JP2005070345A - ズームレンズ及びこれを備えるカメラ、携帯情報端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正負正正正の5群以上の構成を用いることにより、広画角からのズームレンズでありながら、小型で明るく、レンズ枚数の少ない低コストなズームレンズ及びこれを備えるカメラ、携帯情報端末装置を提供すること。
【解決手段】物体側より順に、正の焦点距離を持つ第１群Ｉと、負の焦点距離を持つ第2群IIと、正の焦点距離を持つ第３群IIIと、正の焦点距離を持つ第４群IVと、正の焦点距離を持つ第５群Vを有するとともに、第３群IIIの物体側に絞りSを有しており、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群II、第４群IV、第５群Vが移動するズームレンズ４において、
第１群Iが３枚構成で、少なくとも１枚の正レンズに以下に示すアッベ数の硝材が使われていることを特徴とするズームレンズ。
νd ＞ 50
【選択図】 図４

Description

本発明は、複数組のレンズ群を光軸方向へ個別に進退させることにより焦点距離を異ならせるようにしたズームレンズ及びこれを備えるカメラ、携帯情報端末装置に関するものである。

近年、レンズ一体型のデジタルカメラ用撮影レンズとして、62度程度の画角からの3倍ズームレンズが主流である。これは、画角や変倍比をこの程度に抑えることにより、撮影レンズの前玉径やレンズ全長をコンパクトにすることができるからである。

しかしながら、銀塩カメラ用撮影レンズにおいて、標準として使用されている撮影レンズが74度程度の画角からの3〜5倍程度の変倍比を有するズームレンズであることから、デジタルカメラ用撮影レンズにも銀塩カメラ用撮影レンズと同様あるいはそれ以上のスペックを持った、広画角で高変倍なズームレンズが要求されている。

物体側から順に、正負正正正群からなるズームレンズとしては従来から種々の提案がある。次の（１）〜（５）は、従来のズームレンズの一例を示したものである。
（１）古くは、64度程度の画角からの3倍程度の変倍比を有するズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
（２）また、70度程度の画角から11倍以上の変倍比を有するズームレンズも知られている（例えば、特許文献２参照）。
（３）更に、74度程度の画角から10倍程度の変倍比を有ると共に、Fナンバーが4.1からのズームレンズも知られている（例えば、特許文献３参照）。
（４）更に、74度程度の画角から10倍程度の変倍比を有すると共に、変倍時に第3レンズ群と第4レンズ群がほとんど近づくことのないズームレンズも知られている（例えば、特許文献３参照）。
（５）また、64度程度の画角から変倍比5倍程度を有すると共に、レンズ枚数も10枚程度と少ないズームレンズも知られている（例えば、特許文献５参照）。
特開昭57−195213号公報 特許第3352804号公報 特開平10−161028号公報 特開2002-098893号公報 特開2002-156581号公報

しかしながら、（１）のズームレンズでは、レンズ枚数が18枚以上と多く、又、64度程度の画角から3倍程度の変倍比までしかカバーしていないものであった。

また、上述した（２）のズームレンズでは、変倍時に第1レンズ群、第3レンズ群、及び第5レンズ群が固定されており、レンズ枚数が11枚と少ないものの、どちらかと言うとビデオカメラ用程度のレンズ性能しか有しておらず、ここに開示された構成と屈折力配置のまま300万〜500万画素の撮像素子に対応した解像力を達成することは困難である。

更に、上述した（３）のズームレンズは、74度程度の画角からで10倍以上の変倍比を有しているものの、Fナンバーが4.1からと暗いものもあった。

また、上述した（４）のズームレンズでは、変倍時に第3レンズ群と第4レンズ群がほとんど近づくことが無く、正負正正の構成と変化が無いため、正負正正正の構成の優位性を活かしきれていない。

また、上述した（５）のズームレンズでは、レンズ枚数も10枚程度と少ないものの、広画角化の余地を残している。

そこで、本発明は、正負正正正の5群以上の構成を用いることにより、広画角からのズームレンズでありながら、小型で明るく、レンズ枚数の少ない低コストなズームレンズ及びこれを備えるカメラ、携帯情報端末装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、請求項１の発明は、本発明の請求項1から9に記載のズームレンズは、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群、負屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群、正屈折力の第４レンズ群、及び、正屈折力の第５レンズ群で構成され、さらにそれぞれ以下のような特徴を持つものである。

