(57)【要約】【課題】コンパクトかつ簡易な構成で、被写体の解像状態を維持しつつ、背景に関して解像状態からボカした状態まで連続的に制御可能なアタッチメント光学系を提供する。【解決手段】アタッチメント光学系は、撮像光学系に着脱可能なアタッチメント光学系であって、光軸に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の第１非球面が形成された第１レンズ（ａ１）と、光軸に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の第２非球面が形成された第２レンズ（ａ２）とを有し、第１レンズと第２レンズとを相対的に光軸回りに回転させることにより、第１非球面と第２非球面との光軸方向の距離が変化する。【選択図】図１
2018010282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系に着脱可能なアタッチメント光学系であって、
光軸に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の第１非球面が形成された第１レンズと、
前記光軸に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の第２非球面が形成された第２レンズと、を有し、
前記第１レンズと前記第２レンズとを相対的に光軸回りに回転させることにより、前記第１非球面と前記第２非球面との光軸方向の距離が変化することを特徴とするアタッチメント光学系。
【請求項２】
前記第１レンズおよび前記第２レンズは、前記第１非球面と前記第２非球面とが互いに対向するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアタッチメント光学系。
【請求項３】
前記第１レンズと前記第２レンズとを相対的に前記光軸回りに回転させることにより、前記撮像光学系の像面湾曲が変化することを特徴とする請求項１または２に記載のアタッチメント光学系。
【請求項４】
前記第１レンズと前記第２レンズとを相対的に前記光軸回りに回転させることにより、第１領域における前記第１非球面と前記第２非球面との光軸方向の距離は変化せず、該第１領域とは異なる第２領域における前記第１非球面と前記第２非球面との光軸方向の距離は変化することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。 
【請求項５】
前記第１領域は、前記光軸を含む領域であり、
前記第２領域は、前記第１領域よりも前記光軸から離れた領域であることを特徴とする請求項４に記載のアタッチメント光学系。
【請求項６】
前記第１非球面および前記第２非球面はそれぞれ、前記第１領域において平面または球面形状であることを特徴とする請求項５に記載のアタッチメント光学系。
【請求項７】
前記第１非球面および前記第２非球面のそれぞれの中心部は、前記光軸に対して垂直であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項８】
前記第１非球面および前記第２非球面は、前記光軸回りに回転させて得られる所定の位相において、互いに同一の形状となることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項９】
前記第１レンズおよび前記第２レンズは、前記光軸に関して垂直方向に一体的に移動することが可能であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項１０】
前記第１非球面および前記第２非球面において、前記凸部および前記凹部が、回転方向に沿って所定の周期で繰り返し配列されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項１１】
前記第１非球面の同一径位置における前記凸部と前記凹部の高さの差分の最大値をΔＫ１、前記第１レンズの物体側のレンズ面と前記第２レンズの像側のレンズ面の光軸上の距離をＤＡとするとき、
０．０１０＜｜ΔＫ１／ＤＡ｜＜１．０００
を満たすことを特徴とする請求項１０に記載のアタッチメント光学系。
【請求項１２】
前記第２非球面の同一径位置における前記凸部と前記凹部の高さの差分の最大値をΔＫ２、前記第１レンズの物体側のレンズ面と前記第２レンズの像側のレンズ面の光軸上の距離をＤＡとするとき、
０．０１０＜｜ΔＫ２／ＤＡ｜＜１．０００
を満たすことを特徴とする請求項１０または１１に記載のアタッチメント光学系。
【請求項１３】
前記凸部および前記凹部の組み合わせを１つのユニットとして、前記第１非球面に含まれる前記凸部と前記凹部の組み合わせからなるユニットの数Ｋ１は、
３≦Ｋ１≦１０
を満たすことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項１４】
前記凸部および前記凹部の組み合わせを１つのユニットとして、前記第２非球面に含まれる前記凸部と前記凹部の組み合わせからなるユニットの数Ｋ２は、
３≦Ｋ２≦１０
を満たすことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項１５】
前記第１非球面におけるサグ量の最大値をΔＨ１、前記第１レンズの物体側のレンズ面と前記第２レンズの像側のレンズ面の光軸上の距離をＤＡとするとき、
０．００５＜｜ΔＨ１／ＤＡ｜＜０．５００
を満たすことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項１６】
前記第２非球面におけるサグ量の最大値をΔＨ２、前記第１レンズの物体側のレンズ面と前記第２レンズの像側のレンズ面の光軸上の距離をＤＡとするとき、
０．００５＜｜ΔＨ２／ＤＡ｜＜０．５００
を満たすことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項１７】
前記第１非球面と前記第２非球面との間の光軸上の距離をＤ、前記第１レンズの物体側のレンズ面と前記第２レンズの像側のレンズ面の光軸上の距離をＤＡとするとき、
０．０２０＜｜Ｄ／ＤＡ｜＜１．０００
を満たすことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項１８】
前記第１レンズの物体側のレンズ面と前記第２レンズの像側のレンズ面の光軸上の距離をＤＡ、該第１レンズおよび該第２レンズの合成焦点距離をｆＡとするとき、
｜ＤＡ／ｆＡ｜＜０．０２０
を満たすことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項１９】
前記光軸からの径方向の高さｈにおける前記第１非球面の最大非球面量をＫ１ｈ、前記高さｈにおける前記第２非球面の最大非球面量をＫ２ｈとするとき、
０．８＜｜Ｋ２ｈ｜／｜Ｋ１ｈ｜＜３．０
を満たすことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項２０】
光軸に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の第１非球面が形成された第１レンズと、
前記光軸に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の第２非球面が形成された第２レンズと、を有し、
前記第１レンズと前記第２レンズとを相対的に光軸回りに回転させることにより、前記第１非球面と前記第２非球面との光軸方向の距離が変化することを特徴とする撮像光学系。
【請求項２１】
前記第１レンズおよび前記第２レンズは、前記第１非球面と前記第２非球面とが互いに対向するように配置されていることを特徴とする請求項２０に記載の撮像光学系。
【請求項２２】
前記第１レンズおよび前記第２レンズの一方は、前記撮像光学系の最も物体側に配置されていることを特徴とする請求項２０または２１に記載の撮像光学系。
【請求項２３】
前記第１レンズおよび前記第２レンズの一方は、前記撮像光学系の最も像面側に配置されていることを特徴とする請求項２０または２１に記載の撮像光学系。
【請求項２４】
開口絞りを更に有し、
前記第１レンズおよび前記第２レンズの一方は、前記開口絞りに隣接して配置されていることを特徴とする請求項２０または２１に記載の撮像光学系。
【請求項２５】
フォーカシングに際して前記光軸方向に移動するフォーカス群をさらに有することを特徴とする請求項２０乃至２４のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項２６】
請求項２０乃至２５のいずれか１項に記載の撮像光学系と、
前記撮像光学系を介して形成された光学像を受光する撮像素子と、を有する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、結像性能を制御することが可能な撮像光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特にデジタルカメラやビデオカメラを用いた撮影においては、被写体の背景を意図的にボカすことで撮影したい被写体をより強調させる効果、または、画面全体を柔らかくボカす所謂ソフトフォーカス効果などの映像表現に対するニーズが高まっている。特許文献１には、光学系の所定のレンズ群の空気間隔を変化させて球面収差の発生量を変化させることにより、所謂ソフトフォーカス効果を達成する収差可変レンズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２４８３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成によれば、画面全域をボカす効果を得ることができる。しかしながら、特許文献１の構成では、被写体の解像状態を維持しつつ、背景に関しては解像状態からボカした状態まで連続的に制御することはできない。また、十分なソフトフォーカス効果を得ることもできない。
【０００５】
そこで本発明は、コンパクトかつ簡易な構成で、被写体の解像状態を維持しつつ、背景に関して解像状態からボカした状態まで連続的に制御可能なアタッチメント光学系、撮像光学系、および、撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としてのアタッチメント光学系は、撮像光学系に着脱可能なアタッチメント光学系であって、光軸に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の第１非球面が形成された第１レンズと、前記光軸に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の第２非球面が形成された第２レンズと、を有し、前記第１レンズと前記第２レンズとを相対的に光軸回りに回転させることにより、前記第１非球面と前記第２非球面との光軸方向の距離が変化することを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の側面としての撮像光学系は、光軸に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の第１非球面が形成された第１レンズと、前記光軸に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の第２非球面が形成された第２レンズと、を有し、前記第１レンズと前記第２レンズとを相対的に光軸回りに回転させることにより、前記第１非球面と前記第２非球面との光軸方向の距離が変化することを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の側面としての撮像装置は、前記撮像光学系と、前記撮像光学系を介して形成された光学像を受光する撮像素子とを有する。
【０００９】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コンパクトかつ簡易な構成で、被写体の解像状態を維持しつつ、背景に関して解像状態からボカした状態まで連続的に制御可能なアタッチメント光学系、撮像光学系、および、撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１における撮像光学系のレンズ断面図である。
【図２】実施例１におけるレンズａ１の像側面形状（基準状態）である。
【図３Ａ】実施例１におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態）である。
【図３Ｂ】実施例１におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態から２０°回転した状態）である。
【図３Ｃ】実施例１におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態から４５°回転した状態）である。
【図４Ａ】実施例１における広角端での横収差図（基準状態）である。
【図４Ｂ】実施例１における望遠端での横収差図（基準状態）である。
【図５Ａ】実施例１における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から２０°回転した状態）である。
