JP2004013130A - ズームレンズ、カメラおよび携帯情報端末装置 - Google Patents
ズームレンズ、カメラおよび携帯情報端末装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】充分に小型に且つ高性能に維持しながら、望遠端でも充分な明るさを得て、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化も小さいズームレンズを得る。
【解決手段】負の第１群光学系Ｇ１と、正の第２群光学系Ｇ２と、正の第３群光学系Ｇ３とを、物体側から順次配置し、且つ第２群光学系Ｇ２の物体側に該第２群光学系Ｇ２と一体に移動する絞りＦＡを設ける。短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群光学系Ｇ２は、像側から物体側へと単調に移動し、第１群光学系Ｇ１は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する。広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴ、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する。
【選択図】 図１
【解決手段】負の第１群光学系Ｇ１と、正の第２群光学系Ｇ２と、正の第３群光学系Ｇ３とを、物体側から順次配置し、且つ第２群光学系Ｇ２の物体側に該第２群光学系Ｇ２と一体に移動する絞りＦＡを設ける。短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群光学系Ｇ２は、像側から物体側へと単調に移動し、第１群光学系Ｇ１は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する。広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴ、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる銀塩カメラを含む各種のカメラに撮影用光学系として用いられるズームレンズの改良に係り、特に、ディジタルカメラおよびビデオカメラ等の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カメラおよび携帯情報端末装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、銀塩フィルムを用いる在来のカメラ、すなわち銀塩カメラに代わって、ディジタルカメラまたは電子カメラ等と称され、被写体像を、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等の固体撮像素子により撮像し、被写体の静止画像（スティル画像）または動画像（ムービー画像）の画像データを得て、フラッシュメモリに代表される不揮発性半導体メモリ等にディジタル的に記録するタイプのカメラが急速に普及しつつある。
このようなディジタルカメラの市場は非常に大きなものとなっており、ディジタルカメラに対するユーザの要望も多岐にわたってきている。特に、高画質化と小型化は、カメラにおいては、常にユーザの欲するところであり、大きなウェイトを占めている。それ故、撮影レンズとして用いるズームレンズにも、高性能化と小型化の両立が求められる。
【０００３】
一方、カメラに搭載される撮影レンズは、なるべく明るいこと、すなわち多くの光量を取り込めること、が望ましい。特にズームレンズの場合には、望遠端が広角端よりも暗くなる傾向があり、望遠端における明るさの確保が望まれる。なぜならば、望遠端において充分な明るさを有しないことは、望遠端におけるシャッタスピードを遅くし、手ぶれや被写体ぶれを引き起こす原因となるからである。このような明るさの不足を、撮像素子のゲインの増大によって補おうとすれば、ノイズの増加を招くことになる。
また、さらに別の問題として、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が大きいと、表示素子を用いたモニタリング時の露出制御を複雑化させてしまうということがある。例えば、モニタリングしながら広角端から望遠端へのズーミングを行う場合に、ズーミングに伴うレンズの明るさの変化がなければ、ズーミング中に露出制御をしなくても違和感はないが、望遠端でレンズが暗くなる場合には、ズーミング中に露出制御をしないと、モニタ画像が次第に暗くなってしまう。このため、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズが望ましい。
【０００４】
ディジタルカメラの撮影レンズに用い得るズームレンズとしては、多くの種類が考えられるが、小型化に適するタイプのズームレンズとして、物体側より順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配列して設け、且つ前記第２群光学系の物体側にその第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなるとともに、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系が像側から物体側へと単調に移動し、且つ前記第１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ものがある。このようなタイプのズームレンズは、例えば、特開平１０−３９２１４号公報、特開平１１−２８７９５３号公報および特開２００１−２９６４７６号公報等に開示されている。
このうち、特開平１０−３９２１４号公報に示されたものは、上述したタイプのズームレンズとして最も早い時期に出願されたものであり、上述したタイプのズームレンズの基本的な構成は全て開示されている。また、特開平１１−２８７９５３号公報および特開２００１−２９６４７６号公報等には、特開平１０−３９２１４号公報に示されたものを改良し小型化を進めたズームレンズが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特開平１０−３９２１４号公報、特開平１１−２８７９５３号公報および特開２００１−２９６４７６号公報等に実施の形態または具体的な実施例として開示された構成によるズームレンズは、いずれも、望遠端における充分な明るさを得ることができず、また、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化も大きいという欠点を有している。
例えば、特開平１０−３９２１４号の実施例１には、「ｆ（焦点距離）＝４．６〜１４．６ｍｍ」で「Ｆ／Ｎｏ．（Ｆナンバ）＝２．５〜４．４」である旨が記載されており、望遠端、つまり焦点距離ｆが最も長い１４．６ｍｍの状態、における明るさ、つまりＦナンバが４．４であり、充分に明るいとはいえず、また、Ｆナンバの変化も２．５〜４．４であり、明るさの変化も大きい。同様に、特開平１０−３９２１４号の実施例２には、「ｆ＝４．６〜１４．０ｍｍ」で「Ｆ／Ｎｏ．＝２．４〜４．３」である旨が、実施例３には、「ｆ＝４．５〜１５．０ｍｍ」で「Ｆ／Ｎｏ．＝２．５〜４．８」である旨が、それぞれ記載されており、望遠端、つまり焦点距離ｆが最も長い１４．０ｍｍおよび１５．０ｍｍの状態、における明るさ、つまりＦナンバが４．３および４．８であって、やはり充分に明るいとはいえず、また、Ｆナンバの変化も２．４〜４．３および２．５〜４．８であり、明るさの変化も大きい。
【０００６】
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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを少なくとも配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有して、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズを、充分に小型に且つ高性能に維持しながら、望遠端でも充分な明るさが得られ、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化も小さくすることが可能なズームレンズ、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、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを少なくとも配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有して、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減し得るズームレンズを提供することにある。
【０００７】
本発明の請求項２の目的は、特に、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを少なくとも配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有して、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、充分に小型で且つ高性能であり、望遠端でも充分な明るさを維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減し得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、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減し得るズームレンズを提供することにある。
【０００８】
本発明の請求項４の目的は、特に、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、充分に小型で且つ高性能であり、望遠端でも充分な明るさを維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減し得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、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、充分に小型で且つ高性能とし、望遠端でも充分な明るさを維持させて、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減し得るズームレンズを提供することにある。
【０００９】
本発明の請求項６の目的は、特に、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、望遠端でも充分な明るさを得ることが可能な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、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、中間焦点距離領域においても明るさが変化しないか、あるいは変化してもその変化が充分になめらかとす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、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、中間焦点距離領域における明るさを、充分に一定に、もしくは充分な滑らかさで制御す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９の目的は、特に、請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、簡素な構成で高い性能を達成し得るズームレンズを提供することにある。
【００１０】
本発明の請求項１０の目的は、特に、請求項９に記載のズームレンズにおいて、さらに高性能を達成し得るズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項１１の目的は、特に、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、さらに小型で、しかも高性能を達成し得るズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、請求項１１に記載のズームレンズにおいて、さらに高性能を達成し得るズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項１３の目的は、特に、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のように、充分に小型で且つ高性能で、しかも望遠端での充分な明るさの確保および広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化の低減の少なくとも一方を達成するズームレンズを、撮影光学系として使用して、小型で高画質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１４の目的は、特に、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のように、充分に小型で且つ高性能で、しかも望遠端での充分な明るさの確保および広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化の低減の少なくとも一方を達成するズームレンズを、カメラ機能部の撮影光学系として使用して、小型で高画質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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足することを特徴としている。
【００１２】
請求項２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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足することを特徴としている。
【００１３】
請求項３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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ
前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足することを特徴としている。
【００１４】
請求項４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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ
前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足することを特徴としている。
【００１５】
請求項５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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ
前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴ、広角端における最大絞り径をＡＷ、そして望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足することを特徴としている。
【００１６】
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４のいずれか１項のズームレンズであって、
さらに、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
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のいずれか１項のズームレンズであって、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が連続的に変化する構成としたことを特徴としている。
請求項８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のいずれか１項のズームレンズであって、
短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が段階的に変化するとともに、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴ、そして最大絞り径の段数をＮとして、
条件式：
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＞ ＡＴ
を満足する構成としたことを特徴としている。
【００１７】
請求項９に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項３〜請求項５のいずれか１項のズームレンズであって、前記第１群光学系は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、前記第２群光学系は、少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、そして前記第３群光学系は、少なくとも１枚の正レンズで構成され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ズームレンズは、請求項９のズームレンズであって、前記第１群光学系、第２群光学系および第３群光学系は、それぞれ、少なくとも１面の非球面を含んで構成することを特徴としている。
請求項１１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のいずれか１項に記載のズームレンズであって、
前記第２群光学系は、少なくとも２面の非球面を含んで構成するとともに、
前記第２群光学系の光軸方向についての厚みをＬ２、最大像高をＹ′として、
条件式：
１．５ ＜ Ｌ２／Ｙ′ ＜ ２．５
を満足することを特徴としている。
【００１８】
請求項１２に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１１のズームレンズであって、前記第２群光学系における最も物体側の光学面と最も像側の光学面とが非球面であることを特徴としている。
請求項１３に記載した本発明に係るカメラは、上述した目的を達成するために、撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２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している。
請求項１４に記載した本発明に係る携帯情報端末装置は、上述した目的を達成するために、カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２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している。
【００１９】
【作用】
すなわち、本発明の請求項１によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足する構成とする。
【００２０】
このような構成により、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを少なくとも配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有して、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズを、充分に小型に且つ高性能に維持しながら、望遠端でも充分な明るさを得ることができ、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化も小さくすることを可能し、特に、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することを可能とする。
【００２１】
また、本発明の請求項２によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能であり、望遠端でも充分な明るさを維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することを可能とする。
【００２２】
本発明の請求項３によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することを可能とする。
【００２３】
本発明の請求項４によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能であり、望遠端でも充分な明るさを維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することを可能とする。
【００２４】
本発明の請求項５によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴ、広角端における最大絞り径をＡＷ、そして望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能とし、望遠端でも充分な明るさを維持させて、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することを可能とする。
【００２５】
本発明の請求項６によるズームレンズは、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、さらに、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、望遠端でも充分な明るさを得ることを可能とする。
本発明の請求項７によるズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が連続的に変化する構成とする。
このような構成により、特に、中間焦点距離領域においても明るさが変化しないか、あるいは変化してもその変化が充分になめらかとすることを可能とする。
【００２６】
本発明の請求項８によるズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が段階的に変化するとともに、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴ、そして最大絞り径の段数をＮとして、
条件式：
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＞ ＡＴ
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、中間焦点距離領域における明るさを、充分に一定に、もしくは充分な滑らかさで制御することを可能とする。
本発明の請求項９によるズームレンズは、請求項３〜請求項５のいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第１群光学系は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、前記第２群光学系は、少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、そして前記第３群光学系は、少なくとも１枚の正レンズで構成される。
