(57)【要約】【課題】  小型化のためにシェーディングが許容できる範囲で、射出瞳位置はより物体側でかつ像面に近い位置に保ち、低コスト化と小型化との両立が効果的に可能な変倍光学系と電子機器。【解決手段】  最も物体側のレンズ群Ｇ１が負の屈折力を有する変倍光学系において、以下の条件式を満たす。    −１．５＜ｆw ／EXw ＜０                                      ・・・（１）ただし、EXw ：広角端における像面から測った射出瞳位置、        ｆw ：広角端における全系の焦点距離、である。【選択図】        図１
2006003546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最も物体側のレンズ群が負の屈折力を有する変倍光学系において、以下の条件式を満たすことを特徴とする変倍光学系。
−１．５＜ｆw ／EXw ＜０                                      ・・・（１）
ただし、EXw ：広角端における像面から測った射出瞳位置、
ｆw ：広角端における全系の焦点距離、
である。
【請求項２】
請求項１記載の変倍光学系と、その像側に配された電子撮像素子とを有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変倍光学系及びそれを用いた電子機器に関するものであり、特に、コンパクトな変倍光学系、及び、そのような変倍光学系を用いた電子機器に関する。この電子機器には、例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、デジタルビデオユニット、パーソナルコンピュータ、モバイルコンピュータ、携帯電話、情報携帯端末がある。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＤＡと呼ばれる情報携帯端末や携帯電話が爆発的に普及している。これらの機器には、コンパクトなデジタルカメラやデジタルビデオユニットを内蔵したものも増えてきている。ここで、これらのデジタルカメラやデジタルビデオユニットには、撮像素子に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）センサーが使われている。このようなデジタルカメラ等では受光面の有効エリアが比較的小さい撮像素子が使われている。そこでこのようなデジタルカメラ等をコンパクト化する場合、光学系の性能を高性能に保ったままでの小型化と低コスト化の両立が必要となる。従来、小型化かつ低コストの光学系の１つとして、特許文献１、特許文献２、特許文献３等に開示された光学系がある。これらの光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、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レンズ群からなる光学系、略して負正負変倍光学系である。
【特許文献１】特開平３−１５０５１８号公報
【特許文献２】特開平３−１５８８１６号公報
【特許文献３】特開平３−２６０６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電子スチルカメラ用のレンズ系では、撮像素子としてＣＣＤ等の固体撮像素子を用いている。ここで問題となるのは、ＣＣＤの各受光素子が微小であるため、各受光素子に到達する光量が少なく、ノイズの影響を受けやすい。この光量不足を補うため、各受光素子の直前にマイクロレンズアレイを配置して、各受光素子に到達する光束を増やしている。このマイクロレンズアレイの影響により、レンズ系の射出瞳位置がＣＣＤから近いと、画面周辺部に到達すべき光束が受光素子上に達することなく、光量不足（シェーディング）を引き起こしてしまう。したがって、例えば電子スチルカメラ用のレンズ系のようにＣＣＤ等の固体撮像素子を用いるレンズ系では、レンズ系の射出瞳位置が像面位置から十分離れていなければならないという制約がある。そのため、特許文献１、特許文献２、特許文献３の光学系では、軸外主光線傾角が著しく大きくなり、電子スチルカメラ用のレンズ系には適していない。
【０００４】
本発明は従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、小型化のためにシェーディングが許容できる範囲で、射出瞳位置はより物体側でかつ像面に近い位置に保ち、低コスト化と小型化との両立が効果的に可能な変倍光学系及びそれを用いた電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の変倍光学系は、最も物体側のレンズ群が負の屈折力を有する変倍光学系において、以下の条件式を満たすことを特徴とするものである。
【０００６】
−１．５＜ｆw ／EXw ＜０                                      ・・・（１）
ただし、EXw ：広角端における像面から測った射出瞳位置、
ｆw ：広角端における全系の焦点距離、
である。
【０００７】
以下、第１の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【０００８】
本発明において、第１レンズ群を負の屈折力としたのは、入射瞳位置をできるだけ物体側に位置させることで、第１レンズ群自体の体積を小さくすることがねらいである。
【０００９】
負正負変倍光学系において、シェーディングによる周辺光量劣化の対策がなされ、かつ、全長が短いコンパクトな電子撮像光学系を実現するためには、光学系全体の射出瞳位置を適切に設定する必要がある。このとき、（１）の条件式を満たすことで、軸外光線の傾角を極力小さく保ち、シェーディングによる周辺光量劣化がなく、性能を良好に保った光学系が実現できる。条件式（１）の上限値の０を越えると、結像が行えない。条件式（１）の下限値の−１．５を下回ると、射出瞳位置がより像面側へ移動し、軸外主光線傾角が大きくなりシェーディングによる周辺光量劣化を招く。また、最悪の場合には結像が行えない。
【００１０】
さらに、次の条件式（１−２）を満たすことで、性能を良好に保ったまま光学系全長を小さくできる。条件式（１−２）の上限値の０を越えると、光学系全長が長くなる。そのため、コンパクトな光学系の実現が困難となる。条件式（１−２）の下限値の−１．０を下回ると、軸外主光線傾角が著しく大きくなる。そのため、シェーディングによる周辺光量劣化を招く。
【００１１】
−１．０＜ｆw ／EXw ＜０                                  ・・・（１−２）
さらに、次の条件式（１−３）を満たすのが良い。この条件を満足することで、性能を良好に保ったまま光学系全長光学系全長を小さくできる。
【００１２】
−０．８＜ｆw ／EXw ＜０                                  ・・・（１−３）
本発明の第２の変倍光学系は、第１の変倍光学系において、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とから構成された変倍光学系であって、以下の条件式を同時に満たすことを特徴とするものである。
【００１３】
１．５＜β＜３０                                              ・・・（２）
０．５＜Ｌt ／Ｌw ＜１．３                                    ・・・（３）
ただし、β：光学系の変倍比、
Ｌt ：望遠端の光学全長、
Ｌw ：広角端の光学全長、
である。
【００１４】
以下、第２の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００１５】
全長が固定された光学系を、少ないレンズ枚数かつ短い全長で実現できる。よって、負正負変倍光学系は、コンパクトかつ低コストな光学系が実現できる。このような負正負変倍光学系において、光学全長が広角端における光学全長よりも短くなる箇所を有するようにする。このようにすることで、光学系はよりコンパクトになる。そのため、沈胴段数を削減できるか、若しくは機械的機構を簡素化できる。なお、条件（２）は条件（3 ）の前提条件である。このとき、（３）の条件式を満たすことで、性能を良好に保ったまま全長を短くできる。条件式（３）の上限値の１．３越えると、レンズ群稼動範囲が大きくなると共に、光学全長が長くなる。よって、上限値を越えるのは、小型化には好ましくない。また、レンズ群がより物体側へと移動するために光線束が小さくなる。そのため、特に望遠端においてはＦナンバーが大きくなるので、好ましくない。条件式（３）の下限値の０．５を下回ると、レンズ群稼動範囲が大きくなり、高コスト化になる。そのため、下限値を下回るのは好ましくない。
【００１６】
さらに、次の条件式（２−２）及び（３−２）を満たすのが良い。この条件を満足することで、性能を良好に保ったまま全長の短い光学系が実現できる。
【００１７】
１．５＜β＜１０                                          ・・・（２−２）
０．６＜Ｌt ／Ｌw ＜１．２                                ・・・（３−２）
さらに、次の条件式（２−３）及び（３−３）を満たすのが良い。この条件を満足することで、性能を良好に保ったまま全長の短い光学系が実現できる。
【００１８】
１．５＜β＜５                                            ・・・（２−３）
０．７＜Ｌt ／Ｌw ＜１．１                                ・・・（３−３）
本発明の第３の変倍光学系は、第２の変倍光学系において、広角端から望遠端への変倍時において、以下の条件式を同時に満たすことを特徴とするものである。
【００１９】
β23t ＜−１＜β23w                                           ・・・（４）
−０．２＜（ｄw23 −  ｄt23 ）／ｆw ＜０．２                  ・・・（５）
ただし、β23w ：第２レンズ群以後の光学系の広角端における合成横倍率、
β23t ：第２レンズ群以後の光学系の望遠端における合成横倍率、
ｄw23 ：広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の群間隔、
ｄt23 ：望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群の群間隔、
ｆw ：広角端における全系の焦点距離、
である。
【００２０】
以下、第３の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００２１】
広角端から望遠端への変倍時において、第２レンズ群以後の光学系の合成横倍率が倍率−１倍を含むようにしている。このようにすることによって（条件式（４））、第１レンズ群の移動量を抑えることができる。その結果、全長の短い光学系が構築できる。
【００２２】
ところで、第３の変倍光学系は負正負光学系である。ここで、この構成を２群構成で考えると、負正の屈折力配置を基本とする光学系ということができる。負正の光学系では、負のレンズ群がコンペンセータとして機能し、正のレンズ群がバリエーターとして機能する。よって、本願では、第１レンズ群がコンペンセータとして機能し、第２・第３レンズ群がバリエーターとして機能する。
【００２３】
そこで、本発明では、第２・第３レンズ群の群間隔を僅かに変動させるようにしている。このようにすれば、第２・ 第３レンズ群における物点・像点の位置関係が、変倍に伴って大きく変化することがない。すなわち、像面の変動が少ないため、第１レンズ群の移動量を抑えることができる。また、光学全長（レンズ系第１面から像面までの長さ）の変動量を抑えることができる。その結果、低コスト化、小型化が実現できる。このとき、（５）の条件式を満たすことで、性能を良好に保ったまま全長変動を抑えることができる。条件式（５）の上限値の０．２を越えると、広角端での第２レンズ群と第３レンズ群の主点間隔が大きくなる。この場合、球面収差や軸上色収差が大きく悪化する。そのため、少ないレンズ枚数では収差変動を抑えることができない。よって、上限値を越えるのは好ましくない。条件式（５）の下限値の−０．２を下回ると、第１レンズ群の変動量が大きく、像位置の変動を少ないレンズ枚数では補正できなくなる。よって下限値を下回るのは、好ましくない。
【００２４】
さらに、次の条件式（５−２）を満たすのが良い。この条件を満足することで、性能を良好に保ったまま全長を短くできる。
【００２５】
−０．１５＜（ｄw23 −  ｄt23 ）／ｆw ＜０．１５          ・・・（５−２）
さらに、次の条件式（５−３）を満たすのが良い。この条件を満足することで、性能を良好に保ったまま全長を短くできる。
【００２６】
−０．１＜（ｄw23 −  ｄt23 ）／ｆw ＜０．１              ・・・（５−３）
本発明の第４の変倍光学系は、第１〜第３の変倍光学系において、広角端から望遠端への変倍時において、以下の条件式を満たすことを特徴とするものである。
【００２７】
２＜｜ｄw12 −ｄt12 ｜／｜ｄw23 −ｄt23 ｜＜３００            ・・・（６）
ただし、ｄw12 ：広角端での第１レンズ群と第２レンズ群の間隔、
ｄt12 ：望遠端での第１レンズ群と第２レンズ群の間隔、
ｄw23 ：広角端での第２レンズ群と第３レンズ群の間隔、
ｄt23 ：望遠端での第２レンズ群と第３レンズ群の間隔、
である。
【００２８】
以下、第４の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００２９】
低コスト化するために第２レンズ群の枚数を少なくすると、第２レンズ群での変倍に伴う軸上色収差の変動が大きくなってしまう。このとき、条件式（６）を満たすことで、変倍時に、第２レンズ群と第３レンズ群が接近したまま移動する。よって、第２レンズ群と第３レンズ群とで軸上色収差を相殺できる。よって、変倍に伴う変動を抑制できる。条件式（６）の上限値の３００を越えることは、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変倍に伴ってほとんど変化しないことを表している。よって、条件式（５）の上限値の３００を越えると、少ないレンズ枚数で構成された負正負光学系では、変倍に伴う第２レンズ群と第３レンズ群の移動だけでは像面の移動を補正できなくなる。この場合、良好な画像を得るには、第１レンズ群の移動が不可欠となってしまう。よって、移動群が多くなるので、機構上複雑となる。このように上限値を越えることは、低コスト化、小型化の点で好ましくない。下限値の２を下回ると、変倍に伴う軸上色収差の変動を抑制できなくなる。この場合、画像の中心部での画質が劣化する。よって下限値を下回ることは好ましくない。
【００３０】
さらに、次の条件式（６−２）を満たすのがよい。この条件を満足することで、変倍に伴う軸上色収差の変動を小さくできる。
【００３１】
５＜｜ｄw12 −ｄt12 ｜／｜ｄw23 −ｄt23 ｜＜１００        ・・・（６−２）
さらに、次の条件式（６−３）を満たすのがよい。この条件を満足することで、変倍に伴う軸上色収差の変動を小さくできる。
【００３２】
７＜｜ｄw12 −ｄt12 ｜／｜ｄw23 −ｄt23 ｜＜８０          ・・・（６−３）
本発明の第５の変倍光学系は、第１〜第４の変倍光学系において、以下の条件式を満たすことを特徴とするものである。
【００３３】
２＜ｆw ／ｄw23 ＜１００                                      ・・・（７）
ただし、ｆw ：広角端における全系の焦点距離、
ｄw23 ：広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の群間隔、
である。
【００３４】
以下、第５の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００３５】
広角端において、第２レンズ群と第３レンズ群間の群間隔を小さくするのがよい。このようにすることで、各レンズ群の主点間隔を短くできる。その結果、光学系の全長を短縮することができる。また、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群間の群間隔を小さくすることで、広角端でのバックフォーカスを長くすることができる。これにより、その空間を、レンズ群駆動機構若しくはシャッター等の設置に充てることができる。このとき、（７）の条件式を満たすことで、性能を保ったまま全長が短くかつバックフォーカスを大きくできる。条件式（７）の上限値の１００を越えると、第２レンズ群と第３レンズ群の主点間隔が小さくなりすぎる。この場合、第１レンズ群は、中間状態における像側位置から望遠端における物体側位置へ移動することになる。このように、第１レンズ群の移動量が大きくなるので、小型化が困難になる。条件式（７）の下限値の２を下回ると、第２レンズ群と第３レンズ群の主点間隔が大きくなりすぎる。この場合、結像位置がより像側に移動する。そのため、第１レンズ群も像側に移動するので、移動量が大きくなる。よって、小型化が困難になる。また、第３レンズ群がより像側へと移動するため、バックフォーカスを確保できない。
