(57)【要約】【課題】電子撮像素子を用いた装置に内蔵される光路折り曲げ光学系において、奥行き方向を十分に薄型化にして、小型化できる光路折り曲げ光学系を提供する。【解決手段】少なくとも、物体側から順に配置された、第１レンズ群Ｇ１と、負の第２レンズ群Ｇ２と、第２レンズ群Ｇ２よりも像側に配置された、少なくとも１つの正のレンズ群Ｇ３を有し、広角端から望遠端へと変倍する際に、正のレンズ群Ｇ３が光軸に沿って移動する。第１レンズ群Ｇ１は、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子を含み、負パワーを有する。光路折り曲げ素子は、光路を折り曲げるための少なくとも１面の反射面Ｐ２と、入射面Ｐ１と、射出面Ｐ３とを含むプリズムＰで構成され、プリズムＰの入射面Ｐ１は、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面で構成されている。【選択図】  図３
2004348082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、物体側から順に配置された、第１レンズ群と、負パワーの第２レンズ群と、前記第２レンズ群よりも像側に配置された、少なくとも１つの正パワーのレンズ群を有し、
広角端から望遠端へと変倍する際に、前記正パワーのレンズ群が光軸に沿って移動し、
前記第１レンズ群が、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子を含むことを特徴とする光路折り曲げ光学系。
【請求項２】
前記第１レンズ群が負パワーを有することを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【請求項３】
前記光路折り曲げ素子が、光路を折り曲げるための少なくとも１面の反射面と、入射面と、射出面とを含むプリズムで構成され、
前記プリズムの入射面、射出面の少なくとも一方が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の光路折り曲げ光学系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学系の光軸を折り曲げたズーム光学系に関し、特に、ズーム光学系を搭載するデジタルカメラ、携帯端末、携帯電話等の奥行き方向の薄型化を実現するために光路折り曲げ素子を用いた光路折り曲げズーム光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ等の電子撮像素子を用いた小型カメラ、携帯端末、携帯電話等への内蔵用の結像光学系では、小型化、特に、薄型化への要求が強い。
この種の光学系に関する従来技術としては、例えば、次の特許文献１に、光路を折り曲げた４群ズーム光学系が開示されている。ここでは、第３群中に、平凸レンズと直角プリズムとを接合したものを配置している。
また、例えば次の特許文献２に、光路折り曲げプリズムに光学的パワーを与えたものが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２０１９１号
【特許文献２】
特開平９−２１１２８７号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載の光学系は、光学系の奥行き方向の薄型化が十分ではない。
また、特許文献２に記載の光学系は、光学系の構成に関する具体的な数値データの開示がなく薄型化するための条件について十分に述べられていない。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、電子撮像素子を用いた装置に内蔵される光路折り曲げ光学系において、奥行き方向を十分に薄型化して、小型化できる光路折り曲げ光学系を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による光路折り曲げ光学系は、少なくとも、物体側から順に配置された、第１レンズ群と、負パワーの第２レンズ群と、前記第２レンズ群よりも像側に配置された、少なくとも１つの正パワーのレンズ群を有し、広角端から望遠端へと変倍する際に、前記正パワーのレンズ群が光軸に沿って移動し、前記第１レンズ群が、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子を含むことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の光路折り曲げ光学系においては、前記第１レンズ群が負パワーを有することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の光路折り曲げ光学系においては、前記光路折り曲げ素子が、光路を折り曲げるための少なくとも１面の反射面と、入射面と、射出面とを含むプリズムで構成され、前記プリズムの入射面、射出面の少なくとも一方が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面で構成されていることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明では、光学系を、光路折り曲げ素子を含む第１レンズ群と、負パワーの第２レンズ群と、第２レンズ群の像側に少なくとも１つの正パワーのレンズ群を含む構成とし、かつ、この正パワーのレンズ群を含んで変倍する構成としている。
従来の光学系のように、撮像光学系の物体側から撮像面までの光路を、直線状に構成したとする。すると、撮像装置の厚さが、撮像光学系の全長より厚くなってしまう（図１（ａ）参照）。
これに対し、本発明の光学系のように、光路折り曲げ素子を用いれば、撮像光学系の光路を折り曲げることができる。よって、撮像装置の厚さを薄くすることができる（図１（ｂ），（ｃ）参照）。
また、光路折り曲げ素子を、第１レンズ群に含ませる構成とする。このようにすれば、光路の折り曲げを極力物体側で行うことができるので、光学系の奥行き寸法をより小型化できる。その結果、撮像装置の厚さをより薄くすることができる。
【００１０】
また、本発明の光学系ように、負パワーの第２レンズ群の像側に配置された正パワーのレンズ群が、変倍時に移動するように構成する。なお、負パワーの第２レンズ群の像側に配置された正パワーのレンズ群を、以下、単にレンズ群Ｘとする。このすれば、広角端から望遠端に変倍する際に、負パワーの第２レンズ群とレンズ群Ｘとの間隔を狭めながら、レンズ群Ｘが物体側へ移動することで、光学系を長焦点距離化できる。
また、第２レンズ群が負のパワーで、レンズ群Ｘが正パワーなので、レトロフォーカスタイプの光学系を構成することができる。その結果、焦点距離が最も短い広角端においても、バックフォーカスを十分長くできる。よって、ローパスフィルタ類のためのスペースが確保し易くなる。また、像側テレセントリック性の確保も容易になる。なお、レトロフォーカスタイプに構成すると、広画角化・高倍率化することができるが、広角端での負の歪曲収差が大きくなる。しかしながら、電子的に像歪を補正する構成では、より広画角化・高倍率化し易くなる。
【００１１】
また、本発明の光学系においては、光路折り曲げ素子を、光路を折り曲げるための少なくとも１面の反射面と、入射面と、射出面とを含むプリズムで構成する。そして、プリズムの入射面、射出面の少なくとも一方が、光軸に回転対称な曲面に形成されているのが好ましい。
光路を折り曲げるための反射面を、プリズムの反射面で構成するこのようにすれば、屈折率が１より大きな媒質中を光が通過するので、同じ光路長でも空気換算長が長くなる。その結果、例えば図１（ｂ）に示す光学系の奥行き方法の寸法Ｄ２と物体側面の有効径Ｄ３に比べて、図１（ｃ）に示す光学系のほうが奥行き方法の寸法Ｄ２’と物体側面の有効径Ｄ３’をより小さくすることができる。
この場合、光路折り曲げプリズムの入射面、射出面の少なくとも一方を、パワーを有するように構成する。このようにすれば、光学系の性能を向上させることや、レンズ枚数を削減することができるので、小型化の効果が大きくなる。
また、この場合、パワーを有する光路折り曲げプリズムのみで第１レンズ群を構成する。このようにすれば、光学系を構成する光学部材の数を、より簡素化でき小型化の効果が大きくなる。
【００１２】
また、本発明の光学系においては、上述のように、前記第１レンズ群が負パワーを有するのが好ましい。
第１レンズ群を負パワーとすれば、入射瞳位置が物体側になる。よって、光学系の有効径を小さくでき、光路折り曲げ素子の大きさや第２レンズ群以降のレンズ群の有効径を小さくすることができる。その結果、撮像装置を薄型化できることになる。また、第１レンズ群を負パワーとすれば、負正のレトロフォーカス光学系の負パワーを、第１レンズ群と第２レンズ群とで分担できる。このため、収差補正能力が増し、より小型化できる。また、広角端から望遠端に変倍する際に第１レンズ群の位置を固定することができる。
【００１３】
また、本発明の光学系においては、光路折り曲げ素子を、光路を折り曲げるための少なくとも１面の反射面と、入射面と、射出面とを含むプリズムで構成する。そして、前記プリズムの入射面、射出面の少なくとも一方を、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面で構成するのが好ましい。
光路折り曲げ素子が負パワーを有するようにすれば、光路折り曲げ素子よりも像側のレンズ群の有効径をより小さくすることができる。その結果、撮像装置をより薄型化することができる。また、第１レンズ群の負パワーを、光路折り曲げ素子が分担することになる。そのため、第１レンズ群の収差補正能力が増し、第１レンズ群のレンズ枚数を削減でき、光学系をより小型化できる。また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群の位置を固定化できる。また、光路折り曲げ素子をプリズム部材で構成すれば、小型化の効果が大きくなる。
【００１４】
また、本発明の光学系においては、第２レンズ群よりも像側に、少なくとも２つの正パワーのレンズ群を有するのが好ましい。すなわち、レンズ群Ｘの他に、更に正パワーのレンズ群を有するのが良い。
ＣＣＤ等の撮像素子を用いる光学系の場合、軸外光がＣＣＤに斜めに入射すると光量不足を招く。この光量不足を解消するには、光学系の射出瞳を像面から離す（理想的にはＣＣＤ側テレセントリックにする）必要がある。そこで、本発明の光学系のように、第２レンズ群よりも像側に、少なくとも２つの正パワーのレンズ群を有して構成すれば、像側テレセントリック性の確保がより容易になる。
また、第２レンズ群を負パワー、第３レンズ群を正パワー、第４レンズ群を正パワーとする。このようにすれば、広角端から望遠端に変倍する際に、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔を狭め、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔を一旦は広げた後に狭めるようにし、かつ、第３レンズ群が物体側へ移動することで、より高倍率を確保できる。
【００１５】
また、２つの正パワーのレンズ群のうち、一方の正パワーのレンズ群が光軸方向に移動する。このようにすると、変倍に伴う像面位置の変化の補正や、フォーカシングを効果的に行うことができる。この光軸方向への移動は、正パワーの第４レンズ群で行うとより効果的である。
このとき、変倍や合焦時に可動なレンズ群のうち、少なくとも１つのレンズ群を１枚の単レンズで構成する。このようにすると、レンズ重量が減り、レンズ駆動機構の負担が減るので好ましい。また、第２レンズ群よりも像側には、少なくとも２つの正パワーのレンズ群がある。そこで、変倍や合焦の際、このうち１つの正パワーのレンズ群を固定にする。このようにすれば、メカ機構が簡単になるので好ましい。
【００１６】
また、本発明の光学系においては、光路折り曲げ素子よりも像側に配置されたレンズ群を、光軸方向に移動することで、変倍、あるいは合焦を行うのが好ましい。なお、変倍、あるいは合焦は、光路折り曲げ素子よりも像側に配置されたレンズ群中の一部のレンズで行っても良い。
例えば、光路折り曲げ素子よりも物体側のレンズを含んで、変倍あるいは合焦を行うとする。この場合、光路を折り曲げる前の物体側に、レンズの可動範囲を確保する必要がある。そうすると、撮像装置の厚さが増える。また、光路折り曲げ素子よりも物体側のレンズ群と像側のレンズ群の両方で、変倍あるいは合焦を行うとする。この場合、レンズ群移動のためのメカ機構が複雑になり、撮像装置が大型化してしまう。しかるに、本発明のように、光路折り曲げ素子よりも像側に配置されたレンズ群を、光軸方向に移動することで、変倍、あるいは合焦を行うようにすれば、光学系をより簡素かつ小型化することができる。なお、光路折り曲げ素子よりも像側に配置されたレンズ群中の一部のレンズを移動させても、同様の効果を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の光学系においては、広角端から望遠端へと変倍する際に、前記第１レンズ群が固定されるようにするのが好ましい。
広角端から望遠端に変倍する際に、光路折り曲げ素子を固定したまま第１レンズ群中の他のレンズを光軸方向に移動させたとする。この構成の場合、光路折り曲げ素子よりも物体側のレンズ群を光軸方向に移動させると、撮像装置の厚さが厚くなってしまう。また、光路折り曲げ素子よりも物体側のレンズ群と像側のレンズ群の両方で、変倍あるいは合焦を行うと、レンズ群移動のためのメカ機構が複雑になり撮像装置が大型化してしまう。また、広角端から望遠端に変倍する際に、光路折り曲げ素子よりも像側にある第１レンズ群中のレンズのみを光軸方向に移動させたとする。この場合、レンズ移動機構が必要となる。そのため、光学系が大型化する割には、倍率の確保の効果が小さくなってしまう。
【００１８】
また、第１レンズ群の有効径は大きいので、重量も重くなる。そのため、光路折り曲げ素子を含む第１レンズ群全体を、変倍の際に光軸方向に移動させるのは、メカ機構上の負担になる。これは、光路折り曲げ素子が光路折り曲げプリズムの場合、特に問題となる。また、図１（ｃ）に示す構成において、光路折り曲げ素子を含む第１レンズ群全体を、上下方向か左右方向に移動する必要がある。そのため、このような移動は、メカ機構やカメラの外装を複雑にするので好ましくない。
これに対し、第１レンズ群を固定にすれば、沈胴式のようなメカ機構なしで撮像装置を薄型化できる。また、メカ機構が単純となり、撮像装置の耐久性も増す。また、防水構造にするのも容易となる。
よって、本発明の光学系においては、光路折り曲げ素子を含む第１レンズ群を固定したまま、変倍や合焦を行うようにするのが好ましい。
【００１９】
また、光学系は、できるだけ物体側に負パワーを持つレンズ群（あるいはレンズ）を配置したほうが好ましい。このようにすると、光学系の有効径を小さくでき、光学系を小型化できる。このため、本発明の光学系においては、光路折り曲げプリズムの入射面を、物体側に凹面を向けた負パワーにするのが好ましい。また、このとき、光路折り曲げプリズムの射出面が像側に凸面を向けた正パワーの面で構成するのがより好ましい。
最も物体側のレンズ群や最も像側のレンズ群では、この位置における軸外光線の光線高が高い。そこで、このように構成すれば、倍率の色収差や軸外収差を効果的に補正できる。像側テレセントリックにする場合、最も像側のレンズ群を通る光束の位置は、変倍で大きく変化しない。これに対して、最も物体側のレンズ群を通る光束の位置は、変倍で大きく変化する。そのため、最も物体側のレンズ群で発生する倍率の色収差は、変倍で大きく変化する。よって、最も物体側の第１レンズ群を、正パワーと負パワーのレンズを含むように構成する。このようにすれば、軸外収差や色収差、変倍に伴う色収差の変動を、抑制することができる。その結果、光学系全系の軸外収差、色収差や変倍に伴う色収差の変動を抑制することができる。この場合、第１レンズ群に含まれる光路折り曲げプリズムの入射面を、物体側に凹面を向けた負パワーの面で構成する。さらに、光路折り曲げプリズムの射出面を、像側に凸面を向けた正パワーの面で構成する。このようにすれば、レンズ枚数を増加することなく、効果的に倍率の色収差や軸外収差を補正できる。また、物体側からのパワーが負正の順となるので、第２レンズ群以降のレンズの有効径を小さくすることができる。また、主点位置が第２レンズ群側にシフトする。その結果、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が短縮でき、レンズ全長の短縮につながる。
【００２０】
また、本発明の光学系においては、前記第１レンズ群が、少なくとも１面の非球面を含むのが好ましい。
最も物体側の第１レンズで群は。光線高が高い。そこで、第１レンズ群に、少なくとも１面の非球面を含むようにする。このようにすることで、歪曲収差や非点収差、コマ収差等の軸外収差を、効果的に補正することができる。このとき、第１レンズ群の最も物体側の面を非球面で構成すると、より効果的に収差補正ができる。
