(57)【要約】    【課題】  短焦点端における充分な広画角を確保しつつ、通常の撮影領域を充分にカバーし得る高い変倍比を得て、しかも小型で且つ高い解像力を得る。    【解決手段】  このズームレンズは、物体側から、順次、正の焦点距離の第１群光学系、負の焦点距離の第２群光学系、正の焦点距離の第３群光学系、正の焦点距離の第４群光学系、正の焦点距離の第５群光学系を配置し、前記第３群光学系の物体側に絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、少なくとも前記第２群光学系と前記第４群光学系を移動する。第４群光学系Ｇ４が、物体側から、順次、第１のレンズである正レンズＥ８と、第２のレンズである負レンズＥ９と、第３のレンズである正レンズＥ１０と、第４のレンズである負レンズＥ１１とを密接配置してなる４枚接合レンズを備える。【選択図】    図１
2005266164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から、順次、正の焦点距離を有する第１群光学系と、負の焦点距離を有する第２群光学系と、正の焦点距離を有する第３群光学系と、正の焦点距離を有する第４群光学系と、正の焦点距離を有する第５群光学系とを配置し、前記第３群光学系の物体側に絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、少なくとも前記第２群光学系と前記第４群光学系を移動するズームレンズにおいて、
前記第４群光学系が、物体側から、順次、第１のレンズである正レンズと、第２のレンズである負レンズと、第３のレンズである正レンズと、第４のレンズである負レンズとを密接配置してなる４枚接合レンズを備えることを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの最も物体側に配置される前記第１のレンズが、物体側に凸面を向けた正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。
【請求項３】
前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの最も像側に配置される前記第４のレンズが、像側に強い凹面を向けた負レンズであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの２枚の正レンズである前記第１および第３のレンズの屈折率をＮ凸とし、前記第１および第３のレンズのアッベ数をν凸として、
条件式：
１．６＜Ｎ凸＜１．８
４０＜ν凸＜７０
を満足することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの物体側から２番目に配置される負レンズからなる前記第２のレンズの屈折率をＮ２、前記第２のレンズのアッベ数をν２とし、前記４枚接合レンズのうちの物体側から４番目に配置される負レンズからなる前記第４のレンズの屈折率をＮ４、前記第４のレンズのアッベ数をν４として、
条件式：
１．４５＜Ｎ２＜１．６５
３０＜ν２＜５０
１．６０＜Ｎ４＜１．９５
２０＜ν４＜４０
を満足することを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの物体側から２番目に配置される負レンズからなる前記第２のレンズと物体側から３番目に配置される正レンズからなる前記第３のレンズとの接合面の曲率半径をＲ２−３とし、前記４枚接合レンズのうちの物体側から３番目に配置される正レンズからなる前記第３のレンズと物体側から４番目に配置される負レンズからなる前記第４のレンズとの接合面の曲率半径をＲ３−４として、
条件式：
｜Ｒ２−３／Ｒ３−４｜＜０．２
を満足することを特徴とする請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第４群光学系の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする請求項１〜請求項６のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項に記載のズームレンズを含む光学系と、
前記光学系を構成する各光学要素を支持し且つ前記各光学要素を少なくとも前記各群光学系毎に移動させる機構と
を備えることを特徴とするレンズユニット。
【請求項９】
撮影用光学系として、請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項に記載のズームレンズを含むことを特徴とするカメラ。
【請求項１０】
カメラ機能部を有し、且つ該カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のズームレンズを含む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】
本発明は、所定の焦点距離範囲において所望の焦点距離に選択的に設定し得るズームレンズに係り、小型化および高性能化に加えて短焦点端（広角端）の広画角化および高変倍比化を図り、銀塩フィルムを用いる銀塩カメラにも利用可能であるが、特にディジタルカメラおよびビデオカメラ等のように電子的撮像手段を用いたカメラに好適なズームレンズ、並びにそのようなズームレンズを用いるレンズユニット、カメラおよび携帯情報端末装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
在来の、いわゆる銀塩フィルムを用いる銀塩カメラから撮像素子により撮像された画像情報をメモリに電子的に記録するディジタルカメラへの移行が進むにつれて、ディジタルカメラの市場は非常に大きなものとなってきており、ユーザのディジタルカメラに対する要望も多岐にわたってきている。すなわち、高画質化および小型化の要望はいうまでもなく、さらに近年では撮影レンズの高変倍比化および広角端での広画角化への強い要望がある。
ディジタルカメラ用のズームレンズとしては、多くの種類が考えられるが、従来、高変倍比に適したズームレンズとして、物体側から、順次、正の屈折力、つまり正の焦点距離、を持つ第１群光学系と、負の屈折力、つまり負の焦点距離、を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、正の焦点距離を持つ第４群光学系と、正の焦点距離を持つ第５群光学系とを配置するとともに、第３群光学系の物体側に絞りを有してなり、短焦点端、つまり広角端、から長焦点端、つまり望遠端、への変倍に伴って、少なくとも前記第２群光学系および前記第４群光学系が移動するものがある。このタイプのズームレンズとしては、例えば、特許文献１に示されたものがある。
しかしながら、特許文献１に示されたズームレンズは、８倍程度と大きな変倍比は得られるものの、広角端における半画角は２６度程度であり、充分に広い画角が得られているとはいえない。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１８０４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先に述べたように、特許文献１のズームレンズは、大きな変倍比は得ることができるが、広角端における画角は、充分な広画角を得ることはできない。
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、物体側から、順次、正の焦点距離を有する第１群光学系と、負の焦点距離を有する第２群光学系と、正の焦点距離を有する第３群光学系と、正の焦点距離を有する第４群光学系と、正の焦点距離を有する第５群光学系とを配置し、前記第３群光学系の物体側に絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、少なくとも前記第２群光学系と前記第４群光学系を移動するズームレンズにおいて、短焦点端における充分な広画角を確保しつつ、通常の撮影領域を充分にカバーし得る高い変倍比を得て、しかも小型で且つ高い解像力を有するズームレンズ、ならびにそのようなズームレンズを用いるレンズユニット、カメラ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。
本発明の請求項１の目的は、特に、充分に小型で且つ高変倍で、短焦点端の半画角が３７度程度と充分な広画角を得るとともに、３００万〜５００万画素以上の撮像素子に対応する解像力を有し得るズームレンズを提供することにある。
【０００５】
