(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、開口絞りを含む正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、
前記各レンズ群の間隔が変化して広角端から望遠端へのズーミングを行い、
前記第１レンズ群は、物体側から順に負の屈折力を有する副群、正の屈折力を有する副群からなり、
前記第３レンズ群は、物体側から順に負レンズと正メニスカスレンズからなる物体側に凸面を向けた接合レンズのみで構成されるフォーカス群であり、
前記第３レンズ群は、下記条件式（５）を満たすことを特徴とする結像光学系。
−２．５≦（ＲＧ３ｂ＋ＲＧ３ａ）／（ＲＧ３ｂ−ＲＧ３ａ）＜−１  ・・・（５）
ここで、
ＲＧ３ａは前記結像光学系の前記第３レンズ群の前記接合レンズの物体側の面の曲率半径、
ＲＧ３ｂは前記結像光学系の前記第３レンズ群の前記接合レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【請求項２】
下記条件式（６）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の結像光学系。
−１．９５≦（ＲＧ３ｏｂ＋ＲＧ３ｏａ）／（ＲＧ３ｏｂ−ＲＧ３ｏａ）＜−１  ・・・（６）
ここで、
ＲＧ３ｏａは前記結像光学系の前記第３レンズ群の前記負レンズの物体側の面の曲率半径、
ＲＧ３ｏｂは前記結像光学系の前記第３レンズ群の前記負レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【請求項３】
下記条件式（１）を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の結像光学系。
Ｎｄ３≦−０．０３×νｄ３＋２．３７  ・・・（１）
ここで、
Ｎｄ３は前記結像光学系の前記第３レンズ群の前記正メニスカスレンズの硝材のｄ線の屈折率、
νｄ３は前記結像光学系の前記第３レンズ群の前記正メニスカスレンズの硝材のｄ線基準のアッベ数（ｎｄ１−１）／（ｎＦ１−ｎＣ１）、
ｎｄ１、ｎＣ１、ｎＦ１はそれぞれ前記第３レンズ群の前記正メニスカスレンズの硝材のｄ線、Ｃ線、Ｆ線の屈折率、
である。
【請求項４】
下記条件式（２）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の結像光学系。
３．３≦ｆ１Ｔ／ＦＷ≦５．８  ・・・（２）
ここで、
ｆ１Ｔは前記結像光学系の前記第１レンズ群の正の屈折力を有する前記副群の焦点距離、
ＦＷは前記結像光学系の広角端での光学系全系の焦点距離、
である。
【請求項５】
下記条件式（３）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の結像光学系。
０．３７５≦ｄ１Ｔ／ｄＧ１≦０．５２  ・・・（３）
ここで、
ｄ１Ｔは前記結像光学系の前記第１レンズ群の前記正の屈折力を有する副群と前記負の屈折力を有する副群との間の光軸上における間隔、
ｄＧ１は前記結像光学系の前記第１レンズ群の開始面から最終面までの光軸上における間隔、
である。
【請求項６】
下記条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の結像光学系。
０．９１≦（ＭＧＷ×ＭＧｔ）１／２≦１．１５  ・・・（４）
ここで、
ＭＧＷは、前記結像光学系の広角端での前記第２レンズ群以降の合成倍率、
ＭＧｔは、前記結像光学系の望遠端での前記第２レンズ群以降の合成倍率、
である。
【請求項７】
前記第４レンズ群において、下記条件式（７）を満たすレンズ成分が少なくとも１つあることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の結像光学系。
−４．５≦（ＲＧ４ｂ＋ＲＧ４ａ）／（ＲＧ４ｂ−ＲＧ４ａ）≦−１．２  ・・・（７）
ここで、
ＲＧ４ａは前記結像光学系の前記第４レンズ群内のレンズの物体側の面の曲率半径、
ＲＧ４ｂは前記結像光学系の前記第４レンズ群内のレンズの像側の面の曲率半径、
である。
【請求項８】
前記結像光学系の前記第２レンズ群において、メニスカス形状の空気レンズが少なくとも２つあることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項９】
前記結像光学系の前記第２レンズ群において、前記メニスカス形状の空気レンズ同士の間にあるレンズ成分が１つのみであることを特徴とする請求項８に記載の結像光学系。
【請求項１０】
前記結像光学系の前記第２レンズ群において、物体側に凸面を向けた前記メニスカス形状の空気レンズが以下の条件式（８）を満たすことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の結像光学系。
１．３≦｜（ＲＧ２ｍｂ＋ＲＧ２ｍａ）／（ＲＧ２ｍｂ−ＲＧ２ｍａ）｜  ・・・（８）
ここで、
ＲＧ２ｍａは前記結像光学系の前記第２レンズ群内の前記メニスカス形状の空気レンズの物体側の面の曲率半径、
ＲＧ２ｍｂは前記結像光学系の前記第２レンズ群内の前記メニスカス形状の空気レンズの像側の面の曲率半径である。
【請求項１１】
前記第２レンズ群の最終面よりも物体側に前記開口絞りがあることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項１２】
前記第４レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項１３】
前記第１レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３の何れかに記載の結像光学系と、
撮像素子と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、開口絞りを含む正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、
前記各レンズ群の間隔が変化して広角端から望遠端へのズーミングを行い、
前記第１レンズ群は、物体側から順に負の屈折力を有する副群、正の屈折力を有する副群からなり、
前記第３レンズ群は、物体側から順に負レンズと正メニスカスレンズからなる物体側に凸面を向けた接合レンズのみで構成されるフォーカス群であり、
前記第２レンズ群において、メニスカス形状の空気レンズが少なくとも２つあることを特徴とする結像光学系。
【請求項１６】
前記結像光学系の前記第２レンズ群において、前記メニスカス形状の空気レンズ同士の間にあるレンズ成分が１つのみであることを特徴とする請求項１５に記載の結像光学系。
【請求項１７】
前記結像光学系の前記第２レンズ群において、物体側に凸面を向けた前記メニスカス形状の空気レンズが以下の条件式（８）を満たすことを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の結像光学系。
１．３≦｜（ＲＧ２ｍｂ＋ＲＧ２ｍａ）／（ＲＧ２ｍｂ−ＲＧ２ｍａ）｜  ・・・（８）
ここで、
ＲＧ２ｍａは前記結像光学系の前記第２レンズ群内の前記メニスカス形状の空気レンズの物体側の面の曲率半径、
ＲＧ２ｍｂは前記結像光学系の前記第２レンズ群内の前記メニスカス形状の空気レンズの像側の面の曲率半径である。
【請求項１８】
前記第２レンズ群の最終面よりも物体側に前記開口絞りがあることを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項１９】
前記第４レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることを特徴とする請求項１５から請求項１８のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項２０】
前記第１レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることを特徴とする請求項１５から請求項１９のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項２１】
請求項１５から請求項２０の何れかに記載の結像光学系と、
撮像素子と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結像光学系及びそれを有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等の電子撮像素子を用いた一眼レフレックスカメラ等のレンズ交換式カメラの普及が進んでいる。このレンズ交換式カメラに用いられる交換レンズにおいて、フォーカスレンズ群の軽量化・インナーフォーカス化等が求められている。これは、軽量化、及び交換レンズ繰り出しを減らすためのインナーフォーカス化によって、フォーカス時の静音化が可能となるためである。これにより、例えば、静止画撮影時のフォーカシングの音や、従来のデジタルビデオカメラを越える高精細な動画撮影機能を搭載した、近年のレンズ交換式カメラで動画撮影をする場合などにおいて、動画撮影時の頻繁なフォーカス移動により発生するフォーカシングの音等を減らすことができる。
【０００３】
しかしながら、フォーカシングレンズ群を単純に軽量化・簡素化・インナーフォーカス化してしまうと、フォーカシングによる諸収差の劣化を防ぐことが出来ない。例えば、レンズ１枚でフォーカシングを行うと、色収差をはじめとする各収差の変動の抑制が難しい。また、ペッツバール和の改善も難しい。これらの収差の劣化を防ぐためには、従来フォーカシングレンズ群に最低でも凸レンズ、凹レンズがそれぞれ少なくとも１枚ずつの計２枚、もしくは接合レンズ１枚の構成が必要となるため、軽量化に限界があった。
【０００４】
従来から、光学全長の短いコンパクトな結像光学系としては以下の特許文献１〜３に示されているような負・正・負・正の４群構成からなる結像光学系が提案されている。しかしながら、下記特許文献の構成では、フォーカシングレンズ群の軽量化・簡素化とフォーカシングによる諸収差の劣化を防ぐことの両立をさせることが極めて難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−４８５２４号公報
【特許文献２】特開平１０−２０１９４号公報
【特許文献３】特開２００８−１９１３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、フォーカシング群の負の第３レンズ群を負レンズと正レンズの２つのレンズ成分で構成し、フォーカシング群の軽量化を行っている。しかしながら、特許文献１で示されている以上の像高に対して適用すると、レンズの体積が増え、重量が増大してしまう。また、動画撮影をする場合、撮影時に常にピントの合う位置を探しＡＦを行うため、フォーカシングレンズ群を常に動かす必要がある。このため、この構成で動画撮影を行うと、フォーカシング駆動モーターの電力消費が大きく、音も大きい等の課題があり、動画撮影を行う交換レンズとしては適していない。そして、光学性能を良好に保つには、文献中に示されている構成以上のレンズ枚数が必要となり、結果としてフォーカス群のレンズ枚数が増え、フォーカシングレンズ群の軽量化・簡素化を達成するのが極めて難しい。
【０００７】
特許文献２は、フォーカシング群の負の第３レンズ群を正レンズと負レンズとの接合レンズ１つで構成し、フォーカシング群の軽量化を行っている。しかしながら、前記接合レンズの形状が両凹レンズの形状になっており、更なるフォーカシング群の軽量化をするにはこの接合レンズ自体の形状をメニスカス形状にすることが望ましい。
【０００８】
特許文献３は、フォーカシング群の負の第３レンズ群を正レンズと負レンズとの接合レンズ１つで構成し、なおかつその形状がメニスカス形状である構成を示している。しかしながら、特許文献１で示されている以上の像高で適用すると、広角端でのコマ収差、像面湾曲、色収差等の軸上・軸外収差の補正が効果的に行えず、フォーカシングレンズ群の軽量化・簡素化とフォーカシングによる諸収差の劣化を防ぐことを両立できるとはいえない。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、負・正・負・正の４群構成の結像光学系でありながら、フォーカスレンズ群を軽量化・簡素化・インナーフォーカス化させ、なおかつ光学性能を無限遠から至近まで良好に保つことの出来るコンパクトな結像光学系を備えた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る結像光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、開口絞りを含む正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、各レンズ群の間隔が変化して広角端から望遠端へのズーミングを行い、第１レンズ群は、物体側から順に負の屈折力を有する副群、正の屈折力を有する副群からなり、第３レンズ群は、物体側から順に負レンズと正メニスカスレンズからなる物体側に凸面を向けた接合レンズのみで構成されるフォーカス群であり、第３レンズ群は、下記条件式（５）を満たすことを特徴とする。