このような構成により、特に、簡素な構成で高い性能を達成することを可能とする。
【００２７】
本発明の請求項１０によるズームレンズは、請求項９のズームレンズにおいて、前記第１群光学系、第２群光学系および第３群光学系は、それぞれ、少なくとも１面の非球面を含んで構成する。
このような構成により、特に、さらなる高性能を達成することが可能となる。本発明の請求項１１によるズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第２群光学系は、少なくとも２面の非球面を含んで構成するとともに、前記第２群光学系の光軸方向についての厚みをＬ２、最大像高をＹ′として、
条件式：
１．５ ＜ Ｌ２／Ｙ′ ＜ ２．５
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、さらに小型で、しかも高性能を達成することを可能とする。
【００２８】
本発明の請求項１２によるズームレンズは、請求項１１のズームレンズにおいて、前記第２群光学系における最も物体側の光学面と最も像側の光学面とが非球面である。
このような構成により、特に、さらなる高性能を達成することが可能となる。
本発明の請求項１３によるカメラは、撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のズームレンズを含む。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能で、しかも望遠端での充分な明るさの確保および広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化の低減の少なくとも一方を達成するズームレンズを、撮影光学系として使用して、小型で高画質を得ることを可能とする。
本発明の請求項１４による携帯情報端末装置は、カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のズームレンズを含む。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能で、しかも望遠端での充分な明るさの確保および広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化の低減の少なくとも一方を達成するズームレンズを、カメラ機能部の撮影光学系として使用して、小型で高画質を得ることを可能とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のズームレンズ、カメラおよび携帯情報端末装置を詳細に説明する。具体的な実施の形態について説明する前に、まず、本発明の原理的な構成を説明するために、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および請求項２に係るズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置するとともに、前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有しており、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズであり、これら請求項１および請求項２のズームレンズは、それぞれ次のような特徴を持っている。
【００３０】
請求項１に係るズームレンズは、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとするとき、次の条件式を満足する。
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
また、請求項２に係るズームレンズは、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとするとき、次の条件式を満足する。
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
さらに、本発明の請求項３〜請求項５に係るズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置するとともに、前記第２群光学系の物体側に前記第２群光学系と一体に移動する絞りを配設してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズであり、これら請求項３〜請求項５のズームレンズは、それぞれ次のような特徴を持っている。
【００３１】
請求項３に係るズームレンズは、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとするとき、次の条件式を満足する。
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
請求項４に係るズームレンズは、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとするとき、次の条件式を満足する。
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
請求項５に係るズームレンズは、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴ、広角端における最大絞り径をＡＷ、そして望遠端における最大絞り径をＡＴとするとき、次の条件式を満足する。
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
そして、請求項６に係るズームレンズは、請求項１〜請求項４のいずれか１項のズームレンズにおいて、さらに、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとするとき、次の条件式を満足する。
【００３２】
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
請求項７に係るズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径を連続的に変化させる。
請求項８に係るズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が段階的に変化するとともに、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴ、そして最大絞り径の段数をＮとするとき、次の条件式を満足する。
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＞ ＡＴ
請求項９に係るズームレンズは、請求項３〜請求項５のいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第１群光学系が、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、前記第２群光学系が、少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、そして前記第３群光学系は、少なくとも１枚の正レンズで構成される。
【００３３】
請求項１０に係るズームレンズは、請求項９のズームレンズにおいて、前記第１群光学系、第２群光学系および第３群光学系を、それぞれ、少なくとも１面の非球面を含んで構成する。
請求項１１に係るズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第２群光学系を、少なくとも２面の非球面を含んで構成するとともに、前記第２群光学系の光軸方向についての厚みをＬ２、最大像高をＹ′とするとき、次の条件式を満足する。
１．５ ＜ Ｌ２／Ｙ′ ＜ ２．５
請求項１２に係るズームレンズは、請求項１１のズームレンズにおいて、前記第２群光学系における最も物体側の光学面と最も像側の光学面とを非球面とする。
そして、本発明の請求項１３に係るカメラは、請求項１〜請求項１２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。
【００３４】
本発明の請求項１４に係る携帯情報端末装置は、請求項１〜請求項１３のいずれか１項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。本発明の請求項３、請求項４および請求項５のような、負−正−正の３群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際して、第２群光学系が像側から物体側へと単調に移動し、第１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。変倍機能の大半は第２群光学系が担っており、第３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。このような負先行タイプのズームレンズでは、第１群光学系に入射する軸外光束の光軸からの高さを小さくすることができる。また、負−正−正の３群で構成することにより、全長も比較的小さくすることができるため、全般的に小型化に適している。
【００３５】
なお、本発明の本質は、「物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置するとともに、前記第２群光学系の物体側に前記第２群光学系と一体に移動する絞りを配設してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する」ようにした負−正−正の３群構成のズームレンズに限定されるものではない。特に、請求項１および請求項２のような、「物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置するとともに、前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有しており、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する」ようにした負−正の２群を含む２群構成以上のズームレンズには、広く適用可能である。第３群光学系以降の構成によっては、さらに高変倍のズームレンズを実現することもできるし、第１群光学系から第２群光学系までの負−正の２群のみの構成とすればさらなる小型化を達成することができる。
【００３６】
請求項１および請求項３に係る構成は、これらの小型化に適した負先行タイプのズームレンズを、次の条件式を満足するように構成したものである。
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
但し、ＦＷは、広角端における最小Ｆナンバを、そしてＦＴは、望遠端における最小Ｆナンバをあらわしている。
ここで、（ＦＴ／ＦＷ）が、０．９以下になると、広角端が明るくなりすぎ、広角端における収差補正および性能確保が難しくなってしまう。また、（ＦＴ／ＦＷ）が、 が１．２以上になると、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が大きくなりすぎ、表示素子を用いたモニタリング時の露出制御が複雑化してしまう。
請求項２および請求項４に係る構成は、上述と同様に、小型化に適した負先行タイプのズームレンズを、次の条件式を満足するように構成したものである。
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
但し、ＡＷは、広角端における最大絞り径を、そしてＡＴは、望遠端における最大絞り径をあらわしている。つまり、ズームレンズの最大絞り径を広角端と望遠端で異ならせ、望遠端における最大絞り径を広角端における最大絞り径よりも大きくするように構成するのである。
【００３７】
ここで、（ＡＷ／ＡＴ）が、０．５以下になると、広角端が明るくなりすぎ、広角端における収差補正および性能確保が難しくなってしまう。また、（ＡＷ／ＡＴ）が、０．９以上になると、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が大きくなりすぎ、表示素子を用いたモニタリング時の露出制御が複雑化してしまう。
本発明のズームレンズは、請求項５のように次の３つの条件式を同時に満足するように構成することにより、望遠端でも充分に明るく、且つ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さい、最も望ましい状態とすることができる。
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
但し、ＦＴは、望遠端における最小Ｆナンバをあらわしている。
【００３８】
ここで、ＦＴが、２．０以下になると広角端で明るくなり過ぎ、諸収差が大きくなって、それら諸収差の補正が困難となってしまう。また、ＦＴが、３．０以上になると、望遠端において充分な明るさを確保することができず、像面照度が不足するため、シャッタスピードが遅くなって、手ぶれや被写体ぶれを生じやすくなる。また、このときシャッタスピードが遅くなるのを、撮像素子のゲイン（利得）を増大させることによって防ごうとすれば、ノイズの増加を招いて、撮影画質が低下してしまう。しかも、最近では、ディジタルカメラ等に広く用いられるＣＣＤ撮像素子等の撮像素子が、在来の銀塩フィルムに比べて小さくしかも画素数が多くなり、１画素あたりのサイズが２μｍ台となってきている。このため、像面上必要な分解能、すなわち解像度は、在来の銀鉛カメラの場合、３０本／ｍｍ程度でよいとされていたが、ＣＣＤ撮像素子の場合には、１５０〜２００本／ｍｍ程度が要求される。レンズが暗い、すなわちＦナンバが大きいと、回折の影響が大きくなり限界周波数が下がるため、このような高い解像力を得ることが理論的に困難となる。このような点でも、ＦＴを、３．０未満とすることが有効である。なお、この望遠端における最小ＦナンバＦＴの条件は、負−正の２群構成のズームレンズに適用することもできる。
【００３９】
請求項５は、請求項３および請求項４と同様の負−正−正の３群構成のズームレンズに、請求項１および請求項３と同様の（ＦＴ／ＦＷ）の条件と、請求項２および請求項４と同様の（ＡＷ／ＡＴ）の条件とに、望遠端における最小ＦナンバＦＴの条件をさらに加えたものであるが、この望遠端における最小ＦナンバＦＴの条件は、他の２つのいずれか１つの条件と組み合わせてもよく、負−正の２群を含む２群構成以上ならばどのようなズームレンズに適用してもよい。請求項６は、望遠端における最小ＦナンバＦＴの条件を請求項１〜請求項４に組み合わせたものである。
望遠端における最大絞り径ＡＴを広角端における最大絞り径ＡＷよりも大きくする場合、ズーミングに伴って最大絞り径が連続的に変化するように構成することもできるし（請求項７に対応する）、段階的に変化するように構成することもできる。さらに、ズーミングに伴って最大絞り径が段階的に変化するように構成する場合には、次の条件式を満足することが望ましい（請求項８に対応する）。
【００４０】
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＞ ＡＴ
但し、Ｎは最大絞り径の段数をあらわしている。段数Ｎが、この式を満足できない小さな数値である場合には、ズーミングに伴うレンズの明るさの変化がなめらかさを欠き（もしもズーミングに伴ってレンズの明るさが変化しない場合には、その安定度が劣り）、例えば、モニタリングしながら広角端から望遠端へのズーミングを行う場合には、モニタ画像の明るさの変化が目立ち易くなってしまう。
【００４１】
さらに、本発明に係るズームレンズにおいて、高い結像性能を得るためには、第１群光学系が少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズを含んで構成され、第２群光学系が少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを含んで構成され、第３群光学系が少なくとも１枚の正レンズを含んで構成されることが望ましい（請求項９に対応する）。なお、第１群光学系を３枚以下、第２群光学系を４枚以下、そして第３群光学系を２枚以下のレンズで構成することにより、高い結像性能と充分な小型化を両立させることができる。
また、より良好な収差補正を行うためには、各群の光学系に１面以上の非球面を用いることが望ましい（請求項１０に対応する）。特に、本発明に係るズームレンズは、望遠端で明るく、球面収差やコマ収差をより良好に補正する必要があるため、各群の光学系に非球面を用いることによる効果は非常に大きい。第１群光学系に用いる非球面は、主に広角端における歪曲収差および望遠端における球面収差の補正に寄与する。第２群光学系に用いる非球面は、ズーム域全体を通じて球面収差やコマ収差、および非点収差の補正に寄与する。第３群光学系に用いる非球面は、ズーム域全体を通じて非点収差および歪曲収差の補正に寄与する。各群の光学系に配置される非球面は、このように互いに異なる効果をもたらすため、全体としてバランス良く収差を補正し、より高い結像性能を確保することを可能とする。
【００４２】
さらに、第２群光学系には、２面以上の非球面を用いることが望ましい。本発明に係るズームレンズは望遠端で明るく、球面収差やコマ収差をより良好に補正する必要があることは、既に述べた通りであるが、第２群光学系は、絞りの近傍に位置することから光束が太く、球面収差、およびコマ収差への関与も大きい。そこで、２面の非球面を、それぞれ光線の通り方が異なる箇所に用いることによって、収差補正の自由度を向上させることが可能となる。このように、第２群光学系に２面の非球面を使用する前提で、より充分な小型化と高性能化を達成するためには、次の条件式を満足するようにすることが望ましい（請求項１１に対応する）。
【００４３】
１．５ ＜ Ｌ２／Ｙ′ ＜ ２．５
但し、Ｌ２は、第２群光学系の光軸方向についての厚みを、そしてＹ′は、最大像高をあらわしている。
ここで、（Ｌ２／Ｙ′） が、２．５以上になると、第２群の光軸方向の厚みが増大して、充分な小型化が達成できなくなる。一方、（Ｌ２／Ｙ′）が１．５以下になると、第２群光学系の最も像側の面が絞りに近付き、２面の非球面を光線の通り方が充分に異なる箇所に配置できなくなるため、非球面を２面用いる効果が薄れてしまう。
なお、第２群光学系に２面以上の非球面を用いる際に最も効果的な収差補正を行うためには、第２群光学系の最も物体側の面と最も像側の面を非球面とすることが望ましい（請求項１２に対応する）。第２群光学系の最も物体側の面は絞りの近傍であるため、軸上と軸外の光束がほとんど分離せずに通り、ここに設けた非球面は主として球面収差やコマ収差の補正に寄与する。一方、第２群光学系の最も像側の面は絞りから離れているため、軸上と軸外の光束がある程度分離して通り、ここに設けた非球面はコマ収差および非点収差の補正に寄与する。このように２面の非球面を最も物体側の面と最も像側の面に用いることによって、それぞれの非球面が充分に異なる効果をもたらすことになり、収差の補正の自由度が飛躍的に増加するのである。
【００４４】
【実施例】
次に、上述した構成を反映した本発明に係るズームレンズ、カメラおよび携帯情報端末装置の具体的な本発明の実施の形態および実施例について詳細に説明する。第１、第２、第３および第４の実施の形態は、本発明に係るズームレンズの実施の形態であるが同時に具体的な数値に基づく第１〜第４の実施例あり、第５の実施の形態は、第１〜第４の実施の形態（即ち、第１〜第４の実施例）に示されたようなズームレンズを撮影用光学系として用いた本発明に係るカメラの実施の形態である。
本発明に係るズームレンズを示す第１〜第４の実施の形態に関し、ズームレンズの構成およびその具体的な数値実施例を示す。なお、第１〜第４の実施例における最大像高は３．５０ｍｍである。第１〜第４の実施例の各々においては、収差は充分に補正されており、２００万画素〜４００万画素の受光素子に対応することが可能となっている。本発明のように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、これら第１〜第４の実施例から明らかとなるであろう。
【００４５】
以下の第１〜第４の実施例に関連する説明においては、次のような各種記号を用いている。
ｆ：全系の焦点距離
Ｆ：Ｆナンバ
ω：半画角
Ｒ：曲率半径
Ｄ：面間隔
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ４：４次の非球面係数
Ａ６：６次の非球面係数
Ａ８：８次の非球面係数
Ａ１０：１０次の非球面係数
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。
【００４６】
【数１】
【００４７】
〔第１の実施例〕
図１は、本発明の第１の実施例に係るズームレンズの光学系の構成を示しており、ズーミング動作も把握できるようにするため、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態をそれぞれ光軸に沿った断面として模式的に示している。
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、絞りＦＡおよび光学フィルタＯＦ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、第３群光学系Ｇ３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。図には、各光学面の面番号（Ｏ１〜Ｏ１７）も付して示している。図１に対する各参照符号は、説明の煩雑化を避けるため、各実施の形態毎に独立に用いており、そのため共通の参照符号を付していても他の実施の形態と共通の構成ではない。
【００４８】
図１において、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、絞りＦＡ、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７、および光学フィルタＯＦの順で配列されており、各種の光学フィルタリング機能を有する光学フィルタＯＦの背後に結像される。それぞれ第１群光学系Ｇ１を構成する第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、第２レンズＥ２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３レンズＥ３は、物体側を凸面とした正レンズ（平凸レンズ）であり、全体として負の焦点距離を呈する。それぞれ第２群光学系Ｇ２を構成する第４レンズＥ４は、正レンズ（両凸レンズ）、第５レンズＥ５は、負レンズ（両凹レンズ）、そして第６レンズＥ６は、正レンズ（両凸レンズ）であり、全体として正の焦点距離を呈する。第３群光学系Ｇ３を構成する第７レンズＥ７は、正の焦点距離を有する正レンズ（両凸レンズ）である。第２群光学系Ｇ２の物体側に配置された絞りＦＡは、第２群光学系Ｇ２と一体に動作する。短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群光学系Ｇ２は、像側から物体側へと単調に移動し、第１群光学系Ｇ１は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する。
【００４９】