【００３６】
さらに、次の条件式（７−２）を満たすのが良い。この条件を満足することで、性能を良好に保ったままバックフォーカスを大きくできる。
【００３７】
３＜ｆw ／ｄw23 ＜５０                                    ・・・（７−２）
さらに、次の条件式（７−３）を満たすのが良い。この条件を満足することで、性能を良好に保ったままバックフォーカスを大きくできる。
【００３８】
４＜ｆw ／ｄw23 ＜４０                                    ・・・（７−３）
本発明の第６の変倍光学系は、第１〜第５の変倍光学系において、何れか２つのレンズ群が単レンズより構成されていることを特徴とするものである。
【００３９】
本発明の第７の変倍光学系は、第１〜第５の変倍光学系において、全てのレンズ群が単レンズより構成されていることを特徴とするものである。
【００４０】
本発明の第８の変倍光学系は、第１〜第７の変倍光学系において、変倍時に光学全長が固定されていることを特徴とするものである。
【００４１】
本発明の第９の変倍光学系は、第１〜第８の変倍光学系において、前記第１レンズ群の負レンズが、以下の条件式を満たすことを特徴とするものである。
【００４２】
０＜ＳＦG1＜２                                                ・・・（８）
ただし、ＳＦG1：第１レンズ群のシェイピングファクターであり、ＳＦG1＝（ｒG11 ＋ｒG12 ）／（ｒG11 −ｒG12 ）で定義され、
ｒG11 ：第１レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
ｒG12 ：第１レンズ群の最も像側の面の曲率半径、
である。
【００４３】
以下、第９の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００４４】
第１レンズ群では、レンズ径が第２レンズ群や第３レンズ群と比較して大きくなる。しかしながら、第１レンズ群にパワーを持たせることで、入射瞳位置はより物体側となる。このようにすることで第１レンズ群のレンズ有効径を小さくできるだけでなく、レンズ全長を小さくできる。このとき、（８）の条件式を満たすことで、性能を良好に保ったままレンズ有効径を小さくできる。条件式（８）の上限値の２を越えると、物体側の面の正のパワーが大きくなる。この場合、入射瞳位置はより像側となるので、レンズ有効径は大きくなる。よって、上限値を越えることは、好ましくない。条件式（８）の下限値の０を下回ると、物体側の負のパワーが強くなりすぎてしまう。この場合、広角端で発生するコマ収差や望遠端で発生する非点収差等が大きくなる。よって、下限値を下回るのは、収差補正上好ましくない。また、下限値を下回ると、広角端、望遠端にわたって歪曲収差の変動を抑えることができなくなる。
【００４５】
さらに、次の条件式（８−２）を満たすのがよい。この条件を満足することで、性能を良好に保ったままレンズ有効径を小さくできる。
【００４６】
０．１＜ＳＦG1＜１                                        ・・・（８−２）
さらに、次の条件式（８−３）を満たすのが良い。この条件を満足することで、性能を良好に保ったままレンズ有効径を小さくできる。
【００４７】
０．２＜ＳＦG1＜０．８                                    ・・・（８−３）
本発明の第１０の変倍光学系は、第１〜第９の変倍光学系において、前記第２レンズ群が以下の条件式を満たすことを特徴とするものである。
【００４８】
−２＜ＳＦG2＜０．１                                          ・・・（９）
ただし、ＳＦG2：第２レンズ群のシェイピングファクターであり、ＳＦG2＝（ｒG21 ＋ｒG22 ）／（ｒG21 −ｒG22 ）で定義され、
ｒG21 ：第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
ｒG22 ：第２レンズ群の最も像側の面の曲率半径、
である。
【００４９】
以下、第１０の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００５０】
第２レンズ群が条件式（９）を満たすことで、像側の面の正の屈折力を小さくできるので、次の点で有効である。（１）主点位置が第１レンズ群側に移動し第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が短縮できるので、レンズ全長の短縮につながる。（２）第２レンズ群の倍率を大きくできるので、変倍に伴う第２レンズ群の移動量を小さくでき、全長の短縮につながる。
【００５１】
条件式（９）の上限値の０．１を越えると、最も像側の面の正の屈折力が大きくなる。この場合第２レンズ群の倍率が小さくなるので、変倍比が小さくなってしまう。若しくは、同じ変倍比を得るには、変倍に伴う第２レンズ群の移動量が大きくなってしまう。下限値の−２を下回ると、最も物体側の面で発生する非点収差と、最も像側の面で発生するコマ収差が、共に大きくなりすぎる。そのため、補正により多くのレンズが必要となる。よって、下限値を下回るのは好ましくない。
【００５２】
さらに、次の条件式（９−２）を満たすのが良い。この条件を満足することで、光学系のコンパクト化が実現できるので、より好ましい。
【００５３】
−１＜ＳＦG2＜０．０５                                    ・・・（９−２）
さらに、次の条件式（９−３）を満たすのが良い。この条件を満足することで、光学系のコンパクト化が実現できるので、より好ましい。
【００５４】
−０．２＜ＳＦG2＜０                                      ・・・（９−３）
本発明の第１１の変倍光学系は、第１〜第１０の変倍光学系において、前記第３レンズ群の少なくとも１枚の負レンズが、以下の条件式を満たすことを特徴とするものである。
【００５５】
−０．５＜ＳＦ3 ＜４                                        ・・・（１０）
ただし、ＳＦ3 ：第３レンズ群の負レンズのシェイピングファクターであり、ＳＦ3 ＝（ｒ31＋ｒ32）／（ｒ31−ｒ32）で定義され、
ｒ31：第３レンズ群の負レンズの物体側の面の曲率半径、
ｒ32：第３レンズ群の負レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【００５６】
以下、第１１の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００５７】
条件式（１０）を満たすことで、第３レンズ群の負レンズの主点位置がより物体側となる。これにより、第２レンズ群と第３レンズ群との主点間隔が、短縮できる。よって、レンズ全長の短縮ができる。条件式（１０）の上限値の４を越えると、像側の面で発生するコマ収差等諸収差の変動が大きくなる。よって上限値を越えることは、収差補正上好ましくない。下限値の−０．５を下回ると、第３レンズ群の負レンズの主点位置が、像側に位置する。この場合、第２レンズ群と第３レンズ群との主点間隔が長くなってしまい、レンズ全長も増大する。よって、下限値を下回ることは好ましくない。
【００５８】
さらに、次の条件式（１０−２）を満たすのが良い。この条件を満足することで、光学系のコンパクト化が実現できる。
【００５９】
０＜ＳＦ3 ＜２                                          ・・・（１０−２）
さらに、次の条件式（１０−３）を満たすのが良い。この条件を満足することで、光学系のコンパクト化が実現できる。
【００６０】
０．５＜ＳＦ3 ＜１．５                                  ・・・（１０−３）
本発明の第１２の変倍光学系は、第１〜第１１の変倍光学系において、前記第１レンズ群が少なくとも１枚の接合レンズを有することを特徴とするものである。
【００６１】
以下、第１２の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。第１レンズ群が接合レンズを有することで、偏心感度を小さくできる。よって、光学系の組み立てが容易になり、低コスト化につながる。
【００６２】
本発明の第１３の変倍光学系は、第１〜第１２の変倍光学系において、前記第１レンズ群が少なくとも１枚の正レンズを有することを特徴とするものである。
【００６３】
以下、第１３の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。第１レンズ群の負レンズが大きなパワーを持つことで、入射瞳位置はより物体側となる。この場合、レンズ有効径を小さくできるだけでなく、レンズ全長を小さくコンパクトな光学系が実現できる。ただし、第１レンズ群での負レンズが大きなパワーを持つと、それに伴い変倍に伴う歪曲収差及び倍率色収差の変動が大きくなる。そこで、第１レンズ群が正レンズを有することで、第１レンズ群の歪曲収差及び倍率色収差量を小さくできる。
【００６４】
本発明の第１４の変倍光学系は、第１３の変倍光学系において、前記正レンズは最も像側に配置されていることを特徴とするものである。
【００６５】
以下、第１４の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明すると、第１レンズ群の最も像側を正レンズとし、かつ、負レンズが大きなパワーを持つことで、入射瞳位置はより物体側となる。よって、レンズ有効径を小さくできる。それだけでなく、レンズ全長が小さくコンパクトな光学系が実現できる。また、第１レンズ群の負レンズで大きく発生する倍率色収差を低減できる。このような点から、正レンズは最も像側に配置されていることをが好ましい。
【００６６】
本発明の第１５の変倍光学系は、第１〜第１４の変倍光学系において、前記第２レンズ群が少なくとも１枚の接合レンズを有することを特徴とするものである。
【００６７】
以下、第１５の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。第２レンズ群が接合レンズを有することで、偏心感度を小さくできる。よって、光学系の組み立てが容易になり低コスト化につながる。
【００６８】
本発明の第１６の変倍光学系は、第１〜第１５の変倍光学系において、前記第２レンズ群が少なくとも１枚の負レンズを有することを特徴とするものである。
【００６９】
以下、第１６の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。第２レンズ群の正レンズが大きなパワーを持つことで変倍に伴う第２レンズ群の移動量が小さくなる。よって、コンパクトな光学系が実現できる。しかしながら、第２レンズ群での正レンズが大きなパワーを持つと、変倍に伴う球面収差及び軸上色収差の変動が大きくなる。そこで、第２レンズ群が負レンズを有することで、第２レンズ群の球面収差及び軸上色収差量を小さくできる。
【００７０】
本発明の第１７の変倍光学系は、第１６の変倍光学系において、前記負レンズは最も像側に配置されていることを特徴とするものである。
【００７１】
以下、第１７の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。第２レンズ群の最も像側を負レンズとすることで、次のような利点がある。（１）主点位置が第１レンズ群側に移動し第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が短縮できるので、レンズ全長の短縮につながる。（２）第２レンズ群の倍率を大きくできるので、変倍に伴う第２レンズ群の移動量を小さくでき全長の短縮につながる。
【００７２】
本発明の第１８の変倍光学系は、第１〜第１７の変倍光学系において、前記第１レンズ群の負レンズは、物体側の面に非球面を有することを特徴とするものである。
【００７３】
以下、第１８の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。広角端では、第１レンズ群での光線高が高い。そこで、負レンズの物体側に非球面を設けることで、コマ収差、非点収差等の軸外収差を良好に補正できる。望遠端では、第１レンズ群での光束径は大きい。そこで、負レンズの物体側に非球面を設けることで、球面収差等を良好に補正できる。
【００７４】
また、第１レンズ群は負のパワーを有し、かつ光線高が高い。よって、第１レンズ群では負の歪曲収差が発生する。このとき負レンズの物体側に非球面を有することで、歪曲収差の変動量を良好に補正できる。
【００７５】
本発明の第１９の変倍光学系は、第１〜第１８の変倍光学系において、前記第１レンズ群の負レンズは、像側の面に非球面を有することを特徴とするものである。
【００７６】
以下、第１９の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。広角端では、第１レンズ群での光線高が高い。そこで、負レンズの像側に非球面を設けることで、コマ収差、非点収差等の軸外収差を良好に補正できる。望遠端では、第１レンズ群での光束径は大きい。そこで、負レンズの物体側に非球面を設けることで、球面収差等を良好に補正できる。
【００７７】
本発明の第２０の変倍光学系は、第１〜第１９の変倍光学系において、前記第２レンズ群に含まれる少なくとも１枚の正レンズが、物体側に非球面を有することを特徴とするものである。
【００７８】
以下、第２０の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。第２レンズ群での光束径は大きい。そこで、正レンズの物体側に非球面を設けることにより、特に球面収差等を良好に補正できる。
【００７９】
本発明の第２１の変倍光学系は、第１〜第２０の変倍光学系において、前記第２レンズ群に含まれる少なくとも１枚の正レンズが、像側に非球面を有することを特徴とするものである。
【００８０】
以下、第２１の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。第２レンズ群の正レンズが大きなパワーを持つことで、第２レンズ群の移動量が小さくなる。その結果、コンパクトな光学系が実現できる。しかしながら、第２レンズ群での正レンズが大きなパワーを持つと、コマ収差が大きく発生してしまう。そこで、正レンズの像側に非球面を設けることにより、特に広角端でのコマ収差を良好に補正できる。
【００８１】
また、第２レンズ群での光束径は大きい。そこで、正レンズの物体側に非球面を設けることにより特に望遠端での球面収差等を良好に補正できる。
【００８２】
本発明の第２２の変倍光学系は、第１〜第２１の変倍光学系において、前記第１レンズ群の負レンズは、樹脂材料で製作されたレンズであることを特徴とするものである。
【００８３】
以下、第２２の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。樹脂材料のレンズはガラスより低コストで製作できる。以下の第２３〜第２４の変倍光学系においても同様。
【００８４】
本発明の第２３の変倍光学系は、第１〜第２２の変倍光学系において、前記第２レンズ群に含まれる少なくとも１枚の正レンズが、樹脂材料で製作されたことを特徴とするものである。
【００８５】
本発明の第２４の変倍光学系は、第１〜第２３の変倍光学系において、前記第３レンズ群の少なくとも１枚の負レンズが、樹脂材料で製作されたことを特徴とするものである。      
【００８６】
本発明の第２５の変倍光学系は、第１〜第２４の変倍光学系において、前記第１レンズ群の負レンズが、以下の条件式を満たす材料により製作されたことを特徴とするものである。
【００８７】
４０＜νd1＜１００                                          ・・・（１１）
ただし、νd1：第１レンズ群の負レンズのアッベ数、
である。
【００８８】
以下、第２５の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００８９】
第１レンズ群は負のパワーを有するので、特に広角端で大きな倍率色収差を発生する。しかも、第１レンズ群を負レンズ１枚で構成する場合、第１レンズ群に正レンズを配置して倍率色収差の発生量を抑えることはできない。そこで、第１レンズ群の負レンズは（１１）の条件式を満たすのが良い。この条件を満足することで、倍率色収差の発生量を小さくできる。条件式（１１）の上限値の１００を越えると、資源が存在しない。下限値の４０を下回ると、第１レンズ群で発生する倍率色収差が大きくなりすぎる。そのため、全系で倍率色収差を抑制するには、他のレンズ群で多くのレンズ枚数が必要となってしまう。