本発明の請求項２の目的は、特に、主として球面収差およびコマ収差等の各収差をより良好に補正して、高性能を得ることを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、球面収差およびコマ収差さらには非点収差等の各収差をより良好に補正して、高性能を得ることを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、主として軸上色収差をさらに良好に補正して、高性能を得ることを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、主として倍率色収差をさらに良好に補正して、一層高性能を得ることを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、主として単色収差をさらに良好に補正して、一層高性能を得ることを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、主として球面収差をさらに良好に補正して、一層高性能を得ることを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、充分に小型で且つ高変倍で、短焦点端の半画角が３７度程度と充分な広画角を得て、しかも高性能であり、３００万〜５００万画素以上の撮像素子に対応する解像力を得ることを可能とするレンズユニットを提供することにある。
【０００６】
本発明の請求項９の目的は、特に、充分に小型で且つ高変倍で、短焦点端の半画角が３７度程度と充分な広画角を得て、しかも高性能であり、３００万〜５００万画素以上の撮像素子に対応する解像力を得ることを可能とするカメラを提供することにある。
本発明の請求項１０の目的は、特に、充分に小型で且つ高変倍で、短焦点端の半画角が３７度程度と充分な広画角を得て、しかも高性能であり、３００万〜５００万画素以上の撮像素子に対応する解像力を得ることを可能とする携帯情報端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載した本発明に係るズームレンズは、上述した目的を達成するために、
物体側から、順次、正の焦点距離を有する第１群光学系と、負の焦点距離を有する第２群光学系と、正の焦点距離を有する第３群光学系と、正の焦点距離を有する第４群光学系と、正の焦点距離を有する第５群光学系とを配置し、前記第３群光学系の物体側に絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、少なくとも前記第２群光学系と前記第４群光学系を移動するズームレンズにおいて、
前記第４群光学系が、物体側から、順次、第１のレンズである正レンズと、第２のレンズである負レンズと、第３のレンズである正レンズと、第４のレンズである負レンズとを密接配置してなる４枚接合レンズを備えることを特徴としている。
また、請求項２に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１のズームレンズにおいて、
前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの最も物体側に配置される前記第１のレンズが、物体側に凸面を向けた正レンズであることを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１または請求項２のズームレンズにおいて、
前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの最も像側に配置される前記第４のレンズが、像側に強い凹面を向けた負レンズであることを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、
前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの２枚の正レンズである前記第１および第３のレンズの屈折率をＮ凸とし、前記第１および第３のレンズのアッベ数をν凸として、
条件式：
１．６＜Ｎ凸＜１．８
４０＜ν凸＜７０
を満足することを特徴としている。
【０００９】
請求項５に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項４のズームレンズにおいて、
前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの物体側から２番目に配置される負レンズからなる前記第２のレンズの屈折率をＮ２、前記第２のレンズのアッベ数をν２とし、前記４枚接合レンズのうちの物体側から４番目に配置される負レンズからなる前記第４のレンズの屈折率をＮ４、前記第４のレンズのアッベ数をν４として、
条件式：
１．４５＜Ｎ２＜１．６５
３０＜ν２＜５０
１．６０＜Ｎ４＜１．９５
２０＜ν４＜４０
を満足することを特徴としている。
【００１０】
請求項６に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、
前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの物体側から２番目に配置される負レンズからなる前記第２のレンズと物体側から３番目に配置される正レンズからなる前記第３のレンズとの接合面の曲率半径をＲ２−３とし、前記４枚接合レンズのうちの物体側から３番目に配置される正レンズからなる前記第３のレンズと物体側から４番目に配置される負レンズからなる前記第４のレンズとの接合面の曲率半径をＲ３−４として、
条件式：
｜Ｒ２−３／Ｒ３−４｜＜０．２
を満足することを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１〜請求項６のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、
前記第４群光学系の最も物体側の面が非球面であることを特徴としている。
【００１１】
請求項８に記載した本発明に係るレンズユニットは、
請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項のズームレンズを含む光学系と、
前記光学系を構成する各光学要素を支持し且つ前記各光学要素を少なくとも前記各群光学系毎に移動させる機構と
を備えることを特徴としている。
請求項９に記載した本発明に係るカメラは、撮影用光学系として、前記請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項のズームレンズを含んでなることを特徴としている。
請求項１０に記載した本発明に係る携帯情報端末装置は、カメラ機能部を有し、且つ該カメラ機能部の撮影用光学系として、前記請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項のズームレンズを含んでなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、物体側から、順次、正の焦点距離を有する第１群光学系と、負の焦点距離を有する第２群光学系と、正の焦点距離を有する第３群光学系と、正の焦点距離を有する第４群光学系と、正の焦点距離を有する第５群光学系とを配置し、前記第３群光学系の物体側に絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、少なくとも前記第２群光学系と前記第４群光学系を移動するズームレンズにおいて、短焦点端における充分な広画角を確保しつつ、通常の撮影領域を充分にカバーし得る高い変倍比を得て、しかも小型で且つ高い解像力を有するズームレンズ、ならびにそのようなズームレンズを用いるレンズユニット、カメラおよび携帯情報端末装置を提供することができる。
すなわち本発明の請求項１のズームレンズによれば、物体側から、順次、正の焦点距離を有する第１群光学系と、負の焦点距離を有する第２群光学系と、正の焦点距離を有する第３群光学系と、正の焦点距離を有する第４群光学系と、正の焦点距離を有する第５群光学系とを配置し、前記第３群光学系の物体側に絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、少なくとも前記第２群光学系と前記第４群光学系を移動するズームレンズにおいて、前記第４群光学系が、物体側から、順次、第１のレンズである正レンズと、第２のレンズである負レンズと、第３のレンズである正レンズと、第４のレンズである負レンズとを密接配置してなる４枚接合レンズを備えることにより、特に、充分に小型で且つ高変倍で、短焦点端の半画角が３７度程度と充分な広画角を得るとともに、３００万〜５００万画素以上の撮像素子に対応する解像力を得ることが可能となる。
【００１３】
また、本発明の請求項２のズームレンズによれば、請求項１のズームレンズにおいて、前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの最も物体側に配置される前記第１のレンズが、物体側に凸面を向けた正レンズであることにより、特に、主として球面収差およびコマ収差等の各収差をより良好に補正して、高性能を得ることが可能となる。
本発明の請求項３のズームレンズによれば、請求項１または請求項２のズームレンズにおいて、前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの最も像側に配置される前記第４のレンズが、像側に強い凹面を向けた負レンズであることにより、特に、球面収差およびコマ収差さらには非点収差等の各収差をより良好に補正して、高性能を得ることが可能となる。