【図５Ｂ】実施例１における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から４５°回転した状態）である。
【図６】実施例１における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から４５°回転し、さらに光学系Ａを一体的にＹ軸方向に＋４ｍｍ移動した状態）である。
【図７】実施例２における撮像光学系のレンズ断面図である。
【図８】実施例２におけるレンズａ１の像側面形状（基準状態）である。
【図９Ａ】実施例２におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態）である。
【図９Ｂ】実施例２におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態から２０°回転した状態）である。
【図９Ｃ】実施例２におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態から４５°回転した状態）である。
【図１０Ａ】実施例２における広角端での横収差図（基準状態）である。
【図１０Ｂ】実施例２における望遠端での横収差図（基準状態）である。
【図１１Ａ】実施例２における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から２０°回転した状態）である。
【図１１Ｂ】実施例２における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から４５°回転した状態）である。
【図１２】実施例３における撮像光学系のレンズ断面図である。
【図１３】実施例３におけるレンズａ１の像側面形状（基準状態）である。
【図１４Ａ】実施例３におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態）である。
【図１４Ｂ】実施例３におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態から１５°回転した状態）である。
【図１４Ｃ】実施例３におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態から２５°回転した状態）である。
【図１５Ａ】実施例３における広角端での横収差図（基準状態）である。
【図１５Ｂ】実施例３における望遠端での横収差図（基準状態）である。
【図１６Ａ】実施例３における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から１５°回転した状態）である。
【図１６Ｂ】実施例３における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から２５°回転した状態）である。
【図１７】実施例４における撮像光学系のレンズ断面図である。
【図１８】実施例４におけるレンズａ１の像側面形状（基準状態）である。
【図１９Ａ】実施例４におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態）である。
【図１９Ｂ】実施例４におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態から２０°回転した状態）である。
【図１９Ｃ】実施例４におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態から４５°回転した状態）である。
【図２０Ａ】実施例４における広角端での横収差図（基準状態）である。
【図２０Ｂ】実施例４における望遠端での横収差図（基準状態）である。
【図２１Ａ】実施例４における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から２０°回転した状態）である。
【図２１Ｂ】実施例４における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から４５°回転した状態）である。
【図２２】実施例４における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から４５°回転し、さらに光学系Ａを一体的にＹ軸方向に＋６ｍｍ移動した状態）である。
【図２３】実施例５における撮像光学系のレンズ断面図である。
【図２４】実施例５におけるレンズａ１の像側面形状（基準状態）である。
【図２５Ａ】実施例５におけるレンズａ２の像側面形状（基準状態）である。
【図２５Ｂ】実施例５におけるレンズａ２の像側面形状（基準状態から２０°回転した状態）である。
【図２５Ｃ】実施例５におけるレンズａ２の像側面形状（基準状態から４５°回転した状態）である。
【図２６Ａ】実施例５における広角端での横収差図（基準状態）である。
【図２６Ｂ】実施例５における望遠端での横収差図（基準状態）である。
【図２７Ａ】実施例５における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から２０°回転した状態）である。
【図２７Ｂ】実施例５における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から４５°回転した状態）である。
【図２８】実施例６における撮像光学系のレンズ断面図である。
【図２９】実施例６におけるレンズａ１の像側面形状（基準状態）である。
【図３０Ａ】実施例６におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態）である。
【図３０Ｂ】実施例６におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態から１８°回転した状態）である。
【図３０Ｃ】実施例６におけるレンズａ２の物体側面形状（基準状態から３６°回転した状態）である。
【図３１Ａ】実施例６における広角端での横収差図（基準状態）である。
【図３１Ｂ】実施例６における望遠端での横収差図（基準状態）である。
【図３２Ａ】実施例６における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から１８°回転した状態）である。
【図３２Ｂ】実施例６における広角端での横収差図（レンズａ２を基準状態から３６°回転した状態）である。
【図３３】本実施形態における撮像装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
本実施形態の撮像光学系（または、撮像光学系に着脱可能なアタッチメント光学系）は、第１レンズおよび第２レンズを有する。第１レンズは、光軸に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の第１非球面を有する。第２レンズは、光軸に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の第２非球面を有する。少なくとも第１レンズおよび第２レンズにより光学系Ａが構成される。第１レンズと第２レンズとを相対的に光軸回りに回転させることにより、第１非球面と第２非球面との光軸方向の距離が変化する。換言すると、第１レンズと第２レンズとを相対的に光軸回りに回転させることにより、撮像光学系の像面湾曲が変化する。このような構成により、光学系Ａの内部を通過する光束の光路長を変化させることができる。また、画面全域にわたって良好な結像性能を維持した基準状態を達成することができる。また、第１レンズと第２レンズとの間の相対的な回転量に応じて結像性能を良好な状態から十分にボケさせた状態に連続的に変化させることができる。
【００１４】
好ましくは、本実施形態において、第１レンズと第２レンズとを相対的に光軸回りに回転させることにより、第１領域における光軸方向の距離は変化せず、第１領域とは異なる第２領域における光軸方向の距離は変化する。より好ましくは、第１領域は、光軸を含む領域（中心近傍領域）であり、第２領域は、第１領域よりも光軸から離れた領域（周辺領域）である。また好ましくは、第１非球面および第２非球面はそれぞれ、第１領域において平面または球面形状である。このような構成により、光学レンズ（第１レンズまたは第２レンズ）を回転させた際に発生する、近軸的な焦点距離の変化や画面中心部での非点収差を抑制することができる。
【００１５】
好ましくは、第１非球面および第２非球面のそれぞれの中心部は、光軸に対して垂直である（中心部の法線方向が光軸方向と平行である）。このような構成により、光学レンズを回転させた際に発生する、中心像点ずれを抑制することができる。
【００１６】
好ましくは、第１非球面および第２非球面は、光軸回りに回転させて得られる所定の位相（基準状態）において、互いに同一の形状となる。このような構成により、光学系Ａの内部を通過する光束の光路長を略同一に揃えることができ、画面全域にわたって良好な結像性能を維持した基準状態を達成することが可能となる。また、モールド成型により非球面を形成する場合には、第１非球面と第２非球面の形状を同一にすることで製造上のコストを削減することができる。
【００１７】
好ましくは、第１レンズおよび第２レンズは、光軸に関して略垂直方向に一体的に移動することが可能である。このような構成により、画面内部における良好な解像領域を画面中心部から任意の位置に移動させることができる。
【００１８】
好ましくは、本実施形態の撮像光学系は、フォーカシングに際して光軸方向に移動する（無限遠方から有限距離の被写体の撮影を行うための）フォーカス群（フォーカスレンズ群）を有する。このような構成により、無限遠方から有限距離にわたっての撮影したい被写体距離に対応した撮影が可能となる。
【００１９】
好ましくは、第１非球面および第２非球面において、凸部（山部）および凹部（谷部）が、回転方向に沿って所定の周期で繰り返し配列されている。また好ましくは、凸部および凹部の組み合わせを１つのユニットとして、第１非球面に含まれる凸部と凹部の組み合わせからなるユニットの数Ｋ１は、以下の条件式（１Ｘ）を満たす。また、第２非球面に含まれる凸部と凹部の組み合わせからなるユニットの数Ｋ２は、以下の条件式（１Ｙ）を満たす。
【００２０】
３≦Ｋ１≦１０  …  （１Ｘ）
３≦Ｋ２≦１０  …  （１Ｙ）
条件式（１Ｘ）または条件式（１Ｙ）の上限を超えると、非球面の形状が複雑となり過ぎるため、結像性能の制御が困難となるか、または製造が困難となるため、好ましくない。一方、条件式（１Ｘ）または条件式（１Ｙ）の下限を超えると、少なくとも１つのレンズを回転させた際の画面周辺部のボケ方の回転方向の対称性が薄れ、不自然な画像となるため好ましくない。
【００２１】
好ましくは、第１非球面におけるサグ量の最大値をΔＨ１、第１レンズの物体側のレンズ面と第２レンズの像側のレンズ面の光軸上の距離をＤＡとするとき、以下の条件式（２Ｘ）を満たす。また、第２非球面におけるサグ量の最大値をΔＨ２とするとき、以下の条件式（２Ｙ）を満たす。サグ量は、レンズ面の頂点から光軸に対して立てた垂線とレンズ面の距離に相当し、光軸からの距離に応じて変化するパラメータである。
【００２２】
０．００５＜｜ΔＨ１／ＤＡ｜＜０．５００  …  （２Ｘ）
０．００５＜｜ΔＨ２／ＤＡ｜＜０．５００  …  （２Ｙ）
条件式（２Ｘ）または条件式（２Ｙ）の上限を超えると、非球面の非球面量が大きくなり過ぎ、少なくとも１つのレンズを回転させない基準状態において画面全域での良好な結像性能の達成が困難となるため、好ましくない。一方、条件式（２Ｘ）または条件式（２Ｙ）の下限を超えると、非球面の非球面量が小さくなり過ぎ、少なくとも１つのレンズを基準状態に対して回転させた際の結像性能の変化量が小さくなり過ぎて十分なボケ量を得ることが困難となるため、好ましくない。
【００２３】
好ましくは、第１非球面の同一径位置における凸部と凹部の高さの差分の最大値をΔＫ１とするとき、以下の条件式（３Ｘ）を満たす。また、第２非球面の同一径位置における凸部と凹部の高さの差分の最大値をΔＫ２とするとき、以下の条件式（３Ｙ）を満たす。      
【００２４】
０．０１０＜｜ΔＫ１／ＤＡ｜＜１．０００  …  （３Ｘ）
０．０１０＜｜ΔＫ２／ＤＡ｜＜１．０００  …  （３Ｙ）
条件式（３Ｘ）または条件式（３Ｙ）の上限を超えると、非球面の同一径位置での形状差分量が大き過ぎ、少なくとも１つのレンズを回転させない基準状態における画面全域での良好な結像性能の達成が困難となるか、または製造が困難となるため、好ましくない。一方、条件式（３Ｘ）または条件式（３Ｙ）の下限を超えると、非球面の同一径位置での形状差分量が小さ過ぎ、少なくとも１つのレンズを基準状態に対して回転させた際の結像性能の変化量が小さ過ぎて十分なボケ量を得ることが困難となるため、好ましくない。
【００２５】
好ましくは、第１非球面と第２非球面との間の光軸上の距離をＤとするとき、以下の条件式（４）を満たす。
【００２６】
０．０２０＜｜Ｄ／ＤＡ｜＜１．０００  …  （４）
条件式（４）の上限を超えると、２つの非球面の距離が大きくなり過ぎ、少なくとも１つのレンズを回転させない基準状態において画面全域での良好な結像性能の達成が困難となるため、好ましくない。一方、条件式（４）の下限を超えると、２つの非球面の距離が小さくなり過ぎ、回転の位相によって両者が干渉する可能性があるため、好ましくない。