また、光学系をより広画角化・高倍率化し、又は小型化するために、光学系をでは像歪を補正しないで、電子的に像歪補正を行うことがある。この場合には、第１レンズ群に非球面を有する構成とすれば、電子的に補正可能な範囲の像歪を効果的に発生させることができる。
【００２１】
また、本発明の光学系においては、前記光路折り曲げプリズムの入射面、射出面の少なくとも一方が、非球面に構成されているのが好ましい。
上述のように、光路折り曲げプリズムは、変倍や合焦時に可動な全てのレンズよりも物体側に配置されていることが望ましい。この場合、光路折り曲げプリズムは物体側に位置する。そして、この位置では光線高が高い。
このため、光路折り曲げプリズムの入射面、射出面の少なくとも一方を非球面で構成すれば、非球面の収差補正能力を十分に発揮させることができる。すなわち、歪曲収差や非点収差、コマ収差等の軸外収差の補正効果がより大きくなる。
また、光路折り曲げプリズムを成型で製作する場合、各面を球面にするのも、非球面にするのも、製作上の難易度の差が少ない。このため、光路折り曲げプリズムに非球面作用を持たせて構成すると、第１レンズ群に非球面作用を持たせることが容易になる。
【００２２】
また、光路折り曲げプリズムの入射面が物体側に凹面を向けている場合、この面を非球面とすることは重要である。本来、第１レンズ群の物体側に配置する負レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状にすることが収差補正上好ましい。しかし、光路折り曲げ光学系を小型化するためには、光路折り曲げプリズムの入射面を負パワーにすることが望ましい。そのためには、この入射面を物体側に凹面を向ける必要がある。ところが、物体側に凹面を向けると、大きな収差が発生してしまう。そこで、この入射面を非球面にすれば、この入射面の収差発生量を抑制することができる。
この場合、光路折り曲げプリズムの入射面は、光軸から離れるにしたがって近軸パワーを弱める非球面作用を持つことが、収差補正上好ましい。
【００２３】
また、本発明の光路折り曲げ光学系は、次の条件式（１）を満足するのが好ましい。
−１０００  ＜  ｆ１／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  −０．２    …（１）
但し、ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、ｆＷは広角端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離、ｆＴは望遠端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離である。
条件式（１）の上限値を上回ると、第１レンズ群の負パワーが強くなりすぎる。そのため、歪曲収差、特に広角端での負の歪曲収差などの諸収差が大きくなり、補正が困難になってしまう。
一方、条件式（１）の下限値を下回ると、第１レンズ群の負パワーが弱くなりすぎる。よって、第１レンズ群以降の光学系の有効径が大きくなり、光学系が大型化してしまう。
【００２４】
更に、次の条件式（１−２）を満足すると、光学性能を良好に保ったままで、より小型化できるので、より好ましい。
−６  ＜  ｆ１／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  −０．５          …（１−２）
更にまた、次の条件式（１−３）を満足すると、光学性能を良好に保ったままで、より一層小型化できるので、より一層好ましい。
−３  ＜  ｆ１／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  −１              …（１−３）
【００２５】
また、本発明の光路折り曲げ光学系においては、次の条件式（２）を満足するのが好ましい。
０．２  ＜  ｆｐ／ｆ１  ＜  ７                          …（２）
但し、ｆｐは前記光路折り曲げ素子の焦点距離、ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離である。
条件式（２）の上限値を上回ると、光路折り曲げ素子の負パワーが弱くなりすぎる。よって、光路折り曲げ素子以降の光学系の有効径が大きくなってしまう。
一方、条件式（２）の下限値を下回ると、光路折り曲げ素子の負パワーが強くなりすぎる。よって、第１レンズ群で発生する倍率色収差やコマ収差、非点収差等の補正が困難になる。
【００２６】
更に、次の条件式（２−２）を満足すると、光学性能を良好に保ったままで、より小型化できるので、より好ましい。
０．２  ＜  ｆｐ／ｆ１  ＜  ５                          …（２−２）
更に、次の条件式（２−３）を満足すると、光学性能を良好に保ったままで、より一層小型化できるので、より一層好ましい。
０．３  ＜  ｆｐ／ｆ１  ≦  １                          …（２−３）
【００２７】
また、本発明の光路折り曲げ光学系においては、第２レンズ群が正パワーのレンズと負パワーのレンズを含むのが好ましい。
広角端から望遠端に変倍する際に、負パワーの第２レンズ群とレンズ群Ｘとの間隔を狭めながら、レンズ群Ｘが物体側へ移動するようにする。このようにと、長焦点距離化できる。この場合、第２レンズ群が正パワーのレンズと負パワーのレンズを含むようにすれば、変倍に伴う色収差等の収差変動を抑制することができる。その結果、光学系全体の変倍に伴う色収差等の収差変動を、抑制することができる。
【００２８】
また、この場合、第２レンズ群を構成するレンズのパワー配置を、物体側から負正の順にする。このようにすれば、第２レンズ群よりも像側の光学系の有効径を、小さくすることができるので好ましい。また、主点位置がレンズ群Ｘ側に移動するので、第２レンズ群とレンズ群Ｘ（例えば、第３レンズ群）の主点間隔を短縮することができる。その結果、光学系の全長を短縮化できる。
【００２９】
また、第２レンズ群を、正パワーのレンズと負パワーのレンズとの接合レンズで構成する。このようにすれば、偏心誤差、間隔誤差等が効きにくくなる上、メカ構造も簡単になるので好ましい。このとき、接合レンズを、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズで構成する。このようにすれば、主点位置が第１レンズ群側に移動するので、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を短縮できる。その結果、レンズ全長の短縮化につながるため好ましい。
【００３０】
また、本発明の光学系においては、次の条件式（３）を満足するのが好ましい。
−２０  ＜  ｆ２／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  −０．２        …（３）
但し、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、ｆＷは広角端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離、ｆＴは望遠端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離である。
条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズ群の負パワーが強くなりすぎる。そのため、歪曲収差、特に広角端での負の歪曲収差などの諸収差が大きくなってしまう。
一方、条件式（３）の下限値を下回ると、第１レンズ群の負パワーが弱くなりすぎる。そのため、有効径が大きくなり光学系が大型化してしまう。
【００３１】
更に、次の条件式（３−２）を満足すると、光学性能を良好に保ったままで、より小型化できるので、より好ましい。
−１０  ＜  ｆ２／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  −０．５        …（３−２）
更にまた、次の条件式（３−３）を満足すると、光学性能を良好に保ったままで、より一層小型化できるので、より一層好ましい。
−７  ＜ｆ２／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  −１                …（３−３）
【００３２】
また、本発明の光路折り曲げ光学系においては、次の条件式（４）を満足するのが好ましい。
０．１  ＜ｆ１／ｆ２  ＜  ５０                          …（４）
但し、ｆ１は前記１レンズ群の焦点距離、ｆ２は前記２レンズ群の焦点距離である。
条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズ群の負パワーが弱くなりすぎる。そのため、有効径が大きくなり光学系が大型化してしまう。
一方、条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズ群の負パワーが強くなりすぎる。そのため、歪曲収差などの諸収差、特に、広角端での負の歪曲収差が大きくなってしまう。
【００３３】
更に、次の条件式（４−２）を満足すると、光学性能を良好に保ったままで、より小型化できるので、より好ましい。
０．２  ＜  ｆ１／ｆ２  ＜  ２                          …（４−２）
更にまた、次の条件式（４−３）を満足すると、光学性能を良好に保ったままで、より小型化できるので、より一層好ましい。
０．３  ＜  ｆ１／ｆ２  ＜  １．４                      …（４−３）
【００３４】
また、本発明の光学系においては、レンズ群Ｘが、正パワーのレンズと負パワーのレンズを含むのが好ましい。
広角端から望遠端に変倍する際に、負パワーの第２レンズ群とレンズ群Ｘとの間隔を狭めながら、レンズ群Ｘが物体側へ移動することで長焦点距離化できる。この場合、レンズ群Ｘが、正パワーのレンズと負パワーのレンズを含む構成とすれば、変倍に伴う色収差等諸収差の変動を抑制することができる。その結果、光学系全体の変倍に伴う色収差等諸収差の変動を抑制することができる。
【００３５】
また、レンズ群Ｘには、負パワーの第２レンズ群で発散した光を、収束させる機能を持たせる必要がある。そこで、第２レンズ群よりも像側には、レンズ群Ｘを配置する。そして、レンズ群Ｘの物体側は、正レンズで構成するのが好ましい。
また、レンズ群Ｘを構成するレンズを、物体側から正負のパワー配置する。このようにすれば、主点位置が第２レンズ群側にシフトする。これにより、第２レンズ群とレンズ群Ｘとの主点間隔を短縮化できるので、レンズ全長の短縮化につながる。また、レンズ群Ｘの倍率を大きくすることができるので、変倍に伴うレンズ群Ｘの移動量を、小さくすることができる。
ここで、レンズ群Ｘが正レンズと負レンズの２枚構成（２群構成）の場合と、正レンズのみの１枚構成（１群構成）の場合とで比較する。両者が同じ焦点距離の場合、２枚構成のほうが、主点位置が第２レンズ群側にシフトする。よって、第２レンズ群とレンズ群Ｘとの間隔が広がる。そのため、変倍の際に、第２レンズ群とレンズ群Ｘとの間隔確保が、制約条件になりにくくなる。
【００３６】
また、本発明の光学系においては、レンズ群Ｘが、少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを含むことのが好ましい。
レンズ群Ｘは、負パワーの第２レンズ群で発散した光を収束させる機能を有する必要がある。良好な性能を確保するには、少なくとも２枚の正レンズを含むのが好ましい。
【００３７】
また、レンズ群Ｘは、物体側より正レンズ、正レンズ、負レンズの順にするのが好ましい。さらに、レンズ群Ｘは、物体側から順に正レンズと、正レンズと負レンズとの接合レンズとで構成してもよい。このようにすると、偏心誤差、間隔誤差等の影響が効きにくくなる上、メカ構造も簡単になるので好ましい。このとき、接合レンズを、物体側から両凸レンズと両凹レンズの順で接合する。すなわち、全体で、像側に凹面を向けたメニスカスレンズとなるように構成する。このようにすれば、レンズ群Ｘの主点位置が第２レンズ群側に移動する。その結果、第２レンズ群と第レンズ群Ｘの主点間隔を短縮できるので、レンズ全長の短縮につながる。また、レンズ群Ｘの倍率を大きくすることができるので、変倍に伴うレンズ群Ｘの移動量を小さくすることができる。また、負パワーを強くすることができるので、レンズ群Ｘで発生する色収差を良好に補正でき、変倍に伴う色収差の変動を抑制できる。
また、レンズ群Ｘでは、第２レンズ群で発生する収差を打ち消す方向の収差を発生させている。例えば、広角端では第２レンズ群では外コマが発生し易い。そこで、レンズ群Ｘの最終面を像側を向いた凹面形状にする。このようにすれば、内コマを発生させて、レンズ全系の収差を良好にすることができる。
【００３８】
また、本発明の光学系においては、レンズ群Ｘが、少なくとも１面の非球面を含むのが好ましい。
負パワーの第２レンズ群に入射した光束は、ここで光束径が広げられる。そのため、レンズ群Ｘにおける光束径は大きくなる。レンズ群Ｘに少なくとも１面の非球面を含めると、球面収差等について良好な収差補正を行うことができる。
このとき、レンズ群Ｘの最も物体側の面、あるいは開口絞りに面した面を非球面にすると、球面収差を効果的に補正できるので好ましい。また、この非球面は光軸から離れるにしたがって近軸的なパワーを弱めるような非球面作用を持つようにする。このようにすると、レンズ群Ｘで発生する正の球面収差を抑制できるので望ましい。
【００３９】
また、レンズ群Ｘの最も像面側の面を非球面にすると、非点収差、コマ収差などの軸外収差を効果的に補正できるので好ましい。また、第２レンズ群の最終面を像側に向けた凹面で構成した場合、高次収差が発生し易い。そこで、の面を非球面とすれば、高次収差の発生を抑制することができる。このとき、この非球面は、光軸から離れるにしたがって、近軸的なパワーを強める作用を持つようにすることがより好ましい。なお、場合によっては、光軸から離れるにしたがって近軸的なパワーを強めて、有効径周辺で近軸的なパワーを反転するようにすることが好ましい。
更に、レンズ群Ｘの最も物体側の面と最も像側の面の両方を、非球面にするとより好ましい。両面を非球面にすれば、収差補正能力が非常に増大する。その結果、レンズ群Ｘで発生する球面収差の変倍に伴う変動や、非点収差などを補正することができる。特に、レンズ群Ｘを、物体側から順に、正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズとで構成するのが好ましい。このようにすると、負レンズの像側の非球面は、第２レンズ群の最も物体側の面の球面効果で発生する収差（球面収差、コマ収差、非点収差、ディストーション）を全てキャンセルする方向の効果を持つ。この場合、レンズ群Ｘの最も物体側の面と最も像側の面の両方を非球面にすれば、第２レンズ群で発生する全ての収差の発生を効果的に抑制できる。
【００４０】
また、本発明の光学系においては、最も像側のレンズ群が、少なくとも１面の非球面を含むのが好ましい。
最も像側のレンズ群における光線高は高い。このため、最も像側のレンズ群に、少なくとも１面の非球面を含めるのが良い。このようにすれば、歪曲収差や非点収差、コマ収差等の軸外収差や瞳収差を、効果的に補正することができる。特に、レトロフォーカスタイプは負の歪曲収差が発生しやすい。よって、光軸から離れるにしたがって、近軸パワーよりもパワーを弱める非球面作用を持つことが望ましい。
【００４１】
また、本発明の光学系においては、次の条件式（５）を満足するのが好ましい。
０．２  ＜Ｍ３／Ｍ２  ＜  １５                          …（５）
但し、Ｍ２は前記負パワーの第２レンズ群の移動範囲、Ｍ３は前記第２レンズよりも像側の正パワーのレンズ群（レンズ群Ｘ）の移動範囲である。
広角端から望遠端に変倍する際に、負パワーの第２レンズ群とレンズ群Ｘとの間隔を徐々に狭めながら、正パワーのレンズ群が物体側に移動する。
条件式（５）の上限値を上回ると、もともと移動量の大きなレンズ群Ｘの移動範囲が非常に大きくなる。そのため、望遠端で第２レンズ群とレンズ群Ｘのスペースを確保するのが難しくなる。よって、光学系全長が長くなってしまう。
一方、条件式（５）の下限値を下回ると、レンズ群Ｘの移動範囲が小さくなりすぎて倍率の確保が難しくなる。
【００４２】
更に、次の条件式（５−２）を満足すると、光学性能を確保したままで、小型化できるので、より好ましい。
０．３  ＜  Ｍ３／Ｍ２  ＜  １２                        …（５−２）
更に、次の条件式（５−３）を満足すると、光学性能を確保したままで、より小型化できるので、より一層好ましい。
０．５  ＜Ｍ３／Ｍ２  ＜  ５                            …（５−３）
【００４３】
また、本発明の光学系においては、次の条件式（６）を満足するのが好ましい。
