(57)【要約】    【課題】  バックフォーカスが比較的長く、全系が小型で画面中心から画面周辺に至るまで収差が良好に補正された光学系及びそれを有する撮像装置を得ること。    【解決手段】  物体側より像側へ順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力の第１レンズ、正の屈折力の第２レンズ、負の屈折力の第３レンズ、正の屈折力の第４レンズを有する光学系であって、該第３レンズの焦点距離ｆ３、全系の焦点距離ｆとを適切に設定すること。【選択図】図１
2008191231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力の第１レンズ、正の屈折力の第２レンズ、負の屈折力の第３レンズ、正の屈折力の第４レンズを有する光学系であって、
該第３レンズの焦点距離をｆ３、
全系の焦点距離をｆとするとき
０．８＜|ｆ３／ｆ|＜１．２
なる条件を満足することを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記第４レンズの焦点距離をｆ４とするとき
０．９＜ｆ４／ｆ＜１．７
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記第１レンズと第２レンズの間隔をＤ２とするとき
１．０＜Ｄ２／ｆ＜２．５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学系。
【請求項４】
前記第２レンズの焦点距離をｆ２とするとき
０．８＜ｆ２／ｆ＜１．２
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項５】
前記第１レンズの焦点距離をｆ１とするとき
１．４＜|ｆ１／ｆ|＜２．３
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項６】
前記第４レンズの焦点距離をｆ４とするとき
０．６５＜|ｆ３／ｆ４|＜０．９
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項７】
前記第１レンズの物体側と像側の面の曲率半径を各々Ｇ１Ｒ１、Ｇ１Ｒ２とするとき
０．４＜Ｇ１Ｒ２／Ｇ２Ｒ１＜１．２
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項の光学系。
【請求項８】
前記第１レンズの像側の面は、レンズ中心からレンズ周辺にいくに従って負の屈折力が弱くなる非球面形状であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項の光学系。
【請求項９】
前記第１レンズと第２レンズとの間に光軸上の光路を折り曲げる反射部材が配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項の光学系。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の光学系と、該光学系によって形成される像を受光する固体撮像素子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】
本発明は光学系及びそれを有する撮像装置に関し、特にレンズ全長が短く、コンパクトでありながらバックフォーカスが比較的長い、例えばビデオカメラやデジタルカメラ等に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像素子を用いた小型のビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置（光学機器）が種々と開発されている。このビデオカメラやデジタルカメラ等に搭載される光学系（レンズ系）として、物体側（被写体側）から像側へ順に負、正、負、正レンズの４枚構成の光学系が知られている（特許文献１〜６参照）。
【０００３】
特許文献１の光学系は物体側が凸面でメニスカス形状の負の屈折力の第１レンズと、両レンズ面が凸面の正の屈折力の第２レンズと、両レンズ面が凹面の第３レンズと、像側の面が非球面形状の正の屈折力の第４レンズの４枚のレンズより成っている。
【０００４】
特許文献２の光学系は物体側から像側に順に、像側が凹面で負の屈折力の第１レンズと、絞りと、物体側が凸面で正の屈折力の第２レンズと、物体側が凹面で負の屈折力の第３レンズとを備えている。さらに像側が、近軸領域(中心領域)において像側に凸で、かつ、レンズ周辺に行くほど正の屈折力が弱くなるような非球面形状の第４レンズより成っている。
