(57)【要約】【課題】小型かつ高性能なズームレンズを提供することを目的としている。【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ１、正の屈折力を有する第２レンズ群２からなり、第１レンズ１と第２レンズ群２との間の空気間隔を変化させて変倍を行い、第１レンズ１は像側に凹面が形成された、負の屈折力を有するメニスカスレンズであり、第２レンズ群２は物体側から順に、物体側の面が凸であり、正の屈折率を有する第２レンズ３、物体側の面が凸のメニスカスレンズである第３レンズ４、絞り７、像側の面が凹であり、負の屈折率を有する第４レンズ５、物体側の面が凸であり、正の屈折率を有する第５レンズ６から構成され、第２レンズ３の物体側面には周辺部になるにしたがって曲率が減少する非球面が形成され、第３レンズ４は少なくとも１面が非球面である構成である。【選択図】図１
2007212743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群からなり、前記第１レンズ群と第２レンズ群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行い、前記第１レンズ群は像側に凹面が形成された、負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズのみから構成され、前記第２レンズ群は物体側から順に、物体側の面が凸であり、正の屈折率を有する第２レンズ、物体側の面が凸のメニスカスレンズである第３レンズ、絞り、像側の面が凹であり、負の屈折率を有する第４レンズ、物体側の面が凸であり、正の屈折率を有する第５レンズから構成され、前記第２レンズの物体側面には周辺部になるにしたがって曲率が減少する非球面が形成され、前記第３レンズは少なくとも１面が非球面であり、次の条件式（１）〜（４）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（１）１．１８＜ｒ２／ｆｗ＜１．３０
（２）０．６５＜ｒ３／ｆｗ＜０．９２
（３）０．１３＜ｄ５／ｆｗ＜０．４１
（４）０．９４＜｜ｆ４｜／ｆｗ＜１．３１
ただし、
ｒ２：第１レンズ像側面の近軸曲率半径
ｒ３：第２レンズ物体側面の近軸曲率半径
ｄ５：第３レンズの中心厚
ｆ４：第４レンズの焦点距離
ｆｗ：広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
【請求項２】
前記第３レンズがプラスチックレンズであり、次の条件式（５）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。
（５）３．００＜｜ｆ３｜／ｆｔ
ただし、
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆｔ：望遠端でのズームレンズ全系の焦点距離
【請求項３】
前記第４レンズが次の条件式（６）、（７）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。
（６）１．８＜ｎ４
（７）３５＞ν４
ただし、
ｎ４：第４レンズの屈折率
ν４：第４レンズのアッベ数
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にデジタルカメラ、携帯電話用カメラおよび監視カメラのように、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳなどの固体撮像素子を用いた撮像装置用の撮像レンズに関するものであり、簡単な構成でありながら広角端の対角全画角が７０度以上、変倍比が２．５倍以上の広角ズームレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラや携帯電話用カメラなどのように、ＣＣＤやＣＭＯＳといった固体撮像素子を用い、携帯性に優れたカメラの需要が著しく高まっている。このようなカメラ用のレンズとして、特にズームレンズの需要が高まっているが、これらのレンズは限られたスペースに搭載する必要があるため、従来の銀塩カメラ用レンズと比較して小型である必要がある。
【０００３】
