係数を用い、Ｘを光軸方向における非球面量をＸとして、周知の式：
Ｘ＝ＣＨ^２/１＋√（１−（１＋Ｋ）Ｃ^２Ｈ^２）
＋Ａ_４・Ｈ^４＋Ａ_６・Ｈ^６＋Ａ_８・Ｈ^８＋Ａ_１０・Ｈ^１０＋Ａ_１２・Ｈ^１２＋Ａ_１４・Ｈ^１４
＋Ａ_１６・Ｈ^１６＋Ａ_１８・Ｈ^１８
で表されるものであり、近軸曲率半径と円錐定数、非球面係数を与えて形状を特定する。

ｆ＝４．７４〜３１．８８，Ｆ＝３．４９〜５．０２，ω＝３９．２０〜６．５０
面番号 Ｒ Ｄ Ｎｄ νｄ 備考
０１ ３５．９５１ １．００ １．８４６６６ ２３．７８ 第１レンズ
０２ ２２．８３４ ３．４４ １．４９７００ ８１．５４ 第２レンズ
０３ ９２．４０７ ０．１０
０４ ２６．５０７ ２．５８ １．８０４００ ４６．５７ 第３レンズ
０５ ７９．５４１ 可変（Ａ）
＊０６ ３７．７２４ ０．８４ １．８０４００ ４６．５７ 第４レンズ
０７ ４．３５５ ２．３１
０８ ４８．７９９ ２．５１ １．７６１８２ ２６．５２ 第５レンズ
０９ −６．５６８ ０．７４ １．８３４８１ ４２．７１ 第６レンズ
＊１０ −９６．３１７ 可変（Ｂ）
１１ 絞り 可変（Ｃ）
＊１２ ７．７９６ ２．８５ １．５８９１３ ６１．１５ 第７レンズ
＊１３ −１０．１９５ ０．１０
１４ １１．７４６ ２．１６ １．７７２５０ ４９．６０ 第８レンズ
１５ −８．４７９ ０．８０ １．７１７３６ ２９．５２ 第９レンズ
１６ ４．８４９ 可変（Ｄ）
＊１７ １３．６００ ２．２８ １．５２４７０ ５６．２０ 第１０レンズ
＊１８ −２９．１２９ 可変（Ｅ）
１９ ∞ ０．８０ １．５１６８０ ６４．２０ 各種フィルタ
２０ ∞
なお、上の表記に於いて、＊印を付した面番号のレンズ面が非球面である。他の実施例においても同様である。

非球面：第６面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ ８．９９６８０×１０^−５，Ａ_６＝ １．１７３８５×１０^−５，
Ａ_８＝−２．２８１７４×１０^−６，Ａ_１０＝ １．６１７９７×１０^−７
Ａ_１２＝−４．８７８６９×１０^−９，Ａ_１４＝ ２．４９０２３×１０^−１１，
Ａ_１６＝ １．６６８６５×１０^−１２，Ａ_１８＝ −２．５５１５３×１０^−１４
非球面：第１０面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ −４．１７８１９×１０^−４，Ａ_６＝−１．８５５１６×１０^−５，
Ａ_８＝ １．７３５３６×１０^−６，Ａ_１０＝−１．０９８９８×１０^−７
非球面：第１２面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝−６．５２１６１×１０^−４，Ａ_６＝−１．６４７３１×１０^−５，
Ａ_８＝ ５．０８３１６×１０^−６，Ａ_１０＝−４．４７６０２×１０^−７
非球面：第１３面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ ３．０４９３２×１０^−４，Ａ_６＝−１．８４２８６×１０^−５，
Ａ_８＝ ３．７５６３２×１０^−６，Ａ_１０＝−２．６９０２７×１０^−７
非球面；第１７面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ ６．３６１８１×１０^−５，Ａ_６＝−２．０３６９１×１０^−５，
Ａ_８＝−３．１４８７５×１０^−７，Ａ_１０＝−７．８９９８３×１０^−９
非球面；第１８面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ ２．６３１９５×１０^−４，Ａ_６＝−４．０１８２９×１０^−５ 。

