(57)【要約】【課題】短焦点端での半画角が３５度以上で、変倍比：４〜５倍程度の変倍比を有し、３００〜５００万画素の撮像素子に適応できる解像力を有し、変倍範囲にわたって高性能で、射出瞳位置を適正な位置に配置でき、レンズ構成枚数が少なくコンパクト且つ軽量で新規なズームレンズを実現する。【解決手段】物体側から順に、負の焦点距離を持つ第１群Ｉ、正の焦点距離を持つ第２群ＩＩ、負の焦点距離を持つ第３群ＩＩＩ、正の焦点距離を持つ第４群ＩＶを配し、第２群と第３群の間に絞りＳを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１群Ｉと第２群ＩＩの間隔が狭くなり、第２群ＩＩと第３群ＩＩＩの間隔が拡がるように、少なくとも第２群が像面側から物体側へと単調に移動するズームレンズであって、第３群ＩＩＩに、物体側から順に負レンズ、正レンズ、負レンズからなる３枚接合レンズを有する。【選択図】図１
2008197176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の焦点距離を持つ第１群、正の焦点距離を持つ第２群、負の焦点距離を持つ第３群、正の焦点距離を持つ第４群を配し、第２群と第３群の間に絞りを有してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１群と第２群の間隔が狭くなり、第２群と第３群の間隔が拡がるように、少なくとも第２群が像面側から物体側へと単調に移動するズームレンズであって、
第３群に、物体側から順に負レンズ、正レンズ、負レンズからなる３枚接合レンズを有することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
請求項１記載のズームレンズにおいて、
長焦点端におけるＦナンバ：ＦnoＴ、短焦点端における焦点距離：ｆｗ、最大像高：Ｙｍａｘが、条件：  
（１）  ４．５＜ＦnoＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＜８．０
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項３】
請求項１または２記載のズームレンズにおいて、
第３群の３枚接合レンズの、最も物体側に配置される負レンズが、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であることを特徴とするズームレンズ。
【請求項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３群の３枚接合レンズの、最も物体側の面が非球面であることを特徴とするズームレンズ。
【請求項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３群が３枚接合レンズのみからなり、絞りが第３群と一体に移動することを特徴とするズームレンズ。
【請求項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、
第３群における３枚接合レンズの中間に配置される正レンズの屈折率：ＮＣ２、アッベ
数：νＣ２が、条件：
（２）  １．４５＜ＮＣ２＜１．６５  
（３）  ５０＜νＣ２＜８５  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項７】
請求項６記載のズームレンズにおいて、
第３群における３枚接合レンズの最も像面側に配置される負レンズの屈折率：ＮＣ３、アッベ数：νＣ３が、条件：
（４）  １．４５＜ＮＣ３＜１．６５  
（５）  νＣ２−νＣ３＞２０  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項８】
請求項１〜７の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
第３群の３枚接合レンズの、物体側接合面の曲率半径：ＲＣ２、上記３枚接合レンズの最も像側の面の曲率半径：ＲＣ４が、条件：
（６）  ０．２０＜（ＲＣ２／ＲＣ４）＜０．８５  
を満足することを特徴とするズームレンズ。  
【請求項９】
物体側から順に、負の焦点距離を持つ第１群、正の焦点距離を持つ第２群、負の焦点距離を持つ第３群、正の焦点距離を持つ第４群を配し、第２群と第３群の間に絞りを有してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１群と第２群の間隔が狭まり、第２群と第３群の間隔が広がり、第３群と第４群の間隔が広がるように、各群の間隔を変化させるズームレンズであって、
第１群は物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、負レンズ、正レンズからなり、
第１群の焦点距離：Ｆ１、短焦点端における全系の焦点距離：ＦＷ、長焦点端における第３群と第４群の間隔：Ｄ３Ｔ、短焦点端における第３群と第４群の間隔：Ｄ３Ｗが、条件：
（７）  １．７＜｜Ｆ１／ＦＷ｜＜２．２  
（８）  １．３＜Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗ＜１．７  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項１０】
請求項９記載のズームレンズにおいて、  
長焦点端におけるＦナンバ：ＦnoＴ、短焦点端における焦点距離：ｆｗ、最大像高：Ｙｍａｘが、条件：
（９）  ４．５＜ＦnoＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＜８．０  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項１１】
請求項９または１０記載のズームレンズにおいて、
第１群中の正レンズの、屈折率及びアッベ数の平均値：Ｎ１Ｐ及びν１Ｐ、第１群中の負レンズの屈折率及びアッベ数の平均値：Ｎ１Ｎ及びν１Ｎが、条件：
（１０）  １．７４＜Ｎ１Ｐ＜１．９５  
（１１）  １．７４＜Ｎ１Ｎ＜１．９５  
（１２）  ν１Ｎ−ν１Ｐ＞２０  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項１２】
請求項９〜１１の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
絞りが、変倍時に第３群と一体に移動するとともに、少なくとも第３群の最も物体側の面が非球面であることを特徴とするズームレンズ。
【請求項１３】
請求項９〜１２の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
第３群が、物体側から順に負レンズ、正レンズ、負レンズを配してなり、上記正レンズとその像側の負レンズが接合されていることを特徴とするズームレンズ。
【請求項１４】
請求項１３記載のズームレンズにおいて、  
第３群中の接合レンズにおける接合面の曲率半径：ＲＣ３、最大像高：Ｙｍａｘが、条件：
（１３）  １．０＜｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＜  ３．０  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項１５】
請求項９〜１４の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
フォーカシングを第４群で行うことを特徴とするズームレンズ。
【請求項１６】
請求項９〜１５の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
第１群の焦点距離：ｆ１、第４群の焦点距離：ｆ４が、条件：
（１４）  １．５＜｜ｆ４／ｆ１｜＜３．０  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項１７】
物体側から順に、負の焦点距離を持つ第１群、正の焦点距離を持つ第２群、負の焦点距離を持つ第３群、正の焦点距離を持つ第４群を配し、第２群と第３群の間に絞りを有してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第１群と第２群の間隔が狭まり、第２群と第３群の間隔が広がり、第３群と第４群の間隔が広がるように各群の間隔を変化させるズームレンズであって、  
第２群が、少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有し、
第１群の焦点距離：Ｆ１、短焦点端における全系の焦点距離：ＦＷ、長焦点端における第３群と第４群の間隔：Ｄ３Ｔ、短焦点端における第３群と第４群の間隔：Ｄ３Ｗが、条件：
（１５）  １．７＜｜Ｆ１／ＦＷ｜＜２．２  
（１６）  １．３＜Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗ＜１．７  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項１８】
