(57)【要約】【課題】小型化と薄型化を図った変倍光学系及びこれを備えた撮像装置を得る。【解決手段】物体側から順に、第１偏向光学素子を含み且つ負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、第２偏向光学素子と、から構成されていること；第１偏向光学素子を含む第１レンズ群は、像面に対する位置が固定されていること；隣接する各レンズ群の間隔が変化するように少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群を移動させて変倍を行うこと；第３レンズ群は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群であること；及び次の条件式（１）を満足すること；を特徴とする変倍光学系。（１）０．２＜ｆ３／ｆ４＜１．０但し、ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、ｆ４：第４レンズ群の焦点距離。【選択図】図１
2017054107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、第１偏向光学素子を含み且つ負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、第２偏向光学素子と、から構成されていること；
第１偏向光学素子を含む第１レンズ群は、像面に対する位置が固定されていること；
隣接する各レンズ群の間隔が変化するように少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群を移動させて変倍を行うこと；
第３レンズ群は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群であること；及び
次の条件式（１）を満足すること；
を特徴とする変倍光学系。
（１）０．２＜ｆ３／ｆ４＜１．０
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離。
【請求項２】
請求項１記載の変倍光学系において、
第２レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを含む２枚のレンズからなり、次の条件式（２）、（３）を満足する変倍光学系。
（２）４＜Ｍ２ｔ／Ｍ２ｗ＜１０
（３）νｄ２ｐ＞６０
但し、
Ｍ２ｔ：長焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
Ｍ２ｗ：短焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
νｄ２ｐ：第２レンズ群中の最も物体側に位置する正レンズのｄ線に対するアッベ数。
【請求項３】
請求項１または２記載の変倍光学系において、
第２レンズ群は、正レンズと負レンズからなり、次の条件式（４）を満足する変倍光学系。
（４）１＜｜ｆ２ｎ｜／ｆ２＜２
但し、
ｆ２ｎ：第２レンズ群中の負レンズの焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の変倍光学系において、
次の条件式（５）を満足する変倍光学系。
（５）５＜ｆ３／ｆｗ＜９
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：短焦点距離端における全系の焦点距離。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の変倍光学系において、
第２レンズ群は、正レンズと負レンズからなり、この正レンズと負レンズに少なくとも１面の非球面が形成されている変倍光学系。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の変倍光学系において、
第２レンズ群は、２枚のレンズからなり、次の条件式（６）を満足する変倍光学系。
（６）−２．２＜ｆ１／ｆｗ＜−１．４
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：短焦点距離端における全系の焦点距離。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の変倍光学系において、
第１レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズを含んでおり、次の条件式（７）を満足する変倍光学系。
（７）０．９＜ｆＬ１／ｆ１＜１．６
但し、
ｆＬ１：第１レンズ群中の最も物体側に位置する負レンズの焦点距離、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項記載の変倍光学系において、
第１偏向光学素子は、第１プリズムからなり、次の条件式（８）、（９）を満足する変倍光学系。
（８）０．９＜Ｄｐ／ｆｗ＜１．８
（９）０．９＜Ｄｐ／Ｙｔ＜１．８
但し、
Ｄｐ：第１プリズムの光軸に沿った長さ、
ｆｗ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
Ｙｔ：長焦点距離端における最大像高。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項記載の変倍光学系において、
次の条件式（１０）を満足する変倍光学系。
（１０）０．２６＜ｆ２／ｆ３＜０．４７
但し、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項記載の変倍光学系において、
第３レンズ群は、正レンズと負レンズからなり、次の条件式（１１）を満足する変倍光学系。
（１１）νｄ３ｐ＞７０
但し、
νｄ３ｐ：第３レンズ群中の正レンズのｄ線に対するアッベ数。
【請求項１１】
請求項１０記載の変倍光学系において、
次の条件式（１１’）を満足する変倍光学系。
（１１’）１００＞νｄ３ｐ＞７０
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項記載の変倍光学系において、
第４レンズ群は、像面に対する位置が固定されており、次の条件式（１２）を満足する変倍光学系。
（１２）６＜ｆ４／ｆｗ＜２４
但し、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：短焦点距離端における全系の焦点距離。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項記載の変倍光学系において、
第２偏向光学素子は、第２プリズムからなる変倍光学系。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか１項記載の変倍光学系において、
第４レンズ群は、正単レンズからなる変倍光学系。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか１項記載の変倍光学系において、
第１偏向光学素子は、光路を９０°屈曲させる第１プリズムからなり、且つ／又は、第２偏向光学素子は、光路を９０°屈曲させる第２プリズムからなる変倍光学系。
【請求項１６】
物体側から順に、第１偏向光学素子を含み且つ負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、から構成されていること；
第１偏向光学素子を含む第１レンズ群は、像面に対する位置が固定されていること；
隣接する各レンズ群の間隔が変化するように少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群を移動させて変倍を行うこと；
第２レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを含む２枚のレンズからなること；及び
次の条件式（２）、（３）を満足すること；
を特徴とする変倍光学系。
（２）４＜Ｍ２ｔ／Ｍ２ｗ＜１０
（３）νｄ２ｐ＞６０
但し、
Ｍ２ｔ：長焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
Ｍ２ｗ：短焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
νｄ２ｐ：第２レンズ群中の最も物体側に位置する正レンズのｄ線に対するアッベ数。
【請求項１７】
請求項２または１６に少なくとも従属する変倍光学系において、
次の条件式（３’）を満足する変倍光学系。
（３’）１００＞νｄ２ｐ＞６０
【請求項１８】
物体側から順に、第１偏向光学素子を含み且つ負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、から構成されていること；
第１偏向光学素子を含む第１レンズ群は、像面に対する位置が固定されていること；
隣接する各レンズ群の間隔が変化するように少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群を移動させて変倍を行うこと；
第２レンズ群は、２枚のレンズからなること；及び
次の条件式（６）を満足すること；
を特徴とする変倍光学系。
（６）−２．２＜ｆ１／ｆｗ＜−１．４
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：短焦点距離端における全系の焦点距離。
【請求項１９】
請求項１ないし１８のいずれか１項記載の変倍光学系と、この変倍光学系によって形成される像を電気的信号に変換する撮像素子と、を有する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変倍光学系及びこれを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯電話機や携帯情報端末などの携帯電子機器が広く普及している。これらの機器においては携帯性向上、デザイン自由度のために、搭載される撮像装置は入射してくる被写体からの光に対して奥行き方向に薄型化され、小型であることが望まれる。
【０００３】
そこで、入射してくる被写体からの光に対して奥行き方向の厚みを抑えるための反射光学部材を備えた変倍光学系が各種提案されている。例えば、特許文献１−７には、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と正の第３レンズ群と正の第４レンズ群とからなる４群構成の変倍光学系において、光路を屈曲させるプリズムを設けることにより、奥行き方向の薄型化を図ることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１６３８５５号公報
【特許文献２】特開２０１０−４４３９５号公報
【特許文献３】特開２００８−８９７８号公報
