ズームレンズおよび情報装置
【課題】デジタルカメラ用のズームレンズとして適し、ＡＦの高速化と、ＡＦ駆動系の小型化を図ることが出来、１０００万画素を超える撮像素子に対応した解像力を実現可能なズームレンズを提供する。
【解決手段】ズームレンズは、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｉ、負の第２レンズ群ＩＩ、負の第３レンズ群ＩＩＩ、正の第４レンズ群ＩＶ、正の第５レンズ群Ｖを配し、第３レンズ群と第４レンズ群との間に開口絞りＳを有してなり、広角端から望遠端への変倍に際し、第１・第２レンズ群間が増大し、第２・第３レンズ群間が増大し、第３・第４レンズ群間隔が減少し、第４・第５レンズ群間が減少するように全レンズ群が移動し、フォーカシングを第３レンズ群のみの変位で行い、第３レンズ群ＩＩＩは１枚の負レンズからなり、開口絞りＳの物体側と像側にそれぞれ、非球面を少なくとも１面有し、焦点距離と歪曲収差に関する所定の条件式を満足する。
【解決手段】ズームレンズは、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｉ、負の第２レンズ群ＩＩ、負の第３レンズ群ＩＩＩ、正の第４レンズ群ＩＶ、正の第５レンズ群Ｖを配し、第３レンズ群と第４レンズ群との間に開口絞りＳを有してなり、広角端から望遠端への変倍に際し、第１・第２レンズ群間が増大し、第２・第３レンズ群間が増大し、第３・第４レンズ群間隔が減少し、第４・第５レンズ群間が減少するように全レンズ群が移動し、フォーカシングを第３レンズ群のみの変位で行い、第３レンズ群ＩＩＩは１枚の負レンズからなり、開口絞りＳの物体側と像側にそれぞれ、非球面を少なくとも１面有し、焦点距離と歪曲収差に関する所定の条件式を満足する。
【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情報装置に関する。
【０００２】
この発明のズームレンズは、デジタルスチルカメラ、銀塩写真カメラ、ビデオカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置における撮像用のズームレンズとして実施できる。また、情報装置は、デジタルスチルカメラや、携帯情報端末装置等として実施できる。
【背景技術】
【０００３】
近年、普及の著しいデジタルカメラは、より高性能化・小型化が求められている。
また、オートフォーカス（以下「ＡＦ」と呼ぶ。）が主流にある近年は、「ＡＦ速度のさらなる高速化」も求められている。
ズームレンズは、小型化の面では、まず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る。
近来、ズームレンズのオートフォーカスは、小型で軽量なレンズ群を移動させるインナフォーカスやリアフォーカスが主流となり、ＡＦの高速化が可能となってきているが、
更なる高速化を実現するには、フォーカシングレンズの小型化を図る必要がある。
【０００４】
高性能化は、「ハイエンドのデジタルカメラ」への適用を考えると、画素数が「少なくとも１０００万画素」を超える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必要である。
【０００５】
この発明のズームレンズは、後述するようにレンズ群構成が「正・負・負・正・正の５群構成」であり、「第３レンズ群を変位させてフォーカシングを行なう」ものであるが、インナレンズ群である第３レンズ群を変位させてフォーカシングを行なうズームレンズを開示するものとして特許文献１、２が知られている。
【０００６】
特許文献１は、正・負・負・正・正の５群構成で、フォーカス群として第3レンズ群を移動してフォーカスするものを、具体的な実施例として開示している。
【０００７】
しかし、特許文献１に具体的に開示されたズームレンズにおいては、フォーカシングレンズである第３レンズ群が「負・正レンズの接合レンズ」であり、大きくて重く、このためフォーカス群の移動のための負荷が大きく、フォーカシングの高速を実現するには大きな駆動力が必要で、駆動モータ等も大型化しやすい。
【０００８】
特許文献２開示のズームレンズでは、実施例４のズームレンズが、正・負・負・正・正の５群構成で、第３レンズ群をフォーカス群としてフォーカシングを行なっているが、フォーカスレンズである第３レンズ群は「負・正・負の３枚構成」で、大きくて重く、フォーカス群の移動のための負荷が大きく、フォーカシングの高速を実現するには大きな駆動力が必要で、駆動モータ等も大型化しやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は上述した事情に鑑み、小型・高性能のデジタルカメラ用のズームレンズとして特に適し、ＡＦの高速化と、ＡＦのための駆動系の小型化を図ることが出来、１０００万画素を超える撮像素子に対応した解像力を実現可能なズームレンズの実現、さらには、このようなズームレンズを用いる情報装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
今発明のズームレンズは、光軸に沿って物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群を配し、第３レンズ群と第４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、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レンズ群の間隔が増大し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が減少し、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が減少するように全レンズ群が移動し、フォーカシングを第３レンズ群のみの変位で行うズームレンズであって、第３レンズ群は１枚の負レンズからなり、開口絞りの物体側と像側にそれぞれ、非球面を少なくとも１面有し、望遠端における光学全長：Lt、広角端における最大歪曲収差：Disw、像高：Y'、広角端における全系の焦点距離：Fw、望遠端における全系の焦点距離：Ft、上記FwおよびFtの幾何平均：Fm｛＝√(Fw×Ft）｝、およびレンズの最大有効径：φが、条件：
(1) 0.01＜｜(Lt×Disw)/(Y'×Fm)｜＜0.02
(2) 0.001＜｜(φ×Disw)/(Y'×Fm)｜＜0.01
を満足することを特徴とする。
【００１１】
この発明の情報装置は、上記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。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、小型・高性能のデジタルカメラ用のズームレンズとして特に適し、ＡＦの高速化と、ＡＦのための駆動系の小型化を図ることが出来、１０００万画素を超える撮像素子に対応した解像力を実現可能なズームレンズを実現でき、さらには、このようなズームレンズを用いる小型で性能良好な情報装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図２】実施例１のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【図３】実施例１のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図４】実施例１のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図５】実施例２のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図６】実施例２のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【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曲線図である。
【図８】実施例２のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図９】実施例３のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図１０】実施例３のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【図１１】実施例３のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図１２】実施例３のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図１３】実施例４のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図１４】実施例４のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【図１５】実施例４のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図１６】実施例４のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図１７】実施例５のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図１８】実施例５のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【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曲線図である。
【図２０】実施例５のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図２１】実施例６のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図２２】実施例６のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【図２３】実施例６のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図２４】実施例６のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図２５】実施例７のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図２６】実施例７のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【図２７】実施例７のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図２８】実施例７のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図２９】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３０】図２９の装置のシステム構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明のズームレンズは、上記の如く「正・負・負・正・正」の５レンズ群構成であり、第３・第４レンズ群間に開口絞りを有している。
【００１５】
そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が増大し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が減少し、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が減少するように全レンズ群が移動し、フォーカシングを「第３レンズ群のみの変位」で行う。
【００１６】
フォーカシングレンズである第３レンズ群は「１枚の負レンズ」からなり、開口絞りの物体側と像側にそれぞれ、非球面を少なくとも１面有し、条件（１）、（２）を満足する。
【００１７】
フォーカシングレンズである第３レンズ群は「１枚の負レンズ」で構成されるので軽量で、小型の駆動モータによる小さな駆動力でもフォーカシングの高速化が可能になる。
【００１８】
また、開口絞りの物体側に非球面を有することは、収差補正、特に歪曲収差の補正に有効であり、ズームレンズの光学全長の短縮や、レンズ有効径の小型化にも有効で、情報装置の小型化にも有利である。
【００１９】
また、第３レンズ群の移動によるフォーカシングの際に発生する像面湾曲等の収差劣化を、開口絞りの物体側の非球面により、有効に抑制できる。
【００２０】
開口絞りの像側に非球面を有することは、収差補正、特に球面収差や、像面湾曲の補正に有効で、光学全長の短縮や、レンズ有効径の小型化に有効で、カメラや携帯情報端末装置等の情報装置の小型化にも有利である。
【００２１】
条件（１）、（２）は、上記の構成において、歪曲収差等の補正を良好に実現し、ズームレンズの小型化を実現するための条件である。
【００２２】
条件（１）の下限値：０．０１を下回ると、歪曲収差等の収差の補正が難しくなり、また、製造誤差感度が高くなって生産性向上の困難性を招く。
【００２３】
条件（１）の上限値：０．０２を上回ると、レンズ全長が長くなって、カメラや携帯情報端末装置等の大型化を招く。条件（１）を満足させることにより、光学全長と、歪曲収差等の光学特性とを良好にバランスさせることができる。
【００２４】
条件（２）の下限値である０．００１を下回ると、条件（１）の場合と同様に、歪曲収差等の収差の補正が難しくなり、製造誤差感度が高くなって生産性工場の困難性を招く。
【００２５】
条件（２）の上限値の０．０１を上回ると、ズームレンズを構成するレンズ中で、最大有効径を持つレンズの最大有効径：φが大きくなり、カメラや携帯情報端末装置等の大型化を招く。
【００２６】
条件（２）を満足させることにより、レンズの最大有効径：φと、歪曲収差等の光学特性とを良好にバランスさせることができる。
【００２７】
開口絞りよりも物体側の非球面は、第２レンズ群に用いるのが良く、開口絞りの像側の非球面は、第４レンズ群及び第５レンズ群に用いるのが好ましい。
【００２８】
