(57)【要約】【課題】誤差感度を縮小し、光学性能の劣化防止が図られた小型の屈曲変倍光学系を提供する。【解決手段】この屈曲変倍光学系における第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する、像側に凹面を向けたメニスカスレンズからなる第１レンズＬ1と、光路を折り曲げる光学素子（プリズム）Ｐと、負の屈折力を有する、前記物体側に凹面を向けた第２レンズＬ2と、正の屈折力を有する第３レンズＬ3と、が配置されて構成される。そして、第１レンズＬ1の像側面の一部は、光学素子Ｐの光の入射面に当接している。また、第２レンズＬ2の物体側面の一部は、光学素子Ｐの光の射出面に当接している。【選択図】図１
2009216941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群で構成され、いずれかのレンズ群を移動させることにより変倍する変倍光学系であって、
最も物体側に配置されているレンズ群中に光路を折り曲げる光学素子を備え、
前記光学素子における光の入射面と射出面にそれぞれ曲率を有するレンズが当接するように配置されていることを特徴とする屈曲変倍光学系。
【請求項２】
前記光学素子の光の入射面に当接されるレンズの像側曲率半径をＲ2、前記光学素子の光の入射面に当接されるレンズの像側有効径＋１．０ｍｍの値をｙＲ2、前記光学素子と前記光学素子の光の入射面に当接されるレンズとの中心間隔をΔＨ2、前記光学素子の光の射出面に当接されるレンズの物体側曲率半径をＲ5、前記光学素子の光の射出面に当接されるレンズの物体側有効径＋１．０ｍｍの値をｙＲ5、前記光学素子と前記光学素子の光の射出面に当接されるレンズとの中心間隔をΔＨ5とするとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の屈曲変倍光学系。
（１）  ｙＲ2＞ΔＨ2
（２）  ｙＲ5＞ΔＨ5
ただし、Ｒ2＞０、かつＲ5＜０である。
【請求項３】
前記光学素子に当接しているレンズの外径の一部が欠落していることを特徴とする請求項１または２に記載の屈曲変倍光学系。
【請求項４】
前記光学素子の光の射出面側に、２枚のレンズが接合されて構成された接合レンズが少なくとも１組配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかひとつに記載の屈曲変倍光学系。
【請求項５】
前記光学素子の光の射出面側に、３枚のレンズが接合されて構成された接合レンズが少なくとも１組配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかひとつに記載の屈曲変倍光学系。
【請求項６】
光学絞りと、３枚のレンズで構成された第２レンズ群を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかひとつに記載の屈曲変倍光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小型撮像装置に好適な小型高性能の屈曲変倍光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置の小型化が要求されていることにともない、撮像装置に搭載される撮影レンズの小型化も求められている。この要求に応えるため、光路中に光路を折り曲げるプリズムを配置した屈曲光学系が数々提案されている（たとえば、特許文献１〜５を参照。）。
【０００３】
これらの特許文献に開示されている屈曲光学系は、光路を折り曲げることにより奥行き（厚さ）方向の短縮を図っている。したがって、それら屈曲光学系を搭載することによって、撮像装置も奥行きの薄型化を図ることができるようになった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２８０６５号公報
【特許文献２】特開２００４−３３４０７０号公報
【特許文献３】特開２００４−３３３７２１号公報
【特許文献４】特開２００７−２３２９７４号公報
【特許文献５】特開２００４−１６３４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、光路を折り曲げるプリズムの光の入射面側や射出面側に配置されるレンズは、誤差感度（たとえば、ティルト誤差）が大きくなる傾向にある。誤差感度が大きくなるということは、光学性能の著しい劣化を招くことになり、好ましくない。上記各特許文献に開示された屈曲光学系は、いずれも光学系の小型化を図ることを重要視するあまり、誤差感度を縮小しようとする手段が不十分であるという問題がある。
【０００６】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、誤差感度を縮小し、光学性能の劣化防止が図られた小型の屈曲変倍光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる屈曲変倍光学系は、複数のレンズ群で構成され、いずれかのレンズ群を移動させることにより変倍する変倍光学系であって、最も物体側に配置されているレンズ群中に光路を折り曲げる光学素子を備え、前記光学素子における光の入射面と射出面にそれぞれ曲率を有するレンズが当接するように配置されていることを特徴とする。
【０００８】
