JP4963048B2 - ズームレンズ、カメラ装置および携帯情報端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラ，カメラ付き携帯電話，ビデオカメラなどに適用することができるズームレンズ、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，デジタルカメラは，高画質化，小型化，広角化，大口径化、高倍率で変倍可能であること等のニーズが強くなっており、今後は，これらの要望に応えるように技術開発していく必要がある。そのため，撮影レンズとしてはズームレンズであり，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，広角化，大口径化が求められる。

現時点において、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，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レンズ群の間隔が変化し，第３レンズ群が物体側から順に正の第１レンズ，負の第２レンズ，正の第３レンズ，負の第４レンズにより構成され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、特許文献４参照）。

上記４つの特許文献に記載のズームレンズでは，４枚のレンズからなる第３レンズ群の物体側から２番目に配置されている負の第２レンズの物体側面が凹面になっていて、物体側に向かう凸面になっていない。そのため，短焦点端のＦナンバを３．０以下にすることができず、かつ、半画角４２°以上の広画角を実現することができない。

ズームレンズの別の公知例として，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，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レンズ群の間隔が変化し，第３レンズ群が物体側から順に正レンズ，負レンズ，正レンズ，負レンズの４枚のレンズにより構成されているものも知られている（例えば、特許文献５参照）。

特許文献５に記載されているズームレンズにおいて，第３レンズ群を構成する複数のレンズ間に絞りを配置すると，第１レンズ群，第２レンズ群が大型化する。第１レンズ群が大型化することは，最大光線有効径を大きくするために，最大光線有効径をある大きさに収めようとすると，広画角化することができなくなる。そのため，短焦点端のＦナンバを３．０以下にすることができず、かつ、半画角を４２°以上の広画角にすることができなくなる。絞りが、第３レンズ群の前側すなわち物体側に配置されている方が、第３レンズ群間に配置されている場合に比べると、第３レンズ群が大型化するが，第３レンズ群を構成する正の第１レンズの物体側面と負の第２レンズの物体側面を物体側に凸にすることにより，第３レンズ群が大型化することを防いでいる。

特開２００３−２４１０９１号公報 特開平６−１８０４２３号公報 特開平６−１７５０２３号公報 特開平６−３５９２号公報 特開２００５−６２２２８号公報（図１３、図１７）

本発明は，以上説明した従来のズームレンズに鑑みてなされたもので，質の高い画像を得ることができ，半画角４２°以上の広画角を実現することができ，短焦点端のＦナンバを３．０以下にすることを可能にしながら，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提供することを目的としている。
本発明はまた，質の高い画像を得ることができるとともに，レンズなどの製造誤差による性能劣化の影響を受けにくいズームレンズ、カメラ装置および携帯情報端末装置を提供することを目的としている。
本発明はまた，撮影画像をデジタル情報として記録することができるズームレンズ、カメラ装置および携帯情報端末装置を提供することを目的としている。

本発明にかかるズームレンズは、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，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レンズ群の間隔が変化するものであって，さらに以下のような特徴をもつものである。

請求項１記載のズームレンズは，第３レンズ群は物体側から順に正の第１レンズ，負の第２レンズ，正の第３レンズ，負の第４レンズにより構成され，正の第１レンズの物体側面と負の第２レンズの物体側面が物体側に向かう凸面であり、
第３レンズ群のうち、正の第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ３１１，負の第４レンズの像側面の曲率半径をＲ３４２としたとき、
−０．０５＜（Ｒ３１１−Ｒ３４２）／（Ｒ３１１＋Ｒ３４２）＜０．５
の条件式を満足することを特徴とする。
請求項２記載のズームレンズは，請求項１記載のズームレンズにおいて、第３レンズ群のうち，正の第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ３１１，負の第２レンズの物体側面の曲率半径をＲ３２１としたとき、
−０．４＜（Ｒ３１１−Ｒ３２１）／（Ｒ３１１＋Ｒ３２１）＜０．５
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レンズ群のうち、正の第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ３１１，最大像高をＹ’としたとき、
１．５＜Ｒ３１１／Ｙ’＜３．５
の条件式を満足することを特徴とする。