【特許文献４】特開２００８−９６６６１号公報
【特許文献５】特開２００６−２５１５２９号公報
【特許文献６】特開２００４−４５３３号公報
【特許文献７】特開２０１０−４９２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１−７の変倍光学系は、光学系の全長が長すぎるという問題がある。例えば、特許文献１−７の変倍光学系は、光学系の全長を長焦点距離端における最大像高で割った値が１２．４〜１９．０と大きくなっている。
【０００６】
また、特許文献１−７の変倍光学系は、プリズムの光軸に沿った長さが長く、筐体の奥行き方向が厚いという問題がある。例えば、特許文献１−７の変倍光学系は、プリズムの光軸に沿った長さを長焦点距離端における最大像高で割った値が１．９〜４．０と大きくなっている。
【０００７】
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、小型化と薄型化を図った変倍光学系及びこれを備えた撮像装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の変倍光学系は、物体側から順に、第１偏向光学素子を含み且つ負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、第２偏向光学素子と、から構成されていること；第１偏向光学素子を含む第１レンズ群は、像面に対する位置が固定されていること；隣接する各レンズ群の間隔が変化するように少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群を移動させて変倍を行うこと；第３レンズ群は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群であること；及び次の条件式（１）を満足すること；を特徴としている。
（１）０．２＜ｆ３／ｆ４＜１．０
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離、
である。
【０００９】
第２レンズ群を、少なくとも１枚の正レンズを含む２枚のレンズから構成し、次の条件式（２）、（３）を満足することが好ましい。
（２）４＜Ｍ２ｔ／Ｍ２ｗ＜１０
（３）νｄ２ｐ＞６０
但し、
Ｍ２ｔ：長焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
Ｍ２ｗ：短焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
νｄ２ｐ：第２レンズ群中の最も物体側に位置する正レンズのｄ線に対するアッベ数、
である。
【００１０】
第２レンズ群を、正レンズと負レンズから構成し、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４）１＜｜ｆ２ｎ｜／ｆ２＜２
但し、
ｆ２ｎ：第２レンズ群中の負レンズの焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、
である。
【００１１】
本発明の変倍光学系は、次の条件式（５）を満足することが好ましい。
（５）５＜ｆ３／ｆｗ＜９
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
【００１２】
第２レンズ群を正レンズと負レンズから構成し、この正レンズと負レンズに少なくとも１面の非球面を形成することができる。例えば、第２レンズ群の正レンズだけに非球面を形成する態様、第２レンズ群の負レンズだけに非球面を形成する態様、及び、第２レンズ群の正レンズと負レンズのそれぞれに非球面を形成する態様が可能である。
【００１３】
第２レンズ群を２枚のレンズから構成し、次の条件式（６）を満足することが好ましい。
（６）−２．２＜ｆ１／ｆｗ＜−１．４
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
【００１４】
第１レンズ群に少なくとも１枚の負レンズを含ませて、次の条件式（７）を満足することが好ましい。
（７）０．９＜ｆＬ１／ｆ１＜１．６
但し、
ｆＬ１：第１レンズ群中の最も物体側に位置する負レンズの焦点距離、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
である。
【００１５】
第１偏向光学素子を第１プリズムから構成し、次の条件式（８）、（９）を満足することが好ましい。
（８）０．９＜Ｄｐ／ｆｗ＜１．８
（９）０．９＜Ｄｐ／Ｙｔ＜１．８
但し、
Ｄｐ：第１プリズムの光軸に沿った長さ、
ｆｗ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
Ｙｔ：長焦点距離端における最大像高、
である。
【００１６】
本発明の変倍光学系は、次の条件式（１０）を満足することが好ましい。
（１０）０．２６＜ｆ２／ｆ３＜０．４７
但し、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
である。
【００１７】
第３レンズ群を正レンズと負レンズから構成し、次の条件式（１１）を満足することが好ましい。
（１１）νｄ３ｐ＞７０
但し、
νｄ３ｐ：第３レンズ群中の正レンズのｄ線に対するアッベ数、
である。
【００１８】
本発明の変倍光学系は、条件式（１１）が規定する条件式範囲の中でも、次の条件式（１１’）を満足することが好ましい。
（１１’）１００＞νｄ３ｐ＞７０
【００１９】
第４レンズ群の像面に対する位置を固定し、次の条件式（１２）を満足することが好ましい。
（１２）６＜ｆ４／ｆｗ＜２４
但し、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
【００２０】
第２偏向光学素子を第２プリズムから構成することが好ましい。
【００２１】
第４レンズ群を正単レンズから構成することが好ましい。
【００２２】
第１偏向光学素子を、光路を９０°屈曲させる第１プリズムから構成し、且つ／又は、第２偏向光学素子を、光路を９０°屈曲させる第２プリズムから構成することが好ましい。
【００２３】
本発明の変倍光学系は、別の態様では、物体側から順に、第１偏向光学素子を含み且つ負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、から構成されていること；第１偏向光学素子を含む第１レンズ群は、像面に対する位置が固定されていること；隣接する各レンズ群の間隔が変化するように少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群を移動させて変倍を行うこと；第２レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを含む２枚のレンズからなること；及び次の条件式（２）、（３）を満足すること；を特徴としている。
（２）４＜Ｍ２ｔ／Ｍ２ｗ＜１０
（３）νｄ２ｐ＞６０
但し、
Ｍ２ｔ：長焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
Ｍ２ｗ：短焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
νｄ２ｐ：第２レンズ群中の最も物体側に位置する正レンズのｄ線に対するアッベ数、
である。
【００２４】
本発明の変倍光学系は、条件式（３）が規定する条件式範囲の中でも、次の条件式（３’）を満足することが好ましい。
（３’）１００＞νｄ２ｐ＞６０
【００２５】
本発明の変倍光学系は、さらに別の態様では、物体側から順に、第１偏向光学素子を含み且つ負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、から構成されていること；第１偏向光学素子を含む第１レンズ群は、像面に対する位置が固定されていること；隣接する各レンズ群の間隔が変化するように少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群を移動させて変倍を行うこと；第２レンズ群は、２枚のレンズからなること；及び次の条件式（６）を満足すること；を特徴としている。
（６）−２．２＜ｆ１／ｆｗ＜−１．４
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
【００２６】
本発明の撮像装置は、上述したいずれかの変倍光学系と、この変倍光学系によって形成される像を電気的信号に変換する撮像素子と、を有している。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、小型化と薄型化を図った変倍光学系及びこれを備えた撮像装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による変倍光学系の数値実施例１の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
【図２】図１のように構成された変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図３】図１のように構成された変倍光学系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図４】図１のように構成された変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図５】本発明による変倍光学系の数値実施例２の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
【図６】図５のように構成された変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図７】図５のように構成された変倍光学系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図８】図５のように構成された変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図９】本発明による変倍光学系の数値実施例３の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
【図１０】図９のように構成された変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図１１】図９のように構成された変倍光学系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図１２】図９のように構成された変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図１３】本発明による変倍光学系の数値実施例４の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