可変間隔
短焦点端 中間焦点距離 長焦点端
ｆ＝４．７４０ ｆ＝１２．３１３ ｆ＝３１．８８３
Ａ ０．６００ １０．８６１ ２１．２００
Ｂ ７．９５５ ３．４２０ １．１５０
Ｃ ３．４００ ２．３７４ ０．７５０
Ｄ ２．７４５ ９．２９１ １３．５５４
Ｅ ３．６９３ ２．７０６ ２．２８５ 。

各条件のパラメータの値
(Ｎ_４−１)Ｘ_４Ｏ(Ｈ_０．８)／Ｙ’ｍａｘ＝−０．００３３１
{(Ｎ_４−１)Ｘ_４Ｏ(Ｈ_０．８)＋(１−Ｎ_４)Ｘ_４Ｉ(Ｈ_０．８)}／Ｙ’ｍａｘ＝０．０００１３
Ｘ１／ｆＴ＝０．６４６
Ｘ３／ｆＴ＝０．２９７
｜ｆ２｜／ｆ３＝０．７３３
ｆ１／ｆＷ＝９．０７
ｄｓｗ／ｆＴ＝０．１０７
ｍ４Ｔ＝０．７４２
ｍ４Ｔ／ｍ４Ｗ＝１．１１８
図１に実施例１のズームレンズの広角端（上段図）、中間焦点距離（中段図）、望遠端（下段図）のレンズ群配置を示す。また、図５、図６、図７に順次、実施例１の短焦点端（広角端）、中間焦点距離、長焦点端（望遠端）における収差図を示す。なお、球面収差の図中の破線は正弦条件、非点収差の図中の実線はサジタル、破線はメリディオナルをそれぞれ表す。

ｆ＝４．７４〜２１．５３，Ｆ＝３．５６〜４．８７，ω＝３９．２１〜９．５１
面番号 Ｒ Ｄ Ｎｄ νｄ 備考
０１ ２４．０９０ １．００ １．８４６６６ ２３．７８ 第１レンズ
０２ １５．３３８ ０．２０
０３ １５．７５４ ３．４４ １．７７２５０ ４９．６０ 第２レンズ
０４ １５４．１７２ 可変（Ａ）
＊０５ ８２．０２８ ０．８４ １．８３４８１ ４２．７１ 第３レンズ
０６ ４．３８５ １．７７
０７ １３．５６２ ２．７７ １．７４０７７ ２７．７９ 第４レンズ
０８ −６．６７１ ０．７４ １．８３４８１ ４２．７１ 第５レンズ
＊０９ １２０．１４７ 可変（Ｂ）
１０ 絞り 可変（Ｃ）
＊１１ ７．６０４ ２．５９ １．５８９１３ ６１．１５ 第６レンズ
＊１２ −９．８６６ ０．１０
１３ １５．６８１ ２．４１ １．８３４８１ ４２．７１ 第７レンズ
１４ −４．５４１ ０．８０ １．６９８９５ ３０．１３ 第８レンズ
１５ −４．５４１ 可変（Ｄ）
＊１６ １２．５００ ２．２５ １．５４３４０ ５６．００ 第９レンズ
＊１７ −３２．１４４ 可変（Ｅ）
１８ ∞ ０．９０ １．５１６８０ ６４．２０ 各種フィルタ
１９ ∞ 。