この構成に加えて、請求項1記載のズームレンズは、更に第３群の物体側に絞りを有しており、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群、第４群、第５群が移動し、第１群が３枚構成で、少なくとも１枚の正レンズに以下に示すアッベ数の硝材が使われていることを特徴とする。
νd ＞ 50

また、請求項２に記載の発明のズームレンズは、第１群が物体側から順に負レンズと正レンズの接合レンズと正レンズの３枚構成であることを特徴とする。

更に、請求項３に記載の発明のズームレンズは、第２群の最も物体側のレンズすなわち第４レンズが以下に示すアッベ数の硝材であることを特徴とする。
νd ＜ 45

また、請求項４に記載の発明のズームレンズは、請求項１に記載のズームレンズにおいて、第２群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５に記載のズームレンズは、第４群に接合レンズが含まれていることを特徴とする。

更に、請求項６に記載の発明のズームレンズは、第４群の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明のズームレンズは、請求項１に記載のズームレンズにおいて、フォーカシングを第５群で行うことを特徴とする。

請求項８に記載の発明のズームレンズは、請求項１に記載のズームレンズにおいて、第２群の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有するカメラとしたことを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項８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携帯情報端末装置としたことを特徴とする。

以上説明したように請求項１に記載の発明のズームレンズによれば、正負正正正の5群以上の構成を用いることにより、広画角でありながら、小型で明るく、レンズ枚数を少なくして低コストを実現できる。

また、請求項２ないし請求項３に記載の発明によれば、主として倍率色収差を良好に補正した高変倍比のズームレンズを提供することができる。

更に、請求項４に記載の発明によれば、十分に小型でありながら広角で高変倍比で高性能なズームレンズを提供することができる。

また、請求項５の発明によれば、色収差補正と高次収差補正に効果があり、偏心による性能劣化も抑制できる。

また、請求項６に変倍時に発生する像面湾曲を始めとした諸収差を補正できる。このため、このズームレンズを用いることで、より高画質なカメラ（携帯情報端末装置）を実現することができる。

請求項７に記載の発明によれば、第5群を少ない枚数で構成して軽量化を図り、フォーカス群として使用することで、合焦速度を向上することができる。

また、請求項８に記載の発明によれば、広角側での歪曲収差、像面湾曲、非点収差を効率良く補正することが可能となる。

さらに、請求項９に記載の発明によれば、十分に小型、高変倍でありながら高性能である。この結果、小型、高変倍で高性能なカメラを提供することができるので、ユーザは携帯性に優れたカメラで高画質な画像を撮影することができる。

また、請求項１０に記載の発明によれば、十分に小型、高変倍でありながら高性能である。この結果、小型、高変倍で高画質のカメラを提供することができるので、ユーザは携帯性に優れた携帯情報端末装置で高画質な画像を撮影し、その画像を外部へ送信したりすることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[構成]
図１，図２はこの発明の電子撮像装置（電子撮影カメラ）を示したものである。尚、この発明の電子撮像装置としては、例えばデジタルカメラやビデオカメラ等の電子撮像手段を用いたカメラを挙げることができる。

図１，図２において、１は装置本体としてのカメラボディ、２はカメラボディ１の左右方向中央部より左側の上部に設けられたファインダである。

また、図１，図２において、３はカメラボディ１の前面１ａの左右方向中央部より右側に設けられたフラッシュ、４は複数のレンズ群からなり各レンズ群の間隔を変化させることにより変倍を行う撮影レンズとしてのズームレンズ、４ａはズームレンズ４の鏡胴である。

また、図１〜図３において、５はカメラボディ１の上面１ｂに設けられた電源スイッチ、６はカメラボディ１の上面１ｂに設けられたシャッターボタンである。

更に、図３において、７はカメラボディ１の背面１ｃに設けられたスライド式のズームレバーである。このズームレバー７は、矢印８で示したように左右方向にスライド操作することにより、短焦点Ｗ（Wide）と長焦点Ｔ(Tele)との間でスライドするようになっている。更に、カメラボディ１の背面１ｃには、液晶モニタ（表示装置）９，複数の操作ボタン１０が設けられている。