請求項１７記載のズームレンズにおいて、
長焦点端におけるＦナンバ：ＦnoＴ、短焦点端における焦点距離：ｆｗ、最大像高：Ｙｍａｘが、条件：  
（１７）  ４．５＜ＦnoＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＜８．０  
を満足することを特徴とするズームレンズ。  
【請求項１９】
請求項１７または１８記載のズームレンズにおいて、
正のパワーを有するプラスチック非球面レンズを少なくとも１枚有すると共に、負のパワーを有するプラスチック非球面レンズを少なくとも１枚有することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２０】
請求項１９記載のズームレンズにおいて、
プラスチック非球面レンズの材質が互いに異なっていることを特徴とするズームレンズ。
【請求項２１】
請求項１７〜２０の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
第１群中の正レンズの屈折率及びアッベ数の平均値：Ｎ１Ｐ及びν１Ｐ、第１群中の負レンズの屈折率及びアッベ数の平均値：Ｎ１Ｎ及びν１Ｎが、条件：
（１８）  １．７４＜Ｎ１Ｐ＜１．９５  
（１９）  ν１Ｎ−ν１Ｐ＞２０  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２２】
請求項１７〜２１の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
絞りが、変倍時に第３群と一体に移動するとともに、少なくとも第３群の最も物体側の面が非球面であることを特徴とするズームレンズ。
【請求項２３】
請求項１７〜２２の任意の１に記載のズームレンズにおいて、
第３群が、物体側から順に負レンズ、正レンズ、負レンズを配してなり、上記正レンズとその像側の負レンズが接合されていることを特徴とするズームレンズ。
【請求項２４】
請求項２３記載のズームレンズにおいて、
第３群中の接合レンズにおける接合面の曲率半径：ＲＣ３、最大像高：Ｙｍａｘが、条件：
（２０）  １．０＜｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＜３．０  
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２５】
請求項１〜２４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
特徴とするカメラ装置。
【請求項２６】
請求項１〜２４の任意の１に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系とし
て有することを特徴とする携帯情報端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ズームレンズおよびカメラ装置および携帯情報端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラの普及に伴い、ユーザのデジタルカメラに対する要望も高画質化、小型化は言うまでもなく、撮影レンズの高変倍化の要望も大きく、撮影レンズとして用いるズームレンズの変倍比として４倍以上が求められている。一方で撮影レンズの広画角化への要望も大きく、撮影レンズとして用いるズームレンズの広角端での半画角は３５度以上であることが要望されている。
【０００３】
この発明のズームレンズと同様、物体側から負・正・負・正の４群を配したズームレンズとしては従来、特許文献１〜３等に記載されたものが知られているが、何れも変倍比が３倍程度であり、昨今のデジタルカメラ用ズームレンズの変倍比に対する要請に応えきれない。
【０００４】
また、デジタルカメラ用のズームレンズは通常、撮像素子としてＣＣＤを用いる関係上、射出瞳位置に対する制限が、銀塩カメラ用のそれより厳しく、全ズーム域で−２０ｍｍ〜−１００ｍｍ程度におさめる必要があり、特に最も像側の群での射出瞳位置の補正が重要となる。変倍比が高くなると射出瞳位置の変動は大きくなるため上記補正の必要性が更に増大する。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−８７３１２号公報
【特許文献２】特公平０２−４８０８８号公報
【特許文献３】特開２００１−１８３５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、短焦点端での半画角が３５度以上と広画角で、変倍比：４〜５倍程度の広変倍比を有し、３００〜５００万画素の撮像素子に適応できる解像力を有し、変倍範囲にわたって高性能であり、射出瞳位置を適正な位置に配置でき、なおかつ、レンズ構成枚数が少なくコンパクト且つ軽量で新規なズームレンズの実現を課題とする。
【０００７】
この発明はまた、かかるズームレンズを、撮影用光学系として有するカメラ、「カメラ機能部の撮影用光学系」として有する携帯情報端末装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明のズームレンズは、群構成としては４群構成であり、物体側から順に、負の焦点距離を持つ第１群、正の焦点距離を持つ第２群、負の焦点距離を持つ第３群、正の焦点距離を持つ第４群が配され、第２群と第３群の間に絞りを有してなる。
【０００９】
請求項１記載のズームレンズは以下の如き特徴を有する。  
即ち、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１群と第２群の間隔が狭くなり、第２群と第３群の間隔が拡がるように、少なくとも第２群が像面側から物体側へと単調に移動する。  
第３群は「物体側から順に負レンズ、正レンズ、負レンズからなる３枚接合レンズ」を有する。
【００１０】
請求項１記載のズームレンズは、長焦点端におけるＦナンバ：ＦnoＴ、短焦点端における焦点距離：ｆｗ、最大像高：Ｙｍａｘが、条件：  
（１）  ４．５＜ＦnoＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＜８．０
を満足することが好ましい（請求項２）。
【００１１】
請求項１または２記載のズームレンズは、第３群の３枚接合レンズの「最も物体側に配置される負レンズ」が、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であることが好ましい（請求項３）。  
請求項１〜３の任意の１に記載のズームレンズは、第３群の３枚接合レンズの「最も物体側の面」が非球面であることが好ましい（請求項４）。
【００１２】
請求項１〜４の任意の１に記載のズームレンズは、第３群が３枚接合レンズのみからなり、絞りが第３群と一体に移動することができる（請求項５）。  
請求項１〜５の任意の１に記載のズームレンズは、第３群における「３枚接合レンズの中間に配置される正レンズ」の屈折率：ＮＣ２、アッベ数：νＣ２が、条件：
（２）  １．４５＜ＮＣ２＜１．６５  
（３）  ５０＜νＣ２＜８５  
を満足することが好ましい（請求項６）。
【００１３】
この請求項６記載のズームレンズにおいては、第３群における「３枚接合レンズの最も像面側に配置される負レンズ」の屈折率：ＮＣ３、アッベ数：νＣ３が、条件：
（４）  １．４５＜ＮＣ３＜１．６５  
（５）  νＣ２−νＣ３＞２０  
を満足することが好ましい（請求項７）。
【００１４】
また、請求項１〜７の任意の１に記載のズームレンズは、第３群の３枚接合レンズの、物体側接合面の曲率半径：ＲＣ２、上記３枚接合レンズの最も像側の面の曲率半径：ＲＣ４が、条件：
（６）  ０．２０＜（ＲＣ２／ＲＣ４）＜０．８５  
を満足することが好ましい。  
請求項９記載のズームレンズは、物体側から順に、負の焦点距離を持つ第１群、正の焦点距離を持つ第２群、負の焦点距離を持つ第３群、正の焦点距離を持つ第４群を配し、第３群と第４群との間に絞りを有する。
【００１５】
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１群と第２群の間隔が狭まり、第２群と第３群の間隔が広がり、第３群と第４群の間隔が広がるように各群の間隔が変化させられる。
【００１６】
第１群は物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、負レンズ、正レンズからなる。  
第１群の焦点距離：Ｆ１、短焦点端における全系の焦点距離：ＦＷ、長焦点端における第３群と第４群の間隔：Ｄ３Ｔ、短焦点端における第３群と第４群の間隔：Ｄ３Ｗは、条件：
（７）  １．７＜｜Ｆ１／ＦＷ｜＜２．２  
（８）  １．３＜Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗ＜１．７  
を満足する。
【００１７】
請求項９記載のズームレンズは、長焦点端におけるＦナンバ：ＦnoＴ、短焦点端における焦点距離：ｆｗ、最大像高：Ｙｍａｘが、条件：