非球面：第５面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ ２．７８２５７×１０^−４，Ａ_６＝ ８．２５８５２×１０^−６，
Ａ_８＝−２．２４９８７×１０^−６，Ａ_１０＝ １．６７２５６×１０^−７
Ａ_１２＝−５．２９９４８×１０^−９，Ａ_１４＝ ２．４３１７２×１０^−１１，
Ａ_１６＝ ２．３０９９４×１０^−１２，Ａ_１８＝−３．７６３３９×１０^−１４
非球面：第９面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝−４．３３３４９×１０^−４，Ａ_６＝−２．０６５８９×１０^−５，
Ａ_８＝ ８．９０８６２×１０^−７，Ａ_１０＝−９．１０７５０×１０^−８
非球面：第１１面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝−８．０６７４１×１０^−４，Ａ_６＝−６．２０３００×１０^−６，
Ａ_８＝ ４．１１９５１×１０^−６，Ａ_１０＝−２．３５４１７×１０^−７
非球面：第１２面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ ６．９３４６７×１０^−４，Ａ_６＝−２．２６７７２×１０^−７，
Ａ_８＝ ３．０１０８１×１０^−６，Ａ_１０＝−３．１１３１４×１０^−８
非球面：第１６面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ ５．１４１１２×１０^−４，Ａ_６＝−５．２９９６７×１０^−５，
Ａ_８＝ ９．８００２９×１０^−７，Ａ_１０＝−５．４６４０８×１０^−８
非球面：第１７面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ ７．９７９６３×１０^−４，Ａ_６＝−６．９９２７４×１０^−５ 。

可変間隔
短焦点端 中間焦点距離 長焦点端
ｆ＝４．７４０ ｆ＝１０．１０２ ｆ＝２１．５３０
Ａ ０．６００ ６．４２６ １５．７７５
Ｂ ７．１２３ ４．０８３ １．２００
Ｃ ３．１０１ １．２００ １．０００
Ｄ ２．０００ ７．７４４ １０．９２７
Ｅ ３．４２９ ２．５９９ ２．４９１ 。

各条件のパラメータの値
(Ｎ_４−１)Ｘ_４Ｏ(Ｈ_０．８)／Ｙ’ｍａｘ＝−０．０００１８
{(Ｎ_４−１)Ｘ_４Ｏ(Ｈ_０．８)＋(１−Ｎ_４)Ｘ_４Ｉ(Ｈ_０．８)}／Ｙ’ｍａｘ＝−０．０００３３
Ｘ１／ｆＴ＝０．７０５
Ｘ３／ｆＴ＝０．３７３
｜ｆ２｜／ｆ３＝０．８００
ｆ１／ｆＷ＝８．５６
ｄｓｗ／ｆＴ＝０．１４４
ｍ４Ｔ＝０．７０６
ｍ４Ｔ／ｍ４Ｗ＝１．０８６ 。

図２に実施例２のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端のレンズ群配置を図１に倣って示す。また、図８、図９、図１０に順次、実施例２の短焦点端（広角端）、中間焦点距離、長焦点端（望遠端）における収差図を示す。

ｆ＝４．７４〜３１．９２，Ｆ＝３．４１〜４．９６，ω＝３９．２１〜６．５０
面番号 Ｒ Ｄ Ｎｄ νｄ 備考
０１ ４１．８５５ １．００ １．９２２８６ １８．９０ 第１レンズ
０２ ２５．７５３ ３．５６ １．４９７００ ８１．５４ 第２レンズ
０３ １９０．９８４ ０．１０
０４ ２６．２８６ ２．６０ １．８０１００ ３４．９７ 第３レンズ
０５ ７９．４０７ 可変（Ａ）
＊０６ ４９．６９０ ０．８４ １．８０４００ ４６．５７ 第４レンズ
０７ ４．４２５ ２．１６
０８ ３１．４６１ ２．５６ １．７６１８２ ２６．５２ 第５レンズ
０９ −６．７２９ ０．７４ １．８３４８１ ４２．７１ 第６レンズ
＊１０ −１９２．９１９ 可変（Ｂ）
１１ 絞り 可変（Ｃ）
＊１２ ８．３３３ ３．２４ １．５８９１３ ６１．１５ 第７レンズ
＊１３ −９．７５０ ０．１０
１４ １２．８６６ ２．３０ １．７７２５０ ４９．６０ 第８レンズ
１５ −６．８６０ ０．９２ １．６９８９５ ３０．１３ 第９レンズ
１６ ４．８８３ 可変（Ｄ）
＊１７ １４．０００ ２．２４ １．５２４７０ ５６．２０ 第１０レンズ
＊１８ −２７．４２９ 可変（Ｅ）
１９ ∞ ０．８０ １．５１６８０ ６４．２０ 各種フィルタ
２０ ∞ 。