請求項４記載のズームレンズは，請求項１〜３のいずれかに記載のズームレンズにおいて、第３レンズ群のうち、正の第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ３１１，負の第２レンズの像側面の曲率半径をＲ３２２としたとき、
０．２＜（Ｒ３１１−Ｒ３２２）／（Ｒ３１１＋Ｒ３２２）＜０．７
の条件式を満足することを特徴とする。

請求項５記載のズームレンズは，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レンズ群のうち、正の第３レンズの像側面の曲率半径をＲ３３２、負の第４レンズの像側面の曲率半径をＲ３４２としたとき、
−０．０５＜（Ｒ３３２＋Ｒ３４２）／（Ｒ３３２−Ｒ３４２）＜０．３
の条件式を満足することを特徴とする。
請求項６記載のズームレンズは，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レンズ群のうち、正の第１レンズが非球面レンズであることを特徴とする。
請求項７記載のズームレンズは，請求項６記載のズームレンズにおいて、第３レンズ群のうち、正の第１レンズの物体側面が非球面であることを特徴とする。
請求項８記載のズームレンズは，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レンズ群のうち、負の第４レンズが非球面であることを特徴とする。
請求項９記載のズームレンズは，請求項１〜８のいずれかに記載のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際して，第４レンズ群が像面に対して固定であることを特徴とする。

本発明にかかるカメラ装置は、撮影用ズームレンズとして、上記各請求項記載のズームレンズのいずれかを備えていることを特徴とする。
本発明にかかるカメラ装置は、撮影画像をデジタル情報として記録するようにしてもよい。

本発明にかかる携帯情報端末装置は、写真撮影機能を備えていて、撮影用ズームレンズとして、上記各請求項記載のズームレンズのいずれかを備えていることを特徴とする。

本発明にかかるズームレンズにおいては，正のパワーを持つレンズ群を先行させた、すなわち、第１レンズ群を正の焦点距離を持つレンズ群とした、４群ズームタイプを採用した。そして、各レンズ群を請求項１に示すように移動させることにより，効率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，全群繰り出し等でフォーカシングすることも可能であるが，第４レンズ群でフォーカシングすることが望ましい。
また，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なければならない。特に、変倍作用を担う第３レンズ群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。

本発明にかかるズームレンズよれば，質の高い画像を得ることができるとともに，半画角４２°以上の広画角を実現することができ，短焦点端のＦナンバを３．０以下にすることを可能にしながら，十分に小型であるズームレンズを得ることができる。
請求項２乃至請求項６にかかるズームレンズよれば，質の高い画像を得ることができるとともに，レンズなどの製造誤差による性能劣化の影響を受けにくいズームレンズを得ることができる。

本発明にかかるカメラ装置によれば、本発明にかかるズームレンズを撮影用ズームレンズとして有しているため、質の高い画像を得ることができるとともに，半画角４２°以上の広画角を実現することができ，短焦点端のＦナンバを３．０以下にすることを可能にしながら，十分に小型であるカメラ装置を提供することができる。また、レンズなどの製造誤差による性能劣化の影響を受けにくいカメラ装置を提供することができる。

本発明にかかる携帯情報端末装置によれば、写真撮影機能を備えた携帯情報端末装置であって、本発明にかかるズームレンズを撮影用ズームレンズとして有しているため、質の高い画像を得ることができるとともに，半画角４２°以上の広画角を実現することができ，短焦点端のＦナンバを３．０以下にすることを可能にしながら，十分に小型である携帯情報端末装置を得ることができる。また、レンズなどの製造誤差による性能劣化の影響を受けにくい携帯情報端末装置を提供することができる。