第２レンズ群に非球面を用いることは、収差補正、特に歪曲収差の補正に有効であり、光学全長の短縮や、レンズ有効径の小径化にも有効であり、ひいてはカメラや携帯情報端末装置等の情報装置の小型化にも有効である。
【００２９】
第４レンズ群に非球面を用いることは、収差補正、特に球面収差の補正に有効であり、光学全長の短縮や、レンズ有効径の小径化にも有効で、ひいてはカメラや携帯情報端末装置等の情報装置の小型化にも有効である。
【００３０】
第５レンズ群に非球面を用いることは、収差補正、特に像面湾曲の補正に有効であり、光学全長の短縮や、レンズ有効径の小径化、ひいてはカメラや携帯情報端末装置等の情報装置の小型化にも有効である。
【００３１】
非球面を上記の如く、第２、第４、第５レンズ群に非球面を用いることにより「フォーカシングによる像面湾曲の劣化」をより良好に抑制できる。
【００３２】
図１、図５、図９、図１３、図１７、図２１、図２５に、ズームレンズの実施の形態を示す。これらの図に示されたズームレンズは、上記順序に後述の実施例１〜７のズームレンズに対応している。
【００３３】
これらの図の上段の図は「広角端におけるレンズ群配置」を示し、中段の図は「中間焦点距離におけるレンズ群配置」を示し、下段の図は「望遠端におけるレンズ群配置」を示す。また、矢印は、広角端から望遠端へ向かっての変倍の際の各レンズ群の変位の様子を示す。
【００３４】
繁雑を避けるため、上記各図において符号を共通化する。
【００３５】
即ち、これらの実施の形態のズームレンズは、光軸に沿って物体側（図の左方）から像側（図の右方）へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｉと、負の屈折力を有する第２レンズ群ＩＩと、負の屈折力を有する第３レンズ群ＩＩＩと、正の屈折力を有する第４レンズ群ＩＶと、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｖを有し、第３レンズ群ＩＩＩと第４レンズ群ＩＶとの間に開口絞りＳを有してなる。
【００３６】
広角端から望遠端への変倍に際しては、第１レンズ群Ｉと第２レンズ群ＩＩの間隔が増大し、第２レンズ群ＩＩと第３レンズ群ＩＩＩの間隔が増大し、第３レンズ群ＩＩＩと第４レンズ群ＩＶの間隔が減少し、第４レンズ群ＩＶと第５レンズ群Ｖの間隔が減少する。開口絞りＳは、第４レンズ群ＩＶと一体で移動する。
【００３７】
なお、広角端から望遠端への変倍に際する上記レンズ群間隔の増大は「単調増加」であるとは限らず、広角端から中間焦点距離への変倍で「減少」した後、さらに望遠端への変倍で増大し、望遠端では「広角端よりも広いレンズ群間隔になる場合」も含んでいる。後述の実施例においては、第２・第３レンズ群の間隔の変化が、このように生じるものが含まれている。
【００３８】
フォーカシングは「第３レンズ群ＩＩＩのみの変位」で行う。
第３レンズ群ＩＩＩは１枚の負レンズからなる。
上記各図において、図の右側に描かれた符号Ｆは「２枚の透明平行平板」である。
【００３９】
デジタルスチルカメラ等「ＣＣＤやＣＭＯＳのような撮像素子を用いるタイプのカメラ装置」では、撮像素子の受光面に近接して、ローパスフィルタや赤外カットガラス等が設けられ、また、固体撮像素子の受光面は「カバーガラス」で保護されている。
【００４０】
上記「透明平行平板」は、ローパスフィルタ等の各種フィルタや、カバーガラスを「これらに光学的に等価な２枚の透明平行平板」により仮想的に置き換えたものである。
【００４１】
透明平行平板Ｆのさらに像側には「像面」が位置する。この像面は、撮像素子の受光面に合致する。
ズームレンズは、撮像素子と共に用いられることに限定されず、銀塩写真カメラの撮像レンズとしても使用可能であり、この場合には、上記像面は銀フィルムの感光面に合致し、その場合には、透明平行平板Ｆは用いられない。
【００４２】
図２９、３０を参照して、情報装置の実施の１形態としての「携帯情報端末装置」を説明する。
図２９はカメラ装置（携帯情報端末装置のカメラ機能部）の外観を示し、図３０は携帯情報端末装置のシステム構成を示している。
図３０に示すように、携帯情報端末装置３０は、撮影レンズ３１と受光素子（１０００万以上の画素が２次元に配列された撮像素子）４５を有し、撮影レンズ３１によって形成される「撮影対象物の像」を受光素子４５によって読み取るように構成されている。
【００４３】
撮影レンズ３１としては請求項１または２記載の「ズームレンズ」、より具体的には後述の実施例１〜７のズームレンズが用いられる。ズーミングは、図２９に示すズーミング調整部３４による調整で行なう。このとき、ファインダ３３も連動してズーミングする。
【００４４】
図３０に示す受光素子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、デジタル情報に変換され、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。
【００４５】
液晶モニタ３８には、画像処理装置４１において画像処理された撮影中の画像や、そのズーミング状態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等４３を使用して外部へ送信することができる。
【００４６】
画像処理装置４１は「シェーディングの電気的な補正」や「画像中心部のトリミング」等を行なう機能も有する。
【００４７】
図２９に示すように、撮影レンズ３１は携帯時には、図２９（ａ）に示すように「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、（ｂ）に示すように鏡胴が繰り出される。
【００４８】
このとき、鏡胴の内部でズームレンズの各群は「物体距離が無限遠の配置」となっており、シャッタボタン３５の半押しにより「有限物体距離へのフォーカシング」が行なわれる。フォーカシング動作は前述したように「第３レンズ群を移動」させて行なわれる。
【００４９】
このとき、ファインダ３３も連動してフォーカシングする。
【００５０】
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、通信カード等を使用して外部へ送信したりする際は、図２９（ｃ）に示す操作ボタン３７を使用して行う。
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。
【００５１】
撮影レンズ３１が沈胴状態にあるとき、各レンズ群は、必ずしも光軸上に並んでいなくても良く、例えば、第１レンズ群や第２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。
【００５２】
以上に説明したような「カメラ装置を撮影機部として有する携帯情報端末装置」には、実施例１〜７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、１０００万画素以上の受光素子４５を使用した高画質で小型のカメラ機能を持つ携帯情報端末装置を実現できる。
【実施例】
【００５３】
以下ズームレンズの具体的な実施例を７例挙げる。
【００５４】
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(deg)
面番号：物体側から数えた面（レンズ面、絞りの面、フィルタ、受光面）の番号
Ｒ：曲率半径(非球面にあっては近軸曲率半径)
Ｄ：面間隔
ＢＦ：バックフォーカス
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ４：４次の非球面定数
Ａ６：６次の非球面定数
Ａ８：８次の非球面定数
Ａ１０：１０次の非球面定数
Ａ１２：１２次の非球面定数 。
【００５５】
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として、周知の式
Ｘ＝ＣＨ２／[１＋√{１−(１＋Ｋ)Ｃ２Ｈ２}]
＋Ａ４・Ｈ４＋Ａ６・Ｈ６＋Ａ８・Ｈ８＋Ａ１０・Ｈ１０＋Ａ１２・Ｈ１２＋・・
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。
【００５６】
「実施例１」
実施例１は、図１に示したズームレンズである。
【００５７】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを接合した接合レンズである。
【００５８】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面とも非球面である両凹レンズと、両凸レンズを物体側から配してなる。
【００５９】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【００６０】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ」を物体側から配してなる。
【００６１】
第５レンズ群Ｖは、両面共に非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを物体側から配してなる。
【００６２】
以下、実施例１のズームレンズのデータを示す。
ｆ=16.146〜29.487〜53.852 ＦNo＝3.59〜4.69〜5.93 ω＝42.8〜25.7〜14.5
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 35.22784 1.30000 1.84666 23.7800
2 25.43981 5.58108 1.69680 55.5300
3 161.95730 可変A
4 66.68463 0.97007 2.00100 29.1300
5 10.93000 6.31830
6 -29.18377 0.80000 1.69350 53.1800
7 26.19043 0.09955
8 25.80601 4.24896 1.84666 23.7800
9 -27.63060 可変B
10 -20.24167 0.80000 1.60300 65.4400
11 -50.23484 可変C
12 ∞（絞り） 1.45001
13 15.31467 3.43574 1.51633 64.0600
14 -38.17926 0.10000
15 21.44923 3.93180 1.53172 48.8400
16 -17.87906 1.45000 1.83400 37.1600
17 19.58694 可変D
18 19.29863 4.94809 1.58913 61.1500
19 -19.58674 0.23493
20 48.01352 0.80173 1.90366 31.3200
21 16.49362 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.6000
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.0000
25 ∞ Bf 。
【００６３】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【００６４】
第6面
K=0
A4= -1.12571E-05
A6= 1.21899E-07
A8= 2.76874E-09
A10= -4.5160E-11
A12= 1.38009E-13
第7面
K=0
A4= -4.98762E-05
A6= 3.02710E-07
A8= -1.83352E-09
A10=-4.9553E-12
第13面
K=0
A4= -2.23034E-05
A6= -3.30061E-08
A8= 1.96596E-09
A10=-4.33079E-11
第14面
K=0
A4= -6.86789E-06
A6= 1.59127E-07
A8= -8.05125E-10
A10=-2.46291E-11
第18面
K= -4.76959
A4= -2.06414E-06
A6= -1.71695E-07
A8= -2.33143E-09
A10= 6.08643E-12
第19面
K= 0.25043
A4= 3.72591E-05
A6= -4.11291E-08
A8= -2.02648E-09
A10= 3.86766E-12
上記の非球面の表記において例えば「3.86766E-12」は「3.86766×10-12」を表す。以下の実施例においても同様である。
【００６５】
「可変量」
可変量のデータを表１に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝ 119.35
φ＝ 32.8
Disw＝-4.2％
Y'＝14.3
Fw＝16.146
Ft＝53.852
Fm：√(Fw×Ft）＝29.487 。
【００６８】
図２、図３、図４に順次、実施例１のズームレンズの、広角端、中間焦点距離、望遠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、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。また、「ｇ」、「ｄ」はそれぞれ、ｇ線およびｄ線を表す。以下に示す他の実施例に関する収差図についても同様である。
【００６９】
「実施例２」
実施例２は、図５に示したズームレンズである。
【００７０】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを接合した接合レンズである。
【００７１】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面ともに非球面である両凹レンズと、両凸レンズとを、物体側から配してなる。
【００７２】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【００７３】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズ」を、物体側から配してなる。
【００７４】
第５レンズ群Ｖは、両面共に非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを、物体側から配してなる。
【００７５】
実施例２のズームレンズのデータを以下に示す。
ｆ＝16.146〜29.486〜53.851 ＦNo＝3.6〜4.62〜5.77 ω＝42.9〜25.6〜14.5
