(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群を有し、
前記複数のレンズ群は、
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、及び正の屈折力を有する第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１枚の負レンズと１枚の正レンズが空気間隔をもって構成され、
前記第１レンズ群の前記負レンズより像面側に物体側に凸形状を有する空気レンズが形成され、
前記第４レンズ群は、正の屈折力のレンズ１枚からなり、
広角端から望遠端に変倍する際に、前記第１レンズ群は像面に対して固定であり、
以下の条件式（１），（２），（３），（５），（１０）を満足することを特徴とする変倍光学系。
条件式（１）  １．７５≦Ｎｄ１ｇ≦２．５０
条件式（２）  １５≦Ｖｄ１ｇ≦４３
条件式（３）  ３≦ＶｄＮ−ＶｄＰ≦２８
条件式（５）  −０．２５≦（ｒ２−ｒ３）／（ｒ２＋ｒ３）≦−０．１０
条件式（１０）  １０≦Ｖｄ４ｇ≦４０
ただし、
Ｎｄ１ｇは前記第１レンズ群を構成する各レンズのｄ線に対する屈折率、
Ｖｄ１ｇは前記第１レンズ群を構成する各レンズのｄ線に対するアッベ数、
ＶｄＮは前記第１レンズ群の前記負レンズのｄ線に対するアッベ数、
ＶｄＰは前記第１レンズ群の前記正レンズのｄ線に対するアッベ数、
ｒ２は前記第１レンズ群の前記負レンズの像側面の曲率半径、
ｒ３は前記第１レンズ群の前記正レンズの物体側面の曲率半径、
Ｖｄ４ｇは前記第４レンズ群の前記正レンズのｄ線に対するアッベ数、
である。
【請求項２】
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
条件式（４）  ０．０３≦Ｄ／（ＦＬｗ×ＦＬｔ）1/2≦０．２６
ただし、
Ｄは前記第１レンズ群の前記負レンズと前記正レンズの軸上空気間隔、
ＦＬｗは広角端における前記変倍光学系全系の焦点距離、
ＦＬｔは望遠端における前記変倍光学系全系の焦点距離、
である。
【請求項３】
以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の変倍光学系。
条件式（６）  ０．４５≦｜ｆ１｜／（ＦＬｗ×ＦＬｔ）1/2≦１．６０
ただし、
ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、
ＦＬｗは広角端における前記変倍光学系全系の焦点距離、
ＦＬｔは望遠端における前記変倍光学系全系の焦点距離、
である。
【請求項４】
以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の変倍光学系。
条件式（７）  −０．５≦ＦＬｎ／ＦＬｐ≦−０．３
ただし、
ＦＬｎは前記第１レンズ群の前記負レンズの焦点距離、
ＦＬｐは前記第１レンズ群の前記正レンズの焦点距離、
である。
【請求項５】
以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の変倍光学系。
条件式（８）  ０．３０≦ｆ２／（ＦＬｗ×ＦＬｔ）1/2≦１．１０
ただし、
ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、
ＦＬｗは広角端における前記変倍光学系全系の焦点距離、
ＦＬｔは望遠端における前記変倍光学系全系の焦点距離、
である。
【請求項６】
前記第１レンズ群の前記負レンズは、物体側に凸形状を有し、
以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の変倍光学系。
条件式（９）  ０．２≦（ｒ１−ｒ２）／（ｒ１＋ｒ２）＜１．０
ただし、
ｒ１は前記第１レンズ群の前記負レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ２は前記第１レンズ群の前記負レンズの像側面の曲率半径、
である。
【請求項７】
請求項１から６の何れかに記載の変倍光学系と撮像素子を有し、
以下の条件式（１１）を満足することを特徴とする撮像装置。
条件式（１１）  １．０≦｜ｆ１｜／ＩＨ≦２．８
ただし、
ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、
ＩＨは前記撮像素子の像高、
である。
【請求項８】
請求項１から６の何れかに記載の変倍光学系と撮像素子を有し、
以下の条件式（１２）を満足することを特徴とする撮像装置。
条件式（１２）  ０．２≦｜ｆ２｜／ＩＨ≦１．８
ただし、
ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、
ＩＨは前記撮像素子の像高、
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像高に比して全長の値を小さくした上で、収差を良好に補正した変倍光学系とそれを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、銀塩フィルムカメラに代わり、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）のような固体撮像素子を備えたデジタルカメラが主流となっている。それらのデジタルカメラには、業務用高機能タイプのものからコンパクトな普及タイプのものまで様々な種類のものがある。
【０００３】
そして、それらのうち、コンパクトな普及タイプのデジタルカメラは、手軽に撮影を楽しみたいというユーザーの要望もあって、小型化が進んでいる。その結果、服やカバンのポケットなどへの収納性が良く、持ち運びに便利なデジタルカメラが登場している。
【０００４】
そのため、そのようなデジタルカメラに採用される変倍光学系には、より一層の小型化が要求される。しかし、単に小型であるということだけではなく高い光学性能（収差が良好に補正されていること）も要求されるようになってきた。
【０００５】
このような要求を満たすことを目的とした変倍光学系として、例えば特許文献１に示された変倍光学系がある。特許文献１は、高性能で小型化された変倍光学系に関し、第１レンズ群を２枚構成としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２３３６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示された光学系では、像高に比しての全長の値を小さくすること（短縮化）、その上で収差を良好に補正することを両立しているとは言い難い。
【０００８】
本発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、像高に比しての全長の値を小さくした上で、収差が良好に補正された変倍光学系、及びそれを備えた撮像装置を提供することを目的とする。なお、像高に比しての全長とは、（全長）／（像高）のことをいう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明による変倍光学系は、複数のレンズ群を有し、前記複数のレンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、及び正の屈折力を有する第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１枚の負レンズと１枚の正レンズが空気間隔をもって構成され、前記第１レンズ群の前記負レンズより像面側に物体側に凸形状を有する空気レンズが形成され、前記第４レンズ群は、正の屈折力のレンズ１枚からなり、広角端から望遠端に変倍する際に、前記第１レンズ群は像面に対して固定であり、以下の条件式（１），（２），（３），（５），（１０）を満足することを特徴とする。
条件式（１）  １．７５≦Ｎｄ１ｇ≦２．５０
条件式（２）  １５≦Ｖｄ１ｇ≦４３
条件式（３）  ３≦ＶｄＮ−ＶｄＰ≦２８
条件式（５）  −０．２５≦（ｒ２−ｒ３）／（ｒ２＋ｒ３）≦−０．１０
条件式（１０）  １０≦Ｖｄ４ｇ≦４０
ただし、
Ｎｄ１ｇは前記第１レンズ群を構成する各レンズのｄ線に対する屈折率、