【図１４】図１３のように構成された変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図１５】図１３のように構成された変倍光学系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図１６】図１３のように構成された変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図１７】本発明による変倍光学系の数値実施例５の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
【図１８】図１７のように構成された変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図１９】図１７のように構成された変倍光学系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図２０】図１７のように構成された変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図２１】本発明による変倍光学系の数値実施例６の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
【図２２】図２１のように構成された変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図２３】図２１のように構成された変倍光学系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図２４】図２１のように構成された変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
【図２５】本発明による変倍光学系の変倍時の移動軌跡を示す簡易移動図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本実施形態の変倍光学系は、図１、図５、図９、図１３、図１７及び図２１に示すように、全数値実施例１−６を通じて、物体側から順に、第１プリズム（第１偏向光学素子）Ｐ１を含み且つ負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、第２プリズム（第２偏向光学素子）Ｐ２とを有している。Ｉは図示しない撮像素子の像面（撮像面）である。
【００３０】
本実施形態の変倍光学系は、図２５の簡易移動図に示すように、全数値実施例１−６を通じて、短焦点距離端（Ｗｉｄｅ）から長焦点距離端（Ｔｅｌｅ）への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の像面Ｉに対する位置が固定されており（光軸方向に移動せず）、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３がそれぞれ異なる移動量で物体側に移動する（繰り出される）。その結果、第１レンズ群Ｇ１ないし第４レンズ群Ｇ４のうち隣接する各レンズ群の間隔が変化する。短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第２レンズ群Ｇ２は単調に物体側に移動し、第３レンズ群は、第２レンズ群Ｇ２との間隔を一旦増大させた後に減少させるような軌跡で物体側に移動する。また図２５には描いていないが、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第２プリズムＰ２の像面Ｉに対する位置が固定されている（光軸方向に移動しない）。また図２５には描いていないが、光軸に直交し第２レンズ群Ｇ２の物体側の面の近傍に位置する絞りＳが第２レンズ群Ｇ２と一体に移動する。数値実施例２では、絞りＳとは別の光束規制部材Ｓｃが第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に各レンズ群Ｇ１−Ｇ４と独立して移動可能に配置されている。なお、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３に加えて、第４レンズ群Ｇ４が光軸方向に移動する態様も可能である。
【００３１】
第３レンズ群Ｇ３は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群である。すなわち、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させる。
【００３２】
第１レンズ群Ｇ１は、全数値実施例１−６を通じて、物体側から順に、負レンズ１１と、第１プリズムＰ１と、負レンズ１２と、正レンズ１３とからなる。
正レンズ１１は、数値実施例１、２、４、５ではその両面に非球面を有しており、数値実施例３、６ではその両面が球面である（非球面ではない）。
【００３３】
第２レンズ群Ｇ２は、全数値実施例１−６を通じて、物体側から順に、正レンズ２１と、負レンズ２２とからなる。正レンズ２１と負レンズ２２はともにその両面に非球面を有している。
【００３４】
第３レンズ群Ｇ３は、全数値実施例１−６を通じて、物体側から順に、正レンズ３１と、負レンズ３２とからなる。
正レンズ３１は、数値実施例２ではその両面に非球面を有しており、数値実施例１、３−６ではその両面が球面である（非球面ではない）。
正レンズ３１と負レンズ３２は、数値実施例４では接合されており、数値実施例１−３、５、６では接合されていない。
【００３５】
第４レンズ群Ｇ４は、全数値実施例１−６を通じて、正単レンズ４１からなる。正単レンズ４１はその両面に非球面を有している。
【００３６】
なお、第１レンズ群Ｇ１中の第１プリズムＰ１、及び、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉの間に位置する第２プリズムＰ２の少なくとも一方をミラーに変更することも可能である（第１偏向光学素子と第２偏向光学素子の少なくとも一方をミラーにより構成することも可能である）。
【００３７】
本実施形態の変倍光学系は、上述した特許文献１−７をはじめとする従来の変倍光学系と比較して、光学系の全長およびプリズム（第１プリズムＰ１）の光軸に沿った長さを短縮することに成功している。例えば、本実施形態の変倍光学系は、光学系の全長を長焦点距離端における最大像高で割った値が９．０〜１１．７の範囲内となっている（特許文献１−７では１２．４〜１９．０）。この値が小さい方が光学系により形成される像の大きさに対する相対的な全長が短い。また、本実施形態の変倍光学系は、プリズム（第１プリズムＰ１）の光軸に沿った長さを長焦点距離端における最大像高で割った値が１．１〜１．４の範囲内となっている（特許文献１−７では１．９〜４．０）。この値が小さい方が光学系により形成される像の大きさに対して相対的にプリズム（第１プリズムＰ１）の光軸に沿った長さが短く、筐体の奥行き方向を薄くできる。
【００３８】
ここで、光学系の全長およびプリズム（第１プリズムＰ１）の光軸に沿った長さを評価する基準（上記値を算出するための分母）を、短焦点距離端における最大像高ではなく、長焦点距離端における最大像高とした理由は、次の通りである。近年、光学系の大型化等を招く短焦点距離端における歪曲収差の補正を光学的には十分行わず、ソフトウェアによる画像処理で補正する方法が行われるようになってきている。このようなことを前提とした光学系の短焦点距離端では負の歪曲収差が残存しているため、短焦点距離端での最大像高が長焦点距離端における最大像高より小さくなる。歪曲収差の残存量はそれぞれの光学系の設計思想によって異なるため、短焦点距離端の最大像高は光学系によってまちまちであり、他の光学系との大きさを相対的に比較するための値として用いるのは適切ではない。一方、長焦点距離端は光学系による歪曲収差が比較的小さく、ソフトウェアによる画像処理が行われないか、行われたとしても補正量が少ないため、長焦点距離端の最大像高を他の光学系との比較のための値として用いるのに適している。
【００３９】
本実施形態の変倍光学系は、物体側と像側に第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２を設けることにより光学系の小型化と薄型化を図っている。特に、像側に第２プリズムＰ２を設けることにより、撮像素子とこの撮像素子の電子基板（ともに図示せず）が装置の厚みに与える悪影響を回避することができる。
【００４０】
条件式（１）は、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の焦点距離の比を規定している。条件式（１）を満足することで、フォーカシング時の第３レンズ群Ｇ３の移動による収差変動を抑制するとともに、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉの間に第２プリズム（第２偏向光学素子）Ｐ２を設けるための十分な間隔を得ることができる。
条件式（１）の上限を超えると、フォーカシング時の第３レンズ群Ｇ３の移動による収差変動が増大してしまう。
条件式（１）の下限を超えると、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉの間に第２プリズム（第２偏向光学素子）Ｐ２を設けるための十分な間隔が得られなくなってしまう。
【００４１】
本実施形態の変倍光学系は、第２レンズ群Ｇ２を正レンズ２１と負レンズ２２の２枚構成としている。これにより光学系の全長を短縮する効果が得られる。これに対し、例えば上述の特許文献１−６は、第２レンズ群が３枚または４枚のレンズで構成されているので、光学系の全長が長くなってしまっている。
【００４２】
条件式（２）は、長焦点距離端における第２レンズ群Ｇ２の横倍率と短焦点距離端における第２レンズ群Ｇ２の横倍率との比を規定している。条件式（２）を満足することで、第２レンズ群Ｇ２で発生する球面収差等の諸収差を良好に補正するとともに、光学系の全長を短縮することができる。
条件式（２）の上限を超えると、第２レンズ群Ｇ２で発生する球面収差等の諸収差の補正が困難になってしまう。
条件式（２）の下限を超えると、第３レンズ群Ｇ３の変倍負担が大きくなり、第３レンズ群Ｇ３の変倍移動量が増えて光学系の全長が増大してしまう。
【００４３】
条件式（３）及び（３’）は、第２レンズ群Ｇ２中の最も物体側に位置する正レンズ２１のｄ線に対するアッベ数を規定している。条件式（３）を満足することで、第２レンズ群Ｇ２による軸上色収差を抑制することができる。さらに条件式（３’）を満足すことで、光学系全体の小型化を図ることができる。
