JP2005055496A - 変倍光学系 - Google Patents
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Abstract
【課題】変倍光学系で、デジタルカメラや携帯端末や携帯電話等への使用が可能なように十分小型であって、光学性能も良好にした。
【解決手段】負の第１レンズ群と、正の第２レンズ群と、負の第３レンズ群と、正の第４レンズ群とを少なくとも含む構成で、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とを光軸に沿って移動させる光学系で、第２レンズ群の前側主点位置が第２レンズ群よりも物体側に来るようにして光学系の全長を短くし、しかも変倍のための間隔を十分確保するようにした。
【選択図】 図１
【解決手段】負の第１レンズ群と、正の第２レンズ群と、負の第３レンズ群と、正の第４レンズ群とを少なくとも含む構成で、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とを光軸に沿って移動させる光学系で、第２レンズ群の前側主点位置が第２レンズ群よりも物体側に来るようにして光学系の全長を短くし、しかも変倍のための間隔を十分確保するようにした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型な変倍光学系で、特にデジタルカメラ、携帯端末、携帯電話等に用いられる小型な変倍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、携帯電話等に用いられる変倍光学系は、小型化、特に薄型化への要求が強い。このような小型な変倍光学系の従来例として下記文献に記載された光学系が知られている。
【特許文献１】特開平１０−３３３０３４号
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来例（特許文献１）は、主として第２群に屈折率分布レンズを用いた負正負正の四つのレンズ群にて構成された光学系である。
【０００４】
また、この従来例の光学系は、十分小型化されたとはいえない。また、この従来例の文献には、小型のための手段やそのための条件の開示もなされていない。
【０００５】
本発明は、デジタルカメラ、携帯端末、携帯電話等に用い得るように十分小型な変倍光学系を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の変倍光学系は、物体側より順に、少なくとも負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、負の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群とを含んでいる。そして広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とが光軸に沿って移動する変倍光学系である。そしてこの発明の変倍光学系は、第２レンズ群の前側主点位置が第２レンズ群より第１レンズ群側に位置することを特徴としている。
【０００７】
この本発明の光学系は、第１レンズ群が負の屈折力を有するために、この第１レンズ群の像点（第２レンズ群の物点）は、第２レンズ群よりかなり物体側に位置する。光学系の全長を短くするためには、第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離、第１レンズ群と第２レンズ群との主点間隔等を小さくする必要がある。
【０００８】
一方、高い変倍比を確保するためには、変倍の際の第２レンズ群と第３レンズ群の移動範囲を確保する必要がある。そのためには、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔をある程度確保する（大にする）必要がある。
【０００９】
したがって、光学系の全長を短くすることと、変倍のための間隔を確保することとを両立させることが困難になる。
【００１０】
しかし、第２レンズ群の前側主点位置を、第２レンズ群より第１レンズ群側に位置させるようにすれば、第１レンズ群と第２レンズ群との主点間隔を小さくすることが可能になる。また、第２レンズ群の倍率を大きくすることができ、変倍の際の第２レンズ群の移動量を小さくできる。その結果、光学系の全長を短縮すること、変倍用の間隔を確保すること、高変倍比を確保すること、とを同時に達成できる。
【００１１】
この場合、第２レンズ群の最終面を像側に向けて凹の面とすることが望ましい。この第２レンズ群の最終面が、像側に向けて凹の面であれば、第２レンズ群の主点位置が第１レンズ群側に移動し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を短縮することができる。これにより光学系全長を短縮することができ、また第２レンズ群の倍率を大きくすることができるので、第２レンズ群の移動量を小さくできる。
【００１２】