Ｖｄ１ｇは前記第１レンズ群を構成する各レンズのｄ線に対するアッベ数、
ＶｄＮは前記第１レンズ群の前記負レンズのｄ線に対するアッベ数、
ＶｄＰは前記第１レンズ群の前記正レンズのｄ線に対するアッベ数、
ｒ２は前記第１レンズ群の前記負レンズの像側面の曲率半径、
ｒ３は前記第１レンズ群の前記正レンズの物体側面の曲率半径、
Ｖｄ４ｇは前記第４レンズ群の前記正レンズのｄ線に対するアッベ数、
である。
【００１０】
また、本発明の変倍光学系においては、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
条件式（４）  ０．０３≦Ｄ／（ＦＬｗ×ＦＬｔ）1/2≦０．２６
ただし、
Ｄは前記第１レンズ群の前記負レンズと前記正レンズの軸上空気間隔、
ＦＬｗは広角端における前記変倍光学系全系の焦点距離、
ＦＬｔは望遠端における前記変倍光学系全系の焦点距離、
である。
【００１２】
また、本発明の変倍光学系においては、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
条件式（６）  ０．４５≦｜ｆ１｜／（ＦＬｗ×ＦＬｔ）1/2≦１．６０
ただし、
ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、
ＦＬｗは広角端における前記変倍光学系全系の焦点距離、
ＦＬｔは望遠端における前記変倍光学系全系の焦点距離、
である。
【００１３】
また、本発明の変倍光学系においては、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
条件式（７）  −０．５≦ＦＬｎ／ＦＬｐ≦−０．３
ただし、
ＦＬｎは前記第１レンズ群の前記負レンズの焦点距離、
ＦＬｐは前記第１レンズ群の前記正レンズの焦点距離、
である。
【００１４】
また、本発明の変倍光学系においては、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
条件式（８）  ０．３０≦ｆ２／（ＦＬｗ×ＦＬｔ）1/2≦１．１０
ただし、
ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、
ＦＬｗは広角端における前記変倍光学系全系の焦点距離、
ＦＬｔは望遠端における前記変倍光学系全系の焦点距離、
である。
【００１５】
また、本発明の変倍光学系においては、前記第１レンズ群の前記負レンズは、物体側に凸形状を有し、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
条件式（９）  ０．２≦（ｒ１−ｒ２）／（ｒ１＋ｒ２）＜１．０
ただし、
ｒ１は前記第１レンズ群の前記負レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ２は前記第１レンズ群の前記負レンズの像側面の曲率半径、
である。
【００１７】
また、本発明の撮像装置は、本発明の変倍光学系と撮像素子を有し、以下の条件式（１１）を満足することを特徴としている。
条件式（１１）  １．０≦｜ｆ１｜／ＩＨ≦２．８
ただし、
ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、
ＩＨは前記撮像素子の像高、
である。
【００１８】
また、本発明の撮像装置においては、本発明の変倍光学系と撮像素子を有し、以下の条件式（１２）を満足することが好ましい。
条件式（１２）  ０．２≦｜ｆ２｜／ＩＨ≦１．８
ただし、
ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、
ＩＨは前記撮像素子の像高、
である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の変倍光学系によれば、像高に比しての全長の値を小さくした上で、収差が良好に補正された変倍光学系及びそれを備えた撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る変倍光学系の実施例１のレンズ断面図である。
【図２】実施例１の無限遠合焦時収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図３】実施例１の至近合焦時収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図４】実施例１のコマ収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図５】本発明に係る変倍光学系の実施例２のレンズ断面図である。
【図６】実施例２の無限遠合焦時収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図７】実施例２の至近合焦時収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図８】実施例２の７割像高コマ収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図９】本発明に係る変倍光学系の実施例３のレンズ断面図である。
【図１０】実施例３の無限遠合焦時収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図１１】実施例３の７割像高コマ収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図１２】本発明の変倍光学系を組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図１３】図１２に示すデジタルカメラの外観を示す後方斜視図である。
【図１４】図１２に示すデジタルカメラの構成を模式的に示した透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施例の説明に先立ち、本実施形態の変倍光学系の作用効果について説明する。
本実施形態の変倍光学系は、複数のレンズ群を有し、前記複数のレンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、及び正の屈折力を有する第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１枚の負レンズと１枚の正レンズが空気間隔をもって構成され、前記第１レンズ群の前記負レンズより像面側に物体側に凸形状を有する空気レンズが形成され、前記第４レンズ群は、正の屈折力のレンズ１枚からなり、広角端から望遠端に変倍する際に、前記第１レンズ群は像面に対して固定であり、以下の条件式（１），（２），（３），（５），（１０）を満足することを特徴とする。
条件式（１）  １．７５≦Ｎｄ１ｇ≦２．５０
条件式（２）  １５≦Ｖｄ１ｇ≦４３
条件式（３）  ３≦ＶｄＮ−ＶｄＰ≦２８
条件式（５）  −０．２５≦（ｒ２−ｒ３）／（ｒ２＋ｒ３）≦−０．１０
条件式（１０）  １０≦Ｖｄ４ｇ≦４０
ただし、
Ｎｄ１ｇは前記第１レンズ群を構成する各レンズのｄ線に対する屈折率、
Ｖｄ１ｇは前記第１レンズ群を構成する各レンズのｄ線に対するアッベ数、
ＶｄＮは前記第１レンズ群の前記負レンズのｄ線に対するアッベ数、
ＶｄＰは前記第１レンズ群の前記正レンズのｄ線に対するアッベ数、
ｒ２は前記第１レンズ群の前記負レンズの像側面の曲率半径、
ｒ３は前記第１レンズ群の前記正レンズの物体側面の曲率半径、
Ｖｄ４ｇは前記第４レンズ群の前記正レンズのｄ線に対するアッベ数、
である。
【００２２】
本実施形態は、第１レンズ群を構成する負レンズと正レンズが、共に高屈折率高分散であることを特徴としている。条件式（１）は、第１レンズ群を構成する各レンズの屈折率を示している。条件式（２）は、第１レンズ群を構成する各レンズのアッベ数を示している。条件式（３）は、第１レンズ群を構成する負レンズと正レンズのアッベ数差を示している。条件式（５）は、第１レンズ群の空気レンズのシェーピングファクターを示している。条件式（１０）は、第４レンズ群の正レンズのアッベ数を示している。
【００２３】