条件式（３）及び（３’）の下限を超えると、第２レンズ群Ｇ２による軸上色収差が増大してしまう。
条件式（３’）の上限を超えると、正レンズ２１として実在する光学硝材からは低屈折率の硝材しか選択できないため、正レンズ２１の曲率を大きくせざるを得ず、レンズ周辺部の肉厚を確保するためにレンズが厚くなってしまう。その結果、光学系全体の大型化を招いてしまう。
【００４４】
条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２中の負レンズ２２の焦点距離と、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離との比を規定している。条件式（４）を満足することで、ペッツバール和をゼロに近付けて像面湾曲を良好に補正するとともに、軸外コマ収差を良好に補正することができる。
条件式（４）の上限を超えると、ペッツバール和が負に増大し、オーバーの像面湾曲を補正することが困難になってしまう。
条件式（４）の下限を超えると、第２レンズ群Ｇ２中の負レンズ２２の曲率半径が小さくなり、軸外コマ収差が大きく発生してしまう。
【００４５】
条件式（５）は、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離と、短焦点距離端における全系の焦点距離との比を規定している。条件式（５）を満足することで、変倍時およびフォーカシング時の第３レンズ群Ｇ３の移動量を抑制して光学系の小型化を図るとともに、アンダーの像面湾曲を良好に補正することができる。
条件式（５）の上限を超えると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が小さすぎて、変倍時およびフォーカシング時の第３レンズ群Ｇ３の移動量が増大するため、光学系が大型化してしまう。
条件式（５）の下限を超えると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が大きすぎて、アンダーの像面湾曲を補正することが困難になってしまう。
【００４６】
本実施形態の変倍光学系は、第２レンズ群Ｇ２の正レンズ２１と負レンズ２２の両面に非球面を形成している。但し、正レンズ２１と負レンズ２２に形成する非球面を片面だけにしてもよく、正レンズ２１と負レンズ２２のいずれか一方だけに非球面を形成してもよい。このように、第２レンズ群Ｇ２の正レンズ２１と負レンズ２２に少なくとも１面の非球面を形成することで、大口径であっても球面収差等の諸収差の補正が容易になる。
【００４７】
条件式（６）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、短焦点距離端における全系の焦点距離との比を規定している。条件式（６）を満足することで、第１偏向光学素子（例えば第１プリズムＰ１や第１ミラー）を小型化するとともに、短焦点距離端での広画角化を図り、さらに短焦点距離端における歪曲収差を良好に補正することができる。
条件式（６）の上限を超えると、短焦点距離端における歪曲収差の補正が困難になってしまう。
条件式（６）の下限を超えると、第１偏向光学素子（例えば第１プリズムＰ１や第１ミラー）の反射面での有効光束径が大きくなりすぎて、第１偏向光学素子の大型化が避けられなくなってしまう。第１偏向光学素子の大型化に伴って、屈曲状態での筐体厚が増大するとともに、短焦点距離端での広画角化が困難になってしまう。
【００４８】
条件式（７）は、第１レンズ群Ｇ１中の最も物体側に位置する負レンズ１１の焦点距離と、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離との比を規定している。条件式（７）を満足することで、第１偏向光学素子（例えば第１プリズムＰ１や第１ミラー）を小型化するとともに、短焦点距離端における歪曲収差を良好に補正することができる。
条件式（７）の上限を超えると、第１偏向光学素子（例えば第１プリズムＰ１や第１ミラー）の反射面での有効光束径が大きくなりすぎて、第１偏向光学素子の大型化が避けられなくなってしまう。第１偏向光学素子の大型化に伴って、屈曲状態での筐体厚が増大してしまう。
条件式（７）の下限を超えると、短焦点距離端における歪曲収差の補正が困難になってしまう。
【００４９】
条件式（８）は、第１プリズムＰ１の光軸に沿った長さと、短焦点距離端における全系の焦点距離との比を規定している。条件式（８）を満足することで、第１プリズムＰ１の厚さひいては屈曲状態での筐体厚を抑制するとともに、第１プリズムＰ１の光学面により発生する迷光を低減することができる。
条件式（８）の上限を超えると、第１プリズムＰ１の厚さが大きくなり、屈曲状態での筐体厚が増大してしまう。
条件式（８）の下限を超えると、第１プリズムＰ１の光学面により発生する迷光が増大してしまう。
【００５０】
条件式（９）は、第１プリズムＰ１の光軸に沿った長さと、長焦点距離端における最大像高との比を規定している。条件式（９）を満足することで、第１プリズムＰ１の厚さひいては屈曲状態での筐体厚を抑制するとともに、第１プリズムＰ１の光学面により発生する迷光を低減することができる。
条件式（９）の上限を超えると、第１プリズムＰ１の厚さが大きくなり、屈曲状態での筐体厚が増大してしまう。
条件式（９）の下限を超えると、第１プリズムＰ１の光学面により発生する迷光が増大してしまう。
【００５１】
条件式（１０）は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の焦点距離の比を規定している。条件式（１０）を満足することで、第２レンズ群Ｇ２で発生する球面収差等の諸収差を良好に補正するとともに、変倍に伴う第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の移動距離を小さくすることができる。
条件式（１０）の上限を超えると、変倍に伴う第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の移動距離が大きくなってしまう。
条件式（１０）の下限を超えると、第２レンズ群Ｇ２で発生する球面収差等の諸収差の補正が困難になってしまう。
【００５２】
条件式（１１）及び（１１’）は、第３レンズ群Ｇ３中の正レンズ３１のｄ線に対するアッベ数を規定している。条件式（１１）を満足することで、長焦点距離端における軸上色収差および倍率色収差を良好に補正することができる。さらに条件式（１１’）を満足することで、光学系全体の小型化を図ることができる。
条件式（１１）及び（１１’）の下限を超えると、長焦点距離端における軸上色収差および倍率色収差の残存が大きくなってしまう。
条件式（１１’）の上限を超えると、正レンズ３１として実在する光学硝材からは低屈折率の硝材しか選択できないため、正レンズ３１の曲率を大きくせざるを得ず、レンズ周辺部の肉厚を確保するためにレンズが厚くなってしまう。その結果、光学系全体の大型化を招いてしまう。
【００５３】
条件式（１２）は、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離と、短焦点距離端における全系の焦点距離との比を規定している。条件式（１２）を満足することで、光学系の全長の短縮化を図るとともに、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉの間に第２プリズム（第２偏向光学素子）Ｐ２を設けるための十分な間隔を得ることができる。
条件式（１２）の上限を超えると、光学系の全長が増大してしまう。
条件式（１２）の下限を超えると、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉの間に第２プリズム（第２偏向光学素子）Ｐ２を設けるための十分な間隔が得られなくなってしまう。
【実施例】
【００５４】
次に具体的な数値実施例１−６を示す。諸収差図及び表中において、ｄ線、ｇ線、Ｃ線はそれぞれの波長に対する収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナル、fは全系の焦点距離、FNO.はＦナンバー、Wは画角（゜）、Yは像高（最大像高）、Lはレンズ全長、fBはバックフォーカス、rは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、N(d)はｄ線に対する屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数、「E-a」は「×10-a」を示す。長さの単位は[mm]である。焦点距離、Ｆナンバー、画角、像高、レンズ全長、バックフォーカス及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔ｄは、短焦点距離端−中間焦点距離−長焦点距離端の順に示している。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数、ｘはサグ量）
【００５５】
［数値実施例１］
図１〜図４と表１〜表４は、本発明による変倍光学系の数値実施例１を示している。図１は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図２、図３、図４はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表１は面データ、表２は各種データ、表３は非球面データ、表４はレンズ群データである。
【００５６】
本数値実施例１の変倍光学系は、物体側から順に、第１プリズム（第１偏向光学素子）Ｐ１を含み且つ負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、第２プリズム（第２偏向光学素子）Ｐ２とから構成されている。第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２は、光路を９０°屈曲させる屈曲光学素子である。第２レンズ群Ｇ２の物体側の面に接する光軸直交平面内に位置する絞りＳは、第２レンズ群と一体に移動する。第２プリズムＰ２と像面Ｉとの間には光学フィルタＯＰが配置されている。
【００５７】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ１１と、第１プリズムＰ１と、像側に凸の負メニスカスレンズ１２と、両凸正レンズ１３とからなる。負メニスカスレンズ１１はその両面に非球面を有している。
【００５８】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸正レンズ２１と、物体側に凸の負メニスカスレンズ２２とからなる。両凸正レンズ２１と負メニスカスレンズ２２はともにその両面に非球面を有している。