非球面：第６面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ １．３５１０６×１０^−４，Ａ_６＝ ７．１３５０９×１０^−６，
Ａ_８＝−２．０３６８２×１０^−６，Ａ_１０＝ １．５８３２１×１０^−７
Ａ_１２＝−４．９８９５７×１０^−９，Ａ_１４＝ ２．２６５４５×１０^−１１，
Ａ_１６＝ １．９８６３０×１０^−１２，Ａ_１８＝ −３．０６８３６×１０^−１４
非球面：第１０面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝−４．４０１８７×１０^−４，Ａ_６＝−１．４８１４４×１０^−５，
Ａ_８＝ １．１８２７１×１０^−６，Ａ_１０＝−９．１３７５７×１０^−８
非球面：第１２面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝−７．３６３５７×１０^−４，Ａ_６＝ ２．５６１３７×１０^−６，
Ａ_８＝ ６．１０９３２×１０^−７，Ａ_１０＝−１．１３５９６×１０^−７
非球面：第１３面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ ２．２５２９４×１０^−４，Ａ_６＝−９．５４５７４×１０^−７，
Ａ_８＝ ６．２４３２２×１０^−７，Ａ_１０＝−８．３３１８３×１０^−８
非球面：第１７面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ １．３２８０８×１０^−４，Ａ_６＝−１．９３９６５×１０^−５，
Ａ_８＝−１．１３１８２×１０^−７，Ａ_１０＝−９．６８０４１×１０^−９
非球面：第１８面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ ２．７６７２４×１０^−４，Ａ_６＝−３．５４９８６×１０^−５ 。

可変間隔
短焦点端 中間焦点距離 長焦点端
ｆ＝４．７３８ ｆ＝１２．３１６ ｆ＝３１．９１７
Ａ ０．６６７ １１．１８５ ２１．２００
Ｂ ７．７３９ ２．７８４ １．１５０
Ｃ ３．４４７ ２．９１４ ０．７５０
Ｄ ２．０００ ８．４２４ １３．１５２
Ｅ ３．９８６ ３．０２８ ２．０７２ 。

各条件のパラメータの値
(Ｎ_４−１)Ｘ_４Ｏ(Ｈ_０．８)／Ｙ’ｍａｘ＝−０．００１６６
{(Ｎ_４−１)Ｘ_４Ｏ(Ｈ_０．８)＋(１−Ｎ_４)Ｘ_４Ｉ（Ｈ_０．８）}／Ｙ’ｍａｘ＝０．０００３２
Ｘ１／ｆＴ＝０．６４３
Ｘ３／ｆＴ＝０．２９１
｜ｆ２｜／ｆ３＝０．７４３
ｆ１／ｆＷ＝８．９８
ｄｓｗ／ｆＴ＝０．１０８
ｍ４Ｔ＝０．７５６
ｍ４Ｔ／ｍ４Ｗ＝１．１６４
図３に実施例３のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端のレンズ群配置を図１に倣って示す。また、図１１、図１２、図１３に順次、実施例３の短焦点端（広角端）、中間焦点距離、長焦点端（望遠端）における収差図を示す。

ｆ＝４．７４〜２１．５３，Ｆ＝３．４４〜５．０３，ω＝３９．１５〜９．５７
面番号 Ｒ Ｄ Ｎｄ νｄ 備考
０１ ２１．７５０ ０．９０ １．９２２８６ ２０．８８ 第１レンズ
０２ １３．５６０ ４．０７ １．７２３４２ ３７．９９ 第２レンズ
０３ １３４．９２２ 可変（Ａ）
＊０４ ５９．８１２ ０．７９ １．８３５００ ４２．９８ 第３レンズ
０５ ４．４０６ ２．０４
０６ ２１．０２６ ２．１８ １．７６１８２ ２６．６１ 第４レンズ
０７ −８．２６１ ０．６４ １．８３５００ ４２．９８ 第５レンズ
＊０８ −１７７８．２９０ 可変（Ｂ）
０９ 絞り 可変（Ｃ）
＊１０ ７．０８６ ２．５８ １．５８９１３ ６１．２５ 第６レンズ
＊１１ −９．８４３ ０．１０
１２ １１．４８９ ２．１５ １．７５５００ ５２．３２ 第７レンズ
１３ −７．０５０ ０．８０ １．６８８９３ ３１．１６ 第８レンズ
１４ ４．２８１ 可変（Ｄ）
＊１５ １２．０００ １．８７ １．５８９１３ ６１．２５ 第９レンズ
＊１６ −５４．２８１ 可変（Ｅ）
１７ ∞ ０．９０ １．５１６８０ ６４．２０ 各種フィルタ
１８ ∞ 。