１．１  ＜  ｆ３／  √（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  １０          …（６）
但し、ｆ３は前記第２レンズ群よりも像側の正パワーのレンズ群（レンズ群Ｘ）の焦点距離、ｆＷは広角端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離、ｆＴは望遠端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離である。また、レンズ群Ｘが複数の群からなり、その間隔が変倍に伴い変化する場合には、ｆ３は中間状態での合成焦点距離である。
条件式（６）の上限値を上回ると、第２レンズ群よりも像側の正パワーのレンズ群（レンズ群Ｘ）の正パワーが弱くなりすぎる。よって、第２レンズ群で発生する歪曲収差、特に広角端での負の歪曲収差などの諸収差の補正が難しくなってしまう。また、第２レンズ群で発散した光束を収束する効果が小さいので、光学系が大型化する。
一方、条件式（６）の下限値を下回ると、レンズ群Ｘの正パワーが強くなりすぎる。そのため、レンズ群Ｘで発生する収差が大きく、像側テレセントリック性の確保も難しくなってしまう。
【００４４】
更に、次の条件式（６−２）を満足すると、光学性能を良好に保ったままで、より小型化できるので、より好ましい。
１．２  ＜  ｆ３／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  ５              …（６−２）
更にまた、次の条件式（６−３）を満足すれば、光学性能を良好に保ったままで、より一層小型化できるので、より一層好ましい。
１．３  ＜  ｆ３／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  ２              …（６−３）
【００４５】
また、本発明の光学系が、第２群よりも像側に、少なくとも２つの正パワーのレンズ群を有する構成の場合は、次の条件式（７）を満足するのが好ましい。
０．５  ＜  ｆ４／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  ７              …（７）
但し、ｆ４は最も像側のレンズ群の焦点距離、ｆＷは広角端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離、ｆＴは望遠端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離である。
条件式（７）の下限値を下回ると、最も像側のレンズ群のパワーが強くなりすぎる。そのため、最も像側のレンズ群での収差発生を抑制するためのレンズ枚数が増えて、光学系の全長が長くなってしまう。また、望遠端でのテレセントリック性が悪化する。
一方、条件式（７）の上限値を上回ると、最も像側のレンズ群のパワーが弱くなりすぎる。よって、光学系の全長が長くなってしまう上、最も像側のレンズ群での外コマの発生が大きくなってしまう。また、広角端でのテレセン性が悪化する。
【００４６】
更に、次の条件式（７−２）を満足すると、光学性能をより良くしたままで、より小型化できるので、より好ましい。
１  ＜  ｆ４／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  ５                  …（７−２）
更にまた、次の条件式（７−３）を満足すると、光学性能をより良くしたままで、より一層小型化できるので、より一層好ましい。
１．２  ＜  ｆ４／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  ３．８          …（７−３）
【００４７】
また、レンズ全長を短縮するために、第４レンズ群が主に瞳位置の制御を行う構成がある。この場合には、第４レンズ群を、それ程多くのレンズで構成する必要はない。例えば、第４レンズ群を、１枚の正レンズで構成すればよい。このようにすれば、少ないレンズ枚数で瞳位置を制御する効果が得られる。この場合、収差補正上、正レンズを両凸レンズで構成するのが好ましい。
【００４８】
また、本発明の光学系は、第２群よりも像側に、少なくとも２つの正パワーのレンズ群を有する構成にすることができる。この場合は、光学系が、負の前記第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群と、正パワーの第４レンズ群を含むとともに、第３レンズ群の前方あるいは後方に絞りを含んで構成するのが好ましい。広角端から望遠端に変倍する際に、以下のようにすることで、光学系を長焦点距離化することができる。すなわち、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔を狭め、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔を狭めながら、第４レンズ群を物体側へ移動させる。このとき、第３レンズ群の前方、あるいは第３レンズ群の後方に絞りがあると、変倍の際に、絞りの位置や第３レンズ群の位置を固定しやすい。また、変倍の際に、絞りの位置や第３レンズ群を固定すると、メカ機構が簡単になるので好ましい。
また、光路折り曲げ素子を含む第１レンズ群のパワーを、弱くすることができる。そうすると、光路折り曲げ素子に対する制約条件が少なくなるので、レイアウトの自由度が大きくなる。
【００４９】
また、本発明の光学系においては、撮像素子の撮像面の短辺に平行になるように、光軸を折り曲げる構成にするのが好ましい。
ＣＣＤのように、撮像面が長方形の場合、撮像面の短辺に平行になるように光軸を折り曲げれば、撮像装置の厚さを薄くすることができる（例えば、図１の紙面内の横方向が撮像面の短辺方向で、紙面と垂直方向が撮像面の長辺方向とすれば、プリズムの奥行きの寸法Ｄ１や光学系の奥行きの寸法Ｄ２’を小さくすることができる。）。この場合、特に、撮像面付近の面の有効径は撮像面と近似形状に近くなるので、レンズ外径形状を、光軸を中心とした円形にするのではなく長方形にすると撮像光学系を小型化できる。
【００５０】
また、本発明の光学系においては、広角端から望遠端に変倍する際に、Ｕターン群と単調移動群を含んで構成するのが好ましい。ここで、Ｕターン群は、像側へ移動した後に物体側へ戻る動きをする。また、単調移動群は、物体側へ移動する。そして、Ｕターン群の位置を、広角端と望遠端のいずれかにおける位置に固定し、単調移動群のみを移動させる。このようにすることで、広角端と望遠端の変倍を行うようにするのが好ましい。
広角端と望遠端に変倍する際に、両端におけるＵターン群の位置が一致する構成の場合、Ｕターン群をその一致した位置に固定すればよい。このようにすれば、移動群が減り、メカ機構が単純となり光学系を小型化できる。また、移動群を手動で広角端と望遠端の位置に変更させるようにしても良い。このようにすればアクチュエータが不要となり好ましい（図２参照）。
また、広角端から望遠端へと変倍する際に、Ｕターン群が物体側に戻りきらない構成もある。この構成では、広角端と望遠端におけるＵターン群の位置は一致しない。この場合、Ｕターン群を望遠端における位置に固定し、単調移動群のみを移動して使用しても良い。このようにすると、広角端での使用が多少犠牲になる。しかしながら、移動群が減ることでメカ機構か単純となり、光学系を小型化することができる。
【００５１】
また、本発明の光学系においては、電子的に像歪を補正するのが好ましい。
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してしまう。そこで、光学系で補正しきれない歪曲収差を、電子的に補正するようにする。このようにすれば、光学系をより小型化することができる。
このとき、光学系の歪曲収差が２０％以下にする。このようにすれば、電子的に歪曲収差を補正した後の画像の質を、良好に保つことができるので好ましい。本発明の光学系は、レトロフォーカスタイプの光学系である。そのため、広角端での負の歪曲収差が大きい。そこで、電子的に像歪を補正するようにすれば、光学系を小型化しながら広画角化・高倍率化しやすいので好ましい。
【００５２】
また、本発明による情報処理装置は、本発明の前記いずれかの構成の光路折り曲げズーム光学系と、前記光路折り曲げズーム光学系によって形成された物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、前記電子撮像素子によって光電変換された電子信号を処理する処理手段と、操作者が前記処理手段に入力したい情報信号を入力するための入力部と、前記処理手段からの出力を表示する表示素子と、前記処理手段からの出力を記録する記録媒体とを含み、前記処理手段が、前記光路折り曲げズーム光学系によって前記電子撮像素子に受光された物体像を前記表示素子に表示するように構成されていることを特徴としている。
【００５３】
また、本発明の情報処理装置においては、前記入力部がキーボードで構成され、前記光路折り曲げズーム光学系と前記電子撮像素子とが前記表示素子の周辺部又は前記キーボードの周辺部に内蔵されているのが好ましい。
【００５４】
また、本発明による電話装置は、本発明の上記いずれかの構成の光路折り曲げズーム光学系と、前記光路折り曲げズーム光学系によって形成された物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、電話信号を送信及び受信するためのアンテナと、電話番号等の信号を入力するための入力部と、前記電子撮像素子によって受光された物体像を送信可能な信号に変換する信号処理部とを含んでいることを特徴としている。
【００５５】
また、本発明による電子カメラ装置は、本発明の前記いずれかの構成の光路折り曲げズーム光学系と、前記光路折り曲げズーム光学系によって形成された物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、前記電子撮像素子によって光電変換された電子信号を処理する処理手段と、前記電子撮像素子で受光された物体像を観察可能に表示する表示素子とを有し、前記電子撮像素子で受光された物体像の像情報を記録するための記録部材を内蔵又は挿脱するように構成され、前記処理手段が、前記電子撮像素子で受光された物体像を前記記録媒体に記録する記録処理機能とを有することを特徴としている。
【００５６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１実施例
図３は本発明の第１実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第１実施例の光路折り曲げ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３を有して構成されている。なお、図３中、Ｆは近赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラス等の平行平面板群、ＩＭは撮像面である。
第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰのみで構成されており、全体で負パワーを有している。光路折り曲げプリズムＰは、入射面Ｐ１と、光路を折り曲げるための反射面Ｐ２と、射出面Ｐ３とを含むプリズムで構成されている。そして、入射面Ｐ１が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２との接合レンズで構成されており、全体で負パワーを有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と負レンズＬ３２との接合レンズで構成されており、全体で正パワーを有している。
【００５７】
また、第１実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定されている。また、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は開口絞りＳとともに物体側へ移動するようになっている。この時、第３レンズ群Ｇ３は、第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら移動する。そして、変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３と開口絞りＳとが一体で移動することで、変倍に伴う収差変動が小さくなるようにしている。
【００５８】
第１実施例の光路折り曲げ光学系によれば、第１レンズ群Ｇ１を負パワーとしたので、第２レンズ群以降の光線高を低くすることができる。その結果、レンズ径を小さくできる。また、光路折り曲げ素子Ｐにより、撮像光学系の光路を折り曲げる場合、撮像装置を薄型化できる。
第３レンズ群Ｇ３は、負パワーの第１レンズ群Ｇ１で発散した光を、両凸レンズＬ３１で収束させている。なお、良好な性能を確保した上で短焦点化するには、第３レンズ群Ｇ３に少なくとも２枚の正パワーのレンズを含むようにするのが好ましい。
また、第３レンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端へと変倍する際に、光軸方向に沿って移動する。よって、変倍に伴う色収差を含む諸収差の変動を、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３２で抑制している。
【００５９】
また、第１実施例の光路折り曲げ光学系では、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２よりも像側の正パワーのレンズ群であるから、レンズ群Ｘに相当する。ここで、第３レンズ群Ｇ３は、構成するレンズのパワー配置を、物体側から正負の順にしている。そのため、主点位置が第２レンズ群Ｇ２側に移動する。その結果、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３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。また、第３レンズ群Ｇ３の倍率を大きくできるので、変倍に伴う第３レンズ群Ｇ３の移動量を小さくすることができる。また、第３レンズ群Ｇ３が同じ焦点距離の場合、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が広がる。そのため、変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔確保が制約条件になりにくくなる。
【００６０】
また、第１実施例の光路折り曲げ光学系では、望遠端焦点距離／広角端焦点距離は１．８倍である。ただし、広角端で負の像歪を発生させて、広角端画角／望遠端画角を２倍と高倍化し、図示省略した電子的な補正手段を介して像歪が電子的に補正されるようにしている。
また、第１実施例の光路折り曲げ光学系では、広画角化・高倍率化しやすいように、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とでレトロフォーカスタイプを構成している。レトロフォーカスタイプに構成すると、焦点距離が最も短い広角端でもバックフォーカスを十分長くできる。その上、像側テレセン性の確保が容易になる。また、広角端での負の歪曲収差を発生させ、電子的像歪みを補正を行なう際に広画角化しやすい。
【００６１】
なお、第１実施例の光路折り曲げ光学系では、このレトロフォーカスタイプの設計に関し、各状態（広角、標準、望遠など）での過焦点距離ｈを、各状態での物点位置としたパンフォーカス設計とした。このとき、無限遠（遠点）からｈ／２（近点）が焦点深度内となる。なお、過焦点距離ｈは、次式のように示すことができる。
過焦点距離ｈ＝ｆ２／（ＦＮＯ×δ’）
但し、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、δ’は許容ぼけの直径である。
【００６２】
また、第１実施例の光路折り曲げ光学系では、非球面は以下の５つの面に設けられている。第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１に設けられている。第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。また、第３レンズ群Ｇ３は、最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。
第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の面を非球面にすると、球面収差を効果的に補正することができる。そして、この非球面を、光軸から離れるにしたがって、近軸的なパワーを弱めるような非球面作用を持つように構成する。このようにすると、第３レンズ群Ｇ３で発生する正の球面収差を抑制することができる。