【００９０】
さらに、次の条件式（１１−２）を満たすのが良い。この条件を満足することで、倍率色収差の発生量を小さくできる。
【００９１】
５０＜νd1＜１００                                      ・・・（１１−２）
さらに、次の条件式（１１−３）を満たすのが良い。この条件を満足することで、倍率色収差の発生量を小さくできる。
【００９２】
５５＜νd1＜１００                                      ・・・（１１−３）
本発明の第２６の変倍光学系は、第１〜第２５の変倍光学系において、前記第２レンズ群の正レンズが、以下の条件式を満たす材料により製作されたことを特徴とするものである。
【００９３】
４０＜νd2＜１００                                          ・・・（１２）
ただし、νd2：第２レンズ群の正レンズのアッベ数、
である。
【００９４】
以下、第２６の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００９５】
第２レンズ群の正レンズが大きなパワーを持つことで、第２レンズ群の移動量が小さくなる。これにより、コンパクトな光学系が実現できる。ただし、第２レンズ群での正レンズが大きなパワーを持つと、それに伴い軸上色収差が大きく発生してしまう。そこで、第２レンズ群の負レンズは（１２）の条件式を満たすのが良い。この条件を満足することで、軸上色収差の発生量を小さくできる。条件式（１２）の上限値の１００を越えると、資源が存在しない。下限値の４０を下回ると、第２レンズ群で発生する軸上色収差が大きくなりすぎる。そのため、全系で軸上色収差を抑制するには、他のレンズ群で多くのレンズ枚数が必要となってしまう。
【００９６】
さらに、次の条件式（１２−２）を満たすのが良い。この受検を満足することで、軸上色収差の発生量を小さくできるため、より好ましい。
【００９７】
５０＜νd2＜１００                                      ・・・（１２−２）
さらに、次の条件式（１２−３）を満たすのが良い。この条件を満足することで、軸上色収差の発生量を小さくできるため、より好ましい。
【００９８】
５５＜νd2＜１００                                      ・・・（１２−３）
本発明の第２７の変倍光学系は、第１〜第２６の変倍光学系において、前記第３レンズ群の少なくとも１枚の負レンズが、以下の条件式を満たす材料により製作されたことを特徴とするものである。
【００９９】
０＜νd3＜４０                                              ・・・（１３）
ただし、νd3：第３レンズ群の負レンズのアッベ数、
である。
【０１００】
以下、第２７の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【０１０１】
第１レンズ群を１枚の負レンズで構成すると、倍率色収差が大きく発生する。また、第２レンズ群では軸上色収差が発生する。そして、第３レンズ群は、倍率色収差補正と軸上色収差補正に関与する。条件式（１３）を満たすことで、第１レンズ群を１枚の負レンズで構成しても良好に倍率色収差を補正できるだけでなく、第２レンズ群で発生した軸上色収差も良好に補正できる。条件式（１３）の上限値の４０を越えると、第１群レンズ群で発生した倍率色収差及び第２レンズ群で発生した軸上色収差を、抑制できなくなる。よって、上限値を越えることは、収差補正上好ましくない。特に、第２レンズ群で発生した軸上色収差を補正できないと、変倍に伴う軸上色収差の変動が大きくなってしまう。この場合、画像中心での画質が大きく劣化してしまう。下限値の０を下回ると、資源が存在しない。
【０１０２】
さらに、次の条件式（１３−２）を満たすのが良い。この条件を満足することで、第１レンズ群と第２レンズ群で発生した色収差を良好に補正できる。
【０１０３】
０＜νd3＜３５                                          ・・・（１３−２）
本発明の第２８の変倍光学系は、第１〜第２７の変倍光学系において、以下の条件式を満たすことを特徴とするものである。
【０１０４】
−３０＜ＤＴmin ＜２０                                      ・・・（１４）
ただし、ＤＴmin ：最小歪曲収差量［％］、
である。
【０１０５】
以下、第２８の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【０１０６】
歪曲収差を電気的に補正すると、光学系を広画角化することができる。この場合、広角端でマイナスの歪曲収差を発生させるとよい。このとき、条件式（１４）を満たすことで、電気的に歪曲収差を補正した際、良好な画質で広画角化が実現できる。条件式（１４）の上限値の２０％を越えると、広角端でプラスの歪曲収差が発生することになる。この場合、歪曲収差を電気的に補正しても広画角化は実現できない。下限値の−３０％を下回ると、画像最周辺の引き伸ばし倍率が大きくなる。そのため、歪曲収差を電気的に補正した後の画像が粗くなる。よって、下限値を下回るのは好ましくない。なお、図２３（ａ）〜（ｄ）に、ＤＴmin の例を示す。図２３（ａ）〜（ｄ）は歪曲収差を示す収差図である。
【０１０７】
さらに、次の条件式（１４−２）を満たすのが良い。この条件を満足することで、画像を粗くしないままで広画角化できる。
【０１０８】
−２５＜ＤＴmin ＜０                                    ・・・（１４−２）
さらに、次の条件式（１２−３）を満たすのが良い。この条件を満足することで、画像を粗くしないままで広画角化できる。
【０１０９】
−１５＜ＤＴmin ＜−５                                  ・・・（１４−３）
本発明の第２９の変倍光学系は、第１〜第２８の変倍光学系において、光学系で発生する歪曲収差を電気的に補正することを特徴とするものである。
【０１１０】
以下、第２９の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【０１１１】
歪曲収差を光学系で良好に補正しようとすると、レンズ枚数が増え光学系が大型化する。そこで、光学系で補正し切れない歪曲収差を、電気的に補正するのが良い。このようにすることで、光学系をよりコンパクトにすることができる。
【０１１２】
レトロフォーカスタイプは広角端での負の歪曲収差が大きいので、電気的に像歪を補正する際に広画角化・高倍率化しやすい。よって、光学系はレトロフォーカスタイプが好ましい。
【０１１３】
本発明の第３０の変倍光学系は、第１〜第２９の変倍光学系において、光学系で発生する倍率色収差を電気的に補正することを特徴とするものである。
【０１１４】
以下、第３０の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【０１１５】
第１レンズ群を１枚の負レンズで構成すると、広角端で大きく倍率色収差が発生する。ここで、光学系で倍率色収差を良好に補正しようとすると、レンズ枚数が増え光学系が大型化する。そこで、光学系で補正し切れない倍率色収差を、電気的に補正するのが好ましい。このようにすることで、光学系をよりコンパクトにすることができる。倍率色収差の補正は、歪曲収差の電気的補正を各色別（Ｒ／Ｇ／Ｂ）に実施する。ここでは、光学系の近軸倍率に相当するように、各色補正する（Ｒ→Ｒ' ／Ｇ→Ｇ' ／Ｂ→Ｂ' ）。その後補正された色（Ｒ' ／Ｇ' ／Ｂ' ）を再度重ね合わせる。
【０１１６】
本発明の第３１の変倍光学系は、第１〜第３０の変倍光学系において、光学系を構成する少なくとも１つの光学素子の光学材料として有機無機複合材料を用いることを特徴とするものである。
【０１１７】
以下、第３１の変倍光学系において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【０１１８】
光学素子の光学材料として有機無機複合材料を用いると、有機成分と無機成分の種類と存在量比率に応じて、種々の光学特性（屈折率、波長分散性）が発現するようになる（得られる）。このことから、有機成分と無機成分を任意の比率で配合することで、種々の光学特性が得られるようになり、より少ない枚数すなわち低コスト・小型で諸収差を補正できる。
【０１１９】
本発明の第３２の変倍光学系は、第３１の変倍光学系において、前記有機無機複合体は、ジルコニアのナノ粒子を含むことを特徴とするものである。
【０１２０】
本発明の第３３の変倍光学系は、第３１の変倍光学系において、前記有機無機複合体は、ジルコニアとアルミナのナノ粒子を含むことを特徴とするものである。
【０１２１】
本発明の第３４の変倍光学系は、第３１の変倍光学系において、前記有機無機複合体は、ニオブ酸化物のナノ粒子を含むことを特徴とするものである。
【０１２２】
本発明の第３５の変倍光学系は、第３１の変倍光学系において、前記有機無機複合体は、ジルコニウムアルコキシドの加水分解物とアルミナのナノ粒子を含むことを特徴とするものである。
【０１２３】
本発明の第３２〜第３５の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。これらの材料のナノ粒子は、無機成分の例示である。そして、このようなナノ粒子を有機成分のプラスチック中に所定の存在量比率で分散させることにより、種々の光学特性（屈折率、波長分散性）を発現させることができる。
【０１２４】
本発明の電子機器は、第１〜第３５の変倍光学系と、その像側に配された電子撮像素子とを有することを特徴とするものである。
【０１２５】
本発明の電子機器において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。本発明の以上の変倍光学系は、小型で低コストなものである。よって、このような変倍光学系を撮像光学系として搭載した電子機器において、機器の小型化・低コスト化を図ることができる。なお、電子機器としては、デジタルカメラ、ビデオカメラ、デジタルビデオユニット、パーソナルコンピュータ、モバイルコンピュータ、携帯電話、情報携帯端末等がある。
【発明の効果】
【０１２６】
本発明によると、小型化のためにシェーディングが許容できる範囲で、射出瞳位置はより物体側でかつ像面に近い位置に保ち、低コスト化と小型化との両立が効果的に可能な変倍光学系を得ることができ、また、それを用いた電子機器も同様に、シェーディングが許容でき、低コスト化と小型化との両立が効果的に可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１２７】
以下に、本発明の変倍光学系（ズームレンズ）の実施例１〜１１について、図面を参照して説明する。実施例１〜１１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）の光軸に沿うレンズ断面図を、それぞれ図１〜図１１に示す。各図中、Ｇ１は第１レンズ群、Ｇ２は第２レンズ群、Ｇ３は第３レンズ群、Ｓは開口絞り、Ｆは近赤外カットフィルター、ローパスフィルター、電子撮像素子のカバーガラス等の平行平面板群、Ｉは像面を示す。また、実施例１〜１１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）の球面収差、非点収差、倍率色（収差）、歪曲収差の収差図をそれぞれ図１２〜図２２に示す。なお、これら収差図中において、“ＦＩＹ”は像高を表す。
【０１２８】
実施例１の変倍光学系は、図１に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。そして、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦狭め次いで広げるように物体側へ移動する。
【０１２９】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの両面は非球面である。
【０１３０】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズで構成されており、正のパワーを有している。この両凸正レンズの両面は非球面である。
【０１３１】
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの像側の面は非球面である。
【０１３２】
本実施例のレンズは全て樹脂材料で製作されている。
【０１３３】
実施例２の変倍光学系は、図２に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。そして、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦狭め次いで広げるように物体側へ移動する。
【０１３４】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの両面は非球面である。
【０１３５】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズで構成されており、正のパワーを有している。この両凸正レンズの両面は非球面である。
【０１３６】
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの像側の面は非球面である。
【０１３７】
本実施例のレンズは全て樹脂材料で製作されている。
【０１３８】
実施例３の変倍光学系は、図３に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。そして、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦狭め次いで広げるように物体側へ移動する。
【０１３９】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの両面は非球面である。
【０１４０】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズで構成されており、正のパワーを有している。この両凸正レンズの両面は非球面である。
【０１４１】
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの像側の面は非球面である。
【０１４２】
本実施例のレンズは、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズがガラスで製作されている他は、全て樹脂材料で製作されている。
【０１４３】
実施例４の変倍光学系は、図４に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。そして、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦狭め次いで広げるように物体側へ移動する。
【０１４４】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの両面は非球面である。
【０１４５】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズで構成されており、正のパワーを有している。この両凸正レンズの両面は非球面である。
【０１４６】
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの像側の面は非球面である。
【０１４７】
本実施例のレンズは、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズがガラスで製作されている他は、全て樹脂材料で製作されている。
【０１４８】
実施例５の変倍光学系は、図５に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。そして、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦狭め次いで広げるように物体側へ移動する。
【０１４９】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの両面は非球面である。
【０１５０】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズで構成されており、正のパワーを有している。この両凸正レンズの両面は非球面である。
【０１５１】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成されており、負のパワーを有している。この負メニスカスレンズの像側の面は非球面である。
【０１５２】
