(57)【要約】      （修正有）【課題】全長を小型化し、色収差を良好に補正した変倍光学系を提供する。【解決手段】物体側から順に、負の第１レンズ群と、正の第２レンズ群と、一つ以上のレンズ群を有する光学系において、前記第１レンズ群は固定され、接合レンズ１枚からなり、接合レンズは正の屈折力を有するレンズ要素を含み、横軸をνd、縦軸をθgFとする直交座標系において、θgF=α×νd＋β（ただし、α=-0.00163）で表される直線を設定したとき、レンズ要素θgF及びνdが、所定の範囲内であり、以下の条件式を満足する。０．１０≦D12/(fw・ft)1/2≦０．２１、θgFはレンズ要素ＬＡの部分分散比(ng-nF)/(nF-nC)、νdはレンズ要素ＬＡのアッベ数(nd-1)/(nF-nC)、nd,nC,nF,ngは各々ｄ線，Ｃ線，Ｆ線，ｇ線の屈折率、fw広角端での変倍光学系の焦点距離、ftは望遠端での変倍光学系の焦点距離である。【選択図】図１
2011053621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、少なくとも、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、一つ以上のレンズ群を有し、全て屈折系から構成される光学系において、
前記第１レンズ群は変倍時に移動せず、接合レンズ１枚からなり、
前記接合レンズは正の屈折力を有するレンズ要素ＬＡを含み、
横軸をνd、及び縦軸をθgＦとする直交座標系において、θgＦ＝α×νd＋β（ただし、α＝−０．００１６３）で表される直線を設定したときに、前記レンズ要素ＬＡのθgＦ及びνdが、以下の条件式（１）と条件式（２）をともに満足し、
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする変倍光学系。
０．６７０≦β≦０．８００    ・・・（１）
１０≦νd≦４０               ・・・（２）
０．１０≦Ｄ１２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2≦０．２１    ・・・（３）
ただし、
θgＦは前記レンズ要素ＬＡの部分分散比（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）、
νdは前記レンズ要素ＬＡのアッベ数（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）、
ｎｄ，ｎＣ，ｎＦ，ｎｇは各々ｄ線，Ｃ線，Ｆ線，ｇ線の屈折率、
ｆｗは広角端における前記変倍光学系の焦点距離、
ｆｔは望遠端における前記変倍光学系の焦点距離、
Ｄ１２は、望遠端における前記第１レンズ群の最も像面側の面と前記第２レンズ群の最も物体側の面との間隔
である。
【請求項２】
前記一つ以上のレンズ群が、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群であることを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
【請求項３】
前記第１レンズ群は以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の変倍光学系。
０．５≦｜ｆ１｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2≦１．０５    ・・・（４）
ただし、
ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆｗは広角端における前記変倍光学系の焦点距離、
ｆｔは望遠端における前記変倍光学系の焦点距離
である。
【請求項４】
前記第１レンズ群の最も物体側の面と最も像側の面は、それぞれ物体方向に凹形状、像面方向に凹形状であって、
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の変倍光学系。
−０．６≦（Ｒａ１＋Ｒｂ１）／（Ｒａ１−Ｒｂ１）≦０．６    ・・・（５）
ただし、
Ｒａ１は前記第１レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
Ｒｂ１は前記第１レンズ群の最も像面側の面の曲率半径
である。
【請求項５】
前記レンズ要素ＬＡと１枚の負レンズ要素ＬＮとの接合レンズによって前記第１レンズ群が構成され、
以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の変倍光学系。
−０．７≦ｆＮ／ｆＬＡ≦−０．２５    ・・・（６）
ただし、
ｆＮは前記レンズ要素ＬＮの焦点距離、
ｆＬＡは前記レンズ要素ＬＡの焦点距離
である。
【請求項６】
前記接合レンズはその接合面が非球面形状であり、
該非球面は、光軸から離れるほど前記接合面における正の屈折力が減少することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の変倍光学系。
【請求項７】
前記レンズ群のうちの主たる変倍作用を有するレンズ群は、以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の変倍光学系。
０．４４≦｜ｆｖ｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2≦０．６    ・・・（７）
ただし、
ｆｖは前記主変倍作用を有するレンズ群の焦点距離、
ｆｗは広角端における前記変倍光学系の焦点距離、
ｆｔは望遠端における前記変倍光学系の焦点距離
である。
【請求項８】
前記第２レンズ群は、全体で物体側に凸形状を有するメニスカス形状であって、
以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の変倍光学系。
−０．５≦（Ｒａ２−Ｒｂ２）／（Ｒａ２＋Ｒｂ２）≦０．２    ・・・（８）
ただし、
Ｒａ２は前記第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
Ｒｂ２は前記第２レンズ群の最も像面側の面の曲率半径
である。
【請求項９】
前記レンズ群のうちの主たる変倍作用を有するレンズ群は、負の屈折力を有するレンズを少なくとも１枚含み、
以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の変倍光学系。
０．０１５≦｜1/Vmin−1/Vmax｜≦０．０３  ・・・（９）
ただし、
Vmaxは、前記主たる変倍作用を有するレンズ群に含まれるレンズのアッベ数のなかで、最も大きなアッベ数、
Vminは、前記主たる変倍作用を有するレンズ群に含まれるレンズのアッベ数のなかで、最も小さいアッベ数であり、
前記アッベ数は（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）で表され、
ｎｄ，ｎＣ，ｎＦは各々ｄ線，Ｃ線，Ｆ線の屈折率
である。
【請求項１０】
請求項１から９の何れかに記載した変倍光学系と撮像素子とを有し、
以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする撮像装置。
１．０≦｜ｆ１｜／ＩＨ≦２．７    ・・・（１０）
ただし、
ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、
ＩＨは前記撮像素子の像高
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像高に比しての全長を小型化した上で、色収差を良好に補正した、変倍光学系および、それを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、銀塩フィルムカメラに代わり、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）のような固体撮像素子を備えたデジタルカメラが主流となっている。それらのデジタルカメラには、業務用高機能タイプのものからコンパクトな普及タイプのものまで様々な種類のものがある。
【０００３】
そして、それらのうち、コンパクトな普及タイプのデジタルカメラは、手軽に撮影を楽しみたいというユーザーの要望もあって、小型化が進んでいる。その結果、服やカバンのポケットなどへの収納性が良く、持ち運びに便利なデジタルカメラが登場している。
【０００４】
そのため、そのようなデジタルカメラに採用される変倍光学系には、より一層の小型化が要求される。しかし、単に小型であるということだけではなく、高い光学性能（色収差が良好に補正されていること）も要求されるようになってきた。
【０００５】
このような要求を満たす変倍光学系として、特許文献１に示された変倍光学系がある。特許文献１には色収差を良好に補正した変倍光学系が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２９４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示された光学系では、色収差は良好に補正されているが、全長を十分に小さくはできなかった。すなわち、像高に比して全長を小型化すること、その上で良好に色収差を補正することを両立しているとは言い難い。
【０００８】