この第１の実施例においては、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦ、そして半画角ωは、ズーミングにより、それぞれｆ＝４．３２〜１０．２９、Ｆ＝２．８０〜２．８０、そしてω＝４０．３３〜１８．９７の範囲で変化する（但し、ＦナンバＦは、Ｆ＝２．８０〜２．８０であるので短焦点端と長焦点端においては同一の値であり、変化していない）。各光学面の特性は、次表の通りである。
【００５０】
【表１】
光学特性
【００５１】
表１において面番号にアスタリスク「＊」を付した第４面、第８面、第１３面および第１４面の各光学面が非球面であり、各非球面のパラメータは次の通りである。
【００５２】
非球面：第４面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−１．０１７８６×１０−３，Ａ６＝−４．３４４９６×１０−５，Ａ８＝２．９４７６１×１０−６，Ａ１０＝−２．２４５１８×１０−７，Ａ１２＝−４．０９２２９×１０−９，Ａ１４＝８．８１７３６×１０−１０，Ａ１６＝−３．０３７２７×１０−１１，Ａ１８＝１．７９１２３×１０−１３
非球面：第８面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．８４０６７×１０−４，Ａ６＝−７．８２０５４×１０−６，Ａ８＝２．２１４８９×１０−７，Ａ１０＝−２．２８８６４×１０−８
非球面：第１３面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝５．０１０８１×１０−４，Ａ６＝２．３８２３３×１０−５，Ａ８＝−１．２５６８４×１０−６，Ａ１０＝９．８３４６７×１０−８非球面：第１４面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．４００５６×１０−４，Ａ６＝２．９６９４９×１０−５，Ａ８＝−２．７９９４５×１０−６，Ａ１０＝９．５６０７６×１０−８
【００５３】
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２に一体化された絞りＦＡとの間の間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３との間の間隔ＤＢ、そして第３群光学系Ｇ３と光学フィルタＯＦとの間の間隔ＤＣは、可変であり、これら可変間隔ＤＡ〜ＤＣはズーミングに際して次表のように変化させられる。
【００５４】
【表２】
可変間隔
また、この第１の実施例における先に述べた本発明の各条件式に係る数値は、次の通りとなり、各条件式の範囲内である。
【００５５】
条件式数値
ＦＴ ＝ ２．８０
ＦＴ／ＦＷ ＝ １．００
ＡＷ ＝ ４．２２６
ＡＴ ＝ ６．２５８
ＡＷ／ＡＴ ＝ ０．６７５
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＝ ７．１０７（Ｎ＝３）
Ｌ２／Ｙ′ ＝ ２．０７
【００５６】
〔第２の実施例〕
図２は、本発明の第２の実施例に係るズームレンズの光学系の構成を示しており、ズーミング動作も把握できるようにするため、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態をそれぞれ光軸に沿った断面として模式的に示している。
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、絞りＦＡ、および光学フィルタＯＦ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、第３群光学系Ｇ３を構成している。図には、各光学面の面番号も付して示している。上述したように図２に対する各参照符号も、他の実施例とは独立に用いている。
【００５７】
図２においても、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、絞りＦＡ、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７および光学フィルタＯＦの順で配列されており、光学フィルタＯＦの背後に結像される。それぞれ第１群光学系Ｇ１を構成する第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、第２レンズＥ２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３レンズＥ３は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、全体として負の焦点距離を呈する。それぞれ第２群光学系Ｇ２を構成する第４レンズＥ４は、正レンズ（両凸レンズ）、第５レンズＥ５は、負レンズ（両凹レンズ）、そして第６レンズＥ６は、正レンズ（両凸レンズ）であり、全体として正の焦点距離を呈する。第３群光学系Ｇ３を構成する第７レンズＥ７は、正の焦点距離を有する正メニスカスレンズである。第２群光学系Ｇ２の物体側に配置された絞りＦＡは、第２群光学系Ｇ２と一体に動作する。短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群光学系Ｇ２は、像側から物体側へと単調に移動し、第１群光学系Ｇ１は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する。
【００５８】
この第２の実施例においては、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦ、そして半画角ωは、ズーミングにより、それぞれｆ＝４．３３〜１０．２９、Ｆ＝２．４０〜２．８０、そしてω＝４０．２２〜１９．００の範囲で変化する。各光学面の特性は、次表の通りである。
【００５９】
【表３】
光学特性
表３において面番号にアスタリスク「＊」を付した第４面、第８面、第１３面および第１４面の各光学面が非球面であり、各非球面のパラメータは、次の通りである。
【００６０】
非球面：第４面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−９．８５２０８×１０−４，Ａ６＝−５．６８７５７×１０−５，Ａ８＝３．９３７６３×１０−６，Ａ１０＝−２．９４４４８×１０−７，Ａ１２＝−５．８６６３８×１０−９，Ａ１４＝１．１３４４０×１０−９，Ａ１６＝−３．４０４００×１０−１１，Ａ１８＝−３．４８５６８×１０−１４
非球面：第８面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．８０８８８×１０−４，Ａ６＝−１．４６６８０×１０−５，Ａ８＝９．２７３４４×１０−７，Ａ１０＝−４．７２２６４×１０−８
非球面：第１３面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝５．５５７８２×１０−４，Ａ６＝４．６５３５９×１０−５，Ａ８＝−４．３６５５８×１０−６，Ａ１０＝３．６６４６９×１０−７非球面：第１４面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．２８８２３×１０−４，Ａ６＝２．７０１１３×１０−５，Ａ８＝−２．１４１１３×１０−６，Ａ１０＝７．５０１３２×１０−８
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２に一体化された絞りＦＡとの間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＢ、そして第３群光学系Ｇ３と光学フィルタＯＦとの間の可変間隔ＤＣは、ズーミングに際して次表のように変化させられる。
【００６１】
【表４】
可変間隔
また、この第２の実施例における先に述べた本発明の各条件式に係る数値は、次の通りとなり、いずれも各条件式の範囲内である。
【００６２】
条件式数値
ＦＴ ＝ ２．８０
ＦＴ／ＦＷ ＝ １．１７
ＡＷ ＝ ４．７３０
ＡＴ ＝ ５．８９６
ＡＷ／ＡＴ ＝ ０．８０２
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＝ ６．６８９（Ｎ＝２）
Ｌ２／Ｙ′ ＝ １．９８
【００６３】
〔第３の実施例〕
図３は、本発明の第３の実施例に係るズームレンズの光学系の構成を示しており、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態をそれぞれ光軸に沿った断面として模式的に示している。
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、絞りＦＡおよび光学フィルタＯＦ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７レンズＥ７は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第８レンズＥ８は、第３群光学系Ｇ３を構成している。図には、各光学面の面番号も付して示している。上述したように図３に対する各参照符号も、他の実施の形態とは独立に用いている。
【００６４】
図３においても、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、絞りＦＡ、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、および光学フィルタＯＦの順で配列されており、光学フィルタＯＦの背後に結像される。それぞれ第１群光学系Ｇ１を構成する第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、第２レンズＥ２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３レンズＥ３は、物体側を凸面とした正レンズ（平凸レンズ）であり、全体として負の焦点距離を呈する。それぞれ第２群光学系Ｇ２を構成する第４レンズＥ４は、正レンズ（両凸レンズ）、第５レンズＥ５は、負レンズ（両凹レンズ）、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、そして第７レンズＥ７は、正レンズ（両凸レンズ）であり、全体として正の焦点距離を呈する。第３群光学系Ｇ３を構成する第８レンズＥ８は、正の焦点距離を有する正メニスカスレンズである。第２群光学系Ｇ２の物体側に配置された絞りＦＡは、第２群光学系Ｇ２と一体に動作する。短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群光学系Ｇ２は、像側から物体側へと単調に移動し、第１群光学系Ｇ１は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する。
【００６５】
この第３の実施例においては、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦ、そして半画角ωは、ズーミングにより、それぞれｆ＝４．３３〜１０．１８、Ｆ＝２．４０〜２．８０、そしてω＝４０．３０〜１９．１７の範囲で変化する。各光学面の特性は、次表の通りである。
【００６６】
【表５】
光学特性
【００６７】
表５において面番号にアスタリスク「＊」を付した第４面、第８面、第１５面および第１６面の各光学面が非球面であり、各非球面のパラメータは次の通りである。
【００６８】
非球面：第４面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−１．０２０２２×１０−３，Ａ６＝−３．９３８１８×１０−５，Ａ８＝１．９７９１６×１０−６，Ａ１０＝−１．５３００７×１０−７，Ａ１２＝−４．４４４１９×１０−９，Ａ１４＝７．３１５８５×１０−１０，Ａ１６＝−２．６２４６０×１０−１１，Ａ１８＝１．９２６１０×１０−１３
非球面：第８面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．２４４０５×１０−４，Ａ６＝−８．９０３６４×１０−６，Ａ８＝４．６３８１８×１０−７，Ａ１０＝−２．３４７４６×１０−８
非球面：第１５面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝５．５３４１３×１０−４，Ａ６＝４．４１２２５×１０−５，Ａ８＝−３．６５２９０×１０−６，Ａ１０＝２．４０６６３×１０−７非球面：第１６面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．２０８８５×１０−４，Ａ６＝１．１６３６６×１０−５，Ａ８＝−８．３７７５６×１０−７，Ａ１０＝３．４２７９５×１０−８
【００６９】
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２に一体化された絞りＦＡとの間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＢ、そして第３群光学系Ｇ３と光学フィルタＯＦとの間の可変間隔ＤＣは、ズーミングに際して次表のように変化させられる。
【表６】
可変間隔
また、この第３の実施例における先に述べた本発明の各条件式に係る数値は、次の通りとなり、いずれも各条件式の範囲内である。
【００７０】
条件式数値
ＦＴ ＝ ２．８０
ＦＴ／ＦＷ ＝ １．１７
ＡＷ ＝ ４．９２６
ＡＴ ＝ ６．０６８
ＡＷ／ＡＴ ＝ ０．８１２
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＝ ６．９６６（Ｎ＝２）
Ｌ２／Ｙ′ ＝ ２．２５
【００７１】
〔第４の実施例〕
図４は、本発明の第４の実施の形態（同時に第４の実施例でもある）に係るズームレンズの光学系の構成を示しており、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態をそれぞれ光軸に沿った断面として模式的に示している。
図４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、絞りＦＡ、および光学フィルタＯＦを具備している。この場合、第１レンズＥ１と第２レンズＥ２は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第３レンズＥ３〜第５レンズＥ５は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第６レンズＥ６は、第３群光学系Ｇ３を構成している。図には、各光学面の面番号も付して示している。上述したように図４に対する各参照符号も、他の実施の形態（実施例）とは独立に用いている。
【００７２】
図４においても、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、絞りＦＡ、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６および光学フィルタＯＦの順で配列されており、光学フィルタＯＦの背後に結像される。それぞれ第１群光学系Ｇ１を構成する第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、全体として負の焦点距離を呈する。それぞれ第２群光学系Ｇ２を構成する第３レンズＥ３は、正レンズ（両凸レンズ）、第４レンズＥ４は、負レンズ（両凹レンズ）、そして第５レンズＥ５は、正レンズ（両凸レンズ）であり、全体として正の焦点距離を呈する。第３群光学系Ｇ３を構成する第６レンズＥ６は、正の焦点距離を有する正メニスカスレンズである。第２群光学系Ｇ２の物体側に配置された絞りＦＡは、第２群光学系Ｇ２と一体に動作する。短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群光学系Ｇ２は、像側から物体側へと単調に移動し、第１群光学系Ｇ１は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する。
【００７３】
この第４の実施例においては、ズーミングにより、全系の焦点距離ｆ＝５．４６〜１０．２８、ＦナンバＦ＝２．８０〜２．８０、そして半画角ω＝３３．９５〜１９．１８の範囲で変化する（この場合も、第１の実施例と同様にＦナンバＦ＝２．８０〜２．８０であるので短焦点端と長焦点端においては同一の値となる）。各光学面の特性は、次表の通りである。
【００７４】
【表７】
光学特性
【００７５】
表５において面番号にアスタリスク「＊」を付した第２面、第６面、第１１面および第１２面の各光学面が非球面であり、各非球面のパラメータは次の通りである。
非球面：第２面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−１．２５１５８×１０−３，Ａ６＝−７．３６０５８×１０−５，Ａ８＝４．７１１４５×１０−６，Ａ１０＝−３．５２５２３×１０−７，Ａ１２＝−２．４８５７８×１０−８，Ａ１４＝１．６３８６７×１０−９，Ａ１６＝８．６０７９９×１０−１１，Ａ１８＝−６．９９２５６×１０−１２
非球面：第６面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．７１９３１×１０−４，Ａ６＝−４．２８８５６×１０−６，Ａ８＝１．３９３３１×１０−７，Ａ１０＝−１．８２４４７×１０−８
非球面：第１１面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝５．２７０８８×１０−４，Ａ６＝５．３８７９８×１０−５，Ａ８＝−４．４９４６６×１０−６，Ａ１０＝３．８４５９１×１０−７非球面：第１２面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．３７５６１×１０−４，Ａ６＝１．８０２５９×１０−５，Ａ８＝−１．２２７０４×１０−６，Ａ１０＝４．２６９７３×１０−８
【００７６】
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２に一体化された絞りＦＡとの間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＢ、そして第３群光学系Ｇ３と光学フィルタＯＦとの間の可変間隔ＤＣは、ズーミングに際して次表のように変化させられる。
【００７７】
【表８】
可変間隔
また、この第３の実施例における先に述べた本発明の各条件式に係る数値は、次の通りとなり、いずれも各条件式の範囲内である。
【００７８】
条件式数値
ＦＴ ＝ ２．８０
ＦＴ／ＦＷ ＝ １．００
ＡＷ ＝ ４．４０２
ＡＴ ＝ ５．９８０
ＡＷ／ＡＴ ＝ ０．７３６
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＝ ６．２２５（Ｎ＝２）
Ｌ２／Ｙ′ ＝ １．９７
図５〜図７は、上述した第１の実施例に係る図１に示したズームレンズおけるそれぞれ球面収差、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、このうち、図５は、短焦点端における収差曲線図、図６は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図７は、長焦点端における各収差曲線図である。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ている。
【００７９】
図８〜図１０は、上述した第２の実施例に係る図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各収差曲線図を示しており、このうち、図８は、短焦点端における収差曲線図、図９は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図１０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ている。
図１１〜図１３は、上述した第３の実施例に係る図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、このうち、図１１は、短焦点端における収差曲線図、図１２は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図１３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ている。
【００８０】
図１４〜図１６は、上述した第４の実施例に係る図４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各収差曲線図を示しており、このうち、図１４は、短焦点端における収差曲線図、図１５は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図１６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ている。
これらの図５〜図１６の収差曲線図によれば、上述した本発明の第１〜第４の実施例に係る図１〜図４に示した構成のズームレンズによれば、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。
【００８１】
〔第５の実施の形態〕
次に、上述した第１〜第４の実施の形態（実施例）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第５の実施の形態について図１７〜図１９を参照して説明する。図１７は、前面側、すなわち物体つまり被写体側、から見たカメラの外観を示す斜視図、図１８は、背面側、すなわち撮影者側から見たカメラの外観を示す斜視図であり、図１９は、カメラの機能構成を示すブロック図である。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。
【００８２】
カメラは、図１７および図１８に示すように、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、メモリカードスロット１０９および通信カードスロット１１０等を備えている。さらに、カメラは、図１９に示すように、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を備えている。
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。この撮影レンズ１０１としては、第１〜第４の実施の形態において説明したような本発明に係る（すなわち請求項１〜請求項１２で定義される）ズームレンズを用いる（請求項１３および請求項１４に対応する）。
【００８３】
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。また、半導体メモリ２０５に記録した画像は、通信カードスロット１１０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。
【００８４】
撮影レンズ１０１は、カメラの携帯時には図１７の（ａ）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１７の（ｂ）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してもよい。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は、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。このとき、好ましくは、ファインダ１０４も撮影レンズ１０１の画角の変化に連動して変倍する。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。先に述べた第１〜第４の実施の形態に示されたような負−正−正の３群で構成されるズームレンズ（請求項３、請求項４および請求項５等に対応する）におけるフォーカシングは、第１群光学系または第３群光学系の移動、あるいは、受光素子の移動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。