この請求項１に記載の発明によれば、前記光学素子における光の入射面と射出面にそれぞれレンズが当接するように構成することで、光学系の奥行き方向の薄型化を促進することができる。また、前記レンズを前記光学素子に当接させることで、前記レンズの光学位置ずれ（ティルト）を抑制し、光学性能の劣化を防止することができる。
【０００９】
また、請求項２の発明にかかる屈曲変倍光学系は、請求項１に記載の発明において、前記光学素子の光の入射面に当接されるレンズの像側曲率半径をＲ2、前記光学素子の光の入射面に当接されるレンズの像側有効径＋１．０ｍｍの値をｙＲ2、前記光学素子と前記光学素子の光の入射面に当接されるレンズとの中心間隔をΔＨ2、前記光学素子の光の射出面に当接されるレンズの物体側曲率半径をＲ5、前記光学素子の光の射出面に当接されるレンズの物体側有効径＋１．０ｍｍの値をｙＲ5、前記光学素子と前記光学素子の光の射出面に当接されるレンズとの中心間隔をΔＨ5とするとき、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（１）  ｙＲ2＞ΔＨ2
（２）  ｙＲ5＞ΔＨ5
ただし、Ｒ2＞０、かつＲ5＜０である。
【００１０】
この請求項２に記載の発明によれば、条件を設定することにより、前記光学素子と前記光学素子における光の入射面と射出面にそれぞれ当接するように配置されるレンズとの位置精度を向上させることができ、より強く光学性能の劣化に歯止めをかけることができる。
【００１１】
また、請求項３の発明にかかる屈曲変倍光学系は、請求項１または２に記載の発明において、前記光学素子に当接しているレンズの外径の一部が欠落していることを特徴とする。
【００１２】
この請求項３に記載の発明によれば、前記光学素子に当接しているレンズの外径の一部を欠落させることで、当該レンズの縦方向（光軸に対し垂直な方向）の薄型化を図ることができる。また、欠落させるのは結像に関係する光が通過しない、いわば不要な部分である。したがって、不要な部分を欠落させることで、結像に無関係な光が光学系内に入り込んでゴーストやフレアーが発生するといった不具合を防止することができる。
【００１３】
また、請求項４の発明にかかる屈曲変倍光学系は、請求項１〜３のいずれかひとつに記載の発明において、前記光学素子の光の射出面側に、２枚のレンズが接合されて構成された接合レンズが少なくとも１組配置されていることを特徴とする。
【００１４】
この請求項４に記載の発明によれば、２枚のレンズを接合することで、色収差の発生を抑制することができる。また、個々のレンズを配置することと比較し、２枚のレンズを接合することで、製造誤差の発生を抑制し、光学性能を維持することができる。
【００１５】
また、請求項５の発明にかかる屈曲変倍光学系は、請求項１〜３のいずれかひとつに記載の発明において、前記光学素子の光の射出面側に、３枚のレンズが接合されて構成された接合レンズが少なくとも１組配置されていることを特徴とする。
【００１６】
この請求項５に記載の発明によれば、３枚のレンズを接合することで、より効率的に諸収差の発生を抑制することができる。また、個々のレンズを配置することと比較し、３枚のレンズを接合することで、製造工程における調芯を省略することができるため、製造工程の簡略化を促進できる。加えて、製造誤差の発生を防止し、高い光学性能を維持することができる。
【００１７】
また、請求項６の発明にかかる屈曲変倍光学系は、請求項１〜５のいずれかひとつに記載の発明において、光学絞りと、３枚のレンズで構成された第２レンズ群を備えていることを特徴とする。
【００１８】
この請求項６に記載の発明によれば、光学絞りを第２レンズ群に備えたことにより、光学系の有効径を小さくすることができ、光学系の小型化を促進することができる。また、第２レンズ群に３枚のレンズを備えることで、変倍時の画角変動によって発生する球面収差、非点収差、およびコマ収差をバランスよく補正することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、誤差感度を縮小し、光学性能の劣化防止が図られた小型の屈曲変倍光学系を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明にかかる屈曲変倍光学系の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
この発明の実施の形態にかかる屈曲変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、が配置されて構成される。この屈曲変倍光学系は、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍を行う。
【００２２】
図１は、この発明の実施の形態にかかる屈曲変倍光学系における第１レンズ群の構成を示す光軸に沿う断面図である。図１に示すように、前記第１レンズ群は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する、像側に凹面を向けたメニスカスレンズからなる第１レンズＬ1と、光路を折り曲げる光学素子（プリズム）Ｐと、負の屈折力を有する、前記物体側に凹面を向けた第２レンズＬ2と、正の屈折力を有する第３レンズＬ3と、が配置されて構成される。そして、第１レンズＬ1の像側面の一部は、光学素子Ｐの光の入射面に当接している。また、第２レンズＬ2の物体側面の一部は、光学素子Ｐの光の射出面に当接している。
【００２３】
