(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から撮像素子側に向かって順に第１群、第２群、第３群、第４群の４つのレンズ群からなる変倍撮像装置であって、
第３群に正の屈折力であり、屈折率の温度係数が負であり、かつ、焦点距離をｆ３とし、全系の広角端での焦点距離をｆｗとしたときに、
５．０＜ｆ３／ｆｗ＜７．０
なる条件を満足するプラスチックレンズを有し、
前記第３群のレンズ群と前記第１群のレンズ群間を保持する第１の保持鏡筒と、
前記第３のレンズ群と前記撮像素子間を保持する第２の保持鏡筒とを有し、
前記第３のレンズ群の温度変化による屈折率の変化は、温度上昇に対し負の係数を有し、前記保持鏡筒は温度上昇に対し光軸方向に長さが伸びる正の線膨張係数を有しており、前記保持鏡筒の線膨張係数は、前記第３のレンズ群の温度変化による結像位置の変動量を相殺するように設けられたことを特徴とする変倍撮像装置。
【請求項２】
請求項１において、保持鏡筒の線膨張係数が２×１０−５から７×１０−５であることを特徴とする変倍撮像装置。
【請求項３】
物体側から撮像素子側に向かって順に、正の屈折力を有しかつ固定構造とされた第１群と、光軸上を可動であることにより倍率を変倍する機能を備えかつ負の屈折力を有した第２群と、正の屈折力を有しかつ固定構造であり、焦点距離をｆ３とし、全系の広角端での焦点距離をｆｗとしたときに、
５．０＜ｆ３／ｆｗ＜７．０
なる条件を満足するプラスチックレンズを有する第３群と、光軸上を可動であることにより変倍または物体距離の変化に伴う像面変動を補正する機能を備えかつ正の屈折力を有した第４群とのレンズ群にて構成される変倍撮像装置であって、
前記第３群のレンズ群と前記第１群のレンズ群間を第１の保持鏡筒で保持し、
前記第３のレンズ群と撮像素子間を第２の保持鏡筒で保持し、前記第３のレンズ群の温度変化による屈折率の変化は、温度上昇に対し負の係数を有し、前記保持鏡筒は温度上昇に対し光軸方向に長さが伸びる正の線膨張係数を有しており、前記保持鏡筒の線膨張係数は、前記第３のレンズ群の温度変化による結像位置の変動量を相殺するように設けられたことを特徴とする変倍撮像装置。
【請求項４】
請求項３において、第３群に用いられるプラスチックレンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有することを特徴とする変倍撮像装置。
【請求項５】
請求項３において、第３群は、屈折率の温度係数が負である１枚のプラスチックレンズで構成されるとともに、そのレンズの少なくとも１面が非球面であることを特徴とする変倍撮像装置。
【請求項６】
請求項３において、２種類の保持鏡筒を用い、第１の保持鏡筒は第１群と第３群のレンズ群との間を保持し、第２の保持鏡筒は第３群のレンズ群と撮像素子との間を保持し、前記レンズ群の温度変化による結像位置のずれを相殺するために、前記それらの保持鏡筒は、所定の線膨張係数を有して、前記保持鏡筒長が設定されることを特徴とする変倍撮像装置。
【請求項７】
請求項２において、レンズ群全体のレンズ数は９枚以上であることを特徴とする変倍撮像装置。
【請求項８】
請求項２において、好ましくはレンズ群全体のレンズ数は１０枚で構成されることを特徴とする変倍撮像装置。
【請求項９】
請求項２において、第４群は、負レンズと正レンズとを貼り合わせた正の接合レンズと、プラスチックレンズとの２群３枚で構成されるとともに、前記プラスチックレンズの少なくとも１面が非球面であり、かつ前記プラスチックレンズは、以下の条件式
ｆｗ／｜ｆ４ｐ｜＜０．０３
但し、
ｆｗ  ：全系の広角端での焦点距離
ｆ４ｐ：第４群プラスチックレンズの焦点距離
を満足することを特徴とする温度補償機能を有する変倍撮像装置。
【請求項１０】
請求項４において、第４群は、負レンズと正レンズとを貼り合わせた正の接合レンズと、プラスチックレンズとの２群３枚で構成されるとともに、前記プラスチックレンズの少なくとも１面が非球面であり、かつ前記プラスチックレンズは、以下の条件式
ｆｗ／｜ｆ４ｐ｜＜０．０３