【００８５】
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、メモリカードスロット１０９および通信カードスロット１１０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。
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、第１〜第４の実施の形態に示されたようなズームレンズを撮影光学系として使用することができる。したがって、２００万画素〜４００万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達成することが可能となる。
【００８６】
上述した実施の形態に基づいて本発明を各請求項に対応して整理する。本発明の請求項１によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足する。
この請求項１の構成によれば、充分に小型でありながら、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズを提供することができる。このため、表示素子を用いたモニタリング時の露出制御が簡単で、ズーミング中のモニタ画像に違和感のない小型のカメラまたは携帯情報端末装置を実現することも可能となる。
【００８７】
この本発明の請求項２によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する。
この請求項２の構成によれば、充分に小型でありながら、望遠端でも充分に明るく、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズを提供することができる。このため、望遠端においても手ぶれや被写体ぶれの起きにくい小型のカメラまたは携帯情報端末装置や、ズーミング中のモニタ画像に違和感のない小型のカメラまたは携帯情報端末装置を、簡単な構成で実現することも可能となる。
【００８８】
本発明の請求項３によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足する。
この請求項３の構成によれば、充分に小型でありながら、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズのさらに具体的な構成を提供することができる。
【００８９】
本発明の請求項４によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する。
この請求項４の構成によれば、充分に小型でありながら、望遠端でも充分に明るく、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズのさらに具体的な構成を提供することができる。
【００９０】
本発明の請求項５によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴ、広角端における最大絞り径をＡＷ、そして望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する。
この請求項５の構成によれば、充分に小型でありながら、望遠端でも充分に明るく、且つ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズを、より確実に提供することができる。このため、望遠端においても手ぶれや被写体ぶれの起きにくい小型のカメラまたは携帯情報端末装置や、ズーミング中のモニタ画像に違和感のない小型のカメラまたは携帯情報端末装置を、より確実に実現することができる。
【００９１】
本発明の請求項６によるズームレンズは、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、さらに、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
を満足する。
この請求項６の構成によれば、充分に小型でありながら、望遠端でも充分に明るいズームレンズを提供することができる。このため、望遠端においても手ぶれや被写体ぶれの起きにくい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。
【００９２】
本発明の請求項７によるズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が連続的に変化する構成とする。
この請求項７の構成によれば、望遠端でも充分に明るいズームレンズや、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズであって、特に、中間焦点距離領域においても明るさが変化しないか、あるいは変化してもその変化が充分になめらかなズームレンズを提供することができる。このため、ズーミング中のモニタ画像の明るさの変化がほとんど目立たない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。
この本発明の請求項８によるズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が段階的に変化するとともに、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴ、そして最大絞り径の段数をＮとして、
条件式：
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＞ ＡＴ
を満足する。
【００９３】
この請求項８の構成によれば、望遠端でも充分に明るいズームレンズや、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズであって、特に、中間焦点距離領域におけるＦナンバが、充分な一定度もしくはなめらかさで制御可能なズームレンズを提供することができる。このため、ズーミング中のモニタ画像の明るさの変化の目立ちにくいカメラまたは携帯情報端末装置を、比較的簡単な絞り機構で実現することができる。
この本発明の請求項９によるズームレンズは、請求項３〜請求項５のいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第１群光学系は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、前記第２群光学系は、少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、そして前記第３群光学系は、少なくとも１枚の正レンズで構成される。
この請求項９の構成によれば、望遠端でも充分に明るいズームレンズや、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズであって、簡素な構成で高い性能を有するズームレンズを提供することができる。このため、望遠端においても手ぶれや被写体ぶれの起きにくい小型のカメラまたは携帯情報端末装置や、ズーミング中のモニタ画像に違和感のない小型のカメラまたは携帯情報端末装置を、コストパフォーマンス良く実現することができる。
【００９４】
この本発明の請求項１０によるズームレンズは、請求項９のズームレンズにおいて、前記第１群光学系、第２群光学系、および第３群光学系は、それぞれ、少なくとも１面の非球面を含む。
請求項１０の構成によれば、請求項９のズームレンズであって、さらに高性能なズームレンズを提供することができるため、さらに高性能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。
本発明の請求項１１によるズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第２群光学系は、少なくとも２面の非球面を含んで構成するとともに、前記第２群光学系の光軸方向についての厚みをＬ２、最大像高をＹ′として、
条件式：
１．５ ＜ Ｌ２／Ｙ′ ＜ ２．５
を満足する。
この請求項１１の構成によれば、望遠端でも充分に明るいズームレンズや、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズであって、より小型で高性能のズームレンズを提供することができる。このため、望遠端においても手ぶれや被写体ぶれの起きにくい小型のカメラまたは携帯情報端末装置や、ズーミング中のモニタ画像に違和感のない小型のカメラまたは携帯情報端末装置の、さらなる高性能化を実現することができる。
【００９５】
本発明の請求項１２によるズームレンズは、請求項１１のズームレンズにおいて、前記第２群光学系における最も物体側の光学面と最も像側の光学面とが非球面である。
この請求項１２の構成によれば、さらに高性能なズームレンズを提供することができるため、さらに高性能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。
本発明の請求項１３によるカメラは、撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のズームレンズを使用する。
この請求項１３の構成によれば、充分に小型、高性能でありながら、望遠端でも充分に明るいズームレンズや、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズを撮影光学系として使用した、小型で高画質のカメラを提供することができる。このため、ユーザは、携帯性に優れ、（ズーミング中のモニタ画像に違和感のない）高品質のカメラで、（手ぶれや被写体ぶれのない）高画質な画像を撮影することができる。
【００９６】
本発明の請求項１４による携帯情報端末装置は、カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のズームレンズを使用する。
この請求項１４の構成によれば、充分に小型、高性能でありながら、望遠端でも充分に明るいズームレンズや、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズをカメラ機能部の撮影光学系として使用した、小型で高画質の携帯情報端末装置を提供することができる。このため、ユーザは携帯性に優れ、（ズーミング中のモニタ画像に違和感のない）高品質の携帯情報端末装置において、（手ぶれや被写体ぶれのない）高画質な画像を撮影し、その画像を外部へ送信するなどすることができる。
【００９７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを少なくとも配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有して、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズを、充分に小型に且つ高性能に維持しながら、望遠端でも充分な明るさが得られ、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化も小さくすることを可能とするズームレンズ、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。
【００９８】
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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足する構成とすることにより、特に、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することが可能となる。
【００９９】
本発明の請求項２のズームレンズによれば、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する構成とすることにより、特に、充分に小型で且つ高性能であり、望遠端でも充分な明るさを維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することが可能となる。
【０１００】
本発明の請求項３のズームレンズによれば、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足する構成とすることにより、特に、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することが可能となる。
【０１０１】
本発明の請求項４のズームレンズによれば、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する構成とすることにより、特に、充分に小型で且つ高性能であり、望遠端でも充分な明るさを維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することが可能となる。
【０１０２】
本発明の請求項５のズームレンズによれば、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴ、広角端における最大絞り径をＡＷ、そして望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する構成とすることにより、特に、充分に小型で且つ高性能とし、望遠端でも充分な明るさを維持させて、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することが可能となる。
【０１０３】
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４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、さらに、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
を満足する構成とすることにより、特に、充分に小型で且つ高解像度で且つ収差良好など高性能を維持しつつ、望遠端でも充分な明るさを得ることが可能となる。
【０１０４】
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のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が連続的に変化する構成とすることにより、特に、中間焦点距離領域においても明るさが変化しないか、あるいは変化してもその変化が充分になめらかとすることが可能となる。
本発明の請求項８のズームレンズによれば、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が段階的に変化するとともに、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴ、そして最大絞り径の段数をＮとして、
条件式：
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＞ ＡＴ
を満足する構成とすることにより、特に、中間焦点距離領域における明るさを、充分に一定に、もしくは充分な滑らかさで制御することが可能となる。
【０１０５】
本発明の請求項９のズームレンズによれば、請求項３〜請求項５のいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第１群光学系は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、前記第２群光学系は、少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、そして前記第３群光学系は、少なくとも１枚の正レンズで構成されることにより、特に、簡素な構成で高い性能を達成することが可能となる。
本発明の請求項１０のズームレンズによれば、請求項９のズームレンズにおいて、前記第１群光学系、第２群光学系、および第３群光学系は、それぞれ、少なくとも１面の非球面を含んで構成することにより、特に、さらなる高性能を達成することが可能となる。
本発明の請求項１１のズームレンズによれば、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第２群光学系は、少なくとも２面の非球面を含んで構成するとともに、前記第２群光学系の光軸方向についての厚みをＬ２、最大像高をＹ′として、
条件式：
１．５ ＜ Ｌ２／Ｙ′ ＜ ２．５
を満足する構成とすることにより、特に、さらに小型で、しかも高性能を達成することが可能となる。
【０１０６】
本発明の請求項１２のズームレンズによれば、請求項１１のズームレンズにおいて、前記第２群光学系における最も物体側の光学面と最も像側の光学面とが非球面であることにより、特に、さらなる高性能を達成することが可能となる。
また、本発明の請求項１３のカメラによれば、撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載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性能で、しかも望遠端での充分な明るさの確保および広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化の低減の少なくとも一方を達成するズームレンズを、撮影光学系として使用して、小型で高画質を得ることが可能となる。
また、本発明の請求項１４の携帯情報端末装置によれば、カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載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性能で、しかも望遠端での充分な明るさの確保および広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化の低減の少なくとも一方を達成するズームレンズを、カメラ機能部の撮影光学系として使用して、小型で高画質を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態（第１の実施例でもある）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り、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態を示している。
【図２】本発明の第２の実施の形態（第２の実施例）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り、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態を示している。
【図３】本発明の第３の実施の形態（第３の実施例）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り、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態を示している。
【図４】本発明の第４の実施（第４の実施例）の形態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り、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態を示している。
【図５】図１に示す本発明の第１の実施例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６】図１に示す本発明の第１の実施例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７】図１に示す本発明の第１の実施例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８】図２に示す本発明の第２の実施例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９】図２に示す本発明の第２の実施例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１０】図２に示す本発明の第２の実施例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１１】図３に示す本発明の第３の実施例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１２】図３に示す本発明の第３の実施例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１３】図３に示す本発明の第３の実施例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１４】図４に示す本発明の第４の実施例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１５】図４に示す本発明の第４の実施例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１６】図４に示す本発明の第４の実施例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１７】本発明の第５の実施の形態に係るカメラの外観構成を模式的に示す物体側から見た斜視図であり、このうち、（ａ）は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、（ｂ）は撮影レンズがカメラのボディーから突出している状態を示している。
【図１８】図１７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１９】図１７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】
Ｇ１ 第１群光学系
Ｇ２ 第２群光学系
Ｇ３ 第３群光学系
Ｅ１〜Ｅ８ 第１レンズ〜第８レンズ
ＦＡ 絞り
ＯＦ 各種光学フィルタ
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 メモリカードスロット
１１０ 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
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる銀塩カメラを含む各種のカメラに撮影用光学系として用いられるズームレンズの改良に係り、特に、ディジタルカメラおよびビデオカメラ等の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カメラおよび携帯情報端末装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、銀塩フィルムを用いる在来のカメラ、すなわち銀塩カメラに代わって、ディジタルカメラまたは電子カメラ等と称され、被写体像を、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等の固体撮像素子により撮像し、被写体の静止画像（スティル画像）または動画像（ムービー画像）の画像データを得て、フラッシュメモリに代表される不揮発性半導体メモリ等にディジタル的に記録するタイプのカメラが急速に普及しつつある。