本発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、像高に比して全長を小型化した上で、良好に色収差を補正した変倍光学系、及びそれを備えた撮像装置を提供することを目的とする。なお、像高に比して全長を小型化するとは、（光学全長）／（像高）の値が小さいことをいう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明による変倍光学系は、物体側から順に、少なくとも、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、一つ以上のレンズ群を有し、全て屈折系から構成される光学系において前記第１レンズ群は固定され、接合レンズ１枚からなり、前記接合レンズは正の屈折力を有するレンズ要素ＬＡを含み、横軸をνd、及び縦軸をθgＦとする直交座標系において、θgＦ＝α×νd＋β（ただし、α＝−０．００１６３）で表される直線を設定したときに、前記レンズ要素ＬＡのθgＦ及びνdが、以下の条件式（１）と条件式（２）をともに満足し、以下の条件式（３）を満足することを特徴とする。
０．６７０≦β≦０．８００    ・・・（１）
１０≦νd≦４０               ・・・（２）
０．１０≦Ｄ１２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2≦０．２１    ・・・（３）
ただし、
θgＦは前記レンズ要素ＬＡの部分分散比（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）、
νdは前記レンズ要素ＬＡのアッベ数（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）、
ｎｄ，ｎＣ，ｎＦ，ｎｇは各々ｄ線，Ｃ線，Ｆ線，ｇ線の屈折率、
ｆｗは広角端における前記変倍光学系の焦点距離、
ｆｔは望遠端における前記変倍光学系の焦点距離、
Ｄ１２は、望遠端における前記第１レンズ群の最も像面側の面と前記第２レンズ群の最も物体側の面との間隔
である。
【００１０】
また、本発明の変倍光学系においては、前記一つ以上のレンズ群が、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の変倍光学系においては、前記第１レンズ群は以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．５≦｜ｆ１｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2≦１．０５    ・・・（４）
ただし、
ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆｗは広角端における前記結像光学系の焦点距離、
ｆｔは望遠端における前記結像光学系の焦点距離
である。
【００１２】
また、本発明の変倍光学系においては、前記第１レンズ群の最も物体側の面と最も像側の面は、それぞれ物体方向に凹形状、像面方向に凹形状であって、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
−０．６≦（Ｒａ１＋Ｒｂ１）／（Ｒａ１−Ｒｂ１）≦０．６    ・・・（５）
ただし、
Ｒａ１は前記第１レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
Ｒｂ１は前記第１レンズ群の最も像面側の面の曲率半径
である。
【００１３】
また、本発明の変倍光学系においては、前記レンズ要素ＬＡと１枚の負レンズ要素ＬＮとの接合レンズによって前記第１レンズ群が構成され、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
−０．７≦ｆＮ／ｆＬＡ≦−０．２５    ・・・（６）
ただし、
ｆＮは前記レンズ要素ＬＮの焦点距離、
ｆＬＡは前記レンズ要素ＬＡの焦点距離
である。
【００１４】
また、本発明の変倍光学系においては、前記接合レンズはその接合面が非球面形状であり、該非球面は、光軸から離れるほど前記接合面における正の屈折力が減少することが好ましい。
【００１５】
また、本発明の変倍光学系においては、前記レンズ群のうちの主たる変倍作用を有するレンズ群は、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．４４≦｜ｆｖ｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2≦０．６    ・・・（７）
ただし、
ｆｖは前記主たる変倍作用を有するレンズ群の焦点距離、
ｆｗは広角端における前記変倍光学系の焦点距離、
ｆｔは望遠端における前記変倍光学系の焦点距離
である。
【００１６】
また、本発明の変倍光学系においては、前記第２レンズ群は、全体で物体側に凸形状を有するメニスカス形状であって、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
−０．５≦（Ｒａ２−Ｒｂ２）／（Ｒａ２＋Ｒｂ２）≦０．２    ・・・（８）
ただし、
Ｒａ２は前記第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
Ｒｂ２は前記第２レンズ群の最も像面側の面の曲率半径
である。
【００１７】
また、本発明の変倍光学系においては、前記主たる変倍作用を有すレンズ群は、負の屈折力を有するレンズを少なくとも１枚含み、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
０．０１５≦｜1/Vmin−1/Vmax｜≦０．０３  ・・・（９）
ただし、
Vmaxは、前記主たる変倍作用を有するレンズ群に含まれるレンズのアッベ数のなかで、最も大きなアッベ数、
Vminは、前記主たる変倍作用を有するレンズ群に含まれるレンズのアッベ数のなかで、最も小さいアッベ数であり、
前記アッベ数は（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）で表され、
ｎｄ，ｎＣ，ｎＦは各々ｄ線，Ｃ線，Ｆ線の屈折率
である。
【００１８】
また、本発明の撮像装置は、上記した変倍光学系と撮像素子とを有し、以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする。
１．０≦｜ｆ１｜／ＩＨ≦２．７    ・・・（１０）
ただし、
ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、
ＩＨは前記撮像素子の像高
である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の変倍光学系によれば、像高に比しての全長を小型化した上で、良好に色収差を補正した変倍光学系、及びそれを備えた撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る変倍光学系の実施例１のレンズ断面図である。
【図２】実施例１の無限遠合焦時収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図３】実施例１の至近合焦時収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図４】実施例１のコマ収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図５】本発明に係る変倍光学系の実施例２のレンズ断面図である。
【図６】実施例２の無限遠合焦時収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図７】実施例２の７割像高コマ収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図８】本発明に係る変倍光学系の実施例３のレンズ断面図である。
【図９】実施例３の無限遠合焦時収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図１０】実施例３の７割像高コマ収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図１１】本発明に係る変倍光学系の実施例４のレンズ断面図である。
【図１２】実施例４の無限遠合焦時収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図１３】実施例４の７割像高コマ収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図１４】本発明の変倍光学系を組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図１５】図１４に示すデジタルカメラの外観を示す後方斜視図である。
【図１６】図１４に示すデジタルカメラの構成を模式的に示した透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施例の説明に先立ち、本実施形態の変倍光学系の作用効果について説明する。
本実施形態の変倍光学系は、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、一つ以上のレンズ群を有し、全て屈折系から構成される光学系において、第１レンズ群は固定され、接合レンズ１枚からなり、接合レンズは正の屈折力を有するレンズ要素ＬＡを含み、横軸をνd、及び縦軸をθgＦとする直交座標系において、θgＦ＝α×νd＋β（ただし、α＝−０．００１６３）で表される直線を設定したときに、レンズ要素ＬＡのθgＦ及びνdが、以下の条件式（１）と条件式（２）をともに満足し、以下の条件式（３）を満足することを特徴とする。