但し、
ｆｗ  ：全系の広角端での焦点距離
ｆ４ｐ：第４群プラスチックレンズの焦点距離
を満足することを特徴とする温度補償機能を有する変倍撮像装置。
【請求項１１】
請求項６において、保持鏡筒の線膨張係数が２×１０−５から７×１０−５であることを特徴とする変倍撮像装置。
【請求項１２】
請求項１１において、第２の保持鏡筒Ｌ２の線膨張係数が第１の保持鏡筒Ｌ１の線膨張係数より大きいことを特徴とする変倍撮像装置。
【請求項１３】
変倍撮像装置を備えたビデオカメラであって、
前記変倍撮像装置は、正の屈折力を有する固定構造とされた第１のレンズ群と、光軸上を移動する負の屈折力を有する第２のレンズ群と、
正の屈折力であり、固定構造とされており、焦点距離をｆ３とし、全系の広角端での焦点距離をｆｗとしたときに、
５．０ ＜ ｆ３／ｆｗ  ＜ ７．０
なる条件を満足するプラスチックレンズを有する第３のレンズ群と、光軸上を移動する正の屈折力を有する第４のレンズ群と、
前記第１のレンズ群と前記第３のレンズ群に亘る第１のレンズ鏡筒と、
前記第３のレンズ群と撮像素子とに亘る第２のレンズ鏡筒とを有し、
第３のレンズ群の温度変化に起因する像面位置の変動が、前記レンズ鏡筒の少なくともいずれか1方のレンズ鏡筒の伸縮による像面位置の変動によって相殺することを特徴とするビデオカメラ。
【請求項１４】
請求項１３において、前記第３群のプラスチックレンズは屈折率の温度係数が負であるビデオカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は温度補償機能を有する変倍撮像装置及びそれを用いたビデオカメラに関する。さらに、詳細には、光学系にプラスチックレンズを用い、温度補償機能を有し、ズーム比が２０倍程度と高倍率であるとともに、低コストでコンパクトな高性能の温度補償機能を有する変倍撮像装置及びビデオカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオカメラやディジタルスチルカメラなどのビデオカメラ用の光学系においては、高変倍用のレンズ群として、物体側から順に、正の屈折力を持ちかつ固定構造とされた第１群と、負の屈折力を持ちかつ変倍のために光軸上を可動とされた第２群と、正の屈折力を持ちかつ固定構造とされた第３群と、そして正の屈折力を持ち、しかも変倍による像面変動を補正するとともに合焦のために光軸上を可動とされた第４群との、四つのレンズ群にて構成された方式が良く知られている。
【０００３】
たとえば特許文献１（特開平９−３１１２７２号公報）では、１０枚構成のレンズの内の５枚をプラスチックレンズで構成して、低コスト化をはかった光学系が提案されている。そして、凸レンズ及び凹レンズをプラスチックレンズで組み合わせることにより、温度変化に基づく焦点距離の変化をキャンセルして、全系での温度変化による焦点位置の変化量を小さくしている。しかしながら、プラスチックレンズは硝子レンズと比べて屈折率が低く、コンパクトな光学系に用いようとするとペッツバール和を小さく抑えるのが難しく、コマ収差が大きくなる等の問題点がある。
【０００４】
また、特許文献２（特開平５−９３８３２号公報）では、レンズ系の温度を検出し電気信号として出力する検出手段と、この電気信号によりレンズを駆動する制御手段とを有して、プラスチックレンズの温度変化によるピントのずれを、レンズを移動することで打ち消している。しかし検出手段や制御手段を設ける必要があり、コスト的にも割高となるのは免れない。
【０００５】
さらに、特許文献３（特開平１０−２９３２６１号公報）、特許文献４（特開平８−２９７２４４号公報）には、レンズ構成や鏡筒構成は異なるが、温度変化によるレンズの結像位置のずれを、鏡筒の温度変化による伸縮により打ち消すことが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−３１１２７２号公報
【特許文献２】
特開平５−９３８３２号公報
【特許文献３】
特開平１０−２９３２６１号公報
【特許文献４】