小型のズームレンズ実現の手段として、従来、少ないレンズ枚数でレンズ光学系を実現する手法が採用されている。その設計例としては、２群からなるズームレンズを用いて、レンズ各群の屈折率が物体側から負、正のものが提案されている。すなわち、レンズ群を物体側から第１群、第２群とした場合、第１群は広画角からの光の取り込み、第２群は変倍、合焦作用を有するものである。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００２−８２２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記設計では、レンズ枚数は２〜４枚と少ないものの、固体撮像素子対角長２．６ｍｍ程度までしか対応していない。これをスケーリングによってより大きな固体撮像素子に対応させようとした場合、レンズ全体が大型化する。例えば、実施例１の場合、対角長２．６ｍｍの固体撮像素子に対してレンズ光学全長は約１０ｍｍであるが、近年の２００万画素、３００万画素の固体撮像素子の平均的なサイズである１／３インチ固体撮像素子用にスケーリングした場合、対角長は６ｍｍとなるので、光学全長は２３ｍｍと大型化する。
【０００６】
さらに、前記設計では４枚レンズ系では全８面中５面、２枚レンズ系では全４面中４面すべてのレンズ面に非球面を用いているため、製造誤差敏感度が非常に高くなっており、実際の製造が困難な設計となっている。
【０００７】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、光学性能を確保しつつ、変倍機構が簡易であり、広角端での全画角７０度以上、変倍比２．５倍以上であり、１／３インチ以上の固体撮像素子に対応しつつ、小型かつ少ないレンズ枚数の広角ズームレンズを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
【０００９】
本発明の請求項１記載の発明は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群からなり、前記第１レンズ群と第２レンズ群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行い、前記第１レンズ群は像側に凹面が形成された、負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズのみから構成され、前記第２レンズ群は物体側から順に、物体側の面が凸であり、正の屈折率を有する第２レンズ、物体側の面が凸のメニスカスレンズである第３レンズ、絞り、像側の面が凹であり、負の屈折率を有する第４レンズ、物体側の面が凸であり、正の屈折率を有する第５レンズから構成され、前記第２レンズの物体側面には周辺部になるにしたがって曲率が減少する非球面が形成され、前記第３レンズは少なくとも１面が非球面であり、次の条件式（１）〜（４）を満足することを特徴とする。
【００１０】
（１）１．１８＜ｒ２／ｆｗ＜１．３０
（２）０．６５＜ｒ３／ｆｗ＜０．９２
（３）０．１３＜ｄ５／ｆｗ＜０．４１
（４）０．９４＜｜ｆ４｜／ｆｗ＜１．３１
ただし、
ｒ２：第１レンズ像側面の近軸曲率半径
ｒ３：第２レンズ物体側面の近軸曲率半径
ｄ５：第３レンズの中心厚
ｆ４：第４レンズの焦点距離
ｆｗ：広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
【発明の効果】
【００１１】
本発明では第１レンズ群を構成する１枚の負の屈折力を有するレンズで広角からの光を取り込み、第２レンズ群で変倍、合焦を行う作用を有する。広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群が接近するように光軸上を移動する。移動群は２つのみであるので、ズーム機構系を簡易にすることが可能となる。
【００１２】
また、第１レンズは強い負の屈折力を有しているため、第１レンズを通過した光束は発散光束となる。これを集光するためには第２レンズに強い正の屈折力が必要となり、特に、第１レンズに近い物体側面で強い正の屈折力が必要となるので、第２レンズの物体側面は小さな近軸曲率半径を有する必要がある。一方で、第２レンズの物体側面が球面であり、かつ、前記の理由で近軸曲率半径が小さい場合には十分な光学有効径を確保することができず、第２レンズ物体側面に到達するまでに広がった光束すべてが第２レンズを通過することが不可能となる。本発明では、第２レンズの物体側面には、周辺部になるにしたがってその曲率が減少する非球面を形成しているので、特に第２レンズの物体側面の周辺部で収差補正を行いつつ、第２レンズに到達した発散光束が通過するのに十分な光学有効径を確保することが可能となる。