【００５９】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸の正メニスカスレンズ３１と、物体側に凸の負メニスカスレンズ３２とからなる。
【００６０】
第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸の正メニスカス単レンズ４１からなる。正メニスカス単レンズ４１はその両面に非球面を有している。
【００６１】
（表１）
面データ
面番号          r          d          N(d)        νｄ
1*          148.000      0.500      1.77250       49.5
2*            4.756      1.190
3               ∞       3.900      2.00069       25.5
4               ∞       0.390
5            -9.564      0.500      1.77250       49.6
6          -460.000      0.100
7            22.128      1.050      1.84666       23.8
8           -22.128        d8
9(絞り)         ∞       0.000
10*           3.873      2.060      1.49710       81.6
11*         -10.600      0.390
12*           9.513      0.600      1.60641       27.2
13*           3.984       d13
14            7.020      1.160      1.43700       95.1
15          103.000      0.100
16            6.534      0.500      1.90366       31.3
17            5.100       d17
18*         -11.770      0.840      1.54358       55.7
19*          -8.405      0.200
20              ∞       4.600      1.91082       35.2
21              ∞       0.100
22              ∞       0.210      1.51680       64.2
23(像面)        ∞         -
＊は回転対称非球面である。
（表２）
各種データ
変倍比   2.872
短焦点距離端          中間焦点距離          長焦点距離端
f             3.893                 6.600                11.180
FNO.          2.727                 3.637                 4.877
W            37.923                24.530                15.040
Y             2.492                 2.797                 2.931
L            32.374                32.374                32.374
fB            0.370                 0.370                 0.370
d8            8.628                 3.990                 0.399
d13           2.666                 6.137                 2.283
d17           2.320                 3.487                10.932
（表３）
非球面データ
面番号    K            A4              A6              A8
1      0.000     -0.7750E-03      0.6104E-04     -0.1134E-05
2      0.000     -0.1121E-02      0.2268E-04      0.3900E-05
10    -0.610      0.1375E-03     -0.9000E-05     -0.8290E-05
11    -9.535     -0.3100E-03     -0.1277E-03      0.7574E-05
12     0.000     -0.1396E-02     -0.1373E-03      0.3250E-04
13     0.000      0.6957E-03      0.1288E-03      0.5244E-04
18     0.000      0.2093E-02     -0.6227E-03      0.3788E-04
19     0.000      0.2582E-02     -0.6435E-03      0.3504E-04
（表４）
レンズ群データ
群          始面          焦点距離
1              1            -6.762
2             10             8.919
3             14            33.004
4             18            49.714
【００６２】
［数値実施例２］
図５〜図８と表５〜表８は、本発明による変倍光学系の数値実施例２を示している。図５は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図６、図７、図８はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表５は面データ、表６は各種データ、表７は非球面データ、表８はレンズ群データである。
【００６３】
この数値実施例２のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズ３１がその両面に非球面を有している。
（２）光束規制部材Ｓｃが第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に各レンズ群Ｇ１−Ｇ４と独立して移動可能に配置されている。光束規制部材Ｓｃは主に短焦点距離端から中間焦点距離の周辺像高において、コマ収差となる光束周縁を遮光することで、周辺像高の結像性能を高める役割を果たすために用いられている。
【００６４】
（表５）
面データ
面番号          r          d          N(d)        νｄ
1*           53.269      0.500      1.77250       49.5
2*            5.919      1.647
3              ∞        5.200      2.00069       25.5
4              ∞        0.729
5            -8.392      0.500      1.77250       49.6
6           -41.208      0.100
7            57.770      1.210      1.84666       23.8
8           -17.631        d8
9(Ｓｃ)        ∞          d9
10(絞り)       ∞        0.000
11*           5.179      3.862      1.49710       81.6
12*         -14.816      0.134
13*          11.371      0.564      1.82115       81.6
14*           6.117       d14
15*           8.359      2.500      1.49710       81.6
16*          38.866      0.503
17            8.405      0.788      1.90366       31.3
18            6.419       d18
19*         -13.573      1.055      1.54358       55.7
20*          -9.020      0.100
21             ∞        5.000      1.77250       49.6
22             ∞        0.200
23             ∞        0.445      1.51680       64.2
24(像面)       ∞          -
＊は回転対称非球面である。
（表６）
各種データ
変倍比   2.873
短焦点距離端          中間焦点距離          長焦点距離端
f             4.810                 8.200                13.820
FNO.          2.056                 2.889                 4.150
W            37.131                23.891                14.732
Y             3.032                 3.362                 3.507
L            42.000                42.000                42.000
fB            0.001                 0.001                 0.001
d8            7.307                 3.286                 0.400
d9            3.654                 1.643                 0.200