特開平８−２９７２４４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ビデオカメラ用光学系においては、レンズ群として、物体側から順に、正の屈折力を有しかつ固定構造とされた第１群と、光軸上を可動であることにより倍率を変倍する機能を備えかつ負の屈折力を有した第２群と、正の屈折力を有しかつ固定構造とされた第３群と、光軸上を可動であることにより変倍または物体距離の変化に伴う像面変動を補正する機能を備えかつ正の屈折力を有した第４群とから構成される４群のレンズ構成が主流となっている。また、コンパクト且つ高性能なものを得るためには、非球面を活用することが必要不可欠になっている。
【０００８】
非球面を形成するための手段として、硝子レンズのモールド工法、プラスチックの射出成型、そして硝子レンズにプラスチックを貼り付ける所謂ハイブリッド型が良く知られている。硝子非球面レンズは、高温でのモールド工法を必要とするため、高価な金型の寿命が短くコストが硝子球面レンズの約３倍程度と高価である。また、ハイブリッドは、硝子の種類に制限はないが硝子レンズにプラスチックの金型のコストが必要となり、硝子モールドまではいかないが高価なものとなる。プラスチックレンズは、これに比べて非常に安価であるが、硝子レンズと比べて屈折率が低く、種類が制限され、またパワー配置を強くしてコンパクトな光学系に用いようとするとペッツバール和を小さく抑えるのが難しく、又、コマ収差が大きくなる、温度変化による影響を受けやすい、等の問題点がある。
【０００９】
本発明は、従来技術のこのような状況を鑑みてなされたものであり、プラスチックレンズを用いながらも温度変化による対策を必要最小限の構成で実現し、ビデオカメラやデジタルスチルカメラに好適なコンパクト化かつ低コスト化を行った、温度補償機能を有する変倍撮像装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の温度補償機能を有する変倍撮像装置は、物体側から順に、固定構造とされた第１群と、光軸上を可動であることにより倍率を変倍する機能を備えた第２群と、固定構造とされた第３群と、光軸上を可動であることにより変倍または物体距離の変化に伴う像面変動を補正する機能を備えた第４群とのレンズ群にて構成される変倍撮像装置であって、
前記第３群のレンズ群と前記第1群のレンズ群間を第１の保持鏡筒で保持し、前記第３のレンズ群と撮像素子間を第２の保持鏡筒で保持し、前記レンズ群の温度変化による結像位置の変動を前記第１と第２の少なくともいずれか一方の保持鏡筒の温度変化による結像位置の変動量により相殺することを特徴としたものである。
【００１１】
また、４群構成のレンズ群において、物体側から順に、正の屈折力を有しかつ固定構造とされた第１群と、光軸上を可動であることにより倍率を変倍する機能を備えかつ負の屈折力を有した第２群と、正の屈折力を有しかつ固定構造とされた第３群と、光軸上を可動であることにより変倍または物体距離の変化に伴う像面変動を補正する機能を備えかつ正の屈折力を有した第４群とのレンズ群にて構成されることを特徴とする．
さらに、第3群は、正の屈折力で、負の温度係数の屈折率を有するプラスチックレンズより構成されることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図１〜図９を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の温度補償機能を有する変倍撮像装置を示し、具体的には、レンズ系を有するレンズ鏡筒本体の要部の概略を模式的に示す。
【００１３】
図１において、１、２、３、４はレンズ群を示し、１は第１群であり、２は第２群であり、３は第３群であり、４は第４群である。３ａは第３群のための保持鏡筒である。第１群１は、正の屈折力を有しかつ固定構造とされている。第２群２は、負の屈折力を有する。第３群３は、屈折率の温度係数が負である１枚のプラスチックレンズ３ｂで構成され、このプラスチックレンズ３ｂの少なくとも１面は非球面である。第４群４は、負レンズ４ａと正レンズ４ｂとを貼り合わせた正の接合レンズと、プラスチックレンズ４ｃとの２群３枚のレンズ群によって構成されている。プラスチックレンズ４ｃは、その少なくとも１面が非球面である。５は撮像素子、５ａはその保持鏡筒、５ｂはその結像位置である。Ｓは絞りであり、ＥＧは、撮像素子のカバー硝子およびローパスフィルター等の等価硝子である。第２群２と第４群４とは、可動に構成されて、その光軸上を移動する。