（９）  ４．５＜ＦnoＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＜８．０  
を満足することが好ましい（請求項１０）。
【００１８】
請求項９または１０記載のズームレンズは、第１群中の正レンズの、屈折率及びアッベ数の平均値：Ｎ１Ｐ及びν１Ｐ、第１群中の負レンズの屈折率及びアッベ数の平均値：Ｎ１Ｎ及びν１Ｎが、条件：
（１０）  １．７４＜Ｎ１Ｐ＜１．９５  
（１１）  １．７４＜Ｎ１Ｎ＜１．９５  
（１２）  ν１Ｎ−ν１Ｐ＞２０  
を満足することが好ましい（請求項１１）。
【００１９】
請求項９〜１１の任意の１に記載のズームレンズは、絞りが「変倍時に第３群と一体に移動」し、少なくとも第３群の最も物体側の面が非球面であることが好ましい（請求項１２）。
【００２０】
請求項９〜１２の任意の１に記載のズームレンズは、第３群が「物体側から順に負レンズ、正レンズ、負レンズを配してなり、上記正レンズとその像側の負レンズが接合されている」ことができる（請求項１３）。
【００２１】
この請求項１３記載のズームレンズは、第３群中の接合レンズにおける接合面の曲率半径：ＲＣ３、最大像高：Ｙｍａｘが、条件：
（１３）  １．０＜｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＜３．０  
を満足することが好ましい（請求項１４）。  
請求項９〜１４の任意の１に記載のズームレンズは「フォーカシングを第４群で行う」ことが好ましい（請求項１５）。
【００２２】
請求項９〜１５の任意の１に記載のズームレンズは、第１群の焦点距離：ｆ１、第４群の焦点距離：ｆ４が、条件：
（１４）  １．５＜｜ｆ４／ｆ１｜＜３．０  
を満足することが好ましい（請求項１６）。
【００２３】
請求項１７記載のズームレンズは、物体側から順に、負の焦点距離を持つ第１群、正の焦点距離を持つ第２群、負の焦点距離を持つ第３群、正の焦点距離を持つ第４群を配し、第２群と第３群の間に絞りを有してなる。  
短焦点端から長焦点端への変倍に際しては、第１群と第２群の間隔が狭まり、第２群と第３群の間隔が広がり、第３群と第４群の間隔が広がるように各群の間隔を変化させられる。  
第２群は「少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズ」を有し、第１群の焦点距離：Ｆ１、短焦点端における全系の焦点距離：ＦＷ、長焦点端における第３群と第４群の間隔：Ｄ３Ｔ、短焦点端における第３群と第４群の間隔：Ｄ３Ｗが、条件：
（１５）  １．７＜｜Ｆ１／ＦＷ｜＜２．２  
（１６）  １．３＜Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗ＜１．７  
を満足する。
【００２４】
請求項１７記載のズームレンズは、長焦点端におけるＦナンバ：ＦnoＴ、短焦点端における焦点距離：ｆｗ、最大像高：Ｙｍａｘが、条件：  
（１７）  ４．５＜ＦnoＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＜８．０  
を満足することが好ましい（請求項１８）。  
請求項１７または１８記載のズームレンズは「正のパワーを有するプラスチック非球面レンズ」を少なくとも１枚有すると共に、「負のパワーを有するプラスチック非球面レンズ」を少なくとも１枚有することが好ましい（請求項１９）。
【００２５】
この請求項１９記載のズームレンズにおいては「プラスチック非球面レンズの材質が互いに異なっている」ことが好ましい（請求項２０）。
【００２６】
請求項１７〜２０の任意の１に記載のズームレンズは、第１群中の正レンズの屈折率及びアッベ数の平均値：Ｎ１Ｐ及びν１Ｐ、第１群中の負レンズの屈折率及びアッベ数の平均値：Ｎ１Ｎ及びν１Ｎが、条件：
（１８）  １．７４＜Ｎ１Ｐ＜１．９５  
（１９）  ν１Ｎ−ν１Ｐ＞２０  
を満足することが好ましい（請求項２１）。
【００２７】
請求項１７〜２１の任意の１に記載のズームレンズは、絞りが「変倍時に第３群と一体に移動」し、少なくとも「第３群の最も物体側の面」が非球面であることが好ましい（請求項２２）。
【００２８】
請求項１７〜２２の任意の１に記載のズームレンズは、第３群が「物体側から順に負レンズ、正レンズ、負レンズを配してなり、上記正レンズとその像側の負レンズが接合されている」ことができる（請求項２３）。
【００２９】
この請求項２３記載のズームレンズにおいては、第３群中の接合レンズにおける接合面の曲率半径：ＲＣ３、最大像高：Ｙｍａｘが、条件：
（２０）  １．０＜｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＜３．０  
を満足することが好ましい（請求項２４）。
【００３０】
この発明のカメラ装置は、上記請求項１〜２４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（請求項２５）。また、この発明の携帯情報端末装置は、請求項１〜２４の任意の１に記載のズームレンズを「カメラ機能部の撮影用光学系」として有することを特徴とする（請求項２５）。
【００３１】
以下、上述のズームレンズについて説明を補足する。
【００３２】
前述の如く、デジタルカメラ用のズームレンズはＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子とともに用いられるため、射出瞳位置に対する光学的な制限が、銀塩カメラ用のそれより厳しく、全ズーム域で−２０ｍｍ〜−１００ｍｍ程度におさめる必要がある。
【００３３】
この発明のズームレンズ（請求項１〜２４）は「負の焦点距離を有する第１群、正の焦点距離を有する第２群、負の焦点距離を有する第３群の３群構成」を基本とし、高変倍化による射出瞳位置の変動を低減するためにこの基本構成における第３群を「負の焦点距離を有する第３群と正の焦点距離を有する第４群」とに分割し、射出瞳位置を適切な位置とすることを可能としたものである。
【００３４】
また、このようなズームレンズにおいてより小型化を図るためには、各群のパワーを強める必要があり、このため、特に「絞り近傍の第３群において良好な収差補正を行う必要」がある。
【００３５】
請求項１〜８の任意の１に記載のズームレンズにおいては「絞り近傍の第３群において良好な収差補正を行う」ために、第３群を「負レンズ、正レンズ、負レンズからなる３枚接合レンズ」を有する構成とした。３枚接合レンズにおける２つの接合面は、絞りからの距離が異なり、軸上・軸外の光線の通り方も異なっている。このような２つの接合面により「軸上色収差と倍率色収差をある程度独立して補正する」ことが可能となり、特に広画角化に伴って増大する倍率色収差の補正に効果がある。
【００３６】
接合面を２面設ける方法としては、他に「２組の接合レンズを用いる方法」もあるが、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た場合、軸外において倍率色収差が非対称に発生し、不自然な色にじみを生じやすい。請求項１〜８記載のズームレンズのように、３枚接合レンズを使用すれば、２つの接合面に組み付け偏心が生じないので、倍率色収差を十分に低減できる。
【００３７】
条件（１）において、パラメータ：ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘが下限値の４．５より小さくなると、Ｆナンバが小さくなりすぎて「第２群の光軸から高い位置に光束が入射するため、周辺部で収差発生が大きく」なり、良好な収差補正が困難になる。また、上限値の８．５より大きくなると、十分に広画角であるとはいえなくなり、Ｆナンバが大きくなりすぎて十分な解像度が得られなくなる。
【００３８】
上記パラメータ：ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘは、より好ましくは、
（１Ａ）  ５．５＜ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＜７．０  
を満足するのが良い。条件（１）を満足する効果がより助長される。
【００３９】
負先行型のズームタイプは広画角化に適したタイプではあるが、変倍比を大きくした場合「長焦点端でＦナンバが大きくなる傾向」があり、銀塩一眼レフカメラの交換用レンズでは「開放絞り径を可変とし、長焦点側では短焦点側より大きな開放絞り径とする」ことでＦナンバ増大の低減を行っているが、構造が複雑になり、鏡胴の大型化を招く等のデメリットも多く、小型化の要求が特に強いデジタルカメラ用の高変倍ズームレンズ、とくに４倍以上の高変倍比を有するものとしては用いられていなかった。このことを考慮すると、長焦点端におけるＦナンバは、
Ｆno＜５．５  
であることが好ましい。  
請求項１記載のズームレンズで「より十分な収差補正」を行うには、第３群の３枚接合レンズの「最も像側に配置される負レンズ」が、像側に凹面を向けたメニスカス形状であることが望ましい。この負レンズの物体側面を凸面とすることにより「入射光線をあまり大きく屈折させず不要な収差の発生を防ぎ、像側面は強い凹面として、主に球面収差、コマ収差の補正を行う」ことができる。