【００２７】
好ましくは、光学系Ａ（第１レンズおよび第２レンズ）の焦点距離（合成焦点距離）をｆＡとするとき、以下の条件式（５）を満たす。
【００２８】
｜ＤＡ／ｆＡ｜＜０．０２０  …  （５）
条件式（５）の上限を超えると、光学系Ａの屈折力が強くなり過ぎ、少なくとも１つのレンズを回転させない基準状態において画面全域での良好な結像性能の達成が困難となるか、または光学系Ａが厚くなり過ぎ、撮像光学系全体の大型化を招くため、好ましくない。
【００２９】
好ましくは、光軸からの径方向の高さｈにおける第１非球面の最大非球面量をＫ１ｈ、光軸からの径方向の高さｈにおける第２非球面の最大非球面量をＫ２ｈとするとき、以下の条件式（６）を満たす。
【００３０】
０．８＜｜Ｋ２ｈ｜／｜Ｋ１ｈ｜＜３．０  …  （６）
各実施例においては、第１非球面と第２非球面のうち有効径が小さい方の非球面の有効径以下の全ての高さｈにおいて条件式（６）を満たす。
【００３１】
このような構成により、第１非球面で発生する像面湾曲および非点収差を、第２非球面で良好に補正することが可能となる。
【００３２】
条件式（６）の上限を超えると、第１非球面で発生する像面湾曲および非点収差が過剰に補正されるため好ましくない。条件式（６）の下限を超えると、第１非球面で発生する像面湾曲および非点収差を十分に補正することが困難になるため好ましくない。
【００３３】
より好ましくは、条件式（１）〜（６）はそれぞれ、以下の条件式（１ａ）〜（６ａ）を満たす。
【００３４】
３≦Ｋ≦８  …  （１Ｘａ）
３≦Ｋ≦８  …  （１Ｙａ）
０．００７＜｜ΔＨ１／ＤＡ｜＜０．４５０  …  （２Ｘａ）
０．００７＜｜ΔＨ２／ＤＡ｜＜０．４５０  …  （２Ｙａ）
０．０１４＜｜ΔＫ１／ＤＡ｜＜０．９００  …  （３Ｘａ）
０．０１４＜｜ΔＫ２／ＤＡ｜＜０．９００  …  （３Ｙａ）
０．０２５＜｜Ｄ／ＤＡ｜＜０．９５０  …  （４ａ）
｜ＤＡ／ｆＡ｜＜０．０１８  …  （５ａ）
０．９＜｜Ｋ２ｈ｜／｜Ｋ１ｈ｜＜２．８  …  （６ａ）
更に好ましくは、条件式（１）〜（６）はそれぞれ、以下の条件式（１ｂ）〜（６ｂ）を満たす。
【００３５】
４≦Ｋ≦６  …  （１Ｘｂ）
４≦Ｋ≦６  …  （１Ｙｂ）
０．００９＜｜ΔＨ１／ＤＡ｜＜０．４００  …  （２Ｘｂ）
０．００９＜｜ΔＨ２／ＤＡ｜＜０．４００  …  （２Ｙｂ）
０．０１８＜｜ΔＫ１／ＤＡ｜＜０．８００  …  （３Ｘｂ）
０．０１８＜｜ΔＫ２／ＤＡ｜＜０．８００  …  （３Ｙｂ）
０．０３０＜｜Ｄ／ＤＡ｜＜０．９００  …  （４ｂ）
｜ＤＡ／ｆＡ｜＜０．０１６  …  （５ｂ）
１．０＜｜Ｋ２ｈ｜／｜Ｋ１ｈ｜＜２．６  …  （６ｂ）
好ましくは、光学系Ａ（第１レンズおよび第２レンズ）は、撮像光学系の最も物体側に配置される。このような構成により、光学系Ａの内部において軸上光束と軸外光束の通過領域の差を大きくとることができる。その結果、少なくとも１つのレンズを回転させた際に、その回転量に応じて主として非点収差の発生量を連続的に制御することができ、画面中心部の結像性能と画面周辺部の結像性能の差を大きくすることが可能となる。また、光学系Ａを容易に着脱可能に構成することもできる。
【００３６】
好ましくは、光学系Ａ（第１レンズおよび第２レンズの一方）は、撮像光学系の最も像面側（または像面近傍位置）に配置される。このような構成により、光学系Ａの内部において軸上光束と軸外光束の通過領域の差を大きくとることができる。その結果、少なくとも１つのレンズを回転させた際に、その回転量に応じて主として非点収差の発生量を連続的に制御することができ、画面中心部の結像性能と画面周辺部の結像性能の差を大きくすることが可能となる。また、光学系Ａを容易に着脱可能に構成することができる。また、光学系Ａの有効径を抑制することができ、撮像光学系全体のコンパクト化にも寄与する。      
【００３７】
好ましくは、本実施形態の撮像光学系は、開口絞りを有する。第１レンズおよび第２レンズの一方は、開口絞りに隣接して配置されている。このような構成により、光学系Ａの内部において軸上光束幅が大きく広がり、かつ軸上光束と軸外光束の通過領域の差を小さくすることができる。その結果、少なくとも１つのレンズを回転させた際に、その回転量に応じて主として球面収差の発生量を連続的に制御することができる。したがって、画面全域を略均一にボカすことができる所謂ソフトフォーカス効果を得ることができる。
【００３８】
以下、本発明の実施例１乃至６（数値実施例１〜６）における撮像光学系について説明する。
【実施例１】
【００３９】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１（数値実施例１）における撮像光学系について説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ、数値実施例１の撮像光学系のズーム位置が広角端、中間位置、望遠端におけるレンズ断面図である。本実施例の撮像光学系は、ズーム比３．９４、開口比１．８５〜２．８８程度のズームレンズである。
【００４０】
図１のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は負の屈折力の第５レンズ群、である。また、ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（開口絞り）である。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮像光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。また、銀塩フィルム用カメラの撮像光学系として使用する場合には、フィルム面に相当する感光面が置かれる。
【００４１】
図１のズームレンズでは、ズーミングに際して広角端に対して望遠端にて、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が広がるように移動する。また、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が狭まるように、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が狭まるように移動する。また、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、および、第５レンズ群Ｌ５が移動する。なお、開口絞りＳＰは、各レンズ群とは独立に移動する。
【００４２】
望遠端において、広角端の場合と比較して、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、および、第５レンズ群Ｌ５は、物体側に位置し、第２レンズ群Ｌ２は像側に位置している。第１レンズ群Ｌ１は、像側に凸状の軌跡で移動し、第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡で移動する。焦点調節（フォーカシング）は、第４レンズ群Ｌ４（フォーカスレンズ群）を適切に移動させることにより行われる。以上のように、本実施例の撮像光学系は、各レンズ群を適切に移動させることにより、小型化と高変倍化とを両立させている。
【００４３】
光学系Ａは、撮像光学系の最も物体側に位置し、ズーミングの際に第１レンズ群Ｌ１と一体的に移動する。光学系Ａは、物体側から順にレンズａ１（第１レンズ）およびレンズａ２（第２レンズ）の２枚の光学レンズから構成されている。また、レンズａ１の像側面（第１非球面）およびレンズａ２の物体側面（第２非球面）はそれぞれ、光軸ＯＡ（Ｘ軸）に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の非球面である。
【００４４】
次に、図２および図３Ａ乃至３Ｃを参照して、本実施例におけるレンズａ１の像側面形状およびレンズａ２の物体側面形状について説明する。図２および図３Ａは、基準状態において、レンズａ１の像側面形状およびレンズａ２の物体側面形状をそれぞれ等高線図として示している。図２および図３Ａに示されるように、レンズａ１、ａ２のそれぞれの中心部（第１領域、中心近傍領域）は平面形状である。一方、レンズａ１、ａ２のそれぞれの周辺部（第２領域）においては、山部（凸部）と谷部（凹部）とが交互に面中心回り（周方向）に周期的に形成されている。なお、レンズａ１、ａ２の面形状は、山部同士または谷部同士の面中心回りに対する位相を揃えた際には略同一の形状となる。また、図２および図３Ａに示されるレンズａ１、ａ２の位置関係（位相状態）を基準状態と定義する。基準状態において、レンズａ１、ａ２のそれぞれの山部と谷部との面中心回りに対する位相（周方向における位相状態）が揃えて配置されている。なお、基準状態においては、レンズａ１、ａ２のそれぞれの面中心と光軸ＯＡの位置とが互いに一致している。基準状態において、レンズａ１とレンズａ２との距離は、第２領域のいずれの位置においても略一定となる。また、第２の領域に関する距離は、第１の領域に関する距離と略同一である。
【００４５】
図３Ｂは、レンズａ２を基準状態に対して２０°光軸回りに回転させた状態において、レンズａ２の物体側面形状を等高線図で示している。図３Ｃは、レンズａ２を基準状態に対して４５°光軸回りに回転させた状態において、レンズａ２の物体側面形状を等高線図で示している。なお、回転方向は図中の矢印で示されている。本実施例において、レンズａ２を基準状態に対して４５°光軸回りに回転させると、レンズａ１、ａ２の位置関係（位相状態）が基準状態から最も離れた（基準状態とは最も異なる）状態となる。すなわち、レンズａ１の山部とレンズａ２の山部とが互いに対応する位置関係となり、レンズａ１の谷部とレンズａ２の谷部とが互いに対応する位置関係となる。この状態において、レンズａ１とレンズａ２との距離は、第２領域のうち、レンズａ１の山部とレンズａ２の山部とが対向する位置において最も小さい（第１領域に関する距離よりも小さい）。一方、レンズａ１とレンズａ２との距離は、第２領域のうち、レンズａ１の谷部とレンズａ２の谷部とが対向する位置において最も大きい（第１領域に関する距離よりも大きい）。
【００４６】
図４Ａは、基準状態における広角端での横収差図である。図４Ｂは、基準状態における望遠端での横収差図である。図５Ａは、レンズａ２を基準状態に対して２０°光軸回りに回転させた状態における、広角端での横収差図である。図５Ｂは、レンズａ２を基準状態に対して４５°光軸回りに回転させた状態における、広角端での横収差図である。図６は、レンズａ２を基準状態に対して４５°光軸回りに回転させ、更に光学系Ａ（レンズａ１、ａ２）を撮像光学系（撮像光学系を構成する他のレンズ群）に対してＹ軸方向に＋４ｍｍ移動させた状態における、広角端での横収差図である。
【００４７】
なお本実施例において、光学系Ａは撮像光学系と一体的に構成された光学系であるが、これに限定されるものではない。光学系Ａは、撮像光学系（交換レンズなどのレンズ装置）に着脱可能なアタッチメント光学系でもよい。この点は、他の実施例でも同様である。      
【００４８】
また本実施例において、レンズａ１、ａ２には、それぞれ、４つの山部（凸部）と４つの谷部（凹部）とがレンズの周方向に交互に形成されているが、これに限定されるものではない。山部および谷部のそれぞれの個数を３つ以下または５つ以上にしてもよい。この場合、背景に関して解像状態からボカした状態まで連続的に制御するために要する回転角度は、その個数に応じて変化する。
【００４９】
また本実施例において、光学系Ａはレンズａ１、ａ２の２つのレンズを備えて構成されているが、これに限定されるものではない。３つ以上のレンズを備えていてもよい。この点は、他の実施例でも同様である。
【実施例２】
【００５０】
次に、図７を参照して、本発明の実施例２（数値実施例２）における撮像光学系について説明する。図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ、数値実施例２の撮像光学系のズーム位置が広角端、中間位置、望遠端におけるレンズ断面図である。本実施例の撮像光学系は、ズーム比３．９４、開口比１．８５〜２．８８程度のズームレンズである。
【００５１】
図７のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は負の屈折力の第５レンズ群である。
【００５２】
図７の撮像光学系（ズームレンズ）では、ズーミングの際に、望遠端において、広角端の場合と比較して、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が広がるように移動する。また、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が狭まるように、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が狭まるように移動する。また、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、および、第５レンズ群Ｌ５が移動する。開口絞りＳＰは、各レンズ群とは独立して移動する。