条件式（１）を満たすことで、第１レンズ群を構成する各レンズの曲率半径を大きくした上で屈折力を強くすることができる。一般的に、曲率半径が小さいと諸収差の変動が大きくなる。つまり、曲率半径を大きくすることで、諸収差の変動を抑制し、所望の屈折力を達成できる。更に、条件式（２），（３）をともに満たすことで、第１レンズ群の所望の屈折力を達成した上で、第１レンズ群内の諸収差を良好に補正できる。条件式（５）を満たすと、空気レンズが物体側に凸形状の負屈折力のメニスカスレンズであることを示している。このようにすると、変倍時の球面収差とコマ収差の変動が良好に補正（抑制）された変倍光学系を達成できる。条件式（１０）を満たすことで、像高に比しての全長の値が小さく、諸収差が良好に補正された変倍光学系が達成できる。特に望遠端における倍率の色収差が良好に補正された変倍光学系を達成できる。
【００２４】
条件式（１）の下限値を下回ると、各レンズの諸収差の変動を抑制した上で所望の屈折力を達成できなくなる。条件式（１）の上限値を超えると、実在する硝材がない為、所望の光学系が達成できない。
【００２５】
条件式（２）の下限値を下回ると、実在する硝材がない為、所望の光学系が達成できない。条件式（２）の上限値を超えると、実在する硝材では、屈折率が低下することになる為、第１レンズ群の所望の屈折力が達成できない。
【００２６】
条件式（３）の下限値を下回ると、色収差が補正不足になってしまう。条件式（３）の上限値を超えると、色収差が補正過剰になってしまう。また、条件式（５）の上限値を超えると、空気レンズの屈折力が弱くなるので、変倍時の球面収差とコマ収差の変動を抑制することができない。条件式（５）の下限値を下回ると、空気レンズの屈折力が強くなる。言い換えると、第１レンズ群の正レンズの物体側面の曲率半径が大きくなる。そのため、第１レンズ群の所望の屈折力を達成した上で、諸収差を良好に補正することができない。また、条件式（１０）の下限値を下回ると、実在する硝材がない為、所望の光学系が達成できない。一方、条件式（１０）の上限値を超えると、望遠端における倍率の色収差を良好に補正することが困難となる。
【００２７】
このように、条件式（１），（２），（３），（５），（１０）を同時に満たすことで、像高に比しての全長の値が小さく、諸収差が良好に補正された変倍光学系が達成できる。また、変倍時の球面収差とコマ収差の変動が良好に補正（抑制）された変倍光学系を達成できる。特に望遠端における倍率の色収差が良好に補正された変倍光学系を達成できる。
さらに、本実施形態の変倍光学系は、広角端から望遠端への変倍時や無限撮影から至近撮影に至る撮影時において、第１レンズ群は固定されている。変倍時に全長固定であることで、鏡枠の強度を容易に確保することが可能である。しかも、鏡枠の構成を簡素にすることができるので、光学系の小型化が可能である。
【００２８】
また、条件式（１），（２），（３）に代えて、は以下の条件式（１−１），（２−１），（３−１）を満足するのが好ましい。
条件式（１−１）  １．８２≦ｎｄ１ｇ≦２．４０
条件式（２−１）  １６≦ｖｄ１ｇ≦３８．７
条件式（３−１）  ９≦ｖｄＮ−ｖｄＰ≦２２．７
【００２９】
条件式（１−１），（２−１），（３−１）を満足すると、像高に比しての全長の値が小さく、諸収差がより良好に補正された変倍光学系を達成できる。具体的には、特に色収差がより良好に補正された変倍光学系を達成できる。
【００３０】
本実施形態の変倍光学系では、好ましくは、以下の条件式（４）を満足する。
条件式（４）  ０．０３≦Ｄ／（ＦＬｗ×ＦＬｔ）1/2  ≦０．２６
ただし、
Ｄは第１レンズ群の負レンズと正レンズの軸上空気間隔、
ＦＬｗは広角端における変倍光学系全系の焦点距離、
ＦＬｔは望遠端における変倍光学系全系の焦点距離、
である。
【００３１】
条件式（４）を満たすと、第１レンズ群の厚みを薄型化した上で、諸収差が良好に補正された変倍光学系が達成できる。具体的には、特に変倍時の球面収差とコマ収差の変動が良好に補正（抑制）された変倍光学系を達成できる。
【００３２】
条件式（４）の下限値を下回ると、変倍時の球面収差とコマ収差の変動を抑制することができない。条件式（４）の上限値を超えると、第１レンズ群の厚みが増大するので、所望の光学系が達成できない。
【００３３】
また、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４−１）を満足するのが好ましい。
条件式（４−１）  ０．０５≦Ｄ／（ＦＬｗ×ＦＬｔ）1/2≦０．２０
【００３４】
条件式（４−１）を満足すると、第１レンズ群の厚みを薄型化した上で、諸収差がより良好に補正された変倍光学系が達成できる。具体的には、特に変倍時の球面収差とコマ収差の変動がより良好に補正（抑制）された変倍光学系を達成できる。
【００３５】
本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、第１レンズ群の負レンズより像面側に、物体側に凸形状を有する空気レンズが形成され、以下の条件式（５）を満足する。
条件式（５）  −０．２５≦（ｒ２−ｒ３）／（ｒ２＋ｒ３）≦−０．０７
ただし、
ｒ２は第１レンズ群の負レンズの像側面の曲率半径、
ｒ３は第１レンズ群の正レンズの物体側面の曲率半径、
である。
【００３８】
また、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５−１）を満足するのが好ましい。
条件式（５−１）  −０．２０≦（ｒ２−ｒ３）／（ｒ２＋ｒ３）≦−０．１０
【００３９】
条件式（５−１）を満足すると、像高に比しての全長の値が小さく、諸収差がより良好に補正された変倍光学系が達成できる。具体的には、特に変倍時の球面収差とコマ収差の変動がより良好に補正（抑制）された変倍光学系を達成できる。
【００４２】
本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、広角端から望遠端への変倍時や無限撮影から至近撮影に至る撮影時において、第４レンズ群は固定されている。
【００４３】
第４レンズ群が固定であることにより、可動部を最小の２つのレンズ群とすることができる。これにより、鏡枠構造を簡素化できるため、光学系の小型化が可能となる。さらに、２つの可動群の物体側と像面側に固定群を配置することで、収差変動を抑えることができる。
【００４４】
また、本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、以下の条件式（６）を満足する。
条件式（６）  ０．４５≦｜ｆ１｜／（ＦＬｗ×ＦＬｔ）1/2≦１．６０
ただし、
ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、
ＦＬｗは広角端における変倍光学系全系の焦点距離、
ＦＬｔは望遠端における変倍光学系全系の焦点距離、
である。
【００４５】
第１レンズ群の屈折力が強いことにより、第１レンズ群の生成する虚像点を像面側に近づけることが可能となる。その結果、光学系の全長を短縮することができる。しかし、屈折力が大きくなると、一般的に収差の補正が困難になる。条件式（６）を満たすと、像高に比しての全長の値が小さく、諸収差が良好に補正された変倍光学系が達成できる。具体的には、特に変倍時の球面収差とコマ収差の変動が良好に補正（抑制）された変倍光学系を達成できる。
【００４６】
条件式（６）の下限値を下回ると、変倍時の球面収差とコマ収差の変動を抑制できなくなる。条件式（６）の上限値を超えると、第1レンズ群の生成する虚像の位置を像面側に近づけることが困難となるので望ましくない。
【００４７】
また、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６−１）を満足するのが好ましい。
条件式（６−１）  ０．７０≦｜ｆ１｜／（ＦＬｗ×ＦＬｔ）1/2≦１．２０
【００４８】
条件式（６−１）を満足すると、像高に比しての全長の値が小さく、諸収差がより良好に補正された変倍光学系が達成できる。具体的には、特に変倍時の球面収差とコマ収差の変動がより良好に補正（抑制）された変倍光学系を達成できる。
【００４９】
また、本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、以下の条件式（７）を満足する。