０．６７０≦β≦０．８００    ・・・（１）
１０≦νd≦４０               ・・・（２）
０．１０≦Ｄ１２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2≦０．２１    ・・・（３）
ただし、
θgＦはレンズ要素ＬＡの部分分散比（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）、
νdはレンズ要素ＬＡのアッベ数（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）、
ｎｄ，ｎＣ，ｎＦ，ｎｇは各々ｄ線，Ｃ線，Ｆ線，ｇ線の屈折率、
ｆｗは広角端における変倍光学系の焦点距離、
ｆｔは望遠端における変倍光学系の焦点距離、
Ｄ１２は、望遠端における第１レンズ群の最も像面側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間隔
である。
【００２２】
変倍時に全長固定であることで、鏡枠の強度を容易に確保することができる。その結果、鏡枠の構成を簡素にできるため、光学系（撮像装置）の小型化が可能である。ここで、第１レンズ群が固定された光学系において十分な小型化を行うためには、第１レンズ群内で発生する色収差を良好に補正する必要がある。その補正手段としては、接合レンズが、条件式（１）と（２）とをともに満足する光学特性を有するレンズを含む必要がある。そして、この接合レンズが、第１レンズ群内に配置されることが重要である。さらに、条件式（３）を満足するのが良い。このようにすれば、全長が短く、諸収差、特に倍率色収差が良好に補正された光学系が実現可能である。
【００２３】
条件式（１）の上限値を上回ると、二次スペクトルによる色収差が補正過剰となるので望ましくない。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、十分に２次スペクトルによる色収差を補正することが困難となる。
【００２４】
条件式（２）の上限値を上回ると、Ｃ線とＦ線による色収差が補正過剰となるので望ましくない。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、十分にＣ線とＦ線による色収差を補正することが困難となる。
【００２５】
条件式（３）の上限値を上回ると、像面湾曲の補正が困難になるので望ましくない。一方、条件式（３）の下限値を下回ると、十分な変倍量を確保できないため望ましくない。
【００２６】
また、条件式（１），（２），（３）に代えて、それぞれ以下の条件式（１’），（２’），（３’）を満足するのが好ましい。
０．６９０≦β≦０．７５０    ・・・（１’）
１５≦νd≦３０               ・・・（２’）
０．１１≦Ｄ１２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2≦０．１８    ・・・（３’）
【００２７】
条件式（１’），（２’），（３’）を満足すると、より効果的に色収差の補正が可能である。その結果、全長の小型化が実現可能である。
【００２８】
本実施形態の変倍光学系では、好ましくは、一つ以上のレンズ群が、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群である。
【００２９】
本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、第１レンズ群は以下の条件式（４）を満足する。
０．５≦｜ｆ１｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2≦１．０５    ・・・（４）
ただし、
ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、
ｆｗは広角端における変倍光学系の焦点距離、
ｆｔは望遠端における変倍光学系の焦点距離
である。
【００３０】
第１レンズ群の屈折力が強いことにより、第１レンズ群の生成する虚像点を像面側に近づけることが可能である。条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズ群の生成する虚像の位置を像面側に近づけることが困難となるので望ましくない。一方、条件式（４）の下限値を下回ると、コマ収差の悪化を招くため望ましくない。
【００３１】
また、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４’）を満足するのが好ましい。
０．７≦｜ｆ１｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2≦１．０２    ・・・（４’）
【００３２】
条件式（４’）を満足すれば、より効果的に全長の小型化を行うことができる。
【００３３】
本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、第１レンズ群の最も物体側の面と最も像側の面は、それぞれ物体方向に凹形状、像面方向に凹形状であって、以下の条件式（５）を満足する。
−０．６≦（Ｒａ１＋Ｒｂ１）／（Ｒａ１−Ｒｂ１）≦０．６    ・・・（５）
ただし、
Ｒａ１は第１レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
Ｒｂ１は第１レンズ群の最も像面側の面の曲率半径
である。
【００３４】
第１レンズ群の最も物体側の面は、物体方向に凹形状であるのが好ましい。また最も像側の面は像面方向に凹形状であるのが好ましい。このような面形状であれば、コマ収差の良好に補正しつつ、第１レンズ群の主点を像面に近づけることができる。その結果、良好な光学性能を有しながら、全長の小型化が可能である。
【００３５】
条件式（５）の上限値を上回ると、主点位置を像面側に近づけることが困難となるため、十分に小型化することが困難となる。一方、条件式（５）の下限値を下回ると、第１レンズ群の物体面側で発生するコマ収差の補正が困難となるので望ましくない。
【００３６】
また、条件式（５）に代えて以下の条件式（５’）を満足するのが好ましい。
−０．５５≦（Ｒａ１＋Ｒｂ１）／（Ｒａ１−Ｒｂ１）≦０．４    ・・・（５’）
【００３７】
条件式（５’）を満足すると、より効果的に全長の小型化を行うことが可能である。
【００３８】
本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、レンズ要素ＬＡと１枚の負レンズ要素ＬＮとの接合レンズによって第１レンズ群が構成され、以下の条件式（６）を満足する。
−０．７≦ｆＮ／ｆＬＡ≦−０．２５    ・・・（６）
ただし、
ｆＮはレンズ要素ＬＮの焦点距離、
ｆＬＡはレンズ要素ＬＡの焦点距離
である。
【００３９】
条件式（６）の上限値を上回ると、色収差が補正過剰となるので望ましくない。一方、条件式（６）の下限値を下回ると、色収差の補正が不足となるので望ましくない。
【００４０】
なお、レンズ要素ＬＡは、高分散材料で形成されることが好ましい。一方、負のレンズ要素ＬＮはエネルギー硬化型樹脂で成形されることが好ましい、また、負のレンズ要素ＬＮは正メニスカスレンズであるのが好ましい。
【００４１】
また、本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、接合レンズはその接合面が非球面形状であり、非球面は、光軸から離れるほど接合面における正の屈折力が減少する。
【００４２】
光軸に対して十分近い領域において、第１レンズ群内の接合面は、十分強い正の屈折力を有することが好ましい。これにより、軸上の色収差を良好に補正することが可能である。しかしながら、周辺部において倍率色収差が補正過剰となる。そこで、第１レンズ群内の接合面（接合レンズの接合面）を非球面とし、その形状を周辺で正の屈折力が弱くなるような形状にする。これにより、倍率色収差を良好に補正することができるので、良好な光学性能を維持しつつ、全長の小型化が実現可能である。
【００４３】
また、本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、物体側から順に、負の屈折率を有する第１レンズ群と、正の屈折率を有する第２レンズ群と、負の屈折率を有する第３レンズ群と、正の屈折率を有する第４レンズ群とで構成され、広角端から望遠端への変倍時や無限撮影から至近撮影に至る撮影時において、第１レンズ群及び、第４レンズ群は固定されている。
【００４４】
第４レンズ群が固定であることにより、可動群を必要最小限の２群のみとすることができる。これにより、鏡枠構造を簡素化できるため小型化が可能となる。さらに、２つの可動群の物体側と像面側に固定群を配置することになるで、変倍時の収差変動を低減することが可能である。
【００４５】
また、本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、レンズ群のうちの主たる変倍作用を有するレンズ群は以下の条件式（７）を満足する。
０．４４≦｜ｆｖ｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2≦０．６    ・・・（７）
ただし、
ｆｖは主たる変倍作用を有すレンズ群の焦点距離、
ｆｗは広角端における変倍光学系の焦点距離、
ｆｔは望遠端における変倍光学系の焦点距離
である。
【００４６】