本発明の請求項４のズームレンズによれば、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの２枚の正レンズである前記第１および第３のレンズの屈折率をＮ凸とし、前記第１および第３のレンズのアッベ数をν凸として、
条件式：
１．６＜Ｎ凸＜１．８
４０＜ν凸＜７０
を満足することにより、特に、主として軸上色収差をさらに良好に補正して、高性能を得ることが可能となる。
【００１４】
本発明の請求項５のズームレンズによれば、請求項４のズームレンズにおいて、前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの物体側から２番目に配置される負レンズからなる前記第２のレンズの屈折率をＮ２、前記第２のレンズのアッベ数をν２とし、前記４枚接合レンズのうちの物体側から４番目に配置される負レンズからなる前記第４のレンズの屈折率をＮ４、前記第４のレンズのアッベ数をν４として、
条件式：
１．４５＜Ｎ２＜１．６５
３０＜ν２＜５０
１．６０＜Ｎ４＜１．９５
２０＜ν４＜４０
を満足することにより、特に、主として倍率色収差をさらに良好に補正して、一層高性能を得ることが可能となる。
【００１５】
本発明の請求項６のズームレンズによれば、請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第４群光学系の前記４枚接合レンズのうちの物体側から２番目に配置される負レンズからなる前記第２のレンズと物体側から３番目に配置される正レンズからなる前記第３のレンズとの接合面の曲率半径をＲ２−３とし、前記４枚接合レンズのうちの物体側から３番目に配置される正レンズからなる前記第３のレンズと物体側から４番目に配置される負レンズからなる前記第４のレンズとの接合面の曲率半径をＲ３−４として、
条件式：
｜Ｒ２−３／Ｒ３−４｜＜０．２
を満足することにより、主として単色収差をさらに良好に補正して、一層高性能を得ることが可能となる。
本発明の請求項７のズームレンズによれば、請求項１〜請求項６のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第４群光学系の最も物体側の面が非球面であることにより、特に、主として球面収差をさらに良好に補正して、一層高性能を得ることが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明の請求項８のレンズユニットによれば、請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項のズームレンズを含む光学系と、前記光学系を構成する各光学要素を支持し且つ前記各光学要素を少なくとも前記各群光学系毎に移動させる機構とを備えることにより、特に、充分に小型で且つ高変倍で、短焦点端の半画角が３７度程度と充分な広画角を得て、しかも高性能であり、３００万〜５００万画素以上の撮像素子に対応する解像力を得ることが可能となる。
また、本発明の請求項９のカメラによれば、撮影用光学系として、前記請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項のズームレンズを含むことにより、特に、充分に小型で且つ高変倍で、短焦点端の半画角が３７度程度と充分な広画角を得て、しかも高性能であり、３００万〜５００万画素以上の撮像素子に対応する解像力を得ることが可能となる。
本発明の請求項１０の携帯情報端末装置によれば、カメラ機能部を有し、且つ該カメラ機能部の撮影用光学系として、前記請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項のズームレンズを含むことにより、特に、充分に小型で且つ高変倍で、短焦点端の半画角が３７度程度と充分な広画角を得て、しかも高性能であり、３００万〜５００万画素以上の撮像素子に対応する解像力を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して本発明に係るズームレンズ、レンズユニット、カメラおよび携帯情報端末装置を詳細に説明する。具体的な実施例について説明する前に、まず、本発明の原理的な実施の形態を説明するために、特許請求の範囲の各請求項に定義した構成およびその機能について説明する。
本発明の請求項１〜請求項7に係るズームレンズは、正の焦点距離を有する第１群光学系と、負の焦点距離を有する第２群光学系と、正の焦点距離を有する第３群光学系と、正の焦点距離を有する第４群光学系と、正の焦点距離を有する第５群光学系とを、物体側から、順次配置するとともに、前記第３群光学系の物体側に絞りを有して構成し、短焦点端、つまり広角端、から長焦点端、つまり望遠端、への変倍に際して、少なくとも前記第２群光学系と前記第４群光学系が移動するズームレンズであって、さらに、それぞれ次のような特徴を有している。
請求項１に係るズームレンズは、前記第４群光学系に、物体側から、順次、第１のレンズである正レンズと、第２のレンズである負レンズと、第３のレンズである正レンズと、第４のレンズである負レンズとを互いに密接して配置してなる４枚接合レンズを含んでいる。
【００１８】
請求項２に係るズームレンズは、請求項１のズームレンズにおいて、さらに、前記第４群光学系の４枚接合レンズのうちの最も物体側に配置される前記第１のレンズである正レンズが、物体側に凸面を向けている。
請求項３に係るズームレンズは、請求項１または請求項２のズームレンズにおいて、前記第４群光学系の４枚接合レンズのうちの最も像側に配置される前記第４のレンズである負レンズが、像側に強い凹面を向けている。
請求項４に係るズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、Ｎ凸およびν凸を、それぞれ、前記第４群光学系の４枚接合レンズ内に配置される前記第１および第３のレンズである２つの正レンズの屈折率およびアッベ数とするとき、次の条件式を満足する。
１．６＜Ｎ凸＜１．８
４０＜ν凸＜７０
【００１９】
請求項５に係るズームレンズは、請求項４のズームレンズにおいて、Ｎ２およびν２を、それぞれ、前記第４群光学系の４枚接合レンズのうちの前記第２のレンズである負レンズの屈折率およびアッベ数とし、Ｎ４およびν４を、それぞれ、前記第４群光学系の４枚接合レンズのうちの前記第４のレンズである負レンズの屈折率およびアッベ数とするとき、次の条件式を満足する。
１．４５＜Ｎ２＜１．６５
３０＜ν２＜５０
１．６０＜Ｎ４＜１．９５
２０＜ν４＜４０
請求項６に係るズームレンズは、請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、Ｒ２−３を、前記第４群光学系の４枚接合レンズのうちの前記第２のレンズである負レンズと前記第３のレンズである正レンズの接合面の曲率半径とし、Ｒ３−４を、前記第４群光学系の４枚接合レンズのうちの前記第３レンズである正レンズと前記第４レンズである負レンズの接合面の曲率半径とするとき、次の条件式を満足する。
０＜｜Ｒ２−３／Ｒ３−４｜＜０．２
請求項７に係るズームレンズは、請求項１〜請求項６のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第４群光学系の最も物体側の面が非球面である。
【００２０】
本発明の請求項８に係るレンズユニットは、請求項１〜請求項７のいずれか１項のズームレンズ含む光学系と、前記光学系を構成する各光学要素を支持し且つ前記各光学要素を少なくとも前記各レンズ群毎に移動させる機構とを備える。
本発明の請求項９に係るカメラは、請求項１〜請求項７のいずれか１項のズームレンズを、撮影用光学系として有する。
本発明の請求項１０に係る携帯情報端末装置は、請求項１〜請求項７のいずれか１項のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有する。
【００２１】
次に、上述した本発明の特許請求の範囲の各請求項に定義した実施の形態についてさらに詳細に説明する。
本発明に係るズームレンズは、正−負−正−正−正の５群構成、すなわち正の屈折力を有する第１群光学系と、負の屈折力を有する第２群光学系と、正の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系と、正の屈折力を有する第５群光学系とを、物体側から、順次配置するタイプであり、前記第３群光学系の物体側に絞りが配置される。このように正−負−正−正−正の５群の光学系で構成されるズームレンズは、一般に、短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、前記第２群光学系が物体側から像側へと単調に移動し、前記第４群光学系が変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する。変倍機能は、前記第２群光学系が担っており、第５群光学系は主として像面から射出瞳を遠ざけるために設けられている。このようなズームレンズにおいて、さらに一層の小型化を図るためには、各群光学系のパワー（屈折力）、特に変倍群である前記第２群光学系のパワーを強める必要がある。このためには、前記第２群光学系において良好な収差補正を行わなければならない。