【００１３】
また、絞りに隣接する第３レンズの少なくとも１面を非球面とすることにより、第２レンズで補正しきれなかった球面収差、コマ収差の補正が可能となる。
【００１４】
また、強い負の屈折力を有する第４レンズは光束が像高に到達するように強く屈折させる効果を有すると共に、第２レンズ群中の正レンズで発生する色収差補正を行う効果を有する。
【００１５】
また、第５レンズは負の屈折力を有する第４レンズを通過することで屈折、発散させられた光束を再び集光し、像高に集光する作用を有する。
【００１６】
条件式（１）は第１レンズの像側面の近軸曲率半径の範囲を定めたものである。その下限を下回った場合には、第１レンズの像側面のパワーが強すぎるため、特に第１レンズ周辺部を通過する光のコマ収差が大きくなり、補正が困難となる。一方、撮影画角は第１レンズの負のパワーが大きいほど大きく確保することが可能となる。条件式（１）のその上限を上回った場合には、第１レンズの負のパワーが弱くなることを意味するため、ズームレンズ広角端で画角を確保することが困難となる。
【００１７】
条件式（２）は第２レンズの物体側面の近軸曲率半径の範囲を定めたものである。条件式（２）の上限を上回ることは、第２レンズの正の屈折力が弱くなることを意味するが、この場合、負の屈折力を有する第１レンズで発生する球面収差を補正することができず、性能確保が困難となる。一方、条件式（２）の下限を下回った場合、非球面を用いても十分な光学有効径の確保、すなわち、光束を通過させることが困難となる。
【００１８】
条件式（３）は第３レンズの中心厚の範囲を定めたものである。条件式（３）の下限を下回ると、レンズが薄くなりすぎるため、レンズの製造が困難となる。条件式（３）の上限を上回ると、レンズ光学長全体の中で第３レンズ以外のレンズ厚およびレンズ移動に使用できる空間が確保できず、レンズの性能確保が困難となる。
【００１９】
条件式（４）は第４レンズの焦点距離の範囲を定めたものである。条件式（４）の下限を下回る、すなわち、第４レンズの屈折力が強くなりすぎると、第４レンズ通過時に発生する球面収差、コマ収差が増大するため、その補正が困難となり、ズームレンズ全系での性能確保が困難となる。条件式（４）の上限を上回る、すなわち、第４レンズの屈折力が弱くなりすぎると、第４レンズで光束を像高近くまで強く屈折することが困難となる。この場合、第５レンズで像高まで到達するように光束を集光すると、その主光線の像面への入射角が増大するが、一般に、固体撮像素子への入射角が増大すると固体撮像素子の感度が減少するため、好ましくない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
各実施の形態において使用している非球面についての式を以下に示す。
【００２１】
ｚ＝（ｈ2／ｒ）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）（ｈ／ｒ）2｝］＋Ａ4・ｈ4＋Ａ6・ｈ6＋Ａ8・ｈ8＋Ａ10・ｈ10＋Ａ12・ｈ12
ただし、ここで、光軸方向にｚ軸、光軸と直交する方向にｘ軸、ｙ軸をそれぞれ直交する方向にとっている。さらに各パラメータは次の諸量を表す。
【００２２】
ｈ＝√（ｘ2＋ｙ2）
ｒ：近軸曲率半径、Ｋ：コニカル定数、
Ａp（ｐ＝４，６，８，１０，１２）：高次の非球面係数
なお、表中のＫおよびＡpの表記において、「Ｅとそれに続く数字」は「１０の累乗」を表し、その数値が直前の数値にかけられる。たとえば、「６．０２３４５６Ｅ−４」は
６．０２３４５６×１０-4を表す。
【００２３】
（実施の形態１）
本発明の撮影レンズの実施の形態１について、（表１）〜（表４）にその数値例、図１にそのレンズ構成図、図２にその諸収差図をそれぞれ示す。図１中の矢印は広角端から望遠端への変倍時の各レンズ群の移動を表している。図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ広角端、中間焦点距離、望遠端での諸収差をそれぞれ示している。表および図面中の各パラメータは次の諸量を表す。