このように、光学素子Ｐにおける光の入射面と射出面にそれぞれ第１レンズＬ1と第２レンズＬ2が当接するように構成することで、光学系の奥行き方向の薄型化を促進することができる。また、第１レンズＬ1と第２レンズＬ2を光学素子Ｐに当接させることで、第１レンズＬ1および第２レンズＬ2の光学位置ずれ（ティルト）を抑制し、光学性能の劣化を防止することができる。
【００２４】
この発明は、誤差感度を縮小することで、光学性能の劣化変動を防止する小型の屈曲変倍光学系を提供することを目的としている。そこで、この発明では、特に、誤差感度を生じやすい第１レンズＬ1と第２レンズＬ2に関して、かかる誤差感度を縮小するため、次のような条件を設定している。
【００２５】
すなわち、光学素子Ｐの光の入射面に当接されるレンズ（第１レンズＬ1）の像側曲率半径をＲ2、光学素子Ｐの光の入射面に当接されるレンズ（第１レンズＬ1）の像側有効径＋１．０ｍｍの値をｙＲ2、光学素子Ｐと光学素子Ｐの光の入射面に当接されるレンズ（第１レンズＬ1）との中心間隔をΔＨ2、光学素子Ｐの光の射出面に当接されるレンズ（第２レンズＬ2）の物体側曲率半径をＲ5、光学素子Ｐの光の射出面に当接されるレンズ（第２レンズＬ2）の物体側有効径＋１．０ｍｍの値をｙＲ5、光学素子Ｐと光学素子Ｐの光の射出面に当接されるレンズ（第２レンズＬ2）との中心間隔をΔＨ5とするとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
（１）  ｙＲ2＞ΔＨ2
（２）  ｙＲ5＞ΔＨ5
ただし、Ｒ2＞０、かつＲ5＜０である。
【００２６】
この条件式（１），（２）を満足することにより、光学素子Ｐと、光学素子Ｐにおける光の入射面と射出面にそれぞれ当接するように配置されるレンズ（第１レンズＬ1，第２レンズＬ2）との位置精度を向上させることができ、より強く光学性能の劣化に歯止めをかけることができる。
【００２７】
また、この実施の形態にかかる屈曲変倍光学系は、第１レンズＬ1の形状にも特筆すべき特徴がある。図２は、物体側から見た第１レンズ群の第１レンズの形状を示す図である。
【００２８】
図２に示すように、第１レンズＬ1は、外径の一部が欠落した形状を有している。このように第１レンズＬ1の外径の一部を欠落させることで、第１レンズＬ1の縦方向（光軸に対し垂直な方向）の薄型化を図ることができる。また、欠落部分は結像に関係する光が通過しない、いわば不要な部分である。したがって、不要な部分を欠落させることで、結像に無関係な光が光学系内に入り込んでゴーストやフレアーが発生するといった不具合を防止することができる。
【００２９】
また、この実施の形態にかかる屈曲変倍光学系は、光学素子Ｐの光の射出面側に、２枚のレンズが接合されて構成された接合レンズが少なくとも１組配置されていることが好ましい。２枚のレンズを接合することで、色収差の発生を抑制することができる。また、個々のレンズを配置することと比較し、２枚のレンズを接合することで、製造誤差の発生を抑制し、光学性能を維持することができる。
【００３０】
また、光学素子Ｐの光の射出面側に配置される接合レンズを、２枚ではなく３枚のレンズが接合されているものにしてもよい。３枚のレンズを接合することで、より効率的に諸収差の発生を抑制することができる。また、個々のレンズを配置することと比較し、３枚のレンズを接合することで、製造工程における調芯を省略することができるため、製造工程の簡略化を促進できる。加えて、製造誤差の発生を防止し、高い光学性能を維持することができる。
【００３１】
また、この実施の形態にかかる屈曲変倍光学系では、前記第２レンズ群を、光学絞りと、３枚のレンズで構成するとよい。光学絞りを第２レンズ群に備えることにより、光学系の有効径を小さくすることができ、光学系の小型化を促進することができる。また、第２レンズ群に３枚のレンズを備えることで、変倍時の画角変動によって発生する球面収差、非点収差、およびコマ収差をバランスよく補正することができる。
【００３２】
また、この実施の形態にかかる屈曲変倍光学系は、前記第３レンズ群を両面が凹形状の負レンズ１枚で構成することが好ましい。このようにすることでレンズの外径を小さくすることが可能になる。加えて、前記第３レンズ群を構成する負レンズを樹脂で形成することが好ましい。樹脂でレンズを形成することにより、レンズの加工が容易になるため、製造コストを低減することができる。また、樹脂でレンズを形成することにより、レンズの軽量化を図ることもできる。
【００３３】
また、この実施の形態にかかる屈曲変倍光学系は、前記第４レンズ群をレンズ周辺部に行くに従い屈折力が弱くなるような像側に凸面を向けた正レンズ１枚で構成することが好ましい。前記第４レンズ群はフィールドレンズとしての機能も有しているので、かかる形状のレンズで構成することがより有効である。加えて、前記第４レンズ群を構成する正レンズも樹脂で形成することが好ましい。樹脂でレンズを形成することにより、レンズの加工が容易になるため、製造コストを低減することができる。また、樹脂でレンズを形成することにより、レンズの軽量化を図ることもできる。
【００３４】
また、この実施の形態にかかる屈曲変倍光学系では、前記第１レンズ群および前記第４レンズ群を常時固定しておくことが好ましい。このようにすることで、光学系内部へのごみの侵入を防止し、光学性能の劣化を防ぐことができる。
【００３５】
以上説明したように、この実施の形態にかかる屈曲変倍光学系は、上記のような特徴を備えているので、誤差感度を縮小し、光学性能の劣化防止が図られた小型の屈曲変倍光学系になる。特に、この屈曲変倍光学系は、適宜非球面が形成されたレンズを用いて構成することにより、少ないレンズ枚数で諸収差を効果的に補正できるとともに、光学系の小型軽量化、製造コストの低減化を図ることができる。