【００１４】
本実施の形態においては、図１に示すように、第１群が３枚、第２群が３枚、第３群が1枚、第４群が３枚の計１０枚とレンズ数を少ない構成で、ズーム比が大きく、かつコンパクト化を図ることができる。
【００１５】
さらに、第４群の非球面を有するプラスチックレンズ４ｃを省略して９枚のレンズ構成とすることも可能である。その際には、４ｂに非球面を有するレンズとする必要がある。
【００１６】
一般的にズームレンズに用いられるレンズ構成は４群構成であり、第２群は負の屈折力、第３群は正の屈折力、第４群は正の屈折力を有して構成される。そして、ズーミング時、第2群の移動に連動して第4群が所定の軌跡で動いて合焦点動作を行う。
【００１７】
そして、本発明は、第３群のズーミング時の結像位置の変動（ピンボケ量）とその温度特性に着目してレンズ構成をしたものである。すなわち、この第３群のレンズのみをプラスチックレンズで構成しても、第3群のプラスチックレンズが所定の条件（後述する式（１）の条件）を満たす場合に、結像位置の変動量のあばれが小さい事に着目したものである。。
【００１８】
プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べて温度特性を含めてレンズ特性が悪いが、第3群のレンズに関しては、プラスチックレンズに換えても、後述の所定の条件を満たす限り、結像位置の変動のあばれは少ない。他のレンズ群をプラスチックレンズに換えた場合には、ズーミング時の結像位置の変動を許容値に抑えることは難しい。又、低温度から高温度に亘って、第3群のズーミング時の結像位置の変動量のあばれが小さい。
【００１９】
従って、第3群をプラスチックレンズで構成しても、ズーミング時の結像位置の変動量を補正して、変動量をレンズ系の焦点深度内に収めることができる。すなわち、第３群をプラスチックレンズで構成するとガラスレンズに比較して、温度変化による屈折率の変化が大きく変動量の絶対量は大きくなるが、変動量のあばれ（すなわち変動量の非線形部分）が小さいため、保持鏡筒長の温度変化による伸縮で変動量を相殺することができる。本発明では、1枚の正の屈折力のプラスチックレンズで構成しているが、もちろん複数枚使用してもよい。
【００２０】
又、本発明では、第４群に必要な非球面を安価なプラスチックレンズで構成する。すなわち、パワーの弱いプラスチックレンズ４ｃの1面に非球面を構成して、第4群のコストダウンを図っている。パワーの弱いプラスチックレンズ（後述する（２）の条件）を使用するので、ズーミング時及び温度変化による像面位置の変動を考慮する必要がなく、第4群にコストの安いプラスチックレンズを使用して非球面を構成することができる。
【００２１】
プラスチックレンズの材料としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）（例えば三菱レイヨン株式会社で製造される『アクリペット』、住友化学工業株式会社で製造される『スミペックス』）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）（例えば、帝人化成株式会社で製造される『パンライト』、三菱エンジニアプラスチックス株式会社で製造される（ユーピロン））、環状オレフィンポリマー（例えば日本ゼオン株式会社で製造される『ＺＥＯＮＥＸ』、ＪＳＲ株式会社で製造される『ＡＲＴＯＮ』、三井化学株式会社で製造される『アペル』）、スチレン系樹脂（例えば新日鉄化学株式会社で製造される『エスチレンＭＳ』）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）(例えば大日本インキ化学工業株式会社で製造される『ディックスチレン』)、低吸湿アクリル（例えば日立化成工業株式会社の製造する『ＯＰＴＯＲＥＺ』、三菱レイヨン株式会社で製造される『アクリペット  ＷＦ１００』）等を使用することができる。