【００５３】
望遠端において、広角端の場合と比較して、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、および、第５レンズ群Ｌ５は物体側に位置し、第２レンズ群Ｌ２は像側に位置している。第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡で移動し、第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡で移動する。焦点調節（フォーカシング）は、第４レンズ群Ｌ４（フォーカスレンズ群）を適切に移動させることにより行われる。以上のように各レンズ群を適切に移動させることにより、小型化と高変倍化とを両立させている。
【００５４】
光学系Ａは、撮像光学系の最も像側に位置し、ズーミングの際には不動である。また光学系Ａは、物体側から順にレンズａ１およびレンズａ２の２枚の光学レンズにより構成されている。また、レンズａ１の像側面（第１非球面）およびレンズａ２の物体側面（第２非球面）はそれぞれ、光軸ＯＡ（Ｘ軸）に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の非球面形状を有する。
【００５５】
図８は、基準状態において、レンズａ１の像側面形状を等高線図として示している。図９Ａは、基準状態において、レンズａ２の物体側面形状を等高線図として示している。図９Ｂは、レンズａ２を基準状態に対して２０°光軸回りに回転させた状態において、レンズａ２の物体側面形状を等高線図として示している。図９Ｃは、レンズａ２を基準状態に対して４５°光軸回りに回転させた状態において、レンズａ２の物体側面形状を等高線図として示している。なお、回転方向は図中の矢印で示される。
【００５６】
図１０Ａは、基準状態における広角端での横収差図である。図１０Ｂは、基準状態における望遠端での横収差図である。図１１Ａは、レンズａ２を基準状態に対して２０°光軸回りに回転させた状態における、広角端での横収差図である。図１１Ｂは、レンズａ２を基準状態に対して４５°光軸回りに回転させた状態における、広角端での横収差図である。
【実施例３】
【００５７】
次に、図１２を参照して、本発明の実施例３（数値実施例３）における撮像光学系について説明する。図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ、数値実施例２の撮像光学系のズーム位置が広角端、中間位置、望遠端におけるレンズ断面図である。本実施例の撮像光学系は、ズーム比２．７４、開口比１．８５〜２．８８程度のズームレンズである。
【００５８】
図１２のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は負の屈折力の第５レンズ群である。
【００５９】
図１２のズームレンズでは、ズーミングに際して、望遠端において、広角端の場合と比較して、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が広がるように移動する。また、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が狭まるように、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が狭まるように移動する。また、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、および、第５レンズ群Ｌ５が移動する。開口絞りＳＰは、各レンズ群とは独立して移動する。
【００６０】
望遠端において、広角端の場合と比較して、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、および、第５レンズ群Ｌ５は物体側に位置し、第２レンズ群Ｌ２は像側に位置している。第１レンズ群Ｌ１は、像側に凸状の軌跡で移動する。フォーカシングは、第４レンズ群Ｌ４（フォーカスレンズ群）を適切に移動させることにより行われる。以上のように各レンズ群を適切に移動させることにより、小型化と高変倍化とを両立させている。
【００６１】
光学系Ａは、開口絞りＳＰの像側に隣接して位置し、ズーミングの際に開口絞りＳＰと一体的に移動する。また光学系Ａは、物体側から順にレンズａ１およびレンズａ２の２枚の光学レンズにより構成されている。レンズａ１の像側面（第１非球面）およびレンズａ２の物体側面（第２非球面）はそれぞれ、光軸ＯＡ（Ｘ軸）に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の非球面形状を有する。
【００６２】
図１３は、レンズａ１の像側面形状を等高線図として示している。図１４Ａは、レンズａ２の物体側面形状を等高線図として示している。図１４Ｂは、レンズａ２を基準状態に対して１５°光軸回りに回転させた状態における、物体側面形状を等高線図として示している。図１４Ｃは、レンズａ２を基準状態に対して２５°光軸回りに回転させた状態における、物体側面形状を等高線図として示している。なお、回転方向は図中の矢印で示される。
【００６３】
図１５Ａは、基準状態における広角端での横収差図である。図１５Ｂは、基準状態における望遠端での横収差図である。図１６Ａは、レンズａ２を基準状態に対して１５°光軸回りに回転させた状態における、広角端での横収差図である。図１６Ｂは、レンズａ２を基準状態に対して２５°光軸回りに回転させた状態における、広角端での横収差図である。
【実施例４】
【００６４】
次に、図１７を参照して、本発明の実施例４（数値実施例４）における撮像光学系について説明する。図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ、数値実施例４の撮像光学系のズーム位置が広角端、中間位置、望遠端におけるレンズ断面図である。本実施例の撮像光学系は、ズーム比２．８３、開口比３．５５〜６．４４程度のズームレンズである。
【００６５】
図１７のレンズ断面図において、Ｌ１は負の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は負の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。
【００６６】
図１７のズームレンズでは、ズーミングに際して広角端に対して望遠端にて、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が狭まるように移動する。また、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が広がるように、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が狭まるように移動する。また、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、および、第４レンズ群Ｌ４が移動する。なお、開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と一体的に移動する。
【００６７】
望遠端において、広角端の場合と比較して、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、および、第４レンズ群Ｌ４は、物体側に位置し、第１レンズ群Ｌ１は像側に位置している。第１レンズ群Ｌ１は、像側に凸状の軌跡で移動する。焦点調節（フォーカシング）は、第３レンズ群Ｌ３（フォーカスレンズ群）を適切に移動させることにより行われる。以上のように、本実施例の撮像光学系は、各レンズ群を適切に移動させることにより、小型化と高変倍化とを両立させている。
【００６８】
光学系Ａは、撮像光学系の最も物体側に位置し、ズーミングの際に第１レンズ群Ｌ１と一体的に移動する。光学系Ａは、物体側から順にレンズａ１（第１レンズ）およびレンズａ２（第２レンズ）の２枚の光学レンズから構成されている。また、レンズａ１の像側面（第１非球面）およびレンズａ２の物体側面（第２非球面）はそれぞれ、光軸ＯＡ（Ｘ軸）に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状である。
【００６９】
次に、図１８および図１９Ａ乃至図１９Ｃを参照して、本実施例におけるレンズａ１の像側面形状およびレンズａ２の物体側面形状について説明する。図１８および図１９Ａは、基準状態において、レンズａ１の像側面形状およびレンズａ２の物体側面形状をそれぞれ等高線図として示している。図１８および図１９Ａに示されるように、レンズａ１、ａ２のそれぞれの中心部（第１領域、中心近傍領域）は略平面形状である。一方、レンズａ１、ａ２のそれぞれの周辺部（第２領域）においては、山部（凸部）と谷部（凹部）とが交互に面中心回り（周方向）に周期的に形成されている。また、図１８および図１９Ａに示されるレンズａ１、ａ２の位置関係（位相状態）を基準状態と定義する。基準状態において、レンズａ１、ａ２のそれぞれの山部と谷部との面中心回りに対する位相（周方向における位相状態）が揃えて配置されている。なお、基準状態においては、レンズａ１、ａ２のそれぞれの面中心と光軸ＯＡの位置とが互いに一致している。
【００７０】
図１９Ｂは、レンズａ２を基準状態に対して２０°光軸回りに回転させた状態において、レンズａ２の物体側面形状を等高線図で示している。図１９Ｃは、レンズａ２を基準状態に対して４５°光軸回りに回転させた状態において、レンズａ２の物体側面形状を等高線図で示している。
【００７１】
図２０Ａは、基準状態における広角端での横収差図である。図２０Ｂは、基準状態における望遠端での横収差図である。図２１Ａは、レンズａ２を基準状態に対して２０°光軸回りに回転させた状態における、広角端での横収差図である。図２１Ｂは、レンズａ２を基準状態に対して４５°光軸回りに回転させた状態における、広角端での横収差図である。図２２は、レンズａ２を基準状態に対して４５°光軸回りに回転させ、更に光学系Ａ（レンズａ１、ａ２）を撮像光学系（撮像光学系を構成する他のレンズ群）に対してＹ軸方向に＋６ｍｍ移動させた状態における、広角端での横収差図である。
【実施例５】
【００７２】
次に、図２３を参照して、本発明の実施例５（数値実施例５）における撮像光学系について説明する。図２３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ、数値実施例５の撮像光学系のズーム位置が広角端、中間位置、望遠端におけるレンズ断面図である。本実施例の撮像光学系は、ズーム比２．８２、開口比３．５５〜６．４４程度のズームレンズである。
【００７３】
図２３のレンズ断面図において、Ｌ１は負の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は負の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。
【００７４】
図２３のズームレンズでは、ズーミングに際して広角端に対して望遠端にて、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が狭まるように移動する。また、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が広がるように、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が狭まるように移動する。また、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、および、第４レンズ群Ｌ４が移動する。なお、開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と一体的に移動する。
【００７５】
望遠端において、広角端の場合と比較して、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、および、第４レンズ群Ｌ４は、物体側に位置し、第１レンズ群Ｌ１は像側に位置している。第１レンズ群Ｌ１は、像側に凸状の軌跡で移動する。焦点調節（フォーカシング）は、第３レンズ群Ｌ３（フォーカスレンズ群）を適切に移動させることにより行われる。以上のように、本実施例の撮像光学系は、各レンズ群を適切に移動させることにより、小型化と高変倍化とを両立させている。
【００７６】
光学系Ａは、撮像光学系の最も物体側に位置し、ズーミングの際に第１レンズ群Ｌ１と一体的に移動する。光学系Ａは、物体側から順にレンズａ１（第１レンズ）およびレンズａ２（第２レンズ）の２枚の光学レンズから構成されている。また、レンズａ１の像側面（第１非球面）およびレンズａ２の像側面（第２非球面）はそれぞれ、光軸ＯＡ（Ｘ軸）に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状である。
【００７７】