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４は、本発明にかかるズームレンズの４つの実施例を示す。各実施例は、ズームレンズを構成する各レンズの仕様、レンズ間隔などの設計値が異なっているが、レンズ群数、各レンズ群を構成するレンズの概略的な形態などは共通に構成されているので、まず、共通の構成部分について説明する。

図１乃至図４において、ズームレンズは、物体側（各図において左側）から順に、正の焦点距離を持つ第１レンズ群Ｇ１、負の焦点距離を持つ第２レンズ群Ｇ２、正の焦点距離を持つ第３レンズ群Ｇ３、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、したがって、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間に絞りを有している。第４レンズ群Ｇ４の後方にフィルタが配置され、さらにその後方に結像面が位置している。デジタルカメラの場合、結像面にはＣＣＤその他の撮像素子の受光面が位置する。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、メニスカス凹レンズからなる第１レンズＬ１と、凸レンズからなる第２レンズＬ２の２枚のレンズで構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、メニスカス凹レンズからなる第１レンズＬ３と、両凹レンズからなる第２レンズＬ４と、両凸レンズからなる第３レンズＬ５の３枚のレンズで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、凸レンズからなる第１レンズＬ６と、メニスカス凹レンズからなる第２レンズＬ７と、両凸レンズからなる第３レンズＬ８と、凹レンズからなる第４レンズＬ８の４枚のレンズで構成されている。第４レンズ群Ｇ４は１枚の凸レンズＬ１０で構成されている。

図１乃至図４は、それぞれの実施例における短焦点端のレンズ位置を示しており、各図の下部に各レンズ群および絞りに対応して描かれている線は、短焦点端と長焦点端との間でズーミング（変倍）を行うときの各レンズ群および絞りの位置変化を表している。これらの図からわかるように、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の間隔が変化するように構成されている。図示の各実施例では、短焦点端から長焦点端への変倍に際して，第３レンズ群Ｇ３が物体側に向かって移動し、第４レンズ群Ｇ４は固定されているため、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構成されている。なお、変倍に伴って絞りも独自に変位し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して，第２レンズ群Ｇ２と絞りの間隔が減少するように構成されている。

本発明に係るズームレンズの特徴は，第３レンズ群Ｇ３が、物体側から順に、正の焦点距離を持つ第１レンズＬ６，負の焦点距離を持つ第２レンズＬ７，正の焦点距離を持つ第３レンズＬ８，負の焦点距離を持つ第４レンズＬ９の４枚のレンズで構成されていることである。第３レンズ群Ｇ３を正レンズ２枚，負レンズ２枚で構成することにより，軸上色収差や倍率色収差を補正することが容易となっている。また，正レンズからなる第１レンズＬ６と負レンズからなる第２レンズＬ７の物体側の面をともに凸面で構成することにより，正の第１レンズＬ６と負の第２レンズＬ７の物体側面に正のパワーを分担させている。こうすることで，１つの面で過大な収差が発生することを防ぎ，第３レンズ群Ｇ３全体としての収差量を低減し、レンズなどの製造誤差に基づく結像性能の劣化を低減し、ズームレンズの小型化を実現している。

高性能のズームレンズでありながら、レンズなどの製造誤差に基づく結像性能の劣化を低減するには，第３レンズ群Ｇ３を構成するレンズが以下の条件式を満足することが望ましい。
−０．４＜（Ｒ３１１−Ｒ３２１）／（Ｒ３１１＋Ｒ３２１）＜０．５ （１）
Ｒ３１１は第３レンズ群Ｇ３を構成する正の第１レンズＬ６の物体側面の曲率半径，Ｒ３２１は負の第２レンズＬ７の物体側面の曲率半径である。
条件式（１）を満足することにより，第３レンズ群Ｇ３を構成する正の第１レンズＬ６と負の第２レンズＬ７の物体側面に正のパワーを分散させることができ，１つの面で過大な収差を発生することを防ぎ，第３レンズ群Ｇ３全体としての収差量を低減し、製造誤差に基づく結像性能の劣化を低減することができる。