【００２２】
Ｌ１は第１群１と第３群３との間にわたされた保持鏡筒、Ｌ２は第３群３と撮像素子５との間にわたされた保持鏡筒である。これら保持鏡筒Ｌ１、Ｌ２は、温度変化により伸縮する構成になっている。
【００２３】
ここで具体的な数値を用いて本実施の形態１の効果について説明する。一般的な鏡筒の材質として、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）や、ＰＣ（ポリカーボネイト）等があげられる。ＰＣでは剛性向上或いは寸法安定のために硝子繊維等を加えるが、これによって線膨張係数を例えば２×１０−５〜７×１０−５の間で変化させることが可能となる。この実施の形態１では、保持鏡筒Ｌ１、Ｌ２のスパンを各々３０ｍｍ、３０ｍｍに設定し、これら保持鏡筒Ｌ１、Ｌ２として、線膨張係数が各々３．４×１０−５、６．５×１０−５の材質を用いる。
【００２４】
もちろん、Ｌ１、Ｌ２の両方の保持鏡筒を同じ線膨張率の材質を用いて構成することも当然可能である。なお、鏡筒の線膨張率は、温度が上昇すると長さが伸びる正の膨張係数である。そして、レンズ系の温度係数は、レンズ系全体として温度が上昇すると、屈折率が小さくなりバックフォーカスが長くなる負の温度係数を有するように構成して温度補償をする。
【００２５】
また、保持鏡筒Ｌ２が、第３群レンズ群と撮像素子５に渡されているので、レンズ群の屈折率の温度変化の撮像位置のずれを相殺する効果は、保持鏡筒Ｌ２の温度変化の伸縮の方が支配的となる。従って、保持鏡筒Ｌ２の方に線膨張率の高い材質を用いて構成すればよりコンパクトなレンズ構成が得られる。すなわち、保持鏡筒Ｌ２は、第3群と撮像素子５に渡されているので、Ｌ２の伸縮量により直接結像位置の変動を補正するが、Ｌ１の伸縮量による補正は、Ｌ２と比較して小さい。
【００２６】
このような構成であると、例えば温度が２０℃から−２０℃まで変化した時に、Ｌ１は４０．８μｍ縮み、Ｌ２は７８．０μｍ縮む。Ｌ１の縮みによる結像位置の変動量は、ズーム位置によって多少のバラツキが発生するが、広角端において＋１０．２μｍとなる。一方、２０℃から−２０℃に温度が変化してレンズの屈折率が変化することによる結像位置の変動量は、広角端において−８４．５μｍとなる。即ち、本実施の形態１における最終的な結像位置の変動量は、上記より  ７８．０＋１０．２−８４．５＝３．７μｍ  となる。
【００２７】
この程度の値であると、本光学系の焦点深度内となり、実用上殆ど問題にならない。このような保持鏡筒の伸縮による結像位置の変動の補正は、４０℃の高温時にも同様な効果が得られる。
【００２８】
このように本実施の形態１においては、保持鏡筒Ｌ１、Ｌ２線膨張係数と保持鏡筒長を最適に設定することで、これら保持鏡筒Ｌ１、Ｌ２の伸縮を効果的に利用して空気間隔を適切に変化させ、プラスチックレンズのパワー配置を最適に設定することにより、温度変化に伴う結像位置の変動を小さく抑えることができ、これにより良好な光学性能を維持することができる。
【００２９】
以上、説明したように、本発明では、温度変化による結像位置の変動を補正するために、第３群を正の屈折力を有しかつ固定構造であり、そして、屈折率の温度係数が負であり、少なくとも一面が非球面を有する1枚のプラスチックレンズで構成している。
【００３０】
そして、温度変化によりレンズの屈折率が変動して、その像面位置が変動するが、本発明においては、前記第１群と前記第３群との間、及び前記第３群と結像面に位置する撮像素子との間に、温度変化により伸縮する保持鏡筒を配し、この保持鏡筒の線膨張係数を最適に設定し、鏡筒の伸縮と像面位置の変動を合わせるように調整することにより、温度変化による影響を打ち消す構成となっている。
【００３１】
すなわち、保持鏡筒の線膨張係数と鏡筒長を最適化することで、温度変化による撮像素子上の撮像位置の変動を補正することができる。