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 43.11718 1.29999 1.84666 23.78
2 31.73933 5.57706 1.69680 55.53
3 190.09719 可変A
4 55.24695 0.97008 2.00100 29.13
5 10.53158 7.00758
6 -37.69153 0.80000 1.69350 53.18
7 39.79764 0.12000
8 35.75261 4.22772 1.84666 23.78
9 -27.02142 可変B
10 -22.16816 0.80000 1.60300 65.44
11 -68.86241 可変C
12 ∞（絞り） 1.45020
13 17.70983 4.99510 1.51633 64.06
14 -25.76032 0.10000
15 24.82196 3.73181 1.53172 48.84
16 -18.83887 1.44999 1.83400 37.16
17 19.93203 可変D
18 18.95445 5.30000 1.58913 61.15
19 -22.79198 0.10000
20 46.10650 0.80000 1.90366 31.32
21 16.80062 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.60
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.00
25 ∞ Bf 。
【００７６】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【００７７】
第6面
K=0
A4= -6.13912E-05
A6= 6.02764E-07
A8= -3.68927E-09
A10=-5.86282E-12
第7面
K=0
A4= -9.55771E-05
A6= 6.67024E-07
A8= -5.78157E-09
A10= 3.44512E-12
第13面
K=0
A4= -2.21195E-05
A6= -1.07672E-06
A8= 1.98544E-08
A10=-3.47093E-10
第14面
K=0
A4= 5.12674E-06
A6= -9.94310E-07
A8= 1.53589E-08
A10=-2.78900E-10
第18面
K= -1.2879
A4= -1.57778E-05
A6= -7.80973E-08
A8= -8.69905E-10
A10= 3.89552E-12
第19面
K= 0.98584
A4= 4.43195E-05
A6= 5.66872E-08
A8= -2.64609E-09
A10= 1.33387E-11 。
【００７８】
「可変量」
可変量のデータを表２に示す。
【００７９】
【表２】
【００８０】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝127.4
φ＝36.6
Disw＝-4.58％
Y'＝14.3
Fw＝16.146
Ft＝53.851
Fm：√(Fw×Ft）＝29.486 。
【００８１】
図６〜図８に、実施例２のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を、図２〜図４に倣って示す。
【００８２】
「実施例３」
実施例３は、図９に示したズームレンズである。
【００８３】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを接合させた接合レンズである。
【００８４】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面ともに非球面である両凹レンズと、両凸レンズを物体側から配してなる。
【００８５】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【００８６】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ」を、物体側から配してなる。
【００８７】
第５レンズ群Ｖは、両面ともに非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを物体側から配してなる。
【００８８】
実施例３のズームレンズのデータを以下に示す。
ｆ＝16.146〜29.487〜53.85 ＦNo＝3.62〜4.59〜5.67 ω＝42.8〜25.6〜14.5
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 44.83622 1.30000 1.84666 23.78
2 30.32788 5.80250 1.77250 49.60
3 152.20233 可変A
4 55.56877 0.97009 2.00100 29.13
5 10.85110 6.67902
6 -40.92454 0.80000
7 36.32245 0.65885
8 30.89732 4.44422 1.84666 23.78
9 -26.99833 可変B
10 -24.45877 0.80000 1.64850 53.02
11 -103.58339 可変C
12 ∞(絞り) 1.45008
13 16.52481 5.35383 1.51633 64.06
14 -25.99633 0.10000
15 23.78029 3.61747 1.51742 52.43
16 -22.01894 1.45000 1.83400 37.16
17 17.55937 可変D
18 19.88520 5.30000 1.58913 61.15
19 -22.74438 0.10000
20 53.58387 0.80000 1.90366 31.32
21 18.67841 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.60
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.00
25 ∞ Bf 。
【００８９】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【００９０】
第6面
K=0
A4= -8.18151E-06
A6= -2.01833E-07
A8= 2.53333E-09
A10=-1.29107E-11
第7面
K=0
A4= -3.23283E-05
A6= -1.88341E-07
A8= 1.96755E-09
A10=-1.43273E-11
第13面
K=0
A4= -3.22004E-05
A6= -9.60992E-07
A8= 1.55589E-08
A10=-2.82657E-10
第14面
K=0
A4= 3.53815E-06
A6= -8.66214E-07
A8= 1.17377E-08
A10=-2.24402E-10
第18面
K=-1.27337
A4= -1.58768E-05
A6= -1.86624E-07
A8= 6.94712E-10
A10=-5.97184E-12
第19面
K=0
A4= 3.31640E-05
A6=-1.06067E-07
A8=-6.29723E-10
A10=0 。
【００９１】
「可変量」
可変量のデータを表３に示す。
【００９２】
【表３】
【００９３】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝126.1
φ＝37
Disw＝-4.39％
Y'＝14.3
Fw＝16.146
Ft＝53.85
Fm：√(Fw×Ft）＝29.487 。
【００９４】
図１０〜図１２に順次、実施例３の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
【００９５】
「実施例４」
実施例４は、図１３に示したズームレンズである。
【００９６】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを接合した接合レンズである。
【００９７】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面ともに非球面である両凹レンズと、両凸レンズを物体側から配してなる。
【００９８】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【００９９】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ」を物体側から配してなる。
【０１００】
第５レンズ群Ｖは、両面ともに非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを物体側から配してなる。
【０１０１】
実施例４のズームレンズのデータを以下に示す。
ｆ＝16.195〜27.22〜45.75 ＦNo＝3.63〜4.95〜5.86 ω＝42.7〜27.8〜16.9
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 33.04630 1.30000 1.84666 23.78
2 24.61909 5.03061 1.69680 55.53
3 136.08670 可変A
4 66.82379 0.97000 2.00100 29.13
5 10.13620 6.58248
6 -27.08140 0.80000 1.69350 53.18
7 42.28382 0.10000
8 36.12687 4.06747 1.84666 23.78
9 -23.91703 可変B
10 -19.22723 0.80000 1.60300 65.44
11 -40.79376 可変C
12 ∞（絞り）1.45000
13 15.53437 3.73586 1.51633 64.06
14 -28.31772 0.10000
15 26.51545 3.96987 1.53172 48.84
16 -16.08335 1.45000 1.83400 37.16
17 21.49926 可変D
18 18.61811 5.28649 1.58913 61.15
19 -19.32644 0.10000
20 50.34422 0.82401 1.90366 31.32
21 15.67976 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.60
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.00
25 ∞ Bf 。
【０１０２】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【０１０３】
第6面
K=0
A4= -2.62797E-05
A6= 2.15039E-07
A8= 1.25881E-09
A10=-3.37339E-11
A12=-5.96466E-14
第7面
K=0
A4= -6.94415E-05
A6= 2.98647E-07
A8= -1.81245E-09
A10=-2.26671E-11
第13面
K=0
A4= -1.84404E-05
A6= -9.86481E-08
A8= 1.21421E-09
A10=-2.38227E-11
第14面
K=0
A4= 9.50545E-06
A6= 8.22895E-08
A8= -9.41319E-10
A10=-1.57178E-11
A12=0
第18面
K= -4.00213
A4= 5.35275E-06
A6= -6.14576E-08
A8= -3.35757E-09
A10= 3.63892E-11
第19面
K= -0.0203
A4= 4.11207E-05
A6= 6.45731E-08
A8= -4.12993E-09
A10= 4.1149E-11 。
【０１０４】
「可変量」
可変量のデータを表４に示す。
【０１０５】
【表４】
【０１０６】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝110.19
φ＝31
Disw＝-4.3％
Y'＝14.3
Fw＝16.195
Ft＝45.75
Fm：√(Fw×Ft）＝27.22 。
【０１０７】
図１４〜図１６に順次、実施例４のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
【０１０８】
「実施例５」
実施例５は、図１７に示したズームレンズである。
【０１０９】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを接合した接合レンズである。
【０１１０】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面ともに非球面である両凹レンズと、両凸レンズを物体側から配してなる。
【０１１１】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【０１１２】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ」を物体側から配してなる。
【０１１３】
第５レンズ群Ｖは、両面共に非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを物体側から配してなる。
【０１１４】
実施例５のズームレンズのデータを以下に示す。
ｆ＝16.146〜29.484〜53.843 ＦNo＝3.63〜4.64〜5.74 ω＝42.8〜25.5〜14.4
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 46.03179 1.30005 1.84666 23.78
2 31.22940 5.51888 1.77250 49.60
3 152.04501 可変A
4 51.07120 0.97002 2.00100 29.13
5 10.77721 6.63709
6 -42.16678 0.79999 1.77030 47.40