【００２２】
本発明のズームレンズにおいては、良好な収差補正を行うために、前記第４群光学系に、正レンズからなる第１のレンズと、負レンズからなる第２のレンズと、正レンズからなる第３のレンズと、負レンズからなる第４のレンズとを、物体側から、順次配置して、互いに密に接合してなる４枚接合レンズを含む構成とした。この４枚接合レンズにおける３つの接合面は、絞りからの距離が異なり、軸上および軸外の光線の通り方も異なっている。これらのような３つの接合面によって、軸上色収差と倍率色収差とを、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。しかも、本発明のように４枚接合レンズを使用すれば、３つの接合面に組み付け偏心が生じることはなく、倍率色収差を充分に低減した製品を製造することができる（請求項１に対応する）。
より充分な収差補正を行うためには、前記第４群光学系の４枚接合レンズの最も物体側に配置される前記第１のレンズである正レンズが、物体側に凸面を向けていることが望ましい（請求項２に対応する）。
この場合、前記第１のレンズである正レンズの物体側の面を、凸面として、入射光線をあまり大きく屈折させないようにして不要な収差の発生を防ぎ、該レンズの像側の面も凸面として、主に球面収差およびコマ収差の補正を行っている。
【００２３】
さらに充分な収差補正を行うためには、前記第４群光学系の４枚接合レンズの最も像側に配置される前記第４のレンズである負レンズが、像側に強い凹面を向けていることが望ましい（請求項３に対応する）。この場合、前記第４のレンズである負レンズの像側面は、強い凹面として、球面収差およびコマ収差の副次的な補正を行うとともに、非点収差の補正にも寄与している。
また、良好な色補正収差のためには、次の条件式を満足することが望ましい（請求項４に対応する）。
１．６＜Ｎ凸＜１．８
４０＜ν凸＜７０
但し、Ｎ凸およびν凸は、それぞれ、前記第４群光学系の４枚接合レンズ内に配置される第１と第３の２つの正レンズの屈折率およびアッベ数をあらわす。Ｎ凸が１．８以上、ν凸が４０以下になると、軸上の色収差と他の収差のバランスをとりづらくなり、特に長焦点端における軸上色収差が発生し易くなり、また、物体側の接合面における単色収差の補正効果も充分に得られなくなる。一方、Ｎ凸が１．６以下、ν凸が７０以上になると、収差補正上は有利であるが、そのようなガラス材料は高価であり、不必要なコストアップを招くことになる。
【００２４】
さらに、倍率色収差を良好に補正するためには、次の条件式を満足することが望ましい（請求項５に対応する）。
１．４５＜Ｎ２＜１．６５
３０＜ν２＜５０
１．６０＜Ｎ４＜１．９５
２０＜ν４＜４０
但し、Ｎ２およびν２は、それぞれ、前記第４群光学系の４枚接合レンズのうちの前記第２のレンズである負レンズの屈折率およびアッベ数をあらわし、Ｎ４およびν４は、それぞれ、前記第４群光学系の４枚接合レンズのうちの前記第４のレンズである負レンズの屈折率およびアッベ数をあらわす。先に述べたＮ凸およびν凸に関する条件式と併せて、これらの条件式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することができる。その際、同時に、単色色収差の補正状態も良好に保つことが可能である。
【００２５】
単色収差をさらに改善するためには、次の条件式を満足することが望ましい（請求項６に対応する）。
｜Ｒ２−３／Ｒ３−４｜＜０．２
但し、Ｒ２−３は、前記第４群光学系の４枚接合レンズのうちの前記第２のレンズと前記第３のレンズとの接合面の曲率半径をあらわし、Ｒ３−４は、前記第４群光学系の４枚接合レンズのうちの前記第３レンズと前記第４レンズとの接合面の曲率半径をあらわす。｜Ｒ２−３／Ｒ３−４｜が、０．２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。
本発明のズームレンズを、さらに簡素で高性能なものとするためには、少なくとも前記第４群光学系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ことが望ましい（請求項７に対応する）。前記第４群光学系の最も物体側の面は、前記第３群光学系の物体側に配設された絞りに比較的近いので、マージナル光線が十分な高さを有している上、ズーミングによる光線高さの変化が少ないため、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。
【００２６】
なお、非球面レンズとしては、光学ガラスおよび光学プラスチックを成型したもの（それぞれガラスモールド非球面およびプラスチックモールド非球面などと称される）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（ハイブリッド非球面またはレプリカ非球面等と称される）等を使用することができる。
上述したようなズームレンズまたはそれを用いたレンズユニットを撮影用光学系として用いて、カメラを構成すれば、短焦点端の半画角が３７度程度と充分な広画角を得ることができ、しかも小型で且つ３００万〜５００万画素以上の撮像素子に対応する解像力を有し得るズームレンズを用いて、小型で携帯性に優れ、しかも高い解像力による高画質を得ることが可能となる（請求項１１および請求項１２に対応する）。
また、上述したようなズームレンズまたはそれを用いたレンズユニットをカメラ機能部の撮影用光学系として用いて、携帯情報端末装置を構成すれば、短焦点端の半画角が３７度程度と充分な広画角を得て、しかも小型で且つ３００万〜５００万画素以上の撮像素子に対応する解像力を有し得るズームレンズを用いて、小型で携帯性に優れ、しかも高い解像力による高画質を得ることが可能となる（請求項１３に対応する）。
【実施例１】
【００２７】
次に、上述した本発明の実施の形態に基づく、具体的な実施例を詳細に説明する。以下に述べる実施例１、実施例２および実施例３は、本発明に係るズームレンズの具体的数値例による具体的構成の実施例であり、実施例４は、実施例１〜実施例３に示されるようなズームレンズを有して構成したレンズユニットを撮影用光学系として用いた本発明に係るカメラまたは携帯情報端末装置の具体的実施例である。
本発明に係るズームレンズの実施例１〜実施例３においては、ズームレンズの構成およびその具体的な数値例を示している。
実施例１〜実施例３において、第５群光学系の像側に配設される平行平板からなる光学要素は、光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等の各種光学フィルタおよびＣＣＤイメージセンサ等の受光素子のカバーガラス（シールガラス）である。
また、実施例１〜実施例３において、第１群光学系の最も像側の面と、第２群光学系の最も物体側の面と第４群光学系の最も物体側のレンズの両面および第５群光学系の最も物体側の面がそれぞれ非球面となっている。なお、先に触れたように、実施例１〜実施例４における非球面は、球面レンズのレンズ面に非球面を形成する樹脂薄膜を敷設して非球面を得る、いわゆるハイブリッドレンズ形式の非球面レンズとするものとして説明しているが、それと同等の非球面を、各レンズ面をモールド成型によって直接非球面として得る、いわゆるモールド非球面レンズとして形成するようにしても良い。
【００２８】
実施例１〜実施例３における収差は充分に補正されており、３００万画素〜５００万画素の受光素子に対応することが可能となっている。本発明に従ってズームレンズを構成することによって、充分な小型化を達成しながら非常に良好な像性能を確保し得ることは、実施例１〜実施例３より明らかである。
実施例１〜実施例４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（ｄはレンズ番号＝１〜１０）
νｄ：アッベ数（ｄはレンズ番号＝１〜１０）
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
Ａ１２：１２次の非球面係数
Ａ１４：１４次の非球面係数
Ａ１６：１６次の非球面係数
Ａ１８：１８次の非球面係数
但し、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、次式で定義される。
【００２９】
【数１】
2005266164.tif 000003
【００３０】
図１は、本発明の実施例１に係るズームレンズの光学系の短焦点端（広角端）の状態における構成および長焦点端（望遠端）側への変倍時の各群光学系の移動軌跡を示している。