【００３２】
球面収差、コマ収差の発生は、非球面で補っている。第４群は、負レンズと正レンズとを貼り合わせた正の接合レンズと、非球面を有するプラスチックレンズの２群３枚で構成し、色収差の補正を前記接合レンズで行っている。
【００３３】
第３群に用いられるプラスチックレンズは、条件式（１）を満足することが必要である。すなわち、
５．０ ＜ ｆ３／ｆｗ  ＜ ７．０・・・（１）
であることが必要である。詳細には、この条件式（１）は第３群プラスチックレンズのパワー配置を規定したものであり、この条件式（１）の範囲内であれば、収差を十分に補正することができ、コンパクトかつ高性能を実現できる。下限値を超えてパワーが強くなると、小型化の方向ではあるが、温度変化による影響が大きくなり、保持鏡筒の伸縮による調整範囲を超え、収差補正上からも不適当である。また、上限値を超えてパワーが弱くなれば、バックフォーカスが伸び、全体として大型化する傾向となるため不適当である。
【００３４】
第３群に用いられるプラスチックレンズが条件式（１）を満足するように設定すると、低温から高温に亘って、ズーミング時の結像位置の変動量が小さく、結像位置の変動を焦点深度内に収めることができる。
【００３５】
第４群に用いられるプラスチックレンズは、条件式（２）、すなわち
ｆｗ ／ ｜ｆ４ｐ ｜ ＜ ０．０３・・・（２）
を満足することが好ましい。但し、
ｆｗ   ：全系の広角端での焦点距離
ｆ４ｐ：第４群プラスチックレンズの焦点距離
である。
【００３６】
この条件式（２）は、前記プラスチックレンズのパワー配置を規定するものである。この範囲内の弱いパワー配置でプラスチックレンズを構成することにより温度変化による影響を小さくすることができる。範囲を超えると、温度による影響が大きくなる。また、このプラスチックレンズには非球面を施すことができ、それによってコマ収差及び像面特性を良好に補正することが可能となる。
【００３７】
第３群に用いられるプラスチックレンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有するようにすることができる。これにより、第３群の前側主点を物体側空間に位置させることができる。これから、望遠側での第２群と第３群との主点間隔を小さくすることができるので、変倍のための第２群の移動領域を確保して、レンズシステムをコンパクト化することができる。すなわち、レンズ鏡筒長さを短くすることができる。また、近軸領域において光線高さの低い位置に第３群レンズを配することができるので、第４群のパワーを強くすることが可能で、コンパクト化した場合のペッツバール和の改善に貢献することができる。以上のようにパワーを持ったプラスチックレンズを第３群に、パワーの弱いプラスチックレンズを第４群に配し、鏡筒構成及び鏡筒材料を最適に設定することにより、コンパクト・低コスト・高性能な撮像装置を実現できる。
【００３８】
以下、実施の形態１の数値実施例を「表１」に示す。
【００３９】
【表１】
0004321056.tif 000002
【００４０】
表１において、ｒ１、ｒ２、…は、物体側から順に数えたレンズ各面の曲率半径（ｍｍ）である。ｄ１、ｄ２、…は、各レンズの肉厚及び空気間隔（ｍｍ）である。ｎ１、ｎ２、…は、各レンズのｄ線における屈折率である。ν１、ν２、…は、ｄ線を基準にするアッベ数である。ここでは、全系の焦点距離をｆ、ＦナンバーをＦ／、そして画角を２ωとして示している。また、＊印を付した面は非球面となっており、その非球面形状は、次の式（３）で表される。
Ｘ=(ｈ２/ｒ)/(1+（1-(K+1)ｈ２/ｒ２）１/２)+Aｈ４+Bｈ６+Cｈ８+Dｈ１０ …（３）
但し、Ｘは光軸からの高さがｈの非球面形状の非球面頂点の接平面からの距離、基準球面の曲率半径をｒとする。非球面係数Ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、表１に示されるとおりである。
【００４１】