【０００５】
特許文献３のレンズ系は被写体側より像側に順に、被写体側が凸面でメニスカス形状の負の屈折力の第１レンズと、物体側が凸面の正の屈折力の第２レンズと、物体側が凹面の負の屈折力の第３レンズと、像側が凸面の正の屈折力の第４レンズより成っている。
【０００６】
特許文献４の撮影レンズは物体側より像側に順に、像側が凹面の負の屈折力の第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力の第２レンズと、両レンズ面が凹面の負の屈折力の第３レンズと、像側が凸面の正の屈折力の第４レンズより成っている。
【０００７】
特許文献１〜４に開示されている光学系は、いずれも画角が６４度以下である。
【０００８】
特許文献５では画角７０度以上の内視鏡の広画角の対物レンズを開示している。
【０００９】
特許文献５では第１レンズと第２レンズとの間に光路折り曲げ用の反射部材を設けている。
【００１０】
特許文献６では第１レンズと第２レンズとの間に光路折り曲げ用の反射部材を設けた画角が６８度の比較的広画角な撮影レンズを開示している。
【特許文献１】特開２００３−１９５１６３号公報
【特許文献２】特開２００３−３０７６７１号公報
【特許文献３】特開２００４−５３８１３号公報
【特許文献４】特開２００４−２４０１２３号公報
【特許文献５】特開平１０−３０１０２３号公報
【特許文献６】特開２００３−１６１８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述した物体側から像側へ順に、負、正、負、正の第１〜第４レンズの４つのレンズより成る光学系は撮影画角の広画角化が容易である。しかしながら、全系の小型化を図りつつ、バックフォーカスが長く広画角（例えば画角７０度以上）で画面全体にわたり高い光学性能を得るには、４つのレンズ構成をバランス良く適切に設定することが重要になってくる。
【００１２】
例えば各レンズのレンズ形状や第３レンズのパワー（屈折力＝焦点距離の逆数）や第４レンズのパワー等を適切に設定しないと、全系が小型で画面全体にわたり高い光学性能を有した撮影光学系を得るのが難しくなってくる。
【００１３】
特許文献１の実施例では全系の焦点距離に比べて両レンズ面が凸面の第２レンズの厚みが大きく、レンズ系全体が大型化する傾向がある。
【００１４】
特許文献２の実施例１−１、１−２では全系の焦点距離に比べて、第１レンズと第２レンズの間隔が大きくレンズ全長が長くなり、さらに第１レンズの外径も大きくなるため、レンズ系全体の小型化が難しい。
【００１５】
また実施例２−１、２−２ではレンズ全長を短くする為に全系の焦点距離に比べ、第１レンズと第２レンズの間隔を近づけすぎている為、諸収差の補正が困難になり、諸収差を補正するために非球面を３面使用している。このため製造に対する敏感度が高くなっている。
【００１６】
特許文献３の実施例では諸収差を補正するために、非球面を５〜８面使用しており、製造に対する敏感度が高くなるため、製造が難しい。
【００１７】
特許文献４の実施例では最終レンズの両面を非球面形状にしている。このため製造に対する敏感度が高くなる場合がある。
【００１８】
特許文献５の光学系は、内視鏡用途であるため、歪曲が１０％以上であり、像面湾曲・非点収差も大きい。
【００１９】
特許文献６は、第２レンズの焦点距離が全系の焦点距離に比べて小さく、光学系全体が大型化しやすく、また非点収差が増大する傾向がある。
【００２０】
本発明はバックフォーカスが比較的長く、全系が小型で画面中心から画面周辺に至るまで収差が良好に補正された光学系及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の光学系は、物体側より像側へ順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力の第１レンズ、正の屈折力の第２レンズ、負の屈折力の第３レンズ、正の屈折力の第４レンズを有する光学系であって、
該第３レンズの焦点距離をｆ３、
全系の焦点距離をｆとするとき
０．８＜|ｆ３／ｆ|＜１．２