【００４０】
さらに、請求項１記載のズームレンズを、さらに簡素で高性能なものとするためには、少なくとも「第３群の最も物体側のレンズにおいて物体側面を非球面とする」のがよい。第３群の最も物体側の面は絞りの近傍であり、マージナル光線が十分な高さを有している上、光線高さのズーミングによる変化が少ないため、ここに非球面を設けることによって、結像性能の基本となる球面収差をより良好に補正することが可能となる。
【００４１】
また、第３群を「第３群を３枚接合レンズのみ」の構成とすることにより第３群を有効にコンパクト化できる。
【００４２】
また、良好な色補正収差のためには、条件（２）、（３）を満足することが好ましい。
【００４３】
条件（２）、（３）のパラメータである「ＮＣ２が１．６５以上、νＣ２が５０以下」になると、軸上色収差と他の収差のバランスがとりづらくなり、特に長焦点端における軸上色収差が発生し易くなる。また、物体側の接合面における単色収差の補正効果も十分に得られなくなる。他方、ＮＣ２が１．４５以下、νＣ２が８５以上になると収差補正上は有利であるが、このようなガラス材料は高価でコストアップを招く。
【００４４】
さらに、条件（２）、（３）に加えて、第３群の３枚接合レンズの最も像側に配置される負レンズの屈折率：ＮＣ３、アッベ数：νＣ３が、条件：
（４）  １．４５＜ＮＣ３＜１．６５  
（５）  νＣ２νＣ３＞２０  
を満足するのが良い。
【００４５】
条件（２）、（３）とともに、条件（４）、（５）を満足することにより、軸上色収差と倍率色収差をバランスさせ、特に「短焦点端における倍率色収差」を低減でき、その際「単色収差の補正状態」も良好に保つことが可能である。
【００４６】
単色収差をさらに改善するには、条件（６）を満足することが好ましい。  
条件（６）のパラメータ：ＲＣ２／ＲＣ４が、０．８５以上になると、長焦点端における球面収差が正方向に大きく発生し易くなり、画像のコントラストを劣化させる要因となる。他方、パラメータ：ＲＣ２／ＲＣ４が０．２０以下になると、非点収差、像面湾曲の補正能力が不足気味になり、変倍範囲の全域において像面の平坦性が悪くなる要因となる。
【００４７】
請求項９〜１６に記載のズームレンズでは「周辺光量が広画角化によりコサイン４乗則に基づき急激に低下するため、十分な周辺光量を確保する」ための対策を講じた。  
請求項９〜１６に記載のズームレンズでは、第１群が「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、負レンズ、正レンズ」からなる。第１群をこのようなレンズ構成とすることにより、画角の大きい光線を屈折させて光軸に平行な光線に近づけることができ、周辺光量の低下を有効に軽減させることができる。
【００４８】
さらに、パラメータ：Ｆ１／ＦＷとパラメータ：Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗが条件（７）、（８）を満足することにより「適切な射出瞳位置を確保しつつ、広画角化と小型化を良好にバランスしたズームレンズ」の実現が可能になる。パラメータ：Ｆ１／ＦＷが上限値の２．２より大きくなると第１群のパワーが弱くなりすぎて小型が難しくなり、下限値の１．７より小さくなると第１群のパワーが強くなりすぎて良好な収差補正が難しくなる。また、パラメータ：Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗが下限値の１．３より小さくなると「変倍における群間隔の変化」が少なくなり、４群ズームタイプである必然性がなくなり、上限値の１．７より大きくなると第３群と第４群の間隔が離れすぎてズーム機構の複雑化を招き、小型化が難しくなる。
【００４９】
請求項９〜１６記載のズームレンズでは、第１群に両面が非球面である負レンズを用いることにより、広画角化によって顕著に発生する軸外収差の発生を抑え、広角端での高画質化を可能とし、さらには広画角化、高変倍化、周辺光量確保との両立を可能としている。
【００５０】
請求項９記載のズームレンズで「さらに軽量なズームレンズ」を実現するには、第１群に用いられる「両面が非球面の負レンズ」をプラスチック製とするのがよい。半画角が最大：４０度近くに及ぶレンズでは第１群の最大有効径は大きく、第１群中にプラスチック非球面レンズを導入することは、ズームレンズの軽量化に貢献する。
【００５１】
条件（９）は、請求項９記載のズームレンズを「さらにデジタルカメラ等の撮像素子を有する撮像機器に適するズームレンズ」にできる条件である。
【００５２】
パラメータ：ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘが下限値の４．５より小さくなると、Ｆナンバが小さくなりすぎ、第２群の光軸から高い位置に光束が入射するため周辺部で収差発生が大きくなり、良好な収差補正が難しくなる。また上限値の８．５より大きくなると、十分に広画角であるとはいえなくなり、Ｆナンバが大きくなりすぎて十分な解像度が得られなくなる。
【００５３】
パラメータ：ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘは、請求項９記載のズームレンズの構成においては、条件（９）に代えて、
（９Ａ）  ５．５＜ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＜６．２  
を満足するのがよい。条件（９）を満足する効果がより助長される。
【００５４】
請求項９記載のズームレンズのように「負先行型のズームタイプ」は、広画角化に適したタイプではあるが、変倍比を大きくした際に「長焦点端でFナンバが大きくなる傾向」がある。銀塩一眼レフカメラの交換用レンズでは開放絞り径を可変とし、長焦点側では短焦点側より大きな開放絞り径とすることでＦナンバ増大の低減を行っているが、構造が複雑になったり、鏡胴の大型化を招いてしまうなどのデメリットも多く、小型化の要求が特に強いデジタルカメラ用の高変倍ズームレンズ、特に４倍以上の高変倍比を有するものとしては用いられていなかった。このことを考慮すると、長焦点端におけるＦナンバは以下の
Ｆno＜５．５
であることが好ましい。  
請求項９記載のズームレンズのような「４群ズームレンズにおいて、より高画質化を達成する」には、「第２群以下の群により収差が拡大されない」ように、第１群での色収差をできるだけ少なく抑えておくことが好ましい。
【００５５】
このように、第１群で色収差をできるだけ小さく抑えるには、条件（１０）〜（１２）を満足するのがよい。  
パラメータ：Ｎ１Ｐ、Ｎ１Ｎが条件（１０）、（１１）の下限値の１．７４以下になると、第１群の各レンズのパワーが不足して全長の増大をもたらす。また、パラメータ：Ｎ１Ｐ、Ｎ１Ｎが条件（１０）、（１１）の上限値の１．９５以上になると、このような硝材は高価であるためズームレンズのコストアップにつながる。
【００５６】
また、条件（１２）のパラメータ：ν１Ｎ―ν１Ｐが下限値の２０以下になると、主に軸外において色収差の補正能力が不足して性能の低下を招く、これらパラメータ：Ｎ１Ｐ、Ｎ１Ｎは、より好ましくは、条件（１０）、（１１）に変えて、以下の条件：
（１０Ａ）  １．８０  ＜  Ｎ１Ｐ  ＜  １．８５
（１１Ａ）  １．７４  ＜  Ｎ１Ｎ  ＜  １．８５
を満足するのが良い。条件（１０）、（１１）を満足する効果がより助長される。
【００５７】
さらに、さらに簡素で高性能なズームレンズとするためには、絞りが第３群と一体に移動するようにし、少なくとも第３群の「最も物体側の面」を非球面とするのが良い。第３群の最も物体側の面は絞りの近傍でマージナル光線が十分な高さを有している上、光線高さのズーミングによる変化が少ないため、ここに非球面を設けることによって、結像性能の基本となる球面収差をより良好に補正することが可能となる。
【００５８】
請求項９〜１２記載のズームレンズの「レンズの組み付け誤差による性能劣化」を減少させるには、第３群の正レンズとその像側の負レンズを接合するのがよい。第３群の正レンズの像側面と負レンズの物体側面は互いに打ち消しあう方向の収差が大きく発生しているため、これら２つのレンズの相対的な偏心による像性能の劣化は特に短焦点側で大きいが、これら２つのレンズを接合することで、そのような像性能の劣化を防止することができる。
【００５９】
請求項１３記載のズームレンズをより高性能とするには、条件（１３）を満足することが好ましい。
【００６０】
請求項１３記載のズームレンズ構成で、パラメータ：ＲＣ３／Ｙｍａｘが上限値の３．０以上になると、第３郡中の接合面のパワーが小さくなりすぎて十分な収差補正能力を得られなくなり、下限値の１．０以下になると、上記接合面のパワーが大きくなりすぎて収差のバランスがとりにくくなり、ともに良好な収差補正が難しくなる。
【００６１】
パラメータ：ＲＣ３／Ｙｍａｘは、より好ましくは、条件（１３）に代えて、条件：
（１３Ａ）  １．０＜｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＜２．０  