非球面：第４面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ １．８０６０１×１０^−４，Ａ_６＝−４．１５７７６×１０^−６，
Ａ_８＝ ６．０７９４６×１０^−８，Ａ_１０＝−５．５４８９５×１０^−１０
非球面：第８面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝−４．６５５６７×１０^−４，Ａ_６＝−１．０１３７１×１０^−５，
Ａ_８＝−１．７６９８１×１０^−７，Ａ_１０＝−４．２６６６８×１０^−８
非球面：第１０面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝−８．５９１５７×１０^−４，Ａ_６＝ １．１４８６６×１０^−６，
Ａ_８＝ ４．４３２３５×１０^−７，Ａ_１０＝−１．５２１９４×１０^−７
非球面：第１１面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ ３．４２６２７×１０^−４，Ａ_６＝−８．２２６７１×１０^−６，
Ａ_８＝ １．６３７３３×１０^−６，Ａ_１０＝−１．９７２９５×１０^−７
非球面：第１５面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ ９．６４２２５×１０^−５，Ａ_６＝−１．０２０７６×１０^−５，
Ａ_８＝−４．４０２３９×１０^−８，Ａ_１０＝−６．１６９５５×１０^−９
非球面：第１６面
Ｋ＝ ０．０，
Ａ_４＝ ２．１６７３０×１０^−４，Ａ_６＝−２．２７６３３×１０^−５ 。

可変間隔
短焦点端 中間焦点距離 長焦点端
ｆ＝４．７４１ ｆ＝１０．１０６ ｆ＝２１．５３１
Ａ ０．８５５ ８．４２７ １５．１４２
Ｂ ８．３５１ ２．９１４ １．２００
Ｃ ３．０５２ ２．９４８ １．０００
Ｄ ３．２４７ ６．９７５ １２．１６０
Ｅ ２．６８０ ２．６８０ ２．６８０ 。

各条件のパラメータの値
(Ｎ_４−１)Ｘ_４Ｏ(Ｈ_０．８)／Ｙ’ｍａｘ＝−０．０００６０
{(Ｎ_４−１)Ｘ_４Ｏ(Ｈ_０．８)＋(１−Ｎ_４)Ｘ_４Ｉ(Ｈ_０．８)}／Ｙ’ｍａｘ＝０．０００１３
Ｘ１／ｆＴ＝０．６５０
Ｘ３／ｆＴ＝０．４１４
｜ｆ２｜／ｆ３＝０．８１３
ｆ１／ｆＷ＝９．１３
ｄｓｗ／ｆＴ＝０．１４２
ｍ４Ｔ＝０．７０２
ｍ４Ｔ／ｍ４Ｗ＝１．０（変倍時第４レンズ群固定）
図４に実施例４のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端のレンズ群配置を図１に倣って示す。また、図１４、図１５、図１６に順次、実施例４の端焦点端（広角端）、中間焦点距離、長焦点端（望遠端）における収差図を示す。

なお、各実施例のレンズ群配置を示す図１〜図４において、図の左方が物体側であり、符号Ｉは第１レンズ群、符号ＩＩは第２レンズ群、符号Ｓは開口絞り、符号ＩＩＩは第３レンズ群、ＩＶは第４レンズ群を示す。