また、第３レンズ群Ｇ３の最も像側の面を非球面にすると、非点収差、コマ収差などの軸外収差を効果的に補正することができる。
また、第３レンズ群Ｇ３の最も像側の面は、高次収差が発生しやすい。そこで、この面を非球面とすることで、高次収差の発生を抑制することができる。
【００６３】
光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１は、光軸から離れるにしたがって、近軸パワーを弱める非球面作用を持つことが、収差補正上、より好ましい。
また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸から離れるにしたがって、近軸パワーを強める非球面作用を持つことが収差補正上好ましい。第１実施例の光路折り曲げ光学系では、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの物体側の面が、この非球面作用を持ように構成している。
また、第３レンズ群Ｇ３の負レンズ（負メニスカスレンズＬ３２）の像側の面は、光軸から離れるにしたがって、近軸パワーを強める非球面作用を持つことが収差補正上より好ましい。第１実施例の光路折り曲げ光学系では、この面は、有効径最周辺では、近軸パワーと反転したパワーを持つように構成されている。
【００６４】
なお、レンズ全長を短縮するには、レンズの最小中心肉厚≦最大像高×０．５を満足することが好ましい。また、有効径における最小縁肉≦最大像高×０．５を満足することが、レンズ全長を短縮する上で好ましい。また、移動群前後の最小空気間隔≦最大像高×０．６を満足することが、レンズ全長を短縮する上で好ましい。
【００６５】
ＣＣＤのように撮像面が長方形の場合、撮像面の短辺に平行になるように光軸を折り曲げれば、撮像装置の厚さを薄くできる。（例えば、図１に示した紙面内の横方向が撮像面の短辺方向で、紙面と垂直方向が撮像面の長辺方向とすれば、プリズムの奥行きの寸法Ｄ１や光学系の奥行きの寸法Ｄ２’を小さくすることができる。）このとき、特に、撮像面付近の面の有効径は撮像面と近似形状に近くなるので、レンズ外径形状を光軸を中心とした円形ではなく長方形にすると撮像光学系を小型化できる。
【００６６】
以上において、第１レンズ群Ｇ１又は最も像側のレンズ群（第３レンズ群）に非球面を有して構成する場合、非球面が形成されたレンズあるいはプリズムがガラスからなるのが好ましい。その際、その転移点Ｔｇが、次の条件式（８）を満足することが望ましい。
【００６７】
６０℃  ＜  Ｔｇ  ＜  ６２０℃                          …（８）
非球面形状は、研磨では形状を正確に出すことが困難である。また、研削では大量に加工することが困難である。非球面が形成されたレンズあるいはプリズムを、条件式（８）を満足するようなガラスで構成すると、ガラス成形法により加工することができる。これにより、容易に大量に生産することができる。そのため、光学系が安価になる。
【００６８】
そこで、第１レンズ群Ｇ１又は最も像側のレンズ群に非球面を有する場合、非球面が形成されたレンズあるいはプリズムが、ガラス成形法で加工されたものであることが望ましい。
【００６９】
また、第１レンズ群Ｇ１又は最も像側のレンズ群に非球面を有する場合、非球面が形成されたレンズあるいはプリズムを、有機無機ハイブリッド材料で構成することが可能である。
【００７０】
有機無機ハイブリッド材料は、例えば特開平７−９０１８１号公報に記載されているように、無機材料中に有機材料が分散されているもの、あるいは、有機材料中に無機材料が分散されているものである。これらは、ガラスに比べると融点が低く、低い温度で成形して、容易に大量に生産することができる。よって、このような材料を使用すると、光学系が安価になる。また、プラスチックに比べると、高屈折率低分散の光学特性が得られ、耐熱性にも優れる。さらに、傷も付き難く、例えば光学系の前玉にも使用できる。したがって、少なくとも非球面が形成されたレンズあるいはプリズムに、このような有機無機ハイブリッド材料を用いることが望ましい。
【００７１】
また、第１レンズ群Ｇ１又は最も像側のレンズ群に非球面を有する場合、非球面が形成されたレンズあるいはプリズムを、プラスチックで構成することが可能である。
【００７２】
プリズムをプラスチックで構成すると、プラスチック成形法でプリズムあるいはレンズを生産することができる。その際、容易に、しかも大量に非球面を有するプリズムあるいはレンズを生産することができる。また、材料費が安いため、安価なプリズム及び安価な光学系を得ることができる。また、プラスチックはガラスに比べ軽いため、光学系の軽量化も図れる。
【００７３】
また、本発明の光路折り曲げズーム光学系において、プリズムを、プラスチックで構成することが可能である。
【００７４】
プリズムは他のレンズに比べて体積が大きく、軽いプラスチックでプリズムを作れば、軽量化に特に効果がある。また、プラスチック成形法で生産することで、容易に大量に生産することができる。さらに、材料費が安いため、安価な光学系を得ることができる。
【００７５】
また、本発明の光路折り曲げズーム光学系において、全てのレンズ及びプリズを、プラスチックで構成することが可能である。
【００７６】
全てのレンズ及びプリズムをプラスチックで構成すると、全てのレンズ及びプリムをプラスチック成形法で生産することができ、容易に大量に生産することがきる。また、材料費が安いため、安価な光学系を得ることができる。
【００７７】
次に、第１実施例の光路折り曲げ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ中、ｆは全系の焦点距離、２ωは画角、ＦＮＯはＦナンバー、ＷＥは広角端、ＳＴは中間状態、ＴＥは望遠端である。面間隔は各光学部材の肉厚若しくは空気間隔である。屈折率、アッベ数はｄ線でのものである。また、断面図中に示すｒ１、ｒ２・・は各光学部材の面の曲率半径、ｄ１、ｄ２・・は各光学部材の肉厚若しくは空気間隔である。
なお、光軸方向にＺ軸をとり、このＺ軸に直交する方向をＹ軸とし、Ｚ軸、Ｙ軸に直交する方向にＸ軸をとる。また、ｈを光軸Ｚからの距離とし、ｈ２＝ｘ２＋ｙ２とする。このとき、回転対称な非球面形状は次式で定義される。
Ｚ＝ｃｈ２／［１＋√｛１−（１＋ｋ）ｃ２ｈ２｝］
＋Ａｈ４＋Ｂｈ６＋Ｃｈ８＋Ｄｈ１０＋・・
但し、ｃは頂点の曲率、ｋは円錐定数、Ａは４次非球面係数、Ｂは６次非球面係数、Ｃは８次非球面係数、Ｄは１０次非球面係数である。
また、偏心面は、その座標系の原点から、その面の面頂位置のシフト（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向をそれぞれＸ、Ｙ、Ｚ）と、その面の中心軸のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれを中心とするティルト（それぞれα、β、γ（ｄｅｇ））で与えられる。偏心を行うときの座標系の原点は、偏心を行う面をｋ面としたとき、ｋ−１面の面頂位置からＺ軸方向に面間隔の分だけ移動した点とする。偏心の順序は、Ｘシフト、Ｙシフト、Ｚシフト、αティルト、βティルト、γティルトの順である。なお、その場合αとβの正は、Ｘ軸、Ｙ軸それぞれをマイナス側から見たときの反時計回り方向を、γの正はＺ軸をマイナス方向から見たときの時計回り方向で定義する。
これらの記号は後述の各実施例において共通である。
【００７８】
2004348082.tif 000003
【００７９】
2004348082.tif 000004
【００８０】
ズームデータ（無限遠物点合焦点時）
2004348082.tif 000005
【００８１】
第２実施例
図４は本発明の第２実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第２実施例の光路折り曲げ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３を有して構成されている。なお、図４中、Ｆは近赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラス等の平行平面板群、ＩＭは撮像面である。
第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰのみで構成されており、全体で負パワーを有している。光路折り曲げプリズムＰは、入射面Ｐ１と、光路を折り曲げるための反射面Ｐ２と、射出面Ｐ３とを含むプリズムで構成されている。そして、入射面Ｐ１が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２との接合レンズで構成されており、全体で負パワーを有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と負レンズＬ３２との接合レンズで構成されており、全体で正パワーを有している。
【００８２】
また、第２実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定されている。また、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は開口絞りＳとともに物体側へ移動するようになっている。この時、第３レンズ群Ｇ３は、第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら移動する。このように、変倍の際に第３レンズ群Ｇ３と開口絞りＳとが一体で移動することで、変倍に伴う収差変動が小さくなるようにしている。
【００８３】
また、第２実施例の光路折り曲げ光学系では、第１実施例の光路折り曲げプリズムＰの像側の面（射出面Ｐ３）を正パワーの面とすることで、軸外収差、特に倍率の色収差を改善している。なお、図４では、光路折り曲げプリズムの像側の面（射出面Ｐ３）を正パワーの面で構成したが、第１実施例のようにしてもよい。すなわち、光路折り曲げプリズムＰの射出面Ｐ３は、平面のままとする。そして、光路折り曲げプリズムＰよりも像側に、正パワーのレンズを追加して第１レンズ群Ｇ１を構成しても良い。
【００８４】
また、第２実施例の光路折り曲げ光学系では、望遠端焦点距離／広角端焦点距離は１．７倍である。ただし、広角端で負の像歪を発生させて、広角端画角／望遠端画角を２倍と高倍化し、図示省略した電子的な補正手段を介して像歪が電子的に補正されるようにしている。
【００８５】
また、第２実施例の光路折り曲げ光学系では、非球面は、以下の５つの面に設けられている。第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１に設けられている。第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。第３レンズ群Ｇ３は、最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。
その他の構成及び作用効果は第１実施例の光路折り曲げ光学系とほぼ同様である。
【００８６】
次に、第２実施例の光路折り曲げ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
2004348082.tif 000006
【００８７】
2004348082.tif 000007
【００８８】
ズームデータ（無限遠物点合焦時）
2004348082.tif 000008
【００８９】
第３実施例
図５は本発明の第３実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第３実施例の光路折り曲げ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３を有して構成されている。なお、図５中、Ｆは近赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラス等の平行平面板群、ＩＭは撮像面である。
第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰのみで構成されており、全体で負パワーを有している。光路折り曲げプリズムＰは、入射面Ｐ１と、光路を折り曲げるための反射面Ｐ２と、射出面Ｐ３とを含むプリズムで構成されている。そして、入射面Ｐ１が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズＬ２１と凸レンズＬ２２’との接合レンズで構成されており、全体で負パワーを有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と負レンズＬ３２との接合レンズで構成されており、全体で正パワーを有している。
【００９０】
また、第３実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定されている。また、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、開口絞りＳは位置が固定され、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動するようになっている。なお、第３レンズ群Ｇ３は、第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら移動する。
【００９１】
また、第３実施例の光路折り曲げ光学系では、望遠端焦点距離／広角端焦点距離は１．７倍である。ただし、広角端で負の像歪を発生させて、広角端画角／望遠端画角を１．９倍と高倍化し、図示省略した電子的な補正手段を介して像歪が電子的に補正されるようにしている。
【００９２】
また、第３実施例の光路折り曲げ光学系では、非球面は、以下の６つの面に設けられている。第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１と射出面Ｐ３に設けられている。第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。第３レンズ群Ｇ３は、最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。
光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１は、光軸から離れるにしたがって、近軸パワーを弱める非球面作用を持つことが、収差補正上より好ましい。また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸から離れるにしたがって、近軸パワーを強める非球面作用を持つことが収差補正上好ましい。第３実施例の光路折り曲げ光学系では、第２レンズ群の接合レンズの像側の面がこの非球面作用を持ち、この面の有効径最周辺では、近軸パワーと反転したパワーを持つように構成されている。
また、第３レンズ群Ｇ３の負レンズ（負レンズＬ３２）の像側の面は、光軸から離れるにしたがって、近軸パワーを強める非球面作用を持つことが収差補正上より好ましい。第３実施例の光路折り曲げ光学系では、この面は、有効径最周辺では、近軸パワーと反転したパワーを持つように構成されている。
その他の構成及び作用効果は第１実施例の光路折り曲げ光学系とほぼ同様である。
【００９３】
次に、第３実施例の光路折り曲げ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
2004348082.tif 000009
【００９４】
2004348082.tif 000010
【００９５】
ズームデータ（無限遠物点合焦時）
2004348082.tif 000011
【００９６】
第４実施例
図６は本発明の第４実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第４実施例の光路折り曲げ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３を有して構成されている。なお、図６中、Ｆは近赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラス等の平行平面板群、ＩＭは撮像面である。
第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰのみで構成されており、全体で負パワーを有している。光路折り曲げプリズムＰは、入射面Ｐ１と、光路を折り曲げるための反射面Ｐ２と、射出面Ｐ３とを含むプリズムで構成されている。そして、入射面Ｐ１が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２との接合レンズで構成されており、全体で負パワーを有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２’との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３とで構成されており、全体で正パワーを有している。
【００９７】