なる条件を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば４枚のレンズ構成で全系が小型で撮影画角が広画角で画面中心から画面周辺に至るまで収差が良好に補正された光学系及びそれを有する撮像装置を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【００２４】
本発明の光学系は、物体側より像側へ順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力の第１レンズＧ１、正の屈折力の第２レンズＧ２、開口絞り、負の屈折力の第３レンズＧ３、正の屈折力の第４レンズＧ４を有する光学系である。
【００２５】
そして第３レンズの焦点距離、更には第４レンズの焦点距離等を適切に設定している。
【実施例１】
【００２６】
図１は本発明の実施例１のレンズ断面図、図２は本発明の実施例１の縦収差図である。図３は、本発明の実施例２のレンズ断面図、図４は本発明の実施例２の縦収差図である。
図５は、本発明の実施例３のレンズ断面図、図６は本発明の実施例３の縦収差図である。
図７は、本発明の実施例４のレンズ断面図、図８は本発明の実施例４の縦収差図である。
図９は本発明の実施例５のレンズ断面図、図１０は本発明の実施例５の縦収差図である。
図１１は本発明の実施例１〜３の光学系を用いた撮像装置の説明図である。図１２は本発明の実施例４、５の光学系を用いた撮像装置の説明図である。
【００２７】
レンズ断面図において左方が物体側（被写体側）で、右方が像側である。
【００２８】
各レンズ断面図においてＧＢは光学系（レンズ系）である。本実施例の光学系ＧＢは物
体側から像側へ順に次の如く構成されている。物体側が凸面でメニスカス形状の負の屈折力の第１レンズＧ１、物体側が凸面の正の屈折力の第２レンズＧ２、開口絞りＳ、両レンズ面が凹面の負の屈折力の第３レンズＧ３、像側が凸面の正の屈折力の第４レンズＧ４より構成されている。
【００２９】
尚、本実施例の光学系は、光学系全系の焦点距離に大きく影響を与える程度の光学的パワー（屈折力）を持つレンズを４枚有する（４枚のみである）構成である。逆に言えば、第１レンズＧ１の物体側又は／及び第４レンズＧ４の像側に、光学的パワーのない又は光学的パワーの非常に小さな光学部材（焦点距離が、光学系全系の焦点距離の５０倍以上であるような光学部材）を有していても構わない。
【００３０】
ＳはＦナンバーを決定する絞り部材（開口絞り）であり、第２レンズＧ２と第３レンズＧ３の間に配置されている。
【００３１】
ＧＬは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。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影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する感光面が置かれる。
【００３２】
図７、図９においてＰは光路折り曲げ用の反射面ＭＲを含む反射部材である。
【００３３】
反射部材Ｐは、３角柱プリズムの光学ブロックより成り、第１レンズＧ１と第２レンズＧ２との間に配置され、光軸Ｌａ上の光路を９０度折り曲げている。本実施例においては３角柱プリズムとしたが、勿論ミラーであっても構わない。
【００３４】
Ｐａは反射部材Ｐの入射面、Ｐｂは反射部材の射出面であり、いずれも光軸Ｌａに対し、垂直となっている。反射面ＭＲの法線と光軸Ｌａとのなす角は４５度である。
【００３５】
尚、縦収差図においてＦｎｏはＦナンバー、ｙは像高、ｄはｄ線、ｇはｇ線、ＣはＣ線、ＦはＦ線の収差を示す。Ｍはメリディオナル断面、Ｓはサジタル断面の収差である。またＳ．Ａ．は球面収差、ＡＳは非点収差、ＤＩＳＴは歪曲収差である。
【００３６】
各実施例において、開口絞りＳを第２レンズＧ２の像側に配置している。これにより、例えば第２レンズＧ２の物体側に配置した場合よりも、絞りユニットなどのメカ部材を入れるスペースを少なくすることができ、光軸方向の薄型化を図っている。また、その際に諸収差の補正および、レンズ系全体の小型化、撮像素子への軸外光束の入射角を低減させるために第３レンズＧ３の屈折力を次の如く設定している。
【００３７】
第３レンズＧ３の焦点距離をｆ３とする。
【００３８】
全系の焦点距離をｆとする。このとき
０．８＜|ｆ３／ｆ|＜１．２      ‥‥‥（１）
なる条件を満足している。
【００３９】