最後に、図１７および図１８を参照して、情報装置の実施の１形態を説明する。
この実施の形態において、情報装置は「携帯情報端末装置」として実施されている。

図１７、図１８に示すように、携帯情報端末装置３０は撮影レンズ３１と撮像素子である受光素子（エリアセンサ）４５を有し、撮影レンズ３１による「撮影対象物の像」を受光素子４５上に結像させて受光素子４５により読み取るように構成されている。

撮影レンズ３１としては請求項１〜１２の任意の１に記載されたもの、具体的には、例えば上記実施例１〜４のうちの何れかが用いられる。また、受光素子４５としては、画素数：４００万〜８００万画素以上のもの、例えば、受光領域の対角長：９．１ｍｍ、画素ピッチ：２．３５μｍ、画素数：略７００万画素のＣＣＤエリアセンサや、受光領域の対角長：９．１ｍｍ、画素ピッチ：２μｍ、画素数：略１０００万画素のＣＣＤエリアセンサ等を使用できる。

図１８に示すように、受光素子４５からの出力は中央演算装置４０の制御を受ける信号処理装置４２によって処理されてデジタル情報に変換される。信号処理装置４２によってデジタル化された画像情報は、中央演算装置４０の制御を受ける画像処理装置４１において所定の画像処理を受けた後、半導体メモリ４４に記録される。液晶モニタ３８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４４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４４に記録した画像は通信カード４３等を使用して外部へ送信することも可能である。

図１７（ａ）に示すように、撮影レンズ３１は装置携帯時には「沈胴状態」にあり、ユーザが電源スイッチ３６を操作して電源を入れると図１７（ｂ）に示すように、鏡胴が繰り出される。このとき、鏡胴内部でズームレンズの各群は、例えば「短焦点端の配置」となっており、ズームレバー３４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３３も撮影レンズ３１の画角の変化に連動して変倍する。

シャッタボタン３５の半押しによりフォーカシングがなされる。フォーカシングは、実施例１〜４のズームレンズを用いる場合、第２レンズ群または第４レンズ群の移動、もしくは、受光素子４５の移動によって行うことができる。シャッタボタン３５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４４に記録した画像を液晶モニタ３８に表示したり、通信カード４３等を使用して外部へ送信したりする際は操作ボタン３７の走査により行う。半導体メモリ４４および通信カード等４３は、それぞれ専用または汎用のスロット３９Ａ、３９Ｂに挿入して使用される。

なお、撮影レンズ３１が沈胴状態にあるとき、ズームレンズの各群は必ずしも光軸上に並んでいなくても良く、例えば、第３レンズ群が光軸上から退避して「他のレンズ群と並列に収納」されるような機構とすれば情報装置のさらなる薄型化を実現できる。

以上に説明したような携帯情報端末装置には実施例１〜４のズームレンズを撮影レンズ３１として使用することができ、４００万画素〜８００万画素以上のクラスの受光素子を使用した高画質で小型の携帯情報端末装置を実現できる。

実施例１のレンズ構成と各レンズ群の移動を示す図である。 実施例２のレンズ構成と各レンズ群の移動を示す図である。 実施例３のレンズ構成と各レンズ群の移動を示す図である。 実施例４のレンズ構成と各レンズ群の移動を示す図である。 実施例１の短焦点端における収差を示す図である。 実施例１の中間焦点距離における収差を示す図である。 実施例１の望遠端における収差を示す図である。 実施例２の短焦点端における収差を示す図である。 実施例２の中間焦点距離における収差を示す図である。 実施例２の望遠端における収差を示す図である。 実施例３の短焦点端における収差を示す図である。 実施例３の中間焦点距離における収差を示す図である。 実施例３の望遠端における収差を示す図である。 実施例４の短焦点端における収差を示す図である。 実施例４の中間焦点距離における収差を示す図である。 実施例４の望遠端における収差を示す図である。 情報装置の実施の１形態を説明するための図である。 図１７の情報装置のシステムを説明するための図である。

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
IV 第４レンズ群
Ｓ 開口絞り

Claims (16)