第３レンズ群Ｇ３は、負パワーの第１レンズ群Ｇ１で発散した光を収束する必要がある。このため、良好な性能を確保した上で短焦点化するには、第４実施例の光路折り曲げ光学系のように、少なくとも２枚の正パワーのレンズ（両凸レンズＬ３１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３）を含むのが好ましい。このとき、第４実施例の光路折り曲げ光学系のように、第３レンズ群Ｇ３の最終面を、像側に凹形状の凹面とする。このようにすれば、主点位置が第２レンズ群Ｇ２側に移動し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の主点間隔を短縮でき、レンズ全長の短縮につながる上、第３レンズ群Ｇ３の倍率を大きくすることができる。よって、変倍に伴う第３レンズ群Ｇ３の移動量を小さくすることができる。
【００９８】
また、第４実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定されている。そして、第２レンズ群Ｇ２は、像側へ移動したのち、物体側の元の位置へＵターンするように移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳとともに、第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら、物体側へ移動するようになっている。
【００９９】
また、第４実施例の光路折り曲げ光学系では、望遠端焦点距離／広角端焦点距離は２．１倍である。ただし、広角端で負の像歪を発生させて、広角端画角／望遠端画角を２．６倍と高倍化し、図示省略した電子的な補正手段を介して像歪が電子的に補正されるようにしている。
【０１００】
また、第４実施例の光路折り曲げ光学系では、非球面は、以下の６つの面に設けられている。第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１に設けられている。第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。第３レンズ群Ｇ３は、接合レンズにおける最も物体側の面と最も像側の面、最も像側の面（単レンズの像側面）に用いられている。
このとき、当然ながら、第２，第３実施例ように光路折り曲げプリズムＰの射出面Ｐ３にもパワーを持たせたり、第１レンズ群Ｇ１にレンズを追加すると、倍率色収差を始めとする軸外収差を良好に補正できる。或いは、像歪を故意に発生させて、広画角できるので好ましい。
その他の構成及び作用効果は第１実施例とほぼ同様である。
【０１０１】
次に、第４実施例の光路折り曲げ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
2004348082.tif 000012
【０１０２】
2004348082.tif 000013
【０１０３】
ズームデータ（無限遠物点合焦点時）
2004348082.tif 000014
【０１０４】
第５実施例
図７は本発明の第５実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第５実施例の光路折り曲げ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３を有して構成されている。なお、図７中、Ｆは近赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラス等の平行平面板群、ＩＭは撮像面である。
第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰのみで構成されており、全体で負パワーを有している。光路折り曲げプリズムＰは、入射面Ｐ１と、光路を折り曲げるための反射面Ｐ２と、射出面Ｐ３とを含むプリズムで構成されている。また、入射面Ｐ１が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２との接合レンズで構成されており、全体で負パワーを有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と物体側に凹面を向けた負レンズＬ３２との接合レンズと、両凸レンズＬ３３’とで構成されており、全体で正パワーを有している。
【０１０５】
また、第５実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定されている。そして、第２レンズ群Ｇ２は、像側へ移動したのち、物体側の元の位置へＵターンするように移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳとともに、第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動するようになっている。
また、第２レンズ群Ｇ２を光軸方向に移動させることによって、合焦を行うようになっている。
【０１０６】
また、第５実施例の光路折り曲げ光学系では、望遠端焦点距離／広角端焦点距離は２．０倍である。ただし、広角端で負の像歪を発生させて、広角端画角／望遠端画角を２．４倍と高倍化し、図示省略した電子的な補正手段を介して像歪が電子的に補正されるようにしている。
【０１０７】
また、第５実施例の光路折り曲げ光学系では、非球面は、以下の６つの面に設けられている。第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１に設けられている。第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。第３レンズ群Ｇ３は、接合レンズにおける最も物体側の面と最も像側の面、最も像側の面（単レンズの像側面）に用いられている。
その他の構成及び作用効果は第１実施例の光路折り曲げ光学系とほぼ同様である。
【０１０８】
次に、第５実施例の光路折り曲げ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
2004348082.tif 000015
【０１０９】
2004348082.tif 000016
【０１１０】
ズームデータ（無限遠物点合焦時）
2004348082.tif 000017
【０１１１】
第６実施例
図８は本発明の第６実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第６実施例の光路折り曲げ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３を有して構成されている。なお、図８中、Ｆは近赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラス等の平行平面板群、ＩＭは撮像面である。
第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰのみで構成されており、全体で負パワーを有している。光路折り曲げプリズムＰは、入射面Ｐ１と、光路を折り曲げるための反射面Ｐ２と、射出面Ｐ３とを含むプリズムで構成されている。そして、入射面Ｐ１が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズＬ２１と凸レンズＬ２２’との接合レンズで構成されており、全体で負パワーを有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、凸レンズＬ３２”と負レンズＬ３３”との接合レンズとで構成されており、全体で正パワーを有している。
【０１１２】
また、第６実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定されている。そして、第２レンズ群Ｇ２は、像側へ移動した後、わずかに物体側に戻るように移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳとともに、第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動するようになっている。
【０１１３】
また、第６実施例の光路折り曲げ光学系では、望遠端焦点距離／広角端焦点距離は１．８倍である。ただし、広角端で負の像歪を発生させて、広角端画角／望遠端画角を２．１倍と高倍化し、図示省略した電子的な補正手段を介して像歪が電子的に補正されるようにしている。
【０１１４】
また、第６実施例の光路折り曲げ光学系では、非球面は、以下の５つの面に設けられている。第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１に設けられている。第２レンズ群Ｇ２は、接合レンズにおける物体側の面に設けられている。第３レンズ群Ｇ３は、最も物体側の面（単レンズの物体側面）、接合レンズにおける最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。
その他の構成及び作用効果は第１実施例の光路折り曲げ光学系とほぼ同様である。
【０１１５】
次に、第６実施例の光路折り曲げ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
2004348082.tif 000018
【０１１６】
2004348082.tif 000019
【０１１７】
ズームデータ（無限遠物点合焦点時）
2004348082.tif 000020
【０１１８】
第７実施例
図９は本発明の第７実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第７実施例の光路折り曲げ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４を有して構成されている。なお、図９中、Ｆは近赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラス等の平行平面板群、ＩＭは撮像面である。
第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰのみで構成されており、全体で負パワーを有している。光路折り曲げプリズムＰは、入射面Ｐ１と、光路を折り曲げるための反射面Ｐ２と、射出面Ｐ３とを含むプリズムで構成されている。そして、入射面Ｐ１が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズＬ２１と凸レンズＬ２２’との接合レンズで構成されており、全体で負パワーを有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、凸レンズＬ３２”と両凹レンズＬ３３”’との接合レンズとで構成されており、全体で正パワーを有している。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４１で構成されており、全体で正パワーを有している。
【０１１９】
また、第７実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定されている。そして、第２レンズ群Ｇ２は、像側へ移動したのち、物体側の元の位置へＵターンするように移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳとともに、第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動する。また、第４レンズ群Ｇ４は、第３レンズ群との間隔を広げたのち、第３レンズ群との間隔を狭めるように、物体側へ移動するようになっている。
また、第４レンズ群Ｇ４を光軸方向に移動させることによって、合焦を行うようになっている。
【０１２０】
第３レンズ群Ｇ３は、負パワーの第２レンズ群Ｇ２で発散した光を収束する必要がある。良好な性能を確保するには、少なくとも２枚の正レンズを含むのが好ましい。このとき、第７実施例の光路折り曲げ光学系のように、物体側から順に正レンズ（両凸レンズＬ３１）、正レンズ（両凸レンズＬ３２”）と負レンズ（両凹レンズＬ３３”’）との接合レンズとで構成するのが好ましい。このように接合レンズにすると、偏心誤差、間隔誤差等が効きにくくなる上、メカ構造も簡単になる。このとき、物体側から両凸レンズと両凹レンズの順に接合し、接合レンズを像側に凹面を向けたメニスカス形状にする。このようにすれば、第３レンズ群Ｇ３主点位置が第２レンズ群Ｇ２側に移動し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の主点間隔を短縮できる。このため、レンズ全長の短縮につながる。更に、第３レンズ群Ｇ３の倍率を大きくすることができるので、変倍に伴う第３レンズ群Ｇ３の移動量を小さくすることができる。また、負パワーを強くすることができるので、第３レンズ群Ｇ３で発生する色収差を良好に補正することができる。よって、変倍に伴う色収差の変動を抑制することができる。
【０１２１】
また、第７実施例の光路折り曲げ光学系では、望遠端焦点距離／広角端焦点距離は２．３倍である。ただし、広角端で負の像歪を発生させて、広角端画角／望遠端画角を２．５倍と高倍化し、図示省略した電子的な補正手段を介して像歪が電子的に補正されるようにしている。
また、このとき、広画角化・高倍率化しやすいように、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３をレトロフォーカスタイプとして構成している。また、正パワーの第４レンズ群を追加することによって、像側テレセン性とフォーカシングの確保を容易にしている。
【０１２２】
また、第７実施例の光路折り曲げ光学系では、非球面は、以下の７つの面に設けられている。第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１に設けられている。第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。第３レンズ群は、最も物体側の面（単レンズの物体側面）、接合レンズの最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。第４レンズ群Ｇ４は、最も像側の面に設けられている。
第３レンズ群Ｇ３の負レンズの像側の面は、光軸から離れるにしたがって、近軸パワーを強める非球面作用を持つことが収差補正上、より好ましい。
第７実施例では、広角端から望遠端までの全範囲で良好な収差補正がされるように設計されている。ここで、図２に示すように、第２レンズ群Ｇ２を広角端と望遠端における同じ位置に固定し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４を移動することで広角端と望遠端の状態にして使用しても良い。このようにすれば、移動群が減りメカ機構か単純となるので光学系を小型化できる。また、広角端と望遠端での使用なので、移動群を手動で広角端と望遠端の位置に変更しても良い。こうすればアクチュエータが不要となり好ましい。
また、第２レンズ群Ｇ２は広角端で絞りから離れた位置にある。このようなレンズは円形ではなく長方形に形成して、レンズ群を軽量化すると、アクチュエータの負担が減るので好ましい。
その他の構成及び作用効果は第１実施例の光路折り曲げ光学系とほぼ同様である。
【０１２３】
次に、第７実施例の光路折り曲げ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
2004348082.tif 000021
【０１２４】
2004348082.tif 000022
2004348082.tif 000023
【０１２５】
ズームデータ（無限遠物点合焦点時）
2004348082.tif 000024
【０１２６】
第８実施例
図１０は本発明の第８実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第８実施例の光路折り曲げ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４を有して構成されている。なお、図１０中、Ｆは近赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラス等の平行平面板群、ＩＭは撮像面である。
第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰのみで構成されており、全体で負パワーを有している。光路折り曲げプリズムＰは、入射面Ｐ１と、光路を折り曲げるための反射面Ｐ２と、射出面Ｐ３とを含むプリズムで構成されている。そして、入射面Ｐ１が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズＬ２１と、両凸レンズＬ２２’とで構成されており、全体で負パワーを有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２”と両凹レンズＬ３３”’との接合レンズとで構成されており、全体で正パワーを有している。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１’で構成されており、全体で正パワーを有している。