本実施例のレンズは、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズがガラスで製作されている他は、全て樹脂材料で製作されている。
【０１５３】
実施例６の変倍光学系は、図６に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。そして、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦狭め次いで広げるように物体側へ移動する。
【０１５４】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの両面は非球面である。
【０１５５】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズで構成されており、正のパワーを有している。この両凸正レンズの両面は非球面である。
【０１５６】
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの像側の面は非球面である。
【０１５７】
本実施例のレンズは、第３レンズ群Ｇ３の両凹負レンズが樹脂材料で製作されている他は、全てガラスで製作されている。
【０１５８】
実施例７の変倍光学系は、図７に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。そして、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦狭め次いで広げるように物体側へ移動する。
【０１５９】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズで構成されており、負のパワーを有している。この接合レンズの最も物体側の面は非球面である。
【０１６０】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズで構成されており、正のパワーを有している。この両凸正レンズの両面は非球面である。
【０１６１】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成されており、負のパワーを有している。この負メニスカスレンズの像側の面は非球面である。
【０１６２】
本実施例のレンズは、第１レンズ群Ｇ１の接合レンズがガラスで製作されている他は、全て樹脂材料で製作されている。
【０１６３】
実施例８の変倍光学系は、図８に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。そして、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦狭め次いで広げるように物体側へ移動する。
【０１６４】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの両面は非球面である。
【０１６５】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズで構成されており、正のパワーを有している。この接合レンズの最も物体側の面と最も像側の面は非球面である。
【０１６６】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成されており、負のパワーを有している。この負メニスカスレンズの像側の面は非球面である。
【０１６７】
本実施例のレンズは、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズがガラスで製作されている他は、全て樹脂材料で製作されている。
【０１６８】
実施例９の変倍光学系は、図９に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。そして、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側へ移動する。
【０１６９】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの両面は非球面である。
【０１７０】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズで構成されており、正のパワーを有している。この両凸正レンズの両面は非球面である。
【０１７１】
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの像側の面は非球面である。
【０１７２】
本実施例のレンズは全て樹脂材料で製作されている。
【０１７３】
実施例１０の変倍光学系は、図１０に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。そして、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は物体側に向かって凹状の軌跡に沿って移動し望遠端では広角端より像側に位置し、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側へ移動する。
【０１７４】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの両面は非球面である。
【０１７５】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズで構成されており、正のパワーを有している。この両凸正レンズの両面は非球面である。
【０１７６】
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの像側の面は非球面である。
【０１７７】
本実施例のレンズは、第３レンズ群Ｇ３の両凹負レンズが樹脂材料で製作されている他は、全てガラスで製作されている。
【０１７８】
実施例１１の変倍光学系は、図１１に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。そして、広角端から望遠端に変倍する際は、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳと共に物体側へ単調に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側へ移動する。
【０１７９】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの両面は非球面である。
【０１８０】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズで構成されており、正のパワーを有している。この両凸正レンズの両面は非球面である。
【０１８１】
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズで構成されており、負のパワーを有している。この両凹負レンズの像側の面は非球面である。
【０１８２】
本実施例のレンズは、第１レンズ群Ｇ１の両凹負レンズがガラスで製作されている他は、全て樹脂材料で製作されている。
【０１８３】
以下に、上記各実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ＦNOはＦナンバー、ωは半画角、ＷＥは広角端、ＳＴは中間状態、ＴＥは望遠端、ｒ1 、ｒ2 …は各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は各レンズ面間の間隔、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。
【０１８４】
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］
＋Ａ4 ｙ4 ＋Ａ6 ｙ6 ＋Ａ8 ｙ8 
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ4 、Ａ6 、Ａ8 はそれぞれ４次、６次、８次の非球面係数である。
【０１８５】
実施例１
ｒ1 =   -13.301 （非球面）  ｄ1 =  0.50     ｎd1 =1.52542 νd1 =55.78 
ｒ2 =     4.400 （非球面）  ｄ2 = （可変）  
ｒ3 =     ∞（絞り）        ｄ3 = -0.21     
ｒ4 =     2.523 （非球面）  ｄ4 =  1.46     ｎd2 =1.52542 νd2 =55.78 
ｒ5 =    -2.766 （非球面）  ｄ5 = （可変）  
ｒ6 =   -36.649             ｄ6 =  1.44     ｎd3 =1.60687 νd3 =27.03 
ｒ7 =     3.000 （非球面）  ｄ7 = （可変）  
ｒ8 =     ∞                ｄ8 =  0.50     ｎd4 =1.51633 νd4 =64.14 
ｒ9 =     ∞                ｄ9 =  0.50     
ｒ10=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  = 30.659
Ａ4 = -2.36574×10-2
Ａ6 =  3.33573×10-3
Ａ8 =  6.22980×10-5
第２面
Ｋ  =  3.550
Ａ4 = -3.27459×10-2
Ａ6 =  2.24325×10-3
Ａ8 =  3.25139×10-4
第４面
Ｋ  = -1.263
Ａ4 =  4.34987×10-4
Ａ6 =  3.33553×10-4
Ａ8 =  0
第５面
Ｋ  = -0.008
Ａ4 =  2.35924×10-2
Ａ6 = -1.86546×10-3
Ａ8 =  1.45860×10-4
第７面
Ｋ  = -6.909
Ａ4 =  2.03999×10-2
Ａ6 =  1.11090×10-4
Ａ8 =  1.03585×10-3
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.950           6.432          10.824 
ＦNO                2.80            3.74            4.91
ω (°)            37.3 °         20.0 °         11.5 °
ｄ2                 4.24            2.35            0.41
ｄ5                 0.30            0.10            0.41
ｄ7                 2.89            4.97            6.60                    。
【０１８６】
実施例２
ｒ1 =   -11.940 （非球面）  ｄ1 =  0.50     ｎd1 =1.52542 νd1 =55.78 
ｒ2 =     3.659 （非球面）  ｄ2 = （可変）  
ｒ3 =     ∞（絞り）        ｄ3 = -0.10     
ｒ4 =     2.062 （非球面）  ｄ4 =  1.19     ｎd2 =1.52542 νd2 =55.78 
ｒ5 =    -2.199 （非球面）  ｄ5 = （可変）  
ｒ6 =   -38.737             ｄ6 =  0.54     ｎd3 =1.60687 νd3 =27.03 
ｒ7 =     2.905 （非球面）  ｄ7 = （可変）  
ｒ8 =     ∞                ｄ8 =  0.50     ｎd4 =1.51633 νd4 =64.14 
ｒ9 =     ∞                ｄ9 =  0.50     
ｒ10=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  = 31.941
Ａ4 = -4.17070×10-2
Ａ6 =  9.14309×10-3
Ａ8 = -1.31968×10-4
第２面
Ｋ  =  3.550
Ａ4 = -5.70117×10-2
Ａ6 =  6.43629×10-3
Ａ8 =  9.83126×10-4
第４面
Ｋ  = -1.133
Ａ4 =  1.65558×10-3
Ａ6 = -7.70764×10-4
Ａ8 =  0
第５面
Ｋ  = -0.008
Ａ4 =  6.08676×10-2
Ａ6 = -2.03279×10-2
Ａ8 =  4.99990×10-3
第７面
Ｋ  = -5.725
Ａ4 = -1.30052×10-3
Ａ6 =  2.35060×10-2
Ａ8 = -4.25572×10-3
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.922           5.275           7.264 
ＦNO                2.80            3.30            3.88
ω (°)            36.5 °         24.6 °         17.2 °
ｄ2                 2.46            1.48            0.46
ｄ5                 0.17            0.10            0.20
ｄ7                 3.36            4.42            5.34                    。
【０１８７】
実施例３
ｒ1 =   -12.359 （非球面）  ｄ1 =  0.50     ｎd1 =1.51633 νd1 =64.14 
ｒ2 =     4.273 （非球面）  ｄ2 = （可変）  
ｒ3 =     ∞（絞り）        ｄ3 =  0.00     
ｒ4 =     2.363 （非球面）  ｄ4 =  1.41     ｎd2 =1.52542 νd2 =55.78 
ｒ5 =    -2.625 （非球面）  ｄ5 = （可変）  
ｒ6 =   -21.747             ｄ6 =  1.15     ｎd3 =1.60687 νd3 =27.03 
ｒ7 =     2.900 （非球面）  ｄ7 = （可変）  
ｒ8 =     ∞                ｄ8 =  0.50     ｎd4 =1.51633 νd4 =64.14 
ｒ9 =     ∞                ｄ9 =  0.50     
ｒ10=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  = 24.290
Ａ4 = -2.58551×10-2
Ａ6 =  4.45126×10-3
Ａ8 = -7.50194×10-5
第２面
Ｋ  =  3.550
Ａ4 = -3.60501×10-2
Ａ6 =  3.83461×10-3
Ａ8 =  2.98195×10-5
第４面
Ｋ  = -1.165
Ａ4 =  1.12396×10-3
Ａ6 =  3.67043×10-4
Ａ8 =  0
第５面
Ｋ  = -0.008
Ａ4 =  3.11728×10-2
Ａ6 = -4.35809×10-3
Ａ8 =  6.90961×10-4
第７面
Ｋ  = -7.130
Ａ4 =  2.15650×10-2
Ａ6 =  1.31382×10-3
Ａ8 =  1.24153×10-3
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.958           6.399          10.828 
ＦNO                2.82            3.76            4.94
ω (°)            37.3 °         20.1 °         11.5 °
ｄ2                 4.03            2.15            0.20
ｄ5                 0.24            0.10            0.38
ｄ7                 3.20            5.21            6.88                    。
【０１８８】
実施例４
ｒ1 =   -11.359 （非球面）  ｄ1 =  0.50     ｎd1 =1.49700 νd1 =81.54 
ｒ2 =     4.318 （非球面）  ｄ2 = （可変）  
ｒ3 =     ∞（絞り）        ｄ3 =  0.00     
ｒ4 =     2.309 （非球面）  ｄ4 =  1.49     ｎd2 =1.52542 νd2 =55.78 
ｒ5 =    -2.507 （非球面）  ｄ5 = （可変）  