図１に示すズームレンズは、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、絞りＦＡ、フィルタＯＦおよびカバーガラスＣＧを具備している。この場合、第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第４レンズＥ４〜第６レンズＥ６は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第７レンズＥ７は、単独で第３群光学系Ｇ３を構成し、第８レンズＥ８〜第１１レンズＥ１１は、第４群光学系Ｇ４を構成し、そして第１２レンズＥ１２は、単独で第５群光学系Ｇ５を構成しており、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作する。図１には、各光学面の面番号も示している。なお、図１に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため図２および図３と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
【００３１】
図１において、ズームレンズの光学系を構成する各光学要素は、例えば被写体等の物体側から、順次、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、絞りＦＡ、第７レンズＥ７、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、フィルターＦＡおよびカバーガラスＣＧの順で配列されており、カバーガラスＣＧの背後に結像される。
第１レンズＥ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、そして第２レンズＥ２は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、これら第１レンズＥ１および第２レンズＥ２は、密接して貼り合わせられて一体に接合され、接合レンズを形成している。第３レンズＥ３は、物体側を強い凸面とした両凸レンズからなる正レンズであり、像側の面に樹脂層を敷設してハイブリッド形式の非球面を形成している。これら第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３により構成する第１群光学系Ｇ１は、全体として正の焦点距離、つまり正の屈折力、を有する。
【００３２】
第４レンズＥ４は、像側を強い凹面とした両凹レンズからなる負レンズであり、物体側の面に樹脂層を敷設してハイブリッド形式の非球面を形成している。第５レンズＥ５は、像側を強い凹面とした両凹レンズからなる負レンズ、そして第６レンズＥ６は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、これら第５レンズＥ５および第６レンズＥ６は、密接して貼り合わせられて一体に接合され、接合レンズを形成している。これら第４レンズＥ４〜第６レンズＥ６により構成する第２群光学系Ｇ２は、全体として負の焦点距離、つまり負の屈折力、を有する。第７レンズＥ７は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズである。この第７レンズＥ７のみにより単独で構成する第３群光学系Ｇ３は、もちろん正の焦点距離を有し、変倍動作に際してはその物体側に配置された絞りＦＡと一定の距離を保ちつつ一体的に動作する。第８レンズＥ８は、両凸レンズからなる正レンズであり、物体側の面に樹脂層を敷設してハイブリッド形式の非球面を形成している。第９レンズＥ９は、両凹レンズからなる負レンズ、第１０レンズＥ１０は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズ、そして第１１レンズＥ１１は、像側を強い凹面とした、負メニスカスレンズである。これら第８レンズＥ８〜第１１レンズＥ１１の４枚のレンズは、密接して貼り合わせられて一体に接合され、４枚接合レンズを形成している。これら第８レンズＥ８〜第１１レンズＥ１１により構成する第４群光学系Ｇ４は、全体として正の屈折力を有する。第１２レンズＥ１２は、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズであり、物体側の面に樹脂層を敷設してハイブリッド形式の非球面を形成している。この第１２レンズＥ１２のみにより単独で構成する第５群光学系Ｇ５は、もちろん正の焦点距離を有する。
【００３３】
短焦点端、つまり広角端、と、長焦点端、つまり望遠端との間の変倍に際しては、各群間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の最も像側の面、つまり第３レンズＥ３の像側の面（面番号６）と、第２群光学系Ｇ２の最も物体側の面、つまり第４レンズＥ４の物体側の面（面番号７）との間隔ｄ１、第２群光学系Ｇ２の最も像側の面、つまり第６レンズＥ６の像側の面（面番号１２）と、絞りＦＡの面（面番号１３）との間隔ｄ２、絞りＦＡと一体的に動作する第３群光学系Ｇ３の最も像側の面、つまり第７レンズＥ７の像側の面（面番号１５）と、第４群光学系Ｇ４の最も物体側の面、つまり第８レンズＥ８の物体側の面（面番号１６）との間隔ｄ３、第４群光学系Ｇ４の最も像側の面、つまり第１１レンズＥ１１の像側の面（面番号２１）と、第５群光学系Ｇ５の最も物体側の面、つまり第１２レンズＥ１２の物体側の面（面番号２２）との間隔ｄ４、第５群光学系Ｇ５の最も像側の面、つまり第１２レンズＥ１２の像側の面（面番号２４）と、フィルタＯＦの物体側の面（面番号２５）との間隔ｄ５が変化して、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記絞りＦＡおよび前記第３群光学系Ｇ３がその位置を固定的に保持し、この短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、前記第２群光学系Ｇ２が像側に向かって単調に移動し、前記第４群光学系Ｇ４が物体側に向かって単調に移動し、そして前記第５群光学系Ｇ５が物体側に向かって単調に移動するとともに、前記第１群光学系Ｇ１が像側に凸の軌跡を描いて移動するように、少なくとも第１群光学系Ｇ１、第２群光学系Ｇ２、第４群光学系Ｇ４および第５群光学系Ｇ５が移動する。
この実施例１においては、全系の焦点距離ｆ，ＦナンバＦ，半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝４．７７６〜２５．０８３，Ｆ＝２．７５〜３．４０３，ω＝３７．９７２〜７．９４９の範囲で変化する。各光学面の特性は、次表の通りである。
【００３４】
【表１】
2005266164.tif 000004
【００３５】
表１において面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した第６面、第７面、第１６面および第２２面の各光学面が非球面であり、各非球面の（１）式におけるパラメータは次表の通りである。
【００３６】
【表２】
2005266164.tif 000005
【００３７】
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の可変間隔ｄ１、第２群光学系Ｇ２と絞りＦＡとの間の可変間隔ｄ２、第３群光学系と第４群光学系Ｇ４との間の可変間隔ｄ３、第４群光学系Ｇ４と第５群光学系Ｇ５との間の可変間隔ｄ４、そして第５群光学系Ｇ５と光学フィルタＯＦとの間の可変間隔ｄ５は、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００３８】
【表３】
2005266164.tif 000006
また、この実施例１における先に述べた条件式に係るパラメータ値は、次表の通りとなる。
【００３９】
【表４】
2005266164.tif 000007
したがって、この実施例１における先に述べた条件式に係るパラメータ値は、条件式の範囲内である。
【実施例２】
【００４０】
図２は、本発明の実施例２に係るズームレンズの光学系の短焦点端（広角端）の状態における構成および変倍時の各群光学系の移動軌跡を示している。
図２に示すズームレンズは、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、絞りＦＡ、フィルタＯＦおよびカバーガラスＣＧを具備している。この場合、第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第４レンズＥ４〜第６レンズＥ６は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第７レンズＥ７は、単独で第３群光学系Ｇ３を構成し、第８レンズＥ８〜第１１レンズＥ１１は、第４群光学系Ｇ４を構成し、そして第１２レンズＥ１２は、単独で第５群光学系Ｇ５を構成しており、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作する。図１には、各光学面の面番号も示している。なお、図１に対する各参照符号は、先に述べたように、各実施例毎に独立に用いており、そのため図１および図３と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
【００４１】
図２において、ズームレンズの光学系を構成する各光学要素は、例えば被写体等の物体側から、順次、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、絞りＦＡ、第７レンズＥ７、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、フィルターＯＦおよびカバーガラスＣＧの順で配列されており、カバーガラスＣＧの背後に結像される。