−２．５≦（ＲＧ３ｂ＋ＲＧ３ａ）／（ＲＧ３ｂ−ＲＧ３ａ）＜−１  ・・・（５）
ここで、
ＲＧ３ａは結像光学系の第３レンズ群の接合レンズの物体側の面の曲率半径、
ＲＧ３ｂは結像光学系の第３レンズ群の接合レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【００１２】
本発明に係る結像光学系は、下記条件式（６）を満たすことが好ましい。
−１．９５≦（ＲＧ３ｏｂ＋ＲＧ３ｏａ）／（ＲＧ３ｏｂ−ＲＧ３ｏａ）＜−１  ・・・（６）
ここで、
ＲＧ３ｏａは結像光学系の第３レンズ群の負レンズの物体側の面の曲率半径、
ＲＧ３ｏｂは結像光学系の第３レンズ群の負レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【００１３】
本発明に係る結像光学系は、下記条件式（１）を満たすことが好ましい。
Ｎｄ３≦−０．０３×νｄ３＋２．３７  ・・・（１）
ここで、
Ｎｄ３は結像光学系の第３レンズ群の正メニスカスレンズの硝材のｄ線の屈折率、
νｄ３は結像光学系の第３レンズ群の正メニスカスレンズの硝材のｄ線基準のアッベ数（ｎｄ１−１）／（ｎＦ１−ｎＣ１）、
ｎｄ１、ｎＣ１、ｎＦ１はそれぞれ第３レンズ群の正メニスカスレンズの硝材のｄ線、Ｃ線、Ｆ線の屈折率、
である。
【００１４】
本発明に係る結像光学系は、下記条件式（２）を満たすことが好ましい。
３．３≦ｆ１Ｔ／ＦＷ≦５．８  ・・・（２）
ここで、
ｆ１Ｔは結像光学系の第１レンズ群の正の屈折力を有する副群の焦点距離、
ＦＷは結像光学系の広角端での光学系全系の焦点距離、
である。
【００１５】
本発明に係る結像光学系は、下記条件式（３）を満たすことが好ましい。
０．３７５≦ｄ１Ｔ／ｄＧ１≦０．５２  ・・・（３）
ここで、
ｄ１Ｔは結像光学系の第１レンズ群の正の屈折力を有する副群と負の屈折力を有する副群との間の光軸上における間隔、
ｄＧ１は結像光学系の第１レンズ群の開始面から最終面までの光軸上における間隔、
である。
【００１６】
本発明に係る結像光学系は、下記条件式（４）を満たすことが好ましい。
０．９１≦（ＭＧＷ×ＭＧｔ）１／２≦１．１５  ・・・（４）
ここで、
ＭＧＷは、結像光学系の広角端での第２レンズ群以降の合成倍率、
ＭＧｔは、結像光学系の望遠端での第２レンズ群以降の合成倍率、
である。
【００１７】
本発明に係る結像光学系は、第４レンズ群において、下記条件式（７）を満たすレンズ成分が少なくとも１つあることが好ましい。
−４．５≦（ＲＧ４ｂ＋ＲＧ４ａ）／（ＲＧ４ｂ−ＲＧ４ａ）≦−１．２  ・・・（７）
ここで、
ＲＧ４ａは結像光学系の第４レンズ群内のレンズの物体側の面の曲率半径、
ＲＧ４ｂは結像光学系の第４レンズ群内のレンズの像側の面の曲率半径、
である。
【００１８】
本発明に係る結像光学系は、結像光学系の第２レンズ群において、メニスカス形状の空気レンズが少なくとも２つあることが好ましい。
【００１９】
本発明に係る結像光学系は、結像光学系の第２レンズ群において、メニスカス形状の空気レンズ同士の間にあるレンズ成分が１つのみであることが好ましい。
【００２０】
本発明に係る結像光学系は、結像光学系の第２レンズ群において、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の空気レンズが以下の条件式（８）を満たすことが好ましい。
１．３≦｜（ＲＧ２ｍｂ＋ＲＧ２ｍａ）／（ＲＧ２ｍｂ−ＲＧ２ｍａ）｜  ・・・（８）
ここで、
ＲＧ２ｍａは結像光学系の第２レンズ群内のメニスカス形状の空気レンズの物体側の面の曲率半径、
ＲＧ２ｍｂは結像光学系の第２レンズ群内のメニスカス形状の空気レンズの像側の面の曲率半径である。
【００２１】
本発明に係る結像光学系は、第２レンズ群の最終面よりも物体側に開口絞りがあることが好ましい。
【００２２】
本発明に係る結像光学系は、第４レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることが好ましい。
【００２３】
本発明に係る結像光学系は、第１レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることが好ましい。
【００２４】
本発明に係る撮像装置は、上述の何れかに記載の結像光学系と、撮像素子と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明にかかる結像光学系及び撮像装置は、負・正・負・正の４群構成の結像光学系でありながら、フォーカスレンズ群を軽量化・簡素化・インナーフォーカス化させ、なおかつ光学性能を無限遠から至近まで良好に保つことが出来るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１における結像光学系の（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】実施例１における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図３】実施例１における結像光学系の２５０ｍｍ物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図４】本発明の実施例２における結像光学系の（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図５】実施例２における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図６】実施例２における結像光学系の２５０ｍｍ物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図７】本発明の実施例３における結像光学系の（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図８】実施例３における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図９】実施例３における結像光学系の２５０ｍｍ物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１０】本発明の実施例４における結像光学系の（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１１】実施例４における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１２】実施例４における結像光学系の２５０ｍｍ物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１３】本発明の実施例５における結像光学系の（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１４】実施例５における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１５】実施例５における結像光学系の２５０ｍｍ物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１６】本発明の実施例６における結像光学系の（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１７】実施例６における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１８】実施例６における結像光学系の２５０ｍｍ物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１９】本発明による結像光学系を組み込んだデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図である。
【図２０】デジタルカメラ４０の後方斜視図である。
【図２１】デジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。
【図２２】本発明の結像光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコン３００のカバーを開いた状態の前方斜視図である。
【図２３】パソコン３００の撮影光学系３０３の断面図である。
【図２４】パソコン３００の側面図である。
【図２５】本発明の結像光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である携帯電話を示す図であり、（ａ）は携帯電話４００の正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は撮影光学系４０５の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
まず、実施例の説明に先立ち、本実施形態の結像光学系の作用効果について説明する。
上記課題を解決するために、本発明の撮像装置に用いる結像光学系は、物体側から順に、負の第１レンズ群と、開口絞りを含む正の第２レンズ群と、負の第３レンズ群と、正の第４レンズ群からなり、前記第１レンズ群は、物体側から順に負の副群、正の副群からなり、前記第３レンズ群は、物体側から順に凹レンズと凸メニスカスレンズからなる物体側に凸の接合レンズのみで構成されるフォーカス群であることが望ましい。
【００２８】
前記第１レンズ群は、物体側から順に負の副群、正の副群の構成にすることにより、第２レンズ群への光線高を抑え、軸上・軸外収差（とくに非点収差・色収差）補正、ペッツバール和の改善を効果的に行うことが出来る。
【００２９】
前記第３レンズ群を、上述の通り接合レンズのみで構成されたフォーカスレンズ群とすることで簡素化を行う。また、接合レンズ形状を物体側に凸の負メニスカスレンズにすることでレンズの占める体積を両凹負レンズの時よりも減らし、レンズの軽量化を効果的に行うことが出来る。そして、接合レンズ形状を物体側に凸にすることで、無限遠から至近までの像面変動を効果的に抑えることが出来る。
【００３０】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式（１）を満足することが望ましい。
Ｎｄ３≦−０．０３×νｄ３＋２．３７  ・・・（１）
ここで、
Ｎｄ３は結像光学系の第３レンズ群の正メニスカスレンズの硝材のｄ線の屈折率、
νｄ３は結像光学系の第３レンズ群の正メニスカスレンズの硝材のｄ線基準のアッベ数（ｎｄ１−１）／（ｎＦ１−ｎＣ１）、
ｎｄ１、ｎＣ１、ｎＦ１は第３レンズ群の正メニスカスレンズの硝材のｄ線、Ｃ線、Ｆ線の屈折率、
である。
【００３１】
上述の条件式（１）は前記結像光学系の第３レンズ群の正メニスカスレンズ硝材の選択の範囲を示している。この条件式（１）を満たす硝材を選択することで無限遠から至近状態での色収差補正・ペッツバール和の改善を効果的に行うことができる。条件式（１）の上限値を上回ると、色収差（特にフォーカスによる変動）あるいはペッツバール和の補正が十分には行えない。
【００３２】
ここで硝材とは、ガラス・プラスチック・樹脂等のレンズ材料のことを言う。また、接合レンズには、これらの硝材から適宜選択されたレンズを用いる。
【００３３】
また、接合レンズは、複合レンズであることが望ましい。複合レンズは、第一のレンズ表面に第二のレンズとして樹脂を密着硬化させることで実現できる。接合レンズを複合レンズにすることで、製造精度を向上させることが出来る。複合レンズの製造方法としては成型がある。成型では、第一のレンズに対して第二のレンズ材料（例えばエネルギー硬化型透明樹脂など）を接触させて、第二のレンズ材料を第一のレンズ材料にじかに密着させる方法がある。この方法は、レンズ要素を薄くするのに極めて有効な方法である。
【００３４】