主たる変倍作用を有すレンズ群の屈折力が十分強いことで、変倍時の移動量が少なくすることができる。その結果、全長を小さくした状態で、諸収差、特に広角端から望遠端にかけて球面収差を良好に補正することが可能である。
【００４７】
条件式（７）の上限値を上回ると、変倍時の移動量の増大を招くので十分な小型化ができない。一方、条件式（７）の下限値を下回ると、球面収差の悪化を招くので望ましくない。
【００４８】
また、条件式（７）に代えて、以下の条件式（７’）を満足するのが好ましい。
０．４４≦｜ｆｖ｜／（ｆｗ・ｆｔ）1/2≦０．５５    ・・・（７’）
【００４９】
条件式（７’）を満足すると、より効果的に全長の小型化を行うことが可能である。
【００５０】
また、本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、第２レンズ群は、全体で物体側に凸形状を有するメニスカス形状であって、以下の条件式（８）を満足する。
−０．５≦（Ｒａ２−Ｒｂ２）／（Ｒａ２＋Ｒｂ２）≦０．２    ・・・（８）
ただし、
Ｒａ２は第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
Ｒｂ２は第２レンズ群の最も像面側の面の曲率半径
である。
【００５１】
第２レンズ群は全体で物体側に凸のメニス形状であることが好ましい。このようにするで、望遠端において主点位置をより物体側に配置することができる。その結果、少ない移動量で大きな変倍を行うことが容易となる。また、全長が小さくした状態で、諸収差、特に広角端から望遠端にかけてコマ収差を良好に補正することが可能である。
【００５２】
条件式（８）の上限値を上回ると、第２レンズ群の主点位置を物体側に寄せることができないので望ましくない。一方、下限値を下回ると、コマ収差の補正が困難となるので望ましくない。
【００５３】
また、条件式（８）に代えて以下の条件式（８’）を満足するのが好ましい。
−０．３≦（Ｒａ２−Ｒｂ２）／（Ｒａ２＋Ｒｂ２）≦０．０５    ・・・（８’）
【００５４】
条件式（８’）を満足すると、より効果的に小型化を実現することが可能である。
【００５５】
また、本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、主たる変倍作用を有すレンズ群は負の屈折力を有するレンズを少なくとも１枚含み、以下の条件式（９）を満足する。
０．０１５≦｜1/Vmin−1/Vmax｜≦０．０３    ・・・（９）
ただし、
Vmaxは、前記主たる変倍作用を有するレンズ群に含まれるレンズのアッベ数のなかで、最も大きなアッベ数、
Vminは、前記主たる変倍作用を有するレンズ群に含まれるレンズのアッベ数のなかで、最も小さいアッベ数であり、
アッベ数は（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）で表され、
ｎｄ，ｎＣ，ｎＦは各々ｄ線，Ｃ線，Ｆ線の屈折率
である。
【００５６】
主たる変倍作用を有する群は凸レンズと凹レンズとを、少なくとも1枚ずつ有することが好ましい。このようにすることで、全長が小さくした状態で、諸収差、特に広角端から望遠端にかけて軸上色収差を良好に補正することが可能である。
【００５７】
条件式（９）の上限値を上回ると、軸上の色収差が補正過剰となるので望ましくない。一方、条件式（９）の下限値を下回ると、収差の補正が不足となるので望ましくない。
【００５８】
また、条件式（９）に代えて、以下の条件式（９’）を満足するのが好ましい。
０．０１７≦｜1/Vmin−1/Vmax｜≦０．０２８    ・・・（９’）
【００５９】
条件式（９’）を満足すると、より良好に軸上色収差の補正を行えるため、良好な性能を維持しながら全長の小型化が可能である。
【００６０】
また、本実施形態の変倍光学系は、好ましくは、変倍率が２．５以上であって、全長が１４ｍｍ以下である。
【００６１】
また、本実施形態の撮像装置は、上記の変倍光学系と撮像素子とを有し、以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする。
１．０≦｜ｆ１｜／ＩＨ≦２．７    ・・・（１０）
ただし、
ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、
ＩＨは撮像素子の像高
である。
【００６２】
第１レンズ群の屈折力が強いことにより、第１レンズ群の生成する虚像点を像面側に近づけることが可能となる。そして、主たる変倍作用を有する群の屈折力が十分強いことで、変倍時のレンズ群の移動量を少なくすることができる。しかし、屈折力が大きくなると、一般的に諸収差、特に変倍時の球面収差、コマ収差、軸上色収差の変動を補正することが困難になる。ここで、条件式（１０）において、ＩＨは撮像素子の像高であるが、より詳しくは、ＩＨは撮像素子の撮像面における対角長の半分である。なお、ＩＨとして、撮像素子上に形成される像の高さ（光軸から最大像高までの距離）を用いても良い。
【００６３】
条件式（１０）を満足することにより、全長が短く、諸収差、特に変倍時の球面収差、コマ収差の変動が良好に補正された光学系が実現可能である。条件式（１０）の上限値を上回ると、第１レンズ群の生成する虚像の位置を像面側に近づけることが困難となるので望ましくない。一方、条件式（１０）の下限値を下回ると、球面収差、コマ収差の悪化を招くため望ましくない。
【００６４】
また、条件式（１０）に代えて以下の条件式（１０’）を満足するのが好ましい。
１．８≦｜ｆ１｜／ＩＨ≦２．６５    ・・・（１０’）
【００６５】
条件式（１０’）を満足すれば、より効果的に全長の小型化を行うことができる。
【実施例】
【００６６】
以下、本実施形態の変倍光学系を用いた実施例１〜実施例４について説明する。
実施例１の変倍光学系の断面図を図１に、実施例２の変倍光学系の断面図を図５に、実施例３の変倍光学系の断面図を図８に、実施例４の変倍光学系の断面図を図１１に示す。各図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【００６７】
以下の実施例は全て、像高（ＩＨ）２．９ｍｍ、撮像素子の画素ピッチは１．４μｍのものであるが、画素ピッチは２．００μｍ、１．７５μｍであってもよい。
望遠端における開口絞り径は、広角端における開口絞り径に比べて大きい。
これにより、望遠端において、回折限界による性能の低下を防ぐことが可能である。ただし、実用的な問題が無ければ、開口径は一定であってもよい。
【００６８】
実施例１
図１を用いて本実施例の変倍光学系の光学構成を説明する。本実施例の変倍光学系は、全長は１３．５ｍｍである。
本実施例の変倍光学系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを、有している。
【００６９】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、レンズ要素ＬＮとなる両凹負レンズＬ１１、両凹負レンズＬ１１と接合された状態にあり物体側に凸面を向けレンズ要素ＬＡとなる正メニスカスレンズＬ１２とで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
正メニスカスレンズＬ１２はエネルギー硬化型樹脂であれば、第１レンズ群Ｇ１を薄く加工することができ、変倍時の第２レンズ群Ｇ２の移動量を十分確保できるため、良好な性能を維持しながら全長短縮が可能である。
【００７０】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ２１、開口絞りＳ、両凸正レンズＬ２２、両凸正レンズＬ２２と接合された状態にある両凹負レンズＬ２３から構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【００７１】
第３レンズ群Ｇ３は両凹負レンズＬ３の１枚で構成されている。
【００７２】
第４レンズ群Ｇ４は像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４の１枚で構成されている。
【００７３】
広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の位置は固定であり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。
無限遠物点より、至近物点への合焦時には、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３の両方を移動させてもよい。
【００７４】
実施例２
図５を用いて本実施例の変倍光学系の光学構成を説明する。本実施例の変倍光学系は、全長は１３ｍｍである。
本実施例の変倍光学系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを、有している。
【００７５】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、レンズ要素ＬＮとなる両凹負レンズＬ１１、両凹負レンズＬ１１と接合された状態にあり物体側に凸面を向けレンズ要素ＬＡとなる正メニスカスレンズＬ１２とで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
正メニスカスレンズＬ１２はエネルギー硬化型樹脂であれば、第１レンズ群Ｇ１を薄く加工することができ、変倍時の第２レンズ群Ｇ２の移動量を十分確保できるため、良好な性能を維持しながら全長短縮が可能である。