また、本発明の他の構成の変倍光学系は、第１レンズ群の前側主点位置が第１レンズ群より物体側に位置する（第１レンズ群の最も物体側の面より物体側に位置する）ことを特徴とする。
【００１３】
即ち、物体側より順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群とを少なくとも含んでいて、広角端から望遠端にかけて変倍を行なう際に、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群が光軸に沿って移動する光学系であって、第１レンズ群の前側主点位置が第１レンズ群よりも物体側に位置する変倍光学系である。
【００１４】
上記本発明の光学系は、第１レンズ群を負の屈折力にすることによって入射瞳位置が物体側になり、光学系の有効径を小さくすることができる。また、広角端から望遠端へ変倍を行なう際に、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を狭めながら、一方第２レンズ群と第３レンズ群の間隔を広げながら第２レンズ群と第３レンズ群と物体側へ移動することによって長焦点距離化できる。また、広角端か望遠端への変倍に際して、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群を光軸に沿って移動することにより、変倍と変倍に伴う像面位置の変化を補正することとの両者を行なうようにしている。また、第２レンズ群と第３レンズ群とを光軸に沿って移動させ、その他のレンズ群は固定することにより、変倍と合焦の両方を行なうこともできる。
【００１５】
また、第１レンズ群を負の屈折力を持つレンズ群にすることにより、レトロフォーカス光学系となり、広角端で負の歪曲収差が発生しやすい。これは、歪曲収差を電気的に補正する場合、広画角化や高変倍比化しやすく好ましい。また、レトロフォーカスタイプの光学系は、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、像側テレセントリック性の確保が容易である。また、最終群を正のレンズ群にすれば、像側テレセントリック性の確保が一層容易になり好ましい。
【００１６】
この場合、レンズの有効径やレンズ全長を短縮するためには、第１レンズ群の物体側には負のパワーを配置することが好ましい。また、倍率の色収差等の収差を補正するためには、第１レンズ群の物体側の負のパワーの像側に正のパワーを配置することが好ましい。そしてこの第１レンズ群の物体側の負のパワーを強くすることによって、第１レンズ群の前側主点位置を第１レンズ群の物体側の面より物体側に位置するようにすれば、レンズ有効径やレンズ系の全長を十分小にすることができ、光学系の小型化が可能になる。
【００１７】
また、本発明の変倍光学系は、物体側から順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群とを少なくとも含む構成であって、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とを光軸に沿って移動させる光学系であって、第１レンズ群を負のレンズ成分と正のレンズ成分とにて構成し、下記条件（１）、（２）を満足するようにしたことを特徴とするものである。
（１） −１．５≦ｆＮ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．２
（２） ０．４≦ｆＰ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦８
ただし、ｆＮ，ｆＰは夫々第１レンズ群の負のレンズ成分及び正のレンズ成分の焦点距離、ｆＴ，ｆＷは夫々望遠端及び広角端における全系の焦点距離である。
【００１８】
本発明の光学系は、最も物体側の第１レンズ群を通る光束の位置が変倍により大きく変化する。そのため、最も物体側の第１レンズ群で発生する倍率の色収差等は、変倍により大きく変化する。
【００１９】
本発明の光学系は、最も物体側の第１レンズ群を正のパワーと負のパワーを含む構成にし、倍率の色収差等の軸外収差の補正と変倍による倍率の色収差の変動を抑えるようにした。また、正のパワーによって、下側光線のコマ収差の補正を可能にした。
【００２０】
この場合、レンズの有効径を小にし、レンズ全長を短くするためには、第１レンズ群の物体側に負のパワーを配置して倍率の色収差等を補正するためにこの負のパワーの像側に正のパワーを配置することが好ましい。そして、前記条件（１）を満足するように第１レンズ群の物体側の負のパワーを強くした。これによって、第１レンズ群の有効径を十分小にすることができる。この条件（１）の上限を超えると負パワーが強すぎ、第１群での発生収差が大きく補正が困難となる。下限を超えると、レンズ径を小さくする効果が少なくなる。
【００２１】
また、条件（２）を満足するように、第１レンズ群の正のパワーを十分強くすることによって、第１レンズ群の倍率の色収差等の収差を良好に補正するようにした。この条件（２）の上限を超えると倍率色収差等の補正効果が小さくなる。下限を超えると、レンズ径を小さくする効果が小さくなる。