また、カメラボディ１の側面１ｄにはカードスロット１１が設けられている。このカードスロット１１は、メモリカードや通信カード等を利用できる汎用のスロットとして設けられている。そして、図３では、メモリカードであるメモリ（半導体メモリ）１２がカードスロット１１に挿入されている。

また、液晶モニタ（表示装置）９は、図４（ａ）に示したように中央演算装置を有する演算制御回路（制御装置）１３により作動制御されるようになっている。この演算制御回路１３には、スライドレバー７で操作されるスイッチ７ａ，電源スイッチ５，複数の操作ボタン１０が接続されている。

また、演算制御回路１３には、カードスロット１１に着脱可能に挿入されたメモリ（半導体メモリ）１２が接続されている。しかも、シャッターボタン６で操作されるスイッチ６ａ，６ｂが演算制御回路１３に接続されている。このシャッターボタン６を半押しするとスイッチ６ａがＯＮして、演算制御回路１３はフォーカシング制御をするようになっている。また、シャッターボタン６を全押しすると演算制御回路１３はスイッチ６ｂがＯＮして、演算制御回路１３は撮影を実行する。この構成には周知の構成が採用されるので、その詳細な説明は省略する。

更に、演算制御回路１３は、パルスモータ或いは超音波モータ等の駆動装置１４によりズームレンズ４の鏡胴４ａを伸縮させるようになっている。

また、カメラボディ１内には、ズームレンズ４により導かれる光束により被写体像を結像させるＣＣＤ等の撮像素子１５が配設されている。この撮像素子１５は、ズームレンズ４によって形成された光学像を電気信号に変換するものである。

この撮像素子１５から出力される電気信号は信号処理装置１６及び画像処理装置１７を介して演算制御回路１３に入力されるようになっている。そして、演算制御回路１３は、画像処理装置１７から出力される画像信号を液晶モニタ９に映し出すようになっている。
＜ズームレンズ４＞
また、ズームレンズ４は、図５に示したように物体側より順に、正の焦点距離を持つ第１群（第１レンズ群）Ｉと、負の焦点距離を持つ第2群（第２レンズ群）IIと、絞りSと、正の焦点距離を持つ第３群（第３レンズ群）IIIと、正の焦点距離を持つ第４群（第４レンズ群）IVと、正の焦点距離を持つ第５群（第５レンズ群）Ｖと、フィルタＦ及びカバーガラスＣＧを有する。

この絞りＳは第３群IIIの物体側に配設されている。尚、図５において、ｄ１は第１群Ｉと第２群IIとの間の間隔、ｄ２は第２群IIと絞りＳとの間の間隔、ｄ３は第３群IIIと第４群IVとの間の間隔、ｄ４は第４群IVと第５群Vとの間の間隔、ｄ５は第５群VとフィルタFとの間の間隔である。

また、ズームレンズ４は、図５の短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群II、第４群IV、第５群Vが矢印１８〜２０で示したように光軸方向に移動変化して、間隔ｄ１〜ｄ５が変化するようになっている。この際、第１群I及び第３群IIIは光軸方向に移動しないようになっている。

第１群Iは、物体側から順に配設された３枚の第１〜第３レンズＬ１〜Ｌ３を有する。第１レンズＬ１には負レンズが用いられ、第２，第３レンズＬ２，Ｌ３には正レンズが用いられている。この第１レンズＬ１と第２レンズＬ２は互いに接合されて接合レンズを構成している。また、正レンズである第２，第３レンズＬ２，Ｌ３の少なくとも１枚に以下に示すアッベ数の硝材が使われている。
νd ＞ 50

第２群IIは、物体側から順に配設された３枚の第４〜第６レンズＬ４〜Ｌ６を有する。この第４，第５レンズＬ４，Ｌ５には負レンズが用いられ、第６レンズＬ６には正レンズが用いられている。また、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６は互いに接合されて接合レンズを構成している。