1. 物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を配し、第２レンズ群と第３レンズ群との間に開口絞りを有してなり、
   広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群が物体側へ移動するズームレンズにおいて、
   第４レンズ群が１枚の正レンズで構成され、この正レンズの両面が非球面であり、
   広角端から望遠端への変倍に際する第１レンズ群の総移動量：Ｘ１、望遠端における全系の焦点距離：ｆＴが、条件：
   （１） ０．３０＜Ｘ１／ｆＴ＜０．８５
   を満足し、
   変倍に際して、上記開口絞りが、隣接するレンズ群とは独立に移動し、
   広角端における上記開口絞りと第３レンズ群の最も物体側の面との軸上間隔：ｄｓｗが、条件：
   （１０） ０．０８＜ｄｓｗ／ｆＴ＜０．２０
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 請求項１記載のズームレンズにおいて、
   広角端から望遠端への変倍に際する第３レンズ群の総移動量：Ｘ３、望遠端における全系の焦点距離：ｆＴが、条件：
   （２） ０．１５＜Ｘ３／ｆＴ＜０．５０
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
3. 請求項１または２記載のズームレンズにおいて、
   第２レンズ群の焦点距離：ｆ２、第３レンズ群の焦点距離：ｆ３が、条件：
   （３） ０．６＜｜ｆ２｜／ｆ３＜１．０
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
4. 請求項１〜３の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
   第１レンズ群の焦点距離：ｆ１、広角端における全系の焦点距離：ｆＷが、条件：
   （４） ６．０＜ｆ１／ｆＷ＜１２．０
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
5. 請求項１〜４の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
   第４レンズ群を構成する正レンズのアッベ数：ν_４が、条件：
   （５） ５０＜ν_４＜７５
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
6. 請求項１〜５の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
   広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第３レンズ群とが物体側へ移動することを特徴とするズームレンズ。
7. 請求項１〜６の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
   第４レンズ群を構成する正レンズの、材質の屈折率：Ｎ_４、物体側の非球面における最大光線有効高さの８割における非球面量：Ｘ_４Ｏ(Ｈ_０．８)、像側の非球面における最大光線有効高さの８割における非球面量：Ｘ_４Ｉ(Ｈ_０．８)、最大像高：Ｙ’_ｍａｘが、条件：
   （６） −０．００８０＜（N₄−1）X_4O（H_0.8）/Y’_max＜０．０
   （７） −０．００１０＜{(N₄−1)X_4O(H_0.8)＋(1−N₄)X_4I(H_0.8)}/Y’_max＜０．００１０
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
8. 請求項７記載のズームレンズにおいて、
   第４レンズ群が、望遠端において、広角端よりも像側に位置することを特徴とするズームレンズ。
9. 請求項８記載のズームレンズにおいて、
   望遠端における第４レンズ群の結像倍率：ｍ４Ｔが、条件：
   （８） ０．６０＜ｍ４Ｔ＜０．８５
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
10. 請求項９記載のズームレンズにおいて、
    望遠端における第４レンズ群の結像倍率：ｍ４Ｔ、広角端における第４レンズ群の結像倍率：ｍ４Ｗが、条件：
    （９） １．０＜ｍ４Ｔ／ｍ４Ｗ＜１．３
    を満足することを特徴とするズームレンズ。
11. 請求項８〜１０の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
    第２レンズ群が変倍に際して変位しないことを特徴とするズームレンズ。
12. 請求項１〜１１の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
    開口絞りと第３レンズ群との間隔が、広角端において望遠端よりも広くなることを特徴とするズームレンズ。
13. 請求項１〜１２の任意の１に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することを特徴とする撮影機能を有する情報装置。
14. 請求項１３記載の情報装置において、
    ズームレンズによる物体像が、撮像素子の受光面上に結像されることを特徴とする撮影機能を有する情報装置。
15. 請求項１４記載の情報装置において、
    撮像素子の画素数が４００万〜８００万画素以上であることを特徴とする撮影機能を有する情報装置。
16. 請求項１４または１５記載の情報装置において、
    携帯情報端末装置として構成されたことを特徴とする撮影機能を有する情報装置。

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