【００２４】
【表１】
2007212743.tif 000003
【００２５】
【表２】
2007212743.tif 000004
【００２６】
【表３】
2007212743.tif 000005
【００２７】
【表４】
2007212743.tif 000006
【００２８】
ｆ：レンズ全系の焦点距離、ＦNO：Ｆナンバー、２ω：レンズの全画角、ｂf：バックフォーカス
バックフォーカスｂfは、第３レンズの像側面から像面までの距離である。ただし、厚さ０．５ｍｍの平板ガラスを含む。ｒは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、ｎdはｄ線の屈折率、νdはｄ線のアッベ数を示す。また、ｒ、ｄ、焦点距離の単位はｍｍである。
【００２９】
図１において、本実施の形態では、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ１、正の屈折力を有する第２レンズ群２とカバーガラス８からなり、第１レンズ１と第２レンズ群２との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行う。第１レンズ１は像側に凹面が形成された、負の屈折力を有するメニスカスレンズであり、第２レンズ群２は物体側から順に、物体側の面が凸であり、正の屈折率を有する第２レンズ３、物体側の面が凸のメニスカスレンズである第３レンズ４、絞り７、像側の面が凹であり、負の屈折率を有する第４レンズ５、物体側の面が凸であり、正の屈折率を有する第５レンズ６から構成され、第２レンズ３の物体側面には周辺部になるにしたがって曲率が減少する非球面が形成され、第３レンズ４は少なくとも１面が非球面であり、次の条件式（１）〜（４）を満足するものである。
【００３０】
（１）１．１８＜ｒ２／ｆｗ＜１．３０
（２）０．６５＜ｒ３／ｆｗ＜０．９２
（３）０．１３＜ｄ５／ｆｗ＜０．４１
（４）０．９４＜｜ｆ４｜／ｆｗ＜１．３１
ただし、ｒ２は第１レンズ像側面の近軸曲率半径、ｒ３は第２レンズ物体側面の近軸曲率半径、ｄ５は第３レンズの中心厚、ｆ４は第４レンズの焦点距離、ｆｗは広角端でのズームレンズ全系の焦点距離としている。
【００３１】
本実施の形態では、第２レンズ３の物体側面および第３レンズ４の像側面に１０次までの多項次非球面、第３レンズ４の物体側面にコニカル定数のみの非球面を設定し、非球面の使用を最小限に留めている。さらに第３レンズ４はプラスチックレンズとなっており、その屈折力を小さくすることによって、温度変化に伴う光学性能の劣化を抑制している。さらに、両面が非球面である第３レンズ４はレンズ成型時の形状公差が厳しくなるが、プラスチックレンズを使用しているため、ガラスレンズと比較して安価であり、第３レンズ４単体の歩留まりが低い場合でもズームレンズ全体のコストに与える影響を小さく留めることができる。
【００３２】
性能面において、球面収差は良好に補正されており、軸上色収差、すなわち波長ごとの球面収差の差分も十分に抑制されている。メリディオナル、サジタル飛点収差についても、両者の差が小さく、曲線の挙動も一致しているため、撮影画像で特定方向の解像度が劣化する、いわゆる像流れ現象も抑制している。歪曲収差についても、ズームレンズとしては十分小さく抑制されている。
【００３３】
（実施の形態２）
本発明の撮影レンズの実施の形態２について、（表５）〜（表８）にその数値例、図３にその諸収差図をそれぞれ示す。本実施の形態では第３レンズ４にガラスレンズを用いている。非球面の使用は第２レンズ３の物体側面および第３レンズ４の像側面にそれぞれ１０次までの多項次非球面を用いるに留めているにも関わらず、各収差とも良好に補正されている。
【００３４】
【表５】
2007212743.tif 000007
【００３５】
【表６】
2007212743.tif 000008
【００３６】
【表７】
2007212743.tif 000009
【００３７】
【表８】
2007212743.tif 000010
【００３８】
（実施の形態３）
本発明の撮影レンズの実施の形態３について、（表９）〜（表１２）にその数値例、図４にその諸収差図をそれぞれ示す。本実施の形態では第４レンズ５に実施の形態２におけるよりも高屈折率、高分散の材料を用いている。その結果、色収差補正が実施の形態２よりも良好に行われている。