また、接合レンズを複合レンズにする場合、第二のレンズ表面に第一のレンズとして硝子を密着硬化させても良い。ガラスは、樹脂に比べて、耐光性・耐薬品性等の耐性の面で有利である。この場合、第二レンズ材料の特性としては、第一レンズの材料よりも融点、転移点が低いことが必要となる。複合レンズの製造方法としては成型がある。成型では、第一のレンズに対して第二のレンズ材料を接触させて、第二のレンズ材料を第一のレンズ材料にじかに密着させる方法がある。この方法は、レンズ要素を薄くするのに極めて有効な方法である。なお、第一のレンズにはあらかじめコーティングなどの表面処理がなされていてもかまわない。
【００３５】
エネルギー硬化型透明樹脂の例として、紫外線硬化型樹脂がある。また、第一のレンズが樹脂の場合とガラスの場合のいずれにおいても、基材となる側のレンズにあらかじめコーティングなどの表面処理がなされていてもかまわない。また、第二のレンズの方が薄い場合には、第一のレンズのほうを第二のレンズに対して密着させてもよい。また、第一のレンズはガラスのような無機材料でも良いが、接合される第二のレンズが樹脂であり環境変化に対する光学性能の安定性を考慮すると、第二レンズ同様、樹脂を基本とした材料であるほうが好ましい。
【００３６】
なお、エネルギー硬化型透明樹脂は複合レンズとしてだけではなく、単体で１つのレンズとして扱うこともできる。エネルギー硬化型樹脂は比重が小さいため、単体として扱うことで硝子等よりも軽量化が可能となる。実施例として明示していないが、フォーカス群をエネルギー硬化型樹脂とガラスもしくはプラスチック等の２つのレンズ成分で構成することで複合レンズと同様に小型化が可能となる。
【００３７】
フォーカスレンズ群軽量化のため、前記結像光学系の第３レンズ群の硝材はなるべく比重の小さいものを用いるのが好ましい。比重の小さい硝材としては、例として株式会社オハラのＳ−ＢＳＬ７、Ｓ−ＦＳＬ５、Ｓ−ＮＳＬ３、Ｓ−ＮＳＬ３６等、日本ゼオン株式会社のＺＥＯＮＥＸ４８０、ＺＥＯＮＥＸＥ４８Ｒ等が上げられる。因みに、これらはおおむね屈折率が１．５前後、アッベ数が５５前後である。
【００３８】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式（２）を満足することが望ましい。
３．３≦ｆ１Ｔ／ＦＷ≦５．８  ・・・（２）
ここで、
ｆ１Ｔは結像光学系の第１レンズ群の正の副群の焦点距離、
ＦＷは結像光学系の広角端での光学系全系の焦点距離、
である。
【００３９】
上述の条件式（２）は、前記結像光学系の広角端での光学系全系の焦点距離に対する第１レンズ群の正の副群の焦点距離との比の範囲を示したものである。
【００４０】
条件式（２）の上限値５．８を上回ると、前期第１レンズ群の正の副群の屈折力が弱くなりすぎるために第１レンズ群への光線高が大きくなり、軸上・軸外収差（特にコマ収差・非点収差・色収差）補正、ペッツバール和の改善を行うことが出来なくなる。
【００４１】
条件式（２）の下限値３．３を下回ると、前期第１レンズ群の正の副群の屈折力が強くなりすぎるため、前記第１レンズ群の負の副群の屈折力も強くなる。このため、第２レンズ群以降のレンズの径が大きくなり、フォーカシングレンズ群の体積増加、つまり重量増加、広角端での軸外収差（特に色収差、コマ収差、非点収差）の補正、光学系の全長を短くすることが効果的に行うことが出来ずコンパクトな結像光学系を得ることが難しい。
【００４２】
なお、上記条件式（２）に代えて、以下の条件式（２'）を満足することがより好ましい。
３．８≦ｆ１Ｔ／ＦＷ≦５．３  ・・・（２'）
さらに、上記条件式（２）に代えて、以下の条件式（２''）を満足することがより一層好ましい。
４．０≦ｆ１Ｔ／ＦＷ≦５．０  ・・・（２''）
【００４３】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式（３）を満足することが望ましい。
０．３７５≦ｄ１Ｔ／ｄＧ１≦０．５２  ・・・（３）
ここで、
ｄ１Ｔは結像光学系の第１レンズ群の副群間の光軸上における間隔、
ｄＧ１は結像光学系の第１レンズ群の開始面から最終面までの光軸上における間隔、
である。
【００４４】
上述の条件式（３）は、前記結像光学系の第１レンズ群の開始面から最終面までの間隔に対する前記結像光学系の第１レンズ群内の副群間の間隔との比を表したものである。
【００４５】
条件式（３）の上限値０．５２を上回ると、第１レンズ群が厚くなるが、この状態でコンパクト性を維持しようとすると、広角端から中間状態での高次の非点収差、無限遠・至近の全状態での色収差の補正を効果的に行うことが出来ない。
【００４６】
条件式（３）の下限値０．３７５を下回ると、無限遠・至近の全状態での色収差、広角端での軸外収差（特にコマ収差）の補正を効果的に行うことが出来ない。
【００４７】
なお、上記条件式（３）に代えて、以下の条件式（３'）を満足することが好ましい。
０．３７５≦ｄ１Ｔ／ｄＧ１≦０．５０５  ・・・（３'）
さらに、上記条件式（３）に代えて、以下の条件式（３''）を満足することがより一層好ましい。
０．４≦ｄ１Ｔ／ｄＧ１≦０．４９  ・・・（３’’）
【００４８】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式（４）を満足することが望ましい。
０．９１≦（ＭＧＷ×ＭＧｔ）１／２≦１．１５  ・・・（４）
ここで、
ＭＧＷは、結像光学系の広角端での第２レンズ群以降の合成倍率、
ＭＧｔは、結像光学系の望遠端での第２レンズ群以降の合成倍率、
である。
【００４９】
上述の条件式（４）は、前記結像光学系の広角端での第２レンズ群以降の合成倍率と望遠端での第２レンズ群以降の合成倍率との積の平方根を取ったもので、これが１に近いほど光学系全長が短縮でき、コンパクトな結像光学系を得ることが出来る。
【００５０】
条件式（４）の上限値１．１５を上回ると、無限遠から至近での特に球面収差とコマ収差のフォーカス変動が大きくなり、収差補正を効果的に行うことが出来ない。
【００５１】
条件式（４）の下限値０．９１を下回ると、前記結像光学系の特に第３レンズ群のレンズ径が周辺光量確保のため大きくなる。第３レンズ群はフォーカス群であるため、レンズ径が大きくなることは重量増加を意味し、フォーカス群軽量化の点に関しては適さなくなる。
【００５２】
なお、上記条件式（４）に代えて、以下の条件式（４'）を満足することが望ましい。
０．９２≦（ＭＧＷ×ＭＧｔ）１／２≦１．０５  ・・・（４'）
【００５３】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式（５）を満足することが望ましい。
−２．５≦（ＲＧ３ｂ＋ＲＧ３ａ）／（ＲＧ３ｂ−ＲＧ３ａ）＜−１  ・・・（５）
ここで、
ＲＧ３ａは結像光学系第３レンズ群の接合レンズの物体側の面の曲率半径、
ＲＧ３ｂは結像光学系第３レンズ群の接合レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【００５４】
上述の条件式（５）は前記結像光学系の第３レンズ群の接合レンズのレンズ形状を数式化したものである。条件式（５）を満足することで、無限遠と至近状態での非点収差の変動を良好に補正することが出来る。
【００５５】
条件式（５）の上限値−１を上回ると、接合レンズの形状が両凹レンズの形状になり、接合レンズ全体の体積増加、つまり重量増加につながりフォーカス群の軽量化には適さない。
【００５６】
条件式（５）の下限値−２．５を下回ると、無限遠から至近状態へのフォーカシング時に広角端での非点収差の変動が大きく効果的に収差補正が行うことが出来ない。
【００５７】
なお、上記条件式（５）に代えて、以下の条件式（５'）を満足することが望ましい。
−２．０≦（ＲＧ３ｂ＋ＲＧ３ａ）／（ＲＧ３ｂ−ＲＧ３ａ）＜−１  ・・・（５'）
さらに、上記条件式（５）に代えて、以下の条件式（５''）を満足することがより一層好ましい。
−１．５≦（ＲＧ３ｂ＋ＲＧ３ａ）／（ＲＧ３ｂ−ＲＧ３ａ）＜−１  ・・・（５''）
【００５８】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式（６）を満たすことが望ましい。
−１．９５≦（ＲＧ３ｏｂ＋ＲＧ３ｏａ）／（ＲＧ３ｏｂ−ＲＧ３ｏａ）＜−１  ・・・（６）
ここで、
ＲＧ３ｏａは結像光学系の第３レンズ群の負レンズの物体側の面の曲率半径、
ＲＧ３ｏｂは結像光学系の第３レンズ群の負レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【００５９】
上述の条件式（６）は、前記結像光学系の第３レンズ群の負レンズ形状を数式化したものである。条件式（６）を満足することで、無限遠と至近状態での非点収差の変動を良好に補正することが出来る。
【００６０】
条件式（６）の上限値−１を上回ると、接合レンズの形状が両凹レンズの形状になり、接合レンズ全体の体積増加、つまり重量増加につながりフォーカス群の軽量化には適さない。
【００６１】
条件式（６）の下限値−１．９５を下回ると、無限遠から至近状態へのフォーカシング時に広角端での非点収差の変動が大きく効果的に収差補正が行うことが出来ない。
【００６２】
なお、上記条件式（６）に代えて、以下の条件式（６'）を満足することが望ましい。
−１．５５≦（ＲＧ３ｏｂ＋ＲＧ３ｏａ）／（ＲＧ３ｏｂ−ＲＧ３ｏａ）＜−１  ・・・（６'）
さらに、上記条件式（６）に代えて、以下の条件式（６''）を満足することがより一層好ましい。
−１．４≦（ＲＧ３ｏｂ＋ＲＧ３ｏａ）／（ＲＧ３ｏｂ−ＲＧ３ｏａ）＜−１  ・・・（６''）
【００６３】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式（７）を満たすレンズ成分が少なくとも第４レンズ群に１つあることが望ましい。
−４．５≦（ＲＧ４ｂ＋ＲＧ４ａ）／（ＲＧ４ｂ−ＲＧ４ａ）≦−１．２  ・・・（７）
ここで、
ＲＧ４ａは結像光学系の第４レンズ群内のレンズの物体側の面の曲率半径、
ＲＧ４ｂは結像光学系の第４レンズ群内のレンズの像側の面の曲率半径、
である。
【００６４】
上述の条件式（７）は前記結像光学系の第４レンズ群内のレンズの形状を数式化したものである。
【００６５】
条件式（７）の上限値−１．２を上回ると、前記結像光学系の第３レンズ群のレンズ径が周辺光量確保のため大きくなる。第３レンズ群はフォーカス群であるため、レンズ径が大きくなることは重量増加を意味し、フォーカス群軽量化の点に関しては適さなくなる。
【００６６】
条件式（７）の下限値−４．５を下回ると、広角端での球面収差・コマ収差が効果的に補正することが出来ない。
【００６７】
なお、上記条件式（７）に代えて、以下の条件式（７'）を満足することが望ましい。
−３．５≦（ＲＧ４ｂ＋ＲＧ４ａ）／（ＲＧ４ｂ−ＲＧ４ａ）≦−１．２  ・・・（７'）
さらに、上記条件式（７）に代えて、以下の条件式（７''）を満足することがより一層好ましい。
−２．９≦（ＲＧ４ｂ＋ＲＧ４ａ）／（ＲＧ４ｂ−ＲＧ４ａ）≦−１．２  ・・・（７''）
【００６８】
また、本発明の結像光学系において、前記結像光学系の第２レンズ群に、メニスカス形状の空気レンズが少なくとも２つあることが望ましい。
【００６９】
また、結像光学系の第２レンズおいて、メニスカス形状の空気レンズ同士の間にレンズ成分が１つのみであることが望ましい。
【００７０】
また、結像光学系の第２レンズ群において、群内のメニスカス形状の空気レンズが物体側に凸形状であり、以下の条件式（８）を満たすことが望ましい。
１．３≦｜（ＲＧ２ｍｂ＋ＲＧ２ｍａ）／（ＲＧ２ｍｂ−ＲＧ２ｍａ）｜  ・・・（８）
ここで、
ＲＧ２ｍａは結像光学系の第２レンズ群内のメニスカス形状の空気レンズの物体側の面の曲率半径、
ＲＧ２ｍｂは結像光学系の第２レンズ群内のメニスカス形状の空気レンズの像側の面の曲率半径である。
【００７１】
条件式（８）は前記結像光学系の第２レンズ群内のメニスカス形状の空気レンズの形状を数式化したものである。
【００７２】
上述の構成にすることにより、無限遠から至近状態へのフォーカシングの際のコマ収差・像面変動の劣化を効果的に行うことが出来る。
【００７３】
また、本発明の結像光学系において、前記結像光学系の第２レンズ群の最終面よりも物体側に開口絞りがあることが望ましい。
【００７４】
上述の構成にすることで、前記結像光学系の第２レンズ群の主点位置を物体側にし、第１レンズ群の径を大きくならないように抑え、第２レンズ群の最終面からの主光線の射出角を小さくすることができる。これらの効果により、軸上・軸外収差補正（特にコマ収差・非点収差）を効果的に行い、第２レンズ群以降のレンズ径が大きくなるのを防ぐことが出来る。
【００７５】
また、本発明の結像光学系において、前記結像光学系の第４レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることが望ましい。