7 38.75553 0.96368
8 30.38725 4.33203 1.84666 23.78
9 -29.02408 可変B
10 -21.91807 0.80000 1.64850 53.02
11 -79.56447 可変C
12 ∞（絞り） 1.44994
13 18.62497 4.02774 1.51633 64.06
14 -25.81393 0.09995
15 20.81187 4.01271 1.51742 52.43
16 -19.74213 1.44999 1.83400 37.16
17 19.22015 可変D
18 20.95766 5.30002 1.58913 61.15
19 -22.01066 0.10001
20 42.36060 0.79999 1.90366 31.32
21 16.44550 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.60
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.00
25 ∞ Bf 。
【０１１５】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【０１１６】
第6面
K=0
A4= 5.52979E-05
A6= -1.46723E-06
A8= 1.40955E-08
A10=-5.75258E-11
第7面
K=0
A4= 3.02092E-05
A6= -1.53901E-06
A8= 1.44769E-08
A10=-6.26901E-11
第13面
K=0
A4= -8.40542E-06
A6= -4.37152E-07
A8= 1.03740E-08
A10=-2.45238E-10
第14面
K=0
A4= 2.47361E-05
A6= -6.21729E-07
A8= 1.37690E-08
A10=-2.72842E-10
第18面
K= -0.92674
A4= -1.83059E-05
A6= -3.30349E-08
A8= -2.28321E-09
A10=-6.15846E-13
第19面
K=0
A4= 3.19375E-05
A6= 3.31577E-08
A8= -2.88956E-09
A10= 0 。
【０１１７】
「可変量」
可変量のデータを表５に示す。
【０１１８】
【表５】
【０１１９】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝126.4
φ＝36.7
Disw＝-4.37％
Y'＝14.3
Fw＝16.146
Ft＝53.843
Fm：√(Fw×Ft）＝29.484 。
【０１２０】
図１８〜図２０に、実施例５のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
【０１２１】
「実施例６」
実施例６は、図２１に示したズームレンズである。
【０１２２】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを接合した接合レンズである。
【０１２３】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面とも非球面である両凹レンズと、両凸レンズを舞台側から配してなる。
【０１２４】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【０１２５】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ」を物体側から配してなる。
【０１２６】
第５レンズ群Ｖは、両面ともに非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを物体側から配してなる。
【０１２７】
実施例６のズームレンズのデータを以下に示す。
ｆ＝16.146〜29.486〜53.852 ＦNo＝3.62〜4.62〜5.77 ω＝42.9〜25.4〜14.4
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 52.97005 1.31000 1.84666 23.78
2 35.71101 5.48584 1.77250 49.60
3 189.65170 可変A
4 57.34337 0.95497 2.00100 29.13
5 11.09490 6.36289
6 -52.53144 0.80001 1.77030 47.40
7 36.40322 1.16039
8 30.42534 4.23829 1.84666 23.78
9 -30.42507 可変B
10 -22.85191 0.80000 1.64850 53.02
11 -92.38759 可変C
12 ∞（絞り） 1.40001
13 19.49107 3.32058 1.51633 64.06
14 -25.78639 0.11538
15 18.99577 4.01733 1.51742 52.43
16 -18.99577 1.40000 1.83400 37.16
17 18.99577 可変D
18 19.38104 5.59999 1.58913 61.15
19 -23.21203 0.10000
20 34.69037 0.80000 1.90366 31.32
21 14.67162 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.60
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.00
25 ∞ Bf 。
【０１２８】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【０１２９】
第6面
K=0
A4= 2.63554E-05
A6= -1.09237E-06
A8= 9.8447E-09
A10=-3.41409E-11
第7面
K=0
A4= 2.93738E-06
A6= -1.13624E-06
A8= 1.01043E-08
A10=-3.88306E-11
第13面
K=0
A4= 3.21402E-07
A6= -1.03872E-07
A8= 6.34622E-09
A10=-1.99948E-10
第14面
K=0
A4= 2.47699E-05
A6= -2.4115E-07
A8= 9.50458E-09
A10=-2.36136E-10
第18面
K= -0.57855
A4= -1.83484E-05
A6= -2.90044E-08
A8= -1.90061E-09
A10=-5.50054E-12
第19面
K= -0.09961
A4= 3.54974E-05
A6= 3.43435E-08
A8= -3.14805E-09
「可変量」
可変量のデータを表６に示す。
【０１３０】
【表６】
【０１３１】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝128.1
φ＝38.6
Disw＝-4.37％
Y'＝14.3
Fw＝16.146
Ft＝53.852
Fm：√(Fw×Ft）＝29.486 。
【０１３２】
図２２〜図２４に順次、実施例６の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
【０１３３】
「実施例７」
実施例７は、図２５に示したズームレンズである。
【０１３４】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを接合した接合レンズである。
【０１３５】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面ともに非球面である両凹レンズと、両凸レンズを物体側から配してなる。
【０１３６】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【０１３７】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ」を物体側から配してなる。
【０１３８】
第５レンズ群Ｖは、両面ともに非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを物体側から配してなる。
【０１３９】
実施例７のズームレンズのデータを以下に示す。
ｆ＝16.146〜29.487〜53.852 ＦNo＝3.61〜4.61〜5.76 ω＝42.9〜25.4〜14.4
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 53.02258 1.31000 1.84666 23.78
2 35.94362 5.46329 1.77250 49.60
3 188.67998 可変A
4 54.87412 0.95512 2.00100 29.13
5 10.79646 6.44587
6 -51.91885 0.80000 1.74320 49.29
7 40.63394 1.06371
8 31.38598 4.08243 1.84666 23.78
9 -31.38598 可変B
10 -23.00149 0.80000 1.65160 58.55
11 -97.40089 可変C
12 ∞（絞り） 1.39999
13 19.57334 3.29549 1.51633 64.06
14 -25.26589 0.10000
15 19.46405 3.89071 1.51742 52.43
16 -19.46405 1.40519 1.83400 37.16
17 19.46405 可変D
18 19.69818 5.60000 1.58913 61.15
19 -22.10614 0.10000
20 38.97349 0.80019 1.90366 31.32
21 15.14672 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.60
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.00
25 ∞ Bf 。
【０１４０】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【０１４１】
第6面
K=0
A4= 3.46877E-05
A6= -1.27443E-06
A8= 1.11921E-08
A10=-4.40045E-11
第7面
K=0
A4= 6.8617E-06
A6= -1.34447E-06
A8= 1.13537E-08
A10=-4.81564E-11
第13面
K=0
A4= -1.2513E-06
A6= -4.84014E-08
A8= 5.40686E-09
A10=-2.0620E-10
第14面
K=0
A4= 2.71708E-05
A6= -2.3373E-07
A8= 9.93932E-09
A10=-2.54318E-10
第18面
K= -0.65075
A4= -1.90482E-05
A6= -3.34777E-08
A8= -1.71693E-09
A10=-5.56274E-12
第19面
K= -0.20854
A4= 3.63343E-05
A6= 2.45318E-08
A8= -2.95008E-09 。
【０１４２】
「可変量」
可変量のデータを表７に示す。
【０１４３】
【表７】
【０１４４】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝128.35
φ＝38.4
Disw＝-4.8％
Y'＝14.3
Fw＝16.146
Ft＝53.852
Fm：√(Fw×Ft）＝29.487 。
【０１４５】
図２６〜図２８に順次、実施例７の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
【０１４６】
上記実施例１〜７における条件（１）と（２）のパラメータの値を表８に示す。
【０１４７】
【表８】
【０１４８】
表８から明らかなように、実施例１〜７のズームレンズは、条件（１）、（２）を満足する。
実施例１〜７とも、レンズ有効径：φが最大であるのは、第１レンズ群の最も物体側のレンズである。
なお、上記実施例１〜７のズームレンズにおいて、フォーカシングは第３レンズ群ＩＩＩのみの移動により行なうが、無限遠物体への合焦状態から近距離物体へのフォーカシングは、第３レンズ群ＩＩＩを物体側へ移動させて行なう。
【符号の説明】
【０１４９】
Ｉ 第１レンズ群
ＩＩ 第２レンズ群
ＩＩＩ 第３レンズ群
Ｓ 開口絞り
ＩＶ 第４レンズ群
Ｖ 第５レンズ群
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５０】
【特許文献１】特許３７１６４１８号
【特許文献２】特許４４０１４５１号
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ズームレンズおよび情報装置に関する。
【０００２】
この発明のズームレンズは、デジタルスチルカメラ、銀塩写真カメラ、ビデオカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置における撮像用のズームレンズとして実施できる。また、情報装置は、デジタルスチルカメラや、携帯情報端末装置等として実施できる。
【背景技術】
【０００３】
近年、普及の著しいデジタルカメラは、より高性能化・小型化が求められている。
また、オートフォーカス（以下「ＡＦ」と呼ぶ。）が主流にある近年は、「ＡＦ速度のさらなる高速化」も求められている。
ズームレンズは、小型化の面では、まず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る。
近来、ズームレンズのオートフォーカスは、小型で軽量なレンズ群を移動させるインナフォーカスやリアフォーカスが主流となり、ＡＦの高速化が可能となってきているが、
更なる高速化を実現するには、フォーカシングレンズの小型化を図る必要がある。
【０００４】
高性能化は、「ハイエンドのデジタルカメラ」への適用を考えると、画素数が「少なくとも１０００万画素」を超える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必要である。