【００３９】
【表９】
2007212743.tif 000011
【００４０】
【表１０】
2007212743.tif 000012
【００４１】
【表１１】
2007212743.tif 000013
【００４２】
【表１２】
2007212743.tif 000014
【００４３】
（実施の形態４）
本発明の撮影レンズの実施の形態４について、（表１３）〜（表１６）にその数値例、図５にその諸収差図をそれぞれ示す。
【００４４】
【表１３】
2007212743.tif 000015
【００４５】
【表１４】
2007212743.tif 000016
【００４６】
【表１５】
2007212743.tif 000017
【００４７】
【表１６】
2007212743.tif 000018
【００４８】
（実施の形態５）
本発明の撮影レンズの実施の形態５について、（表１７）〜（表２０）にその数値例、図６にその諸収差図をそれぞれ示す。
【００４９】
【表１７】
2007212743.tif 000019
【００５０】
【表１８】
2007212743.tif 000020
【００５１】
【表１９】
2007212743.tif 000021
【００５２】
【表２０】
2007212743.tif 000022
【００５３】
実施の形態４および実施の形態５は第３レンズ４の中心厚を厚くした場合の効果を確認するための設計であるが、この範囲であれば光学特性に悪影響を及ぼさないことがわかる。前記実施の形態ではガラスレンズを用いているが、屈折率、アッベ数の値が近いプラスチックレンズ材料を用いることも可能である。プラスチックレンズの場合は特に、中心厚が厚いレンズは樹脂の射出成型法によるレンズ成型に有利である。
【００５４】
（実施の形態６）
本発明の撮影レンズの実施の形態６について、（表２１）〜（表２４）にその数値例、図７にその諸収差図をそれぞれ示す。実施の形態１〜実施の形態５までは広角端の全画角が７７度前後、ズーム比が２．８倍の設計例であったが、実施の形態６以降では広角端の全画角が８４度、ズーム比が２．５倍の設計例となっている。一般い広角端の画角が大きくなるほど収差補正が困難になるが、本実施の形態では第２レンズ３の物体側面をコニカル定数のみの非球面、第３レンズ４の両面を８次までの多項次非球面に設定することにより収差補正を行い、各収差とも良好に補正している。
【００５５】
【表２１】
2007212743.tif 000023
【００５６】
【表２２】
2007212743.tif 000024
【００５７】
【表２３】
2007212743.tif 000025
【００５８】
【表２４】
2007212743.tif 000026
【００５９】
（実施の形態７）
本発明の撮影レンズの実施の形態７について、（表２５）〜（表２８）にその数値例、図８にその諸収差図をそれぞれ示す。本実施の形態では第３レンズ４にプラスチックレンズを用い、温度変化に伴う特性劣化を抑制するため第３レンズ４の屈折力を抑えた設計となっているが、各収差ともに良好に補正されている。
【００６０】
【表２５】
2007212743.tif 000027
【００６１】
【表２６】
2007212743.tif 000028
【００６２】
【表２７】
2007212743.tif 000029
【００６３】
【表２８】
2007212743.tif 000030
【００６４】
（実施の形態８）
本発明の撮影レンズの実施の形態８について、（表２９）〜（表３２）にその数値例、図９にその諸収差図をそれぞれ示す。本実施の形態では第４レンズ５に屈折率２．０８と非常に高屈折率の材料を用いている。そのため、第４レンズ５面の曲率を小さく抑えることが可能となり、特に広角端での歪曲収差補正に効果が現れている。
【００６５】
【表２９】
2007212743.tif 000031
【００６６】
【表３０】
2007212743.tif 000032
【００６７】
【表３１】
2007212743.tif 000033
【００６８】
【表３２】
2007212743.tif 000034
【００６９】
最後に各実施の形態に関して条件式（１）〜（７）に対応する値をまとめて（表３３）に示す。