【００２２】
また、光学系の歪曲収差を補正せずに、歪曲収差を電気的に補正する場合、前記条件（１）、（２）を満足することにより、広角端で負の歪曲収差を発生させて広画角化、広変倍比化を行ない得る。
【００２３】
前記条件（１）、（２）に代えて、下記条件（１−１）、（２−１）を満足するようにすれば、光学性能を良好に保ったまま、より小型になし得るので好ましい。
（１−１） −１≦ｆＮ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．３
（２−１） ０．６≦ｆＰ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦６
【００２４】
また、前記各条件の代わりに下記条件（１−２）、（２−２）を満足すれば光学性能を良好に保ったままより小型化し得るので更に好ましい。
（１−２） −０．８≦ｆＮ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．４５
（２−２） ０．８≦ｆＰ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦４．５
【００２５】
更に、第１レンズ群が両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズを含む構成であれば収差補正上一層好ましい。
【００２６】
また、本発明の他の構成は、物体側より順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群とを少なくとも含んでいて、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とが光軸に沿って移動する光学系であり、第１レンズ群が両面凹面形状の負レンズを含んでいることを特徴とする。
【００２７】
本発明の変倍光学系において、第１レンズ群を前述のような負のパワーと正のパワーにて構成する時に、少ないレンズ枚数にて前記のような効果を得るようにするためには、第１レンズ群中に両面が凹の負レンズ成分を含むことが好ましい。これにより第１レンズ群のレンズ枚数を少なくできるために光学系の小型化が容易である。
【００２８】
即ち、本発明の変倍光学系が物体側より順に、負の第１レンズ群と、正の第２レンズ群と、負の第３レンズ群と、正の第４レンズ群とを少なくとも含んでいて、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群が光軸に沿って移動する光学系であって、第１レンズ群が両凹形状の負のレンズ成分を含むことが好ましい。
【００２９】
このように、第１レンズ群が両凹の負のレンズ成分を含むことにより、光学性能を良好に保った上での光学系の小型化が容易になる。
【００３０】
以上の本発明の各構成の変倍光学系において、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群を固定にすることが好ましい。
【００３１】
第１レンズ群は、有効径が大であり重量も大である。このような第１レンズ群を変倍の際に光軸に沿って移動させることは、アクチュエータの負担になり、メカ機構も複雑になる。また第１レンズ群が固定であれば、沈胴式のようなメカ機構が必要ないので撮影装置を小型化し得る。また、メカ機構が単純になり、撮像装置の耐久性が増すため好ましい。更に撮像装置を防水にする場合も容易に行ない得る。このような理由により、第１レンズ群を固定させたまま、変倍や合焦を行なうことが好ましい。
【００３２】
また、負、正、負、正の変倍光学系において、第１レンズ群を可動にした場合、変倍の際にこの第１レンズ群が、像側に移動した後に物体側に戻る構成になる。第１レンズ群が変倍の際に固定であれば、広角端で、バックフォーカスを確保できる。また、望遠端で、最も物体側の第１レンズ群にて合焦を行なった場合、レンズ群の移動量が大になり、そのため光学系が大型化する。
【００３３】
前記の本発明の変倍光学系は、最も物体側の面（光学系の第１面）の曲率半径ｒ１を下記条件（３）を満足するようにすることが望ましい。
（３） −７０≦ｒ１ （ｍｍ）
【００３４】
条件（３）を満足すれば、第１面が強いパワーを有することになり、この第１面の強いパワーにより入射瞳位置がより物体側になり、光学系を小型化し得る。
【００３５】
また、条件（３）の代わりに下記条件（３−１）を満足すれば、光学系をより小型化し得るため好ましい。
（３−１） −３０≦ｒ１ （ｍｍ）
【００３６】
また、条件（３）、（３−１）の代わりに下記条件（３−２）を満足すれば光学系を一層小型化し得る。
（３−２） −１５≦ｒ１ （ｍｍ）
【００３７】
また、本発明の変倍光学系は、第２レンズ群を、物体側より順に正のレンズ成分と負のレンズ成分にて構成することがより望ましい。
【００３８】