しかも、第２群IIの最も物体側のレンズすなわち第４レンズＬ４が以下に示すアッベ数の硝材である。
νd ＜ 45

更に、第３群IIIは、１枚の第７レンズＬ７を有する。この第７レンズＬ７には正レンズが用いられている。

第４群IVは、物体側から順に配設された４枚の第８〜第１１レンズＬ８〜Ｌ１１を有する。この第８，第９レンズＬ８，Ｌ９には正レンズが用いられ、第１０，第１１レンズＬ１０，１１には負レンズが用いられている。また、第１０レンズＬ１０と第１１レンズＬ１１は互いに接合されて接合レンズを構成している。

第５群Ｖは、１枚の第１２レンズＬ１２を有する。この第１２レンズＬ１２には正レンズが用いられている。

また、第３レンズＬ３，第４レンズＬ４，第７レンズＬ７，第８レンズＬ８及び第１２レンズＬ１２の物体側の面には、それぞれ透明な樹脂層Ｂ１〜Ｂ５が設けられている。この樹脂層Ｂ１〜Ｂ５の物体側の面Ｒ４，Ｒ７，Ｒ１４，Ｒ１７，Ｒ２５は非球面となっている。これにより、第２群IIの最も物体側の面及び第４群ＩＶの最も物体側の面が非球面となっている。また、第９レンズＬ９の像側の面Ｒ２１も非球面に形成されている。
[作用]
以下、この様な構成の電子撮像装置の作用を説明する。

電源スイッチ５がオフしているときには撮影レンズ４は図１に示すように沈胴状態にある。通常は、この状態でカメラを携帯するようになっている。また、ユーザが電源スイッチ５を操作して電源を入れると、図２に示すように鏡胴４ａが繰り出される。この際、鏡胴４ａの内部でズームレンズ４の各群は図５に示したように短焦点端の配置となっている。

このとき、鏡胴４ａの内部でズームレンズ４の各群I〜Ｖは例えば短焦点端の配置となっており、ズームレバー６を長焦点側に操作することで各群II,IＶ，Ｖの配置が矢印１８，１９，２０で示したように変化し、ズームレンズ４を長焦点端への変倍を行うことができる。尚、ファインダ２も撮影レンズの画角の変化に連動して変倍する。また、この際、第１群I及び第３群IIIは光軸方向に移動しない。

そして、ズームレンズ４は、被写体からの光を撮像素子１４に案内して、撮像素子１４に被写体像を結像させる。

この被写体像は撮像素子（エリアセンサ）１５によって電気信号（画像信号）に変換されて出力される。この撮像素子１４からの出力は中央演算装置を有する演算制御回路１３の制御を受ける信号処理装置１６によってデジタル化された画像情報に変換処理される。そして、信号処理装置１６によってデジタル化された画像情報は、演算制御回路１３の制御を受ける画像処理装置１７において所定の画像処理を受けた後、撮影前の被写体の画像を液晶モニタ９にリアルタイムで表示（映し出）させる。

この状態で、シャッタボタン６を半押しするとスイッチ６ａがＯＮして、被写体に対するズームレンズ４のフォーカシングがなされる。即ち、演算制御回路１３は、シャッタボタン６が半押しされてスイッチ６ａがＯＮさせられると、駆動装置１４を作動制御して、第５群Ｖを光軸方向に移動制御して、フォーカシングを行わせる。また、これに伴って演算制御回路１３は、ホワイトバランス・露出の決定を行う。この際、撮像素子１５に到達する光量をコントロールするため、絞りの変更やNDフィルタの挿脱がなされる場合もある。これにより、ピントの合った被写体像がズームレンズ４を介して撮像素子１４に結像され、液晶モニタ９に被写体像が映し出される。

そして、シャッタボタン６をさらに押し込むと（全押しすると）スイッチ６ｂがＯＮさせられて撮影がなされる。即ち、演算制御回路１３は、シャッタボタン６が全押しされると、液晶モニタ９に映し出している被写体像をメモリ１２に記録させる。

また、図３のカードスロット１１に通信カード１２ａを挿入して、図４（ｂ）の如く通信カード１２ａを演算制御回路１３に接続した場合には、撮影した被写体像を通信により外部へ送信することができる。この場合には、図１〜図３に示した電子撮像装置が携帯端末装置となる。

以下に、図５に示したズームレンズ４の具体的な数値実施例を示す。

実施例の収差は十分に補正されており、300万画素〜500万画素の撮像素子（受光素子）１５に対応することが可能となっている。本発明のようにズームレンズ４を構成することで、十分な広画角化,高変倍比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、実施例より明らかである。