条件式（７）  −０．５≦ＦＬｎ／ＦＬｐ≦−０．３
ただし、
ＦＬｎは第１レンズ群の負レンズの焦点距離、
ＦＬｐは第１レンズ群の正レンズの焦点距離、
である。
【００５０】
条件式（７）は、第１レンズ群の負レンズと正レンズのパワー比を示している。条件式（７）を満たすと、像高に比しての全長の値が小さく、諸収差が良好に補正された変倍光学系が達成できる。具体的には、特に色収差が良好に補正された変倍光学系を達成できる。
【００５１】
条件式（７）の下限値を下回ると、色収差が補正過剰になってしまう。条件式（７）の上限値を超えると、色収差が補正不足になってしまう。
【００５２】
また、本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、以下の条件式（８）を満足する。
条件式（８）  ０．３０≦ｆ２／（ＦＬｗ×ＦＬｔ）1/2≦１．１０
ただし、
ｆ２は第２レンズ群の焦点距離、
ＦＬｗは広角端における変倍光学系全系の焦点距離、
ＦＬｔは望遠端における変倍光学系全系の焦点距離、
である。
【００５３】
一般的に、第２レンズ群の屈折力が十分強いことで、変倍時の移動量を少なくすることが可能となる。その結果、光学系の全長を短縮することができる。しかし、屈折力が大きくなると、一般的に収差の補正が困難になる。条件式（８）を満たすと、像高に比しての全長の値が小さく、諸収差が良好に補正された変倍光学系が達成できる。具体的には、特に球面収差が良好に補正された変倍光学系を達成できる。
【００５４】
条件式（８）の下限値を下回ると、球面収差の悪化を招くため望ましくない。条件式（８）の上限値を超えると、変倍時の移動量の増大を招くため望ましくない。
【００５５】
また、条件式（８）に代えて、以下の条件式（８−１）を満足するのが好ましい。
条件式（８−１）  ０．４５≦ｆ２／（ＦＬｗ×ＦＬｔ）1/2≦０．７０
【００５６】
条件式（８−１）を満足すると、像高に比しての全長の値が小さく、諸収差がより良好に補正された変倍光学系が達成できる。具体的には、特に球面収差がより良好に補正された変倍光学系を達成できる。
【００５７】
また、本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、第１レンズ群の負レンズは、物体側に凸形状を有し、以下の条件式（９）を満足する。
条件式（９）  ０．２≦（ｒ１−ｒ２）／（ｒ１＋ｒ２）＜１．０
ただし、
ｒ１は第１レンズ群の負レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ２は第１レンズ群の負レンズの像側面の曲率半径、
である。
【００５８】
条件式（９）は、第１レンズ群の負レンズのシェーピングファクターを示している。条件式（９）を満たすと、像高に比しての全長の値が小さく、諸収差が良好に補正された変倍光学系が達成できる。具体的には、特に変倍時の球面収差とコマ収差の変動が良好に補（抑制）正された変倍光学系を達成できる。
【００５９】
条件式（９）の下限値を下回ると、第１レンズ群の負レンズのパワーが小さくなる。この場合、第1レンズ群の生成する虚像の位置を像面側に近づけることが困難となるので望ましくない。一方、条件式（９）の上限値を超えると、両凹形状になってしまう為、変倍時の球面収差とコマ収差の変動を抑制することができない。
【００６３】
また、本実施形態の撮像装置は、好ましくは、変倍光学系と撮像素子を有し、以下の条件式（１１）を満足する。
条件式（１１）  １．０≦｜ｆ１｜／ＩＨ≦２．８
ただし、
ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、
ＩＨは撮像素子の像高、
である。
【００６４】
条件式（１１）の技術的意義や作用効果は、条件式（６）と同じである。ここで、ＩＨは撮像素子の像高であるが、より詳しくは、ＩＨは撮像素子の撮像面における対角長の半分である。なお、ＩＨとして、撮像素子上に形成される像の高さ（光軸から最大像高までの距離）を用いても良い。
【００６５】
また、条件式（１１）に代えて以下の条件式（１１−１）を満足するのが好ましい。
条件式（１１−１）  １．８≦｜ｆ１｜／ＩＨ≦２．６
【００６６】
また、本実施形態の撮像装置は、好ましくは、変倍光学系と撮像素子を有し、以下の条件式（１２）を満足する。
条件式（１２）  ０．２≦｜ｆ２｜／ＩＨ≦１．８
ただし、
ｆ２は第２レンズ群の焦点距離、
ＩＨは撮像素子の像高、
である。
【００６７】
条件式（１２）の技術的意義や作用効果は、条件式（８）と同じである。なお、ＩＨについては上記の通りである。
【００６８】
また、条件式（１２）に代えて、以下の条件式（１２−１）を満足するのが好ましい。
条件式（１２−１）  １．０≦｜ｆ２｜／ＩＨ≦１．５
【実施例】
【００６９】
以下、本実施形態の変倍光学系を用いた実施例１〜実施例３について説明する。
実施例１の変倍光学系の断面図を図１に、実施例２の変倍光学系の断面図を図５に、実施例３の変倍光学系の断面図を図９に示す。各図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【００７０】
以下の実施例において、実施例１と実施例２は像高（ＩＨ）２．９ｍｍ、撮像素子の画素ピッチは１．４μｍのものである。実施例３は像高（ＩＨ）２．２５ｍｍ、撮像素子の画素ピッチは１．１μｍのものである。例えば、画素ピッチは２．００μｍ、１．７５μｍ、１．４０μｍ、１．１μｍなどであってもよい。
望遠端における開口絞り径は、広角端における開口絞り径に比べて大きい。
これにより、望遠端において、回折限界による性能の低下を防ぐことが可能である。ただし、実用的な問題が無ければ、開口径は一定であってもよい。
【００７１】
実施例１
図１を用いて本実施例の変倍光学系の光学構成を説明する。本実施例の変倍光学系は、全長は約１３ｍｍである。
本実施例の変倍光学系は、光軸Ｌｃ上に、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを、有している。
【００７２】
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Ｌ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【００７３】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ２１、開口絞りＳ、両凸正レンズＬ２２、両凸正レンズＬ２２と接合された状態にある両凹負レンズＬ２３から構成されており、全体で正の屈折力であり、主な変倍作用を有す。
【００７４】
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズＬ３の１枚で構成されている。なお、両凹負レンズＬ３は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、もしくは物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズであってもよい。
【００７５】
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Ｌ４の１枚で構成されている。
【００７６】
広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の位置は固定であり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。
無限遠物点より、至近物点への合焦時には、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３の両方を移動させてもよい。
【００７７】
実施例２
図５を用いて本実施例の変倍光学系の光学構成を説明する。本実施例の変倍光学系は、全長は約１３ｍｍである。
本実施例の変倍光学系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを、有している。
【００７８】