ｒ6 =   -13.699             ｄ6 =  1.05     ｎd3 =1.60687 νd3 =27.03 
ｒ7 =     2.907 （非球面）  ｄ7 = （可変）  
ｒ8 =     ∞                ｄ8 =  0.50     ｎd4 =1.51633 νd4 =64.14 
ｒ9 =     ∞                ｄ9 =  0.50     
ｒ10=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  = 20.186
Ａ4 = -2.51615×10-2
Ａ6 =  4.56174×10-3
Ａ8 = -1.00230×10-4
第２面
Ｋ  =  3.550
Ａ4 = -3.51804×10-2
Ａ6 =  3.82751×10-3
Ａ8 =  8.14818×10-5
第４面
Ｋ  = -1.204
Ａ4 =  2.20390×10-3
Ａ6 =  6.44510×10-4
Ａ8 =  0
第５面
Ｋ  = -0.008
Ａ4 =  3.62528×10-2
Ａ6 = -5.04860×10-3
Ａ8 =  8.37603×10-4
第７面
Ｋ  = -6.547
Ａ4 =  1.56213×10-2
Ａ6 =  3.15669×10-3
Ａ8 =  1.36558×10-3
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.959           6.401          10.845 
ＦNO                2.80            3.73            4.91
ω (°)            37.3 °         20.1 °         11.6 °
ｄ2                 4.09            2.20            0.20
ｄ5                 0.24            0.10            0.33
ｄ7                 3.19            5.23            6.99                    。
【０１８９】
実施例５
ｒ1 =   -21.429 （非球面）  ｄ1 =  0.50     ｎd1 =1.52542 νd1 =55.78 
ｒ2 =     4.619 （非球面）  ｄ2 = （可変）  
ｒ3 =     ∞（絞り）        ｄ3 = -0.17     
ｒ4 =     2.659 （非球面）  ｄ4 =  0.86     ｎd2 =1.51633 νd2 =64.14 
ｒ5 =    -3.624 （非球面）  ｄ5 = （可変）  
ｒ6 =     6.782             ｄ6 =  0.91     ｎd3 =1.60687 νd3 =27.03 
ｒ7 =     2.382 （非球面）  ｄ7 = （可変）  
ｒ8 =     ∞                ｄ8 =  0.50     ｎd4 =1.51633 νd4 =64.14 
ｒ9 =     ∞                ｄ9 =  0.50     
ｒ10=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  = 71.039
Ａ4 = -2.47880×10-2
Ａ6 =  2.64856×10-3
Ａ8 =  3.65012×10-5
第２面
Ｋ  =  3.550
Ａ4 = -3.24371×10-2
Ａ6 =  2.77916×10-3
Ａ8 = -6.03364×10-5
第４面
Ｋ  = -1.213
Ａ4 =  1.70119×10-4
Ａ6 = -6.82666×10-4
Ａ8 =  0
第５面
Ｋ  = -0.008
Ａ4 =  1.39609×10-2
Ａ6 = -2.94335×10-3
Ａ8 =  4.04123×10-4
第７面
Ｋ  = -4.436
Ａ4 =  3.55598×10-2
Ａ6 = -3.38725×10-3
Ａ8 =  1.33223×10-3
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.967           6.408          10.820 
ＦNO                2.80            3.76            4.97
ω (°)            38.3 °         20.2 °         11.6 °
ｄ2                 4.53            2.53            0.37
ｄ5                 0.60            0.10            0.35
ｄ7                 3.09            5.59            7.51                    。
【０１９０】
実施例６
ｒ1 =   -16.166 （非球面）  ｄ1 =  0.50     ｎd1 =1.51633 νd1 =64.14 
ｒ2 =     4.281 （非球面）  ｄ2 = （可変）  
ｒ3 =     ∞（絞り）        ｄ3 =  0.00     
ｒ4 =     2.401 （非球面）  ｄ4 =  1.31     ｎd2 =1.58313 νd2 =59.38 
ｒ5 =    -2.750 （非球面）  ｄ5 = （可変）  
ｒ6 =   -16.526             ｄ6 =  0.87     ｎd3 =1.58393 νd3 =30.21 
ｒ7 =     2.381 （非球面）  ｄ7 = （可変）  
ｒ8 =     ∞                ｄ8 =  0.50     ｎd4 =1.51633 νd4 =64.14 
ｒ9 =     ∞                ｄ9 =  0.50     
ｒ10=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  = 44.701
Ａ4 = -2.57066×10-2
Ａ6 =  3.64384×10-3
Ａ8 =  2.10394×10-5
第２面
Ｋ  =  3.550
Ａ4 = -3.59492×10-2
Ａ6 =  3.38526×10-3
Ａ8 =  2.76185×10-5
第４面
Ｋ  = -1.106
Ａ4 =  1.75561×10-3
Ａ6 =  4.63566×10-4
Ａ8 =  0
第５面
Ｋ  = -0.008
Ａ4 =  3.48039×10-2
Ａ6 = -6.50998×10-3
Ａ8 =  1.12415×10-3
第７面
Ｋ  = -3.932
Ａ4 =  1.43665×10-2
Ａ6 =  7.11486×10-3
Ａ8 =  6.28436×10-4
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.943           6.389          10.810 
ＦNO                2.80            3.75            4.95
ω (°)            37.4 °         20.1 °         11.5 °
ｄ2                 4.13            2.23            0.20
ｄ5                 0.25            0.10            0.27
ｄ7                 3.20            5.25            7.11                    。
【０１９１】
実施例７
ｒ1 =    -4.240 （非球面）  ｄ1 =  0.50     ｎd1 =1.49700 νd1 =81.54 
ｒ2 =     7.703             ｄ2 =  0.50     ｎd2 =1.68893 νd2 =31.07 
ｒ3 =     9.228             ｄ3 = （可変）  
ｒ4 =     ∞（絞り）        ｄ4 = -0.00     
ｒ5 =     2.635 （非球面）  ｄ5 =  1.35     ｎd3 =1.49700 νd3 =81.54 
ｒ6 =    -3.396 （非球面）  ｄ6 = （可変）  
ｒ7 =    11.260             ｄ7 =  1.62     ｎd4 =1.60687 νd4 =27.03 
ｒ8 =     2.721 （非球面）  ｄ8 = （可変）  
ｒ9 =     ∞                ｄ9 =  0.50     ｎd5 =1.51633 νd5 =64.14 
ｒ10=     ∞                ｄ10=  0.50     
ｒ11=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  =  1.408
Ａ4 =  4.60087×10-3
Ａ6 = -3.30069×10-4
Ａ8 =  1.11194×10-4
第５面
Ｋ  = -1.457
Ａ4 =  8.10700×10-4
Ａ6 = -9.63678×10-4
Ａ8 =  0
第６面
Ｋ  = -0.008
Ａ4 =  1.29509×10-2
Ａ6 = -2.90068×10-3
Ａ8 =  3.72722×10-4
第８面
Ｋ  = -2.296
Ａ4 =  1.03930×10-2
Ａ6 =  5.69413×10-3
Ａ8 = -3.99597×10-4
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.936           6.382          10.811 
ＦNO                2.80            3.71            4.82
ω (°)            37.3 °         20.1 °         11.5 °
ｄ3                 4.05            2.15            0.20
ｄ6                 0.34            0.10            0.78
ｄ8                 3.07            5.20            6.47
実施例８
ｒ1 =   -11.926 （非球面）  ｄ1 =  0.50     ｎd1 =1.52542 νd1 =55.78 
ｒ2 =     4.279 （非球面）  ｄ2 = （可変）  
ｒ3 =     ∞（絞り）        ｄ3 =  0.00     
ｒ4 =     2.746 （非球面）  ｄ4 =  1.02     ｎd2 =1.58313 νd2 =59.38 
ｒ5 =    -3.322             ｄ5 =  0.50     ｎd3 =1.68893 νd3 =31.07 
ｒ6 =    -3.314 （非球面）  ｄ6 = （可変）  
ｒ7 =   399.975             ｄ7 =  0.63     ｎd4 =1.60687 νd4 =27.03 
ｒ8 =     2.967 （非球面）  ｄ8 = （可変）  
ｒ9 =     ∞                ｄ9 =  0.50     ｎd5 =1.51633 νd5 =64.14 
ｒ10=     ∞                ｄ10=  0.50     
ｒ11=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  = 23.056
Ａ4 = -2.42610×10-2
Ａ6 =  3.56874×10-3
Ａ8 =  3.68044×10-5
第２面
Ｋ  =  3.550
Ａ4 = -3.39205×10-2
Ａ6 =  2.64970×10-3
Ａ8 =  1.50451×10-4
第４面
Ｋ  = -1.232
Ａ4 = -4.75437×10-4
Ａ6 = -3.98067×10-4
Ａ8 =  0
第６面
Ｋ  = -0.008
Ａ4 =  1.27728×10-2
Ａ6 = -1.56287×10-3
Ａ8 =  6.74746×10-5
第８面
Ｋ  = -3.972
Ａ4 =  1.29056×10-2
Ａ6 =  3.98154×10-3
Ａ8 = -3.71924×10-5
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.959           6.390          10.807 
ＦNO                2.80            3.69            4.78
ω (°)            37.3 °         20.1 °         11.5 °
ｄ2                 3.96            2.11            0.20
ｄ6                 0.75            0.59            1.01
ｄ8                 3.09            5.10            6.59
実施例９
ｒ1 =   -11.071 （非球面）  ｄ1 =  0.50     ｎd1 =1.52542 νd1 =55.78 
ｒ2 =     5.692 （非球面）  ｄ2 = （可変）  
ｒ3 =     ∞（絞り）        ｄ3 = -0.30     
ｒ4 =     2.338 （非球面）  ｄ4 =  1.02     ｎd2 =1.52542 νd2 =55.78 
ｒ5 =    -3.435 （非球面）  ｄ5 = （可変）  
ｒ6 =   -26.004             ｄ6 =  1.20     ｎd3 =1.60687 νd3 =27.03 
ｒ7 =     3.254 （非球面）  ｄ7 = （可変）  
ｒ8 =     ∞                ｄ8 =  0.50     ｎd4 =1.51633 νd4 =64.14 
ｒ9 =     ∞                ｄ9 =  0.50     
ｒ10=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  =  6.299
Ａ4 = -1.57475×10-2
Ａ6 =  3.01261×10-3
Ａ8 = -1.59459×10-4
第２面
Ｋ  = -10.261 
Ａ4 = -9.23389×10-3
Ａ6 =  2.30799×10-3
Ａ8 =  5.05593×10-5
第４面
Ｋ  = -0.954
Ａ4 =  3.01739×10-3
Ａ6 =  1.38531×10-4
Ａ8 =  0
第５面
Ｋ  = -0.008
Ａ4 =  1.79088×10-2
Ａ6 = -2.28463×10-3
Ａ8 =  2.74874×10-4
第７面
Ｋ  = -3.311
Ａ4 =  1.40943×10-2
Ａ6 =  6.77621×10-3
Ａ8 =  6.58700×10-4
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.988           6.389          10.825 
ＦNO                2.80            3.46            4.54
ω (°)            37.0 °         20.0 °         11.5 °
ｄ2                 5.67            2.71            0.50
ｄ5                 0.18            0.25            0.47
ｄ7                 3.78            5.01            6.79                    。
【０１９２】
実施例１０
ｒ1 =   -10.612 （非球面）  ｄ1 =  0.50     ｎd1 =1.51633 νd1 =64.14 
ｒ2 =     5.180 （非球面）  ｄ2 = （可変）  
ｒ3 =     ∞（絞り）        ｄ3 = -0.29     
ｒ4 =     2.333 （非球面）  ｄ4 =  1.03     ｎd2 =1.58313 νd2 =59.38 
ｒ5 =    -3.057 （非球面）  ｄ5 = （可変）  
ｒ6 =    -7.903             ｄ6 =  1.23     ｎd3 =1.58393 νd3 =30.21 