実施例における記号の意味は以下の通りである。
f ：全系の焦点距離
F ：Fナンバ
ω ：半画角
R ：曲率半径
D ：面間隔
N_d ：屈折率
νd ：アッベ数
K ：非球面の円錐定数
A₄ ：4次の非球面係数
A₆ ：6次の非球面係数
A₈ ：8次の非球面係数
A₁₀ ：10次の非球面係数
ただし，ここで用いられる非球面は，近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をC，光軸からの高さをHとするとき，以下の式で定義される．

数値実施例１

この表１において、面番号はズームレンズ４の第１レンズＬ１の物体側の面からカバーガラスＣＧの像側の面までを順に示したものである。

また、上述したように第３レンズＬ３，第４レンズＬ４，第７レンズＬ７，第８レンズＬ８及び第１２レンズＬ１２は、物体側の面に透明な樹脂層Ｂ１〜Ｂ５をそれぞれ有している。この樹脂層Ｂ１〜Ｂ５は、表１では面番号４，７，１４，１７，２５にそれぞれ対応し、表２で示したように物体側の面が非球面となっている。

また、表１のＲは、面番号の順に各レンズＬ１〜Ｌ６、絞りＳ，樹脂層Ｂ３〜レンズ１２、フィルタＦ及びカバーガラスＣＧ等の曲率を示す。

更に、表１の間隔Ｄは、第１レンズＬ１の物体側の面と像側の面との間隔が面番号１に対応している。そして、面番号の順に各レンズＬ１〜Ｌ６、絞りＳ，樹脂層Ｂ３〜レンズ１２、フィルタＦ及びカバーガラスＣＧ等の面間の間隔となっている。

この数値実施例1の様なレンズ構成では、図６〜図８の収差が得られた。ここで、図６は数値実施例1のズームレンズの短焦点端（広角）における収差曲線図、図７は数値実施例1のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図（絞り径は短焦点端と同一）、図８は数値実施例1のズームレンズの長焦点端（望遠）における収差曲線図である。

以下に、図５に示したズームレンズ４の具体的な他の数値実施例を示す。

実施例の収差は十分に補正されており、300万画素〜500万画素の撮像素子（受光素子）に対応することが可能となっている。本発明のようにズームレンズ４を構成することで、十分な広画角化,高変倍比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、実施例より明らかである。
数値実施例２

この数値実施例２の様なレンズ構成では、図９〜図１１の収差が得られた。ここで、図９は数値実施例1のズームレンズの短焦点端（広角）における収差曲線図、図１０は数値実施例1のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図（絞り径は短焦点端と同一）、図１１は数値実施例1のズームレンズの長焦点端（望遠）における収差曲線図である。

以下に、図５に示したズームレンズ４の具体的な更に他の数値実施例を示す。

実施例の収差は十分に補正されており、300万画素〜500万画素の撮像素子（受光素子）１５に対応することが可能となっている。本発明のようにズームレンズ４を構成することで、十分な広画角化,高変倍比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、実施例より明らかである。
数値実施例３

この数値実施例３の様なレンズ構成では、図１２〜図１４の収差が得られた。ここで、図１２は数値実施例1のズームレンズの短焦点端（広角）における収差曲線図、図１３は数値実施例1のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図（絞り径は短焦点端と同一）、図１４は数値実施例1のズームレンズの長焦点端（望遠）における収差曲線図である。
（変形例１）
図１５は、この発明に係るズームレンズ４の変形例を示したものである。

このズームレンズ４は、図１５に示したように物体側より順に、正の焦点距離を持つ第１群（第１レンズ群）Ｉと、負の焦点距離を持つ第2群（第２レンズ群）IIと、絞りSと、正の焦点距離を持つ第３群（第３レンズ群）IIIと、正の焦点距離を持つ第４群（第４レンズ群）IVと、正の焦点距離を持つ第５群（第５レンズ群）Ｖと、フィルタＦ及びカバーガラスＣＧを有する。