条件式（１）の下限値を下回ると第３レンズＧ３の負のパワーが強まる。このため、レンズ系全体のバックフォーカスが伸びすぎて、撮影時のレンズ全長が伸び、レンズ系全体の小型化が難しくなる。また、更に歪曲収差の補正が困難になる。条件式（１）の上限値を上回ると第３レンズＧ３の負のパワーが弱くなりすぎるため、主に球面収差・コマ収差・像面湾曲・非点収差等の補正が困難になる。
【００４０】
さらに、バックフォーカスが短くなるため、撮像素子への軸外光束の入射角が大きくなり、色シェーディングが多く発生してくるという問題が生じる。
【００４１】
尚、更に望ましくは上述の条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４２】
０．８２＜|ｆ３／ｆ|＜１．１８      ‥‥‥（１ａ）
以上のように各実施例によれば、第３レンズＧ３のパワーを適切にすることにより４枚のレンズ構成で簡易に組立でき、沈胴長が短く、画面中心から画面周辺まで収差が良好に補正された小型で広画角の光学系を得ることができる。
【００４３】
さらに開口効率が高く、画面周辺の光量を十分に確保することができるため、画角７０°を超える広画角で明るい光学系が得られる。
【００４４】
ここで、条件式（１）の下限の０．８のみを条件式（１ａ）の下限の０．８２に入れ換えたり、条件式（１）の上限の１．２のみを条件式（１ａ）の下限の１．１８に入れ換えたりしても良い。つまり、０．８＜|ｆ３／ｆ|＜１．１８や、０．８２＜|ｆ３／ｆ|＜１．２と言う条件式も本実施例の応用範囲内である。
【００４５】
以上のような構成によって、本願発明の課題を解決することができるが、更に次の条件式（２）〜（７）のうち１以上を満足すると更に好ましい効果が得られる。但し、条件式（２）〜（７）は前述の課題を解決するという意味においては必須の構成ではない。
【００４６】
第１レンズＧ１、第２レンズＧ２、第４レンズＧ４の焦点距離を順にｆ１、ｆ２、ｆ４とする。
【００４７】
但し、第４レンズＧ４が第３レンズＧ３と接合されているときは空気中に配置したときの焦点距離である。
【００４８】
第１レンズＧ１と第２レンズＧ２の間隔をＤ２とする。
【００４９】
但し第１レンズＧ１と第２レンズＧ２との間に、図７や図９に示すような屈折力のない反射部材（プリズムＰ）があるときは該反射部材の長さは空気に換算した空気換算長である。即ち、反射部材Ｐの光軸方向の長さをＬ、反射部材Ｐの材料の屈折率をＮとするとき、反射部材Ｐの空気換算長Ｌｃは
Ｌｃ＝Ｌ／Ｎ
である。
【００５０】
第１レンズＧ１の物体側と像側の面の曲率半径を各々Ｇ１Ｒ１、Ｇ１Ｒ２とする。このとき
０．９＜ｆ４／ｆ＜１．７            ‥‥‥（２）
１．０＜Ｄ２／ｆ＜２．５            ‥‥‥（３）
０．８＜ｆ２／ｆ＜１．２            ‥‥‥（４）
１．４＜|ｆ１／ｆ|＜２．３            ‥‥‥（５）
０．６５＜|ｆ３／ｆ４|＜０．９        ‥‥‥（６）
０．４＜Ｇ１Ｒ２／Ｇ２Ｒ１＜１．２    ‥‥‥（７）
なる条件のうち１以上を満足することがより好ましい。
【００５１】
次に上記の各条件式（２）〜（７）の技術的意味について説明する。
【００５２】
条件式（２）は、第４レンズＧ４の製造・組立の敏感度の低減および、歪曲収差・倍率色収差等の諸収差の補正、そして撮像素子への軸外光束の入射角を低減するためのものである。
【００５３】
条件式（２）の下限値を上回ると、第４レンズＧ４の正のパワーが弱まり、偏芯方向や傾き方向の精度に対する光学性能の劣化の敏感度が低くなり、製造および組立てが容易になる。条件式（２）の上限値を下回ると第４レンズＧ４の正のパワーが強まり、歪曲収差・倍率色収差等の低減（補正）を行い易くなる。また、撮像素子への軸外光束の入射角の低減が容易になり、色シェーディングの発生量を少なくすることができる。
【００５４】
条件式（３）は第１レンズＧ１と第２レンズＧ２の平行・傾き偏芯に対する敏感度の低減、およびレンズ系全体の小型化を図るためのものである。
【００５５】
条件式（３）の下限値を上回ると、第１レンズＧ１と第２レンズＧ２のレンズ間隔が広がり、主に像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差などの補正が容易になる。このため、広角化した際に画面周辺に至るまで良好な性能を保ちやすくなる。また、偏芯方向や傾き方向の精度に対する光学性能の劣化の敏感度を低くすることができるため、製造・組立てが容易になる。
【００５６】