第１レンズＥ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、そして第２レンズＥ２は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、これら第１レンズＥ１および第２レンズＥ２は、密接して貼り合わせられて一体に接合され、接合レンズを形成している。第３レンズＥ３は、物体側を強い凸面とした両凸レンズからなる正レンズであり、像側の面に樹脂層を敷設してハイブリッド形式の非球面を形成している。これら第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３により構成する第１群光学系Ｇ１は、全体として正の焦点距離、つまり正の屈折力、を有する。
【００４２】
第４レンズＥ４は、像側を強い凹面とした両凹レンズからなる負レンズであり、物体側の面に樹脂層を敷設してハイブリッド形式の非球面を形成している。第５レンズＥ５は、像側を強い凹面とした両凹レンズからなる負レンズ、そして第６レンズＥ６は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、これら第５レンズＥ５および第６レンズＥ６は、密接して貼り合わせられて一体に接合され、接合レンズを形成している。これら第４レンズＥ４〜第６レンズＥ６により構成する第２群光学系Ｇ２は、全体として負の焦点距離、つまり負の屈折力、を有する。第７レンズＥ７は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズである。この第７レンズＥ７のみにより単独で構成する第３群光学系Ｇ３は、もちろん正の焦点距離を有し、変倍動作に際してはその物体側に配置された絞りＦＡと一定の距離を保ちつつ一体的に動作する。第８レンズＥ８は、両凸レンズからなる正レンズであり、物体側の面に樹脂層を敷設してハイブリッド形式の非球面を形成している。第９レンズＥ９は、両凹レンズからなる負レンズ、第１０レンズＥ１０は、物体側を強い凸面とした両凸レンズ、そして第１１レンズＥ１１は、像側を強い凹面とした、両凹レンズである。これら第８レンズＥ８〜第１１レンズＥ１１の４枚のレンズは、密接して貼り合わせられて一体に接合され、４枚接合レンズを形成している。これら第８レンズＥ８〜第１１レンズＥ１１により構成する第４群光学系Ｇ４は、全体として正の屈折力を有する。第１２レンズＥ１２は、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズであり、物体側の面に樹脂層を敷設してハイブリッド形式の非球面を形成している。この第１２レンズＥ１２のみにより単独で構成する第５群光学系Ｇ５は、もちろん正の焦点距離を有する。
【００４３】
短焦点端、つまり広角端、と、長焦点端、つまり望遠端との間の変倍に際しては、各群間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の最も像側の面、つまり第３レンズＥ３の像側の面（面番号６）と、第２群光学系Ｇ２の最も物体側の面、つまり第４レンズＥ４の物体側の面（面番号７）との間隔ｄ１、第２群光学系Ｇ２の最も像側の面、つまり第６レンズＥ６の像側の面（面番号１２）と、絞りＦＡの面（面番号１３）との間隔ｄ２、絞りＦＡと一体的に動作する第３群光学系Ｇ３の最も像側の面、つまり第７レンズＥ７の像側の面（面番号１５）と、第４群光学系Ｇ４の最も物体側の面、つまり第８レンズＥ８の物体側の面（面番号１６）との間隔ｄ３、第４群光学系Ｇ４の最も像側の面、つまり第１１レンズＥ１１の像側の面（面番号２１）と、第５群光学系Ｇ５の最も物体側の面、つまり第１２レンズＥ１２の物体側の面（面番号２２）との間隔ｄ４、第５群光学系Ｇ５の最も像側の面、つまり第１２レンズＥ１２の像側の面（面番号２４）と、フィルタＯＦの物体側の面（面番号２５）との間隔ｄ５が変化して、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記絞りＦＡおよび前記第３群光学系Ｇ３がその位置を固定的に保持し、この短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、前記第２群光学系Ｇ２が像側に向かって単調に移動し、前記第４群光学系Ｇ４が物体側に向かって単調に移動し、そして前記第５群光学系Ｇ５が物体側に向かって単調に移動するとともに、前記第１群光学系Ｇ１が像側に凸の軌跡を描いて移動するように、少なくとも第１群光学系Ｇ１、第２群光学系Ｇ２、第４群光学系Ｇ４および第５群光学系Ｇ５が移動する。
この実施例２においては、全系の焦点距離ｆ，ＦナンバＦ，半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝４．７５９〜２１．４３０，Ｆ＝２．８２３〜３．３４１，ω＝３７．９３０〜９．２０９の範囲で変化する。各光学面の特性は、次表の通りである。
【００４４】
【表５】
2005266164.tif 000008
【００４５】
表５において面番号に「＊」を付して示した第６面、第７面、第１６面および第２２面の各光学面が非球面であり、各非球面の（１）式におけるパラメータは次表の通りである。
【００４６】
【表６】
2005266164.tif 000009
【００４７】
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の可変間隔ｄ１、第２群光学系Ｇ２と絞りＦＡとの間の可変間隔ｄ２、第３群光学系と第４群光学系Ｇ４との間の可変間隔ｄ３、第４群光学系Ｇ４と第５群光学系Ｇ５との間の可変間隔ｄ４、そして第５群光学系Ｇ５と光学フィルタＯＦとの間の可変間隔ｄ５は、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００４８】
【表７】
2005266164.tif 000010
また、この実施例２における先に述べた条件式に係るパラメータ値は、次表の通りとなる。
【００４９】
【表８】
2005266164.tif 000011
したがって、この実施例１における先に述べた条件式に係るパラメータ値は、条件式の範囲内である。
【実施例３】
【００５０】
図３は、本発明の実施例３に係るズームレンズの光学系の短焦点端（広角端）の状態における構成および短焦点から長焦点への変倍時の各群光学系の移動軌跡を示している。
図３に示すズームレンズは、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、絞りＦＡ、フィルタＯＦおよびカバーガラスＣＧを具備している。この場合、第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第４レンズＥ４〜第６レンズＥ６は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第７レンズＥ７は、単独で第３群光学系Ｇ３を構成し、第８レンズＥ８〜第１１レンズＥ１１は、第４群光学系Ｇ４を構成し、そして第１２レンズＥ１２は、単独で第５群光学系Ｇ５を構成しており、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作する。図１には、各光学面の面番号も示している。なお、図１に対する各参照符号は、先に述べたように、各実施例毎に独立に用いており、そのため図１および図２と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
【００５１】
図３において、ズームレンズの光学系を構成する各光学要素は、例えば被写体等の物体側から、順次、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、絞りＦＡ、第７レンズＥ７、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、フィルターＯＦおよびカバーガラスＣＧの順で配列されており、カバーガラスＣＧの背後に結像される。
第１レンズＥ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、そして第２レンズＥ２は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、これら第１レンズＥ１および第２レンズＥ２は、密接して貼り合わせられて一体に接合され、接合レンズを形成している。第３レンズＥ３は、物体側を強い凸面とした両凸レンズからなる正レンズであり、像側の面に樹脂層を敷設してハイブリッド形式の非球面を形成している。これら第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３により構成する第１群光学系Ｇ１は、全体として正の焦点距離、つまり正の屈折力、を有する。第４レンズＥ４は、像側を強い凹面とした両凹レンズからなる負レンズであり、物体側の面に樹脂層を敷設してハイブリッド形式の非球面を形成している。