d14           3.283                 6.966                 2.947
d18           2.719                 5.068                13.416
（表７）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号    K            A4              A6              A8
1      0.000     -0.2533E-03      0.1814E-04     -0.2421E-06
2      0.000     -0.4053E-03      0.7218E-05      0.7207E-06
10    -0.463     -0.4235E-05     -0.4440E-05      0.2188E-07
11    -4.360      0.1371E-03     -0.4196E-05      0.1667E-06
12     0.000     -0.3863E-03      0.5744E-04     -0.2329E-05
13     0.000      0.3574E-03      0.9745E-04      0.5612E-06
14     0.000      0.1266E-03      0.1499E-05
15     0.000      0.2785E-03      0.2511E-05
18     0.000     -0.3436E-04     -0.1609E-03      0.6959E-05
19     0.000     -0.9098E-04     -0.1486E-03      0.6019E-05
（表８）
レンズ群データ
群          始面          焦点距離
1              1            -8.451
2             10            12.075
3             14            36.927
4             18            45.737
【００６５】
［数値実施例３］
図９〜図１２と表９〜表１２は、本発明による変倍光学系の数値実施例３を示している。図９は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図１０、図１１、図１２はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表９は面データ、表１０は各種データ、表１１は非球面データ、表１２はレンズ群データである。
【００６６】
この数値実施例３のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）第１レンズ群Ｇ１の負レンズ１１が、両面が球面の（非球面ではない）両凹負レンズからなる。
（２）第１レンズ群Ｇ１の負レンズ１２が両凹負レンズからなる。
【００６７】
（表９）
面データ
面番号          r          d          N(d)        νｄ
1         -7133.398      0.400      1.83481       42.7
2             4.083      0.940
3              ∞        3.200      2.00069       25.5
4              ∞        0.255
5            -9.160      0.400      1.77250       49.6
6            23.086      0.080
7            11.919      0.850      1.84666       23.8
8           -18.746        d8
9(絞り)        ∞        0.000
10*           3.223      1.831      1.49710       81.6
11*         -12.831      0.296
12*           7.750      0.388      1.82115       81.6
13*           4.171       d13
14            5.346      1.098      1.49700       81.6
15          149.002      0.080
16            4.186      0.400      1.84666       23.8
17            3.308       d17
18*          -8.662      0.800      1.54358       55.7
19*          -7.309      0.580
20             ∞        3.570      1.77250       49.6
21             ∞        0.100
22             ∞        0.210      1.51680       64.2
23(像面)       ∞          -
＊は回転対称非球面である。
（表１０）
各種データ
変倍比   2.894
短焦点距離端          中間焦点距離          長焦点距離端
f             3.000                 5.200                 8.681
FNO.          2.726                 3.637                 4.850
W            37.609                23.809                14.769
Y             1.886                 2.130                 2.221
L            25.935                25.935                25.935
fB            0.370                 0.370                 0.370
d8            6.963                 2.996                 0.300
d13           1.417                 3.658                 1.578
d17           1.707                 3.433                 8.209
（表１１）
非球面データ
面番号    K            A4              A6              A8
10     0.000     -0.1354E-02     -0.2898E-05     -0.3744E-05
11     0.000      0.4236E-02     -0.5444E-03      0.1958E-04
12     0.000      0.6615E-02     -0.9012E-03     -0.1531E-03
13     0.000      0.8906E-02     -0.4762E-04     -0.1842E-03
18     0.000      0.2903E-02     -0.4976E-03      0.5205E-04
19     0.000      0.2659E-02     -0.5193E-03      0.4357E-04
（表１２）
レンズ群データ
群          始面          焦点距離
1              1            -5.223
2             10             7.811
3             14            17.997
4             18            71.239
【００６８】
［数値実施例４］
図１３〜図１６と表１３〜表１６は、本発明による変倍光学系の数値実施例４を示している。図１３は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図１４、図１５、図１６はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表１３は面データ、表１４は各種データ、表１５は非球面データ、表１６はレンズ群データである。
【００６９】
この数値実施例４のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）第１レンズ群Ｇ１において、負レンズ１１が両凹負レンズからなり、負レンズ１２が両凹負レンズからなり、正レンズ１３が物体側に凸の正メニスカスレンズからなる。
（２）第３レンズ群Ｇ３において、正レンズ３１が両凸正レンズからなり、負レンズ３２が両凹負レンズからなり、この両凸正レンズ３１と両凹負レンズ３２が接合されている。
【００７０】
（表１３）
面データ
面番号          r          d          N(d)        νｄ
1*          -14.640      0.550      1.77250       49.5
2*            9.015      1.074
3              ∞        4.400      2.00069       25.5
4              ∞        0.335
5           -29.369      0.500      1.72916       54.7
6            57.573      0.100
7            19.552      0.980      1.94594       18.0
8           211.511        d8
9(絞り)        ∞        0.000
10*           5.038      1.935      1.55332       71.7
11*         -19.550      0.254
12*           6.624      0.500      1.82115       24.1
13*           4.277       d13
14           15.273      1.428      1.77250       49.6