【実施例】
【００３６】
以下、この発明にかかる屈曲変倍光学系の実施例を示す。
【００３７】
（実施例１）
図３は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この屈曲変倍光学系は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ11と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ12と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ13と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ14と、が配置されて構成される。この屈曲変倍光学系は、第２レンズ群Ｇ12および第３レンズ群Ｇ13を光軸に沿って移動させることにより変倍を行う。第１レンズ群Ｇ11および第４レンズ群Ｇ14は常時固定されている。第４レンズ群Ｇ14と像面ＩＭＧとの間には、ＩＲカットフィルタ（赤外線カットフィルタ）やローパスフィルタ、カバーガラスなどで構成されているフィルタＦが配置されている。このフィルタＦは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。また、像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００３８】
第１レンズ群Ｇ11は、前記物体側から順に、負の屈折力を有する、像側に凹面を向けたメニスカスレンズからなる第１レンズＬ111と、光路を折り曲げるプリズムＰ1と、負の屈折力を有する、前記物体側に凹面を向けた第２レンズＬ112と、正の屈折力を有する第３レンズＬ113と、が配置されて構成される。第１レンズＬ111の像面ＩＭＧ側面の一部は、プリズムＰ1の光の入射面に当接している。第１レンズＬ111の両面には非球面が形成されている。また、第１レンズＬ111は、外径の一部が欠落した形状を有している（図２参照）。また、第２レンズＬ112の前記物体側面の一部は、プリズムＰ1の光の射出面に当接している。第２レンズＬ112と第３レンズＬ113とは当接されている。
【００３９】
第２レンズ群Ｇ12は、前記物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズＬ121と、負の屈折力を有する第２レンズＬ122と、正の屈折力を有する第３レンズＬ123と、光学絞りＳＴＰと、が配置されて構成されている。第１レンズＬ121、第２レンズＬ122、および第３レンズＬ123は接合されている。また、第１レンズＬ121の前記物体側の面および第３レンズＬ123の像面ＩＭＧ側の面には非球面が形成されている。
【００４０】
第３レンズ群Ｇ13は、両面が凹形状の負レンズＬ131で構成されている。この負レンズＬ131の両面には非球面が形成されている。この負レンズＬ131は樹脂で形成することが好ましい。
【００４１】
第４レンズ群Ｇ14は、レンズ周辺部に行くに従い屈折力が弱くなるような像側に凸面を向けた正レンズＬ141で構成されている。この正レンズＬ141の両面にも非球面が形成されている。この正レンズＬ141も樹脂で形成することが好ましい。
【００４２】
以下、実施例１にかかる屈曲変倍光学系に関する各種数値データを示す。
【００４３】
全長＝29.83
焦点距離＝4.23（広角端）〜7.041（中間端）〜11.72（望遠端）
Ｆナンバー＝3.0（広角端）〜5.68（望遠端）
画角（２ω）＝70.8°（広角端）〜44.4°（中間端）〜28.8°（望遠端）
第１レンズ群Ｇ11の焦点距離＝-7.33
第１レンズ群Ｇ11中の第１レンズＬ111の焦点距離＝-10.21
第１レンズ群Ｇ11中の第２レンズＬ112の焦点距離＝-7.37
第１レンズ群Ｇ11中の第３レンズＬ113の焦点距離＝9.65
第２レンズ群Ｇ12の焦点距離＝5.68
第２レンズ群Ｇ12中の第１レンズＬ121の焦点距離＝5.66
第２レンズ群Ｇ12中の第２レンズＬ122の焦点距離＝-7.18
第２レンズ群Ｇ12中の第３レンズＬ123の焦点距離＝6.68
第３レンズ群Ｇ13の焦点距離＝-4.87
第４レンズ群Ｇ14の焦点距離＝7.50
像高＝3
倍率＝2.73
【００４４】
（条件式（１）に関する数値）
プリズムＰ1の光の入射面に当接される第１レンズＬ111の像側曲率半径（Ｒ2）＝5.577797
プリズムＰ1の光の入射面に当接される第１レンズＬ111の像側有効径＋１．０ｍｍの値（ｙＲ2）＝4.62
プリズムＰ1とプリズムＰ1の光の入射面に当接される第１レンズＬ111との中心間隔（ΔＨ2）＝1.75
【００４５】
（条件式（２）に関する数値）
プリズムＰ1の光の射出面に当接される第２レンズＬ112の物体側曲率半径（Ｒ5）＝-9.247252
プリズムＰ1の光の射出面に当接される第２レンズＬ112の物体側有効径＋１．０ｍｍの値（ｙＲ5）＝3.74
プリズムＰ1とプリズムＰ1の光の射出面に当接される第２レンズＬ112との中心間隔（ΔＨ5）＝0.51
【００４６】
ｒ1＝14.043806（非球面）
ｄ1＝0.5    ｎｄ1＝1.9229    νｄ1＝20.88
ｒ2＝5.577797（非球面）
ｄ2＝1.75
ｒ3＝∞（プリズム面）