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Ｌ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【００７９】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ２１、開口絞りＳ、両凸正レンズＬ２２、両凸正レンズＬ２２と接合された状態にある両凹負レンズＬ２３から構成されており、全体で正の屈折力であり、主な変倍作用を有す。
【００８０】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３の１枚で構成されている。
【００８１】
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Ｌ４の１枚で構成されている。
【００８２】
広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の位置は固定であり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。
無限遠物点より、至近物点への合焦時には、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３の両方を移動させてもよい。
【００８３】
実施例３
図９を用いて本実施例の変倍光学系の光学構成を説明する。本実施例の変倍光学系は、全長は約１０ｍｍである。
本実施例の変倍光学系は、光軸Ｌｃ上に、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを、有している。
【００８４】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、両凹負レンズＬ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【００８５】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ２１、開口絞りＳ、両凸正レンズＬ２２、両凸正レンズＬ２２と接合された状態にある両凹負レンズＬ２３から構成されており、全体で正の屈折力であり、主な変倍作用を有す。
【００８６】
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズＬ３の１枚で構成されている。なお、両凹負レンズＬ３は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、もしくは物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズであってもよい。
【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Ｌ４の１枚で構成されている。
【００８８】
広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の位置は固定であり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。
無限遠物点より、至近物点への合焦時には、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３の両方を移動させてもよい。
【００８９】
次に、実施例１〜実施例３のそれぞれについて、変倍光学系を構成する光学部材の数値データを示す。実施例１が、数値実施例１に対応する。実施例２が、数値実施例２に対応する。実施例３が、数値実施例３に対応する。
なお、数値データ及び図面において、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズの肉厚または空気間隔、ｎｄは各レンズのｄ線（587.56nm）での屈折率、ｖｄは各レンズのｄ線（587.56nm）でのアッベ数、＊（アスタリスク）は非球面を表している。長さの単位はｍｍである。
【００９０】
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。
【００９１】
なお、BFはレンズ最終面から像面までの距離を空気換算量により表し、レンズ全長はレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にBFを加えたものを表している。
【００９２】
数値実施例１
面データ
単位  mm
面番           r          d          nd          vd        有効径
物面           ∞         ∞
1*        29.7496     0.5421     1.90270      31.00      2.690 
2*         2.6180     0.5723                             2.165 
3*         3.5600     0.7172     2.10223      16.77      2.185 
4*         5.6420       Ｄ4                              2.097
5*         2.1763     0.9187     1.59201      67.02      1.427 
6*       -44.5379     0.2000                             1.318 
7(絞り)      ∞       0.0000                             (可変) 
8*         5.9838     0.6894     1.85135      40.10      1.207 
9         -6.5431     0.5215     1.82114      24.06      1.137 
10*         5.0933       Ｄ10                             1.011
11*        -4.9399     0.4461     1.77377      47.17      1.198 
12*        53.6530       Ｄ12                             1.427
13*       -14.4249     0.8801     1.82114      24.06      2.808 
14*        -5.0670     0.2353                             2.868 
15            ∞       0.3000     1.51633      64.14      2.929 
16            ∞       0.4000                             2.947 
像面           ∞
非球面データ
第1面
K=-224.489,A4=6.10008e-03,A6=-1.22957e-03,A8=5.75218e-05
第2面
K=0.086,A4=-6.58139e-03,A6=3.39688e-03,A8=-7.32903e-04
第3面
K=-6.605,A4=-3.67877e-03,A6=1.95938e-03,A8=-8.93682e-05
第4面
K=-21.342,A4=-4.83678e-03,A6=6.39538e-04,A8=5.70942e-05
第5面
K=-0.989,A4=2.50732e-03,A6=7.21049e-04,A8=3.61962e-04
第6面
K=-791.631,A4=-1.12792e-02,A6=8.93540e-03,A8=-1.87646e-03
第8面
K=4.845,A4=-9.49342e-04,A6=9.01956e-03,A8=-2.80204e-03
第10面
K=-32.788,A4=6.96684e-02,A6=-4.68501e-03,A8=9.73012e-03
第11面
K=-3.112,A4=3.30281e-03,A6=-6.05974e-03,A8=-4.24602e-03