この絞りＳは第３群IIIの物体側に配設されている。尚、図１５において、ｄ１は第１群Ｉと第２群IIとの間の間隔、ｄ２は第２群IIと絞りＳとの間の間隔、ｄ３は第３群IIIと第４群IVとの間の間隔、ｄ４は第４群IVと第５群Vとの間の間隔、ｄ５は第５群VとフィルタFとの間の間隔である。

また、ズームレンズ４は、図１５の短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群II、第４群IV、第５群Vが矢印１８〜２０で示したように光軸方向に移動変化して、間隔ｄ１〜ｄ５が変化するようになっている。この際、第１群I及び第３群IIIは光軸方向に移動しないようになっている。

第１群Iは、物体側から順に配設された３枚の第１〜第３レンズＬ１〜Ｌ３を有する。第１１レンズＬ１１には負レンズが用いられ、第２，第３レンズＬ２，Ｌ３には正レンズが用いられている。この第１レンズＬ１と第２レンズＬ２は互いに接合されて接合レンズを構成している。また、正レンズである第２，第３レンズＬ２，Ｌ３の少なくとも１枚に以下に示すアッベ数の硝材が使われている。
νd ＞ 50

第２群IIは、物体側から順に配設された３枚の第４〜第６レンズＬ４〜Ｌ６を有する。この第４，第５レンズＬ４，Ｌ５には負レンズが用いられ、第６レンズＬ６には正レンズが用いられている。また、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６は互いに接合されて接合レンズを構成している。

また、第４レンズＬ４の物体側の面Ｒ６及び像側の面Ｒ７は非球面に形成されている。これにより、第２群ＩＩの最も物体側の面は非球面となっている。

しかも、第２群IIの最も物体側のレンズすなわち第４レンズＬ４が以下に示すアッベ数の硝材である。
νd ＜ 45

第３群IIIは、１枚の第７レンズＬ７を有する。この第７レンズＬ７には負レンズが用いられている。この第７レンズＬ７の物体側の面Ｒ１２は非球面に形成されている。

また、第４群IVは、上述した実施例と同様に物体側から順に配設された４枚の第８〜第１１レンズＬ８〜Ｌ１１を有する。この第８レンズＬ８には正レンズが用いられ、第９レンズＬ９には負レンズが用いられ、第１０レンズＬ１０には正レンズが用いられ、第１１レンズＬ１１には負レンズが用いられている。また、第９レンズＬ９と第１０レンズＬ１０は互いに接合され、第１０レンズＬ１０と第１１レンズＬ１１は互いに接合されて接合レンズを構成している。

しかも、第８レンズＬ８の物体側の面Ｒ１４は非球面に形成されている。これにより、第４群IVの最も物体側の面は非球面となっている。

更に、第５群Vは、１枚の第１２レンズＬ１２を有する。この第１２レンズＬ１２には負レンズが用いられている。この第１２レンズＬ１２の物体側の面Ｒ２０は非球面に形成されている。

この様なレンズ構成のズームレンズ４のズーム動作は上述した図５のズームレンズ４と同じである。

以下に、図１５に示したズームレンズ４の具体的な数値実施例を示す。

実施例の収差は十分に補正されており、300万画素〜500万画素の撮像素子（受光素子）１５に対応することが可能となっている。本発明のようにズームレンズ４を構成することで、十分な広画角化,高変倍比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、実施例より明らかである。
数値実施例４

この数値実施例４の様なレンズ構成では、図１６〜図１８の収差が得られた。ここで、図１６は数値実施例1のズームレンズの短焦点端（広角）における収差曲線図、図１８は数値実施例1のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図（絞り径は短焦点端と同一）、図１９は数値実施例1のズームレンズの長焦点端（望遠）における収差曲線図である。
（変形例２）
また、上述した実施例の携帯端末としての電子撮像装置では、図３の如くメモリカードや通信カード等を利用できる汎用のスロット１１をカメラボディ１の側面１ｄに設けた例を示したが、必ずしもこれに限定されるものではない。

例えば、図１９に示したように、メモリカード１２の為のメモリカードスロット２１及び通信カード１２ａのための通信カードスロット２２をカメラボディ１の側面１ｄに設けた構成としても良い。