を満足するのが良い。条件（１３）を満足する効果がより助長される。
【００６２】
請求項９〜１４記載のズームレンズ構成で、ズームレンズを「より簡素で高性能」とするには、フォーカシングを第４群で行うとよい。第４群は有効径が第１群などより小さく、レンズの重量も軽いので、フォーカシング機構の簡素化を図ることが可能となる。
【００６３】
このように、フォーカシングを第４群で行う場合には、条件（１４）を満足することが好ましい。
【００６４】
パラメータ：｜ｆ４／ｆ１｜が上限値：３．０より大きくなると、第４群のパワーが弱すぎてフォーカシング移動量が増加し、鏡胴の構造が複雑化する。また、下限値：１．５より小さくなると第４群のパワーが強すぎてフォーカシング時の像面変動が大きくなり、良好な収差補正が難しくなる。
【００６５】
この発明のズームレンズのように「負先行のズームタイプ」は一般に、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群が像側から物体側へと単純に移動し、変倍機能の大半は第２群が負っている。このようなズームレンズにおいて、より小型化を図るためには、各群のパワー、特に「変倍群である第２群のパワー」を強める必要があり、そのため第２群に置いて良好な収差補正を行う必要がある。高変倍化や広画角化はより多くのレンズを必要とするが、レンズの材料は通常ガラスであるため、レンズ枚数の増加に伴いズームレンズ全体の重量も増加する。
【００６６】
請求項１７〜２４に記載のズームレンズでは、レンズ枚数が多く必要な「主たる変倍群」である第２群にプラスチック非球面レンズを用いることで、十分に広画角・高変倍でありながら、軽量で、３００万〜５００万画素のＣＣＤなどに対応した高解像度を有するズームレンズを実現可能とした。
【００６７】
また、パラメータ：Ｆ１／ＦＷ、Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗが、条件（１５）、（１６）を満足することにより、適切な射出瞳位置を確保しつつ、広画角化と小型化を良好にバランスさせたズームレンズを実現できる。  
パラメータ：Ｆ１／ＦＷが上限値の２．２より大きくなると第１群のパワーが弱くなりすぎて小型が難しくなる。また、下限値の１．７より小さくなると第１群のパワーが強くなりすぎて良好な収差補正が難しくなる。パラメータ：Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗが下限値の１．３より小さくなると変倍における群間隔の変化が少なく、４群ズームタイプである必要性がない。また、上限値の１．７より大きくなると第３群と第４群の間隔が離れすぎ、ズーム機構の複雑化を招く。
【００６８】
請求項１７記載のズームレンズを「デジタルカメラ等の撮像素子を有する撮像機器に適するズームレンズ」とするには、条件（１７）を満足するのが良い。
【００６９】
パラメータ：ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘが下限値の４．５より小さくなると、Ｆナンバが小さくなりすぎ、第２群の光軸から高い位置に光束が入射するため周辺部で収差発生が大きくなり、良好な収差補正が難しくなる。上限値の８．５より大きくなると、十分に広画角であるとはいえなくなり、Ｆナンバが大きくなり過ぎて十分な解像度が得られなくなる。
【００７０】
請求項１８記載のズームレンズ構成では、パラメータ：ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘは、より好ましくは、条件（１７）に代えて、条件：
（１７Ａ）  ４．７＜ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＜５．５  
を満足するのがよい。条件（１７）を満足する効果がより助長される。
【００７１】
負先行型のズームタイプでは、広画角化に適したタイプではあるが、変倍比を大きくした場合、長焦点端でＦナンバが大きくなる傾向がある。銀塩一眼レフカメラの交換用レンズでは開放絞り径を可変とし、長焦点側では短焦点側より大きな開放絞り径とすることでＦナンバ増大の低減を行っているが構造が複雑になったり鏡胴の大型化を招いてしまう。小型化の要求が特に強いデジタルカメラ用の高変倍ズームレンズ、とくに４倍以上の高変倍比を有するものとしては、長焦点端におけるＦナンバは、
Ｆno＜５．５  
を満足することがより好ましい。
【００７２】
請求項１７記載のズームレンズの第２群にはプラスチックレンズが用いられる。  
プラスチックレンズは「ガラスレンズと比較して軽量」であり、材料としてもガラスに比して安価であり、加工形状の自由度も高い。反面、プラスチックレンズはガラスレンズに比して環境変動に弱く、像面位置等が変動しやすい。請求項１９記載のズームレンズでは、プラスチック非球面レンズを「正のパワーを有するレンズ」と「負のパワーを有するレンズ」の両方に用いることにより、環境変動による影響を相殺させ、環境変動が生じても十分な像性能の確保を可能とした。
【００７３】
請求項１８記載のズームレンズのように、正のパワーを有するレンズと負のパワーを有するレンズを「異なる材質のプラスチック非球面レンズ」とするのがよく、このようにすることで、更に良好に環境変動を相殺させることができる。
【００７４】
また、第１群での色収差が第２群以下で拡大されないように、第１群での色収差をできるだけ少なく抑えておくことが好ましく、請求項１７以下のズームレンズにおいて、条件（１８）〜（２０）を満足することが好ましい。
【００７５】
パラメータ：Ｎ１Ｐ、Ｎ１Ｎが下限値の１．７４以下になると各レンズのパワーが不足して全長が増大する。また上限値の１．９５以上になると、このような硝材は高価であり、ズームレンズのコストアップを来たす。また、パラメータ：ν１Ｎ−ν１Ｐが下限値の２０以下になると、主に軸外において色収差の補正能力が不足し、性能の低下を招く。
【００７６】
パラメータ：Ｎ１Ｐ、Ｎ１Ｎは、より好ましくは、条件（１８）、（１９）に代えて、条件：
（１８Ａ）  １．８０＜Ｎ１Ｐ＜１．８５  
（１９Ａ）  １．７４＜Ｎ１Ｎ＜１．８５  
を満足することが好ましい。条件（１８）、（１９）を満足する効果がより助長される。
【００７７】
また、絞りを第３群と一体に移動するようにし、少なくとも「第３群の最も物体側の面を非球面とする」ことが好ましい。第３群の最も物体側の面は絞りの近傍で、マージナル光線が十分な高さを有しており、光線高さのズーミングによる変化が少ないため、ここに非球面を設けることによって、結像性能の基本となる球面収差をより良好に補正することが可能となる。
【００７８】
また、請求項１７以下のズームレンズにおいて、レンズの組み付け誤差による性能劣化を減少させるためには、第３群の正レンズとその像側の負レンズを接合するのがよい。第３群の正レンズの像側面と負レンズの物体側面は互いに打ち消しあう方向の収差が大きく発生しているため、これら２つのレンズの相対的な偏心による像性能の劣化は特に短焦点側で大きいが、これら２つのレンズを接合することで、そのような像性能の劣化を防止することができる。
【００７９】
請求項１７以下のズームレンズの性能をより高性能化するには、条件（２１）を満足するのがよい。
【００８０】
パラメータ：ＲＣ３／Ｙｍａｘが上限値の３．０以上になると、接合面のパワーが小さくなりすぎて十分な収差補正能力を得られなくなる。下限値の１．０以下になると接合面のパワーが大きくなりすぎて収差のバランスがとりにくくなりともに良好な収差補正が難しくなる。パラメータ：ＲＣ３／Ｙｍａｘは、請求項１７以下のズームレンズ構成では、より好ましくは、条件（２１）に代えて、条件：
（２１Ａ）  １．５＜｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＜２．５  
を満足するのがよい。条件（２１）を満足する効果がより助長される。請求項１７以下のズームレンズにおいても、構成をさらに簡素し、高性能なものとするために、フォーカシングを第４群で行うのがよい。第４群はレンズ径が第１群などより小さく、レンズの重量も軽いので、フォーカシング機構の簡素化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００８１】
以上に説明したように、この発明によれば新規なズームレンズを実現できる。このズームレンズは、後述の実施例に示すように、短焦点端での半画角が３５度以上と広画角で、変倍比：４〜５倍程度の広変倍比を有し、３００〜５００万画素の撮像素子に適応できる解像力を有し、変倍範囲にわたって高性能であり、射出瞳位置を適正な位置に配置することができる。また、レンズ構成枚数も１０〜１２枚と少なくコンパクト且つ軽量に実現できる。従って、かかるズームレンズを、撮影用光学系として有するカメラ、「カメラ機能部の撮影用光学系」として有する携帯情報端末装置は、コンパクト且つ軽量で良好なズーム撮影が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８２】