つまり、本発明の光学系は、物体側より順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群とを少なくとも含んでいて、広角端から望遠端への変倍に際して少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とを光軸に沿って移動させるもので、第２レンズ群が物体側より順に、正のレンズ成分と負のレンズ成分を含む構成である。
【００３９】
本発明の変倍光学系において、正の第２レンズ群は、負の第１レンズ群にて発散した光束を収束させるものである。そのために、第２レンズ群の物体側のレンズ成分は、正のレンズ成分であることが好ましい。また、この第２レンズ群を前述のように物体側より正、負の順に構成することにより、主点位置が第１レンズ群側に移動する。これにより、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を短縮でき、光学系の全長を短くできる。また、第２レンズ群の倍率を大きくでき、変倍の際の第２レンズ群の移動量を小さくできる。また、第２レンズ群が同じ焦点距離である場合、第１レンズ群と第２レンズ群の空気間隔が広がるため、変倍の際に第１レンズ群と第２レンズ群の間隔確保が制約の要件にならなくなる。
第２レンズ群が正と負を含むために、変倍の際の色収差等の諸収差の変動を抑えることができる。
【００４０】
この場合、第２レンズ群の物体側のレンズ成分が正のパワーであり、それよりも像側のレンズ成分が負のパワーであれば、少ないレンズ枚数にて、前記の色収差等の諸収差の変動を抑えることが容易になる。
【００４１】
これに対し、前記特許文献１の実施例８の第２群の３枚のレンズを正＋（正＋負）に分けても、正＋（正＋負）＝正＋正となり、前記のような効果は得られない。
【００４２】
また、本発明の光学系において第２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ようにすることが好ましい。
【００４３】
前記のように、第２レンズ群は、負のパワーの第１レンズ群にて発散した光束を収束する必要がある。第２レンズ群が良好な性能を保ったまま光束を十分に収束するためには、少なくとも２枚の正レンズを含むことが好ましい。また、レンズ系を小型にするためには、各レンズ群のパワーを増す必要がある。第２レンズ群の正のパワーを強くすると変倍に伴う第２レンズ群の横倍率や収差の変化が大になる。そのため、第２レンズ群にて発生する収差を補正し、変倍に伴う収差変動を抑制するためには、第２レンズ群が正レンズ２枚含むことが好ましい。
【００４４】
この場合、第２レンズ群中の最も物体側の正レンズが、このレンズ群中で最も強い正のパワーを持つようにすれば、光束を十分に収束し、光学系を小型化し得るので好ましい。この時、第２レンズ群を物体側より順に正レンズ、正レンズ、負レンズの順にするのが好ましい。
【００４５】
更に、この第２レンズ群を物体側より順に、正レンズ、正レンズと負レンズとの接合レンズにて構成すれば一層好ましい。接合レンズの色収差を補正できるし、接合レンズにすることで、接合レンズを構成するレンズの偏心誤差や間隔誤差がききにくくなり、またメカ構造が簡単になり好ましい。この場合、正レンズと負レンズの接合レンズを負の屈折力を持つようにすることにより、主点位置が第１レンズ群側に移動する。これにより、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を短縮でき、光学系の全長を短くできる。また、第２レンズ群の倍率を大きくでき、変倍の際の第２レンズ群の移動量を小さくできる。また、第２レンズ群が同じ焦点距離である場合、第１レンズ群と第２レンズ群の空気間隔が広がるため、変倍の際に第１レンズ群と第２レンズ群の間隔確保が制約の要件にならなくなる。
【００４６】
また、この接合レンズを物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズを接合した像側に凹面を向けたメニスカス形状にすれば、第２レンズ群の主点位置が第１レンズ群側に移動する。これにより、第１レンズ群と第２レンズ群との主点間隔を短縮させることができ、光学系の全長を短くし得る。また、第２レンズ群の倍率を大きくし得るので、変倍に伴う第２レンズ群の移動量を少なくし得る。また、負の接合レンズのパワーを強くし得るため、第２レンズ群にて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えることができる。
【００４７】
また、本発明の光学系において、第２レンズ群は、第１レンズ群にて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１レンズ群にて外コマが発生しがちであるが、第２レンズ群の最終面（接合レンズの像側の面）を像側に凹面を向けた形状にすることにより、内コマを発生させて、光学系全体のコマ収差を補正できる。この第２レンズ群の最終面の凹面は、高次の収差を発生しやすい。そのため、この面を非球面にすることが好ましい。その場合、非球面形状としては、光軸から離れるにつれて近軸パワーが強くなる非球面作用を持つことが好ましい。