【００７０】
【表３３】
2007212743.tif 000035
【００７１】
（実施の形態１）〜（実施の形態８）では各収差が良好に補正されており、（表３３）から明らかなように、各実施の形態に関する数値は条件（１）〜（７）を満たしている。特にプラスチックレンズを用いている実施の形態１および実施の形態７においては、プラスチックレンズである第３レンズ４の焦点距離が望遠端でのズームレンズ全系での焦点距離の５倍以上となっている。すなわち、レンズ全系での屈折力より第３レンズ４の屈折力は十分小さくなっており、温度変化に伴う第３レンズ４の焦点移動が十分小さいため、レンズ全系での性能劣化を抑制できるようになっている。
【００７２】
さらに全ての実施の形態ではレンズの量大光学全長は１６ｍｍとなっており、携帯電話にも搭載可能な大きさとなっている。また、撮像素子の対角長は像高の２倍であり、（実施の形態１）〜（実施の形態５）では６．８ｍｍ、（実施の形態６）〜（実施の形態８）では６．４ｍｍとなっており、１／３インチ以上のＣＣＤに対応している。
【００７３】
変倍による全画角の変化範囲は（実施の形態１）〜（実施の形態５）では約７７度〜約２９度、（実施の形態６）〜（実施の形態８）では約８４度〜約３６度、一般的な撮影で多く用いられる５０度〜６０度の画角を包含しつつ、広角、望遠領域にまで十分な変倍効果を有している。
【００７４】
以上のように、本発明では第１レンズ１を構成する１枚の負の屈折力を有するレンズで広角からの光を取り込み、第２レンズ群２で変倍、合焦を行う作用を有する。広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ１と第２レンズ群２が接近するように光軸上を移動する。移動群は２つのみであるので、ズーム機構系を簡易にすることが可能となる。
【００７５】
また、第１レンズ１は強い負の屈折力を有しているため、第１レンズ１を通過した光束は発散光束となる。これを集光するためには第２レンズ３に強い正の屈折力が必要となり、特に、第１レンズ１に近い物体側面で強い正の屈折力が必要となるので、第２レンズ３の物体側面は小さな近軸曲率半径を有する必要がある。一方で、第２レンズ３の物体側面が球面であり、かつ、前記の理由で近軸曲率半径が小さい場合には十分な光学有効径を確保することができず、第２レンズ３の物体側面に到達するまでに広がった光束すべてが第２レンズ３を通過することが不可能となる。本発明では、第２レンズ３の物体側面には、周辺部になるにしたがってその曲率が減少する非球面を形成しているので、特に第２レンズ３の物体側面の周辺部で収差補正を行いつつ、第２レンズ３に到達した発散光束が通過するのに十分な光学有効径を確保することが可能となる。
【００７６】
また、絞りに隣接する第３レンズ４の少なくとも１面を非球面とすることにより、第２レンズ３で補正しきれなかった球面収差、コマ収差の補正が可能となる。
【００７７】
また、強い負の屈折力を有する第４レンズ５は光束が像高に到達するように強く屈折させる効果を有すると共に、第２レンズ群２中の正レンズで発生する色収差補正を行う効果を有する。
【００７８】
また、第５レンズ６は負の屈折力を有する第４レンズ５を通過することで屈折、発散させられた光束を再び集光し、像高に集光する作用を有する。
【００７９】
条件式（１）は第１レンズ１の像側面の近軸曲率半径の範囲を定めたものである。その下限を下回った場合には、第１レンズ１の像側面のパワーが強すぎるため、特に第１レンズ１周辺部を通過する光のコマ収差が大きくなり、補正が困難となる。一方、撮影画角は第１レンズ１の負のパワーが大きいほど大きく確保することが可能となる。条件式（１）のその上限を上回った場合には、第１レンズ１の負のパワーが弱くなることを意味するため、ズームレンズ広角端で画角を確保することが困難となる。
【００８０】
条件式（２）は第２レンズ３の物体側面の近軸曲率半径の範囲を定めたものである。条件式（２）の上限を上回ることは、第２レンズ３の正の屈折力が弱くなることを意味するが、この場合、負の屈折力を有する第１レンズ１で発生する球面収差を補正することができず、性能確保が困難となる。一方、条件式（２）の下限を下回った場合、非球面を用いても十分な光学有効径の確保、すなわち、光束を通過させることが困難となる。