高性能のズームレンズでありながら、レンズなどの製造誤差に基づく結像性能の劣化を低減するには，さらに、第３レンズ群Ｇ３を構成するレンズが以下の条件式を満足することが望ましい。
１．５＜Ｒ３１１／Ｙ’＜３．０ （２）
Ｒ３１１は第３レンズ群Ｇ３を構成する正の第１レンズＬ６の物体側面の曲率半径，Ｙ’は最大像高である。
条件式（２）の上限値を超えると，正の第１レンズＬ６の物体側面の正のパワーが弱くなるため，第３レンズ群Ｇ３全体の軸上マージナル光線が高くなり，球面収差を十分に補正することが困難になる。また，第３レンズ群Ｇ３の小型化の妨げともなる。条件式（２）の下限値を超えると，正の第１レンズＬ６の物体側面の曲率半径が小さくなりすぎるため，レンズなどの製造誤差に基づく結像性能の劣化が増大する。

ズームレンズをさらに高性能にするには，第３レンズ群Ｇ３を構成するレンズが以下の条件式を満足することが望ましい。
０．２＜（Ｒ３１１−Ｒ３２２）／（Ｒ３１１＋Ｒ３２２）＜０．７ （３）
Ｒ３１１は正の第１レンズＬ６の物体側面の曲率半径，Ｒ３２２は負の第２レンズＬ７の像側面の曲率半径である。
正の第１レンズＬ６の物体側面と負の第２レンズＬ７の像側面では球面収差等のやりとりをしているため，条件式（３）を満たさなければ，球面収差等の補正が困難になる。

ズームレンズをさらに高性能にするには，第３レンズ群Ｇ３を構成するレンズが以下の条件式を満足することが望ましい。
−０．０５＜（Ｒ３１１−Ｒ３４２）／（Ｒ３１１＋Ｒ３４２）＜０．５ （４）
Ｒ３１１は正の第１レンズＬ６の物体側面の曲率半径，Ｒ３４２は負の第４レンズＬ９の像側面の曲率半径である。
正の第１レンズＬ６の物体側面と負の第４レンズＬ９の像側面ではコマ収差等のやりとりをしているため，条件式（４）を満たさなければ，コマ収差等の補正が困難になる。

ズームレンズをさらに高性能にするには，第３レンズ群Ｇ３を構成するレンズが以下の条件式を満足することが望ましい。
−０．０５＜（Ｒ３３２−Ｒ３４２）／（Ｒ３３２＋Ｒ３４２）＜０．３ （５）
Ｒ３３２は正の第３レンズＬ８の像側面の曲率半径，Ｒ３４２は負の第４レンズＬ９の像側面の曲率半径である。
正の第３レンズＬ８の像側面と負の第４レンズＬ９の像側面では球面収差等のやりとりをしているため，条件式（５）を満たさなければ，球面収差等の補正が困難になる。

ズームレンズをさらに高性能にするには，第３レンズ群Ｇ３を構成する正の第１レンズＬ６は非球面レンズであることが望ましい。正の第１レンズＬ６の位置において，光束が最も太くなるため，第１レンズＬ６を非球面とすることは球面収差やコマ収差の補正に効果的である。さらに望ましくは、第１レンズＬ６の物体側面が非球面になっているとよい。

ズームレンズをさらに高性能にするには，第３レンズ群Ｇ３を構成する負の第４レンズＬ９が非球面であることが望ましい。第３レンズ群Ｇ３の最も像面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、第４レンズＬ９の像面側を非球面にすることが望ましい。