ｄ3＝1.48    ｎｄ2＝1.8467    νｄ2＝23.78
ｒ4＝∞（プリズム面）
ｄ4＝0.50702
ｒ5＝-9.247252
ｄ5＝0.4    ｎｄ3＝1.6935    νｄ3＝53.34
ｒ6＝11.754146
ｄ6＝1.183268    ｎｄ4＝1.9229    νｄ4＝20.88
ｒ7＝-36.665276
ｄ7＝7.106451（広角端）〜3.9135（中間端）〜0.5031（望遠端）
ｒ8＝6.062086（非球面）
ｄ8＝1.615897    ｎｄ5＝1.5831    νｄ5＝59.46
ｒ9＝-6.581992
ｄ9＝0.4    ｎｄ6＝1.9036    νｄ6＝31.30
ｒ10＝1084.183991
ｄ10＝1.699976    ｎｄ7＝1.5225    νｄ7＝62.30
ｒ11＝-3.513409（非球面）
ｄ11＝4.00951（広角端）〜4.0547（中間端）〜4.875（望遠端）
ｒ12＝18.81701（非球面）
ｄ12＝0.4    ｎｄ8＝1.6142    νｄ8＝25.57
ｒ13＝2.578228（非球面）
ｄ13＝1.366645（広角端）〜4.5144（中間端）〜7.1045（望遠端）
ｒ14＝22.927718（非球面）
ｄ14＝2.1    ｎｄ9＝1.5094    νｄ9＝55.87
ｒ15＝-4.464141（非球面）
ｄ15＝1.888
ｒ16＝∞（像面）
【００４７】
円錐係数（ε）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
（第１面）
ε＝4.627，
Ａ＝1.26×10-4，  Ｂ＝-2.38×10-5，
Ｃ＝3.53×10-6，  Ｄ＝-6.81×10-8
（第２面）
ε＝1.963，
Ａ＝-3.08×10-4，  Ｂ＝-6.04×10-5，
Ｃ＝3.93×10-6，  Ｄ＝9.49×10-8
（第８面）
ε＝0.359，
Ａ＝-2.82×10-3，  Ｂ＝-2.59×10-4，
Ｃ＝1.82×10-6，  Ｄ＝-7.92×10-6
（第１１面）
ε＝0.988，
Ａ＝2.45×10-3，  Ｂ＝-7.22×10-5，
Ｃ＝-1.55×10-5，  Ｄ＝1.19×10-6
（第１２面）
ε＝46.737，
Ａ＝-2.58×10-2，  Ｂ＝1.25×10-3，
Ｃ＝4.19×10-4，  Ｄ＝-6.91×10-5
（第１３面）
ε＝0.898，
Ａ＝-3.22×10-2，  Ｂ＝1.86×10-3，
Ｃ＝2.82×10-4，  Ｄ＝-6.67×10-5
（第１４面）
ε＝1.000，
Ａ＝-3.39×10-4，  Ｂ＝1.85×10-4，
Ｃ＝-2.59×10-5，  Ｄ＝5.14×10-7
（第１５面）
ε＝0.814，
Ａ＝3.40×10-3，  Ｂ＝5.16×10-5，
Ｃ＝-1.66×10-5，  Ｄ＝3.48×10-7
【００４８】
また、図４は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の広角端における球面収差図である。図５は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の広角端における非点収差図および歪曲収差図である。図６は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の広角端における倍率色収差図である。図７は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の中間端における球面収差図である。図８は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の中間端における非点収差図および歪曲収差図である。図９は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の中間端における倍率色収差図である。図１０は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における球面収差図である。図１１は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における非点収差図および歪曲収差図である。図１２は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における倍率色収差図である。図中、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８４ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６．２８ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図における符号Ｓ，Ｍは、それぞれ球欠的像面、子午的像面に対する収差を表す。
【００４９】
（実施例２）