条件式（３）の上限値を下回ると、全系の焦点距離に対して第１レンズＧ１と第２レンズＧ２間が短くなり、全系を小型化しやすくなる。また、第１レンズＧ１を沈胴する場合、沈胴する際のストローク長が短くなるため、沈胴した際の平行・傾きのずれ量を小さくすることができるので、光学性能を良好に保ちやすくなる。
【００５７】
条件式（４）の下限値を上回ると第２レンズＧ２のパワーを抑えることができ、主に非点収差の補正を行い易くなる。また第２レンズＧ２の敏感度を低くすることができるため、製造および組立が容易になる。
【００５８】
条件式（４）の上限値を下回ると、第２レンズＧ２のパワーを強くすることができ、レンズの厚みを抑えることができるため、全系の小型化が容易になる。
【００５９】
条件式（５）は主に第４レンズＧ４から射出する光束の射出角および、第１レンズＧ１の平行・傾きに関する敏感度を低減するためのものである。
【００６０】
条件式（５）の下限値を上回ると、全系の焦点距離に比べて第１レンズＧ１のパワーを抑えることができ、主に第１レンズＧ１の平行・傾きに対する光学性能の劣化の敏感度が低くなり、組立が容易になる。
【００６１】
また、第１レンズＧ１の有効径に対して第１レンズＧ１の像側の面の曲率が小さくなり過ぎないため、製造する際の開角を小さくすることができ、製造が容易になる。
【００６２】
また、負の歪曲収差を小さく抑えることができ、この補正が容易になる。
【００６３】
条件式（５）の上限値を下回ると、全系の焦点距離に比べて第１レンズＧ１のパワーをある程度強くなり、バックフォーカスが長くなり、撮像素子への軸外光束の入射角が小さくなるため、色むらや輝度シェーディングを小さくすることができる。
【００６４】
条件式（６）は第３レンズＧ３と第４レンズＧ４の相対敏感度および、第３レンズＧ３と第４レンズＧ４レンズで倍率色収差を打ち消しあうためのものである。
【００６５】
第３レンズＧ３と第４レンズＧ４の焦点距離の比を条件式（６）の範囲内にすることで倍率色収差を効果的に打ち消しあうことができる。条件式（６）の下限値を上回ると第３レンズＧ３の平行・傾きに対する敏感度が低くなる。又、上限値を下回ると第４レンズＧ４の敏感度が低くなり、いずれも製造・組立が容易になる。
【００６６】
条件式（７）の下限値を上回ると第１レンズＧ１のパワーが弱まり、平行・傾きに対する敏感度が低くなり、製造および組立てが容易になる。さらに第１レンズＧ１を沈胴とした場合、平行・傾きのずれによる画面周辺の光学性能の劣化を小さくすることができる。また像面湾曲、非点収差も小さく抑えることができる。
【００６７】
また、第１レンズＧ１の像側の面の曲率半径が小さくなり過ぎるのを回避することができ、製造を容易にすることができる。
【００６８】
さらに第１レンズＧ１またはレンズ全体でフォーカスをする際に、至近物体にフォーカスしたときの光学性能の劣化を抑えることができる。
【００６９】
条件式（７）の上限値を下回るとレンズ全長と前玉有効径を小さくすることができ、レンズ径を小さくすることができる。また、画面周辺の光量が少なくなり過ぎるのを避けることができる。
【００７０】
尚、更に望ましくは上述の条件式（２）〜（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００７１】
０．９５＜ｆ４／ｆ＜１．６５        ‥‥‥（２ａ）
１．１＜Ｄ２／ｆ＜２．３            ‥‥‥（３ａ）
０．９０＜ｆ２／ｆ＜１．１７        ‥‥‥（４ａ）
１．４３＜|ｆ１／ｆ|＜２．２０        ‥‥‥（５ａ）
０．７０＜|ｆ３／ｆ４|＜０．８６      ‥‥‥（６ａ）
０．５０＜Ｇ１Ｒ２／Ｇ２Ｒ１＜１．１８‥‥‥（７ａ）
これらの条件式（２ａ）〜（７ａ）の上限値を、条件式（２）〜（７）の上限値としても良く、また条件式（２ａ）〜（７ａ）の下限値を、条件式（２）〜（７）の下限値としても良い。
【００７２】
第１レンズＧ１の像側の面は、レンズ中心からレンズ周辺にいくに従って負の屈折力が弱くなる非球面形状とするのが良い。
【００７３】
これによれば、第２レンズＧ２に入射する光線の角度を緩和し、コマ収差：歪曲などの諸収差を良好に補正することができる。又、第１レンズＧ１より像側に配置されたレンズの有効径を小さくすることができる。更に第１レンズＧ１の像側の面の曲率半径が小さくなり、開角が緩和され、製造が容易となる。又、第１レンズＧ１と第２レンズＧ２の平行偏芯や傾き偏芯に対する光学性能の劣化を少なくすることができる。