【００７６】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ２１、開口絞りＳ、両凸正レンズＬ２２、両凸正レンズＬ２２と接合された状態にある両凹負レンズＬ２３から構成されており、全体で正の屈折力であり、主な変倍作用を有す。
【００７７】
第３レンズ群Ｇ３は両凹負レンズＬ３の１枚で構成されている。
【００７８】
第４レンズ群Ｇ４は像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４の１枚で構成されている。
【００７９】
広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の位置は固定である。
【００８０】
実施例３
図８を用いて本実施例の変倍光学系の光学構成を説明する。本実施例の変倍光学系は、全長は１３ｍｍである。
本実施例の変倍光学系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを、有している。
【００８１】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、レンズ要素ＬＮとなる両凹負レンズＬ１１、両凹負レンズＬ１１と接合された状態にあり物体側に凸面を向けレンズ要素ＬＡとなる正メニスカスレンズＬ１２とで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
正メニスカスレンズＬ１２はエネルギー硬化型樹脂であれば、第１レンズ群Ｇ１を薄く加工することができ、変倍時の第２レンズ群Ｇ２の移動量を十分確保できるため、良好な性能を維持しながら全長短縮が可能である。
【００８２】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ２１、開口絞りＳ、両凸正レンズＬ２２、両凸正レンズＬ２２と接合された状態にある両凹負レンズＬ２３から構成されており、全体で正の屈折力であり、主な変倍作用を有す。
【００８３】
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Ｌ３の１枚で構成されている。
【００８４】
第４レンズ群Ｇ４は像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４の１枚で構成されている。
【００８５】
広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の位置は固定であり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。
【００８６】
実施例４
図１１を用いて本実施例の変倍光学系の光学構成を説明する。本実施例の変倍光学系は、全長は１３．５ｍｍである。
本実施例の変倍光学系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを、有している。
【００８７】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、レンズ要素ＬＮとなる両凹負レンズＬ１１、両凹負レンズＬ１１と接合された状態にあり物体側に凸面を向けレンズ要素ＬＡとなる正メニスカスレンズＬ１２とで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
正メニスカスレンズＬ１２はエネルギー硬化型樹脂であれば、第１レンズ群Ｇ１を薄く加工することができ、変倍時の第２レンズ群Ｇ２の移動量を十分確保できるため、良好な性能を維持しながら全長短縮が可能である。
【００８８】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ２１、開口絞りＳ、両凸正レンズＬ２２、両凸正レンズＬ２２と接合された状態にある両凹負レンズＬ２３から構成されており、全体で正の屈折力であり、主な変倍作用を有す。
【００８９】
第３レンズ群Ｇ３は両凹負レンズＬ３の１枚で構成されている。
【００９０】
第４レンズ群Ｇ４は像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４の１枚で構成されている。
広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１の位置は固定であり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像側に移動する。
【００９１】
次に、実施例１〜実施例４のそれぞれについて、変倍光学系を構成する光学部材の数値データを示す。実施例１が、数値実施例１に対応する。実施例２が、数値実施例２に対応する。実施例３が、数値実施例３に対応する。実施例４が、数値実施例４に対応する。なお、数値データ及び図面において、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズの肉厚または空気間隔、ｎｄは各レンズのｄ線（587.56nm）での屈折率、νｄは各レンズのｄ線（587.56nm）でのアッベ数、＊（アスタリスク）は非球面を表している。長さの単位はｍｍである。
【００９２】
また、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０としたとき、次の式（Ｉ）で表される。
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）2｝1/2］＋Ａ４ｙ4＋Ａ６ｙ6＋Ａ８ｙ8＋Ａ１０ｙ10  …（Ｉ）
また、Ｅは１０のべき乗を表している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
【００９３】
数値実施例１
面データ
単位  mm
面番           r          d          nd         vd      有効径
物面           ∞         ∞
1*       -20.7452     0.4261     1.76802     49.24     2.660
2*         3.1798     0.5199     1.63387     23.38     2.348
3*        11.5413       D3                             2.338
4*         2.5653     0.7836     1.69350     53.21     1.425
5*        -9.5581     0.1627                           1.304
6(絞り)      ∞       0.1056                           (可変) 
7*         6.3829     0.6523     1.77377     47.17     1.173
8        -16.9084     0.3267     1.84666     23.78     1.048
9*         2.6017       D9                             0.900
10*     -1663.5639     0.3688     1.58913     61.14     1.798
11*         9.0733       D11                            1.796
12*        -6.3464     0.7403     1.82114     24.06     2.400
13*        -4.0025     2.2296                           2.510
14            ∞       0.3796     1.51633     64.14     2.909
15            ∞       0.4000                           2.942
像面           ∞
非球面データ
第1面
K=-375.930,A4=-1.15480e-02,A6=2.04009e-03,A8=-2.03463e-04,A10=9.13064e-06
第2面
K=-4.767
第3面
K=19.716,A4=-8.39462e-03,A6=8.74090e-04,A8=-3.16644e-05,A10=-9.08607e-06
第4面
K=-5.335,A4=3.95944e-02,A6=-2.26682e-04,A8=1.21738e-03,A10=-2.20735e-05
第5面
K=-1.433,A4=5.93078e-02,A6=-5.72481e-03,A8=-1.00605e-05,A10=-4.23420e-04
第7面
K=0.827,A4=7.27634e-02,A6=-2.04547e-02,A8=2.74787e-03,A10=-2.76359e-03
第9面
K=3.493,A4=2.51814e-02,A6=-9.44244e-04,A8=-9.17287e-03,A10=-9.81182e-03
第10面
K=0.000,A4=2.01378e-02,A6=2.42834e-03,A8=-6.61110e-04,A10=-3.37042e-05
第11面
K=1.229,A4=2.32836e-02,A6=1.19434e-03,A8=-5.32506e-05,A10=-1.30308e-04