【００５２】
第５レンズＥ５は、像側を強い凹面とした両凹レンズからなる負レンズ、そして第６レンズＥ６は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、これら第５レンズＥ５および第６レンズＥ６は、密接して貼り合わせられて一体に接合され、接合レンズを形成している。これら第４レンズＥ４〜第６レンズＥ６により構成する第２群光学系Ｇ２は、全体として負の焦点距離、つまり負の屈折力、を有する。第７レンズＥ７は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズである。この第７レンズＥ７のみにより単独で構成する第３群光学系Ｇ３は、もちろん正の焦点距離を有し、変倍動作に際してはその物体側に配置された絞りＦＡと一定の距離を保ちつつ一体的に動作する。第８レンズＥ８は、両凸レンズからなる正レンズであり、物体側の面に樹脂層を敷設してハイブリッド形式の非球面を形成している。第９レンズＥ９は、両凹レンズからなる負レンズ、第１０レンズＥ１０は、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズ、そして第１１レンズＥ１１は、像側を強い凹面とした、両凹レンズである。これら第８レンズＥ８〜第１１レンズＥ１１の４枚のレンズは、密接して貼り合わせられて一体に接合され、４枚接合レンズを形成している。
【００５３】
これら第８レンズＥ８〜第１１レンズＥ１１により構成する第４群光学系Ｇ４は、全体として正の屈折力を有する。第１２レンズＥ１２は、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズであり、物体側の面に樹脂層を敷設してハイブリッド形式の非球面を形成している。この第１２レンズＥ１２のみにより単独で構成する第５群光学系Ｇ５は、もちろん正の焦点距離を有する。
短焦点端、つまり広角端、と、長焦点端、つまり望遠端との間の変倍に際しては、各群間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の最も像側の面、つまり第３レンズＥ３の像側の面（面番号６）と、第２群光学系Ｇ２の最も物体側の面、つまり第４レンズＥ４の物体側の面（面番号７）との間隔ｄ１、第２群光学系Ｇ２の最も像側の面、つまり第６レンズＥ６の像側の面（面番号１２）と、絞りＦＡの面（面番号１３）との間隔ｄ２、絞りＦＡと一体的に動作する第３群光学系Ｇ３の最も像側の面、つまり第７レンズＥ７の像側の面（面番号１５）と、第４群光学系Ｇ４の最も物体側の面、つまり第８レンズＥ８の物体側の面（面番号１６）との間隔ｄ３、第４群光学系Ｇ４の最も像側の面、つまり第１１レンズＥ１１の像側の面（面番号２１）と、第５群光学系Ｇ５の最も物体側の面、つまり第１２レンズＥ１２の物体側の面（面番号２２）との間隔ｄ４、第５群光学系Ｇ５の最も像側の面、つまり第１２レンズＥ１２の像側の面（面番号２４）と、フィルタＯＦの物体側の面（面番号２５）との間隔ｄ５が変化して、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記絞りＦＡおよび前記第３群光学系Ｇ３がその位置を固定的に保持し、この短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、前記第２群光学系Ｇ２が像側に向かって単調に移動し、前記第４群光学系Ｇ４が物体側に向かって単調に移動し、そして前記第５群光学系Ｇ５が物体側に向かって単調に移動するとともに、前記第１群光学系Ｇ１が像側に凸の軌跡を描いて移動するように、少なくとも第１群光学系Ｇ１、第２群光学系Ｇ２、第４群光学系Ｇ４および第５群光学系Ｇ５が移動する。
【００５４】
この実施例３においては、全系の焦点距離ｆ，ＦナンバＦ，半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝４．７６０〜１２．５２２，Ｆ＝２．７７７〜３．３０７，ω＝３７．９４６〜１６．１１の範囲で変化する。各光学面の特性は、次表の通りである。
【００５５】
【表９】
2005266164.tif 000012
【００５６】
表９において面番号に「＊」を付して示した第６面、第７面、第１６面および第２２面の各光学面が非球面であり、各非球面の（１）式におけるパラメータは次表の通りである。
【００５７】
【表１０】
2005266164.tif 000013
【００５８】
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の可変間隔ｄ１、第２群光学系Ｇ２と絞りＦＡとの間の可変間隔ｄ２、第３群光学系と第４群光学系Ｇ４との間の可変間隔ｄ３、第４群光学系Ｇ４と第５群光学系Ｇ５との間の可変間隔ｄ４、そして第５群光学系Ｇ５と光学フィルタＯＦとの間の可変間隔ｄ５は、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００５９】
【表１１】
2005266164.tif 000014
また、この実施例３における先に述べた条件式に係るパラメータ値は、次表の通りとなる。
【００６０】
【表１２】
2005266164.tif 000015
したがって、この実施例１における先に述べた条件式に係るパラメータ値は、条件式の範囲内である。
【００６１】
図４〜図６は、上述した実施例１に係る図１に示したズームレンズおける球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線図を示しており、図４は、短焦点端（広角端）における収差曲線図、図５は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図６は、長焦点端（望遠端）における収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、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あらわし、そして太線はｄ線、細線はｇ線をあらわしている。
図７〜図９は、上述した実施例２に係る図２に示したズームレンズおける球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線図を示しており、図７は、短焦点端における収差曲線図、図８は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図９は、長焦点端における収差曲線図である。この場合も、各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、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あらわし、そして太線はｄ線、細線はｇ線をあらわしている。
【００６２】
そして、図１０〜図１２は、上述した実施例３に係る図３に示したズームレンズおける球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線図を示しており、図１０は、短焦点端における収差曲線図、図１１は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図１２は、長焦点端における収差曲線図である。この場合も、各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、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あらわし、そして太線はｄ線、細線はｇ線をあらわしている。
これらの図４〜図１２の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例１〜実施例３に係る図１〜図３に示した構成のズームレンズでは、いずれも収差は良好に補正されあるいは抑制されていることがわかる。
次に、上述した実施例１〜実施例３に示されたような本発明に係るズームレンズを撮影光学系として採用してカメラを構成した本発明の実施の形態について図１３〜図１６を参照して説明する。図１３は、物体、すなわち被写体側である前面側から見たカメラの外観を示す撮影レンズ鏡胴を沈胴させて収納した状態における斜視図、図１４は、図１３のカメラの外観を示す撮影レンズ鏡胴を突出させた撮影状態における斜視図、図１５は、撮影者側である背面側から見たカメラの外観を示す斜視図であり、図１６は、カメラの機能構成を示すブロック図である。
【００６３】
なお、ここでは、カメラについて説明しているが、いわゆるＰＤＡ（personal data assistant）や携帯電話機等の携帯情報端末装置にカメラ機能を組み込んだものが近年登場している。このような携帯情報端末装置も外観は若干異にするもののカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような携帯情報端末装置に本発明に係るズームレンズを採用してもよい。