第12面
K=-40363.004,A4=2.29435e-02,A6=-1.24625e-02,A8=9.19254e-04
第13面
K=-1.394,A4=4.97914e-03,A6=-1.14929e-03,A8=9.38867e-05
第14面
K=-2.722,A4=1.16889e-02,A6=-2.73333e-03,A8=1.79573e-04
各種データ
ズーム比       2.850
広角     中間      望遠   広角(至近) 中間(至近) 望遠(至近)
焦点距離       3.754     6.025    10.699
ＦＮＯ．       3.200     4.369     5.200
画角２ω      82.828    51.090    29.527
像高           2.900     2.900     2.900
BF            0.833     0.833     0.833
レンズ全長     12.898    12.898    12.898
物点距離        ∞        ∞        ∞       100.00    500.00    800.00
Ｄ4          3.941     2.207     0.200      3.225     2.257     0.483 
Ｄ10         1.025     0.863     1.714      0.969     0.883     1.519 
Ｄ12         1.611     3.507     4.664      2.384     3.438     4.575 
絞り径         0.987     0.987     1.215
入射瞳位置      3.159     2.655     1.791
射出瞳位置     -6.368   -14.458   -35.576
前側主点位置     4.966     6.304     9.349
後側主点位置    -3.317    -5.641   -10.271
レンズ   始面     焦点距離
L11      1       -3.210
L12      3        7.413
L21      5        3.531
L22      8        3.767
L23      9       -3.419
L3      11       -5.827
L4      13        9.125
ズームレンズ群データ
群  始面   群焦点距離   群構成長  前側主点位置  後側主点位置
G1    1     -5.731        1.832        0.276      -0.873
G2    5      3.191        2.330       -0.304      -1.515
G3   11     -5.827        0.446        0.021      -0.230
G4   13      9.125        0.880        0.715       0.251
群倍率
広角      中間      望遠   広角(至近)  中間(至近)  望遠(至近)
G1       0.000     0.000     0.000     0.054      0.011      0.007
G2      -0.453    -0.600    -0.964    -0.530     -0.602     -0.898
G3       1.553     1.868     2.075     1.689      1.859      2.063
G4       0.932     0.938     0.933     0.930      0.936      0.931
【００９３】
数値実施例２
面データ
単位  mm
面番           r          d          nd          vd       有効径
物面           ∞         ∞
1*        31.1191     0.5500     1.85135      40.10      2.825
2*         2.5330     0.5132                             2.187
3*         3.1051     0.8424     1.82114      24.06      2.203
4*         5.5712       Ｄ4                              2.110 
5*         2.0868     1.0720     1.59201      67.02      1.438
6*      -181.2845     0.2000                             1.296
7(絞り)      ∞       0.0000                             (可変) 
8*         5.2934     0.6793     1.85135      40.10      1.161
9         -9.4008     0.4687     1.82114      24.06      1.086
10*         4.3096       Ｄ10                             0.980 
11*        -4.5361     0.4000     1.77377      47.17      1.185
12*     -4863.2721       Ｄ12                             1.405 
13*       -15.0779     0.8960     1.82114      24.06      2.787
14*        -4.9623     0.2027                             2.854
15            ∞       0.3000     1.51633      64.14      2.920
16            ∞       0.4000                             2.953
像面           ∞
非球面データ
第1面
K=9.975,A4=5.45942e-03,A6=-1.17913e-03,A8=6.14112e-05
第2面
K=0.028,A4=-5.92450e-03,A6=3.54360e-03,A8=-7.18809e-04
第3面
K=-4.944,A4=-2.93256e-03,A6=2.56724e-03,A8=-1.52620e-04
第4面
K=-16.419,A4=-5.87501e-03,A6=9.32666e-04,A8=4.10944e-05
第5面
K=-0.869,A4=3.97321e-03,A6=4.46620e-04,A8=3.23707e-04
第6面
K=-9645.985,A4=-2.36383e-02,A6=1.14055e-02,A8=-2.04346e-03
第8面
K=-2.017,A4=-1.25319e-02,A6=1.04830e-02,A8=-2.75134e-03
第10面
K=-37.283,A4=8.97816e-02,A6=-2.64567e-02,A8=2.13844e-02
第11面
K=-3.217,A4=3.81585e-03,A6=-1.49213e-02,A8=1.03508e-03
第12面
K=-14369395.106,A4=1.43170e-02,A6=-1.10677e-02,A8=1.12467e-03
第13面
K=-1.990,A4=5.00050e-03,A6=-1.15848e-03,A8=9.16097e-05
第14面
K=-2.578,A4=1.16150e-02,A6=-2.73641e-03,A8=1.80048e-04
各種データ