図１３は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この屈曲変倍光学系は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ21と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ22と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ23と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ24と、が配置されて構成される。この屈曲変倍光学系は、第２レンズ群Ｇ22および第３レンズ群Ｇ23を光軸に沿って移動させることにより変倍を行う。第１レンズ群Ｇ21および第４レンズ群Ｇ24は常時固定されている。第４レンズ群Ｇ24と像面ＩＭＧとの間には、ＩＲカットフィルタ（赤外線カットフィルタ）やローパスフィルタ、カバーガラスなどで構成されているフィルタＦが配置されている。このフィルタＦは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。また、像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００５０】
第１レンズ群Ｇ21は、前記物体側から順に、負の屈折力を有する、像側に凹面を向けたメニスカスレンズからなる第１レンズＬ211と、光路を折り曲げるプリズムＰ2と、負の屈折力を有する、前記物体側に凹面を向けた第２レンズＬ212と、正の屈折力を有する第３レンズＬ213と、が配置されて構成される。第１レンズＬ211の像面ＩＭＧ側面の一部は、プリズムＰ2の光の入射面に当接している。第１レンズＬ211は、外径の一部が欠落した形状を有している（図２参照）。第２レンズＬ212の前記物体側面の一部は、プリズムＰ2の光の射出面に当接している。また、第２レンズＬ212と第３レンズＬ213とは当接されている。
【００５１】
第２レンズ群Ｇ22は、前記物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズＬ221と、負の屈折力を有する第２レンズＬ222と、正の屈折力を有する第３レンズＬ223と、光学絞りＳＴＰと、が配置されて構成されている。第１レンズＬ221の両面には非球面が形成されている。第２レンズＬ222および第３レンズＬ223とは接合されている。
【００５２】
第３レンズ群Ｇ23は、両面が凹形状の負レンズＬ231で構成されている。この負レンズＬ231の両面には非球面が形成されている。この負レンズＬ231は樹脂で形成することが好ましい。
【００５３】
第４レンズ群Ｇ24は、レンズ周辺部に行くに従い屈折力が弱くなるような像側に凸面を向けた正レンズＬ241で構成されている。この正レンズＬ241の両面にも非球面が形成されている。この正レンズＬ241も樹脂で形成することが好ましい。
【００５４】
以下、実施例２にかかる屈曲変倍光学系に関する各種数値データを示す。
【００５５】
全長＝28.49
焦点距離＝4.23（広角端）〜7.02（中間端）〜11.64（望遠端）
Ｆナンバー＝2.68（広角端）〜4.82（望遠端）
画角（２ω）＝73.2°（広角端）〜45.6°（中間端）〜28.0°（望遠端）
第１レンズ群Ｇ21の焦点距離＝-5.59
第１レンズ群Ｇ21中の第１レンズＬ211の焦点距離＝-8.62
第１レンズ群Ｇ21中の第２レンズＬ212の焦点距離＝-6.91
第１レンズ群Ｇ21中の第３レンズＬ213との焦点距離＝9.48
第２レンズ群Ｇ22の焦点距離＝6.62
第２レンズ群Ｇ22中の第１レンズＬ221の焦点距離＝6.05
第２レンズ群Ｇ22中の第２レンズＬ222の焦点距離＝-4.93
第２レンズ群Ｇ22中の第３レンズＬ223の焦点距離＝4.35
第３レンズ群Ｇ23の焦点距離＝-5.48
第４レンズ群Ｇ24の焦点距離＝9.23
像高＝3
倍率＝2.73
【００５６】
（条件式（１）に関する数値）
プリズムＰ2の光の入射面に当接される第１レンズＬ211の像側曲率半径（Ｒ2）＝4.48
プリズムＰ2の光の入射面に当接される第１レンズＬ211の像側有効径＋１．０ｍｍの値（ｙＲ2）＝4.19
プリズムＰ2とプリズムＰ2の光の入射面に当接される第１レンズＬ211との中心間隔（ΔＨ2）＝1.75
【００５７】
（条件式（２）に関する数値）
プリズムＰ2の光の射出面に当接される第２レンズＬ212の物体側曲率半径（Ｒ5）＝-13.2
プリズムＰ2の光の射出面に当接される第２レンズＬ212の物体側有効径＋１．０ｍｍの値（ｙＲ5）＝3.51
プリズムＰ2とプリズムＰ2の光の射出面に当接される第２レンズＬ212との中心間隔（ΔＨ5）＝0.38
【００５８】
ｒ1＝11.0
ｄ1＝0.5    ｎｄ1＝1.9036    νｄ1＝31.3
ｒ2＝4.48
ｄ2＝1.75
ｒ3＝∞（プリズム面）
ｄ3＝4.8    ｎｄ2＝1.9036    νｄ2＝31.3
ｒ4＝∞（プリズム面）
ｄ4＝0.383
ｒ5＝-13.2
ｄ5＝0.4    ｎｄ3＝1.6700    νｄ3＝47.2
ｒ6＝7.28
ｄ6＝1.35    ｎｄ4＝1.9229    νｄ4＝20.9
ｒ7＝37.5
ｄ7＝6.325716（広角端）〜3.4174（中間端）〜0.5687（望遠端）
ｒ8＝4.0675（非球面）
ｄ8＝1.6    ｎｄ5＝1.5891    νｄ5＝61.3
ｒ9＝-25.543（非球面）
ｄ9＝0.44
ｒ10＝8.24
ｄ10＝0.4    ｎｄ6＝1.9036    νｄ6＝31.3
ｒ11＝2.84
ｄ11＝2.11    ｎｄ7＝1.5168    νｄ7＝64.2
ｒ12＝-8.16（非球面）
ｄ12＝2.526259（広角端）〜3.010011（中間端）〜4.82663（望遠端）
ｒ13＝-15.052（非球面）
ｄ13＝0.4    ｎｄ8＝1.5312    νｄ8＝56.0