この専用のカードスロット２１，２２を有する電子撮像装置では、図２０に示したようにメモリカード１２及び通信カード１２ａが演算制御回路１３に接続される。

そして、演算制御回路１３は、複数の操作ボタン１０のいずれかの操作により、メモリカード１２に記憶させて蓄積した被写体像を読み出して、この読み出した被写体像を通信カード１２ａにより外部に通信することができるようになっている。

以上説明したように、この発明の実施の形態における νd ＞ 50は、変倍比の大きな本ズームレンズにおいて発生する倍率の色収差を良好に補正するための条件式である。この条件式の範囲外では倍率の色収差が大きくなり、CCD（撮像素子）である撮像素子１５の画素をまたがって結像することになり、画像に悪影響を与える。

また、第１群Ｉを物体側から順に負レンズ（第１レンズＬ１）と正レンズ（第２レンズＬ２）の接合レンズと正レンズ（第３レンズＬ３）の３枚構成とすることで、変倍比の大きな本ズームレンズにおいても望遠側での球面収差を良好に補正できる。同時に倍率の色収差の補正も容易になる。

更に、νd ＜ 45は、変倍比の大きな本ズームレンズにおいて発生する倍率の色収差を良好に補正するための条件式である。この条件式の範囲外では、倍率の色収差が大きくなり、CCDである撮像素子１５の画素をまたがって結像することになり、画像に悪影響を与える。

また、条件式νd ＜ 45を有するズームレンズにおいて第２群IIの最も物体側の面（第４レンズＬ４の物体側の面）を非球面とすることにより、広角側での歪曲収差、像面湾曲、非点収差を効率良く補正することが可能となる。この場合、歪曲収差、像面湾曲、非点収差等の諸収差の補正は、光軸外から入射する光線束の主光線が光軸から大きく離れて通過する面を非球面化することにより光線経路を効果的に操作することが可能となる。

また、第4群中IVに少なくとも1つの接合レンズ（第１０レンズＬ１０と第１１レンズＬ１１との接合による接合レンズ）を配置することで、色収差補正と高次収差の補正に効果があり、偏心による性能劣化も抑制できる。

また、第４群IVの最も物体側の面（第８レンズＬ８の物体側の面）を非球面としている。この非球面は、変倍時に発生する像面湾曲を始めとした諸収差の補正の役割を担っている。

また、フォーカシングを第５群Vで行うようにしている。これは、主に電子撮像素子を結像面の対象としているため、結像面に入射する光線は平行光であることが望ましいからである。しかも、結像面付近に正の屈折力を有する第5レンズ群Vを配置することにより、結像面に入射する光線を平行光とする条件は容易に達成される。

さらに第5レンズ群Vは全体の収差を整える役割を担っている。この第5群Vを少ない枚数で構成して軽量化を図り、フォーカス群として使用することで、合焦速度を向上することができる。この際、無限遠から近距離まで、少ないレンズ枚数で良好な撮影性能を得るために、この合焦群に少なくとも1面の非球面を用いることによって、収差補正の自由度を上げることができ、望ましい。

また、条件式νd ＞ 50を有するズームレンズにおいて第２群IIの最も物体側の面（第４レンズＬ４の物体側の面）を非球面とすることにより、広角側での歪曲収差、像面湾曲、非点収差を効率良く補正することが可能となる。この場合、歪曲収差、像面湾曲、非点収差等の諸収差の補正は、光軸外から入射する光線束の主光線が光軸から大きく離れて通過する面を非球面化することにより光線経路を効果的に操作することが可能となる。

また、カメラ（携帯情報端末）は、撮影レンズ（ズームレンズ）と撮像素子（エリアセンサ）１５を有し、撮影レンズによって形成される撮影対象物の像を撮像素子１５上によって読み取るように構成されている。この撮影レンズとしては、上述したズームレンズ４を用いる。

撮像素子１５からの出力は中央演算装置（演算制御回路１３）の制御を受ける信号処理装置１６によって処理され、デジタル情報に変換される。信号処理装置１６によってデジタル化された画像情報は、中央演算装置の制御を受ける画像処理装置１７において所定の画像処理を受けた後、半導体メモリ（メモリカード１２）に記録される。液晶モニタ９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（メモリカード１２）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（メモリカード１２）に記録した画像は通信カード１２ａ等を使用して外部へ送信することも可能である。