【０００５】
この発明のズームレンズは、後述するようにレンズ群構成が「正・負・負・正・正の５群構成」であり、「第３レンズ群を変位させてフォーカシングを行なう」ものであるが、インナレンズ群である第３レンズ群を変位させてフォーカシングを行なうズームレンズを開示するものとして特許文献１、２が知られている。
【０００６】
特許文献１は、正・負・負・正・正の５群構成で、フォーカス群として第3レンズ群を移動してフォーカスするものを、具体的な実施例として開示している。
【０００７】
しかし、特許文献１に具体的に開示されたズームレンズにおいては、フォーカシングレンズである第３レンズ群が「負・正レンズの接合レンズ」であり、大きくて重く、このためフォーカス群の移動のための負荷が大きく、フォーカシングの高速を実現するには大きな駆動力が必要で、駆動モータ等も大型化しやすい。
【０００８】
特許文献２開示のズームレンズでは、実施例４のズームレンズが、正・負・負・正・正の５群構成で、第３レンズ群をフォーカス群としてフォーカシングを行なっているが、フォーカスレンズである第３レンズ群は「負・正・負の３枚構成」で、大きくて重く、フォーカス群の移動のための負荷が大きく、フォーカシングの高速を実現するには大きな駆動力が必要で、駆動モータ等も大型化しやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は上述した事情に鑑み、小型・高性能のデジタルカメラ用のズームレンズとして特に適し、ＡＦの高速化と、ＡＦのための駆動系の小型化を図ることが出来、１０００万画素を超える撮像素子に対応した解像力を実現可能なズームレンズの実現、さらには、このようなズームレンズを用いる情報装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
今発明のズームレンズは、光軸に沿って物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群を配し、第３レンズ群と第４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、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レンズ群の間隔が増大し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が減少し、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が減少するように全レンズ群が移動し、フォーカシングを第３レンズ群のみの変位で行うズームレンズであって、第３レンズ群は１枚の負レンズからなり、開口絞りの物体側と像側にそれぞれ、非球面を少なくとも１面有し、望遠端における光学全長：Lt、広角端における最大歪曲収差：Disw、像高：Y'、広角端における全系の焦点距離：Fw、望遠端における全系の焦点距離：Ft、上記FwおよびFtの幾何平均：Fm｛＝√(Fw×Ft）｝、およびレンズの最大有効径：φが、条件：
(1) 0.01＜｜(Lt×Disw)/(Y'×Fm)｜＜0.02
(2) 0.001＜｜(φ×Disw)/(Y'×Fm)｜＜0.01
を満足することを特徴とする。
【００１１】
この発明の情報装置は、上記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。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、小型・高性能のデジタルカメラ用のズームレンズとして特に適し、ＡＦの高速化と、ＡＦのための駆動系の小型化を図ることが出来、１０００万画素を超える撮像素子に対応した解像力を実現可能なズームレンズを実現でき、さらには、このようなズームレンズを用いる小型で性能良好な情報装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図２】実施例１のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【図３】実施例１のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図４】実施例１のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図５】実施例２のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図６】実施例２のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【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曲線図である。
【図８】実施例２のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図９】実施例３のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図１０】実施例３のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【図１１】実施例３のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図１２】実施例３のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図１３】実施例４のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図１４】実施例４のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【図１５】実施例４のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図１６】実施例４のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図１７】実施例５のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図１８】実施例５のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【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曲線図である。
【図２０】実施例５のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図２１】実施例６のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図２２】実施例６のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【図２３】実施例６のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図２４】実施例６のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図２５】実施例７のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図２６】実施例７のズームレンズの広角端における収差曲線図である。
【図２７】実施例７のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図２８】実施例７のズームレンズの望遠端における収差曲線図である。
【図２９】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３０】図２９の装置のシステム構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明のズームレンズは、上記の如く「正・負・負・正・正」の５レンズ群構成であり、第３・第４レンズ群間に開口絞りを有している。
【００１５】
そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が増大し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が減少し、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が減少するように全レンズ群が移動し、フォーカシングを「第３レンズ群のみの変位」で行う。
【００１６】
フォーカシングレンズである第３レンズ群は「１枚の負レンズ」からなり、開口絞りの物体側と像側にそれぞれ、非球面を少なくとも１面有し、条件（１）、（２）を満足する。
【００１７】
フォーカシングレンズである第３レンズ群は「１枚の負レンズ」で構成されるので軽量で、小型の駆動モータによる小さな駆動力でもフォーカシングの高速化が可能になる。
【００１８】
また、開口絞りの物体側に非球面を有することは、収差補正、特に歪曲収差の補正に有効であり、ズームレンズの光学全長の短縮や、レンズ有効径の小型化にも有効で、情報装置の小型化にも有利である。
【００１９】
また、第３レンズ群の移動によるフォーカシングの際に発生する像面湾曲等の収差劣化を、開口絞りの物体側の非球面により、有効に抑制できる。
【００２０】
開口絞りの像側に非球面を有することは、収差補正、特に球面収差や、像面湾曲の補正に有効で、光学全長の短縮や、レンズ有効径の小型化に有効で、カメラや携帯情報端末装置等の情報装置の小型化にも有利である。
【００２１】
条件（１）、（２）は、上記の構成において、歪曲収差等の補正を良好に実現し、ズームレンズの小型化を実現するための条件である。
【００２２】
条件（１）の下限値：０．０１を下回ると、歪曲収差等の収差の補正が難しくなり、また、製造誤差感度が高くなって生産性向上の困難性を招く。
【００２３】
条件（１）の上限値：０．０２を上回ると、レンズ全長が長くなって、カメラや携帯情報端末装置等の大型化を招く。条件（１）を満足させることにより、光学全長と、歪曲収差等の光学特性とを良好にバランスさせることができる。
【００２４】
条件（２）の下限値である０．００１を下回ると、条件（１）の場合と同様に、歪曲収差等の収差の補正が難しくなり、製造誤差感度が高くなって生産性工場の困難性を招く。
【００２５】
条件（２）の上限値の０．０１を上回ると、ズームレンズを構成するレンズ中で、最大有効径を持つレンズの最大有効径：φが大きくなり、カメラや携帯情報端末装置等の大型化を招く。
【００２６】
条件（２）を満足させることにより、レンズの最大有効径：φと、歪曲収差等の光学特性とを良好にバランスさせることができる。
【００２７】
開口絞りよりも物体側の非球面は、第２レンズ群に用いるのが良く、開口絞りの像側の非球面は、第４レンズ群及び第５レンズ群に用いるのが好ましい。
【００２８】
第２レンズ群に非球面を用いることは、収差補正、特に歪曲収差の補正に有効であり、光学全長の短縮や、レンズ有効径の小径化にも有効であり、ひいてはカメラや携帯情報端末装置等の情報装置の小型化にも有効である。
【００２９】
第４レンズ群に非球面を用いることは、収差補正、特に球面収差の補正に有効であり、光学全長の短縮や、レンズ有効径の小径化にも有効で、ひいてはカメラや携帯情報端末装置等の情報装置の小型化にも有効である。
【００３０】
第５レンズ群に非球面を用いることは、収差補正、特に像面湾曲の補正に有効であり、光学全長の短縮や、レンズ有効径の小径化、ひいてはカメラや携帯情報端末装置等の情報装置の小型化にも有効である。
【００３１】
非球面を上記の如く、第２、第４、第５レンズ群に非球面を用いることにより「フォーカシングによる像面湾曲の劣化」をより良好に抑制できる。
【００３２】
図１、図５、図９、図１３、図１７、図２１、図２５に、ズームレンズの実施の形態を示す。これらの図に示されたズームレンズは、上記順序に後述の実施例１〜７のズームレンズに対応している。
【００３３】
これらの図の上段の図は「広角端におけるレンズ群配置」を示し、中段の図は「中間焦点距離におけるレンズ群配置」を示し、下段の図は「望遠端におけるレンズ群配置」を示す。また、矢印は、広角端から望遠端へ向かっての変倍の際の各レンズ群の変位の様子を示す。
【００３４】
繁雑を避けるため、上記各図において符号を共通化する。
【００３５】
即ち、これらの実施の形態のズームレンズは、光軸に沿って物体側（図の左方）から像側（図の右方）へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｉと、負の屈折力を有する第２レンズ群ＩＩと、負の屈折力を有する第３レンズ群ＩＩＩと、正の屈折力を有する第４レンズ群ＩＶと、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｖを有し、第３レンズ群ＩＩＩと第４レンズ群ＩＶとの間に開口絞りＳを有してなる。
【００３６】
広角端から望遠端への変倍に際しては、第１レンズ群Ｉと第２レンズ群ＩＩの間隔が増大し、第２レンズ群ＩＩと第３レンズ群ＩＩＩの間隔が増大し、第３レンズ群ＩＩＩと第４レンズ群ＩＶの間隔が減少し、第４レンズ群ＩＶと第５レンズ群Ｖの間隔が減少する。開口絞りＳは、第４レンズ群ＩＶと一体で移動する。
【００３７】
なお、広角端から望遠端への変倍に際する上記レンズ群間隔の増大は「単調増加」であるとは限らず、広角端から中間焦点距離への変倍で「減少」した後、さらに望遠端への変倍で増大し、望遠端では「広角端よりも広いレンズ群間隔になる場合」も含んでいる。後述の実施例においては、第２・第３レンズ群の間隔の変化が、このように生じるものが含まれている。
【００３８】
フォーカシングは「第３レンズ群ＩＩＩのみの変位」で行う。
第３レンズ群ＩＩＩは１枚の負レンズからなる。
上記各図において、図の右側に描かれた符号Ｆは「２枚の透明平行平板」である。
【００３９】
デジタルスチルカメラ等「ＣＣＤやＣＭＯＳのような撮像素子を用いるタイプのカメラ装置」では、撮像素子の受光面に近接して、ローパスフィルタや赤外カットガラス等が設けられ、また、固体撮像素子の受光面は「カバーガラス」で保護されている。