【０１２７】
また、第８実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定されている。そして、第２レンズ群Ｇ２は、像側へ移動したのち、物体側の元の位置へＵターンするように移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳとともに、第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動する。また、第４レンズ群Ｇ４は、第３レンズ群との間隔を広げながら、わずかに物体側へ移動するようになっている。
【０１２８】
このように、第８実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端に変倍する際に、第４レンズ群Ｇ４があまり移動しないようにしている。このようにすれば、第４レンズ群Ｇ４のアクチュエータの負担が小さくなり好ましい。
【０１２９】
また、第８実施例の光路折り曲げ光学系では、望遠端焦点距離／広角端焦点距離は２．２倍である。ただし、広角端で負の像歪を発生させて、広角端画角／望遠端画角を２．６倍と高倍化し、図示省略した電子的な補正手段を介して像歪が電子的に補正されるようにしている。
【０１３０】
また、第８実施例の光路折り曲げ光学系では、非球面は、以下の６つの面に設けられている。第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１に設けられている。第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側の面（両凹レンズの物体側面）と最も像側の面（両凸レンズの像側面）に設けられている。第３レンズ群Ｇ３は、最も物体側の面（単レンズの物体側面）と、最も像側の面（接合レンズの像側面）に設けられている。第４レンズ群Ｇ４は、最も像側の面に設けられている。その他の構成及び作用効果は第１実施例の光路折り曲げ光学系とほぼ同様である。
【０１３１】
次に、第８実施例の光路折り曲げ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
2004348082.tif 000025
【０１３２】
2004348082.tif 000026
【０１３３】
ズームデータ（無限遠物点合焦点時）
2004348082.tif 000027
【０１３４】
第９実施例
図１１は本発明の第９実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第９実施例の光路折り曲げ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４を有して構成されている。なお、図１１中、Ｆは近赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラス等の平行平面板群、ＩＭは撮像面である。
第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰのみで構成されており、全体で負パワーを有している。光路折り曲げプリズムＰは、入射面Ｐ１と、光路を折り曲げるための反射面Ｐ２と、射出面Ｐ３とを含むプリズムで構成されている。そして、入射面Ｐ１が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズＬ２１と、凸レンズＬ２２’とで構成されており、全体で負パワーを有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と負レンズＬ３２との接合レンズで構成されており、全体で正パワーを有している。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４１で構成されており、全体で正パワーを有している。
【０１３５】
また、第９実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定されている。そして、第２レンズ群Ｇ２は、像側へ移動したのち、物体側の元の位置へＵターンするように移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳとともに、第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動する。また、第４レンズ群Ｇ４は、位置が固定されるようになっている。
【０１３６】
また、第９実施例の光路折り曲げ光学系では、各状態（広角、標準、望遠など）での過焦点距離ｈを、各状態での物点位置としたパンフォーカス設計とした。このとき、無限遠（遠点）からｈ／２（近点）が焦点深度内となる。過焦点距離ｈは次の式で表わされる。
過焦点距離ｈ＝ｆ２／（ＦＮＯ×・δ’）
但し、ｆは全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、δ’は許容ぼけの直径である。
【０１３７】
また、第９実施例の光路折り曲げ光学系では、望遠端焦点距離／広角端焦点距離は１．８倍である。ただし、広角端で負の像歪を発生させて、広角端画角／望遠端画角を２．１倍と高倍化し、図示省略した電子的な補正手段を介して像歪が電子的に補正されるようにしている。
【０１３８】
また、第９実施例の光路折り曲げ光学系では、非球面は、以下の６つの面に設けられている。第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１に設けられている。、第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側の面（両凹レンズの物体側面）と、最も像側の面（凸レンズの像側面）に設けられている。第３レンズ群Ｇ３は、接合レンズの最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。第４レンズ群Ｇ４は、最も像側の面に設けられている。
その他の構成及び作用効果は第１実施例の光路折り曲げ光学系とほぼ同様である。
【０１３９】
次に、第９実施例の光路折り曲げ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
2004348082.tif 000028
【０１４０】
2004348082.tif 000029
【０１４１】
ズームデータ（無限遠物点合焦点時）
2004348082.tif 000030
【０１４２】
第１０実施例
図１２は本発明の第１０実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第１０実施例の光路折り曲げ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３を有して構成されている。なお、図１２中、Ｆは近赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラス等の平行平面板群、ＩＭは撮像面である。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、光路折り曲げプリズムＰと、両凹レンズＬ１１と両凸レンズＬ１２との接合レンズとで構成されており、全体で負パワーを有している。光路折り曲げプリズムＰは、入射面Ｐ１と、光路を折り曲げるための反射面Ｐ２と、射出面Ｐ３とを含むプリズムで構成されている。そして、入射面Ｐ１が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１’と、両凸レンズＬ２２’と両凹レンズＬ２３との接合レンズとで構成されており、全体で正パワーを有している。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１で構成されており、全体で正パワーを有している。
【０１４３】
第１０実施例の光路折り曲げ光学系は、負負正正の４群構成における負パワーの第２レンズ群を変倍の際に固定にして光路折り曲げプリズムとで１つのレンズ群を構成するようにして、負正正の３群構成にしたものである。
また、第１０実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定されている。そして、第２レンズ群Ｇ２は、開口絞りＳとともに物体側へ移動している。また、第３レンズ群Ｇ３は、第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦広げた後、狭めながら物体側へ移動するようになっている。
また、第３レンズ群Ｇ３で合焦を行うようになっている。
【０１４４】
また、第１０実施例の光路折り曲げ光学系では、望遠端焦点距離／広角端焦点距離は２．３倍である。ただし、広角端で負の像歪を発生させて、広角端画角／望遠端画角を２．５倍と高倍化し、図示省略した電子的な補正手段を介して像歪が電子的に補正されるようにしている。
【０１４５】
また、第１０実施例の光路折り曲げ光学系では、非球面は、以下の７つの面に設けられている。第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１、接合レンズにおける最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側の面（単レンズの物体側面）、接合レンズにおける最も物体側の面と最も像側の面に設けられている。第３レンズ群Ｇ３は、像側の面に設けられている。
【０１４６】
次に、第１０実施例の光路折り曲げ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
2004348082.tif 000031
【０１４７】
2004348082.tif 000032
2004348082.tif 000033
【０１４８】
ズームデータ（無限遠物点合焦点時）
2004348082.tif 000034
【０１４９】
第１１実施例
図１３は本発明の第１１実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第１１実施例の光路折り曲げ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４を有して構成されている。なお、図１３中、Ｆは近赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラス等の平行平面板群、ＩＭは撮像面である。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、光路折り曲げプリズムＰと、両凸レンズＬ１１’とで構成されており、全体で負パワーを有している。光路折り曲げプリズムＰは、入射面Ｐ１と、光路を折り曲げるための反射面Ｐ２と、射出面Ｐ３とを含むプリズムで構成されている。そして、入射面Ｐ１が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２との接合レンズで構成されており、全体で負パワーを有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２”と両凹レンズＬ３３”’との接合レンズで構成されており、全体で正パワーを有している。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１’で構成されている。
【０１５０】
また、第１１実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定されている。そして、第２レンズ群Ｇ２は、像側に移動した後、物体側の元の位置とは異なる位置へ戻る。また、第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳとともに、第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動する。また、第４レンズ群Ｇ４は、フィルタ類Ｆとともに位置が固定されている。
また、第２レンズ群Ｇ２で合焦を行うようになっている。
【０１５１】
また、第１１実施例の光路折り曲げ光学系では、望遠端焦点距離／広角端焦点距離は２．７倍である。ただし、広角端で負の像歪を発生させて、広角端画角／望遠端画角を３．０倍と高倍化し、図示省略した電子的な補正手段を介して像歪が電子的に補正されるようにしている。
【０１５２】
また、第１１実施例の光路折り曲げ光学系では、非球面は、以下の１１個の面に設けられている。第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１、正レンズの両面に設けられている。第２レンズ群Ｇ２は、接合レンズにおける物体側の面と像側の面に設けられている。第３レンズ群Ｇ３は、正レンズの両面、接合レンズの物体側の面と像側の面に設けられている。第４レンズ群Ｇ４は、正レンズの両面に設けられている。
【０１５３】
次に、第１１実施例の光路折り曲げ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
2004348082.tif 000035
【０１５４】
2004348082.tif 000036
2004348082.tif 000037
【０１５５】
ズームデータ（無限遠物点合焦点時）
2004348082.tif 000038
【０１５６】
第１２実施例
図１４は本発明の第１２実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第１２実施例の光路折り曲げ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４を有して構成されている。なお、図１４中、Ｆは近赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラス等の平行平面板群、ＩＭは撮像面である。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、光路折り曲げプリズムＰのみで構成されており、全体で負パワーを有している。光路折り曲げプリズムＰは、入射面Ｐ１と、光路を折り曲げるための反射面Ｐ２と、射出面Ｐ３とを含むプリズムで構成されている。そして、入射面Ｐ１が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、両凹レンズＬ２１で構成されており、全体で負パワーを有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１’で構成されており、全体で正パワーを有している。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凸レンズＬ４１と、両凸レンズＬ４２と両凹レンズＬ４３との接合レンズとで構成されており、全体で正パワーを有している。
【０１５７】
また、第１２実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定されている。そして、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳとともに位置が固定されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側へ移動するようになっている。
【０１５８】
また、第１２実施例の光路折り曲げ光学系では、望遠端焦点距離／広角端焦点距離は１．７倍である。ただし、広角端で負の像歪を発生させて、広角端画角／望遠端画角を１．９倍と高倍化し、図示省略した電子的な補正手段を介して像歪が電子的に補正されるようにしている。
【０１５９】
第１２実施例の光路折り曲げ光学系では、非球面は、以下の５つの面に設けられている。第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１に設けられている。第２レンズ群Ｇ２は、負レンズの物体側の面に設けられている。第３レンズ群Ｇ３は、正レンズの像側の面に設けられている。第４レンズ群Ｇ４は、最も物体側の面（正レンズの物体側面）と、接合レンズにおける像側の面に設けられている。
【０１６０】
次に、第１２実施例の光路折り曲げ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
2004348082.tif 000039
【０１６１】
2004348082.tif 000040
【０１６２】
ズームデータ（無限遠物点合焦点時）
2004348082.tif 000041
【０１６３】
第１３実施例