このようなディジタルカメラの市場は非常に大きなものとなっており、ディジタルカメラに対するユーザの要望も多岐にわたってきている。特に、高画質化と小型化は、カメラにおいては、常にユーザの欲するところであり、大きなウェイトを占めている。それ故、撮影レンズとして用いるズームレンズにも、高性能化と小型化の両立が求められる。
【０００３】
一方、カメラに搭載される撮影レンズは、なるべく明るいこと、すなわち多くの光量を取り込めること、が望ましい。特にズームレンズの場合には、望遠端が広角端よりも暗くなる傾向があり、望遠端における明るさの確保が望まれる。なぜならば、望遠端において充分な明るさを有しないことは、望遠端におけるシャッタスピードを遅くし、手ぶれや被写体ぶれを引き起こす原因となるからである。このような明るさの不足を、撮像素子のゲインの増大によって補おうとすれば、ノイズの増加を招くことになる。
また、さらに別の問題として、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が大きいと、表示素子を用いたモニタリング時の露出制御を複雑化させてしまうということがある。例えば、モニタリングしながら広角端から望遠端へのズーミングを行う場合に、ズーミングに伴うレンズの明るさの変化がなければ、ズーミング中に露出制御をしなくても違和感はないが、望遠端でレンズが暗くなる場合には、ズーミング中に露出制御をしないと、モニタ画像が次第に暗くなってしまう。このため、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズが望ましい。
【０００４】
ディジタルカメラの撮影レンズに用い得るズームレンズとしては、多くの種類が考えられるが、小型化に適するタイプのズームレンズとして、物体側より順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配列して設け、且つ前記第２群光学系の物体側にその第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなるとともに、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系が像側から物体側へと単調に移動し、且つ前記第１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ものがある。このようなタイプのズームレンズは、例えば、特開平１０−３９２１４号公報、特開平１１−２８７９５３号公報および特開２００１−２９６４７６号公報等に開示されている。
このうち、特開平１０−３９２１４号公報に示されたものは、上述したタイプのズームレンズとして最も早い時期に出願されたものであり、上述したタイプのズームレンズの基本的な構成は全て開示されている。また、特開平１１−２８７９５３号公報および特開２００１−２９６４７６号公報等には、特開平１０−３９２１４号公報に示されたものを改良し小型化を進めたズームレンズが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特開平１０−３９２１４号公報、特開平１１−２８７９５３号公報および特開２００１−２９６４７６号公報等に実施の形態または具体的な実施例として開示された構成によるズームレンズは、いずれも、望遠端における充分な明るさを得ることができず、また、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化も大きいという欠点を有している。
例えば、特開平１０−３９２１４号の実施例１には、「ｆ（焦点距離）＝４．６〜１４．６ｍｍ」で「Ｆ／Ｎｏ．（Ｆナンバ）＝２．５〜４．４」である旨が記載されており、望遠端、つまり焦点距離ｆが最も長い１４．６ｍｍの状態、における明るさ、つまりＦナンバが４．４であり、充分に明るいとはいえず、また、Ｆナンバの変化も２．５〜４．４であり、明るさの変化も大きい。同様に、特開平１０−３９２１４号の実施例２には、「ｆ＝４．６〜１４．０ｍｍ」で「Ｆ／Ｎｏ．＝２．４〜４．３」である旨が、実施例３には、「ｆ＝４．５〜１５．０ｍｍ」で「Ｆ／Ｎｏ．＝２．５〜４．８」である旨が、それぞれ記載されており、望遠端、つまり焦点距離ｆが最も長い１４．０ｍｍおよび１５．０ｍｍの状態、における明るさ、つまりＦナンバが４．３および４．８であって、やはり充分に明るいとはいえず、また、Ｆナンバの変化も２．４〜４．３および２．５〜４．８であり、明るさの変化も大きい。
【０００６】
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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを少なくとも配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有して、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズを、充分に小型に且つ高性能に維持しながら、望遠端でも充分な明るさが得られ、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化も小さくすることが可能なズームレンズ、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、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを少なくとも配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有して、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減し得るズームレンズを提供することにある。
【０００７】
本発明の請求項２の目的は、特に、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを少なくとも配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有して、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、充分に小型で且つ高性能であり、望遠端でも充分な明るさを維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減し得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、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減し得るズームレンズを提供することにある。
【０００８】
本発明の請求項４の目的は、特に、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、充分に小型で且つ高性能であり、望遠端でも充分な明るさを維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減し得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、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、充分に小型で且つ高性能とし、望遠端でも充分な明るさを維持させて、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減し得るズームレンズを提供することにある。
【０００９】
本発明の請求項６の目的は、特に、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、望遠端でも充分な明るさを得ることが可能な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、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、中間焦点距離領域においても明るさが変化しないか、あるいは変化してもその変化が充分になめらかとす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、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、中間焦点距離領域における明るさを、充分に一定に、もしくは充分な滑らかさで制御す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９の目的は、特に、請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、簡素な構成で高い性能を達成し得るズームレンズを提供することにある。
【００１０】
本発明の請求項１０の目的は、特に、請求項９に記載のズームレンズにおいて、さらに高性能を達成し得るズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項１１の目的は、特に、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、さらに小型で、しかも高性能を達成し得るズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、請求項１１に記載のズームレンズにおいて、さらに高性能を達成し得るズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項１３の目的は、特に、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のように、充分に小型で且つ高性能で、しかも望遠端での充分な明るさの確保および広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化の低減の少なくとも一方を達成するズームレンズを、撮影光学系として使用して、小型で高画質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１４の目的は、特に、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のように、充分に小型で且つ高性能で、しかも望遠端での充分な明るさの確保および広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化の低減の少なくとも一方を達成するズームレンズを、カメラ機能部の撮影光学系として使用して、小型で高画質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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足することを特徴としている。
【００１２】
請求項２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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足することを特徴としている。
【００１３】
請求項３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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ
前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足することを特徴としている。
【００１４】
請求項４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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ
前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足することを特徴としている。
【００１５】
請求項５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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ
前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴ、広角端における最大絞り径をＡＷ、そして望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足することを特徴としている。
【００１６】
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４のいずれか１項のズームレンズであって、
さらに、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
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のいずれか１項のズームレンズであって、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が連続的に変化する構成としたことを特徴としている。
請求項８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のいずれか１項のズームレンズであって、
短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が段階的に変化するとともに、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴ、そして最大絞り径の段数をＮとして、
条件式：
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＞ ＡＴ
を満足する構成としたことを特徴としている。
【００１７】
請求項９に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項３〜請求項５のいずれか１項のズームレンズであって、前記第１群光学系は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、前記第２群光学系は、少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、そして前記第３群光学系は、少なくとも１枚の正レンズで構成され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ズームレンズは、請求項９のズームレンズであって、前記第１群光学系、第２群光学系および第３群光学系は、それぞれ、少なくとも１面の非球面を含んで構成することを特徴としている。
請求項１１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のいずれか１項に記載のズームレンズであって、
前記第２群光学系は、少なくとも２面の非球面を含んで構成するとともに、
前記第２群光学系の光軸方向についての厚みをＬ２、最大像高をＹ′として、
条件式：
１．５ ＜ Ｌ２／Ｙ′ ＜ ２．５
を満足することを特徴としている。
【００１８】
請求項１２に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１１のズームレンズであって、前記第２群光学系における最も物体側の光学面と最も像側の光学面とが非球面であることを特徴としている。
請求項１３に記載した本発明に係るカメラは、上述した目的を達成するために、撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２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している。
請求項１４に記載した本発明に係る携帯情報端末装置は、上述した目的を達成するために、カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２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している。
【００１９】
【作用】
すなわち、本発明の請求項１によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足する構成とする。
【００２０】
このような構成により、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを少なくとも配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有して、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズを、充分に小型に且つ高性能に維持しながら、望遠端でも充分な明るさを得ることができ、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化も小さくすることを可能し、特に、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することを可能とする。
【００２１】
また、本発明の請求項２によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能であり、望遠端でも充分な明るさを維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することを可能とする。
【００２２】
本発明の請求項３によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することを可能とする。
【００２３】
本発明の請求項４によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能であり、望遠端でも充分な明るさを維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することを可能とする。
【００２４】
本発明の請求項５によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴ、広角端における最大絞り径をＡＷ、そして望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能とし、望遠端でも充分な明るさを維持させて、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することを可能とする。
【００２５】
本発明の請求項６によるズームレンズは、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、さらに、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、望遠端でも充分な明るさを得ることを可能とする。
本発明の請求項７によるズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が連続的に変化する構成とする。
このような構成により、特に、中間焦点距離領域においても明るさが変化しないか、あるいは変化してもその変化が充分になめらかとすることを可能とする。
【００２６】
本発明の請求項８によるズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が段階的に変化するとともに、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴ、そして最大絞り径の段数をＮとして、
条件式：
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＞ ＡＴ
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、中間焦点距離領域における明るさを、充分に一定に、もしくは充分な滑らかさで制御することを可能とする。
本発明の請求項９によるズームレンズは、請求項３〜請求項５のいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第１群光学系は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、前記第２群光学系は、少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、そして前記第３群光学系は、少なくとも１枚の正レンズで構成される。
このような構成により、特に、簡素な構成で高い性能を達成することを可能とする。
【００２７】
本発明の請求項１０によるズームレンズは、請求項９のズームレンズにおいて、前記第１群光学系、第２群光学系および第３群光学系は、それぞれ、少なくとも１面の非球面を含んで構成する。
このような構成により、特に、さらなる高性能を達成することが可能となる。本発明の請求項１１によるズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第２群光学系は、少なくとも２面の非球面を含んで構成するとともに、前記第２群光学系の光軸方向についての厚みをＬ２、最大像高をＹ′として、
条件式：
１．５ ＜ Ｌ２／Ｙ′ ＜ ２．５
を満足する構成とする。
このような構成により、特に、さらに小型で、しかも高性能を達成することを可能とする。
【００２８】
本発明の請求項１２によるズームレンズは、請求項１１のズームレンズにおいて、前記第２群光学系における最も物体側の光学面と最も像側の光学面とが非球面である。
このような構成により、特に、さらなる高性能を達成することが可能となる。
本発明の請求項１３によるカメラは、撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のズームレンズを含む。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能で、しかも望遠端での充分な明るさの確保および広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化の低減の少なくとも一方を達成するズームレンズを、撮影光学系として使用して、小型で高画質を得ることを可能とする。
本発明の請求項１４による携帯情報端末装置は、カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のズームレンズを含む。
このような構成により、特に、充分に小型で且つ高性能で、しかも望遠端での充分な明るさの確保および広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化の低減の少なくとも一方を達成するズームレンズを、カメラ機能部の撮影光学系として使用して、小型で高画質を得ることを可能とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のズームレンズ、カメラおよび携帯情報端末装置を詳細に説明する。具体的な実施の形態について説明する前に、まず、本発明の原理的な構成を説明するために、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および請求項２に係るズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置するとともに、前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有しており、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズであり、これら請求項１および請求項２のズームレンズは、それぞれ次のような特徴を持っている。