次に、図２４および図２５Ａ乃至図２５Ｃを参照して、本実施例におけるレンズａ１の像側面形状およびレンズａ２の像側面形状について説明する。図２４および図２５Ａは、基準状態において、レンズａ１の像側面形状およびレンズａ２の像側面形状をそれぞれ等高線図として示している。図２４および図２５Ａに示されるように、レンズａ１、ａ２のそれぞれの中心部（第１領域、中心近傍領域）は略平面形状である。一方、レンズａ１、ａ２のそれぞれの周辺部（第２領域）においては、山部（凸部）と谷部（凹部）とが交互に面中心回り（周方向）に周期的に形成されている。また、図２４および図２５Ａに示されるレンズａ１、ａ２の位置関係（位相状態）を基準状態と定義する。基準状態において、レンズａ１、ａ２のそれぞれの山部と谷部との面中心回りに対する位相（周方向における位相状態）が揃えて配置されている。なお、基準状態においては、レンズａ１、ａ２のそれぞれの面中心と光軸ＯＡの位置とが互いに一致している。
【００７８】
図２５Ｂは、レンズａ２を基準状態に対して２０°光軸回りに回転させた状態において、レンズａ２の像側面形状を等高線図で示している。図２５Ｃは、レンズａ２を基準状態に対して４５°光軸回りに回転させた状態において、レンズａ２の像側面形状を等高線図で示している。なお、回転方向は図中の矢印で示されている。
【００７９】
図２６Ａは、基準状態における広角端での横収差図である。図２６Ｂは、基準状態における望遠端での横収差図である。図２７Ａは、レンズａ２を基準状態に対して２０°光軸回りに回転させた状態における、広角端での横収差図である。図２７Ｂは、レンズａ２を基準状態に対して４５°光軸回りに回転させた状態における、広角端での横収差図である。
【実施例６】
【００８０】
次に、図２８を参照して、本発明の実施例６（数値実施例６）における撮像光学系について説明する。図２８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ、数値実施例６の撮像光学系のズーム位置が広角端、中間位置、望遠端におけるレンズ断面図である。本実施例の撮像光学系は、ズーム比２．８３、開口比３．５５〜６．４４程度のズームレンズである。
【００８１】
図２８のレンズ断面図において、Ｌ１は負の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は負の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。
【００８２】
図２８のズームレンズでは、ズーミングに際して広角端に対して望遠端にて、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が狭まるように移動する。また、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が広がるように、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が狭まるように移動する。また、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、および、第４レンズ群Ｌ４が移動する。なお、開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と一体的に移動する。
【００８３】
望遠端において、広角端の場合と比較して、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、および、第４レンズ群Ｌ４は、物体側に位置し、第１レンズ群Ｌ１は像側に位置している。第１レンズ群Ｌ１は、像側に凸状の軌跡で移動する。焦点調節（フォーカシング）は、第３レンズ群Ｌ３（フォーカスレンズ群）を適切に移動させることにより行われる。以上のように、本実施例の撮像光学系は、各レンズ群を適切に移動させることにより、小型化と高変倍化とを両立させている。
【００８４】
光学系Ａは、撮像光学系の最も物体側に位置し、ズーミングの際に第１レンズ群Ｌ１と一体的に移動する。光学系Ａは、物体側から順にレンズａ１（第１レンズ）およびレンズａ２（第２レンズ）の２枚の光学レンズから構成されている。また、レンズａ１の像側面（第１非球面）およびレンズａ２の物体側面（第２非球面）はそれぞれ、光軸ＯＡ（Ｘ軸）に関して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状である。
【００８５】
次に、図２９および図３０Ａ乃至図３０Ｃを参照して、本実施例におけるレンズａ１の像側面形状およびレンズａ２の像側面形状について説明する。図２９および図３０Ａは、基準状態において、レンズａ１の像側面形状およびレンズａ２の物体側面形状をそれぞれ等高線図として示している。図２９および図３０Ａに示されるように、レンズａ１、ａ２のそれぞれの中心部（第１領域、中心近傍領域）は略平面形状である。一方、レンズａ１、ａ２のそれぞれの周辺部（第２領域）においては、山部（凸部）と谷部（凹部）とが交互に面中心回り（周方向）に周期的に形成されている。また、図２９および図３０Ａに示されるレンズａ１、ａ２の位置関係（位相状態）を基準状態と定義する。基準状態において、レンズａ１、ａ２のそれぞれの山部と谷部との面中心回りに対する位相（周方向における位相状態）が揃えて配置されている。なお、基準状態においては、レンズａ１、ａ２のそれぞれの面中心と光軸ＯＡの位置とが互いに一致している。
【００８６】
図３０Ｂは、レンズａ２を基準状態に対して１８°光軸回りに回転させた状態において、レンズａ２の物体側面形状を等高線図で示している。図３０Ｃは、レンズａ２を基準状態に対して３６°光軸回りに回転させた状態において、レンズａ２の物体側面形状を等高線図で示している。なお、回転方向は図中の矢印で示されている。
本実施例においては、レンズａ１、ａ２には、それぞれ、５つの山部（凸部）と５つの谷部（凹部）とがレンズの周方向に交互に形成されている。本実施例において、レンズａ２を基準状態に対して３６°光軸回りに回転させると、レンズａ１、ａ２の位置関係（位相状態）が基準状態から最も離れた（基準状態とは最も異なる）状態となる。すなわち、レンズａ１の山部とレンズａ２の山部とが互いに対応する位置関係となり、レンズａ１の谷部とレンズａ２の谷部とが互いに対応する位置関係となる。この状態において、レンズａ１とレンズａ２との光軸方向の距離は、第２領域のうち、レンズａ１の山部とレンズａ２の山部とが対向する位置において最も小さい（第１領域に関する光軸方向の距離よりも小さい）。一方、レンズａ１とレンズａ２との光軸方向の距離は、第２領域のうち、レンズａ１の谷部とレンズａ２の谷部とが対向する位置において最も大きい（第１領域に関する光軸方向の距離よりも大きい）。
【００８７】
図３１Ａは、基準状態における広角端での横収差図である。図３１Ｂは、基準状態における望遠端での横収差図である。図３２Ａは、レンズａ２を基準状態に対して１８°光軸回りに回転させた状態における、広角端での横収差図である。図３２Ｂは、レンズａ２を基準状態に対して３６°光軸回りに回転させた状態における、広角端での横収差図である。
【００８８】
各実施例のレンズ断面図において、ｉは物体側から像側への各レンズ群の順序を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。またＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、レンズ断面図および等高線図のそれぞれに示されるように定義される。光軸ＯＡはＸ軸と平行であり、物体側から像側へ向かう光の進行方向をプラス方向とする。また、各実施例の横収差図は、Ｙ軸方向における各像高の収差を示しており、上から順に＋１０割、＋７割、＋５割、＋３割、中心、−３割、−５割、−７割、−１０割の像高におけるｄ線の収差図を示している。破線はサジタル像面、実線はメリディオナル像面を表す。
【００８９】
次に、本発明の各実施例の数値実施例（数値実施例１〜６）を示す。各数値実施例において、ｉは、物体側からの面の順序を示す。また各数値実施例において、ｒｉは、物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径である。ｄｉは、物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚または空気間隔である。ｎｄｉ、νｄｉは、それぞれ、物体側より順に第ｉ番目の材料のガラスのｄ線に対する屈折率、アッベ数である。
【００９０】
回転対称な非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、物体側から像側へ向かう方向を正としｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各々非球面係数とするとき、以下の式（７）のように表される。
【００９１】
【数１】
2018010282.tif 000003
【００９２】
ＢＦは、レンズ最終面から近軸像面までの距離（バックフォーカス）を空気換算した値である。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を加えた値である。回転対称な非球面に関しては、面番号の後に＊を付加している。光軸に対して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面形状の非球面に関しては、面番号の後に「＊＊」を付加している。
【００９３】
光軸に対して回転方向に形成された複数の凹部と凸部を含む非球面の形状は、以下の式（８）または式（９）により表される。ここで、Ｂ４、Ｂ５は非球面係数であり、θは光軸回りの回転角度である。
【００９４】
Ｘ＝Ｂ４（Ｈ４ｃｏｓ４θ）  …  （８）
Ｘ＝Ｂ５（Ｈ５ｃｏｓ５θ）  …  （９）
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd        νd       有効径
1          ∞       2.00   1.53160    55.8       37.00
2**        ∞       1.00                         37.00
3**        ∞       2.00   1.53160    55.8       37.00
4          ∞       1.00                         37.00
5         32.903    0.85   1.94595    18.0       23.11
6         23.697    3.39   1.80420    46.5       22.16
7        239.525  (可変)                         21.67
8        104.318    0.67   1.77250    49.6       17.70
9          9.356    4.75                         13.33
10*       -18.059    0.40   1.76802    49.2       12.53
11        116.691    0.10                         12.34
12         30.603    1.20   1.95906    17.5       12.27
13        717.339  (可変)                         12.12
14(絞り)    ∞     (可変)                         10.62
15*        15.470    2.65   1.76802    49.2       12.97
16*       -45.132    0.10                         12.82
17         11.775    2.52   1.83481    42.7       11.79
18        230.169    0.45   1.85478    24.8       11.01
19          8.338  (可変)                          9.56
20         30.731    2.88   1.49700    81.5       11.95
21        -17.952  (可変)                         12.20
22        -22.355    0.40   1.85135    40.1       12.30
23*       444.580    0.10                         12.75
24         21.426    1.94   1.63854    55.4       13.57
25       -542.945  (可変)                         13.69
像面        ∞   
非球面データ