図２〜図４は、このレンズの、広角端（図２）、中間（図３）及び望遠端（図４）における収差図を示す。図２、図３、図４において、（ａ）は球面収差（ｍｍ）、（ｂ）は歪曲収差（％）、（ｃ）は非点収差（ｍｍ）、（ｄ）はコマ収差（ｍｍ）の収差性能図を示す。図２乃至図４の球面収差図において、ＦはＦ線を表し、ＣはＣ線を表す。また非点収差図におけるＳはサジタル像面を表し、Ｍはメリディオナル像面を表す。この収差図からわかるように、収差の小さい良好な光学性能を実現することができる。
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２の温度補償機能を有する変倍撮像装置を示す。この図５において、第１群１、第２群２、第３群３、第４群４、撮像素子５とも、図１の構成と同様なものである。図１の構成と異なるのは、第４群４の構成を、物体側から順に、接合正レンズ（負レンズ４ａと正レンズ４ｂとの貼り合わせ）、非球面プラスチックレンズ４ｃと配置した点である。
【００４２】
このレンズの数値実施例を「表２」に示す。「表２」において、各記号等の示す意味は、「表１」のものと同様である。
【００４３】
【表２】
0004321056.tif 000003
【００４４】
この図５のレンズの収差性能を、実施の形態１と同様に、図６乃至図８の、広角端（図６）、中間（図７）、望遠端（図８）における収差図に示す。実施の形態１と同様に、収差の小さい良好な光学性能が実現できる。
（実施の形態３）
図９は本発明の第３の実施の形態におけるビデオカメラの構成を示す。なお、このビデオカメラの構成は、デジタルスチルカメラにも当然用いることができる。図９において、変倍撮像装置１０からの出力は、信号処理回路１１にて映像信号に再生されビューファインダー１２で再生映像を見ることができる。また、記録系１３にて所定の記録媒体（図示せず）に再生映像信号を記録することもできる。
【００４５】
本発明の変倍撮像装置を用いてカメラ部を構成すれば、ズーム比が２０倍程度と高倍率でありながら、低コストでコンパクトな高性能ビデオカメラを実現することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、最適なレンズタイプを採用しレンズ保持鏡筒を工夫することにより、プラスチックレンズの問題点を克服し、そしてその特徴を最大限に生かし、１０枚という少ないレンズ構成でたとえば２０倍の高倍率を達成することができ、しかも収差が良好に補正された小型で低コストの温度補償機能を有する撮像装置を提供することが可能となる。
【００４７】
さらに、本発明の変倍撮像装置をカメラ部に応用することにより、２０倍程度の高倍率で低コストのコンパクトなビデオカメラなどを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の温度補償機能を有する変倍撮像装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１の変倍撮像装置についての広角端での収差性能を示す図
【図３】本発明の実施の形態１の変倍撮像装置についての中間位置での収差性能を示す図
【図４】本発明の実施の形態１の変倍撮像装置についての望遠端での収差性能を示す図
【図５】本発明の実施の形態２の温度補償機能を有する変倍撮像装置の構成図
【図６】本発明の実施の形態２の変倍撮像装置についての広角端での収差性能を示す図
【図７】本発明の実施の形態２の変倍撮像装置についての中間位置での収差性能を示す図
【図８】本発明の実施の形態２の変倍撮像装置についての望遠端での収差性能を示す図
【図９】本発明の実施の形態３におけるビデオカメラのブロック構成図
【符号の説明】
１    第１群
２    第２群
３    第３群
３ｂ  プラスチックレンズ
４    第４群
４ａ  負レンズ
４ｂ  正レンズ
４ｃ  プラスチックレンズ
Ｌ１  第１群−第３群間保持鏡筒
Ｌ２  第３群−撮像素子間保持鏡筒
【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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