【００３０】
請求項１に係るズームレンズは、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとするとき、次の条件式を満足する。
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
また、請求項２に係るズームレンズは、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとするとき、次の条件式を満足する。
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
さらに、本発明の請求項３〜請求項５に係るズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置するとともに、前記第２群光学系の物体側に前記第２群光学系と一体に移動する絞りを配設してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズであり、これら請求項３〜請求項５のズームレンズは、それぞれ次のような特徴を持っている。
【００３１】
請求項３に係るズームレンズは、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとするとき、次の条件式を満足する。
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
請求項４に係るズームレンズは、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとするとき、次の条件式を満足する。
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
請求項５に係るズームレンズは、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴ、広角端における最大絞り径をＡＷ、そして望遠端における最大絞り径をＡＴとするとき、次の条件式を満足する。
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
そして、請求項６に係るズームレンズは、請求項１〜請求項４のいずれか１項のズームレンズにおいて、さらに、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとするとき、次の条件式を満足する。
【００３２】
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
請求項７に係るズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径を連続的に変化させる。
請求項８に係るズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が段階的に変化するとともに、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴ、そして最大絞り径の段数をＮとするとき、次の条件式を満足する。
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＞ ＡＴ
請求項９に係るズームレンズは、請求項３〜請求項５のいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第１群光学系が、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、前記第２群光学系が、少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、そして前記第３群光学系は、少なくとも１枚の正レンズで構成される。
【００３３】
請求項１０に係るズームレンズは、請求項９のズームレンズにおいて、前記第１群光学系、第２群光学系および第３群光学系を、それぞれ、少なくとも１面の非球面を含んで構成する。
請求項１１に係るズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第２群光学系を、少なくとも２面の非球面を含んで構成するとともに、前記第２群光学系の光軸方向についての厚みをＬ２、最大像高をＹ′とするとき、次の条件式を満足する。
１．５ ＜ Ｌ２／Ｙ′ ＜ ２．５
請求項１２に係るズームレンズは、請求項１１のズームレンズにおいて、前記第２群光学系における最も物体側の光学面と最も像側の光学面とを非球面とする。
そして、本発明の請求項１３に係るカメラは、請求項１〜請求項１２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。
【００３４】
本発明の請求項１４に係る携帯情報端末装置は、請求項１〜請求項１３のいずれか１項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。本発明の請求項３、請求項４および請求項５のような、負−正−正の３群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際して、第２群光学系が像側から物体側へと単調に移動し、第１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。変倍機能の大半は第２群光学系が担っており、第３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。このような負先行タイプのズームレンズでは、第１群光学系に入射する軸外光束の光軸からの高さを小さくすることができる。また、負−正−正の３群で構成することにより、全長も比較的小さくすることができるため、全般的に小型化に適している。
【００３５】
なお、本発明の本質は、「物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置するとともに、前記第２群光学系の物体側に前記第２群光学系と一体に移動する絞りを配設してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する」ようにした負−正−正の３群構成のズームレンズに限定されるものではない。特に、請求項１および請求項２のような、「物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置するとともに、前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有しており、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する」ようにした負−正の２群を含む２群構成以上のズームレンズには、広く適用可能である。第３群光学系以降の構成によっては、さらに高変倍のズームレンズを実現することもできるし、第１群光学系から第２群光学系までの負−正の２群のみの構成とすればさらなる小型化を達成することができる。
【００３６】
請求項１および請求項３に係る構成は、これらの小型化に適した負先行タイプのズームレンズを、次の条件式を満足するように構成したものである。
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
但し、ＦＷは、広角端における最小Ｆナンバを、そしてＦＴは、望遠端における最小Ｆナンバをあらわしている。
ここで、（ＦＴ／ＦＷ）が、０．９以下になると、広角端が明るくなりすぎ、広角端における収差補正および性能確保が難しくなってしまう。また、（ＦＴ／ＦＷ）が、 が１．２以上になると、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が大きくなりすぎ、表示素子を用いたモニタリング時の露出制御が複雑化してしまう。
請求項２および請求項４に係る構成は、上述と同様に、小型化に適した負先行タイプのズームレンズを、次の条件式を満足するように構成したものである。
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
但し、ＡＷは、広角端における最大絞り径を、そしてＡＴは、望遠端における最大絞り径をあらわしている。つまり、ズームレンズの最大絞り径を広角端と望遠端で異ならせ、望遠端における最大絞り径を広角端における最大絞り径よりも大きくするように構成するのである。
【００３７】
ここで、（ＡＷ／ＡＴ）が、０．５以下になると、広角端が明るくなりすぎ、広角端における収差補正および性能確保が難しくなってしまう。また、（ＡＷ／ＡＴ）が、０．９以上になると、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が大きくなりすぎ、表示素子を用いたモニタリング時の露出制御が複雑化してしまう。
本発明のズームレンズは、請求項５のように次の３つの条件式を同時に満足するように構成することにより、望遠端でも充分に明るく、且つ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さい、最も望ましい状態とすることができる。
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
但し、ＦＴは、望遠端における最小Ｆナンバをあらわしている。
【００３８】
ここで、ＦＴが、２．０以下になると広角端で明るくなり過ぎ、諸収差が大きくなって、それら諸収差の補正が困難となってしまう。また、ＦＴが、３．０以上になると、望遠端において充分な明るさを確保することができず、像面照度が不足するため、シャッタスピードが遅くなって、手ぶれや被写体ぶれを生じやすくなる。また、このときシャッタスピードが遅くなるのを、撮像素子のゲイン（利得）を増大させることによって防ごうとすれば、ノイズの増加を招いて、撮影画質が低下してしまう。しかも、最近では、ディジタルカメラ等に広く用いられるＣＣＤ撮像素子等の撮像素子が、在来の銀塩フィルムに比べて小さくしかも画素数が多くなり、１画素あたりのサイズが２μｍ台となってきている。このため、像面上必要な分解能、すなわち解像度は、在来の銀鉛カメラの場合、３０本／ｍｍ程度でよいとされていたが、ＣＣＤ撮像素子の場合には、１５０〜２００本／ｍｍ程度が要求される。レンズが暗い、すなわちＦナンバが大きいと、回折の影響が大きくなり限界周波数が下がるため、このような高い解像力を得ることが理論的に困難となる。このような点でも、ＦＴを、３．０未満とすることが有効である。なお、この望遠端における最小ＦナンバＦＴの条件は、負−正の２群構成のズームレンズに適用することもできる。
【００３９】
請求項５は、請求項３および請求項４と同様の負−正−正の３群構成のズームレンズに、請求項１および請求項３と同様の（ＦＴ／ＦＷ）の条件と、請求項２および請求項４と同様の（ＡＷ／ＡＴ）の条件とに、望遠端における最小ＦナンバＦＴの条件をさらに加えたものであるが、この望遠端における最小ＦナンバＦＴの条件は、他の２つのいずれか１つの条件と組み合わせてもよく、負−正の２群を含む２群構成以上ならばどのようなズームレンズに適用してもよい。請求項６は、望遠端における最小ＦナンバＦＴの条件を請求項１〜請求項４に組み合わせたものである。
望遠端における最大絞り径ＡＴを広角端における最大絞り径ＡＷよりも大きくする場合、ズーミングに伴って最大絞り径が連続的に変化するように構成することもできるし（請求項７に対応する）、段階的に変化するように構成することもできる。さらに、ズーミングに伴って最大絞り径が段階的に変化するように構成する場合には、次の条件式を満足することが望ましい（請求項８に対応する）。
【００４０】
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＞ ＡＴ
但し、Ｎは最大絞り径の段数をあらわしている。段数Ｎが、この式を満足できない小さな数値である場合には、ズーミングに伴うレンズの明るさの変化がなめらかさを欠き（もしもズーミングに伴ってレンズの明るさが変化しない場合には、その安定度が劣り）、例えば、モニタリングしながら広角端から望遠端へのズーミングを行う場合には、モニタ画像の明るさの変化が目立ち易くなってしまう。
【００４１】
さらに、本発明に係るズームレンズにおいて、高い結像性能を得るためには、第１群光学系が少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズを含んで構成され、第２群光学系が少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを含んで構成され、第３群光学系が少なくとも１枚の正レンズを含んで構成されることが望ましい（請求項９に対応する）。なお、第１群光学系を３枚以下、第２群光学系を４枚以下、そして第３群光学系を２枚以下のレンズで構成することにより、高い結像性能と充分な小型化を両立させることができる。
また、より良好な収差補正を行うためには、各群の光学系に１面以上の非球面を用いることが望ましい（請求項１０に対応する）。特に、本発明に係るズームレンズは、望遠端で明るく、球面収差やコマ収差をより良好に補正する必要があるため、各群の光学系に非球面を用いることによる効果は非常に大きい。第１群光学系に用いる非球面は、主に広角端における歪曲収差および望遠端における球面収差の補正に寄与する。第２群光学系に用いる非球面は、ズーム域全体を通じて球面収差やコマ収差、および非点収差の補正に寄与する。第３群光学系に用いる非球面は、ズーム域全体を通じて非点収差および歪曲収差の補正に寄与する。各群の光学系に配置される非球面は、このように互いに異なる効果をもたらすため、全体としてバランス良く収差を補正し、より高い結像性能を確保することを可能とする。
【００４２】
さらに、第２群光学系には、２面以上の非球面を用いることが望ましい。本発明に係るズームレンズは望遠端で明るく、球面収差やコマ収差をより良好に補正する必要があることは、既に述べた通りであるが、第２群光学系は、絞りの近傍に位置することから光束が太く、球面収差、およびコマ収差への関与も大きい。そこで、２面の非球面を、それぞれ光線の通り方が異なる箇所に用いることによって、収差補正の自由度を向上させることが可能となる。このように、第２群光学系に２面の非球面を使用する前提で、より充分な小型化と高性能化を達成するためには、次の条件式を満足するようにすることが望ましい（請求項１１に対応する）。
【００４３】
１．５ ＜ Ｌ２／Ｙ′ ＜ ２．５
但し、Ｌ２は、第２群光学系の光軸方向についての厚みを、そしてＹ′は、最大像高をあらわしている。
ここで、（Ｌ２／Ｙ′） が、２．５以上になると、第２群の光軸方向の厚みが増大して、充分な小型化が達成できなくなる。一方、（Ｌ２／Ｙ′）が１．５以下になると、第２群光学系の最も像側の面が絞りに近付き、２面の非球面を光線の通り方が充分に異なる箇所に配置できなくなるため、非球面を２面用いる効果が薄れてしまう。
なお、第２群光学系に２面以上の非球面を用いる際に最も効果的な収差補正を行うためには、第２群光学系の最も物体側の面と最も像側の面を非球面とすることが望ましい（請求項１２に対応する）。第２群光学系の最も物体側の面は絞りの近傍であるため、軸上と軸外の光束がほとんど分離せずに通り、ここに設けた非球面は主として球面収差やコマ収差の補正に寄与する。一方、第２群光学系の最も像側の面は絞りから離れているため、軸上と軸外の光束がある程度分離して通り、ここに設けた非球面はコマ収差および非点収差の補正に寄与する。このように２面の非球面を最も物体側の面と最も像側の面に用いることによって、それぞれの非球面が充分に異なる効果をもたらすことになり、収差の補正の自由度が飛躍的に増加するのである。
【００４４】
【実施例】
次に、上述した構成を反映した本発明に係るズームレンズ、カメラおよび携帯情報端末装置の具体的な本発明の実施の形態および実施例について詳細に説明する。第１、第２、第３および第４の実施の形態は、本発明に係るズームレンズの実施の形態であるが同時に具体的な数値に基づく第１〜第４の実施例あり、第５の実施の形態は、第１〜第４の実施の形態（即ち、第１〜第４の実施例）に示されたようなズームレンズを撮影用光学系として用いた本発明に係るカメラの実施の形態である。
本発明に係るズームレンズを示す第１〜第４の実施の形態に関し、ズームレンズの構成およびその具体的な数値実施例を示す。なお、第１〜第４の実施例における最大像高は３．５０ｍｍである。第１〜第４の実施例の各々においては、収差は充分に補正されており、２００万画素〜４００万画素の受光素子に対応することが可能となっている。本発明のように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、これら第１〜第４の実施例から明らかとなるであろう。
【００４５】
以下の第１〜第４の実施例に関連する説明においては、次のような各種記号を用いている。
ｆ：全系の焦点距離
Ｆ：Ｆナンバ
ω：半画角
Ｒ：曲率半径
Ｄ：面間隔
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ４：４次の非球面係数
Ａ６：６次の非球面係数
Ａ８：８次の非球面係数
Ａ１０：１０次の非球面係数
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。
【００４６】
【数１】
〔第１の実施例〕
図１は、本発明の第１の実施例に係るズームレンズの光学系の構成を示しており、ズーミング動作も把握できるようにするため、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態をそれぞれ光軸に沿った断面として模式的に示している。
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、絞りＦＡおよび光学フィルタＯＦ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、第３群光学系Ｇ３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。図には、各光学面の面番号（Ｏ１〜Ｏ１７）も付して示している。図１に対する各参照符号は、説明の煩雑化を避けるため、各実施の形態毎に独立に用いており、そのため共通の参照符号を付していても他の実施の形態と共通の構成ではない。
【００４８】
図１において、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、絞りＦＡ、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７、および光学フィルタＯＦの順で配列されており、各種の光学フィルタリング機能を有する光学フィルタＯＦの背後に結像される。それぞれ第１群光学系Ｇ１を構成する第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、第２レンズＥ２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３レンズＥ３は、物体側を凸面とした正レンズ（平凸レンズ）であり、全体として負の焦点距離を呈する。それぞれ第２群光学系Ｇ２を構成する第４レンズＥ４は、正レンズ（両凸レンズ）、第５レンズＥ５は、負レンズ（両凹レンズ）、そして第６レンズＥ６は、正レンズ（両凸レンズ）であり、全体として正の焦点距離を呈する。第３群光学系Ｇ３を構成する第７レンズＥ７は、正の焦点距離を有する正レンズ（両凸レンズ）である。第２群光学系Ｇ２の物体側に配置された絞りＦＡは、第２群光学系Ｇ２と一体に動作する。短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群光学系Ｇ２は、像側から物体側へと単調に移動し、第１群光学系Ｇ１は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する。
【００４９】
この第１の実施例においては、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦ、そして半画角ωは、ズーミングにより、それぞれｆ＝４．３２〜１０．２９、Ｆ＝２．８０〜２．８０、そしてω＝４０．３３〜１８．９７の範囲で変化する（但し、ＦナンバＦは、Ｆ＝２．８０〜２．８０であるので短焦点端と長焦点端においては同一の値であり、変化していない）。各光学面の特性は、次表の通りである。
【００５０】
【表１】
光学特性
表１において面番号にアスタリスク「＊」を付した第４面、第８面、第１３面および第１４面の各光学面が非球面であり、各非球面のパラメータは次の通りである。
【００５２】
非球面：第４面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−１．０１７８６×１０−３，Ａ６＝−４．３４４９６×１０−５，Ａ８＝２．９４７６１×１０−６，Ａ１０＝−２．２４５１８×１０−７，Ａ１２＝−４．０９２２９×１０−９，Ａ１４＝８．８１７３６×１０−１０，Ａ１６＝−３．０３７２７×１０−１１，Ａ１８＝１．７９１２３×１０−１３
非球面：第８面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．８４０６７×１０−４，Ａ６＝−７．８２０５４×１０−６，Ａ８＝２．２１４８９×１０−７，Ａ１０＝−２．２８８６４×１０−８
非球面：第１３面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝５．０１０８１×１０−４，Ａ６＝２．３８２３３×１０−５，Ａ８＝−１．２５６８４×１０−６，Ａ１０＝９．８３４６７×１０−８非球面：第１４面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．４００５６×１０−４，Ａ６＝２．９６９４９×１０−５，Ａ８＝−２．７９９４５×１０−６，Ａ１０＝９．５６０７６×１０−８
【００５３】
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２に一体化された絞りＦＡとの間の間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３との間の間隔ＤＢ、そして第３群光学系Ｇ３と光学フィルタＯＦとの間の間隔ＤＣは、可変であり、これら可変間隔ＤＡ〜ＤＣはズーミングに際して次表のように変化させられる。
【００５４】
【表２】
可変間隔
【００５５】
条件式数値
ＦＴ ＝ ２．８０
ＦＴ／ＦＷ ＝ １．００
ＡＷ ＝ ４．２２６
ＡＴ ＝ ６．２５８
ＡＷ／ＡＴ ＝ ０．６７５
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＝ ７．１０７（Ｎ＝３）
Ｌ２／Ｙ′ ＝ ２．０７
【００５６】
〔第２の実施例〕