【００４８】
また、本発明の光学系おいて、第２レンズ群を正、正、負の構成にした時、次の条件（４）、（５）、（６）を満足することが好ましい。
（４） ０．４≦ｆ２１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦３
（５） １≦ｆ２２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦３
（６） −５≦ｆ２３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．１
ただし、ｆ２１は第２レンズ群の最も物体側の正レンズの焦点距離、ｆ２２は第２レンズ群の２番目の正レンズの焦点距離、ｆ２３は第２レンズ群の第３番目のレンズである負レンズの焦点距離である。
【００４９】
本発明の光学系おいて、第２レンズ群は、負のパワーの第１レンズ群により発散した光束を収束するためのものである。良好な光学性能を確保しながら光束を十分に収束するためには、前記の構成の第２レンズ群が上記条件（４）、（５）、（６）を満足することが好ましい。
【００５０】
条件（４）において、上限の３を超えると負のパワーの第１レンズ群にて発散した光束を十分に収束させることができない。そのため第２レンズ群の有効径が大になる。また下限の０．４を超えると、第２レンズ群の物体側の正レンズのパワーが強くなりすぎて収差補正が困難になる。
【００５１】
同様に条件（５）において、上限の３を超えると、負のパワーの第１レンズ群にて発散した光束を十分に収束させることができない。そのため第２レンズ群の有効径が大になる。また条件（５）の下限の１を超えると、第２レンズ群の２番目の正レンズのパワーが強くなりすぎて、収差補正が困難になる。
【００５２】
更に、条件（６）の上限の−０．１を超えると、第２レンズ群の３番目のレンズである負レンズのパワーが強くなりすぎて、収差補正が困難になる。条件（６）の下限の−５を超えると、色収差の補正が不十分になり、また、第２レンズ群の主点位置を第１レンズ群側に出す効果が小さくなる。
【００５３】
また、条件（４）、（５）、（６）の代わりに次の条件（４−１）、（５−１）、（６−１）を満足すれば、光学性能を良好に保ったまま光学系の小型化が可能になりより好ましい。
（４−１） ０．５≦ｆ２１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦２
（５−１） ０．２≦ｆ２２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦２
（６−１） −１≦ｆ２３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．２
【００５４】
更に、前記条件の代わりに次の条件（４−２）、（５−２）、（６−２）を満足すれば光学性能を良好に保ったまま更に小型化し得るので一層好ましい。
（４−２） ０．６≦ｆ２１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦１．３
（５−２） ０．３≦ｆ２２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦１
（６−２） −０．７≦ｆ２３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．３
【００５５】
また、本発明の変倍光学系において、第２レンズ群を物体側より順に、正レンズと、正レンズと負レンズとの接合レンズにて構成し、下記条件（７）を満足することが望ましい。
（７） −２≦（ｆＴ×ｆＷ）１／２／ｆ２ＣＥ≦２
ただし、ｆ２ＣＥは第２レンズ群の接合レンズの焦点距離である。
【００５６】
この条件（７）の上限の２を超えると、色収差の補正が不十分になる。また、条件（７）の下限の−２を超えると、接合レンズの負レンズのパワーが強くなりすぎて、負レンズにて発生する収差が大になる。
【００５７】
また、条件（７）の代わりに下記条件（７−１）を満足すればより好ましい。
（７−１） −１≦（ｆＴ×ｆＷ）１／２／ｆ２ＣＥ≦１
【００５８】
更に、上記条件の代わりに次の条件（７−２）を満足すれば一層望ましい。
（７−２） −０．７≦（ｆＴ×ｆＷ）１／２／ｆ２ＣＥ≦０．７
【００５９】
また、本発明の光学系は、第２レンズ群中に硝材のアッベ数Δνが下記条件（Ａ）を満足するレンズを含むことが望ましい。
（Ａ） Δν≧２０
【００６０】
本発明の光学系は、第２レンズ群が広角端から望遠端に変倍する際に光軸に沿って移動する。この第２レンズ群が条件（８）を満足する硝材のレンズを含むことにより、変倍に伴う第２レンズ群の色収差等の諸収差の変動を抑えることができる。
【００６１】
また、前記条件（Ａ）の代わりに、次の条件（Ａ−１）を満足すれば色収差の補正効果が増大しより望ましい。
（Ａ−１） Δν≧２６
【００６２】
また、第２レンズ群が、正、負の順に続けた含む構成である場合、次の条件（Ａ−２）を満足すれば更に望ましい。