【００４０】
上記「透明平行平板」は、ローパスフィルタ等の各種フィルタや、カバーガラスを「これらに光学的に等価な２枚の透明平行平板」により仮想的に置き換えたものである。
【００４１】
透明平行平板Ｆのさらに像側には「像面」が位置する。この像面は、撮像素子の受光面に合致する。
ズームレンズは、撮像素子と共に用いられることに限定されず、銀塩写真カメラの撮像レンズとしても使用可能であり、この場合には、上記像面は銀フィルムの感光面に合致し、その場合には、透明平行平板Ｆは用いられない。
【００４２】
図２９、３０を参照して、情報装置の実施の１形態としての「携帯情報端末装置」を説明する。
図２９はカメラ装置（携帯情報端末装置のカメラ機能部）の外観を示し、図３０は携帯情報端末装置のシステム構成を示している。
図３０に示すように、携帯情報端末装置３０は、撮影レンズ３１と受光素子（１０００万以上の画素が２次元に配列された撮像素子）４５を有し、撮影レンズ３１によって形成される「撮影対象物の像」を受光素子４５によって読み取るように構成されている。
【００４３】
撮影レンズ３１としては請求項１または２記載の「ズームレンズ」、より具体的には後述の実施例１〜７のズームレンズが用いられる。ズーミングは、図２９に示すズーミング調整部３４による調整で行なう。このとき、ファインダ３３も連動してズーミングする。
【００４４】
図３０に示す受光素子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、デジタル情報に変換され、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。
【００４５】
液晶モニタ３８には、画像処理装置４１において画像処理された撮影中の画像や、そのズーミング状態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等４３を使用して外部へ送信することができる。
【００４６】
画像処理装置４１は「シェーディングの電気的な補正」や「画像中心部のトリミング」等を行なう機能も有する。
【００４７】
図２９に示すように、撮影レンズ３１は携帯時には、図２９（ａ）に示すように「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、（ｂ）に示すように鏡胴が繰り出される。
【００４８】
このとき、鏡胴の内部でズームレンズの各群は「物体距離が無限遠の配置」となっており、シャッタボタン３５の半押しにより「有限物体距離へのフォーカシング」が行なわれる。フォーカシング動作は前述したように「第３レンズ群を移動」させて行なわれる。
【００４９】
このとき、ファインダ３３も連動してフォーカシングする。
【００５０】
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、通信カード等を使用して外部へ送信したりする際は、図２９（ｃ）に示す操作ボタン３７を使用して行う。
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。
【００５１】
撮影レンズ３１が沈胴状態にあるとき、各レンズ群は、必ずしも光軸上に並んでいなくても良く、例えば、第１レンズ群や第２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。
【００５２】
以上に説明したような「カメラ装置を撮影機部として有する携帯情報端末装置」には、実施例１〜７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、１０００万画素以上の受光素子４５を使用した高画質で小型のカメラ機能を持つ携帯情報端末装置を実現できる。
【実施例】
【００５３】
以下ズームレンズの具体的な実施例を７例挙げる。
【００５４】
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(deg)
面番号：物体側から数えた面（レンズ面、絞りの面、フィルタ、受光面）の番号
Ｒ：曲率半径(非球面にあっては近軸曲率半径)
Ｄ：面間隔
ＢＦ：バックフォーカス
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ４：４次の非球面定数
Ａ６：６次の非球面定数
Ａ８：８次の非球面定数
Ａ１０：１０次の非球面定数
Ａ１２：１２次の非球面定数 。
【００５５】
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として、周知の式
Ｘ＝ＣＨ２／[１＋√{１−(１＋Ｋ)Ｃ２Ｈ２}]
＋Ａ４・Ｈ４＋Ａ６・Ｈ６＋Ａ８・Ｈ８＋Ａ１０・Ｈ１０＋Ａ１２・Ｈ１２＋・・
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。
【００５６】
「実施例１」
実施例１は、図１に示したズームレンズである。
【００５７】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを接合した接合レンズである。
【００５８】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面とも非球面である両凹レンズと、両凸レンズを物体側から配してなる。
【００５９】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【００６０】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ」を物体側から配してなる。
【００６１】
第５レンズ群Ｖは、両面共に非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを物体側から配してなる。
【００６２】
以下、実施例１のズームレンズのデータを示す。
ｆ=16.146〜29.487〜53.852 ＦNo＝3.59〜4.69〜5.93 ω＝42.8〜25.7〜14.5
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 35.22784 1.30000 1.84666 23.7800
2 25.43981 5.58108 1.69680 55.5300
3 161.95730 可変A
4 66.68463 0.97007 2.00100 29.1300
5 10.93000 6.31830
6 -29.18377 0.80000 1.69350 53.1800
7 26.19043 0.09955
8 25.80601 4.24896 1.84666 23.7800
9 -27.63060 可変B
10 -20.24167 0.80000 1.60300 65.4400
11 -50.23484 可変C
12 ∞（絞り） 1.45001
13 15.31467 3.43574 1.51633 64.0600
14 -38.17926 0.10000
15 21.44923 3.93180 1.53172 48.8400
16 -17.87906 1.45000 1.83400 37.1600
17 19.58694 可変D
18 19.29863 4.94809 1.58913 61.1500
19 -19.58674 0.23493
20 48.01352 0.80173 1.90366 31.3200
21 16.49362 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.6000
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.0000
25 ∞ Bf 。
【００６３】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【００６４】
第6面
K=0
A4= -1.12571E-05
A6= 1.21899E-07
A8= 2.76874E-09
A10= -4.5160E-11
A12= 1.38009E-13
第7面
K=0
A4= -4.98762E-05
A6= 3.02710E-07
A8= -1.83352E-09
A10=-4.9553E-12
第13面
K=0
A4= -2.23034E-05
A6= -3.30061E-08
A8= 1.96596E-09
A10=-4.33079E-11
第14面
K=0
A4= -6.86789E-06
A6= 1.59127E-07
A8= -8.05125E-10
A10=-2.46291E-11
第18面
K= -4.76959
A4= -2.06414E-06
A6= -1.71695E-07
A8= -2.33143E-09
A10= 6.08643E-12
第19面
K= 0.25043
A4= 3.72591E-05
A6= -4.11291E-08
A8= -2.02648E-09
A10= 3.86766E-12
上記の非球面の表記において例えば「3.86766E-12」は「3.86766×10-12」を表す。以下の実施例においても同様である。
【００６５】
「可変量」
可変量のデータを表１に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝ 119.35
φ＝ 32.8
Disw＝-4.2％
Y'＝14.3
Fw＝16.146
Ft＝53.852
Fm：√(Fw×Ft）＝29.487 。
【００６８】
図２、図３、図４に順次、実施例１のズームレンズの、広角端、中間焦点距離、望遠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、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。また、「ｇ」、「ｄ」はそれぞれ、ｇ線およびｄ線を表す。以下に示す他の実施例に関する収差図についても同様である。
【００６９】
「実施例２」
実施例２は、図５に示したズームレンズである。
【００７０】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを接合した接合レンズである。
【００７１】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面ともに非球面である両凹レンズと、両凸レンズとを、物体側から配してなる。
【００７２】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【００７３】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズ」を、物体側から配してなる。
【００７４】
第５レンズ群Ｖは、両面共に非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを、物体側から配してなる。
【００７５】
実施例２のズームレンズのデータを以下に示す。
ｆ＝16.146〜29.486〜53.851 ＦNo＝3.6〜4.62〜5.77 ω＝42.9〜25.6〜14.5
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 43.11718 1.29999 1.84666 23.78
2 31.73933 5.57706 1.69680 55.53
3 190.09719 可変A
4 55.24695 0.97008 2.00100 29.13
5 10.53158 7.00758
6 -37.69153 0.80000 1.69350 53.18
7 39.79764 0.12000
8 35.75261 4.22772 1.84666 23.78
9 -27.02142 可変B
10 -22.16816 0.80000 1.60300 65.44
11 -68.86241 可変C
12 ∞（絞り） 1.45020
13 17.70983 4.99510 1.51633 64.06
14 -25.76032 0.10000
15 24.82196 3.73181 1.53172 48.84
16 -18.83887 1.44999 1.83400 37.16
17 19.93203 可変D
18 18.95445 5.30000 1.58913 61.15
19 -22.79198 0.10000
20 46.10650 0.80000 1.90366 31.32
21 16.80062 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.60
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.00
25 ∞ Bf 。
【００７６】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【００７７】
第6面
K=0
A4= -6.13912E-05
A6= 6.02764E-07
A8= -3.68927E-09
A10=-5.86282E-12
第7面
K=0
A4= -9.55771E-05
A6= 6.67024E-07
A8= -5.78157E-09
A10= 3.44512E-12
第13面
K=0
A4= -2.21195E-05
A6= -1.07672E-06
A8= 1.98544E-08
A10=-3.47093E-10
第14面
K=0
A4= 5.12674E-06
A6= -9.94310E-07
A8= 1.53589E-08
A10=-2.78900E-10
第18面
K= -1.2879
A4= -1.57778E-05
A6= -7.80973E-08
A8= -8.69905E-10
A10= 3.89552E-12
第19面
K= 0.98584
A4= 4.43195E-05
A6= 5.66872E-08
A8= -2.64609E-09
A10= 1.33387E-11 。
【００７８】
「可変量」
可変量のデータを表２に示す。
【００７９】
【表２】
【００８０】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝127.4
φ＝36.6
Disw＝-4.58％
Y'＝14.3
Fw＝16.146
Ft＝53.851