【００７４】
次に各実施例の具体的なレンズ構成について説明する。
【００７５】
図１の数値実施例１の光学系ＧＢは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の第１レンズのＧ１、物体側に凸面を向けた正の第２レンズＧ２、開口絞りＳ、両レンズ面が凹形状の負の第３レンズＧ３、両レンズ面が凸形状の第４レンズＧ４で構成されている。
【００７６】
第１レンズＧ１の像側の面と第４レンズＧ４の物体側と像側の面を非球面形状にすることにより、主に歪曲収差を良好に補正すると共に、軸外光束の撮像素子への入射角の低減を行っている。
【００７７】
また、第３レンズＧ３と第４レンズＧ４をマージナルコンタクトとすることにより、鏡筒の簡略化、および第３レンズＧ３と第４レンズＧ４間の間隔ずれ・傾き偏芯による光学性能の劣化を防止して、組立やすくしている。
【００７８】
図３、図５の数値実施例２、３の光学系ＧＢは次のとおりである。
【００７９】
物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の第１レンズＧ１、物体側に凸面を向けた正の第２レンズＧ２、開口絞りＳ、両レンズ面が凹形状の第３レンズＧ３と、両レンズ面が凸形状の第４レンズＧ４の接合レンズで構成されている。
【００８０】
第１レンズＧ１の像側の面と第４レンズＧ４の像側の面を非球面形状にすることにより、主に歪曲収差を良好に補正すると共に、軸外光束の撮像素子への入射角の低減を行っている。
【００８１】
また、第３レンズＧ３と第４レンズＧ４を接合レンズとすることにより、色収差の補正および、鏡筒の簡略化を図っている。更に第３レンズＧ３と第４レンズＧ４間の間隔ずれ・傾き偏芯による光学性能の劣化を防止して組立やすくしている。
【００８２】
図７、図９の数値実施例４、５の光学系ＧＢは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の第１レンズＧ１、光路を屈曲させる反射面を持つ反射部材（プリズム）Ｐを有している。
【００８３】
更に物体側に凸面を向けた正の第２レンズＧ２、開口絞りＳ、両レンズ面が凹形状の第３レンズＧ３と両レンズ面が凸形状の第４レンズＧ４の接合レンズで構成されている。
【００８４】
反射部材Ｐによって光軸上の光路を折り曲げることにより、カメラの厚み方向の薄型化を図っている。第１レンズＧ１の像側の面と第４レンズＧ４の像側の面を非球面形状にすることにより、主に歪曲収差を良好に補正すると共に、軸外光束の撮像素子への入射角の低減を行っている。
【００８５】
また、第３レンズＧ３と第４レンズＧ４を接合レンズとすることにより、色収差の補正および、鏡筒の簡略化を図っている。
【００８６】
更に第３レンズＧ３と第４レンズＧ４間の間隔ずれ・傾き偏芯による光学性能の劣化を防止して、組立やすくしている。
【００８７】
尚、いずれの実施例も第１レンズＧ１または全体を移動してフォーカスを行っている。
【００８８】
上述のように、各実施例によればレンズ面の曲率やパワー（屈折力）を適切に設定することにより、負、正、負、正レンズの４枚構成で、小型で収差の小さい光学系を得ることができる。
【００８９】
また、各実施例によれば、簡易に組立が可能で、かつ沈胴長が短く、また前玉レンズが小さく、さらに画面周辺まで収差が良好に補正された小型の光学系を得ることができる。更に、光学系の開口効率が上がり、レンズ系の周辺光量を十分に多く確保できるため、比較的広画角（例えば画角７０度）な明るい光学系を得ることができる。
【００９０】
さらに実施例４、５では第１レンズＧ１と第２レンズＧ２の間に反射面を持ったプリズム部材より成る反射部材を配置して、光路を屈曲させている。これによれば、カメラの厚み方向（前後方向）のさらなる薄型化を図ることができる。
【００９１】
尚、実施例１〜３おいても実施例４、５と同様に第１レンズＧ１と第２レンズＧ２との間に光路折り曲げ用の反射部材を配置しても良い。
【００９２】
次に本発明の実施例１〜３の光学系を撮影光学系として用いたデジタルカメラ（光学機器）の実施例を図１１を用いて説明する。
【００９３】
図１１において、２０はカメラ本体、２１は本発明の実施例１〜３の光学系によって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光学変換素子）である。２３は固体撮像素子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メモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダーである。