第12面
K=-0.983,A4=3.30959e-03,A6=1.23354e-04
第13面
K=-1.651,A4=-8.10707e-05,A6=-7.42911e-05,A8=1.46926e-05
各種データ
ズーム比       2.849
広角     中間      望遠   広角(至近) 中間(至近) 望遠(至近)
焦点距離       4.521     7.640    12.880
ＦＮＯ．       3.757     4.702     5.248
画角２ω      70.567    43.949    24.572
像高           2.900     2.900     2.900
BＦ           2.880     2.880     2.880
レンズ全長     13.374    13.371    13.371 
物点距離        ∞        ∞        ∞      100.00    500.00    800.00
D3           4.604     2.224     0.151     3.959     2.507     0.265 
D9           0.557     0.550     4.157     0.781     0.549     4.037 
D11          1.247     3.631     2.097     1.665     3.348     2.102 
絞り径         0.900     1.000     1.250
入射瞳位置      3.479     2.544     1.301
射出瞳位置     -4.272   -11.074   -15.850
前側主点位置     5.143     6.001     5.324
後側主点位置    -4.121    -7.240   -12.480
レンズ   始面     焦点距離
L11      1       -3.562
L12      2        6.761
L21      4        2.996
L22      7        6.063
L23      8       -2.643
L3      10      -15.316
L4      12       11.553
ズームレンズ群データ
群   始面   群焦点距離   群構成長   前側主点位置  後側主点位置
G1     1     -7.332        0.946        0.301       -0.251
G2     4      4.054        2.031       -1.113       -1.816
G3    10    -15.316        0.369        0.231       -0.001
G4    12     11.553        3.349        0.963       -1.872
群倍率
広角      中間      望遠   広角(至近)  中間(至近)  望遠(至近)
G1       0.000     0.000     0.000     0.068     0.014      0.009
G2      -0.578    -0.874    -1.579    -0.690    -0.842     -1.551 
G3       1.329     1.485     1.385     1.356     1.466      1.385 
G4       0.803     0.803     0.803     0.803     0.803      0.803 
【００９４】
数値実施例２
面データ
単位  mm
面番           r          d          nd         vd      有効径
物面           ∞         ∞
1*       -11.1356     0.4975     1.76802     49.24     2.436
2*         4.3635     0.2782     1.68086     20.03     2.161
3*        13.0403       D3                             2.143
4*         2.4354     1.1497     1.69350     53.21     1.500
5*       -10.2972     0.0965                           1.338
6(絞り)      ∞       0.1122                           (可変) 
7*         6.9467     0.6344     1.76802     49.24     1.209
8        -10.0264     0.3871     1.84666     23.78     1.142
9*         2.7369       D9                             1.053
10*     -1593.9529     0.4096     1.58913     61.14     1.938
11*         7.2355       D11                            1.949
12*        -7.0449     1.0575     1.92286     20.88     2.686
13*        -3.9192     0.8750                           2.866
14            ∞       0.3796     1.51633     64.14     2.965
15            ∞       0.4000                           2.977
像面           ∞
非球面データ
第1面
K=-43.263,A4=-1.24712e-02,A6=1.73364e-03,A8=-6.78483e-05
第2面
K=-13.143
第3面
K=11.728,A4=-8.61588e-03,A6=1.31833e-03,A8=3.44649e-05
第4面
K=-1.810,A4=1.47470e-02,A6=1.63827e-03,A8=1.52183e-04
第5面
K=10.732,A4=1.76981e-02,A6=-3.95829e-03,A8=3.18646e-04
第7面
K=-0.652,A4=6.62402e-03,A6=-8.64488e-03,A8=-8.05063e-04
第9面
K=3.404,A4=-4.48263e-03,A6=-5.81944e-03,A8=-5.86170e-03
第10面
K=0.000,A4=6.85162e-03,A6=5.94218e-04
第11面
K=1.002,A4=8.32696e-03,A6=6.31067e-04,A8=-4.05088e-05
第12面
K=-4.931
第13面
K=-3.651,A4=-2.91002e-03,A6=-8.23036e-05,A8=-3.97711e-07
各種データ
ズーム比       2.846
広角     中間      望遠
焦点距離       4.526     7.640    12.878
ＦＮＯ．       3.590     5.050     5.131
画角２ω      72.782    43.815    24.659
像高           2.900     2.900     2.900
BＦ１.525     1.525     1.525
レンズ全長     12.867    12.873    12.875 
物点距離        ∞        ∞        ∞
D3           4.309     2.213     0.196 
D9           1.296     1.055     4.311 
D11          1.114     3.457     2.220 
絞り径         0.900     0.900     1.250
入射瞳位置      3.292     2.510     1.389
射出瞳位置     -7.123   -23.689   -42.013
前側主点位置     5.450     7.835    10.458
後側主点位置    -4.122    -7.242   -12.481
レンズ   始面     焦点距離
L11      1       -4.026
L12      2        9.508
L21      4        2.949
L22      7        5.431
L23      8       -2.505
L3      10      -12.225
L4      12        8.235
ズームレンズ群データ
群   始面   群焦点距離   群構成長   前側主点位置  後側主点位置
G1     1     -6.977        0.776        0.202       -0.239
G2     4      3.819        2.380       -1.106       -1.918