図２は、本発明の第２の実施例に係るズームレンズの光学系の構成を示しており、ズーミング動作も把握できるようにするため、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態をそれぞれ光軸に沿った断面として模式的に示している。
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、絞りＦＡ、および光学フィルタＯＦ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、第３群光学系Ｇ３を構成している。図には、各光学面の面番号も付して示している。上述したように図２に対する各参照符号も、他の実施例とは独立に用いている。
【００５７】
図２においても、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、絞りＦＡ、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７および光学フィルタＯＦの順で配列されており、光学フィルタＯＦの背後に結像される。それぞれ第１群光学系Ｇ１を構成する第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、第２レンズＥ２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３レンズＥ３は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、全体として負の焦点距離を呈する。それぞれ第２群光学系Ｇ２を構成する第４レンズＥ４は、正レンズ（両凸レンズ）、第５レンズＥ５は、負レンズ（両凹レンズ）、そして第６レンズＥ６は、正レンズ（両凸レンズ）であり、全体として正の焦点距離を呈する。第３群光学系Ｇ３を構成する第７レンズＥ７は、正の焦点距離を有する正メニスカスレンズである。第２群光学系Ｇ２の物体側に配置された絞りＦＡは、第２群光学系Ｇ２と一体に動作する。短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群光学系Ｇ２は、像側から物体側へと単調に移動し、第１群光学系Ｇ１は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する。
【００５８】
この第２の実施例においては、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦ、そして半画角ωは、ズーミングにより、それぞれｆ＝４．３３〜１０．２９、Ｆ＝２．４０〜２．８０、そしてω＝４０．２２〜１９．００の範囲で変化する。各光学面の特性は、次表の通りである。
【００５９】
【表３】
光学特性
【００６０】
非球面：第４面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−９．８５２０８×１０−４，Ａ６＝−５．６８７５７×１０−５，Ａ８＝３．９３７６３×１０−６，Ａ１０＝−２．９４４４８×１０−７，Ａ１２＝−５．８６６３８×１０−９，Ａ１４＝１．１３４４０×１０−９，Ａ１６＝−３．４０４００×１０−１１，Ａ１８＝−３．４８５６８×１０−１４
非球面：第８面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．８０８８８×１０−４，Ａ６＝−１．４６６８０×１０−５，Ａ８＝９．２７３４４×１０−７，Ａ１０＝−４．７２２６４×１０−８
非球面：第１３面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝５．５５７８２×１０−４，Ａ６＝４．６５３５９×１０−５，Ａ８＝−４．３６５５８×１０−６，Ａ１０＝３．６６４６９×１０−７非球面：第１４面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．２８８２３×１０−４，Ａ６＝２．７０１１３×１０−５，Ａ８＝−２．１４１１３×１０−６，Ａ１０＝７．５０１３２×１０−８
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２に一体化された絞りＦＡとの間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＢ、そして第３群光学系Ｇ３と光学フィルタＯＦとの間の可変間隔ＤＣは、ズーミングに際して次表のように変化させられる。
【００６１】
【表４】
可変間隔
【００６２】
条件式数値
ＦＴ ＝ ２．８０
ＦＴ／ＦＷ ＝ １．１７
ＡＷ ＝ ４．７３０
ＡＴ ＝ ５．８９６
ＡＷ／ＡＴ ＝ ０．８０２
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＝ ６．６８９（Ｎ＝２）
Ｌ２／Ｙ′ ＝ １．９８
【００６３】
〔第３の実施例〕
図３は、本発明の第３の実施例に係るズームレンズの光学系の構成を示しており、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態をそれぞれ光軸に沿った断面として模式的に示している。
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、絞りＦＡおよび光学フィルタＯＦ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７レンズＥ７は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第８レンズＥ８は、第３群光学系Ｇ３を構成している。図には、各光学面の面番号も付して示している。上述したように図３に対する各参照符号も、他の実施の形態とは独立に用いている。
【００６４】
図３においても、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、絞りＦＡ、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、および光学フィルタＯＦの順で配列されており、光学フィルタＯＦの背後に結像される。それぞれ第１群光学系Ｇ１を構成する第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、第２レンズＥ２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３レンズＥ３は、物体側を凸面とした正レンズ（平凸レンズ）であり、全体として負の焦点距離を呈する。それぞれ第２群光学系Ｇ２を構成する第４レンズＥ４は、正レンズ（両凸レンズ）、第５レンズＥ５は、負レンズ（両凹レンズ）、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、そして第７レンズＥ７は、正レンズ（両凸レンズ）であり、全体として正の焦点距離を呈する。第３群光学系Ｇ３を構成する第８レンズＥ８は、正の焦点距離を有する正メニスカスレンズである。第２群光学系Ｇ２の物体側に配置された絞りＦＡは、第２群光学系Ｇ２と一体に動作する。短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群光学系Ｇ２は、像側から物体側へと単調に移動し、第１群光学系Ｇ１は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する。
【００６５】
この第３の実施例においては、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦ、そして半画角ωは、ズーミングにより、それぞれｆ＝４．３３〜１０．１８、Ｆ＝２．４０〜２．８０、そしてω＝４０．３０〜１９．１７の範囲で変化する。各光学面の特性は、次表の通りである。
【００６６】
【表５】
光学特性
表５において面番号にアスタリスク「＊」を付した第４面、第８面、第１５面および第１６面の各光学面が非球面であり、各非球面のパラメータは次の通りである。
【００６８】
非球面：第４面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−１．０２０２２×１０−３，Ａ６＝−３．９３８１８×１０−５，Ａ８＝１．９７９１６×１０−６，Ａ１０＝−１．５３００７×１０−７，Ａ１２＝−４．４４４１９×１０−９，Ａ１４＝７．３１５８５×１０−１０，Ａ１６＝−２．６２４６０×１０−１１，Ａ１８＝１．９２６１０×１０−１３
非球面：第８面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．２４４０５×１０−４，Ａ６＝−８．９０３６４×１０−６，Ａ８＝４．６３８１８×１０−７，Ａ１０＝−２．３４７４６×１０−８
非球面：第１５面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝５．５３４１３×１０−４，Ａ６＝４．４１２２５×１０−５，Ａ８＝−３．６５２９０×１０−６，Ａ１０＝２．４０６６３×１０−７非球面：第１６面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．２０８８５×１０−４，Ａ６＝１．１６３６６×１０−５，Ａ８＝−８．３７７５６×１０−７，Ａ１０＝３．４２７９５×１０−８
【００６９】
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２に一体化された絞りＦＡとの間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＢ、そして第３群光学系Ｇ３と光学フィルタＯＦとの間の可変間隔ＤＣは、ズーミングに際して次表のように変化させられる。
【表６】
可変間隔
【００７０】
条件式数値
ＦＴ ＝ ２．８０
ＦＴ／ＦＷ ＝ １．１７
ＡＷ ＝ ４．９２６
ＡＴ ＝ ６．０６８
ＡＷ／ＡＴ ＝ ０．８１２
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＝ ６．９６６（Ｎ＝２）
Ｌ２／Ｙ′ ＝ ２．２５
【００７１】
〔第４の実施例〕
図４は、本発明の第４の実施の形態（同時に第４の実施例でもある）に係るズームレンズの光学系の構成を示しており、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態をそれぞれ光軸に沿った断面として模式的に示している。
図４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、絞りＦＡ、および光学フィルタＯＦを具備している。この場合、第１レンズＥ１と第２レンズＥ２は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第３レンズＥ３〜第５レンズＥ５は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第６レンズＥ６は、第３群光学系Ｇ３を構成している。図には、各光学面の面番号も付して示している。上述したように図４に対する各参照符号も、他の実施の形態（実施例）とは独立に用いている。
【００７２】
図４においても、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、絞りＦＡ、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６および光学フィルタＯＦの順で配列されており、光学フィルタＯＦの背後に結像される。それぞれ第１群光学系Ｇ１を構成する第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、全体として負の焦点距離を呈する。それぞれ第２群光学系Ｇ２を構成する第３レンズＥ３は、正レンズ（両凸レンズ）、第４レンズＥ４は、負レンズ（両凹レンズ）、そして第５レンズＥ５は、正レンズ（両凸レンズ）であり、全体として正の焦点距離を呈する。第３群光学系Ｇ３を構成する第６レンズＥ６は、正の焦点距離を有する正メニスカスレンズである。第２群光学系Ｇ２の物体側に配置された絞りＦＡは、第２群光学系Ｇ２と一体に動作する。短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第２群光学系Ｇ２は、像側から物体側へと単調に移動し、第１群光学系Ｇ１は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動する。
【００７３】
この第４の実施例においては、ズーミングにより、全系の焦点距離ｆ＝５．４６〜１０．２８、ＦナンバＦ＝２．８０〜２．８０、そして半画角ω＝３３．９５〜１９．１８の範囲で変化する（この場合も、第１の実施例と同様にＦナンバＦ＝２．８０〜２．８０であるので短焦点端と長焦点端においては同一の値となる）。各光学面の特性は、次表の通りである。
【００７４】
【表７】
光学特性
表５において面番号にアスタリスク「＊」を付した第２面、第６面、第１１面および第１２面の各光学面が非球面であり、各非球面のパラメータは次の通りである。
非球面：第２面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−１．２５１５８×１０−３，Ａ６＝−７．３６０５８×１０−５，Ａ８＝４．７１１４５×１０−６，Ａ１０＝−３．５２５２３×１０−７，Ａ１２＝−２．４８５７８×１０−８，Ａ１４＝１．６３８６７×１０−９，Ａ１６＝８．６０７９９×１０−１１，Ａ１８＝−６．９９２５６×１０−１２
非球面：第６面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．７１９３１×１０−４，Ａ６＝−４．２８８５６×１０−６，Ａ８＝１．３９３３１×１０−７，Ａ１０＝−１．８２４４７×１０−８
非球面：第１１面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝５．２７０８８×１０−４，Ａ６＝５．３８７９８×１０−５，Ａ８＝−４．４９４６６×１０−６，Ａ１０＝３．８４５９１×１０−７非球面：第１２面
Ｋ＝０．０，Ａ４＝−２．３７５６１×１０−４，Ａ６＝１．８０２５９×１０−５，Ａ８＝−１．２２７０４×１０−６，Ａ１０＝４．２６９７３×１０−８
【００７６】
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２に一体化された絞りＦＡとの間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＢ、そして第３群光学系Ｇ３と光学フィルタＯＦとの間の可変間隔ＤＣは、ズーミングに際して次表のように変化させられる。
【００７７】
【表８】
可変間隔
【００７８】
条件式数値
ＦＴ ＝ ２．８０
ＦＴ／ＦＷ ＝ １．００
ＡＷ ＝ ４．４０２
ＡＴ ＝ ５．９８０
ＡＷ／ＡＴ ＝ ０．７３６
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＝ ６．２２５（Ｎ＝２）
Ｌ２／Ｙ′ ＝ １．９７
図５〜図７は、上述した第１の実施例に係る図１に示したズームレンズおけるそれぞれ球面収差、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、このうち、図５は、短焦点端における収差曲線図、図６は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図７は、長焦点端における各収差曲線図である。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ている。
【００７９】
図８〜図１０は、上述した第２の実施例に係る図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各収差曲線図を示しており、このうち、図８は、短焦点端における収差曲線図、図９は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図１０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ている。
図１１〜図１３は、上述した第３の実施例に係る図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、このうち、図１１は、短焦点端における収差曲線図、図１２は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図１３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ている。
【００８０】
図１４〜図１６は、上述した第４の実施例に係る図４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各収差曲線図を示しており、このうち、図１４は、短焦点端における収差曲線図、図１５は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図１６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ている。
これらの図５〜図１６の収差曲線図によれば、上述した本発明の第１〜第４の実施例に係る図１〜図４に示した構成のズームレンズによれば、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。
【００８１】
〔第５の実施の形態〕
次に、上述した第１〜第４の実施の形態（実施例）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第５の実施の形態について図１７〜図１９を参照して説明する。図１７は、前面側、すなわち物体つまり被写体側、から見たカメラの外観を示す斜視図、図１８は、背面側、すなわち撮影者側から見たカメラの外観を示す斜視図であり、図１９は、カメラの機能構成を示すブロック図である。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。
【００８２】
カメラは、図１７および図１８に示すように、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、メモリカードスロット１０９および通信カードスロット１１０等を備えている。さらに、カメラは、図１９に示すように、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を備えている。
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。この撮影レンズ１０１としては、第１〜第４の実施の形態において説明したような本発明に係る（すなわち請求項１〜請求項１２で定義される）ズームレンズを用いる（請求項１３および請求項１４に対応する）。
【００８３】
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。また、半導体メモリ２０５に記録した画像は、通信カードスロット１１０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。
【００８４】
撮影レンズ１０１は、カメラの携帯時には図１７の（ａ）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１７の（ｂ）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してもよい。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は、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。このとき、好ましくは、ファインダ１０４も撮影レンズ１０１の画角の変化に連動して変倍する。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。先に述べた第１〜第４の実施の形態に示されたような負−正−正の３群で構成されるズームレンズ（請求項３、請求項４および請求項５等に対応する）におけるフォーカシングは、第１群光学系または第３群光学系の移動、あるいは、受光素子の移動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。
【００８５】
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、メモリカードスロット１０９および通信カードスロット１１０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。
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、第１〜第４の実施の形態に示されたようなズームレンズを撮影光学系として使用することができる。したがって、２００万画素〜４００万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達成することが可能となる。
【００８６】
上述した実施の形態に基づいて本発明を各請求項に対応して整理する。本発明の請求項１によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足する。
この請求項１の構成によれば、充分に小型でありながら、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズを提供することができる。このため、表示素子を用いたモニタリング時の露出制御が簡単で、ズーミング中のモニタ画像に違和感のない小型のカメラまたは携帯情報端末装置を実現することも可能となる。
【００８７】
この本発明の請求項２によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する。
この請求項２の構成によれば、充分に小型でありながら、望遠端でも充分に明るく、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズを提供することができる。このため、望遠端においても手ぶれや被写体ぶれの起きにくい小型のカメラまたは携帯情報端末装置や、ズーミング中のモニタ画像に違和感のない小型のカメラまたは携帯情報端末装置を、簡単な構成で実現することも可能となる。
【００８８】
本発明の請求項３によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足する。
この請求項３の構成によれば、充分に小型でありながら、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズのさらに具体的な構成を提供することができる。
【００８９】
本発明の請求項４によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する。
この請求項４の構成によれば、充分に小型でありながら、望遠端でも充分に明るく、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズのさらに具体的な構成を提供することができる。
【００９０】
本発明の請求項５によるズームレンズは、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴ、広角端における最大絞り径をＡＷ、そして望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する。