【００７６】
また、本発明の結像光学系において、前記結像光学系の第１レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることが望ましい。
【００７７】
前記結像光学系の第１レンズ群、第４レンズ群を上述の構成にすることでズーミング時に移動するレンズ群を減らし、鏡筒の構成の簡素化を行うことが出来る。このことにより、交換レンズ全体をよりコンパクトにすることが可能となる。
【００７８】
また、本実施形態の電子撮像装置は、上述した結像光学系を含む電子撮像装置とすることが好ましい。上述した結像光学系は、色収差などを悪化させることなく光学系全長や沈胴厚を薄くすることが可能である。そのため、電子撮像装置にこのような結像光学系を用いると、高画質な画像を得られつつ薄型化された電子撮像装置を得ることができる。
【００７９】
以上のように本発明によれば、フォーカスレンズ群駆動の静音化のために、その軽量化を行い、なおかつ光学性能を無限遠から至近まで良好に保つことの出来るコンパクトな結像光学系を備えた撮像装置を提供することが可能となる。
【実施例】
【００８０】
以下に、本発明にかかる結像光学系及び電子撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００８１】
次に、本発明の実施例１における結像光学系について説明する。図１は本発明の実施例１における結像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端での断面図である。
【００８２】
図２は実施例１における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端での状態を示している。また、ＦＩＹは像高を示している。なお、収差図における記号は、後述の実施例においても共通である。
図３は、実施例１における結像光学系の２５０ｍｍ物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【００８３】
実施例１の結像光学系は、図１に示すように、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳを含む、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、を有している。なお、以下全ての実施例において、レンズ断面図中、ＣＧはカバーガラス、Ｉは電子撮像素子の撮像面を示している。
【００８４】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。ここで、負メニスカスレンズＬ１と正メニスカスレンズＬ２は負の副群であり、正メニスカスレンズＬ３は正の副群である。
【００８５】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ４と、開口絞りＳと、両凸正レンズＬ５と両凹負レンズＬ６の接合レンズと、両凹負レンズＬ７と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８と、両凸正レンズＬ９と、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２において、両凹負レンズＬ７と正メニスカスレンズＬ８との間、及び、正メニスカスレンズＬ８と両凸正レンズＬ９との間に、メニスカス形状の空気レンズがそれぞれ配置されている。
【００８６】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、の接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【００８７】
第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【００８８】
広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は移動せず固定されている。第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭めながら物体側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は、広角端から中間状態まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながらわずかに物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、無限遠から至近への合焦の際に、第３レンズ群との間隔を広げながら像側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は、移動せず固定されている。
【００８９】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の物体側の正メニスカスレンズＬ２の像側の面と、第２レンズ群Ｇ２の結合レンズの両凸正レンズＬ５の物体側の面と最も像側の両凸正レンズＬ９の両面と、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズＬ１１の像側の面と、の５面に設けられている。
【００９０】
次に、本発明の実施例２における結像光学系について説明する。図４は本発明の実施例２における結像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端での断面図である。
【００９１】
図５は実施例２における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
図６は、実施例２における結像光学系の２５０ｍｍ物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【００９２】
実施例２の結像光学系は、図４に示すように、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳを含む、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、を有している。
【００９３】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。ここで、負メニスカスレンズＬ１と負メニスカスレンズＬ２は負の副群であり、正メニスカスレンズＬ３は正の副群である。
【００９４】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ４と、開口絞りＳと、両凸正レンズＬ５と両凹負レンズＬ６の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８と、両凸正レンズＬ９と、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２において、負メニスカスレンズＬ７と正メニスカスレンズＬ８との間、及び、正メニスカスレンズＬ８と両凸正レンズＬ９との間に、メニスカス形状の空気レンズがそれぞれ配置されている。
【００９５】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、の接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【００９６】
第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【００９７】
広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は移動せず固定されている。第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭めながら物体側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は、広角端から中間状態まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながらわずかに物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、無限遠から至近への合焦の際に、第３レンズ群との間隔を広げながら像側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は、移動せず固定されている。
【００９８】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の像側の負メニスカスレンズＬ２の像側の面と、第２レンズ群Ｇ２の結合レンズの両凸正レンズＬ５の物体側の面と最も像側の両凸正レンズＬ９の両面と、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズＬ１１の像側の面と、の５面に設けられている。
【００９９】
次に、本発明の実施例３における結像光学系について説明する。図７は本発明の実施例３における結像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端での断面図である。
【０１００】
図８は実施例３における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
図９は、実施例３における結像光学系の２５０ｍｍ物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【０１０１】
実施例３の結像光学系は、図７に示すように、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳを含む、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、を有している。
【０１０２】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。ここで、負メニスカスレンズＬ１と負メニスカスレンズＬ２は負の副群であり、正メニスカスレンズＬ３は正の副群である。
【０１０３】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ４と、開口絞りＳと、両凸正レンズＬ５と両凹負レンズＬ６の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８と、両凸正レンズＬ９と、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２において、両凹負レンズＬ６と負メニスカスレンズＬ７との間、負メニスカスレンズＬ７と正メニスカスレンズＬ８との間、及び、正メニスカスレンズＬ８と両凸正レンズＬ９との間に、メニスカス形状の空気レンズがそれぞれ配置されている。
【０１０４】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、の接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【０１０５】
第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【０１０６】
広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は移動せず固定されている。第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭めながら物体側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は、広角端から中間状態まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながらわずかに物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、無限遠から至近への合焦の際に、第３レンズ群との間隔を広げながら像側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は、移動せず固定されている。
【０１０７】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の像側の負メニスカスレンズＬ２の像側の面と、第２レンズ群Ｇ２の結合レンズの両凸正レンズＬ５の物体側の面と最も像側の両凸正レンズＬ９の両面と、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズＬ１１の像側の面と、の５面に設けられている。