図１５は本発明の第１３実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第１３実施例の光路折り曲げ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４を有して構成されている。なお、図１５中、Ｆは近赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ、電子撮像素子であるＣＣＤのカバーガラス等の平行平面板群、ＩＭは撮像面である。
第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰのみで構成されており、全体で負パワーを有している。光路折り曲げプリズムＰは、入射面Ｐ１と、光路を折り曲げるための反射面Ｐ２と、射出面Ｐ３とを含むプリズムで構成されている。そして、入射面Ｐ１が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、凸レンズＬ２１”で構成されており、全体で正パワーを有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２’との接合レンズで構成されており、全体で負パワーを有している。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４１で構成されており、全体で正パワーを有している。
【０１６４】
また、第１３実施例の光路折り曲げ光学系では、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定されている。そして、第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳとともに、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。また、第４レンズ群Ｇ４は、フィルタ類Ｆとともに位置が固定されるようになっている。
【０１６５】
第１３実施例の光路折り曲げ光学系では、第１レンズ群Ｇ１が負パワーの構成となっている。そのため、第１レンズ群Ｇ１の像点（＝第２レンズ群の物点）が、第２レンズ群Ｇ２から、かなり物体側にシフトした位置に形成される。レンズ全長を短くするには、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との合成焦点距離を小さくする必要がある。一方、変倍に伴う第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の移動範囲を確保するためには、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔をある程度確保する必要がある。その結果、レンズ全長短縮（第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の短焦点化）とズームミング用間隔確保の両立が難しくなる。しかし、第２レンズ群Ｇ２が正パワーで第３レンズ群Ｇ３が負パワーの構成の場合、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の合成光学系の主点位置が、物体側（第１レンズ群Ｇ１側）に突出する。そのため、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２・第３レンズ群Ｇ３の合成光学系の主点間隔を小さくできる。これにより、第２レンズ群Ｇ２の倍率を、大きくすることができる。その結果、変倍に伴う第２レンズ群Ｇ２の移動量を、小さくすることができる。また、第２レンズ群と第３レンズＧ３の焦点距離も小さくすることができる。その結果、レンズ全長の短縮（第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の短焦点化）、変倍用の間隔確保、高倍率の確保を同時に達成できる。
【０１６６】
また、第１３実施例の光路折り曲げ光学系では、望遠端焦点距離／広角端焦点距離は１．８倍である。ただし、広角端で負の像歪を発生させて、広角端画角／望遠端画角を２．０倍と高倍化し、図示省略した電子的な補正手段を介して像歪が電子的に補正されるようにしている。
【０１６７】
また、第１３実施例の光路折り曲げ光学系では、非球面は、以下の６つの面に設けられている。第１レンズ群Ｇ１は、光路折り曲げプリズムＰの入射面Ｐ１に設けられている。第２レンズ群Ｇ２は、正レンズの両面に設けられている。第３レンズ群Ｇ３は、接合レンズにおける物体側の面と像側の面に設けられている。第４レンズ群Ｇ４は、像側の面に設けられている。
【０１６８】
次に、第１３実施例の光路折り曲げ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
2004348082.tif 000042
【０１６９】
2004348082.tif 000043
【０１７０】
ズームデータ（無限遠物点合焦点時）
2004348082.tif 000044
【０１７１】
次に、上記各実施例における条件式（１）〜（７）に関する値を示す。
2004348082.tif 000045
【０１７２】
なお、上記各実施例において、非球面を設けた光路折り曲げプリズムＰは、入射面のみに非球面を設けている実施例が多いが、射出面にも非球面を設けるようにしてもよい。
【０１７３】
また、以上の実施例では全て、光学系の最も物体側の第１要素としてプリズムＰを用いている。しかしながら、図１６に模式的に示すように、そのプリズムＰの前側（物体側）に、レンズ群Ａを配置してもよい。この時、レンズ群Ａは単数あるいは複数であってよい。また、レンズ群Ａは、単数単レンズ又は複数のレンズから構成されていて良い。そして、レンズ群Ａを、フォーカシングあるいはズーミングのために、光軸に沿って移動させるようにしてもよい。
【０１７４】
さて、以上のような本発明の光路折り曲げズーム光学系は、ズームレンズ等の結像光学系で物体像を形成し、その像をＣＣＤや銀塩フィルムといった撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置にもちいることができる。撮像装置としては、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、携帯端末、特に持ち運びに便利な携帯電話等がある。以下に、その実施形態を例示する。
【０１７５】
図１７〜図１９は、本発明によるズーム光学系を、デジタルカメラの撮影光学系４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図１７はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１８は同後方斜視図、図１９はデジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。
デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダ用光路４４を有するファインダ光学系４３、シャッタ４５、フラッシュ４６、液晶表示モニタ４７等を含んでいる。また、カメラ４０の上部には、シャッタ４５が配置されている。撮影者がシャッタ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の光路折り曲げズーム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、撮像面上に形成される。この時、結像は、平行平面板群Ｆ中の近赤外カットフィルタと、光学的ローパスフィルタを介して行われる。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、処理手段５１を介し、電子画像として液晶表示モニタ４７に表示される。液晶表示モニタ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。あるいは、フロッピー（登録商標）ディスクやメモリーカード、ＭＯ等により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。
【０１７６】
さらに、ファインダ用光路４４上には、ファインダ用対物光学系５３が配置してある。このファインダ用対物光学系５３によって、物体像が形成される。この物体像は、ポロプリズム５５の視野枠５７上に形成される。ここで、ポロプリズム５５は、像正立部材である。
このポロプリズム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及びファインダ用対物光学系５３の入射側には、カバー部材５０が配置されている。同様に、按眼光学系５９の射出側にもカバー部材５０が配置されている。
【０１７７】
この例では、撮影光学系４１が広画角で高変倍比である。また、収差が良好で、明るく、フィルタ等が配置できるバックフォーカスの大きなズームレンズである。よって、このように構成されたデジタルカメラ４０は、高性能・低コスト化が実現できる。
【０１７８】
なお、図１９の例では、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。
【０１７９】
次に、図２０〜図２２は、本発明のズーム光学系を用いた情報処理装置の一例である。ここで、情報処理装置は、パソコンである。このパソコンは、本発明のズーム光学系を対物光学系として内蔵している。図２０はパソコン３００のカバーを開いた状態の前方斜視図、図２１はパソコン３００の撮影光学系３０３の断面図、図２２は図２０の側面図である。
図２０〜図２２に示されるように、パソコン３００は、キーボード３０１と、図示を省略した情報処理手段や記録手段と、モニタ３０２と、撮影光学系３０３とを有している。キーボード３０１は、外部から繰作者が情報を入力するためのものである。また、モニタ３０２は、情報を操作者に表示するのもである。また、撮影光学系３０３は、操作者自身や周辺の像を撮影するためのものである。
ここで、モニタ３０２は、液晶表示素子や、ＣＲＴディスプレイ等であってよい。液晶表示素子としたは、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がある。あるいは、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、また、図中、撮影光学系３０３は、モニタ３０２の右上に内蔵されている、その場所に限られない。例えば、モニタ３０２の周囲や、キーボード３０１の周囲のどこであってもよい。
【０１８０】
この撮影光学系３０３は、撮影光路３０４上に、本発明による光路折り曲げズーム光学系（図では略記）からなる対物レンズ１１２が配置されている。更に、像を受光する撮像素子チップ１６２も有している。これらはパソコン３００に内蔵されている。
【０１８１】
ここで、撮像素子チップ１８４上には、光学的ローバスフィルタＬＦが付加的に貼り付けられている。これにより、撮像ユニット１６０として一体に形成されている。よって、対物レンズ１１２の鏡枠１１３の後端に、ワンタッチで飲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る。すなわり、組立が簡単となっている。
また、鏡枠１１３の先端（図示略）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中のズームレンズの駆動機構等は図示を省いてある。
【０１８２】
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、電子画像としてモニタ３０２に表示される、図２０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。
【０１８３】
次に、図２３に、本発明のズーム光学系が内蔵された、別の情報処理装置の一例を示す。ここで、情報処理装置は、電話、特に持ち運びに便利な携帯電話である。この携帯電話は、撮影光学系として本発明のズーム光学系を用いている。図２３（ａ）は携帯電話４００の正面図、図２３（ｂ）は側面図、図２３（ｃ）ほ撮影光学系４０５の断面図である。
図２３（ａ）〜（ｃ）に示されるように、携帯電話４０は、マイク部４０１と、スピーカ部４０２と、入力ダイアル４０３と、モニタ４０４と、撮影光学系４０５と、アンテナ４０６と、処理手段（図示せず）とを有している。マイク部４０１は、操作者の声を情報として入力するものである。スピーカ部４０２は、通話相手の声を出すものである。入力ダイアル４０３は、操作者が情報を入力するものである。モニタ４０４は、換者自身や通話相手等の撮影像と電話番号等の情報を表示するものである。アンテナ４０６は、撮影光学系４０５と、通信電波の送信と受信を行うものである。処理手段は、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行うものである。
ここで、モニタ４０４は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置、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、対物レンズ１１２と撮像素子チップ１６２を有している。対物レンズ１１２は、本発明による光路折り曲げズーム光学系（図では略記）である。また、撮像素子チップ１６２は、物体像を受光する。これらは、携帯電話４００に内蔵されている。
【０１８４】
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ＬＦが付加的貼り付けられている。この光学的ローパスフィルタＬＦは、撮像ユニット１６０として一体に形成されている。これにより、撮像ユニット１６０は、対物レンズ１１２の鏡枠１１３の後端に、ワンタッチで飲め込まれて取り付け可能になっている。
よって、この構成では、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となる。その結果、組立が簡単となっている。また、鏡枠１１３の先端（図示略）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、枠１１３中のズームレンズの駆動機構等は図示を省いてある。
【０１８５】
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、電子画像としてモニタ４０４に、又は、通信相手のモニタに、又は、両方に表示される。また、通信相手に画像を送信する場合、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は含まれている。
【０１８６】
以上説明したように、本発明には、特許請求の範囲に記載した発明の他に以下のものが含まれる。
【０１８７】
（１）前記光路折り曲げ素子が、光路を折り曲げるための少なくとも１面の反射面と、入射面と、射出面とを含むプリズムで構成され、前記プリズムの入射面、射出面の少なくとも一方が光軸に回転対称な曲面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【０１８８】
（２）前記第１レンズ群が負パワーを有し、前記光路折り曲げ素子が、光路を折り曲げるための少なくとも１面の反射面と、入射面と、射出面とを含むプリズムで構成され、前記プリズムの入射面、射出面の少なくとも一方が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面に形成されていることを特徴とする上記（１）に記載の光路折り曲げ光学系。
【０１８９】
（３）前記第２レンズ群よりも像側に少なくとも２つの正パワーのレンズ群を有することを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【０１９０】
（４）前記光路折り曲げ素子よりも像側に配置されたレンズ群、または前記光路折り曲げ素子よりも像側に配置されたレンズ群中の一部のレンズを光軸方向に移動することで変倍、あるいは合焦を行うことを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【０１９１】
（５）広角端から望遠端へと変倍する際に、前記第１レンズ群が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【０１９２】
（６）前記光路折り曲げ素子が、光路を折り曲げるための少なくとも１面の反射面と、入射面と、射出面とを含むプリズムで構成され、前記プリズムの入射面、射出面の少なくとも一方が、光軸に回転対称な曲面に構成され、かつ、前記第１レンズ群が、前記光路折り曲げプリズムのみからなることを特徴とする上記（１）に記載の光路折り曲げ光学系。
【０１９３】
（７）前記光路折り曲げプリズムの入射面が、物体側に凹面を向けていることを特徴とする請求項３に記載の光路折り曲げ光学系。
【０１９４】
（８）前記第１レンズ群が、少なくとも１面の非球面を含むことを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【０１９５】
（９）前記光路折り曲げプリズムの入射面、射出面の少なくとも一方が非球面に構成されていることを特徴とする上記（８）に記載の光路折り曲げ光学系。