ズーム比       2.850
広角     中間      望遠   広角(至近) 中間(至近) 望遠(至近)
焦点距離       3.754     6.021    10.699
ＦＮＯ．       3.200     4.384     5.200
画角２ω      82.691    50.978    29.424
像高           2.900     2.900     2.900
BF            0.801     0.801     0.801
レンズ全長     12.898    12.898    12.898 
物点距離        ∞        ∞        ∞      100.00    500.00    800.00
Ｄ4          3.931     2.208     0.200     3.736     2.222     0.266
Ｄ10         0.964     0.788     1.612     0.981     0.811     1.598
Ｄ12         1.581     3.480     4.663     1.759     3.443     4.612
絞り径         0.944     0.944     1.173
入射瞳位置      3.288     2.795     1.956
射出瞳位置     -6.289   -14.879   -41.689
前側主点位置     5.061     6.495     9.958
後側主点位置    -3.330    -5.679   -10.344
レンズ   始面     焦点距離
L11      1       -3.268
L12      3        7.403
L21      5        3.492
L22      8        4.064
L23      9       -3.544
L3      11       -5.868
L4      13        8.662
ズームレンズ群データ
群  始面   群焦点距離   群構成長  前側主点位置  後側主点位置
G1    1     -5.825        1.906        0.340      -0.873
G2    5      3.180        2.420       -0.387      -1.600
G3   11     -5.868        0.400       -0.000      -0.226
G4   13      8.662        0.896        0.705       0.232
群倍率
広角      中間      望遠   広角(至近)  中間(至近)  望遠(至近)
G1       0.000     0.000     0.000     0.055      0.012      0.007
G2      -0.450    -0.596    -0.954    -0.486     -0.601     -0.948
G3       1.536     1.844     2.048     1.576      1.842      2.043
G4       0.932     0.941     0.940     0.926      0.939      0.938
【００９４】
数値実施例３
面データ
単位  mm
面番           r          d          nd          vd      有効径
物面           ∞         ∞
1*       -23.8081     0.4000     1.90270      31.00    1.764 
2*         2.2994     0.3419                           1.467 
3*         2.8941     0.4964     2.10223      16.77    1.475 
4*         5.3026       Ｄ4                            1.420
5*         2.1625     0.8676     1.76802      49.24    1.201 
6*        -6.2445     0.1994                           1.091 
7(絞り)      ∞       0.0000                           (可変) 
8*         6.5304     0.5563     1.49700      81.54    0.943 
9        -11.0440     0.4000     2.10223      16.77    0.864 
10*         6.7381       Ｄ10                           0.803
11*        -4.9986     0.4000     1.53071      55.67    0.915 
12*         6.1075       Ｄ12                           1.016
13*        -4.3703     0.6790     2.10223      16.77    2.225 
14*        -2.6586     0.3758                           2.242 
15            ∞       0.3000     1.51633      64.14    2.270 
16            ∞       0.3500                           2.276 
像面           ∞
非球面データ
第1面
K=-10.000,A4=4.48967e-03,A6=-2.58325e-03,A8=2.70892e-04
第2面
K=0.528,A4=-1.10216e-02,A6=6.00177e-03,A8=-3.60751e-03
第3面
K=-1.683,A4=-1.62024e-02,A6=1.06888e-02,A8=-2.57278e-03
第4面
K=-10.000,A4=-1.24411e-02,A6=6.03283e-03,A8=-1.54408e-03
第5面
K=-0.330,A4=-6.66268e-03,A6=-7.36472e-04,A8=2.13320e-03
第6面
K=3.642,A4=2.02813e-02,A6=5.86325e-03,A8=-1.69631e-03
第8面
K=-7.584,A4=6.35851e-02,A6=3.93734e-02,A8=-1.23472e-02
第10面
K=-10.000,A4=5.93583e-02,A6=2.28767e-02,A8=3.08419e-02
第11面
K=-9.807,A4=2.12775e-02,A6=-4.53840e-02,A8=-2.43365e-03
第12面
K=-0.858,A4=5.63611e-02,A6=-5.02019e-02,A6=8.82711e-03
第13面
K=1.905,A4=1.75077e-02,A6=1.42222e-03
第14面
K=0.102,A4=2.50940e-02,A6=-3.51630e-04,A8=3.23344e-04
各種データ
ズーム比       2.800
広角     中間      望遠
焦点距離       2.912     4.629     8.154
ＦＮＯ．       3.500     4.729     4.800
画角２ω      84.169    52.256    29.967
像高           2.250     2.250     2.250
BF            0.924     0.924     0.924
レンズ全長      9.998     9.998     9.998 