（Ａ−２） Δν≧１０
【００６３】
また、前記条件（Ａ−２）の代わりに、下記条件（Ａ−３）を満足することが好ましい。
（Ａ−３） Δν≧１７
【００６４】
また、本発明の変倍光学系の他の構成は、物体側から順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群を少なくとも含むもので、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群が光軸に沿って移動する光学系で、第３レンズ群の像側主点位置が第３レンズ群の最終面（最も像側の面）より物体側にあることを特徴とする。
【００６５】
本発明の変倍光学系は、変倍の際に第２レンズ群と第３レンズ群とが光軸に沿って移動する。このような光学系において、第３レンズ群の像側主点位置を第３レンズ群の最終面より物体側に位置するようにすれば、第２レンズ群と第３レンズ群の合成光学系の主点間隔を狭くすることができる。このことは、光学系の小型化にとって好ましい。
【００６６】
また、本発明の変倍光学系の他の構成は、物体側から順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群を少なくとも含んでいて、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とえ夫々光軸に沿って移動させるもので、第３レンズ群が両凹レンズよりなることを特徴とする。
【００６７】
本発明の変倍光学系において、第３レンズ群は、正のパワーを有する第２レンズ群にて発生する収差を打ち消すような構成にすることが好ましい。例えば広角端においては、第２レンズ群にて外コマが発生しがちである。この収差を打ち消すためには、第３レンズ群の最終面を像側に凹形状の凹面にすることにより内コマを発生させることが望ましい。これにより光学系全系のコマ収差を良好に補正することが可能になる。つまり、第３レンズ群は、その像側の面を像側に凹面を向けた面にすることが好ましい。また、第２レンズ群にて発生するコマ収差、非点収差を補正するためには、第３レンズ群の物体側の面は、物体側に凹面を向けることが好ましい。以上のことから、少ない枚数のレンズにて構成し、強い負のパワーにして光学系を小型化するためには、第３レンズ群を物体側に凹面を向け、両凹形状の負レンズにすることが望ましい。また、両凹形状の負レンズは、主点間隔が小さくなるため、光学系の小型化の上で好ましい。
【００６８】
また、本発明の他の変倍光学系は、物体側から順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群を少なくとも含んでおり、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群が夫々光軸に沿って移動するもので、下記条件（８）を満足することを特徴としている。
（８） −５≦ｆ３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．４
ただし、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離である。
【００６９】
本発明の光学系は、第１レンズ群が負の屈折力を有するため、第１レンズ群の像点（第２レンズ群の物点）は、第２レンズ群からかなり物体側に離れた位置に形成される。そのため、光学系の全長を短くするためには、第２レンズ群と第３レンズ群の合成の焦点距離、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔等を小さくする必要がある。
【００７０】
一方、高い変倍比を確保するためには、変倍に伴う第２レンズ群と第３レンズ群の移動範囲を確保する必要がある。そのためには、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔をある程度確保する必要がある。その結果、光学系の全長を短縮する（第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離を小にする）ことと、変倍のための間隔を確保することとの両立が困難である。しかし、変倍のために移動する光学系（第２レンズ群と第３レンズ群の合成の光学系）を、正、負のテレフォトタイプの光学系にすれば、第２レンズ群と第３レンズ群の合成光学系の前側主点位置が第２レンズ群よりも第１レンズ側に位置する。これにより、第１レンズ群と第２、第３レンズ群の合成光学系の主点間隔を小さくできる。また第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離も小さくできる。また、第２レンズ群の倍率を大きくできるので、変倍の際の第２レンズ群の移動量を小さくできる。その結果、光学系全長の短縮と変倍のための間隔の確保と、高い変倍比の確保とを同時に行なうことができる。
【００７１】