第10面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.29119e-005  A 6= 8.28299e-008 
A 8=-1.20260e-008  A10= 1.04155e-010  
第15面
K = 0.00000e+000  A 4=-4.42389e-005  A 6= 1.20948e-007  
第16面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.80026e-005  A 6= 3.00368e-007  
A 8=-3.24113e-009  A10= 2.62387e-011  
第23面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.63992e-005  A 6=-4.35159e-008  
A 8=-9.87071e-010  A10= 8.77351e-012  
各種データ
ズーム比      3.94 
広角     中間     望遠
焦点距離       9.06    16.39    35.69  
Fナンバー      1.85     2.54     2.88  
半画角        35.52    25.03    12.46  
像高           6.47     7.65     7.89  
レンズ全長    64.97    64.94    73.77  
BF             8.90    13.30    12.40  
d 7            0.31     4.81    15.34  
d13           12.26     3.51     0.70  
d14            5.34     4.39     0.31  
d19            8.38     7.60     6.58  
d21            1.40     2.95    10.04  
d25            8.90    13.30    12.40  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    5      50.83     
2    8     -10.03     
3   15      17.24      
4   20      23.26    
5   22    -115.71    
・光学系A   1面から4面
・第２面の非球面式      X=B4(H4cos4θ)
・第２面の非球面係数    B4＝3.4e-6
・第３面の非球面式      X=B4(H4cos4θ)
・第３面の非球面係数    B4＝3.4e-6
（数値実施例２）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd        νd       有効径
1         32.903    0.85   1.94595    18.0       23.11
2         23.697    3.39   1.80420    46.5       22.16
3        239.525  (可変)                         21.67
4        104.318    0.67   1.77250    49.6       17.70
5          9.356    4.75                         13.33
6*       -18.059    0.40   1.76802    49.2       12.53
7        116.691    0.10                         12.34
8         30.603    1.20   1.95906    17.5       12.27
9        717.339  (可変)                         12.12
10(絞り)    ∞     (可変)                         10.62
11*        15.470    2.65   1.76802    49.2       12.97
12*       -45.132    0.10                         12.82
13         11.775    2.52   1.83481    42.7       11.79
14        230.169    0.45   1.85478    24.8       11.01
15          8.338  (可変)                          9.56
16         30.731    2.88   1.49700    81.5       11.95
17        -17.952  (可変)                         12.20
18        -22.355    0.40   1.85135    40.1       12.30
19*       444.580    0.10                         12.75
20         21.426    1.94   1.63854    55.4       13.57
21       -542.945  (可変)                         13.69
22          ∞       1.00   1.51633    64.1       16.00
23**        ∞       0.80                         16.00
24**        ∞       1.00   1.51633    64.1       16.00
25          ∞       4.78                         16.00
像面        ∞   
非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.29119e-005  A 6= 8.28299e-008  
A 8=-1.20260e-008  A10= 1.04155e-010  
第11面
K = 0.00000e+000  A 4=-4.42389e-005  A 6= 1.20948e-007  
第12面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.80026e-005  A 6= 3.00368e-007  
A 8=-3.24113e-009  A10= 2.62387e-011  
第19面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.63992e-005  A 6=-4.35159e-008  
A 8=-9.87071e-010  A10= 8.77351e-012  
各種データ
ズーム比      3.94 
広角     中間     望遠
焦点距離       9.06    16.39    35.69  
Fナンバー      1.85     2.54     2.88  
半画角        35.52    25.03    12.46  
像高           6.47     7.65     7.89  
レンズ全長    59.65    59.63    68.45  
BF             4.78     4.78     4.78  
d 3            0.31     4.81    15.34  
d 9           12.26     3.51     0.70  
d10            5.34     4.39     0.31  
d15            8.38     7.60     6.58  
d17            1.40     2.95    10.04  
d21            2.00     6.40     5.50  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      50.83     
2    4     -10.03     
3   11      17.24     
4   16      23.26     
5   18    -115.71     
・光学系A   22面から25面
・第２３面の非球面式      X=B4(H4cos4θ)
・第２３面の非球面係数    B4＝6.1e-5
・第２４面の非球面式      X=B4(H4cos4θ)
・第２４面の非球面係数    B4＝6.1e-5
（数値実施例３）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd        νd       有効径
1         32.903    0.85   1.94595    18.0       23.11
2         23.697    3.39   1.80420    46.5       22.16
3        239.525  (可変)                         21.67
4        104.318    0.67   1.77250    49.6       17.70
5          9.356    4.75                         13.33
6*       -18.059    0.40   1.76802    49.2       12.53
7        116.691    0.10                         12.34
8         30.603    1.20   1.95906    17.5       12.27
9        717.339  (可変)                         12.12
10(絞り)    ∞       1.00                         10.62
11          ∞       1.00   1.51633    64.1       13.00
12**        ∞       0.30                         13.00
13**        ∞       1.00   1.51633    64.1       13.00
14          ∞     (可変)                         13.00
15*        15.470    2.65   1.76802    49.2       12.97
16*       -45.132    0.10                         12.82
17         11.775    2.52   1.83481    42.7       11.79
18        230.169    0.45   1.85478    24.8       11.01
19          8.338  (可変)                          9.56
20         30.731    2.88   1.49700    81.5       11.95
21        -17.952  (可変)                         12.20
22        -22.355    0.40   1.85135    40.1       12.30
23*       444.580    0.10                         12.75
24         21.426    1.94   1.63854    55.4       13.57
25       -542.945  (可変)                         13.69
像面        ∞   
非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.29119e-005  A 6= 8.28299e-008  
A 8=-1.20260e-008  A10= 1.04155e-010  
第15面
K = 0.00000e+000  A 4=-4.42389e-005  A 6= 1.20948e-007  
第16面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.80026e-005  A 6= 3.00368e-007  
A 8=-3.24113e-009  A10= 2.62387e-011  
第23面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.63992e-005  A 6=-4.35159e-008  
A 8=-9.87071e-010  A10= 8.77351e-012  