ｒ7 =     3.016 （非球面）  ｄ7 = （可変）  
ｒ8 =     ∞                ｄ8 =  0.50     ｎd4 =1.51633 νd4 =64.14 
ｒ9 =     ∞                ｄ9 =  0.50     
ｒ10=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  = -5.421
Ａ4 = -2.12750×10-2
Ａ6 =  4.14845×10-3
Ａ8 = -2.47041×10-4
第２面
Ｋ  =  3.550
Ａ4 = -2.37739×10-2
Ａ6 =  3.90946×10-3
Ａ8 = -7.63720×10-5
第４面
Ｋ  = -0.884
Ａ4 =  3.89839×10-3
Ａ6 =  3.88143×10-4
Ａ8 =  0
第５面
Ｋ  = -0.008
Ａ4 =  2.44916×10-2
Ａ6 = -3.28101×10-3
Ａ8 =  4.24964×10-4
第７面
Ｋ  = -2.782
Ａ4 =  1.02944×10-2
Ａ6 =  1.02246×10-2
Ａ8 =  9.57636×10-4
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.979           6.379          10.816 
ＦNO                2.80            3.50            4.66
ω (°)            37.0 °         20.0 °         11.5 °
ｄ2                 5.10            2.46            0.49
ｄ5                 0.10            0.13            0.26
ｄ7                 3.65            4.95            6.95                    。
【０１９３】
実施例１１
ｒ1 =    -9.569 （非球面）  ｄ1 =  0.50     ｎd1 =1.49700 νd1 =81.54 
ｒ2 =     5.763 （非球面）  ｄ2 = （可変）  
ｒ3 =     ∞（絞り）        ｄ3 = -0.30     
ｒ4 =     2.287 （非球面）  ｄ4 =  1.04     ｎd2 =1.52542 νd2 =55.78 
ｒ5 =    -3.097 （非球面）  ｄ5 = （可変）  
ｒ6 =   -12.215             ｄ6 =  1.47     ｎd3 =1.60687 νd3 =27.03 
ｒ7 =     3.297 （非球面）  ｄ7 = （可変）  
ｒ8 =     ∞                ｄ8 =  0.50     ｎd4 =1.51633 νd4 =64.14 
ｒ9 =     ∞                ｄ9 =  0.50     
ｒ10=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  = -7.174
Ａ4 = -1.73070×10-2
Ａ6 =  3.06473×10-3
Ａ8 = -1.63074×10-4
第２面
Ｋ  =  3.550
Ａ4 = -1.82537×10-2
Ａ6 =  2.76246×10-3
Ａ8 = -1.11684×10-7
第４面
Ｋ  = -0.941
Ａ4 =  4.04086×10-3
Ａ6 = -3.87560×10-6
Ａ8 =  0
第５面
Ｋ  = -0.008
Ａ4 =  2.26929×10-2
Ａ6 = -3.17886×10-3
Ａ8 =  4.12539×10-4
第７面
Ｋ  = -3.456
Ａ4 =  1.22516×10-2
Ａ6 =  7.77757×10-3
Ａ8 =  7.53862×10-4
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             3.986           6.387          10.839 
ＦNO                2.80            3.48            4.62
ω (°)            37.0 °         20.0 °         11.5 °
ｄ2                 5.56            2.65            0.50
ｄ5                 0.10            0.14            0.28
ｄ7                 3.55            4.82            6.79                    。
【０１９４】
次に、上記各実施例における条件式（１）〜（１４）の値を示す。
【０１９５】
条件式    （１）    （２）    （３）        （４）        （５）
β23t   β23w 
実施例１    -0.76      2.74      1.00      -1.74   -0.63    -0.03 
実施例２    -0.75      1.85      1.00      -1.38   -0.74    -0.01 
実施例３    -0.72      2.74      1.00      -1.78   -0.65    -0.04 
実施例４    -0.72      2.74      1.00      -1.74   -0.64    -0.02 
実施例５    -0.77      2.73      1.00      -1.51   -0.55     0.07 
実施例６    -0.75      2.74      1.00      -1.66   -0.61     0.00 
実施例７    -0.71      2.75      1.00      -1.85   -0.67    -0.11 
実施例８    -0.72      2.73      1.00      -1.82   -0.67    -0.06 
実施例９    -0.70      2.71      0.86      -1.53   -0.56    -0.07 
実施例10    -0.72      2.72      0.91      -1.62   -0.60    -0.04 
実施例11    -0.72      2.72      0.88      -1.51   -0.56    -0.04 
。
【０１９６】
条件式    （６）    （７）    （８）    （９）    （１０）  （１１）
実施例１      33       13.3      0.50     -0.05       0.85     55.78
実施例２      80       22.6      0.53     -0.03       0.86     55.78
実施例３      27       16.2      0.49     -0.05       0.76     64.14
実施例４      44       16.2      0.45     -0.04       0.65     81.54
実施例５      16        6.6      0.65     -0.15       2.08     55.78
実施例６     236       15.7      0.58     -0.07       0.75     64.14
実施例７       9       11.6     -0.37     -0.13       1.64     81.54
実施例８      15        5.3      0.47     -0.09       1.01     55.78
実施例９      18       21.9      0.32     -0.19       0.78     55.78
実施例10      28       39.8      0.34     -0.13       0.45     64.14
実施例11      29       39.9      0.25     -0.15       0.57     81.54
。
【０１９７】
条件式    （１２）  （１３）  （１４）
実施例１     55.78     27.03     -25.0
実施例２     55.78     27.03     -23.2
実施例３     55.78     64.14     -25.0
実施例４     55.78     27.03     -25.0
実施例５     64.14     27.03     -27.9
実施例６     59.38     30.21     -25.0
実施例７     81.54     27.03     -24.7
実施例８     59.38     27.03     -25.0
実施例９     55.78     27.03     -25.0
実施例10     59.38     30.21     -24.9
実施例11     55.78     27.03     -25.0
。
【０１９８】
ところで、以上の実施例のズームレンズ（変倍光学系）は何れも、歪曲収差が比較的大きく発生している。したがって、電子撮像素子を介して被写体画像情報を取り込むと、電子撮像素子から出力される映像信号も、その歪みの情報が含まれる。すなわち、歪みを持つ画像データが、電子撮像装置に取り込まれる。このような光学歪みの例としては、図２４に示すような樽型歪曲収差がある。この樽型歪曲収差の場合、本来、破線で示される位置にあるべき画面１０１の画像が、実線位置に結像した画面１０２の画像となるような歪みである。
【０１９９】
以上の全ての実施例においては、このような歪曲収差を電気的に補正している。その電気的な補正方法について以下に説明する。
【０２００】
上記のような電子撮像素子を介して取り込まれた光学歪みを伴う映像信号において、その歪みを補正するには、まず、映像信号をデジタル信号に変換して画像メモリに書き込む。そして、歪み特性に応じて読み出すことにより、画像メモリ上で歪みを補正する。図２４において、歪曲収差がない場合、格子状の画像は破線で示す画像１０１となる。一方、歪曲収差がある場合、格子状の画像は破線で示す画像１０２となる。本発明のズームレンズのように、光学系で光学歪みが発生する状態では、破線で示す画像１０１が、上記の光学歪みにより、実線の画像１０２のように画像メモリに記憶される。そこで、この歪みの補正を行うには、この補正前画像データを画像メモリから読み出すとき、ＰA 点を読み出すべきタイミングにＰa 点に記憶されている補正前画像データを、また、ＰB 点を読み出すべきタイミングにＰb 点に記憶されている補正前画像データを、同様にＰD 点を読み出すぺきタイミングにＰd 点に記憶されている補正前画像データをそれぞれ読み出す。このようにすると、補正前画像１０２は、破線で示す歪みのない元の格子状の画面１０１の画像として読み出されるので、光学歪みが補正された画像が表示される。
【０２０１】
図２５は、光学歪み補正を行う画像処理機能を備えた装置のブロック構成図である。この装置においては、まず、本発明のズームレンズ１を介して、被写体像がＣＣＤ（電子撮像素子）２の撮像面上に形成される。このＣＣＤ２の撮像面に形成されている被写体像は、上記のような光学歪みを含んでいる。この被写体像は、ＣＣＤ２で電気信号に変換される。ＣＣＤ２からの電気信号は、撮像プロセス回路３で所定の処理が施されて映像信号としてＡ／Ｄ変換回路４に供給される。そのＡ／Ｄ変換回路４でデジタル信号に変換された映像信号は、画像メモリ５に記憶される。画像メモリ５への信号の書き込み及び読み出しは、ライトコントロール回路１０とリードコントロール回路１２Ａによって制御される。
【０２０２】
なお、ＳＳＧ（同期信号発生）回路９は、基準タイミング信号を発生する。そして、ＳＳＧ（同期信号発生）回路９はこの基準タイミング信号を、後述するＴＧ（タイミング発生）回路８、上記撮像プロセス回路３、および、ライトコントロール回路１０、リードコントロール回路１２Ａに供給する。ＴＧ回路８は、ＳＳＧ回路９からの水平（Ｈ）方向、垂直（Ｖ）方向の読み出しタイミング信号をＣＣＤ２に送出する。また、補正量ＲＯＭ１３Ａには、画面の各部について、予め定まる補正量データが格納されている。この予め定まる補正量として格納されるものは、例えば、図２４に示すように、実線上の位置と破線上の位置との関係で定まる光学歪みを補正する補正量アドレス値である。
【０２０３】
そして、上記リードコントロール回路１２Ａから出力されるリード信号により、画像メモリ５から信号（データ）が読み出される。この時、信号は、光学歪みを補正すべく画像メモリ５から読み出される。読み出された信号は、補間処理回路６で補間処理された後、Ｄ／Ａコンバータ７によりアナログ信号に変換され、出力される。
【０２０４】
なお、デジタルカメラ（電子カメラ）の場合、画像メモリ５に余裕がない場合もある。そのような場合には、画像メモリ５に記憶する前、すなわちＣＣＤ２から映像信号を読み出すときに、光学歪みの補正量に相当する時間だけタイミングを変化させるようにしてもよい。
【０２０５】
次に、倍率色収差も、色分解画像それぞれについて上記と同様の歪み補正をすれば電気系に補正することができる。以上の全ての実施例においては、歪曲収差だけでなく倍率色収差も同時に電気的に補正している。
【０２０６】
ところで、以上の実施例の変倍光学系ではレンズにガラスや樹脂材料を用いているが、代わりに有機無機複合材料を用いてもよい。本発明で利用可能な有機無機複合体について説明する。
【０２０７】
有機無機複合体は、有機成分と無機成分とが分子レベル、若しくはナノスケールで混合複合化されたものである。その形態は、(1) 有機骨格からなる高分子マトリックスと無機骨格からなるマトリックスが相互に絡み合い、互いのマトリックスへ貫入された構造のもの、(2) 有機骨格からなる高分子マトリックス中に、ナノスケールの光の波長より十分小さな無機微粒子（いわゆるナノ粒子）が均一分散したもの、及び(3) これらの複合構造になったものがある。有機成分と無機成分との間には、水素結合や分散力、クーロン力等の分子間力や、共有結合、イオン結合、π電子雲の相互作用による引力等、何らかの相互作用が働いている。有機無機複合体では、前述のように有機成分と無機成分が分子レベル、若しくは光の波長より小さなスケール領域で混合されている。このため、光の散乱に対する影響がほとんどなくなっており、透明体が得られる。また、マックスウェル方程式からも導かれるように、有機成分、無機成分それぞれの光学特性を反映した材料となる。よって、有機成分、無機成分の種類と存在量比率に応じて、種々の光学特性（屈折率、波長分散性）を発現するようになる。このことから、有機成分と無機成分を任意の比率で配合することで、種々の光学特性が得られるようになる。
【０２０８】
以下の表１は、アクリレート樹脂（紫外線硬化型）とジルコニア（ＺｒＯ2 ）ナノ粒子の有機無機複合体の組成例を示す。表２は、アクリレート樹脂とジルコニア（ＺｒＯ2 ）／アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）ナノ粒子の有機無機複合体の組成例を示す。表３は、アクリレート系樹脂とニオブ酸化物（Ｎｂ2 Ｏ5 ）ナノ粒子の有機無機複合体の組成例を示す。表４は、アクリレート樹脂とジルコニウムアルコキシドとアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）ナノ粒子の有機無機複合体の組成例を示す。
【０２０９】
表１
┌────┬────┬────┬────┬────┬────┬─────┐
│ジルコニ│ｎd     │νd     │ｎC     │ｎF     │ｎg     │  備考    │
│ア含有量│        │        │        │        │        │          │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│  0     │1.49236 │57.85664│1.48981 │1.49832 │1.50309 │アクリル  │