【００８１】
条件式（３）は第３レンズ４の中心厚の範囲を定めたものである。条件式（３）の下限を下回ると、レンズが薄くなりすぎるため、レンズの製造が困難となる。条件式（３）の上限を上回ると、レンズ光学長全体の中で第３レンズ４以外のレンズ厚およびレンズ移動に使用できる空間が確保できず、レンズの性能確保が困難となる。
【００８２】
条件式（４）は第４レンズ５の焦点距離の範囲を定めたものである。条件式（４）の下限を下回る、すなわち、第４レンズ５の屈折力が強くなりすぎると、第４レンズ５通過時に発生する球面収差、コマ収差が増大するため、その補正が困難となり、ズームレンズ全系での性能確保が困難となる。条件式（４）の上限を上回る、すなわち、第４レンズ５の屈折力が弱くなりすぎると、第４レンズ５で光束を像高近くまで強く屈折することが困難となる。この場合、第５レンズ６で像高まで到達するように光束を集光すると、その主光線の像面への入射角が増大するが、一般に、固体撮像素子への入射角が増大すると固体撮像素子の感度が減少するため、好ましくない。
【００８３】
また、第３レンズがプラスチックであり、ｆ３は第３レンズの焦点距離とし、ｆｔは望遠端でのズームレンズ全系の焦点距離とし、条件式（５）３．００＜｜ｆ３｜／ｆｔとした場合は次の作用効果を有する。
【００８４】
すなわち、一般にプラスチックの熱膨張係数はガラスの熱膨張係数の１０倍以上であり、温度変化に伴うレンズ形状変化によって光学特性の劣化を招きやすい。条件式（５）は第３レンズ４をプラスチックレンズとした場合、その屈折力が望遠端でのレンズ全系での屈折力の１／３以下であることを意味しているが、このようにすることにより、第３レンズ４の形状が温度変化に伴って変化しても、その焦点移動を十分に小さく抑制することが可能となり、光学特性の劣化を抑制することが可能となる。
【００８５】
さらに、ｎ４は第４レンズ材料の屈折率とし、ν４は第４レンズ材料のアッベ数とし、第４レンズ５が条件式（６）１．８＜ｎ４および条件式（７）３５＞ν４を満足した場合は次の作用効果を有する。
【００８６】
すなわち、光束が第４レンズ５を通過する際に像高近くまで光束を強く屈折させるにはレンズ材料の屈折率が大きい、あるいは、レンズの凹面の曲率が強いかのいずれかが必要であるが、前者の方が望ましい。なぜならば、レンズ面曲率が大きい場合には、歪曲収差、球面収差、コマ収差の発生量が増大するためである。
【００８７】
条件式（６）のように第４レンズ材料の屈折率を設定することにより、第４レンズ５の凹面の曲率を大きくしなくとも十分な屈折力を得ることが可能となり、レンズ面で発生する球面収差、コマ収差を抑制することが可能となる。また、条件式（７）のように第４レンズ材料のアッベ数を設定することにより、正の屈折力を有する第２、第４レンズとの間で色収差補正を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の撮像レンズは、固体撮像素子に適したズームレンズにおいて、光学性能を確保しつつ、変倍機構が簡易であり、広角端での全画角７０度以上、変倍比２．５倍以上であり、１／３インチ以上の撮像素子に対応しつつ、小型の広角ズームレンズに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の形態１における撮像レンズのレンズ構成図
【図２】同実施の形態における撮像レンズの諸収差図
【図３】本発明の実施の形態２における撮像レンズの諸収差図
【図４】本発明の実施の形態３における撮像レンズの諸収差図
【図５】本発明の実施の形態４における撮像レンズの諸収差図
【図６】本発明の実施の形態５における撮像レンズの諸収差図
【図７】本発明の実施の形態６における撮像レンズの諸収差図
【図８】本発明の実施の形態７における撮像レンズの諸収差図
【図９】本発明の実施の形態８における撮像レンズの諸収差図
【符号の説明】
【００９０】
１  第１レンズ
２  第２レンズ群
３  第２レンズ
４  第３レンズ
５  第４レンズ
６  第５レンズ
７  絞り
８  カバーガラス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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