各種データ
ズーム比      2.74 
広角     中間     望遠
焦点距離       9.07    16.39    24.85  
Fナンバー      1.85     2.54     2.88  
半画角        35.50    25.03    17.62  
像高           6.47     7.65     7.89  
レンズ全長    59.64    59.61    64.62  
BF             8.91    13.31    14.64  
d 3            0.31     4.79    10.55  
d 9           12.26     3.52     0.99  
d14            2.70     1.75     0.43  
d19            8.38     7.60     7.20  
d21            1.40     2.95     5.12  
d25            8.91    13.31    14.64  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      50.83    
2    4     -10.03     
3   15      17.24    
4   20      23.26    
5   22    -115.71    
・光学系A     11面から14面
・第１２面の非球面式      X=B4(H4cos4θ)
・第１２面の非球面係数    B4＝1.7e-5
・第１３面の非球面式      X=B4(H4cos4θ)
・第１３面の非球面係数    B4＝1.7e-5
（数値実施例４）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd        νd       有効径
1          ∞       3.00   1.53160    55.8       60.00
2**        ∞       2.80                         60.00
3**        ∞       3.00   1.53160    55.8       51.00
4          ∞       3.50                         51.00
5         74.240    1.10   1.77250    49.6       28.00
6         13.575    5.43                         22.11
7*        90.868    2.11   1.52996    55.8       22.09
8*        28.303    0.20                         21.76
9         25.310    3.76   1.84666    23.9       21.69
10         56.582  (可変)                         20.66
11        806.621    1.76   1.48749    70.2       10.17
12        -29.802    0.80                         10.31
13         10.514    3.32   1.60311    60.6       10.30
14       -147.363    0.50   1.90366    31.3        9.53
15         23.292    2.69                          9.18
16(絞り)    ∞       2.02                          8.73
17*        14.472    1.88   1.58313    59.4        8.33
18        354.379  (可変)                          7.95
19         41.527    0.62   1.70000    48.1        7.79
20          8.797    1.29   1.53775    74.7        7.96
21         13.459  (可変)                          8.20
22*       -11.998    1.86   1.52996    55.8       11.48
23*       -16.160  (可変)                         13.52
24        -58.903    3.84   1.58913    61.1       23.74
25        -22.779  11.05                         24.57
像面        ∞   
非球面データ
第7面
K = 0.00000e+000  A 4=-3.78582e-005  A 6= 5.37905e-007  A 8=-5.04609e-009  A10= 2.55009e-011  A12=-5.86232e-014  
第8面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.09920e-005  A 6= 4.97325e-007  A 8=-6.17039e-009  A10= 3.51824e-011  A12=-1.05215e-013  
第17面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.05211e-004  A 6=-7.51239e-007  A 8=-1.59107e-008  
第22面
K = 0.00000e+000  A 4=-4.49801e-004  A 6= 9.96347e-006  A 8=-3.67378e-007  A10= 4.59367e-009  A12= 3.77288e-011  
第23面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.25814e-004  A 6= 5.01006e-006  A 8=-9.37488e-008  A10= 1.00770e-009  A12= 4.04325e-012  
各種データ
ズーム比      2.83 
広角     中間     望遠
焦点距離      15.45    27.69    43.66  
Fナンバー      3.55     4.74     6.44  
半画角        41.48    26.26    17.37  
像高          13.66    13.66    13.66  
レンズ全長    90.41    83.09    88.74  
BF            11.05    11.05    11.05  
d10           24.71     8.18     1.12  
d18            1.00     2.45     3.36  
d21            6.45     4.99     4.09  
d23            1.73    10.94    23.65  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    5     -25.29       
2   11      15.51       
3   19     -24.25       
4   22    -104.00       
5   24      60.66        
・光学系A   1面から4面
・第２面の非球面式      X=B4(H4cos4θ)
・第２面の非球面係数    B4＝1.7e-6
・第３面の非球面式      X=B4(H4cos4θ)
・第３面の非球面係数    B4＝2.1e-6
（数値実施例５）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1       1000.000    3.00   1.53160    55.8       60.00
2**        ∞       2.70                         60.00
3       -775.000    3.00   1.53160    55.8       53.00
4**        ∞       4.50                         53.00
5         74.240    1.10   1.77250    49.6       28.00
6         13.575    5.43                         22.11
7*        90.868    2.11   1.52996    55.8       22.09
8*        28.303    0.20                         21.76
9         25.310    3.76   1.84666    23.9       21.69
10         56.582  (可変)                         20.66
11        806.621    1.76   1.48749    70.2       10.17
12        -29.802    0.80                         10.31
13         10.514    3.32   1.60311    60.6       10.30
14       -147.363    0.50   1.90366    31.3        9.53
15         23.292    2.69                          9.18
16(絞り)    ∞       2.02                          8.73
17*        14.472    1.88   1.58313    59.4        8.33
18        354.379  (可変)                          7.95
19         41.527    0.62   1.70000    48.1        7.79
20          8.797    1.29   1.53775    74.7        7.96
21         13.459  (可変)                          8.20
22*       -11.998    1.86   1.52996    55.8       11.48
23*       -16.160  (可変)                         13.52
24        -58.903    3.84   1.58913    61.1       23.74
25        -22.779  11.08                          24.57
像面        ∞   
非球面データ
第7面
K = 0.00000e+000  A 4=-3.78582e-005  A 6= 5.37905e-007  A 8=-5.04609e-009  A10= 2.55009e-011  A12=-5.86232e-014  
第8面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.09920e-005  A 6= 4.97325e-007  A 8=-6.17039e-009  A10= 3.51824e-011  A12=-1.05215e-013  
第17面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.05211e-004  A 6=-7.51239e-007  A 8=-1.59107e-008  
第22面
K = 0.00000e+000  A 4=-4.49801e-004  A 6= 9.96347e-006  A 8=-3.67378e-007  A10= 4.59367e-009  A12= 3.77288e-011  
第23面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.25814e-004  A 6= 5.01006e-006  A 8=-9.37488e-008  A10= 1.00770e-009  A12= 4.04325e-012  
各種データ
ズーム比      2.82 
広角     中間     望遠
焦点距離      15.45    27.65    43.58  