【０１９６】
（１０）次の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
−１０００  ＜  ｆ１／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  −０．２
但し、ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、ｆＷは広角端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離、ｆＴは望遠端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離である。
【０１９７】
（１１）次の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
０．２  ＜  ｆｐ／ｆ１  ＜  ７
但し、ｆｐは前記光路折り曲げ素子の焦点距離、ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離である。
【０１９８】
（１２）前記第２レンズ群が、正パワーのレンズと負パワーのレンズを含むことを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【０１９９】
（１３）次の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
−２０  ＜  ｆ２／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  −０．２
但し、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、ｆＷは広角端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離、ｆＴは望遠端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離である。
【０２００】
（１４）次の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
０．１  ＜  ｆ１／ｆ２  ＜  ５０
但し、ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離である。
【０２０１】
（１５）前記第２レンズ群よりも像側の少なくとも１つの正パワーのレンズ群が、正パワーのレンズと負パワーのレンズを含むことを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【０２０２】
（１６）第２レンズ群よりも像側の少なくとも１つの正パワーのレンズ群が、少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを含むことを特徴とする上記（１５）に記載の光路折り曲げ光学系。
【０２０３】
（１７）前記第２レンズ群よりも像側の少なくとも１つの正パワーのレンズ群が、少なくとも１面の非球面を含むことを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【０２０４】
（１８）最も像側のレンズ群が、少なくとも１面の非球面を含むことを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【０２０５】
（１９）次の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
０．２  ＜  Ｍ３／Ｍ２  ＜  １５
但し、Ｍ２は前記負パワーの第２レンズ群の移動範囲、Ｍ３は前記第２レンズ群よりも像側の正パワーのレンズ群の移動範囲である。
【０２０６】
（２０）次の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
１．１  ＜  ｆ３／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  １０
但し、ｆ３は前記第２レンズ群よりも像側の正パワーのレンズ群の焦点距離、ｆＷは広角端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離、ｆＴは望遠端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離である。また、前記第２レンズ群よりも像側の正パワーのレンズ群が複数の群からなり、その間隔が変倍に伴い変化する場合には、ｆ３は中間状態での合成焦点距離である。
【０２０７】
（２１）次の条件式を満足することを特徴とする上記（３）に記載の光路折り曲げ光学系。
０．５  ＜  ｆ４／√（ｆＷ×ｆＴ）  ＜  ７
但し、ｆ４は最も像側のレンズ群の焦点距離、ｆＷは広角端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離、ｆＴは望遠端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離である。
【０２０８】
（２２）前記光路折り曲げ光学系が、前記負パワーの第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群と、正パワーの第４レンズ群を含むとともに、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間に絞りを含んで構成されていることを特徴とする上記（３）に記載の光路折り曲げ光学系。
【０２０９】
（２３）撮像素子の撮像面の短辺に平行になるように光軸を折り曲げることを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【０２１０】
（２４）広角端から望遠端へと変倍する際に、像側へ移動したのち物体側へ戻るＵターン群と、物体側へ移動する単調移動群を含み、前記Ｕターン群の位置を広角端と望遠端のいずれかにおける位置に固定し、前記単調移動群のみを移動することで広角端から望遠端までの変倍を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【０２１１】
（２５）電子的に像歪を補正することを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【０２１２】
（２６）上記（１）〜（２５）のいずれかに記載の光路折り曲げズーム光学系と、前記光路折り曲げズーム光学系によって形成された物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、前記電子撮像素子によって光電変換された電子信号を処理する処理手段と、操作者が前記処理手段に入力したい情報信号を入力するための入力部と、前記処理手段からの出力を表示する表示素子と、前記処理手段からの出力を記録する記録媒体とを含み、前記処理手段が、前記光路折り曲げズーム光学系によって前記電子撮像素子に受光された物体像を前記表示素子に表示するように構成されていることを特徴とする情報処理装置。
【０２１３】
（２７）上記（２６）に記載の情報処理装置において、前記入力部がキーボードで構成され、前記光路折り曲げズーム光学系と前記電子撮像素子とが前記表示素子の周辺部又は前記キーボードの周辺部に内蔵されていることを特徴とするパーソナルコンピュータ装置。
【０２１４】
（２８）上記（１）〜（２５）のいずれかに記載の光路折り曲げズーム光学系と、前記光路折り曲げズーム光学系によって形成された物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、電話信号を送信及び受信するためのアンテナと、電話番号等の信号を入力するための入力部と、前記電子撮像素子によって受光された物体像を送信可能な信号に変換する信号処理部とを含んでいることを特徴とする電話装置。
【０２１５】
（２９）上記（１）〜（２５）のいずれかに記載の光路折り曲げズーム光学系と、前記光路折り曲げズーム光学系によって形成された物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、前記電子撮像素子によって光電変換された電子信号を処理する処理手段と、前記電子撮像素子で受光された物体像を観察可能に表示する表示素子とを有し、前記電子撮像素子で受光された物体像の像情報を記録するための記録部材を内蔵又は挿脱するように構成され、前記処理手段が、前記電子撮像素子で受光された物体像を前記記録媒体に記録する記録処理機能とを有することを特徴とする電子カメラ装置。
【０２１６】
【発明の効果】
本発明によれば、小型デジタルスチルカメラ、携帯電話、携帯端末等に搭載可能な薄型光学系であって、薄型化のために光軸を曲げた光路折り曲げ光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成及び作用効果を説明するための図であって、（ａ）は従来の光学系の概念図、（ｂ）は光路折り曲げ素子として反射板を用いた光路折り曲げ光学系の概念図、（ｃ）は本発明にかかる光路折り曲げ素子として光路折り曲げプリズムを用いた光路折り曲げ光学系の概念図である。
【図２】本発明の光路折り曲げ光学系の一実施形態における広角端と望遠端との切り換えの際のＵターン群と単調移動群との位置関係を示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図４】本発明の第２実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図５】本発明の第３実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図６】本発明の第４実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図７】本発明の第５実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図８】本発明の第６実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図９】本発明の第７実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１０】本発明の第８実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１１】本発明の第９実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１２】本発明の第１０実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１３】本発明の第１１実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１４】本発明の第１２実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１５】本発明の第１３実施例にかかる光路折り曲げ光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１６】本発明の上記各実施例における光学系の最も物体側の第１要素の変形例を示す模式図である。
【図１７】本発明によるズーム光学系をデジタルカメラの撮影光学系４１に組み込んだデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図である。
【図１８】図１７のデジタルカメラの後方斜視図である。
【図１９】図１７のデジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。
【図２０】本発明のズーム光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコン３００のカバーを開いた状態の前方斜視図である。
【図２１】パソコン３００の撮影光学系３０３の断面図である。
【図２２】図２０の側面図である。
【図２３】本発明のズーム光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である電話、特に持ち運びに便利な携帯電話の概略構成を示す図であり、  （ａ）は携帯電話４００の正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）ほ撮影光学系４０５の断面図である。
【符号の説明】
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
Ｆ            フィルタ類
ＩＭ          撮像面
Ｌ１１        両凹レンズ
Ｌ１２        両凸レンズ
Ｌ２１        両凹レンズ
Ｌ２１’      物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２１”      両凸レンズ
Ｌ２２        物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２２’      両凸レンズ
Ｌ２３        両凹レンズ
Ｌ３１        両凸レンズ
Ｌ３１’      物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ３２        物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ３２’      両凹レンズ
Ｌ３２”      両凸レンズ
Ｌ３３        物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ３３’      両凸レンズ
Ｌ３３”      物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ３３”’    両凹レンズ
Ｌ４１        両凸レンズ
Ｌ４１’      物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ４２        両凸レンズ
Ｌ４３        両凹レンズ
Ｐ            光路折り曲げプリズム
Ｐ１          入射面
Ｐ２          反射面
Ｐ３          射出面
Ｓ            開口絞り
Ｅ            観察者眼球
ＬＦ          光学的ローパスフィルタ
４０          デジタルカメラ
４１          撮影光学系
４２          撮影用光路
４３          ファインダ光学系
４４          ファインダ用光路
４５          シャッタ
４６          フラッシュ
４７          液晶表示モニタ
４９          ＣＣＤ
５０          カバー部材
５１          処理手段
５２          記録手段
５３          ファインダ用対物光学系
５５          ポロプリズム
５７          視野枠
５９          接眼光学系
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
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
４０５        撮影光学系
４０６        アンテナ
【図１】
2004348082.tif 000046
【図２】
2004348082.tif 000047
【図３】
2004348082.tif 000048
【図４】
2004348082.tif 000049
【図５】
2004348082.tif 000050
【図６】
2004348082.tif 000051
【図７】
2004348082.tif 000052
【図８】
2004348082.tif 000053
【図９】
2004348082.tif 000054
【図１０】
2004348082.tif 000055
【図１１】
2004348082.tif 000056
【図１２】
2004348082.tif 000057
【図１３】
2004348082.tif 000058
【図１４】
2004348082.tif 000059
【図１５】
2004348082.tif 000060
【図１６】
2004348082.tif 000061
【図１７】
2004348082.tif 000062
【図１８】
2004348082.tif 000063
【図１９】
2004348082.tif 000064
【図２０】
2004348082.tif 000065
【図２１】
2004348082.tif 000066
【図２２】
2004348082.tif 000067
【図２３】
2004348082.tif 000068