この請求項５の構成によれば、充分に小型でありながら、望遠端でも充分に明るく、且つ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズを、より確実に提供することができる。このため、望遠端においても手ぶれや被写体ぶれの起きにくい小型のカメラまたは携帯情報端末装置や、ズーミング中のモニタ画像に違和感のない小型のカメラまたは携帯情報端末装置を、より確実に実現することができる。
【００９１】
本発明の請求項６によるズームレンズは、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、さらに、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
を満足する。
この請求項６の構成によれば、充分に小型でありながら、望遠端でも充分に明るいズームレンズを提供することができる。このため、望遠端においても手ぶれや被写体ぶれの起きにくい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。
【００９２】
本発明の請求項７によるズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が連続的に変化する構成とする。
この請求項７の構成によれば、望遠端でも充分に明るいズームレンズや、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズであって、特に、中間焦点距離領域においても明るさが変化しないか、あるいは変化してもその変化が充分になめらかなズームレンズを提供することができる。このため、ズーミング中のモニタ画像の明るさの変化がほとんど目立たない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。
この本発明の請求項８によるズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が段階的に変化するとともに、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴ、そして最大絞り径の段数をＮとして、
条件式：
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＞ ＡＴ
を満足する。
【００９３】
この請求項８の構成によれば、望遠端でも充分に明るいズームレンズや、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズであって、特に、中間焦点距離領域におけるＦナンバが、充分な一定度もしくはなめらかさで制御可能なズームレンズを提供することができる。このため、ズーミング中のモニタ画像の明るさの変化の目立ちにくいカメラまたは携帯情報端末装置を、比較的簡単な絞り機構で実現することができる。
この本発明の請求項９によるズームレンズは、請求項３〜請求項５のいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第１群光学系は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、前記第２群光学系は、少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、そして前記第３群光学系は、少なくとも１枚の正レンズで構成される。
この請求項９の構成によれば、望遠端でも充分に明るいズームレンズや、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズであって、簡素な構成で高い性能を有するズームレンズを提供することができる。このため、望遠端においても手ぶれや被写体ぶれの起きにくい小型のカメラまたは携帯情報端末装置や、ズーミング中のモニタ画像に違和感のない小型のカメラまたは携帯情報端末装置を、コストパフォーマンス良く実現することができる。
【００９４】
この本発明の請求項１０によるズームレンズは、請求項９のズームレンズにおいて、前記第１群光学系、第２群光学系、および第３群光学系は、それぞれ、少なくとも１面の非球面を含む。
請求項１０の構成によれば、請求項９のズームレンズであって、さらに高性能なズームレンズを提供することができるため、さらに高性能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。
本発明の請求項１１によるズームレンズは、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第２群光学系は、少なくとも２面の非球面を含んで構成するとともに、前記第２群光学系の光軸方向についての厚みをＬ２、最大像高をＹ′として、
条件式：
１．５ ＜ Ｌ２／Ｙ′ ＜ ２．５
を満足する。
この請求項１１の構成によれば、望遠端でも充分に明るいズームレンズや、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズであって、より小型で高性能のズームレンズを提供することができる。このため、望遠端においても手ぶれや被写体ぶれの起きにくい小型のカメラまたは携帯情報端末装置や、ズーミング中のモニタ画像に違和感のない小型のカメラまたは携帯情報端末装置の、さらなる高性能化を実現することができる。
【００９５】
本発明の請求項１２によるズームレンズは、請求項１１のズームレンズにおいて、前記第２群光学系における最も物体側の光学面と最も像側の光学面とが非球面である。
この請求項１２の構成によれば、さらに高性能なズームレンズを提供することができるため、さらに高性能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。
本発明の請求項１３によるカメラは、撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のズームレンズを使用する。
この請求項１３の構成によれば、充分に小型、高性能でありながら、望遠端でも充分に明るいズームレンズや、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズを撮影光学系として使用した、小型で高画質のカメラを提供することができる。このため、ユーザは、携帯性に優れ、（ズーミング中のモニタ画像に違和感のない）高品質のカメラで、（手ぶれや被写体ぶれのない）高画質な画像を撮影することができる。
【００９６】
本発明の請求項１４による携帯情報端末装置は、カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のズームレンズを使用する。
この請求項１４の構成によれば、充分に小型、高性能でありながら、望遠端でも充分に明るいズームレンズや、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化が小さいズームレンズをカメラ機能部の撮影光学系として使用した、小型で高画質の携帯情報端末装置を提供することができる。このため、ユーザは携帯性に優れ、（ズーミング中のモニタ画像に違和感のない）高品質の携帯情報端末装置において、（手ぶれや被写体ぶれのない）高画質な画像を撮影し、その画像を外部へ送信するなどすることができる。
【００９７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを少なくとも配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有して、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズを、充分に小型に且つ高性能に維持しながら、望遠端でも充分な明るさが得られ、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化も小さくすることを可能とするズームレンズ、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。
【００９８】
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、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足する構成とすることにより、特に、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することが可能となる。
【００９９】
本発明の請求項２のズームレンズによれば、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する構成とすることにより、特に、充分に小型で且つ高性能であり、望遠端でも充分な明るさを維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することが可能となる。
【０１００】
本発明の請求項３のズームレンズによれば、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足する構成とすることにより、特に、充分に小型で且つ高性能を維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することが可能となる。
【０１０１】
本発明の請求項４のズームレンズによれば、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する構成とすることにより、特に、充分に小型で且つ高性能であり、望遠端でも充分な明るさを維持しつつ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することが可能となる。
【０１０２】
本発明の請求項５のズームレンズによれば、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴ、広角端における最大絞り径をＡＷ、そして望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足する構成とすることにより、特に、充分に小型で且つ高性能とし、望遠端でも充分な明るさを維持させて、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化を効果的に低減することが可能となる。
【０１０３】
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４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、さらに、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
を満足する構成とすることにより、特に、充分に小型で且つ高解像度で且つ収差良好など高性能を維持しつつ、望遠端でも充分な明るさを得ることが可能となる。
【０１０４】
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のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が連続的に変化する構成とすることにより、特に、中間焦点距離領域においても明るさが変化しないか、あるいは変化してもその変化が充分になめらかとすることが可能となる。
本発明の請求項８のズームレンズによれば、請求項１〜請求項６のいずれか１項のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が段階的に変化するとともに、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴ、そして最大絞り径の段数をＮとして、
条件式：
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＞ ＡＴ
を満足する構成とすることにより、特に、中間焦点距離領域における明るさを、充分に一定に、もしくは充分な滑らかさで制御することが可能となる。
【０１０５】
本発明の請求項９のズームレンズによれば、請求項３〜請求項５のいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第１群光学系は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、前記第２群光学系は、少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、そして前記第３群光学系は、少なくとも１枚の正レンズで構成されることにより、特に、簡素な構成で高い性能を達成することが可能となる。
本発明の請求項１０のズームレンズによれば、請求項９のズームレンズにおいて、前記第１群光学系、第２群光学系、および第３群光学系は、それぞれ、少なくとも１面の非球面を含んで構成することにより、特に、さらなる高性能を達成することが可能となる。
本発明の請求項１１のズームレンズによれば、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第２群光学系は、少なくとも２面の非球面を含んで構成するとともに、前記第２群光学系の光軸方向についての厚みをＬ２、最大像高をＹ′として、
条件式：
１．５ ＜ Ｌ２／Ｙ′ ＜ ２．５
を満足する構成とすることにより、特に、さらに小型で、しかも高性能を達成することが可能となる。
【０１０６】
本発明の請求項１２のズームレンズによれば、請求項１１のズームレンズにおいて、前記第２群光学系における最も物体側の光学面と最も像側の光学面とが非球面であることにより、特に、さらなる高性能を達成することが可能となる。
また、本発明の請求項１３のカメラによれば、撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載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性能で、しかも望遠端での充分な明るさの確保および広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化の低減の少なくとも一方を達成するズームレンズを、撮影光学系として使用して、小型で高画質を得ることが可能となる。
また、本発明の請求項１４の携帯情報端末装置によれば、カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載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性能で、しかも望遠端での充分な明るさの確保および広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化の低減の少なくとも一方を達成するズームレンズを、カメラ機能部の撮影光学系として使用して、小型で高画質を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態（第１の実施例でもある）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り、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態を示している。
【図２】本発明の第２の実施の形態（第２の実施例）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り、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態を示している。
【図３】本発明の第３の実施の形態（第３の実施例）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り、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態を示している。
【図４】本発明の第４の実施（第４の実施例）の形態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り、（ａ）は、広角端である短焦点距離端、（ｂ）は、中間焦点距離、そして（ｃ）は、望遠端である長焦点距離端の各状態を示している。
【図５】図１に示す本発明の第１の実施例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６】図１に示す本発明の第１の実施例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７】図１に示す本発明の第１の実施例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８】図２に示す本発明の第２の実施例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９】図２に示す本発明の第２の実施例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１０】図２に示す本発明の第２の実施例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１１】図３に示す本発明の第３の実施例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１２】図３に示す本発明の第３の実施例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１３】図３に示す本発明の第３の実施例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１４】図４に示す本発明の第４の実施例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１５】図４に示す本発明の第４の実施例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１６】図４に示す本発明の第４の実施例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１７】本発明の第５の実施の形態に係るカメラの外観構成を模式的に示す物体側から見た斜視図であり、このうち、（ａ）は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、（ｂ）は撮影レンズがカメラのボディーから突出している状態を示している。
【図１８】図１７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１９】図１７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】
Ｇ１ 第１群光学系
Ｇ２ 第２群光学系
Ｇ３ 第３群光学系
Ｅ１〜Ｅ８ 第１レンズ〜第８レンズ
ＦＡ 絞り
ＯＦ 各種光学フィルタ
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 メモリカードスロット
１１０ 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
Claims (14)
- 物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正の焦点距離を持つ第２群光学系とを配置し、且つ前記第２群光学系と一体に移動する絞りを有し、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ
前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ
前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１群光学系と、正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群光学系とを配置し、且つ
前記第２群光学系の物体側に該第２群光学系と一体に移動する絞りを有してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第２群光学系は、像側から物体側へと単調に移動し、前記第１群光学系は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように移動するズームレンズにおいて、
広角端における最小ＦナンバをＦＷ、望遠端における最小ＦナンバをＦＴ、広角端における最大絞り径をＡＷ、そして望遠端における最大絞り径をＡＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
０．９ ＜ ＦＴ／ＦＷ ＜ １．２
０．５ ＜ ＡＷ／ＡＴ ＜ ０．９
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - さらに、望遠端における最小ＦナンバをＦＴとして、
条件式：
２．０ ＜ ＦＴ ＜ ３．０
を満足することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が連続的に変化する構成としたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 短焦点端から長焦点端への変倍に際し、最大絞り径が段階的に変化するとともに、広角端における最大絞り径をＡＷ、望遠端における最大絞り径をＡＴ、そして最大絞り径の段数をＮとして、
条件式：
ＡＷ×２（Ｎ／４） ＞ ＡＴ
を満足する構成としたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 前記第１群光学系は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、前記第２群光学系は、少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとで構成され、そして前記第３群光学系は、少なくとも１枚の正レンズで構成されることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第１群光学系、第２群光学系および第３群光学系は、それぞれ、少なくとも１面の非球面を含んで構成することを特徴とする請求項９に記載のズームレンズ。
- 前記第２群光学系は、少なくとも２面の非球面を含んで構成するとともに、
前記第２群光学系の光軸方向についての厚みをＬ２、最大像高をＹ′として、
条件式：
１．５ ＜ Ｌ２／Ｙ′ ＜ ２．５
を満足することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 前記第２群光学系における最も物体側の光学面と最も像側の光学面とが非球面であることを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
- 撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２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。
- カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項１２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。
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