図１、図２に、請求項１〜８に記載のズームレンズの実施の形態を示す。図１のズームレンズは後述の実施例１のズームレンズであり、図２のズームレンズは実施例２のズームレンズである。
【００８３】
図１、図２に示すズームレンズは、物体側（図の左方）から順に、負の焦点距離を持つ第１群Ｉ、正の焦点距離を持つ第２群ＩＩ、負の焦点距離を持つ第３群ＩＩＩ、正の焦点距離を持つ第４群ＩＶを配し、第２群と第３群の間に絞りＳを有してなり、矢印で示すように、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１群Ｉと第２群ＩＩの間隔が狭くなり、第２群ＩＩと第３群ＩＩＩの間隔が拡がるように、少なくとも第２群ＩＩが像面側から物体側へと単調に移動するズームレンズであって、第３群に、物体側から順に負レンズ、正レンズ、負レンズからなる３枚接合レンズを有する。
【００８４】
また、後述する実施例１、２に示すように、図１、図２のズームレンズは、長焦点端におけるＦナンバ：ＦnoＴ、短焦点端における焦点距離：ｆｗ、最大像高：Ｙｍａｘが、条件：
（１）  ４．５＜ＦnoＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＜８．０
を満足する。
【００８５】
さらに、第３群ＩＩＩの３枚接合レンズの、最も物体側に配置される負レンズは「物体側に凸面を向けたメニスカス形状」であり、実施例１、２に示すように、第３群の３枚接合レンズの、最も物体側の面が非球面である。そして、第３群は「３枚接合レンズのみ」からなり、絞りＳは第３群と一体に移動する。
【００８６】
実施例１、２に示すように、第３群における３枚接合レンズの中間に配置される正レンズの屈折率：ＮＣ２、アッベ数：νＣ２は、条件：
（２）  １．４５＜ＮＣ２＜１．６５  
（３）  ５０＜νＣ２＜８５  
を満足し、第３群ＩＩＩにおける３枚接合レンズの最も像面側に配置される負レンズの屈折率：ＮＣ３、アッベ数：νＣ３が、条件：
（４）  １．４５＜ＮＣ３＜１．６５  
（５）  νＣ２−νＣ３＞２０  
を満足する。
【００８７】
さらに、第３群の３枚接合レンズの、物体側接合面の曲率半径：ＲＣ２、３枚接合レンズの最も像側の面の曲率半径：ＲＣ４は、条件：
（６）  ０．２０＜（ＲＣ２／ＲＣ４）＜０．８５  
を満足する。  
図９〜図１１に示すズームレンズは、請求項９〜１６に記載のズームレンズの実施の形態である。即ち、図９〜図１１に示すズームレンズは、物体側（図の左方）から順に、負の焦点距離を持つ第１群Ｉ、正の焦点距離を持つ第２群ＩＩ、負の焦点距離を持つ第３群ＩＩＩ、正の焦点距離を持つ第４群ＩＶを配し、第２群と第３群の間に絞りＳを有してなり、矢印で示すように、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１群Ｉと第２群ＩＩの間隔が狭まり、第２群ＩＩと第３群ＩＩＩの間隔が広がり、第３群ＩＩＩと第４群ＩＶの間隔が広がるように、各群の間隔を変化させるズームレンズであって、第１群Ｉ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、負レンズ、正レンズからなる。
【００８８】
これら図９〜図１１に示すズームレンズは、後述の実施例３〜５のズームレンズであり、これら実施例に示すように、第１群Ｉの焦点距離：Ｆ１、短焦点端における全系の焦点距離：ＦＷ、長焦点端における第３群ＩＩＩと第４群ＩＶの間隔：Ｄ３Ｔ、短焦点端における第３群ＩＩＩと第４群ＩＶの間隔：Ｄ３Ｗは、条件：
（７）  １．７＜｜Ｆ１／ＦＷ｜＜２．２  
（８）  １．３＜Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗ＜１．７  
を満足する。
【００８９】
また、長焦点端におけるＦナンバ：ＦnoＴ、短焦点端における焦点距離：ｆｗ、最大像高：Ｙｍａｘは、条件：
（９）  ４．５＜ＦnoＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＜８．０  
を満足し、第１群Ｉ中の正レンズの、屈折率及びアッベ数の平均値：Ｎ１Ｐ及びν１Ｐ、第１群Ｉ中の負レンズの屈折率及びアッベ数の平均値：Ｎ１Ｎ及びν１Ｎは、条件：
（１０）  １．７４＜Ｎ１Ｐ＜１．９５  
（１１）  １．７４＜Ｎ１Ｎ＜１．９５  
（１２）  ν１Ｎ−ν１Ｐ＞２０  
を満足する。
【００９０】
絞りＳが、変倍時に第３群ＩＩＩと一体に移動する。そして実施例３〜５に示すように、少なくとも第３群ＩＩＩの最も物体側の面が非球面である。  
第３群ＩＩＩは、物体側から順に負レンズ、正レンズ、負レンズを配してなり、正レンズとその像側の負レンズは接合されている。
【００９１】
実施例３〜５に示すように、第３群ＩＩＩ中の接合レンズにおける接合面の曲率半径：ＲＣ３、最大像高：Ｙｍａｘが、条件：
（１３）  １．０＜｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＜  ３．０  
を満足する。また、第１群Ｉの焦点距離：ｆ１、第４群ＩＶの焦点距離：ｆ４は、条件：
（１４）  １．５＜｜ｆ４／ｆ１｜＜３．０  
を満足し、フォーカシングは第４群で行なわれる。
【００９２】
図２１〜２３に示すズームレンズは、請求項１７〜２４に記載のズームレンズの実施の形態であり、後述する実施例６〜８のズームレンズである。
【００９３】
即ち、図２１〜２３に示すズームレンズは、物体側（図の左方）から順に、負の焦点距離を持つ第１群Ｉ、正の焦点距離を持つ第２群ＩＩ、負の焦点距離を持つ第３群ＩＩＩ、正の焦点距離を持つ第４群ＩＶを配し、第２群ＩＩと第３群ＩＩＩの間に絞りＳを有してなり、矢印で示すように、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第１群Ｉと第２群ＩＩの間隔が狭まり、第２群ＩＩと第３群ＩＩＩの間隔が広がり、第３群ＩＩＩと第４群ＩＶの間隔が広がるように各群の間隔を変化させるズームレンズである。  
後述の実施例６〜８に示すように、第２群ＩＩは、少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有し、第１群Ｉの焦点距離：Ｆ１、短焦点端における全系の焦点距離：ＦＷ、長焦点端における第３群ＩＩＩと第４群ＩＶの間隔：Ｄ３Ｔ、短焦点端における第３群ＩＩＩと第４群ＩＶの間隔：Ｄ３Ｗは、条件：
（１５）  １．７＜｜Ｆ１／ＦＷ｜＜２．２  
（１６）  １．３＜Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗ＜１．７  
を満足する。
【００９４】
また、実施例６〜８に示すように、長焦点端におけるＦナンバ：ＦnoＴ、短焦点端における焦点距離：ｆｗ、最大像高：Ｙｍａｘは、条件：  
（１７）  ４．５＜ＦnoＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＜８．０  
を満足し、正のパワーを有するプラスチック非球面レンズを少なくとも１枚有すると共に、負のパワーを有するプラスチック非球面レンズを少なくとも１枚有し、プラスチック非球面レンズの材質が互いに異なっている。
【００９５】
実施例６〜８に示すように、第１群Ｉ中の正レンズの屈折率及びアッベ数の平均値：Ｎ１Ｐ及びν１Ｐ、第１群Ｉ中の負レンズの屈折率及びアッベ数の平均値：Ｎ１Ｎ及びν１Ｎが、条件：
（１８）  １．７４＜Ｎ１Ｐ＜１．９５  
（１９）  ν１Ｎ−ν１Ｐ＞２０  
を満足し、絞りＳが、変倍時に第３群と一体に移動するとともに、少なくとも第３群の最も物体側の面が非球面であり、第３群ＩＩＩが、物体側から順に負レンズ、正レンズ、負レンズを配してなり、正レンズとその像側の負レンズが接合されている。
【００９６】
実施例６〜８に示すように、第３群ＩＩＩ中の接合レンズにおける接合面の曲率半径：ＲＣ３、最大像高：Ｙｍａｘは、条件：
（２０）  １．０＜｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＜３．０  
を満足する。
【００９７】
図３３、図３４を参照して、携帯情報端末装置の実施の１形態を説明する。
【００９８】
図３３、３４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。受光素子４５は「カラー撮像素子」である。  
撮影レンズ３１としては請求項１〜２４の任意の１に記載されたズームレンズ、具体的には、例えば後述の実施例１〜８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：３００万〜５００万画素クラスのＣＣＤエリアセンサ等を使用できる。
【００９９】
図３４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。
【０１００】
図３３（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３３（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。
【０１０１】