また，短焦点端から長焦点端との間で変倍するに際して，第４レンズ群Ｇ４は像面に対して固定であることが望ましい。変倍に際して第４レンズ群Ｇ４を固定位置に保持させることによって，ズームレンズ鏡胴の機械的構成の簡素化を図ることができ，また、レンズ群間偏心精度を確保するのにも有効である。もちろん，収差補正を優先すれば、全てのレンズ群を移動させるようにしたほうが有利ではあるが，そのようにすると，レンズ鏡胴の構成が複雑になり，製作誤差も生じ易くなる。

図１乃至図４に示す実施例では、第３レンズ群Ｇ３を構成する負の第３レンズＬ８と正の第４レンズＬ９が接合されている。かかる構成にすることにより，レンズの製造誤差に基づく結像性能の劣化をさらに低減することができる。そして，負の第２レンズＬ７と正の第３レンズＬ８は球面レンズであることが望ましい。非球面レンズを接合しようとすると，非球面軸偏心の影響を抑えることが困難になり、製造誤差が大きくなるからである。また，正の第１レンズＬ６のシフト、または、負の第４レンズＬ９のシフトによる性能への影響は大きくなり易いため，正レンズＬ６か負レンズＬ９をシフトすることにより調整を行うことが望ましい。

以下に本発明にかかるズームレンズの具体的な数値実施例を表１乃至表１２等によって示す。
各数値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
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

また、各数値実施例を示す表１、表４、表７、表１０において、左端の欄に示す数字は物体側から順に数えた面番号を示す。ズームレンズ全体を通して物体側から順に第１レンズ、第２レンズ、・・・第１１レンズと定義され、これらのレンズは図１乃至図４において符号Ｌ１，Ｌ２，・・・Ｌ１０が付されたレンズに対応している。第１レンズと第２レンズは接合されているため、面番号「２」は第１レンズの像側面でもあり第２レンズの物体側面でもある。第７レンズと第８レンズも接合されているため、第１４面は第７レンズの像側面でもあり第８レンズの物体側面でもある。第６レンズから第９レンズまでの４枚が、前述のように第３レンズ群Ｇ３を構成している。面番号を表す数字のうち、「＊（アスタリスク）」が付されているもの、すなわち、第５面、第１１面、第１７面、第１８面は、非球面であり、非球面の式に起用するパラメータはそれぞれの数値実施例において開示する。

表１に数値実施例１を示す。
表１

数値実施例１の各非球面の式１におけるパラメータは次のとおりである。

数値実施例１において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔変化をＡ、第２レンズ群Ｇ２と絞りの間隔変化をＢ、絞りと第３レンズ群Ｇ３の間隔変化をＣ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔変化をＤとしたとき、これらの短焦点端における値、中間位置における値、長焦点端における値を表２に示す。単位はｍｍである。数値実施例２における間隔変化を表す表５、数値実施例３における間隔変化を表す表８、数値実施例４における間隔変化を表す表１１も、表２に準じて開示されている。
表２

数値実施例１の数値を前記条件式（１）乃至（５）に適用して得られる数値を表３に示す。
表３

数値実施例１のズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線を図５乃至図７に示す。図５は短焦点端における収差曲線図、図６は中間焦点距離における収差曲線図、図７は長焦点端における収差曲線を示している。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件を表し、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルを表している。

表４に数値実施例２を示す。
表４

数値実施例２の各非球面の式１におけるパラメータは次のとおりである。

数値実施例２において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔変化をＡ、第２レンズ群Ｇ２と絞りの間隔変化をＢ、絞りと第３レンズ群Ｇ３の間隔変化をＣ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔変化をＤとしたとき、これらの短焦点端における値、中間位置における値、長焦点端における値を表５に示す。
表５

数値実施例２の数値を前記条件式（１）乃至（５）に適用して得られる数値を表６に示す。
表６

数値実施例２のズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線を図８乃至図１０に示す。図８は短焦点端における収差曲線図、図９は中間焦点距離における収差曲線図、図１０は長焦点端における収差曲線を示している。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件を表し、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルを表している。