【０１０８】
次に、本発明の実施例４における結像光学系について説明する。図１０は本発明の実施例４における結像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端での断面図である。
【０１０９】
図１１は実施例４における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
図１２は、実施例４における結像光学系の２５０ｍｍ物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【０１１０】
実施例４の結像光学系は、図１０に示すように、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳを含む、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、を有している。
【０１１１】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。ここで、負メニスカスレンズＬ１と負メニスカスレンズＬ２は負の副群であり、正メニスカスレンズＬ３は正の副群である。
【０１１２】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ４と、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ９と、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２において、負メニスカスレンズＬ６と負メニスカスレンズＬ７との間、負メニスカスレンズＬ７と正メニスカスレンズＬ８との間、及び、正メニスカスレンズＬ８と正メニスカスレンズＬ９との間に、メニスカス形状の空気レンズがそれぞれ配置されている。
【０１１３】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、の接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【０１１４】
第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【０１１５】
広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は移動せず固定されている。第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭めながら物体側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は、広角端から中間状態まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながらわずかに物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、無限遠から至近への合焦の際に、第３レンズ群との間隔を広げながら像側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は、移動せず固定されている。
【０１１６】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の像側の負メニスカスレンズＬ２の像側の面と、第２レンズ群Ｇ２の結合レンズの正メニスカスレンズＬ５の物体側の面と最も像側の正メニスカスレンズＬ９の両面と、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズＬ１１の像側の面と、の５面に設けられている。
【０１１７】
次に、本発明の実施例５における結像光学系について説明する。図１３は本発明の実施例５における結像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端での断面図である。
【０１１８】
図１４は実施例５における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
図１５は、実施例５における結像光学系の２５０ｍｍ物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【０１１９】
実施例５の結像光学系は、図１３に示すように、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳを含む、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、を有している。
【０１２０】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。ここで、負メニスカスレンズＬ１と負メニスカスレンズＬ２は負の副群であり、正メニスカスレンズＬ３は正の副群である。
【０１２１】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と、両凸正レンズＬ５と両凹負レンズＬ６の接合レンズと、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と、両凸正レンズＬ８と両凹負レンズＬ９の接合レンズと、両凸正レンズＬ１０と、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２において、負メニスカスレンズＬ７と両凸正レンズＬ８との間、及び、両凹負レンズＬ９と両凸正レンズＬ１０との間に、メニスカス形状の空気レンズがそれぞれ配置されている。
【０１２２】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、の接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【０１２３】
第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【０１２４】
広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は移動せず固定されている。第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭めながら物体側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は、広角端から中間状態まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながらわずかに物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、無限遠から至近への合焦の際に、第３レンズ群との間隔を広げながら像側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は、移動せず固定されている。
【０１２５】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の像側の負メニスカスレンズＬ２の像側の面と、第２レンズ群Ｇ２の結合レンズの最も物体側の両凸正レンズＬ５の物体側の面と最も像側の両凸正レンズＬ１０の両面と、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズＬ１２の像側の面と、の５面に設けられている。
【０１２６】
次に、本発明の実施例６における結像光学系について説明する。図１６は本発明の実施例６における結像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端での断面図である。
【０１２７】
図１７は実施例６における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
図１８は、実施例６における結像光学系の２５０ｍｍ物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【０１２８】
実施例６の結像光学系は、図１６に示すように、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳを含む、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、を有している。
【０１２９】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。ここで、負メニスカスレンズＬ１と負メニスカスレンズＬ２は負の副群であり、正メニスカスレンズＬ３は正の副群である。
【０１３０】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ４と、両凸正レンズＬ５と両凹負レンズＬ６の接合レンズと、開口絞りＳと、両凹負レンズＬ７と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９の接合レンズと、両凸正レンズＬ１０と、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２において、両凹負レンズＬ７と正メニスカスレンズＬ８との間、及び、両凸正レンズＬ９と両凸正レンズＬ１０との間に、メニスカス形状の空気レンズがそれぞれ配置されている。
【０１３１】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、の接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【０１３２】
第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【０１３３】
広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は移動せず固定されている。第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭めながら物体側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は、広角端から中間状態まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながらわずかに物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、無限遠から至近への合焦の際に、第３レンズ群との間隔を広げながら像側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は、移動せず固定されている。
【０１３４】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の像側の負メニスカスレンズＬ２の像側の面と、第２レンズ群Ｇ２の結合レンズの物体側から２番目の両凸正レンズＬ５の物体側の面と最も像側の両凸正レンズＬ１０の両面と、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズＬ１２の像側の面と、の５面に設けられている。
【０１３５】
次に、上記各実施例の結像光学系を構成する光学部材の数値データを掲げる。なお、各実施例の数値データにおいて、ｒ１、ｒ２、…は各レンズ面の曲率半径、ｄ１、ｄ２、…は各レンズの肉厚または空気間隔、ｎｄ１、ｎｄ２、…は各レンズのｄ線での屈折率、νｄ１、νｄ２、…は各レンズのアッべ数、Ｆｎｏ．はＦナンバー、ｆは全系焦点距離、Ｄ０は物体から第１面までの距離、Ｒは各レンズ面の曲率半径、Ｄは各レンズの肉厚または間隔、Ｎｄはｄ線における屈折率、νｄは各レンズのｄ線におけるアッベ数をそれぞれ表している。
また、ａｓｐは非球面、ＳＴＯは開口絞りをそれぞれ示している。
【０１３６】
また、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０としたとき、次の式（Ｉ）で表される。
ｚ＝（ｙ２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）２｝１／２］＋Ａ４ｙ４＋Ａ６ｙ６＋Ａ８ｙ８＋Ａ１０ｙ１０  ・・・（Ｉ）
また、ｅは１０のべき乗を表している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