図１３、図１４および図１５に示すように、カメラは、撮影レンズ１０１、シャッタボタン１０２、ズームレバー１０３、ファインダ１０４、ストロボ１０５、液晶モニタ１０６、操作ボタン１０７、電源スイッチ１０８、メモリおよび通信カードスロット１０９等を備えている。さらに、図１６に示すように、カメラは、受光素子２０１、信号処理装置２０２、画像処理装置２０３、中央演算装置（ＣＰＵ）２０４、半導体メモリ２０５および通信カード等２０６も備えている。
カメラは、撮影レンズ１０１とＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等のエリアセンサとしての受光素子２０１を有しており、撮影光学系である撮影レンズ１０１によって形成される撮影対象となる物体、つまり被写体、の像を受光素子２０１によって読み取るように構成されている。
【００６４】
この撮影レンズ１０１としては、第１〜第３の実施例において説明したような本発明に係るズームレンズを用いる。具体的には、ズームレンズを構成する光学要素であるレンズ等を用いてレンズユニットを構成する。このレンズユニットは、各レンズ等を、少なくともレンズ群毎に移動操作し得るように保持する機構を有する。カメラに組み込まれる撮影レンズ１０１は、通常の場合、このレンズユニットの形で組み込まれる。
受光素子２０１の出力は、中央演算装置２０４によって制御される信号処理装置２０２によって処理され、ディジタル画像情報に変換される。信号処理装置２０２によってディジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置２０４によって制御される画像処理装置２０３において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ２０５に記録される。この場合、半導体メモリ２０５は、メモリおよび通信カードスロット１０９に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ１０６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２０５に記録されている画像を表示することもできる。
【００６５】
また、半導体メモリ２０５に記録した画像は、メモリおよび通信カードスロット１０９に装填した通信カード等２０６を介して外部へ送信することも可能である。
撮影レンズ１０１は、カメラの携帯時には図１３に示すように沈胴状態にあってカメラのボディー内に埋没しており、ユーザが電源スイッチ１０８を操作して電源を投入すると、図１４に示すように鏡胴が繰り出され、カメラのボディーから突出する構成とする。このとき、撮影レンズ１０１の鏡胴の内部では、ズームレンズを構成する各群の光学系が、例えば短焦点端の配置となっており、ズームレバー１０３を操作することによって、各群光学系の配置が変更されて、長焦点端への変倍動作を行うことができる。なお、ファインダ１０４の光学系も撮影レンズ１０１の画角の変化に連動して変倍するようにすることが望ましい。
多くの場合、シャッタボタン１０２の半押し操作により、フォーカシングがなされる。本発明に係る正−負−正−正−正の５群で構成されるズームレンズ（請求項１〜請求項７で定義され、あるいは実施例１〜実施例３に示されたズームレンズ）におけるフォーカシングは、第１群光学系Ｇ１の移動、あるいは、受光素子２０１の移動などによって行うことができる。シャッタボタン１０２をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
【００６６】
半導体メモリ２０５に記録した画像を液晶モニタ１０６に表示させたり、通信カード等２０６を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン１０７を所定のごとく操作する。半導体メモリ２０５および通信カード等２０６は、メモリおよび通信カードスロット１０９等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
なお、撮影レンズ１０１が沈胴状態にあるときには、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、複数群の光学系を並列的に収納されるような機構とすれば、カメラのさらなる薄型化を実現することができる。
上述のようなカメラまたは携帯情報端末装置には、既に述べた通り、実施例１〜実施例３に示されたようなズームレンズを用いたレンズユニットからなる撮影レンズ１０１を撮影光学系として使用することができる。したがって、３００万画素〜５００万画素クラスの受光素子を使用した高画質で小型のカメラまたは携帯情報端末装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施例１に係るズームレンズの光学系の構成を模式的に示す光軸に沿った断面図である。
【図２】本発明の実施例２に係るズームレンズの光学系の構成を模式的に示す光軸に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施例３に係るズームレンズの光学系の構成を模式的に示す光軸に沿った断面図である。
【図４】図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの短焦点端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図５】図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図６】図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの長焦点端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図７】図２に示す本発明の実施例２によるズームレンズの短焦点端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図８】図２に示す本発明の実施例２によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図９】図２に示す本発明の実施例２によるズームレンズの長焦点端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１０】図３に示す本発明の実施例３によるズームレンズの短焦点端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１１】図３に示す本発明の実施例３によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１２】図３に示す本発明の実施例３によるズームレンズの長焦点端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１３】本発明のカメラの一実施の形態に係る外観構成を模式的に示す物体側から見た斜視図であり、撮影レンズがカメラのボディー内に沈胴埋没している状態を示している。
【図１４】図１３におけるカメラの撮影レンズがボディーから突出している状態を示す外観構成を模式的に示す物体側から見た斜視図である。
【図１５】図１３のカメラの外観構成を模式的に示す撮影者側から見た斜視図である。
【図１６】図１３のカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６８】
Ｇ１  第１群光学系
Ｇ２  第２群光学系
Ｇ３  第３群光学系
Ｇ４  第４群光学系
Ｇ５  第５群光学系
Ｅ１〜Ｅ１０  レンズ
ＦＡ  絞り
ＯＦ  フィルタ
ＣＧ  カバーガラス
１０１  撮影レンズ
１０２  シャッタボタン
１０３  ズームレバー
１０４  ファインダ
１０５  ストロボ
１０６  液晶モニタ
１０７  操作ボタン
１０８  電源スイッチ
１０９  メモリおよび通信カードスロット
２０１  受光素子（エリアセンサ）
２０２  信号処理装置
２０３  画像処理装置
２０４  中央演算装置（ＣＰＵ）
２０５  半導体メモリ
２０６  通信カード等
【図１】
2005266164.tif 000016
【図２】
2005266164.tif 000017
【図３】
2005266164.tif 000018
【図４】
2005266164.tif 000019
【図５】
2005266164.tif 000020
【図６】
2005266164.tif 000021
【図７】
2005266164.tif 000022
【図８】
2005266164.tif 000023
【図９】
2005266164.tif 000024
【図１０】
2005266164.tif 000025
【図１１】
2005266164.tif 000026
【図１２】
2005266164.tif 000027
【図１３】
2005266164.tif 000028
【図１４】
2005266164.tif 000029
【図１５】
2005266164.tif 000030
【図１６】
2005266164.tif 000031