│        │        │        │        │        │        │100 ％    │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.1    │1.579526│54.85037│1.57579 │1.586355│1.59311 │          │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.2    │1.662128│53.223  │1.657315│1.669756│1.678308│          │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.3    │1.740814│52.27971│1.735014│1.749184│1.759385│          │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.4    │1.816094│51.71726│1.809379│1.825159│1.836887│          │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.5    │1.888376│51.3837 │1.880807│1.898096│1.911249│          │
└────┴────┴────┴────┴────┴────┴─────┘
。
【０２１０】
表２
┌───┬───┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
│AlsO3 │ZrOs  │ｎd     │νd     │ｎC     │ｎF     │ｎg     │  備考  │
│存在率│存在率│        │        │        │        │        │        │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.1   │0.4   │1.831515│53.56672│1.824851│1.840374│1.851956│アクリレ│
│      │      │        │        │        │        │        │ート50％│
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.2   │0.3   │1.772832│56.58516│1.767125│1.780783│1.790701│        │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.3   │0.2   │1.712138│60.97687│1.707449│1.719127│1.727275│        │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.4   │0.1   │1.649213│67.85669│1.645609│1.655177│1.661429│        │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.2   │0.2   │1.695632│58.32581│1.690903│1.702829│1.774891│        │
└───┴───┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘
。
【０２１１】
表３
┌───┬───┬────┬────┬────┬────┬────┐
│NbsO5 │AlsO3 │ｎd     │νd     │ｎC     │ｎF     │ｎg     │
│含有量│含有量│        │        │        │        │        │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.1   │ 0    │1.589861│29.55772│1.584508│1.604464│1.617565│
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.2   │ 0    │1.681719│22.6091 │1.673857│1.70401 │1.724457│
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.3   │ 0    │1.768813│19.52321│1.758673│1.798053│1.8251  │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.4   │ 0    │1.851815│17.80818│1.839583│1.887415│1.920475│
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.5   │ 0    │1.931253│16.73291│1.91708 │1.972734│2.011334│
└───┴───┴────┴────┴────┴────┴────┘
。
【０２１２】
表４
┌─────┬──────┬────┬────┬────┬────┐
│AlsOc(膜）│ジルコニアア│ｎd     │νd     │ｎC     │ｎF     │
│含有量    │ルコキシド  │        │        │        │        │
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│  0       │  0.3       │1.533113│58.39837│1.530205│1.539334│
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0.1      │  0.27      │1.54737 │62.10192│1.544525│1.553339│
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0.2      │  0.24      │1.561498│66.01481│1.558713│1.567219│
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0.3      │  0.21      │1.575498│70.15415│1.572774│1.580977│
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0.4      │  0.18      │1.589376│74.53905│1.586709│1.594616│
└─────┴──────┴────┴────┴────┴────┘
。
【０２１３】
さて、以上のような本発明の変倍光学系、結像光学系を備えた電子機器について説明する。この電子機器には、上記光学系で物体像を形成し、その像をＣＣＤ等の撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置が用いられている。電子機器には、デジタルカメラやビデオカメラ、デジタルビデオユニット、情報処理装置の例であるパーソナルコンピュータ、モバイルコンピュータ、電話、特に持ち運びに便利な携帯電話、情報携帯端末等がある。以下に、その実施形態を例示する。
【０２１４】
図２６〜図２８はデジタルカメラの例であり、本発明による変倍光学系を撮影光学系４１として用いた構成の概念図である。図２６はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図２７は同後方斜視図、図２８はデジタルカメラ４０の構成を示す断面図である。
【０２１５】
デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影光学系４１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。撮影光学系４１は、撮影用光路４２上に配置されている。また、ファインダー光学系４３は、撮影用光路４２とは別のファインダー用光路４４上に配置されている。また、カメラ４０の上部には、シャッター４５が設けられている。よって、撮影者がシャッター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の変倍光学系を通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像は、平行平板Ｐ１とカバーガラスＰ２を介して、ＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。ここで、平行平板Ｐ１には近紫外線カットコートが施されている。また、平行平板Ｐ１に、ローパスフィルター作用を持たせても良い。ＣＣＤ４９で受光された物体像は、処理手段５１を介して、電子画像として液晶表示モニター４７に表示される。液晶表示モニター４７は、カメラ背面に設けられている。また、この処理手段５１には記録手段５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段５２は処理手段５１と別体に設けてもよい。例えば、記録手段５２は、フロッピーディスク、メモリーカードあるいはＭＯ等であってもよい。このように記録手段５２は、、電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ４９に代わって、銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
【０２１６】
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が配置してある。このファインダー用対物光学系５３によって形成された物体像は、視野枠５７上に形成される。ここで、視野枠５７上は、像正立部材であるポロプリズム５５に設けられている。このポリプリズム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。なお、撮影光学系４１及びファインダー用対物光学系５３の入射側、接眼光学系５９の射出側には、それぞれカバー部材５０が配置されている。なお、ここでは、カバー部材５０として平行平面板を配置しているが、パワーを持ったレンズを用いてもよい。
【０２１７】
このように構成されたデジタルカメラ４０は、撮影光学系４１が高性能で小型であるので、高性能・小型化が実現できる。
【０２１８】
次に、図２９〜図３１は情報処理装置の一例であるパソコンであって、本発明の変倍光学系を対物光学系として用いた構成の概念図である。図２９はパソコン３００のカバーを開いた前方斜視図、図３０はパソコン３００の撮影光学系３０３の断面図、図３１は図２９の状態の側面図である。
【０２１９】
パソコン３００は、外部から繰作者が情報を入力するためのキーボード３０１と、情報を操作者に表示するモニター３０２と、操作者自身や周辺の像を撮影するための撮影光学系３０３とを有している。更に、パソコン３００は、図示を省略した情報処理手段や記録手段を有する。ここで、モニター３０２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や、ＣＲＴディスプレイ等であってよい。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、その場所に限られない。例えば、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。
【０２２０】
この撮影光学系３０３は、撮影光路３０４上に、本発明による変倍光学系（図では略記）からなる対物レンズ１１２と、像を受光する撮像素子チップ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。
【０２２１】
ここで、撮像素子チップ１６２上には、光学的ローパスフィルター等の平行平面板群Ｆが、付加的に貼り付けられている。よって、撮像素子チップ１６２と平行平面板群Ｆは一体となって、撮像ユニット１６０を構成している。そして、この撮像ユニット１６０は、対物レンズ１１２の鏡枠１１３の後端に、ワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっている。そのため、対物レンズ１１２と撮像素子チップ１６２の中心合わせや、面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。また、鏡枠１１３の先端には、対物レンズ１１２を保護するためのカバーガラス１１４が配置されている。なお、鏡枠１１３中の変倍光学系の駆動機構は図示を省いてある。
【０２２２】
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、物体像は、電子画像としてモニター３０２に表示される、図２９には、その一例として、操作者の撮影された画像３０５が示されている。また、この画像３０５は、処理手段を介し、インターネットや電話を介して、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。
【０２２３】
次に、図３２は情報処理装置の一例である電話であって、本発明の変倍光学系を撮影光学系として用いた構成の概念図である。ここで、電話は、持ち運びに便利な携帯電話である。図３２（ａ）は携帯電話４００の正面図、図３２（ｂ）は側面図、図３２（ｃ）は撮影光学系４０５の断面図である。
【０２２４】
携帯電話４００は、マイク部４０１、スピーカ部４０２、入力ダイアル４０３、モニター４０４、撮影光学系４０５、アンテナ４０６及び処理手段（図示せず）とを有している。マイク部４０１には、操作者の声が情報として入力される。スピーカ部４０２は、通話相手の声を出力する。入力ダイアル４０３は、操作者が情報を入力するボタンを有する。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。アンテナ４０６は、通信電波の送信と受信を行う。ここで、モニター４０４は、液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置は、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上に配置されている。そして、この撮影光学系４０５は、本発明による変倍光学系（図では略記）からなる対物レンズ１１２と、物体像を受光する撮像素子チップ１６２とを有している。これらは、携帯電話４００に内蔵されている。
【０２２５】
ここで、撮像素子チップ１６２上には、光学的ローパスフィルター等の平行平面板群Ｆが、付加的に貼り付けられている。よって、撮像素子チップ１６２と平行平面板群Ｆは一体となって、撮像ユニット１６０を構成している。そして、この撮像ユニット１６０は、対物レンズ１１２の鏡枠１１３の後端に、ワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっている。そのため、対物レンズ１１２と撮像素子チップ１６２の中心合わせや、面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。また、鏡枠１１３の先端には、対物レンズ１１２を保護するためのカバーガラス１１４が配置されている。なお、鏡枠１１３中の変倍光学系の駆動機構は図示を省いてある。
【０２２６】
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、図示していない処理手段に入力される。そして、物体像は、電子画像としてモニター４０４に表示される。また、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信号処理機能が処理手段に含まれている。よって、通信相手に画像を送信することができるので、物体像を通信相手のモニターに表示させることもできる。
【０２２７】
以上の本発明の変倍光学系及びそれを用いた電子機器は、例えば次のように構成することができる。
【０２２８】
〔１〕  最も物体側のレンズ群が負の屈折力を有する変倍光学系において、以下の条件式を満たすことを特徴とする変倍光学系。
【０２２９】
−１．５＜ｆw ／EXw ＜０                                      ・・・（６）
ただし、EXw ：広角端における像面から測った射出瞳位置、
ｆw ：広角端における全系の焦点距離、
である。
【０２３０】
〔２〕  物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とから構成された変倍光学系であって、以下の条件式を同時に満たすことを特徴とする上記１記載の変倍光学系。
【０２３１】
１．５＜β＜３０                                              ・・・（２）
０．５＜Ｌt ／Ｌw ＜１．３                                    ・・・（３）
ただし、β：光学系の変倍比、
Ｌt ：望遠端の光学全長、