表７に数値実施例３を示す。
表７

数値実施例３の各非球面の式１におけるパラメータは次のとおりである。

数値実施例３において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔変化をＡ、第２レンズ群Ｇ２と絞りの間隔変化をＢ、絞りと第３レンズ群Ｇ３の間隔変化をＣ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔変化をＤとしたとき、これらの短焦点端における値、中間位置における値、長焦点端における値を表８に示す。
表８

数値実施例３の数値を前記条件式（１）乃至（５）に適用して得られる数値を表９に示す。
表９

数値実施例３のズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線を図１１乃至図１３に示す。図１１は短焦点端における収差曲線図、図１２は中間焦点距離における収差曲線図、図１３は長焦点端における収差曲線を示している。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件を表し、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルを表している。

表１０に数値実施例４を示す。
表１０

数値実施例４の各非球面の式１におけるパラメータは次のとおりである。

数値実施例４において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔変化をＡ、第２レンズ群Ｇ２と絞りの間隔変化をＢ、絞りと第３レンズ群Ｇ３の間隔変化をＣ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔変化をＤとしたとき、これらの短焦点端における値、中間位置における値、長焦点端における値を表１１に示す。
表１１

数値実施例４の数値を前記条件式（１）乃至（５）に適用して得られる数値を表１２に示す。
表１２

数値実施例４のズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線を図１４乃至図１６に示す。図１４は短焦点端における収差曲線図、図１５は中間焦点距離における収差曲線図、図１６は長焦点端における収差曲線を示している。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件を表し、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルを表している。

各数値実施例によれば、それぞれの収差曲線図から明らかなように、収差は十分に補正されている。本発明のようにズームレンズを構成することで，半画角４２°以上の広画角と，短焦点端のＦナンバ３．０以下を実現し、小型でありながら，非常に良好な像性能を得ることができる。また，各収差曲線図は、第４レンズ群がレンズ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撮影用ズームレンズとして備えてカメラ装置の実施例について図１７を参照しながら説明する。図１７（Ａ）は正面側と上部面とを示す斜視図、図１７（Ｂ）は背面側と上面部を示す斜視図である。カメラ装置は、カメラボディ５の正面側に撮影レンズ１、光学式ファインダ２の前面、ストロボ発光器３が配置されている。撮影レンズ１として、上に説明した各実施例にかかるズームレンズのいずれかを採用している。カメラボディ５の上面側にはシャッタボタン４が配置されている。カメラボディ５の背面側には、光学ファインダ２の接眼部、電源スイッチ６、液晶モニタ７、操作ボタン８、メモリーカードスロット９、ズーム操作ボタン１０が配置されている。

図１８は、上記カメラ装置内のシステム構成例を示す。図１８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（被写体）の像を受光素子１３によって読み取るように構成されている。受光素子１３は電荷結合素子（ＣＣＤ）などからなるエリアセンサで、受光面に結像される撮影対象物の像に対応した電気信号を、画素の配列順に出力する。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によって処理されてデジタル情報に変換される。すなわち，このカメラ装置は撮影画像情報をデジタル情報とする機能を有している。デジタル情報からなる画像情報は、中央演算装置１１の制御によって液晶モニタ７に入力され、被写体像をリアルタイムで、または半導体メモリ１５などにデジタルデータとして保存されている画像情報を入力するとその画像を表示することができる。前記メモリーカードスロット９には外部メモリを装填することができ、外部メモリに代えて、あるいは外部メモリとともに通信カード等１６を装填して、外部機器、例えばパーソナルコンピュータと信号の授受を行うことができるようになっている。

本発明にかかるカメラ装置によれば、前述のズームレンズを撮影レンズとして備えているため、ズームレンズとしての効果、すなわち、半画角４２°以上の広画角と，短焦点端のＦナンバ３．０以下を実現し、小型でありながら，非常に良好な像性能を得ることができる。