【０１３７】
数値実施例１
単位ｍｍ
面データ
面番号   r          d         nd        νd    
物面     ∞         ∞
1      69.314      1.85     1.77250    49.60
2      22.006      3.47
3      95.404      2.00     1.58313    59.38
4*     14.459      8.64
5      27.266      2.50     1.84666    23.78
6      49.210      可変  
7      55.298      4.58     1.88300    40.76
8     -61.934      1.60
9(絞り) ∞         0.90
10*    11.837      4.00     1.49700    81.54
11   -133.102      1.00     1.91082    35.25
12     20.401      3.57
13   -120.123      1.00     1.59270    35.31
14     14.620      0.40
15     10.841      4.00     1.51742    52.43
16     14.806      0.58
17*    14.110      5.66     1.49700    81.61
18*   -55.308      可変
19    159.991      1.00     1.83400    37.16
20     24.088      0.80     1.63387    23.38
21*    47.331      可変
22   -199.505      2.90     1.78590    44.20
23    -37.085     10.00 
24       ∞        4.80     1.51633    64.14
25       ∞        1.60
像面（撮像面）∞
非球面データ
第４面
K=-0.538
A4=-7.10000e-07,A6=-1.78954e-07,A8=2.57361e-09,A10=-1.81715e-11,A12=4.84106e-14
第１０面
K=-0.208
A4=2.97944e-05,A6=2.12460e-07,A8=1.03585e-09,A10=5.07425e-11  
第１７面
K=-2.601
A4=-3.24893e-05,A6=-8.37425e-07,A8=-3.47475e-08,A10=6.59903e-12  
第１８面
K=9.138
A4=5.12618e-05,A6=2.35069e-07,A8=-3.10870e-08,A10=2.70639e-10  
第２１面
K=0.000
A4=6.27939e-06  
各種データ
広角        中間         望遠
焦点距離        14.30       24.21        41.16     
ＦＮＯ．         3.57        4.59         6.04     
画角２ω        78.70       50.60        30.31     
無限遠合焦時
d0                ∞          ∞           ∞
d6              30.45       15.30         1.00      
d18              2.43        1.74        14.63      
d21              4.23       20.15        21.53      
IO：250mm合焦時
d0             145.99      146.02       146.00
d6              30.45       15.30         1.00      
d18              4.76        5.56        26.76      
d21              1.90       16.34         9.41      
【０１３８】
数値実施例２
単位ｍｍ
面データ
面番号   r          d         nd        νd    
物面     ∞         ∞
1     122.544      2.22     1.77250    49.60
2      20.999      3.26
3      87.781      1.64     1.58313    59.38
4*     14.775      8.06
5      27.761      2.25     1.84666    23.78
6      54.710      可変  
7      55.298      3.01     1.88300    40.76
8     -72.263      2.61
9(絞り) ∞         1.88
10*    13.045      4.18     1.49700    81.54
11    -36.446      0.99     1.91082    35.25
12     25.454      3.75
13     73.133      1.41     1.59270    35.31
14     16.254      0.40
15     11.468      3.69     1.51742    52.43
16     16.935      0.48
17*    16.209      5.19     1.49700    81.61
18*   -98.578      可変
19    721.350      1.00     1.83400    37.16
20     23.547      0.80     1.63387    23.38
21*    62.069      可変  
22    -91.270      4.09     1.78590    44.20
23    -34.762      10.00
24       ∞        4.80     1.51633    64.14
25       ∞        1.50
像面（撮像面）∞
非球面データ
第４面
K=-0.615
A4=5.56263e-06,A6=-2.88935e-07,A8=4.47855e-09,A10=-2.99501e-11,A12=7.07912e-14
第１０面
K=-0.217
A4=3.97596e-05,A6=1.29567e-07,A8=5.98105e-09,A10=-2.30087e-11  
第１７面
K=-2.600
A4=-4.12586e-05,A6=-4.64278e-08,A8=-4.14309e-08,A10=2.95789e-10  
第１８面
K=9.152
A4=6.16742e-05,A6=6.03528e-07,A8=-2.84514e-08,A10=2.78660e-10  
第２１面
K=0.000
A4=4.38655e-06  
各種データ
広角        中間         望遠
焦点距離        14.27       24.11        41.05
ＦＮＯ．         3.57        4.66         6.32
画角２ω        81.79       51.45        30.56
無限遠合焦時
d0                ∞          ∞           ∞
d6              29.73       15.00         1.01
d18              2.43        2.08        14.75
d21              4.25       19.32        20.60
IO：250mm合焦時
d0             146.07      146.19       146.24
d6              29.73       15.00         1.01
d18              4.33        5.21        24.52
d21              2.36       16.19        10.83
【０１３９】
数値実施例３
単位ｍｍ
面データ
面番号   r          d         nd        νd    
物面     ∞         ∞
1     343.458      2.70     1.77250    49.60
2      22.253      2.65
3      56.701      2.32     1.58313    59.38
4*     12.937      7.41
5      26.735      2.99     1.84666    23.78
6      55.317      可変  
7      55.298      1.80     1.88300    40.76
8     -76.372      3.72
9(絞り) ∞         1.89
10*    13.655      4.41     1.49700    81.54
11    -25.749      1.07     1.91082    35.25
12     24.162      0.54
13     32.987      1.26     1.59270    35.31
14     16.457      0.40
15      9.944      2.99     1.51742    52.43
16     18.029      3.02
17*    23.400      5.32     1.49700    81.61
18*   -70.906      可変
19    715.284      1.00     1.83400    37.16
20     24.005      0.80     1.63400    22.88
21*    56.715      可変
22    -60.709      4.60     1.78590    44.20
23    -31.188     10.00
24       ∞        4.80     1.51633    64.14
25       ∞        1.50
像面（撮像面）∞
非球面データ
第４面
K=-0.617
A4=-4.41375e-06,A6=-1.89647e-07,A8=3.00676e-09,A10=-2.64461e-11,A12=8.44972e-14
第１０面
K=-0.225
A4=4.72430e-05,A6=4.16369e-07,A8=-9.11347e-10,A10=1.54017e-10  
第１７面
K=-2.601
A4=-1.86279e-04,A6=-1.12042e-06,A8=-8.77066e-08,A10=6.52665e-10  
第１８面
K=9.155
A4=-7.64848e-06,A6=-1.76583e-07,A8=-4.93629e-08,A10=7.06373e-10  
第２１面
K=0.000
A4=1.11691e-05  
各種データ
広角        中間         望遠
焦点距離        14.18       24.19        41.19
ＦＮＯ．         3.57        4.70         6.37
画角２ω        82.58       51.46        30.47
無限遠合焦時
d0                ∞          ∞           ∞
d6              29.33       14.72         1.14 
d18              2.32        2.27        14.89 
d21              5.00       19.73        20.66 
IO：250mm合焦時
d0             145.98      146.07       146.06