ｒ14＝3.6637（非球面）
ｄ14＝1.419317（広角端）〜3.843989（中間端）〜4.87607（望遠端）
ｒ15＝-31.729（非球面）
ｄ15＝1.6    ｎｄ9＝1.5312    νｄ9＝56.0
ｒ16＝-4.337（非球面）
ｄ16＝2.38
ｒ17＝∞（像面）
【００５９】
円錐係数（ε）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
（第８面）
ε＝1.000，
Ａ＝-1.39×10-3，  Ｂ＝7.60×10-5，
Ｃ＝-2.15×10-5，  Ｄ＝1.11×10-6
（第９面）
ε＝1.000，
Ａ＝1.19×10-3，  Ｂ＝1.19×10-4，
Ｃ＝-2.96×10-5，  Ｄ＝2.06×10-6
（第１３面）
ε＝1.000，
Ａ＝-1.18×10-2，  Ｂ＝4.70×10-3，
Ｃ＝-1.72×10-3，  Ｄ＝2.56×10-4
（第１４面）
ε＝1.000，
Ａ＝-1.09×10-2，  Ｂ＝4.91×10-3，
Ｃ＝-1.65×10-3，  Ｄ＝2.17×10-4
（第１５面）
ε＝1.000，
Ａ＝3.38×10-4，  Ｂ＝-1.51×10-4，
Ｃ＝2.97×10-5，  Ｄ＝-6.33×10-7
（第１６面）
ε＝1.000，
Ａ＝3.24×10-3，  Ｂ＝-2.70×10-4，
Ｃ＝2.19×10-5，  Ｄ＝5.09×10-7
【００６０】
また、図１４は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の広角端における球面収差図である。図１５は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の広角端における非点収差図および歪曲収差図である。図１６は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の広角端における倍率色収差図である。図１７は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の中間端における球面収差図である。図１８は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の中間端における非点収差図および歪曲収差図である。図１９は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の中間端における倍率色収差図である。図２０は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における球面収差図である。図２１は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における非点収差図および歪曲収差図である。図２２は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における倍率色収差図である。図中、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８４ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６．２８ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図における符号Ｓ，Ｍは、それぞれ球欠的像面、子午的像面に対する収差を表す。
【００６１】
なお、上記数値データにおいて、ｒ1，ｒ2，・・・・は各レンズの曲率半径、ｄ1，ｄ2，・・・・は各レンズの肉厚またはそれらの面間隔、ｎｄ1，ｎｄ2，・・・・は各レンズにおけるｄ線の屈折率、νｄ1，νｄ2，・・・・は各レンズにおけるｄ線のアッベ数を示している。
【００６２】
また、上記各非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＹ軸をとり、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。
【００６３】
【数１】
2009216941.tif 000003
【００６４】
ただし、Ｒは近軸曲率半径、εは円錐係数、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞれ４次，６次，８次，１０次の非球面係数である。
【００６５】
以上説明したように、この発明にかかる屈曲変倍光学系は、上記のような特徴を備えているので、誤差感度を縮小し、光学性能の劣化防止が図られた小型の屈曲変倍光学系になる。
【００６６】
すなわち、この発明にかかる屈曲変倍光学系は、光路を折り曲げる光学素子における光の入射面と射出面にそれぞれレンズが当接するように構成されているので、光学系の奥行き方向の薄型化を促進することができるとともに、前記レンズの光学位置ずれ（ティルト）を抑制し、光学性能の劣化を防止することができる。
【００６７】
また、前記光学素子に当接しているレンズの外径の一部を欠落させることで、当該レンズの縦方向（光軸に対し垂直な方向）の薄型化を図ることができるとともに、結像に無関係な光が光学系内に入り込んでゴーストやフレアーが発生するといった不具合を防止することができる。
【００６８】
また、前記光学素子の光の射出面側に接合レンズが配置されていることで、色収差の発生を抑制することができる。また、個々のレンズを配置することと比較し、接合レンズを用いることで、製造工程における調芯を省略することができるため、製造工程の簡略化を促進できる。加えて、製造誤差の発生を防止し、高い光学性能を維持することができる。