G3    10    -12.225        0.410        0.257       -0.001
G4    12      8.235        2.312        1.066       -0.532
群倍率
広角      中間      望遠
G1       0.000     0.000     0.000
G2      -0.579    -0.848    -1.536
G3       1.265     1.456     1.355
G4       0.886     0.887     0.887
【００９５】
数値実施例３
面データ
単位  mm
面番           r          d          nd         vd      有効径
物面           ∞         ∞
1*        -5.6531     0.5000     1.58913     61.14     2.376
2          9.8000     0.2500     1.63494     23.22     2.159
3*        16.8078       D3                             2.137
4*         2.9908     0.9110     1.85135     40.10     1.500
5*       -31.7144     0.1000                           1.355
6(絞り)      ∞       0.1518                           (可変) 
7*         6.6515     0.7500     1.76802     49.24     1.268
8         -4.5000     0.4000     1.84666     23.78     1.185
9*         4.8113       D9                             1.058
10         44.8931     0.5000     1.81474     37.03     1.181
11*         3.8464       D11                            1.268
12        -32.1035     1.3000     1.82114     24.06     2.886
13*        -4.0000     0.4217                           3.000
14            ∞       0.3796     1.51633     64.14     2.961
15            ∞       0.2900                           2.957
像面           ∞
非球面データ
第1面
K=-1.000,A4=-3.19351e-03,A6=2.63420e-04,A8=1.16363e-05
第3面
K=-1.000,A4=-2.77149e-03,A6=2.14794e-04,A8=5.18982e-05
第4面
K=-1.000,A4=1.88539e-03,A6=3.55638e-04
第5面
K=-1.000,A4=5.68662e-03,A6=-7.24378e-04
第7面
K=0.000,A4=1.78188e-02,A6=-8.88828e-04
第9面
K=11.588,A4=2.35797e-02,A6=-1.00377e-04,A8=1.61425e-04
第11面
K=0.000,A4=-1.32598e-03,A6=2.94203e-04,A8=-3.40185e-04
第13面
K=-1.000,A4=5.47362e-03,A6=-6.78501e-04,A8=2.75097e-05
各種データ
ズーム比       2.821
広角     中間      望遠
焦点距離       4.570     7.640    12.890
ＦＮＯ．       3.137     4.383     5.181
画角２ω      72.832    41.710    24.978
像高           2.900     2.900     2.900
BＦ           0.962     0.962     0.962
レンズ全長     12.871    12.871    12.871 
物点距離        ∞        ∞        ∞
D3           4.231     2.167     0.172 
D9           0.758     0.721     1.542 
D11          2.057     4.157     5.332 
絞り径         1.100     1.100     1.300
入射瞳位置      3.165     2.343     1.167
射出瞳位置    -17.126    44.144    18.147
前側主点位置     6.580    11.335    23.725
後側主点位置    -4.280    -7.350   -12.600
レンズ   始面     焦点距離
L11      1       -6.013
L12      2       36.513
L21      4        3.249
L22      7        3.600
L23      8       -2.693
L3      10       -5.192
L4      12        5.451
ズームレンズ群データ
群   始面   群焦点距離   群構成長   前側主点位置  後側主点位置
G1     1     -7.196        0.750       0.116        -0.345
G2     4      3.400        2.313      -0.522        -1.599
G3    10     -5.192        0.500       0.303         0.026
G4    12      5.451        2.101       0.799        -0.573
群倍率
広角      中間      望遠
G1       0.000     0.000     0.000
G2      -0.433    -0.588    -0.897
G3       1.742     2.147     2.373
G4       0.842     0.842     0.842
【００９６】
数値実施例４
面データ
単位  mm
面番           r          d          nd         vd      有効径
物面           ∞         ∞
1*       -19.3192     0.4988     1.76802     49.24     2.583
2*         3.7522     0.4683     1.63387     23.38     2.307
3*        11.3663       D3                             2.287
4*         2.6413     0.8593     1.69350     53.21     1.473
5*        -9.2555     0.1569                           1.381
6(絞り)      ∞       0.1202                           (可変) 
7*         6.3775     0.6959     1.76802     49.24     1.175
8        -17.7460     0.4046     1.84666     23.78     1.035
9*         2.5760       D9                             0.900
10*     -2150.7307     0.4011     1.58913     61.14     1.778
11*         8.3413       D11                            1.857
12*        -7.5498     0.9821     1.82114     24.06     2.555
13*        -4.0253       D13                            2.724
14            ∞       0.3796     1.51633     64.14     2.944
15            ∞       0.4000                           2.966
像面           ∞
非球面データ
第1面
K=-55.536,A4=-9.05980e-03,A6=1.14637e-03,A8=-5.51750e-05
第2面
K=-5.943
第3面
K=3.375,A4=-8.51272e-03,A6=1.43185e-03,A8=-6.70214e-05
第4面