Fナンバー      3.55     4.74     6.44  
半画角        41.48    26.29    17.41  
像高          13.66    13.66    13.66  
レンズ全長    91.34    84.10    89.77  
BF            11.08    11.08    11.08  
d10           24.71     8.25     1.21  
d18            1.00     2.45     3.36  
d21            6.45     4.99     4.09  
d23            1.73    10.94    23.65  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離 
1    5     -25.29       
2   11      15.51       
3   19     -24.25        
4   22    -104.00        
5   24      60.66         
・光学系A   1面から4面
・第２面の非球面式      X=B4(H4cos4θ)
・第２面の非球面係数    B4＝1.7e-6
・第４面の非球面式      X=B4(H4cos4θ)
・第４面の非球面係数    B4＝-2.0e-6
（数値実施例６）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1          ∞       3.00   1.53160    55.8       60.00
2**        ∞       3.20                         60.00
3**        ∞       3.00   1.53160    55.8       51.00
4          ∞       3.50                         51.00
5         74.240    1.10   1.77250    49.6       28.00
6         13.575    5.43                         22.11
7*        90.868    2.11   1.52996    55.8       22.09
8*        28.303    0.20                         21.76
9         25.310    3.76   1.84666    23.9       21.69
10         56.582  (可変)                         20.66
11        806.621    1.76   1.48749    70.2       10.17
12        -29.802    0.80                         10.31
13         10.514    3.32   1.60311    60.6       10.30
14       -147.363    0.50   1.90366    31.3        9.53
15         23.292    2.69                          9.18
16(絞り)    ∞       2.02                          8.73
17*        14.472    1.88   1.58313    59.4        8.33
18        354.379  (可変)                          7.95
19         41.527    0.62   1.70000    48.1        7.79
20          8.797    1.29   1.53775    74.7        7.96
21         13.459  (可変)                          8.20
22*       -11.998    1.86   1.52996    55.8       11.48
23*       -16.160  (可変)                         13.52
24        -58.903    3.84   1.58913    61.1       23.74
25        -22.779   11.05                         24.57
像面        ∞   
非球面データ
第7面
K = 0.00000e+000  A 4=-3.78582e-005  A 6= 5.37905e-007  A 8=-5.04609e-009  A10= 2.55009e-011  A12=-5.86232e-014  
第8面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.09920e-005  A 6= 4.97325e-007  A 8=-6.17039e-009  A10= 3.51824e-011  A12=-1.05215e-013  
第17面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.05211e-004  A 6=-7.51239e-007  A 8=-1.59107e-008  
第22面
K = 0.00000e+000  A 4=-4.49801e-004  A 6= 9.96347e-006  A 8=-3.67378e-007  A10= 4.59367e-009  A12= 3.77288e-011  
第23面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.25814e-004  A 6= 5.01006e-006  A 8=-9.37488e-008  A10= 1.00770e-009  A12= 4.04325e-012  
各種データ
ズーム比      2.83 
広角     中間     望遠
焦点距離      15.45    27.69    43.66  
Fナンバー      3.55     4.74     6.44  
半画角        41.48    26.26    17.37  
像高          13.66    13.66    13.66  
レンズ全長    90.81    83.49    89.14  
BF            11.05    11.05    11.05  
d10           24.71     8.18     1.12  
d18            1.00     2.45     3.36  
d21            6.45     4.99     4.09  
d23            1.73    10.94    23.65  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    5     -25.29       
2   11      15.51       
3   19     -24.25       
4   22    -104.00        
5   24      60.66        
・光学系A   1面から4面
・第２面の非球面式      X=B5(H5cos5θ)
・第２面の非球面係数    B5＝5.0e-8
・第３面の非球面式      X=B5(H5cos5θ) 
・第３面の非球面係数    B5＝9.0e-8
表１は、実施例１〜６（数値実施例１〜６）に関する条件式（１）〜（６）の具体的数値を示している。
【００９５】
【表１】
2018010282.tif 000004
【００９６】
次に、図３３を参照して、各実施例における撮像光学系を用いたデジタルカメラ（撮像装置）の実施形態について説明する。図３３は、撮像装置の概略図である。
【００９７】
図３３において、２０はデジタルカメラ本体、２１は各実施例の撮像光学系、２２はデジタルカメラ本体２０に内蔵され、撮像光学系２１を介して形成された光学像（被写体像）を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子（光電変換素子）である。２３は、撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録する記憶手段（メモリ）、２４は液晶ディスプレイパネルなどにより構成され、撮像素子２２の上に形成された被写体像を観察するための表示素子（ファインダ）である。
【００９８】
各実施例によれば、コンパクトかつ簡易な構成で、被写体の解像状態を維持しつつ、背景に関して解像状態からボカした状態まで連続的に制御可能なアタッチメント光学系、撮像光学系、および、撮像装置を提供することができる。また各実施例よれば、このような機能を有する光学系や撮像装置を、コンパクトかつ簡易な構成で達成することが可能である。
【００９９】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
Ａ    光学系
ａ１  レンズ（第１レンズ）
ａ２  レンズ（第２レンズ）
【図１】
2018010282.tif 000005
【図２】
2018010282.tif 000006
【図３Ａ】
2018010282.tif 000007
【図３Ｂ】
2018010282.tif 000008
【図３Ｃ】
2018010282.tif 000009
【図４Ａ】
2018010282.tif 000010
【図４Ｂ】
2018010282.tif 000011
【図５Ａ】
2018010282.tif 000012
【図５Ｂ】
2018010282.tif 000013
【図６】
2018010282.tif 000014
【図７】
2018010282.tif 000015
【図８】
2018010282.tif 000016
【図９Ａ】
2018010282.tif 000017
【図９Ｂ】
2018010282.tif 000018
【図９Ｃ】
2018010282.tif 000019
【図１０Ａ】
2018010282.tif 000020
【図１０Ｂ】
2018010282.tif 000021
【図１１Ａ】
2018010282.tif 000022
【図１１Ｂ】
2018010282.tif 000023
【図１２】
2018010282.tif 000024
【図１３】
2018010282.tif 000025
【図１４Ａ】
2018010282.tif 000026
【図１４Ｂ】
2018010282.tif 000027
【図１４Ｃ】
2018010282.tif 000028
【図１５Ａ】
2018010282.tif 000029
【図１５Ｂ】
2018010282.tif 000030
【図１６Ａ】
2018010282.tif 000031
【図１６Ｂ】
2018010282.tif 000032
【図１７】
2018010282.tif 000033
【図１８】
2018010282.tif 000034
【図１９Ａ】
2018010282.tif 000035
【図１９Ｂ】
2018010282.tif 000036
【図１９Ｃ】
2018010282.tif 000037
【図２０Ａ】
2018010282.tif 000038
【図２０Ｂ】
2018010282.tif 000039
【図２１Ａ】
2018010282.tif 000040
【図２１Ｂ】
2018010282.tif 000041
【図２２】
2018010282.tif 000042
【図２３】
2018010282.tif 000043
【図２４】
2018010282.tif 000044
【図２５Ａ】
2018010282.tif 000045
【図２５Ｂ】
2018010282.tif 000046
【図２５Ｃ】
2018010282.tif 000047
【図２６Ａ】
2018010282.tif 000048
【図２６Ｂ】
2018010282.tif 000049
【図２７Ａ】
2018010282.tif 000050
【図２７Ｂ】
2018010282.tif 000051
【図２８】
2018010282.tif 000052
【図２９】
2018010282.tif 000053
【図３０Ａ】
2018010282.tif 000054
【図３０Ｂ】
2018010282.tif 000055
【図３０Ｃ】
2018010282.tif 000056
【図３１Ａ】
2018010282.tif 000057
【図３１Ｂ】
2018010282.tif 000058
【図３２Ａ】
2018010282.tif 000059
【図３２Ｂ】
2018010282.tif 000060
【図３３】
2018010282.tif 000061