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。フォーカシングは第４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、その後は上述の画像情報処理がなされる。符号３２はフラッシュを示す。
【０１０２】
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の操作により行う。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。
【０１０３】
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レンズ群や第４レンズ群、第５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携帯情報端末装置のさらなる薄型化を実現できる。この発明のズームレンズでは、上述の如く、第１レンズ群、第２レンズ群の厚さが小さくなるので、開口絞り以後のレンズ群を光軸上から退避させる収納方式は装置のさらなる薄型化に有効である。
【０１０４】
なお、図３３、３４の携帯情報端末装置における通信カード等による通信機能を省略して、カメラ装置として実施することもできる。
【実施例】
【０１０５】
以下、ズームレンズに関する具体的な実施例を挙げる。各実施例における記号は以下のものを表している。  
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、以下の実施例における非球面は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をＣ、光軸からの高さをＨ、上記円錐定数：Ｋ、非球面係数：Ａ４等を用いて、周知の式：
Ｘ＝［ＣＨ２／｛１＋√（１−(１＋Ｋ)Ｃ２Ｈ２）｝
＋Ａ4・Ｈ４＋Ａ6・Ｈ６＋Ａ8・Ｈ８＋Ａ10・Ｈ１０
で表現され、Ｃ、Ｋ、Ａ４等が与えられることにより形状が特定される。
【０１０６】
「実施例１（図１）」
f = 5.95〜28.13，F = 2.75〜5.29，ω = 39.24〜9.35  
実施例１のデータを表１に示す。
【０１０７】
【表１】
2008197176.tif 000003
「非球面」
非球面（表中の面番号に＊印を付した面）のデータを表２に示す。
【０１０８】
【表２】
2008197176.tif 000004
【０１０９】
「可変量」  
可変量のデータを表３に示す。
【０１１０】
【表３】
2008197176.tif 000005
【０１１１】
「条件のパラメータの値」
ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＝６．７７  
ＮＣ２＝１．５８９１３  
νＣ２＝６１．２５  
ＮＣ３＝１．６２００４  
νＣ２−νＣ３＝２４．９５  
（ＲＣ２／ＲＣ４）＝０．５５                  。
【０１１２】
「実施例２（図２）」
f = 5.98〜28.11，F = 2.77〜5.33，ω = 39.05〜9.31  
実施例２のデータを表４に示す。
【０１１３】
【表４】
2008197176.tif 000006
【０１１４】
「非球面」
非球面のデータを表５に示す。
【０１１５】
【表５】
2008197176.tif 000007
【０１１６】
「可変量」
可変量のデータを表６に示す。
【０１１７】
【表６】
2008197176.tif 000008
【０１１８】
「条件のパラメータの値」
ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＝６．８６  
ＮＣ２＝１．６０３１１  
νＣ２＝６０．６９  
ＮＣ３＝１．６２００４  
νＣ２−νＣ３＝２４．３９  
（ＲＣ２／ＲＣ４）＝０．２２                      。
【０１１９】
図３〜図５にそれぞれ、実施例１に関する短焦点端・中間焦点距離・長焦点端における収差図を示す。また、図６〜図８にそれぞれ、実施例２に関する短焦点端・中間焦点距離・長焦点端における収差図を示す。球面収差の図中の破線は正弦条件を表す。また、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表す。以下の実施例の収差図においても同様である。
【０１２０】
「実施例３（図９）」  
f = 5.95〜28.09，F = 2.93〜5.14，ω = 39.26〜9.62  
実施例３のデータを表７に示す。
【０１２１】
【表７】
2008197176.tif 000009
【０１２２】
「非球面」
非球面のデータを表８に示す。
【０１２３】
【表８】
2008197176.tif 000010
【０１２４】
「可変量」
可変量のデータを表９に示す。
【０１２５】
【表９】
2008197176.tif 000011
【０１２６】
「条件のパラメータの値」
｜Ｆ１／ＦＷ｜＝１．９９  
Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗ＝１．４９  
ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＝６．５８  
Ｎ１Ｐ＝１．８４７  
Ｎ１Ｎ＝１．８０４  
ν１Ｎ−ν１Ｐ＝２２．５２  
｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＝１．５１  
｜ｆ４／ｆ１｜＝２．２２                                          。
【０１２７】
「実施例４（図１０）」
f = 5.95〜28.09，F = 2.90〜5.33，ω = 39.23〜9.55    
実施例４のデータを表１０に示す。
【０１２８】
【表１０】
2008197176.tif 000012
【０１２９】
「非球面」
非球面のデータを表１１に示す。
【０１３０】
【表１１】
2008197176.tif 000013
【０１３１】
「可変量」
可変量のデータを表１２に示す。
【０１３２】
【表１２】
2008197176.tif 000014
【０１３３】
「条件のパラメータの値」
｜Ｆ１／ＦＷ｜＝１．９９  
Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗ＝１．６０  
ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＝６．８３  
Ｎ１Ｐ＝１．８４７  
Ｎ１Ｎ＝１．７７３  
ν１Ｎ−ν１Ｐ＝２５．８４  
｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＝１．７４  
｜ｆ４／ｆ１｜＝２．１４                                        。
【０１３４】
「実施例５（図１１）」
f = 5.93〜28.13，F = 3.17〜5.25，ω = 39.42〜9.68  
実施例５のデータを表１３に示す。
【０１３５】
【表１３】
2008197176.tif 000015
【０１３６】
「非球面」
非球面のデータを表１４に示す。
【０１３７】
【表１４】
2008197176.tif 000016
【０１３８】
「可変量」
可変量のデータを表１５に示す。
【０１３９】
【表１５】
2008197176.tif 000017
【０１４０】
「条件のパラメータの値」
｜Ｆ１／ＦＷ｜＝２．００  
Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗ＝１．４１  
ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＝６．７０  
Ｎ１Ｐ＝１．８４７  
Ｎ１Ｎ＝１．７５６  
ν１Ｎ−ν１Ｐ＝２５．４３  
｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＝９．７３  
｜ｆ４／ｆ１｜＝２．０６                                    。
【０１４１】
図１２〜図１４にそれぞれ、実施例３に関する短焦点端・中間焦点距離・長焦点端における収差図を示す。図１５〜図１７にそれぞれ、実施例４に関する短焦点端・中間焦点距離・長焦点端における収差図を示す。図１８〜図２０にそれぞれ、実施例５に関する短焦点端・中間焦点距離・長焦点端における収差図を示す。
【０１４２】
「実施例６（図２１）」
f = 5.95〜28.12，F = 2.74〜4.91，ω = 39.25〜9.58  
実施例６のデータを表１６に示す。
【０１４３】
【表１６】
2008197176.tif 000018
【０１４４】
「非球面」
非球面のデータを表１７に示す。
【０１４５】
【表１７】
2008197176.tif 000019
【０１４６】
「可変量」
可変量のデータを表１８に示す。
【０１４７】
【表１８】
2008197176.tif 000020
【０１４８】
「条件のパラメータの値」