撮影レンズ（ズームレンズ４）の鏡胴４ａはカメラの携帯時には図１に示すように沈胴状態にあり、ユーザが電源スイッチ５を操作して電源を入れると、図２に示すように鏡胴４ａが繰り出される。このとき、鏡胴４ａの内部でズームレンズ４の各群Ｉ〜Ｖは例えば短焦点端の配置となっており、ズームレバー７を操作することで各群Ｉ〜Ｖ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３も撮影レンズの画角の変化に連動して変倍する。

シャッタボタン６の半押しによりフォーカシングがなされる。ズームレンズ４において、フォーカシングは第５群Ｖの移動、もしくは、撮像素子１５の移動によって行うことができる。シャッタボタン６をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は既述の処理がなされる。

半導体メモリ（メモリカード１２）に記録した画像を液晶モニタ９に表示したり、通信カード１２ａ等を使用して外部へ送信する際は、複数の操作ボタン１０のいずれかを使用して行う。半導体メモリ（メモリカード１２）および通信カード１２ａ等は、それぞれ専用（２１，２２）または汎用のスロット（１１）に挿入して使用される。

以上に説明したようなカメラ（携帯情報端末装置）には、数値実施例１〜数値実施例４のズームレンズ４を撮影レンズとして使用することができる。しかも、このズームレンズ４は、高性能であり、300万〜500万画素の撮像素子に対応した解像力を有する。このため、このズームレンズ４を用いることで、300万画素〜500万画素クラスの撮像素子１５を使用した高画質で小型のカメラ（携帯情報端末装置）を実現できる。

なお、全てのレンズ材質として、化学的に安定で鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラスを使用しているため、材料のリサイクル化が可能で、加工時の廃液による水質汚染の無い地球環境保全が可能となる。

図1はこの発明に係るズームレンズを備えるカメラを斜め前側から見た斜視図である。 図１のズームレンズの鏡胴が前側に伸張した状態の斜視図である。 図１のカメラを背面側から見た斜視図である。 （ａ）は図３に示したカメラの汎用のカードスロットにメモリカードを挿入したときの制御回路図、（ｂ）は図３に示したカメラの汎用のカードスロットに通信カードを挿入したときの制御回路図である。 図１，２に示したズームレンズの光学系を示す説明図である。 図６は数値実施例1のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。 図７は数値実施例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８は数値実施例1のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。 図９は数値実施例２のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。 図１０は数値実施例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１１は数値実施例２のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。 図１２は数値実施例３のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。 図１３は数値実施例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１４は数値実施例３のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。 図1５はこの発明に係るズームレンズの他の例を示す光学系の説明図である。 図１６は数値実施例４のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。 図１７は数値実施例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１８は数値実施例４のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。 図1はこの発明に係るズームレンズを備えるカメラの他の例を示す斜視図である。 図１９のカメラの制御回路図である。

符号の説明

I…第１群（第１レンズ群）
II…第２群（第２レンズ群）
III…第３群（第３レンズ群）
IV…第４群（第４レンズ群）
V…第５群（第５レンズ群）

Claims (10)

1. 物体側より順に、正の焦点距離を持つ第１群と、負の焦点距離を持つ第2群と、正の焦点距離を持つ第３群と、正の焦点距離を持つ第４群と、正の焦点距離を持つ第５群を有するとともに、第３群の物体側に絞りを有しており、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群、第４群、第５群が移動するズームレンズにおいて、
   第１群が３枚構成で、少なくとも１枚の正レンズに以下に示すアッベ数の硝材が使われていることを特徴とするズームレンズ。
   νd ＞ 50
2. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、
   第１群が、物体側から順に負レンズと正レンズの接合レンズと正レンズの３枚構成であることを特徴とするズームレンズ。
3. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、
   第２群の最も物体側のレンズすなわち第４レンズが以下に示すアッベ数の硝材であることを特徴とするズームレンズ。
   νd ＜ 45
4. 請求項３に記載のズームレンズにおいて、第２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。
5. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、第４群に接合レンズが含まれていることを特徴とするズームレンズ。
6. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、第４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。
7. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、フォーカシングを第５群で行うことを特徴とするズームレンズ。
8. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、第２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。
9. 請求項１から請求項８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。
10. 請求項１から請求項８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。
    

Images