15           -9.650      0.500      1.69895       30.0
16           41.189       d16
17*          -7.194      1.736      1.54358       55.7
18*          -5.160      1.003
19             ∞        5.000      1.77250       49.6
20             ∞        0.200
21             ∞        0.210      1.51680       64.2
22(像面)       ∞          -
＊は回転対称非球面である。
（表１４）
各種データ
変倍比   2.869
短焦点距離端          中間焦点距離          長焦点距離端
f             4.200                 7.120                12.050
FNO.          2.453                 3.213                 4.351
W            37.006                23.783                14.453
Y             2.587                 2.995                 3.183
L            37.000                37.000                37.000
fB            0.370                 0.370                 0.370
d8           10.187                 4.612                 0.449
d13           2.702                 5.849                 1.988
d16           3.036                 5.463                12.786
（表１５）
非球面データ
面番号    K            A4              A6              A8
1      0.000      0.7831E-03     -0.2321E-04      0.6341E-06
2      0.000      0.6327E-03     -0.1584E-04      0.1308E-05
10     0.000     -0.6682E-03      0.4997E-04     -0.8000E-06
11     0.000      0.1754E-02     -0.8546E-04      0.1796E-05
12     0.000      0.2061E-02     -0.1899E-03     -0.1003E-04
13     0.000      0.1623E-02     -0.9231E-04     -0.1605E-04
17     0.000      0.6977E-03      0.2249E-04      0.2763E-05
18     0.000      0.2143E-02      0.3261E-05      0.3511E-05
（表１６）
レンズ群データ
群          始面          焦点距離
1              1            -7.818
2             10            11.070
3             14            23.866
4             17            25.812
【００７１】
［数値実施例５］
図１７〜図２０と表１７〜表２０は、本発明による変倍光学系の数値実施例５を示している。図１７は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図１８、図１９、図２０はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表１７は面データ、表１８は各種データ、表１９は非球面データ、表２０はレンズ群データである。
【００７２】
この数値実施例５のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）第１レンズ群Ｇ１の負レンズ１２が両凹負レンズからなる。
（２）第３レンズ群Ｇ３の正レンズ３１が両凸正レンズからなる。
【００７３】
（表１７）
面データ
面番号          r          d          N(d)        νｄ
1*          444.816      0.500      1.77250       49.5
2*            4.823      1.179
3              ∞        3.900      2.00069       25.5
4              ∞        0.335
5           -11.977      0.500      1.77250       49.6
6            54.571      0.100
7            16.468      1.056      1.84666       23.8
8           -30.224        d8
9(絞り)        ∞        0.000
10*           3.966      1.979      1.49710       81.6
11*         -15.308      0.473
12*           6.638      0.500      1.82115       24.1
13*           3.947       d13
14            6.550      1.221      1.43700       95.1
15         -611.743      0.100
16            5.437      0.500      1.72342       38.0
17            4.335       d17
18*         -10.514      0.750      1.54358       55.7
19*          -8.580      0.900
20             ∞        4.600      1.77250       49.6
21             ∞        0.100
22             ∞        0.210      1.51680       64.2
23(像面)       ∞          -
＊は回転対称非球面である。
（表１８）
各種データ
変倍比   2.874
短焦点距離端          中間焦点距離          長焦点距離端
f             3.890                 6.600                11.180
FNO.          2.744                 3.621                 4.858
W            37.392                24.243                14.860
Y             2.459                 2.767                 2.902
L            32.300                32.300                32.300
fB            0.370                 0.370                 0.370
d8            8.801                 3.962                 0.400
d13           2.023                 4.772                 2.045
d17           2.203                  4.29                10.581
（表１９）
非球面データ
面番号    K            A4              A6              A8
1      0.000     -0.7570E-03      0.6491E-04     -0.1367E-05
2      0.000     -0.1049E-02      0.3016E-04      0.3267E-05
10     0.000     -0.8877E-03     -0.1047E-04     -0.2251E-05
11     0.000      0.1564E-02     -0.1186E-03      0.5728E-05
12     0.000      0.7919E-03     -0.2000E-03     -0.1415E-04
13     0.000      0.1644E-02     -0.2635E-04     -0.1405E-04
18     0.000      0.1355E-02     -0.1824E-03      0.1200E-04
19     0.000      0.1463E-02     -0.1831E-03      0.1010E-04
（表２０）
レンズ群データ
群          始面          焦点距離
1              1            -6.801
2             10             9.782
3             14            22.221
4             18            75.524
【００７４】
［数値実施例６］
図２１〜図２４と表２１〜表２４は、本発明による変倍光学系の数値実施例６を示している。図２１は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図２２、図２３、図２４はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表２１は面データ、表２２は各種データ、表２３は非球面データ、表２４はレンズ群データである。
【００７５】