物点距離        ∞        ∞        ∞
Ｄ4          2.912     1.582     0.100
Ｄ10         0.297     0.260     1.135
Ｄ12         1.525     2.891     3.499
絞り径         0.651     0.651     0.954
入射瞳位置      2.300     1.927     1.315
射出瞳位置     -7.694   -35.857    54.178
前側主点位置     4.231     5.973    10.717
後側主点位置    -2.532    -4.291    -7.820
レンズ   始面     焦点距離
L11      1       -2.306
L12      3        5.217
L21      5        2.190
L22      8        8.345
L23      9       -3.752
L3      11       -5.116
L4      13        5.098
ズームレンズ群データ
群  始面   群焦点距離   群構成長  前側主点位置  後側主点位置
G1    1     -4.287        1.238        0.105      -0.663
G2    5      2.446        2.023       -0.336      -1.340
G3   11     -5.116        0.400        0.116      -0.142
G4   13      5.098        0.679        0.683       0.415
群倍率
広角      中間      望遠
G1       0.000     0.000     0.000
G2      -0.482    -0.652    -1.079
G3       1.577     1.834     1.952
G4       0.894     0.903     0.903
【００９５】
次に、上記条件式（１）〜条件式（１２）における上記実施例１（数値実施例３）〜実施例３（数値実施例９）のとる値を示す。
【００９６】
各条件式における実施例のとる値
条件式(1)      条件式(2)      条件式(3) 条件式(4)  条件式(5) 条件式(6)
L11    L12     L11    L12
実施例１  1.903  2.102   31.00  16.77     14.23     0.09     -0.152     0.90
実施例２  1.851  1.821   40.10  24.06     16.04     0.08     -0.101     0.92
実施例３  1.903  2.102   31.00  16.77     14.23     0.07     -0.115     0.96
条件式(7)  条件式(8)  条件式(9)  条件式(10)  条件式(11)  条件式(12)
実施例１  -0.43      0.50       0.84       24.06        1.98        1.10
実施例２  -0.44      0.50       0.85       24.06        2.01        1.10
実施例３  -0.44      0.87       1.21       16.77        1.91        1.09
【００９７】
以上のような本発明による変倍光学系は、変倍光学系により形成された物体像をＣＣＤなどの撮像素子に結像させることによって撮影を行う撮影装置、例えばデジタルカメラやビデオカメラに用いることができる。以下にその具体例を示す。
【００９８】
図１２、図１３及び図１４は、本発明を用いたデジタルカメラの構成を示す概念図であって、図１２はデジタルカメラの外観を示す前方斜視図であり、図１３は同後方斜視図であり、図１４はデジタルカメラの構成を模式的に示した透視図である。
【００９９】
デジタルカメラは、前面に、撮影用開口部１，ファインダー用開口部２，フラッシュ発光部３が設けられている。また、上部にシャッターボタン４が設けられている。また、背面に、液晶表示モニター５，情報入力部６が設けられている。また、デジタルカメラの内部には、変倍光学系７，処理手段８，記録手段９，ファインダー光学系１０を備えている。また、ファインダー用開口部２や、ファインダー光学系１０の射出側であってデジタルカメラの背面に設けられている開口部１１には、カバー部材１２が配置されている。また、撮影用開口部１にもカバー部材１３が配置されている。
【０１００】
デジタルカメラの上部に配置されたシャッターボタン４を押圧すると、それに連動して変倍光学系７、例えば本発明の実施例１に記載されているような変倍光学系を通して撮影が行われる。物体像は、変倍光学系７、カバーガラスＣＧを介して固体撮像素子であるＣＣＤ７ａの結像面上に形成される。このＣＣＤ７ａの結像面上に結像された物体像の画像情報は、処理手段８を介して記録手段９に記録される。また、記録された画像情報は、処理手段８によって取り出され、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５に表示することもできる。
【０１０１】
また、ファインダー光学系１０は、ファインダー用対物光学系１０ａと、正立プリズム１０ｂと、接眼光学系１０ｃとにより構成されている。ファインダー用開口部２から入射する被写体からの光は、ファインダー用対物光学径１０ａにより、像正立部材である正立プリズム１０ｂに導かれ、物体像を視野枠１０ｂ1内に正立正像として結像し、その後、その物体像が接眼光学系１０ｃにより観察者の眼Ｅに導かれる。
【０１０２】
このように構成されたデジタルカメラは、変倍光学系７が、高倍率比を有し小型であるので、良好な性能を確保するとともにデジタルカメラの小型化を実現することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
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，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ３，Ｌ４        レンズ要素
Ｌｃ        光軸
Ｓ          開口絞り
ＣＧ        カバーガラス
ＩＭ        撮像面
Ｅ          観察者の眼球
１          撮影用開口部
２          ファインダー用開口部
３          フラッシュ発光部
４          シャッターボタン
５          液晶表示モニター
６          情報入力部
７          変倍光学系
７ａ        ＣＣＤ
８          処理手段
９          記録手段
１０        ファインダー光学系
１０ａ      ファインダー用対物光学系
１０ｂ      正立プリズム
１０ｂ1     視野枠
１０ｃ      接眼光学系
１１        開口部
１２，１３  カバー部材
【図１】
0005443912.tif 000002
【図２】
0005443912.tif 000003
【図３】
0005443912.tif 000004
【図４】
0005443912.tif 000005
【図５】
0005443912.tif 000006
【図６】
0005443912.tif 000007
【図７】
0005443912.tif 000008
【図８】
0005443912.tif 000009
【図９】
0005443912.tif 000010
【図１０】
0005443912.tif 000011
【図１１】
0005443912.tif 000012
【図１２】
0005443912.tif 000013
【図１３】
0005443912.tif 000014
【図１４】
0005443912.tif 000015