｜Ｆ１／ＦＷ｜＝１．９７  
Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗ＝１．５０  
ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＝６．２８  
Ｎ１Ｐ＝１．８４７  
Ｎ１Ｎ＝１．８０４  
ν１Ｎ−ν１Ｐ＝２２．５２  
｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＝１．５６                                  。
【０１４９】
「実施例７（図２２）」
f = 5.95〜28.14，F = 2.62〜4.80，ω = 39.25〜9.59  
実施例７のデータを表１９に示す。
【０１５０】
【表１９】
2008197176.tif 000021
【０１５１】
「非球面」
非球面のデータを表２０に示す。
【０１５２】
【表２０】
2008197176.tif 000022
【０１５３】
「可変量」
可変量のデータを表２１に示す。
【０１５４】
【表２１】
2008197176.tif 000023
【０１５５】
「条件のパラメータの値」
｜Ｆ１／ＦＷ｜＝１．９３  
Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗ＝１．５１  
ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＝６．１４  
Ｎ１Ｐ＝１．８４７  
Ｎ１Ｎ＝１．７７３  
ν１Ｎ−ν１Ｐ＝２５．８４  
｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＝２．１５                              。
【０１５６】
「実施例８（図２３）」
f = 5.95〜28.13，F = 2.68〜4.77，ω = 39.28〜9.65  
実施例８のデータを表２２に示す。
【０１５７】
【表２２】
2008197176.tif 000024
【０１５８】
「非球面」
非球面のデータを表２３に示す。
【０１５９】
【表２３】
2008197176.tif 000025
【０１６０】
「可変量」
可変量のデータを表２４に示す。
【０１６１】
【表２４】
2008197176.tif 000026
【０１６２】
「条件のパラメータの値」
｜Ｆ１／ＦＷ｜＝１．９７  
Ｄ３Ｔ／Ｄ３Ｗ＝１．５０  
ＦｎｏＴ・ｆｗ／Ｙｍａｘ＝６．１１  
Ｎ１Ｐ＝１．８４７  
Ｎ１Ｎ＝１．７７３  
ν１Ｎ−ν１Ｐ＝２５．８４  
｜ＲＣ３／Ｙｍａｘ｜＝２．１５                                。
【０１６３】
図２４〜図２６にそれぞれ、実施例６に関する短焦点端・中間焦点距離・長焦点端における収差図を示す。図２７〜図２９にそれぞれ、実施例７に関する短焦点端・中間焦点距離・長焦点端における収差図を示す。図３０〜図３２にそれぞれ、実施例８に関する短焦点端・中間焦点距離・長焦点端における収差図を示す。
【０１６４】
各収差図に示すとおり、各実施例とも収差は良好に補正され、３００万〜５００万画素クラスの撮像素子に対する十分な解像度を有している。  
また、レンズの構成枚数の面からすると、実施例１、４、５のズームレンズは１０枚構成、実施例２、３、８のズームレンズは１１枚構成、実施例６、７のズームレンズは１２枚構成であり、何れも構成枚数が少なく、コンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】実施例１のズームレンズのレンズ構成と各群の変位を示す図である。
【図２】実施例２のズームレンズのレンズ構成と各群の変位を示す図である。
【図３】実施例１のズームレンズの短焦点端における収差図である。
【図４】実施例１のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図５】実施例１のズームレンズの長焦点端における収差図である。
【図６】実施例２のズームレンズの短焦点端における収差図である。
【図７】実施例２のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図８】実施例２のズームレンズの長焦点端における収差図である。
【図９】実施例３のズームレンズのレンズ構成と各群の変位を示す図である。
【図１０】実施例４のズームレンズのレンズ構成と各群の変位を示す図である。
【図１１】実施例５のズームレンズのレンズ構成と各群の変位を示す図である。
【図１２】実施例３のズームレンズの短焦点端における収差図である。
【図１３】実施例３のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図１４】実施例３のズームレンズの長焦点端における収差図である。
【図１５】実施例４のズームレンズの短焦点端における収差図である。
【図１６】実施例４のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図１７】実施例４のズームレンズの長焦点端における収差図である。
【図１８】実施例５のズームレンズの短焦点端における収差図である。
【図１９】実施例５のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図２０】実施例５のズームレンズの長焦点端における収差図である。
【図２１】実施例６のズームレンズのレンズ構成と各群の変位を示す図である。
【図２２】実施例７のズームレンズのレンズ構成と各群の変位を示す図である。
【図２３】実施例８のズームレンズのレンズ構成と各群の変位を示す図である。
【図２４】実施例６のズームレンズの短焦点端における収差図である。
【図２５】実施例６のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図２６】実施例６のズームレンズの長焦点端における収差図である。
【図２７】実施例７のズームレンズの短焦点端における収差図である。
【図２８】実施例７のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図２９】実施例７のズームレンズの長焦点端における収差図である。
【図３０】実施例８のズームレンズの短焦点端における収差図である。
【図３１】実施例８のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図３２】実施例８のズームレンズの長焦点端における収差図である。
【図３３】携帯情報端末装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図３４】携帯情報端末装置のシステムを説明するための図である。
【符号の説明】
【０１６６】
Ｉ      第１群
ＩＩ    第２群
ＩＩＩ  第３群
ＩＶ    第４群
Ｓ      絞り
【図１】
2008197176.tif 000027
【図２】
2008197176.tif 000028
【図３】
2008197176.tif 000029
【図４】
2008197176.tif 000030
【図５】
2008197176.tif 000031
【図６】
2008197176.tif 000032
【図７】
2008197176.tif 000033
【図８】
2008197176.tif 000034
【図９】
2008197176.tif 000035
【図１０】
2008197176.tif 000036
【図１１】
2008197176.tif 000037
【図１２】
2008197176.tif 000038
【図１３】
2008197176.tif 000039
【図１４】
2008197176.tif 000040
【図１５】
2008197176.tif 000041
【図１６】
2008197176.tif 000042
【図１７】
2008197176.tif 000043
【図１８】
2008197176.tif 000044
【図１９】
2008197176.tif 000045
【図２０】
2008197176.tif 000046
【図２１】
2008197176.tif 000047
【図２２】
2008197176.tif 000048
【図２３】
2008197176.tif 000049
【図２４】
2008197176.tif 000050
【図２５】
2008197176.tif 000051
【図２６】
2008197176.tif 000052
【図２７】
2008197176.tif 000053
【図２８】
2008197176.tif 000054
【図２９】
2008197176.tif 000055
【図３０】
2008197176.tif 000056
【図３１】
2008197176.tif 000057
【図３２】
2008197176.tif 000058
【図３３】
2008197176.tif 000059
【図３４】
2008197176.tif 000060