Ｌw ：広角端の光学全長、
である。
【０２３２】
〔３〕  広角端から望遠端への変倍時において、以下の条件式を同時に満たすことを特徴とする上記２記載の変倍光学系。
【０２３３】
β23t ＜−１＜β23w                                           ・・・（４）
−０．２＜（ｄw23 −  ｄt23 ）／ｆw ＜０．２                  ・・・（５）
ただし、β23w ：第２レンズ群以後の光学系の広角端における合成横倍率、
β23t ：第２レンズ群以後の光学系の望遠端における合成横倍率、
ｄw23 ：広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の群間隔、
ｄt23 ：望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群の群間隔、
ｆw ：広角端における全系の焦点距離、
である。
【０２３４】
〔４〕  広角端から望遠端への変倍時において、以下の条件式を満たすことを特徴とする上記１から３の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２３５】
２＜｜ｄw12 −ｄt12 ｜／｜ｄw23 −ｄt23 ｜＜３００            ・・・（６）
ただし、ｄw12 ：広角端での第１レンズ群と第２レンズ群の間隔、
ｄt12 ：望遠端での第１レンズ群と第２レンズ群の間隔、
ｄw23 ：広角端での第２レンズ群と第３レンズ群の間隔、
ｄt23 ：望遠端での第２レンズ群と第３レンズ群の間隔、
である。
【０２３６】
〔５〕  以下の条件式を満たすことを特徴とする上記１から４の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２３７】
２＜ｆw ／ｄw23 ＜１００                                      ・・・（７）
ただし、ｆw ：広角端における全系の焦点距離、
ｄw23 ：広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の群間隔、
である。
【０２３８】
〔６〕  何れか２つのレンズ群が単レンズより構成されていることを特徴とする上記１から５の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２３９】
〔７〕  全てのレンズ群が単レンズより構成されていることを特徴とする上記１から５の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２４０】
〔８〕  変倍時に光学全長が固定されていることを特徴とする上記１から７の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２４１】
〔９〕  前記第１レンズ群の負レンズが、以下の条件式を満たすことを特徴とする上記第１項から第８項記載の変倍光学系。
【０２４２】
０＜ＳＦG1＜２                                                ・・・（８）
ただし、ＳＦG1：第１レンズ群のシェイピングファクターであり、ＳＦG1＝（ｒG11 ＋ｒG12 ）／（ｒG11 −ｒG12 ）で定義され、
ｒG11 ：第１レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
ｒG12 ：第１レンズ群の最も像側の面の曲率半径、
である。
【０２４３】
〔１０〕  前記第２レンズ群が以下の条件式を満たすことを特徴とする上記１から９の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２４４】
−２＜ＳＦG2＜０．１                                          ・・・（９）
ただし、ＳＦG2：第２レンズ群のシェイピングファクターであり、ＳＦG2＝（ｒG21 ＋ｒG22 ）／（ｒG21 −ｒG22 ）で定義され、
ｒG21 ：第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
ｒG22 ：第２レンズ群の最も像側の面の曲率半径、
である。
【０２４５】
〔１１〕  前記第３レンズ群の少なくとも１枚の負レンズが、以下の条件式を満たすことを特徴とする上記１から１０の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２４６】
−０．５＜ＳＦ3 ＜４                                        ・・・（１０）
ただし、ＳＦ3 ：第３レンズ群の負レンズのシェイピングファクターであり、ＳＦ3 ＝（ｒ31＋ｒ32）／（ｒ31−ｒ32）で定義され、
ｒ31：第３レンズ群の負レンズの物体側の面の曲率半径、
ｒ32：第３レンズ群の負レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【０２４７】
〔１２〕  前記第１レンズ群が少なくとも１枚の接合レンズを有することを特徴とする上記１から１１の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２４８】
〔１３〕  前記第１レンズ群が少なくとも１枚の正レンズを有することを特徴とする上記１から１２の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２４９】
〔１４〕  前記正レンズは最も像側に配置されていることを特徴とする上記１３記載の変倍光学系。
【０２５０】
〔１５〕  前記第２レンズ群が少なくとも１枚の接合レンズを有することを特徴とする上記１から１４の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２５１】
〔１６〕  前記第２レンズ群が少なくとも１枚の負レンズを有することを特徴とする上記１から１５の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２５２】
〔１７〕  前記負レンズは最も像側に配置されていることを特徴とする上記１６記載の変倍光学系。
【０２５３】
〔１８〕  前記第１レンズ群の負レンズは、物体側の面に非球面を有することを特徴とする上記１から１７の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２５４】
〔１９〕  前記第１レンズ群の負レンズは、像側の面に非球面を有することを特徴とする上記１から１８の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２５５】
〔２０〕  前記第２レンズ群に含まれる少なくとも１枚の正レンズが、物体側に非球面を有することを特徴とする上記１から１９の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２５６】
〔２１〕  前記第２レンズ群に含まれる少なくとも１枚の正レンズが、像側に非球面を有することを特徴とする上記１から２０の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２５７】
〔２２〕  前記第１レンズ群の負レンズは、樹脂材料で製作されたレンズであることを特徴とする上記１から２１の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２５８】
〔２３〕  前記第２レンズ群に含まれる少なくとも１枚の正レンズが、樹脂材料で製作されたことを特徴とする上記１から２２の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２５９】
〔２４〕  前記第３レンズ群の少なくとも１枚の負レンズが、樹脂材料で製作されたことを特徴とする上記１から２３の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２６０】
〔２５〕  前記第１レンズ群の負レンズが、以下の条件式を満たす材料により製作されたことを特徴とする上記１から２４の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２６１】
４０＜νd1＜１００                                          ・・・（１１）
ただし、νd1：第１レンズ群の負レンズのアッベ数、
である。
【０２６２】
〔２６〕  前記第２レンズ群の正レンズが、以下の条件式を満たす材料により製作されたことを特徴とする上記１から２５の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２６３】
４０＜νd2＜１００                                          ・・・（１２）
ただし、νd2：第２レンズ群の正レンズのアッベ数、
である。
【０２６４】
〔２７〕  前記第３レンズ群の少なくとも１枚の負レンズが、以下の条件式を満たす材料により製作されたことを特徴とする上記１から２６の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２６５】
０＜νd3＜４０                                              ・・・（１３）
ただし、νd3：第３レンズ群の負レンズのアッベ数、
である。
【０２６６】
〔２８〕  以下の条件式を満たすことを特徴とする上記１から２７の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２６７】
−３０＜ＤＴmin ＜２０                                      ・・・（１４）
ただし、ＤＴmin ：最小歪曲収差量［％］、
である。
【０２６８】
〔２９〕  光学系で発生する歪曲収差を電気的に補正することを特徴とする上記１から２８の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２６９】
〔３０〕  光学系で発生する倍率色収差を電気的に補正することを特徴とする上記１から２９の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２７０】
〔３１〕  光学系を構成する少なくとも１つの光学素子の光学材料として有機無機複合材料を用いることを特徴とする上記１から３０の何れか１項記載の変倍光学系。
【０２７１】
〔３２〕  前記有機無機複合体は、ジルコニアのナノ粒子を含むことを特徴とする上記３１記載の変倍光学系。
【０２７２】
〔３３〕  前記有機無機複合体は、ジルコニアとアルミナのナノ粒子を含むことを特徴とする上記３１記載の変倍光学系。
【０２７３】
〔３４〕  前記有機無機複合体は、ニオブ酸化物のナノ粒子を含むことを特徴とする上記第３１項記載の変倍光学系。
【０２７４】
〔３５〕  前記有機無機複合体は、ジルコニウムアルコキシドの加水分解物とアルミナのナノ粒子を含むことを特徴とする上記第３１項記載の変倍光学系。
【０２７５】
〔３６〕  上記１から３５の何れか１項記載の変倍光学系と、その像側に配された電子撮像素子とを有することを特徴とする電子機器。
【図面の簡単な説明】
【０２７６】
【図１】本発明の変倍光学系の実施例１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図である。
【図２】実施例２の変倍光学系の図１と同様のレンズ断面図である。
【図３】実施例３の変倍光学系の図１と同様のレンズ断面図である。
【図４】実施例４の変倍光学系の図１と同様のレンズ断面図である。
【図５】実施例５の変倍光学系の図１と同様のレンズ断面図である。
【図６】実施例６の変倍光学系の図１と同様のレンズ断面図である。
【図７】実施例７の変倍光学系の図１と同様のレンズ断面図である。
【図８】実施例８の変倍光学系の図１と同様のレンズ断面図である。
【図９】実施例９の変倍光学系の図１と同様のレンズ断面図である。
【図１０】実施例１０の変倍光学系の図１と同様のレンズ断面図である。
【図１１】実施例１１の変倍光学系の図１と同様のレンズ断面図である。
【図１２】実施例１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）での収差図である。
【図１３】実施例２の図１２と同様の収差図である。
【図１４】実施例３の図１２と同様の収差図である。
【図１５】実施例４の図１２と同様の収差図である。
【図１６】実施例５の図１２と同様の収差図である。
【図１７】実施例６の図１２と同様の収差図である。
【図１８】実施例７の図１２と同様の収差図である。
【図１９】実施例８の図１２と同様の収差図である。
【図２０】実施例９の図１２と同様の収差図である。
【図２１】実施例１０の図１２と同様の収差図である。
【図２２】実施例１１の図１２と同様の収差図である。
【図２３】歪曲収差量ＤＴmin の例を示す収差図である。
【図２４】光学歪みの例としての樽型歪曲収差と本来の画面の画像とを示す光学歪み図である。
【図２５】光学歪み補正を行う画像処理装置の１例のブロック構成図である。
【図２６】本発明による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２７】図２６のデジタルカメラの後方斜視図である。
【図２８】図２６のデジタルカメラの断面図である。
【図２９】本発明による変倍光学系を対物光学系として組み込れたパソコンのカバーを開いた前方斜視図である。
【図３０】パソコンの撮影光学系の断面図である。
【図３１】図２９の状態の側面図である。
【図３２】本発明による変倍光学系を対物光学系として組み込れた携帯電話の正面図（ａ）、側面図（ｂ）、その撮影光学系の断面図（ｃ）である。
【符号の説明】
【０２７７】
Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｓ…開口絞り
Ｆ…平行平面板群
Ｉ…像面
Ｅ…観察者眼球
１…ズームレンズ
２…ＣＣＤ
３…撮像プロセス回路
４…Ａ／Ｄ変換回路
５…画像メモリ
６…補間処理回路
７…Ｄ／Ａコンバータ
８…ＴＧ（タイミング発生）回路
９…ＳＳＧ（同期信号発生）回路
１０…ライトコントロール回路
１２Ａ…リードコントロール回路
１３Ａ…補正量ＲＯＭ
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
４９…ＣＣＤ
５０…カバー部材
５１…処理手段
５２…記録手段
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
１０１…歪みのない状態の画面
１０２…光学歪みを持った画面
１１２…対物レンズ
１１３…鏡枠
１１４…カバーガラス
１６０…撮像ユニット
１６２…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】
2006003546.tif 000003
【図２】
2006003546.tif 000004
【図３】
2006003546.tif 000005
【図４】
2006003546.tif 000006
【図５】
2006003546.tif 000007
【図６】
2006003546.tif 000008
【図７】
2006003546.tif 000009
【図８】
2006003546.tif 000010
【図９】
2006003546.tif 000011
【図１０】
2006003546.tif 000012
【図１１】
2006003546.tif 000013
【図１２】
2006003546.tif 000014
【図１３】
2006003546.tif 000015
【図１４】
2006003546.tif 000016
【図１５】
2006003546.tif 000017
【図１６】
2006003546.tif 000018
【図１７】
2006003546.tif 000019
【図１８】
2006003546.tif 000020
【図１９】
2006003546.tif 000021
【図２０】
2006003546.tif 000022
【図２１】
2006003546.tif 000023
【図２２】
2006003546.tif 000024
【図２３】
2006003546.tif 000025
【図２４】
2006003546.tif 000026
【図２５】
2006003546.tif 000027
【図２６】
2006003546.tif 000028
【図２７】
2006003546.tif 000029
【図２８】
2006003546.tif 000030
【図２９】
2006003546.tif 000031
【図３０】
2006003546.tif 000032
【図３１】
2006003546.tif 000033
【図３２】
2006003546.tif 000034