【００６９】
さらに、この屈曲変倍光学系は、適宜非球面が形成されたレンズを用いて構成したことにより、少ないレンズ枚数で諸収差を効果的に補正できるとともに、光学系の小型軽量化、製造コストの低減化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上のように、この発明の屈曲変倍光学系は、携帯情報端末などの小型撮像装置に有用であり、特に、高い光学性能が要求される場合に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明の実施の形態にかかる屈曲変倍光学系における第１レンズ群の構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】物体側から見た第１レンズ群の第１レンズの形状を示す図である。
【図３】実施例１にかかる屈曲変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図４】実施例１にかかる屈曲変倍光学系の広角端における球面収差図である。
【図５】実施例１にかかる屈曲変倍光学系の広角端における非点収差図および歪曲収差図である。
【図６】実施例１にかかる屈曲変倍光学系の広角端における倍率色収差図である。
【図７】実施例１にかかる屈曲変倍光学系の中間端における球面収差図である。
【図８】実施例１にかかる屈曲変倍光学系の中間端における非点収差図および歪曲収差図である。
【図９】実施例１にかかる屈曲変倍光学系の中間端における倍率色収差図である。
【図１０】実施例１にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における球面収差図である。
【図１１】実施例１にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における非点収差図および歪曲収差図である。
【図１２】実施例１にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における倍率色収差図である。
【図１３】実施例２にかかる屈曲変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１４】実施例２にかかる屈曲変倍光学系の広角端における球面収差図である。
【図１５】実施例２にかかる屈曲変倍光学系の広角端における非点収差図および歪曲収差図である。
【図１６】実施例２にかかる屈曲変倍光学系の広角端における倍率色収差図である。
【図１７】実施例２にかかる屈曲変倍光学系の中間端における球面収差図である。
【図１８】実施例２にかかる屈曲変倍光学系の中間端における非点収差図および歪曲収差図である。
【図１９】実施例２にかかる屈曲変倍光学系の中間端における倍率色収差図である。
【図２０】実施例２にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における球面収差図である。
【図２１】実施例２にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における非点収差図および歪曲収差図である。
【図２２】実施例２にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における倍率色収差図である。
【符号の説明】
【００７２】
Ｇ11，Ｇ21  第１レンズ群
Ｇ12，Ｇ22  第２レンズ群
Ｇ13，Ｇ23  第３レンズ群
Ｇ14，Ｇ24  第４レンズ群
Ｌ1，Ｌ111，Ｌ121，Ｌ211，Ｌ221  第１レンズ
Ｌ2，Ｌ112，Ｌ122，Ｌ212，Ｌ222  第２レンズ
Ｌ3，Ｌ113，Ｌ123，Ｌ213，Ｌ223  第３レンズ
Ｌ131，Ｌ231  負レンズ
Ｌ141，Ｌ241  正レンズ
Ｐ  光学素子
Ｐ1，Ｐ2  プリズム
ＳＴＰ  光学絞り
ＩＭＧ  像面
Ｆ  フィルタ
【図１】
2009216941.tif 000004
【図２】
2009216941.tif 000005
【図３】
2009216941.tif 000006
【図４】
2009216941.tif 000007
【図５】
2009216941.tif 000008
【図６】
2009216941.tif 000009
【図７】
2009216941.tif 000010
【図８】
2009216941.tif 000011
【図９】
2009216941.tif 000012
【図１０】
2009216941.tif 000013
【図１１】
2009216941.tif 000014
【図１２】
2009216941.tif 000015
【図１３】
2009216941.tif 000016
【図１４】
2009216941.tif 000017
【図１５】
2009216941.tif 000018
【図１６】
2009216941.tif 000019
【図１７】
2009216941.tif 000020
【図１８】
2009216941.tif 000021
【図１９】
2009216941.tif 000022
【図２０】
2009216941.tif 000023
【図２１】
2009216941.tif 000024
【図２２】
2009216941.tif 000025