【００９４】
図１２は本発明の実施例４、５の光学系を撮像光学系として用いたデジタルカメラの要部概略図である。
【００９５】
図１２において、１０はデジタルカメラ本体、１１は本発明に係る光学系である。１２はカメラ本体に内蔵されたストロボ、１３は外部式ファインダー、１４はシャッターボタンである。１５は本発明の実施例４、５に係る光学系のカメラボディー内での概略な光学系配置関係を示す。
【００９６】
このように本発明の実施例４、５の光学系をデジタルカメラ等に適用することにより、特にカメラボディー形態を薄型化がなされるような、小型で高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
【００９７】
またこの例では、光学系を横位置撮影時に反射部材で偏向された光軸が上下（垂直）方向になるように配置を行っているが、前記偏向された光軸が左右（水平）方向になるように配置しても良い。
【００９８】
このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラの撮影光学系に使用すれば、小型で高性能な撮像装置が実現できる。
【００９９】
次に本発明の実施例１〜５に対応する数値実施例１〜５を示す。各数値実施例においてｆは全系の焦点距離、ｆｎｏはＦナンバー、ｓｉ(ｉ=1〜10)は物体側から数えた第ｉ番目の面、Ｒは曲率半径、Ｄは空気間隔、Ｎｄは各レンズのｄ線における材料の屈折率、νdは各レンズの材料のアッベ数である。
【０１００】
非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直な方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、ｋをコーニック係数（円錐定数）、非球面係数をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとしたとき次の式で表される。またＥ−ｘは１０−ｘを示す。
【０１０１】
【数１】
2008191231.tif 000003
【０１０２】
また、前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。
【０１０３】
【表１】
2008191231.tif 000004
【０１０４】
【表２】
2008191231.tif 000005
【０１０５】
【表３】
2008191231.tif 000006
【０１０６】
【表４】
2008191231.tif 000007
【０１０７】
【表５】
2008191231.tif 000008
【０１０８】
【表６】
2008191231.tif 000009
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の光学系の実施例１のレンズ断面図
【図２】本発明の実施例１に対応する数値実施例１の縦収差図
【図３】本発明の光学系の実施例２のレンズ断面図
【図４】本発明の実施例２に対応する数値実施例２の縦収差図
【図５】本発明の光学系の実施例３のレンズ断面図
【図６】本発明の実施例３に対応する数値実施例３の縦収差図
【図７】本発明の光学系の実施例４のレンズ断面図
【図８】本発明の実施例４に対応する数値実施例４の縦収差図
【図９】本発明の光学系の実施例５のレンズ断面図
【図１０】本発明の実施例５に対応する数値実施例５の縦収差図
【図１１】本発明の光学機器（撮像装置）の要部概略図
【図１２】本発明の光学機器（撮像装置）の要部概略図
【符号の説明】
【０１１０】
ＧＢ  光学系
Ｇ１  第１レンズ
Ｇ２  第２レンズ
Ｇ３  第３レンズ
Ｇ４  第４レンズ
Ｓ  絞り
ＧＬ  光学ブロック
ＩＰ  像面
Ｓ．Ａ．  球面収差
ＡＳ  非点収差
ＤＩＳＴ  歪曲収差
ｄ  ｄ線
ｇ  ｇ線
Ｍ  メリディオナル像面
Ｓ  サジタル像面
Y  撮像面の半対角長（像高）
Ｆｎｏ  Ｆナンバー
【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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