Fm：√(Fw×Ft）＝29.486 。
【００８１】
図６〜図８に、実施例２のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を、図２〜図４に倣って示す。
【００８２】
「実施例３」
実施例３は、図９に示したズームレンズである。
【００８３】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを接合させた接合レンズである。
【００８４】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面ともに非球面である両凹レンズと、両凸レンズを物体側から配してなる。
【００８５】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【００８６】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ」を、物体側から配してなる。
【００８７】
第５レンズ群Ｖは、両面ともに非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを物体側から配してなる。
【００８８】
実施例３のズームレンズのデータを以下に示す。
ｆ＝16.146〜29.487〜53.85 ＦNo＝3.62〜4.59〜5.67 ω＝42.8〜25.6〜14.5
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 44.83622 1.30000 1.84666 23.78
2 30.32788 5.80250 1.77250 49.60
3 152.20233 可変A
4 55.56877 0.97009 2.00100 29.13
5 10.85110 6.67902
6 -40.92454 0.80000
7 36.32245 0.65885
8 30.89732 4.44422 1.84666 23.78
9 -26.99833 可変B
10 -24.45877 0.80000 1.64850 53.02
11 -103.58339 可変C
12 ∞(絞り) 1.45008
13 16.52481 5.35383 1.51633 64.06
14 -25.99633 0.10000
15 23.78029 3.61747 1.51742 52.43
16 -22.01894 1.45000 1.83400 37.16
17 17.55937 可変D
18 19.88520 5.30000 1.58913 61.15
19 -22.74438 0.10000
20 53.58387 0.80000 1.90366 31.32
21 18.67841 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.60
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.00
25 ∞ Bf 。
【００８９】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【００９０】
第6面
K=0
A4= -8.18151E-06
A6= -2.01833E-07
A8= 2.53333E-09
A10=-1.29107E-11
第7面
K=0
A4= -3.23283E-05
A6= -1.88341E-07
A8= 1.96755E-09
A10=-1.43273E-11
第13面
K=0
A4= -3.22004E-05
A6= -9.60992E-07
A8= 1.55589E-08
A10=-2.82657E-10
第14面
K=0
A4= 3.53815E-06
A6= -8.66214E-07
A8= 1.17377E-08
A10=-2.24402E-10
第18面
K=-1.27337
A4= -1.58768E-05
A6= -1.86624E-07
A8= 6.94712E-10
A10=-5.97184E-12
第19面
K=0
A4= 3.31640E-05
A6=-1.06067E-07
A8=-6.29723E-10
A10=0 。
【００９１】
「可変量」
可変量のデータを表３に示す。
【００９２】
【表３】
【００９３】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝126.1
φ＝37
Disw＝-4.39％
Y'＝14.3
Fw＝16.146
Ft＝53.85
Fm：√(Fw×Ft）＝29.487 。
【００９４】
図１０〜図１２に順次、実施例３の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
【００９５】
「実施例４」
実施例４は、図１３に示したズームレンズである。
【００９６】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを接合した接合レンズである。
【００９７】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面ともに非球面である両凹レンズと、両凸レンズを物体側から配してなる。
【００９８】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【００９９】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ」を物体側から配してなる。
【０１００】
第５レンズ群Ｖは、両面ともに非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを物体側から配してなる。
【０１０１】
実施例４のズームレンズのデータを以下に示す。
ｆ＝16.195〜27.22〜45.75 ＦNo＝3.63〜4.95〜5.86 ω＝42.7〜27.8〜16.9
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 33.04630 1.30000 1.84666 23.78
2 24.61909 5.03061 1.69680 55.53
3 136.08670 可変A
4 66.82379 0.97000 2.00100 29.13
5 10.13620 6.58248
6 -27.08140 0.80000 1.69350 53.18
7 42.28382 0.10000
8 36.12687 4.06747 1.84666 23.78
9 -23.91703 可変B
10 -19.22723 0.80000 1.60300 65.44
11 -40.79376 可変C
12 ∞（絞り）1.45000
13 15.53437 3.73586 1.51633 64.06
14 -28.31772 0.10000
15 26.51545 3.96987 1.53172 48.84
16 -16.08335 1.45000 1.83400 37.16
17 21.49926 可変D
18 18.61811 5.28649 1.58913 61.15
19 -19.32644 0.10000
20 50.34422 0.82401 1.90366 31.32
21 15.67976 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.60
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.00
25 ∞ Bf 。
【０１０２】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【０１０３】
第6面
K=0
A4= -2.62797E-05
A6= 2.15039E-07
A8= 1.25881E-09
A10=-3.37339E-11
A12=-5.96466E-14
第7面
K=0
A4= -6.94415E-05
A6= 2.98647E-07
A8= -1.81245E-09
A10=-2.26671E-11
第13面
K=0
A4= -1.84404E-05
A6= -9.86481E-08
A8= 1.21421E-09
A10=-2.38227E-11
第14面
K=0
A4= 9.50545E-06
A6= 8.22895E-08
A8= -9.41319E-10
A10=-1.57178E-11
A12=0
第18面
K= -4.00213
A4= 5.35275E-06
A6= -6.14576E-08
A8= -3.35757E-09
A10= 3.63892E-11
第19面
K= -0.0203
A4= 4.11207E-05
A6= 6.45731E-08
A8= -4.12993E-09
A10= 4.1149E-11 。
【０１０４】
「可変量」
可変量のデータを表４に示す。
【０１０５】
【表４】
【０１０６】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝110.19
φ＝31
Disw＝-4.3％
Y'＝14.3
Fw＝16.195
Ft＝45.75
Fm：√(Fw×Ft）＝27.22 。
【０１０７】
図１４〜図１６に順次、実施例４のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
【０１０８】
「実施例５」
実施例５は、図１７に示したズームレンズである。
【０１０９】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを接合した接合レンズである。
【０１１０】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面ともに非球面である両凹レンズと、両凸レンズを物体側から配してなる。
【０１１１】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【０１１２】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ」を物体側から配してなる。
【０１１３】
第５レンズ群Ｖは、両面共に非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを物体側から配してなる。
【０１１４】
実施例５のズームレンズのデータを以下に示す。
ｆ＝16.146〜29.484〜53.843 ＦNo＝3.63〜4.64〜5.74 ω＝42.8〜25.5〜14.4
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 46.03179 1.30005 1.84666 23.78
2 31.22940 5.51888 1.77250 49.60
3 152.04501 可変A
4 51.07120 0.97002 2.00100 29.13
5 10.77721 6.63709
6 -42.16678 0.79999 1.77030 47.40
7 38.75553 0.96368
8 30.38725 4.33203 1.84666 23.78
9 -29.02408 可変B
10 -21.91807 0.80000 1.64850 53.02
11 -79.56447 可変C
12 ∞（絞り） 1.44994
13 18.62497 4.02774 1.51633 64.06
14 -25.81393 0.09995
15 20.81187 4.01271 1.51742 52.43
16 -19.74213 1.44999 1.83400 37.16
17 19.22015 可変D
18 20.95766 5.30002 1.58913 61.15
19 -22.01066 0.10001
20 42.36060 0.79999 1.90366 31.32
21 16.44550 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.60
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.00
25 ∞ Bf 。
【０１１５】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【０１１６】
第6面
K=0
A4= 5.52979E-05
A6= -1.46723E-06
A8= 1.40955E-08
A10=-5.75258E-11
第7面
K=0
A4= 3.02092E-05
A6= -1.53901E-06
A8= 1.44769E-08
A10=-6.26901E-11
第13面
K=0
A4= -8.40542E-06
A6= -4.37152E-07
A8= 1.03740E-08
A10=-2.45238E-10
第14面
K=0
A4= 2.47361E-05
A6= -6.21729E-07
A8= 1.37690E-08
A10=-2.72842E-10
第18面
K= -0.92674
A4= -1.83059E-05
A6= -3.30349E-08
A8= -2.28321E-09
A10=-6.15846E-13
第19面
K=0
A4= 3.19375E-05
A6= 3.31577E-08
A8= -2.88956E-09
A10= 0 。
【０１１７】
「可変量」
可変量のデータを表５に示す。
【０１１８】
【表５】
【０１１９】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝126.4
φ＝36.7
Disw＝-4.37％
Y'＝14.3
Fw＝16.146
Ft＝53.843
Fm：√(Fw×Ft）＝29.484 。
【０１２０】
図１８〜図２０に、実施例５のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
【０１２１】
「実施例６」
実施例６は、図２１に示したズームレンズである。
【０１２２】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを接合した接合レンズである。
【０１２３】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面とも非球面である両凹レンズと、両凸レンズを舞台側から配してなる。