この数値実施例６のレンズ構成は、数値実施例３のレンズ構成と同様である。
【００７６】
（表２１）
面データ
面番号          r          d          N(d)        νｄ
1         -9684.459      0.400      1.83481       42.7
2             4.120      0.938
3              ∞        3.200      2.00069       25.5
4              ∞        0.255
5            -9.152      0.400      1.77250       49.6
6            21.061      0.080
7            11.784      0.864      1.84666       23.8
8           -18.263        d8
9(絞り)        ∞        0.000
10*           3.190      1.900      1.49710       81.6
11*         -11.920      0.285
12*           8.648      0.388      1.82115       24.1
13*           4.313       d13
14            5.512      1.067      1.55332       71.7
15           50.354      0.080
16            4.398      0.400      1.84666       23.8
17            3.457       d17
18*          -8.265      0.800      1.54358       55.7
19*          -6.993      0.580
20             ∞        3.570      1.77250       49.6
21             ∞        0.100
22             ∞        0.210      1.51680       64.2
23(像面)       ∞          -
＊は回転対称非球面である。
（表２２）
各種データ
変倍比   2.894
短焦点距離端          中間焦点距離          長焦点距離端
f             3.000                 5.200                 8.681
FNO.          2.723                 3.631                 4.842
W            37.608                23.828                14.754
Y             1.886                 2.130                 2.221
L            25.941                25.941                25.941
fB            0.370                 0.370                 0.370
d8            6.949                 2.991                 0.300
d13           1.406                 3.642                 1.571
d17           1.699                 3.420                 8.183
（表２３）
非球面データ
面番号    K            A4              A6              A8
10     0.000     -0.1582E-02     -0.7892E-05     -0.1101E-04
11     0.000      0.4087E-02     -0.5101E-03      0.1379E-04
12     0.000      0.6816E-02     -0.8177E-03     -0.1467E-03
13     0.000      0.9283E-02      0.7735E-04     -0.1719E-03
18     0.000      0.2630E-02     -0.5590E-03      0.5230E-04
19     0.000      0.2468E-02     -0.5492E-03      0.4116E-04
（表２４）
レンズ群データ
群          始面          焦点距離
1              1            -5.226
2             10             7.786
3             14            17.878
4             18            68.406
【００７７】
各数値実施例の各条件式に対する値を表２５に示す。
（表２５）
実施例１       実施例２       実施例３
条件式（１）       0.664          0.808          0.253
条件式（２）       4.546          5.304          7.955
条件式（３）        81.6           81.6           81.6
条件式（４）       1.322          1.403          1.481
条件式（５）       8.478          7.678          6.000
条件式（６）      -1.737         -1.757         -1.741
条件式（７）       0.942          1.025          0.936
条件式（８）       1.002          1.081          1.067
条件式（９）       1.331          1.124          1.441
条件式（１０）     0.270          0.327          0.434
条件式（１１）      95.1           81.6           81.6
条件式（１２）    12.771          9.508         23.756
実施例４       実施例５       実施例６
条件式（１）       0.925          0.294          0.261
条件式（２）       9.716          8.353          8.027
条件式（３）        71.7           81.6           81.6
条件式（４）       1.469          1.323          1.402
条件式（５）       5.683          5.712          5.959
条件式（６）      -1.862         -1.749         -1.742
条件式（７）       0.914          0.928          0.944
条件式（８）       1.048          1.003          1.067
条件式（９）       1.382          1.344          1.441
条件式（１０）     0.464          0.440          0.435
条件式（１１）      49.6           95.1           71.7
条件式（１２）     6.147         19.409         22.801
【００７８】
表２５から明らかなように、数値実施例１−３、５、６は、条件式（１）〜条件式（１２）を満足しており、諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。数値実施例４は条件式（１１）以外を満足しており、長焦点距離端における軸上色収差が大きい以外は諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。
【符号の説明】
【００７９】
Ｇ１  負の屈折力を持つ第１レンズ群
１１  負レンズ
Ｐ１  第１プリズム（第１偏向光学素子）
１２  負レンズ
１３  正レンズ
Ｇ２  正の屈折力を持つ第２レンズ群
２１  正レンズ
２２  負レンズ
Ｇ３  正の屈折力を持つ第３レンズ群
３１  正レンズ
３２  負レンズ
Ｇ４  正の屈折力を持つ第４レンズ群
４１  正単レンズ
Ｐ２  第２プリズム（第２偏向光学素子）
Ｓ  絞り
Ｓｃ  光束規制部材
ＯＰ  光学フィルタ
Ｉ  像面（撮像面）
【図１】
2017054107.tif 000003
【図２】
2017054107.tif 000004
【図３】
2017054107.tif 000005
【図４】
2017054107.tif 000006
【図５】
2017054107.tif 000007
【図６】
2017054107.tif 000008
【図７】
2017054107.tif 000009
【図８】
2017054107.tif 000010
【図９】
2017054107.tif 000011
【図１０】
2017054107.tif 000012
【図１１】
2017054107.tif 000013
【図１２】
2017054107.tif 000014
【図１３】
2017054107.tif 000015
【図１４】
2017054107.tif 000016
【図１５】
2017054107.tif 000017
【図１６】
2017054107.tif 000018
【図１７】
2017054107.tif 000019
【図１８】
2017054107.tif 000020
【図１９】
2017054107.tif 000021
【図２０】
2017054107.tif 000022
【図２１】
2017054107.tif 000023
【図２２】
2017054107.tif 000024
【図２３】
2017054107.tif 000025
【図２４】
2017054107.tif 000026
【図２５】
2017054107.tif 000027