d6              29.33       14.72         1.14 
d18              3.97        5.05        23.54
d21              3.35       16.95        12.01
【０１４０】
数値実施例４
単位ｍｍ
面データ
面番号   r          d         nd        νd    
物面     ∞         ∞
1      78.500      1.85     1.77250    49.60
2      23.518      3.43
3     132.555      2.00     1.58313    59.38
4*     15.816      9.06
5      29.353      2.50     1.84666    23.78
6      52.958      可変
7      53.976      3.86     1.88300    40.76
8     -88.146      1.60
9(絞り) ∞         0.90
10*    11.857      4.00     1.49700    81.54
11   1107.663      1.00     1.91082    35.25
12     19.524      2.62
13    121.265      1.00     1.59270    35.31
14     13.881      0.40
15     10.534      4.00     1.51742    52.43
16     14.494      0.69
17*    13.084      6.32     1.49700    81.61
18*   464.994      可変
19     88.090      1.00     1.83400    37.16
20     26.836      0.40     1.63387    23.38
21*    34.866      可変
22   -211.481      2.90     1.78590    44.20
23    -35.144     10.00 
24       ∞        4.80     1.51633    64.14
25       ∞        1.50
像面（撮像面）∞
非球面データ
第４面
K=-0.544
A4=1.42195e-07,A6=-1.43353e-07,A8=1.73742e-09,A10=-9.13690e-12,A12=1.69301e-14
第１０面
K=-0.209
A4=2.72061e-05,A6=1.27547e-07,A8=2.58868e-09,A10=2.63410e-11  
第１７面
K=-2.603
A4=7.26890e-06,A6=-1.07693e-06,A8=-3.21463e-08,A10=-3.37906e-11  
第１８面
K=9.831
A4=7.38728e-05,A6=2.37049e-07,A8=-3.23747e-08,A10=2.78590e-10  
第２１面
K=0.000
A4=9.75011e-06  
各種データ
広角        中間         望遠
焦点距離        14.23       24.18        41.18
ＦＮＯ．         3.57        4.59         6.14
画角２ω        79.41       50.78        30.21
無限遠合焦時
d0                ∞          ∞           ∞
d6              30.13       15.09         1.00 
d18              2.66        1.82        14.92 
d21              3.65       19.64        20.56 
IO：250mm合焦時
d0             147.58      147.61       147.60
d6              30.13       15.09         1.00 
d18              5.20        6.00        28.75
d21              1.11       15.46         6.74
【０１４１】
数値実施例５
単位ｍｍ
面データ
面番号   r          d         nd        νd    
物面     ∞         ∞
1     274.350      1.85     1.77250    49.60
2      18.714      1.99
3      26.623      2.00     1.58313    59.38
4*     12.602      7.00
5      23.262      3.00     1.84666    23.78
6      39.856      可変
7    -221.014      3.27     1.88300    40.76
8     -44.875      1.04
9*     15.000      3.50     1.49700    81.54
10    -65.546      1.00     1.91082    35.25
11    177.982      1.12
12(絞り) ∞        4.71
13     79.894      1.00     1.59270    35.31
14     14.622      0.40
15     12.452      4.50     1.51823    58.90
16    -11.106      1.00     1.57099    50.80
17     26.263      2.24
18*    41.644      4.14     1.49700    81.61
19*   -35.340      可変
20    300.000      1.00     1.83400    37.16
21     28.527      0.55     1.63400    22.88
22*    45.162      可変
23    -72.152      2.90     1.78590    44.20
24    -33.405     10.00 
25       ∞        4.80     1.51633    64.14
26       ∞        1.50
像面（撮像面）∞
非球面データ
第４面
K=-0.537
A4=-6.92670e-06,A6=-2.58094e-07,A8=3.82201e-09,A10=-3.19383e-11,A12=9.17709e-14
第９面
K=-0.210
A4=9.75486e-06,A6=2.75955e-07,A8=-7.75648e-09,A10=9.67231e-11  
第１８面
K=-2.556
A4=-1.37717e-04,A6=-1.26386e-06,A8=-2.07794e-08,A10=1.02702e-10  
第１９面
K=8.611
A4=-1.77705e-05,A6=-1.04600e-06,A8=2.31812e-10  
第２２面
K=0.000
A4=9.64550e-06  
各種データ
広角        中間         望遠
焦点距離        14.32       24.18        41.13
ＦＮＯ．         3.41        4.62         6.10
画角２ω        80.98       51.03        30.34
無限遠合焦時
D0                ∞          ∞           ∞
D6              28.46       14.49         1.00 
D19              3.02        2.13        13.70 
D22              2.85       17.76        19.69 
IO：250mm合焦時
D0             151.03      151.11       151.07
D6              28.46       14.49         1.00 
D19              4.98        5.20        23.02
D22              0.89       14.68        10.36 
【０１４２】
数値実施例６
単位ｍｍ
面データ
面番号   r          d         nd        νd    
物面     ∞         ∞
1     297.950      1.85     1.77250    45.00
2      19.920      3.29
3      45.013      2.00     1.58313    59.38
4*     16.010      8.29
5      32.171      2.50     1.84666    23.78
6      79.661      可変  
7      36.332      2.31     1.88300    40.76
8     -96.327      2.19
9*     13.839      4.00     1.49700    81.54
10    -66.262      1.00     1.91082    35.25
11     25.898      1.43
12(絞り) ∞        2.67
13   -113.139      1.00     1.59270    35.31
14     12.543      0.49
15     10.536      3.00     1.51633    64.14
16     20.000      1.00     1.53172    48.84
17     15.249      0.67
18*    13.789      6.16     1.49700    81.61
19*   -74.236      可変
20     91.350      1.00     1.80100    34.97
21     18.744      1.00     1.63387    23.38
22*    38.251      可変
23   -215.570      3.50     1.75700    47.82
24    -32.474     10.00
25       ∞        4.80     1.51633    64.14
26       ∞        1.50
像面（撮像面）∞
非球面データ
第４面
K=-0.538
A4=-1.18539e-05,A6=-2.04484e-07,A8=2.05490e-09,A10=-1.12439e-11,A12=2.24420e-14 
第９面
K=-0.210
A4=3.00565e-05,A6=-8.44416e-08,A8=9.19833e-09,A10=-8.10982e-11  
第１８面
K=-2.600
A4=2.65903e-06,A6=5.41781e-07,A8=-7.03590e-08,A10=6.75942e-10  
第１９面
K=9.138
A4=5.79735e-05,A6=1.07032e-06,A8=-4.36785e-08,A10=4.75773e-10  
第２２面
K=0.000
A4=1.02400e-05  
各種データ
広角        中間         望遠
焦点距離        14.38       24.25        41.23
ＦＮＯ．         3.37        4.70         6.41
画角２ω        78.35       50.66        30.25
無限遠合焦時   
D0                ∞          ∞           ∞
D6              31.09       15.73         1.00