K=-2.992,A4=1.71186e-02,A6=-1.00737e-03,A8=4.64173e-04
第5面
K=-0.989,A4=8.39214e-03,A6=-8.19252e-04,A8=2.03175e-04
第7面
K=0.788,A4=5.33856e-03,A6=-1.80989e-03,A8=-4.20069e-04
第9面
K=1.499,A4=6.20768e-03,A6=-5.64490e-04,A8=-1.23795e-04
第10面
K=958794.047,A4=1.75804e-03,A6=1.99109e-03,A8=-4.76253e-04
第11面
K=-0.095,A4=3.52958e-03,A6=1.43329e-03,A8=-3.48716e-04
第12面
K=-0.216
第13面
K=-0.637,A4=4.61435e-04,A6=-1.26973e-04,A8=-1.09864e-06
各種データ
ズーム比       2.838
広角     中間      望遠
焦点距離       4.538     7.640    12.880
ＦＮＯ．       3.339     4.651     5.209
画角２ω      72.624    42.356    24.646
像高           2.900     2.900     2.900
BＦ           2.364     2.306     2.176
レンズ全長     13.369    13.374    13.368 
物点距離        ∞        ∞        ∞
D3           4.526     2.251     0.195 
D9           0.863     0.766     4.061 
D11          1.028     3.465     2.347 
D13          1.714     1.655     1.526 
絞り径         1.000     1.000     1.250
入射瞳位置      3.512     2.608     1.385
射出瞳位置     -5.255   -15.770   -27.703
前側主点位置     5.348     7.018     8.713
後側主点位置    -4.136    -7.241   -12.480
レンズ   始面     焦点距離
L11      1       -4.053
L12      2        8.631
L21      4        3.053
L22      7        6.186
L23      8       -2.633
L3      10      -14.103
L4      12        9.329
ズームレンズ群データ
群   始面   群焦点距離   群構成長   前側主点位置  後側主点位置
G1     1     -7.490       0.967        0.314        -0.247
G2     4      4.036       2.237       -1.225        -1.943
G3    10    -14.103       0.401        0.251        -0.001
G4    12      9.329       0.982        1.026         0.547
群倍率
広角      中間      望遠
G1       0.000     0.000     0.000
G2      -0.576    -0.854    -1.511
G3       1.306     1.472     1.379
G4       0.805     0.812     0.825
G5       1.000     1.000     1.000
【００９７】
次に、上記条件式（１）〜条件式（１０）における上記実施例１（数値実施例１）〜実施例４（数値実施例４）のとる値を示す。
【００９８】
各条件式における実施例のとる値
条件式(1)  条件式(2)  条件式(3)  条件式(4)  条件式(5)
実施例１  0.7066     23.3823     0.14       0.96       0.29 
実施例２  0.7015     20.0253     0.13       0.91      -0.08 
実施例３  0.7066     23.3823     0.12       0.94      -0.5
実施例４  0.7066     23.3823     0.15       0.98       0.26 
条件式(6)  条件式(7)  条件式(8)  条件式(8)  条件式(10)
実施例１  -0.53       0.53      -0.01       0.023      2.53 
実施例２  -0.42       0.50      -0.06       0.023      2.41 
実施例３  -0.16       0.44      -0.23       0.022      2.48 
実施例４  -0.47       0.53       0.01       0.023      2.58 
【００９９】
以上のような本発明による変倍光学系は、変倍光学系により形成された物体像をＣＣＤなどの撮像素子に結像させることによって撮影を行う撮影装置、例えばデジタルカメラやビデオカメラに用いることができる。以下にその具体例を示す。
【０１００】
図１４、図１５及び図１６は、本発明を用いたデジタルカメラの構成を示す概念図であって、図１４はデジタルカメラの外観を示す前方斜視図であり、図１５は同後方斜視図であり、図１６はデジタルカメラの構成を模式的に示した透視図である。
【０１０１】
デジタルカメラは、前面に、撮影用開口部１，ファインダー用開口部２，フラッシュ発光部３が設けられている。また、上部にシャッターボタン４が設けられている。また、背面に、液晶表示モニター５，情報入力部６が設けられている。また、デジタルカメラの内部には、変倍光学系７，処理手段８，記録手段９，ファインダー光学系１０を備えている。また、ファインダー用開口部２や、ファインダー光学系１０の射出側であってデジタルカメラの背面に設けられている開口部１１には、カバー部材１２が配置されている。また、撮影用開口部１にもカバー部材１３が配置されている。
【０１０２】
デジタルカメラの上部に配置されたシャッターボタン４を押圧すると、それに連動して変倍光学系７、例えば本発明の実施例１に記載されているような変倍光学系を通して撮影が行われる。物体像は、変倍光学系７、カバーガラスＣＧを介して固体撮像素子であるＣＣＤ７ａの結像面上に形成される。このＣＣＤ７ａの結像面上に結像された物体像の画像情報は、処理手段８を介して記録手段９に記録される。また、記録された画像情報は、処理手段８によって取り出され、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター５に表示することもできる。
【０１０３】
また、ファインダー光学系１０は、ファインダー用対物光学系１０ａと、正立プリズム１０ｂと、接眼光学系１０ｃとにより構成されている。ファインダー用開口部２から入射する被写体からの光は、ファインダー用対物光学径１０ａにより、像正立部材である正立プリズム１０ｂに導かれ、物体像を視野枠１０ｂ1内に正立正像として結像し、その後、その物体像が接眼光学系１０ｃにより観察者の眼Ｅに導かれる。
【０１０４】
このように構成されたデジタルカメラは、変倍光学系７が、高倍率比を有し小型であるので、良好な性能を確保するとともにデジタルカメラの小型化を実現することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
Ｇ１            第１レンズ群
Ｇ２            第２レンズ群
Ｇ３            第３レンズ群
Ｇ４            第４レンズ群
Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ３，Ｌ４        レンズ要素
Ｌｃ            光軸
Ｓ              開口絞り
ＣＧ            カバーガラス
ＩＭ            撮像面
Ｅ              観察者の眼球
１              撮影用開口部
２              ファインダー用開口部
３              フラッシュ発光部
４              シャッターボタン
５              液晶表示モニター
６              情報入力部
７              変倍光学系
７ａ            ＣＣＤ
８              処理手段
９              記録手段
１０            ファインダー光学系
１０ａ          ファインダー用対物光学系
１０ｂ          正立プリズム
１０ｂ1          視野枠
１０ｃ          接眼光学系
１１            開口部
１２，１３      カバー部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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