本発明にかかるズームレンズは、これを例えば写真撮影機能を備えた携帯電話などの携帯情報端末装置の撮影用ズームレンズとして採用することもできる。携帯情報端末装置の撮影機能部の内部構成は図１８に示す例にほぼ準じており、液晶モニタ７は、携帯電話がもともと有しているモニタが兼ねることができる。
本発明にかかるカメラ携帯情報端末装置によれば、前述のズームレンズを撮影レンズとして備えているため、ズームレンズとしての効果、すなわち、半画角４２°以上の広画角と，短焦点端のＦナンバ３．０以下を実現し、小型でありながら，非常に良好な像性能を得ることができる。

本発明にかかるズームレンズは、デジタル式カメラ装置に限らず、銀塩写真方式カメラにも適用することができ、銀塩写真方式カメラ装置を構成することもできる。本発明にかかるズームレンズおよびカメラ装置は、ビデオカメラ用ズームレンズおよびビデオカメラ装置としても適用可能である。

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。 本発明にかかるカメラ装置の実施例を示すデジタルカメラを示す，（Ａ）は正面側からの斜視図，（Ｂ）は裏面側からの斜視図である。 本発明にかかるカメラ装置内部の信号処理系統の例を示すブロック図である。

符号の説明

１ 撮影レンズ
７ 液晶モニタ
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
Ｌ６ 第３レンズ群の第１レンズ
Ｌ７ 第３レンズ群の第２レンズ
Ｌ８ 第３レンズ群の第３レンズ
Ｌ９ 第３レンズ群の第４レンズ

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レンズ群からなり，
   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レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて，
   第３レンズ群は物体側から順に正の第１レンズ，負の第２レンズ，正の第３レンズ，負の第４レンズにより構成され，正の第１レンズの物体側面と負の第２レンズの物体側面が物体側に向かう凸面であり、
   第３レンズ群のうち、正の第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ３１１，負の第４レンズの像側面の曲率半径をＲ３４２としたとき、
   −０．０５＜（Ｒ３１１−Ｒ３４２）／（Ｒ３１１＋Ｒ３４２）＜０．５
   の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 第３レンズ群のうち，正の第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ３１１，負の第２レンズの物体側面の曲率半径をＲ３２１としたとき、
   −０．４＜（Ｒ３１１−Ｒ３２１）／（Ｒ３１１＋Ｒ３２１）＜０．５
   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. 第３レンズ群のうち、正の第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ３１１，最大像高をＹ
   ’としたとき、
   １．５＜Ｒ３１１／Ｙ’＜３．５
   の条件式を満足することを特徴とする請求項１また２記載のズームレンズ。
4. 第３レンズ群のうち、正の第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ３１１，負の第２レンズの像側面の曲率半径をＲ３２２としたとき、
   ０．２＜（Ｒ３１１−Ｒ３２２）／（Ｒ３１１＋Ｒ３２２）＜０．７
   の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のズームレンズ。
5. 第３レンズ群のうち、正の第３レンズの像側面の曲率半径をＲ３３２、負の第４レンズの像側面の曲率半径をＲ３４２としたとき、
   −０．０５＜（Ｒ３３２＋Ｒ３４２）／（Ｒ３３２−Ｒ３４２）＜０．３
   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. 第３レンズ群のうち、正の第１レンズが非球面レンズであ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. 第３レンズ群のうち、正の第１レンズの物体側面が非球面であることを特徴とする請求項６記載のズームレンズ。
8. 第３レンズ群のうち、負の第４レンズが非球面であ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. 短焦点端から長焦点端への変倍に際して，第４レンズ群が像面に対して固定であ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. 請求項１〜９のいずれかに記載のズームレンズを，撮影用ズームレンズとして有するカメラ装置。
11. 撮影画像をデジタル情報として記録することを特徴とする請求項１０記載のカメラ装置。
12. 写真撮影機能を備えた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，撮影用ズームレンズとして有する携帯情報端末装置。