D19              2.12        1.72        15.40
D22              3.50       19.36        20.40
IO：250mm合焦時
D0             147.44      147.38       147.36
D6              31.09       15.73         1.00
D19              4.65        5.88        28.96
D22              0.96       15.20         6.83
【０１４３】
次に、各実施例における条件式の値を掲げる。
実施例１  実施例２  実施例３  実施例４   実施例５  実施例６
条件式(1) Ｎｄ３    1.63387   1.63387   1.63400   1.63387    1.63400   1.63387
条件式(1) νｄ３   23.38     23.38     22.88     23.38      22.88     23.38
条件式(2)           4.800     4.480     4.111     5.212      4.254     4.338 
条件式(3)           0.468     0.463     0.410     0.481      0.442     0.462 
条件式(4)           0.943     1.029     1.088     0.911      1.024     0.910 
条件式(5)          -1.840    -1.188    -1.172    -2.310     -1.354    -2.441 
条件式(6)          -1.354    -1.067    -1.069    -1.876     -1.210    -1.516 
条件式(7)          -1.457    -2.230    -3.113    -1.399     -2.782    -1.354 
条件式(8)
空気レンズ1       -6.737    -5.792     6.476     1.352    -12.472   -11.494
空気レンズ2      -41.564   -45.644    -4.062    -7.106      4.415   -19.878
空気レンズ3         -         -        7.714   -26.413       -         -
ここで、条件式（８）については、物体側から順に空気レンズ1、2、3としている。
【０１４４】
さて、以上のような本発明の結像光学系は、物体の像をＣＣＤやＣＭＯＳなどの電子撮像素子で撮影する撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、携帯端末、特に持ち運びに便利な携帯電話等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
【０１４５】
図１９〜図２１に本発明による結像光学系をデジタルカメラの撮影光学系４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図１９はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図２０は同後方斜視図、図２１はデジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。
【０１４６】
デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッター４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７等を含む。そして、撮影者が、カメラ４０の上部に配置されたシャッター４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１の結像光学系４８を通して撮影が行われる。
【０１４７】
撮影光学系４１によって形成された物体像は、ＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、画像処理手段５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７に表示される。また、この画像処理手段５１にはメモリ等が配置され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、このメモリは画像処理手段５１と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。
【０１４８】
さらに、ファインダー用光路４４上には、ファインダー用対物光学系５３が配置されている。このファインダー用対物光学系５３は、カバーレンズ５４、第１プリズム１０、開口絞り２、第２プリズム２０、フォーカス用レンズ６６からなる。このファインダー用対物光学系５３によって、結像面６７上に物体像が形成される。この物体像は、像正立部材であるポロプリズム５５の視野枠５７上に形成される。このポロプリズム５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系５９が配置されている。
【０１４９】
このように構成されたデジタルカメラ４０によれば、撮影光学系４１の構成枚数を少なくした小型化・薄型化の結像光学系を有する電子撮像装置が実現できる。なお、本発明は、上述した沈胴式のデジタルカメラに限られず、屈曲光学系を採用する折り曲げ式のデジタルカメラにも適用できる。
【０１５０】
次に、本発明の結像光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコンを図２２〜図２４に示す。図２２はパソコン３００のカバーを開いた状態の前方斜視図、図２３はパソコン３００の撮影光学系３０３の断面図、図２４は図２２の側面図である。図２２〜図２４に示されるように、パソコン３００は、キーボード３０１と、情報処理手段や記録手段と、モニター３０２と、撮影光学系３０３とを有している。
【０１５１】
ここで、キーボード３０１は、外部から操作者が情報を入力するためのものである。情報処理手段や記録手段は、図示を省略している。モニター３０２は、情報を操作者に表示するためのものである。撮影光学系３０３は、操作者自身や周辺の像を撮影するためのものである。モニター３０２は、液晶表示素子やＣＲＴディスプレイ等であってよい。液晶表示素子としては、図示しないバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子がある。また、図中、撮影光学系３０３は、モニター３０２の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター３０２の周囲や、キーボード３０１の周囲のどこであってもよい。
【０１５２】
この撮影光学系３０３は、撮影光路３０４上に、例えば実施例１の結像光学系からなる対物光学系１００と、像を受光する電子撮像素子チップ１６２とを有している。これらはパソコン３００に内蔵されている。
【０１５３】
鏡枠の先端には、対物光学系１００を保護するためのカバーガラス１０２が配置されている。
電子撮像素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、パソコン３００の処理手段に入力される。そして、最終的に、物体像は電子画像としてモニター３０２に表示される。図２２には、その一例として、操作者が撮影した画像３０５が示されている。また、この画像３０５は、処理手段を介し、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。遠隔地への画像伝達は、インターネットや電話を利用する。
【０１５４】
次に、本発明の結像光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である電話、特に持ち運びに便利な携帯電話を図２５に示す。図２５（ａ）は携帯電話４００の正面図、図２５（ｂ）は側面図、図２５（ｃ）は撮影光学系４０５の断面図である。図２５（ａ）〜（ｃ）に示されるように、携帯電話４００は、マイク部４０１と、スピーカ部４０２と、入力ダイアル４０３と、モニター４０４と、撮影光学系４０５と、アンテナ４０６と、処理手段とを有している。
【０１５５】
ここで、マイク部４０１は、操作者の声を情報として入力するためのものである。スピーカ部４０２は、通話相手の声を出力するためのものである。入力ダイアル４０３は、操作者が情報を入力するためのものである。モニター４０４は、操作者自身や通話相手等の撮影像や、電話番号等の情報を表示するためのものである。アンテナ４０６は、通信電波の送信と受信を行うためのものである。処理手段（不図示）は、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行ためのものである。
【０１５６】
ここで、モニター４０４は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置、特にこれらに限られない。この撮影光学系４０５は、撮影光路４０７上に配された対物光学系１００と、物体像を受光する電子撮像素子チップ１６２とを有している。対物光学系１００としては、例えば実施例１の結像光学系が用いられる。これらは、携帯電話４００に内蔵されている。
【０１５７】
鏡枠の先端には、対物光学系１００を保護するためのカバーガラス１０２が配置されている。
電子撮影素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、図示していない画像処理手段に入力される。そして、最終的に物体像は、電子画像としてモニター４０４に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、処理手段には信号処理機能が含まれている。通信相手に画像を送信する場合、この機能により、電子撮像素子チップ１６２で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する。
【０１５８】
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
【符号の説明】
【０１５９】
Ｇ１          第１レンズ群
Ｇ２          第２レンズ群
Ｇ３          第３レンズ群
Ｇ４          第４レンズ群
Ｌ１〜Ｌ１３        各レンズ
ＣＧ          カバーガラス
Ｉ            撮像面
Ｅ            観察者の眼球
４０          デジタルカメラ
４１          撮影光学系
４２          撮影用光路
４３          ファインダー光学系
４４          ファインダー用光路
４５          シャッター
４６          フラッシュ
４７          液晶表示モニター
４８          結像光学系
４９          ＣＣＤ
５０          撮像面
５１          処理手段
５３          ファインダー用対物光学系
５５          ポロプリズム
５７          視野枠
５９          接眼光学系
６６          フォーカス用レンズ
６７          結像面
１００        対物光学系
１０２        カバーガラス
１６２        電子撮像素子チップ
１６６        端子
３００        パソコン
３０１        キーボード
３０２        モニター
３０３        撮影光学系
３０４        撮影光路
３０５        画像
４００        携帯電話
４０１        マイク部
４０２        スピーカ部
４０３        入力ダイアル
４０４        モニター
４０５        撮影光学系
４０６        アンテナ
４０７        撮影光路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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