【０１２４】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【０１２５】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ」を物体側から配してなる。
【０１２６】
第５レンズ群Ｖは、両面ともに非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを物体側から配してなる。
【０１２７】
実施例６のズームレンズのデータを以下に示す。
ｆ＝16.146〜29.486〜53.852 ＦNo＝3.62〜4.62〜5.77 ω＝42.9〜25.4〜14.4
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 52.97005 1.31000 1.84666 23.78
2 35.71101 5.48584 1.77250 49.60
3 189.65170 可変A
4 57.34337 0.95497 2.00100 29.13
5 11.09490 6.36289
6 -52.53144 0.80001 1.77030 47.40
7 36.40322 1.16039
8 30.42534 4.23829 1.84666 23.78
9 -30.42507 可変B
10 -22.85191 0.80000 1.64850 53.02
11 -92.38759 可変C
12 ∞（絞り） 1.40001
13 19.49107 3.32058 1.51633 64.06
14 -25.78639 0.11538
15 18.99577 4.01733 1.51742 52.43
16 -18.99577 1.40000 1.83400 37.16
17 18.99577 可変D
18 19.38104 5.59999 1.58913 61.15
19 -23.21203 0.10000
20 34.69037 0.80000 1.90366 31.32
21 14.67162 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.60
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.00
25 ∞ Bf 。
【０１２８】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【０１２９】
第6面
K=0
A4= 2.63554E-05
A6= -1.09237E-06
A8= 9.8447E-09
A10=-3.41409E-11
第7面
K=0
A4= 2.93738E-06
A6= -1.13624E-06
A8= 1.01043E-08
A10=-3.88306E-11
第13面
K=0
A4= 3.21402E-07
A6= -1.03872E-07
A8= 6.34622E-09
A10=-1.99948E-10
第14面
K=0
A4= 2.47699E-05
A6= -2.4115E-07
A8= 9.50458E-09
A10=-2.36136E-10
第18面
K= -0.57855
A4= -1.83484E-05
A6= -2.90044E-08
A8= -1.90061E-09
A10=-5.50054E-12
第19面
K= -0.09961
A4= 3.54974E-05
A6= 3.43435E-08
A8= -3.14805E-09
「可変量」
可変量のデータを表６に示す。
【０１３０】
【表６】
【０１３１】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝128.1
φ＝38.6
Disw＝-4.37％
Y'＝14.3
Fw＝16.146
Ft＝53.852
Fm：√(Fw×Ft）＝29.486 。
【０１３２】
図２２〜図２４に順次、実施例６の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
【０１３３】
「実施例７」
実施例７は、図２５に示したズームレンズである。
【０１３４】
第１レンズ群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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを接合した接合レンズである。
【０１３５】
第２レンズ群ＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両面ともに非球面である両凹レンズと、両凸レンズを物体側から配してなる。
【０１３６】
第３レンズ群ＩＩＩは、物体側に強い凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズである。
【０１３７】
第４レンズ群ＩＶは、両面共に非球面で物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、「両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ」を物体側から配してなる。
【０１３８】
第５レンズ群Ｖは、両面ともに非球面である両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを物体側から配してなる。
【０１３９】
実施例７のズームレンズのデータを以下に示す。
ｆ＝16.146〜29.487〜53.852 ＦNo＝3.61〜4.61〜5.76 ω＝42.9〜25.4〜14.4
面番号 Ｒ Ｄ Nd νd
1 53.02258 1.31000 1.84666 23.78
2 35.94362 5.46329 1.77250 49.60
3 188.67998 可変A
4 54.87412 0.95512 2.00100 29.13
5 10.79646 6.44587
6 -51.91885 0.80000 1.74320 49.29
7 40.63394 1.06371
8 31.38598 4.08243 1.84666 23.78
9 -31.38598 可変B
10 -23.00149 0.80000 1.65160 58.55
11 -97.40089 可変C
12 ∞（絞り） 1.39999
13 19.57334 3.29549 1.51633 64.06
14 -25.26589 0.10000
15 19.46405 3.89071 1.51742 52.43
16 -19.46405 1.40519 1.83400 37.16
17 19.46405 可変D
18 19.69818 5.60000 1.58913 61.15
19 -22.10614 0.10000
20 38.97349 0.80019 1.90366 31.32
21 15.14672 可変E
22 ∞ 0.70000 1.53770 66.60
23 ∞ 1.50000
24 ∞ 0.70000 1.50000 64.00
25 ∞ Bf 。
【０１４０】
「非球面データ」
非球面のデータを以下に挙げる。
【０１４１】
第6面
K=0
A4= 3.46877E-05
A6= -1.27443E-06
A8= 1.11921E-08
A10=-4.40045E-11
第7面
K=0
A4= 6.8617E-06
A6= -1.34447E-06
A8= 1.13537E-08
A10=-4.81564E-11
第13面
K=0
A4= -1.2513E-06
A6= -4.84014E-08
A8= 5.40686E-09
A10=-2.0620E-10
第14面
K=0
A4= 2.71708E-05
A6= -2.3373E-07
A8= 9.93932E-09
A10=-2.54318E-10
第18面
K= -0.65075
A4= -1.90482E-05
A6= -3.34777E-08
A8= -1.71693E-09
A10=-5.56274E-12
第19面
K= -0.20854
A4= 3.63343E-05
A6= 2.45318E-08
A8= -2.95008E-09 。
【０１４２】
「可変量」
可変量のデータを表７に示す。
【０１４３】
【表７】
【０１４４】
「条件における各量の値」
条件における各量の値は、以下の通りである。
Lt＝128.35
φ＝38.4
Disw＝-4.8％
Y'＝14.3
Fw＝16.146
Ft＝53.852
Fm：√(Fw×Ft）＝29.487 。
【０１４５】
図２６〜図２８に順次、実施例７の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
【０１４６】
上記実施例１〜７における条件（１）と（２）のパラメータの値を表８に示す。
【０１４７】
【表８】
【０１４８】
表８から明らかなように、実施例１〜７のズームレンズは、条件（１）、（２）を満足する。
実施例１〜７とも、レンズ有効径：φが最大であるのは、第１レンズ群の最も物体側のレンズである。
なお、上記実施例１〜７のズームレンズにおいて、フォーカシングは第３レンズ群ＩＩＩのみの移動により行なうが、無限遠物体への合焦状態から近距離物体へのフォーカシングは、第３レンズ群ＩＩＩを物体側へ移動させて行なう。
【符号の説明】
【０１４９】
Ｉ 第１レンズ群
ＩＩ 第２レンズ群
ＩＩＩ 第３レンズ群
Ｓ 開口絞り
ＩＶ 第４レンズ群
Ｖ 第５レンズ群
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５０】
【特許文献１】特許３７１６４１８号
【特許文献２】特許４４０１４５１号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群を配し、第３レンズ群と第４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、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レンズ群の間隔が増大し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が減少し、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が減少するように全レンズ群が移動し、フォーカシングを第３レンズ群のみの変位で行うズームレンズであって、
第３レンズ群は１枚の負レンズからなり、上記開口絞りの物体側と像側にそれぞれ、非球面を少なくとも１面有し、
望遠端における光学全長：Lt、広角端における最大歪曲収差：Disw、像高：Y'、広角端における全系の焦点距離：Fw、望遠端における全系の焦点距離：Ft、上記FwおよびFtの幾何平均：Fm｛＝√(Fw×Ft）｝、レンズの最大有効径：φが、条件：
(1) 0.01＜｜(Lt×Disw)/(Y'×Fm)｜＜0.02
(2) 0.001＜｜(φ×Disw)/(Y'×Fm)｜＜0.01
を満足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、
第２レンズ群、第４レンズ群、及び第５レンズ群に非球面を有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。
【請求項４】
請求項３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。
【請求項５】
請求項４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。
【請求項１】
光軸に沿って物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群を配し、第３レンズ群と第４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、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レンズ群の間隔が増大し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が減少し、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が減少するように全レンズ群が移動し、フォーカシングを第３レンズ群のみの変位で行うズームレンズであって、
第３レンズ群は１枚の負レンズからなり、上記開口絞りの物体側と像側にそれぞれ、非球面を少なくとも１面有し、
望遠端における光学全長：Lt、広角端における最大歪曲収差：Disw、像高：Y'、広角端における全系の焦点距離：Fw、望遠端における全系の焦点距離：Ft、上記FwおよびFtの幾何平均：Fm｛＝√(Fw×Ft）｝、レンズの最大有効径：φが、条件：
(1) 0.01＜｜(Lt×Disw)/(Y'×Fm)｜＜0.02
(2) 0.001＜｜(φ×Disw)/(Y'×Fm)｜＜0.01
を満足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、
第２レンズ群、第４レンズ群、及び第５レンズ群に非球面を有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。
【請求項４】
請求項３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。
【請求項５】
請求項４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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２０１３−１１４２０４（Ｐ２０１３−１１４２０４Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６２５１２（Ｐ２０１１−２６２５１２）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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