このように、第２レンズ群と第３レンズ群との合成焦点距離を小さくするためには、第３レンズ群の焦点距離が前記条件（８）を満足することが望ましい。
【００７２】
この条件（８）において、下限の−５を超えると第３レンズ群の負のパワーが弱すぎるため、前記の効果を得ることが困難になる。また、条件（８）において、上限の−０．４を超えると第３レンズ群の負のパワーが強くなりすぎて、他の各レンズ群のパワーが強くなるため光学系の収差補正が困難になる。また、バックフォーカスを長くできない。
【００７３】
この条件（８）の代わりに次の条件（８−１）を満足すれば光学性能を良好に保ったまま光学系の一層の小型化が可能になり好ましい。
（８−１） −３≦ｆ３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．６
【００７４】
更に条件（８）、（８−１）の代わりに次の条件（８−２）を満足すれば、光学性能を良好に保ったまま更に小型化し得るため一層好ましい。
（８−２） −２．５≦ｆ３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．８
【００７５】
また、本願の光学系の他の構成は、物体側より順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群とを少なくとも含んでいて、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群が光軸に沿って移動するもので、次の条件（９）を満足することを特徴とする。
（９） −９≦β３Ｓ／β２Ｓ≦−０．５
ただし、β２Ｓはスタンダードの全系の焦点距離ｆＳ［ｆＳ＝（ｆＴ×ｆＷ）１／２］の時の第２レンズ群の倍率、β３Ｓは全系の焦点距離ｆＳの時の第３レンズ群の倍率である。
【００７６】
この条件（９）を満足することにより、第３レンズ群により合焦を行なう時に合焦量（第３レンズ群の移動量）を小さくできる。
【００７７】
条件（９）において上限の−０．５を超えると、第３レンズ群の倍率が小になり、第３レンズ群の移動量が大になる。そのため、望遠端において、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔を確保するのが設計上の制約条件となる。また、下限の−９を超えると、第２レンズ群の倍率が小になり第２レンズ群の移動量が大になるため、光学系の全長を短縮することが困難になる。
【００７８】
上記条件（９）の代わりに次の条件（９−１）を満足するようにすれば光学性能を良好に保ったまま小型化が可能でありより好ましい。
（９−１） −７≦β３Ｓ／β２Ｓ≦−１
【００７９】
更に、次の条件（９−２）を満足すれば一層好ましい。
（９−２） −５≦β３Ｓ／β２Ｓ≦−１．８
【００８０】
また、本発明の前記の各構成の変倍光学系は、第３レンズ群により合焦を行なうことが好ましい。
【００８１】
本発明の変倍光学系は、物点位置が無遠から近点に近づく特に、正のパワーの第２レンズ群を移動させて合焦を行なうと、この正のパワーの第２レンズ群を物体側に移動させる必要がある。これは、広角端から望遠端への変倍の際に第２レンズ群を光軸に沿って移動させる方向と同じである。そのため、第２レンズ群にて近点へのフォーカシングを行なうことは、第２レンズ群の移動範囲が広くなり、光学系の全長の短縮が困難になる。またレンズ群を移動させるためのアクチュエータの負担も大になる。
【００８２】
また、第２レンズ群は、負のパワーの第１レンズ群で発散した光を収束する必要がある。そのため良好な性能を確保したまま、光束を十分に収束するためには、複数枚のレンズにて構成することが望ましい。その結果、第２レンズ群は重量が大になる。このような重量の大きな第２レンズ群による高速な合焦は、困難である。
【００８３】
一方、負のパワーの第３レンズ群にて合焦する場合、この第３レンズ群を光軸に沿って像面側に移動すればよい。そのため、負のパワーの第３レンズ群にて合焦すれば、移動範囲を広げずにすむ。その結果、レンズ群の移動範囲確保が、設計上の制約条件にならない。また、レンズ群を移動させるためのメカ機構も単純になる。また、第３レンズ群の有効径は、あまり大きくならないため、合焦スピードが増大する。
【００８４】
また、負正負正の構成の光学系は、十分小型化した場合、変倍の際の第３レンズ群の横倍率β３は｜β３｜＝１になる位置を含まない。そのため、第３レンズ群は、正の屈折力の第２レンズ群や正の屈折力の第４レンズ群に比べて高い倍率であり合焦のための移動量が少なくてすむ。
【００８５】
また、負正正正構成の光学系と比較すると、本発明のように負正負正の光学系は、第３レンズ群にて合焦を行なう場合、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が小になり、第２レンズ群と第３レンズ群の合成の光学系の焦点距離が小になる。そのため、合焦の際の第３レンズ群の移動範囲が少なくてすむ。その結果、レンズ移動範囲の確保が設計上の制約条件にはならず、レンズ群を移動させるためのメカ機構も単純になる。
【００８６】
この場合、前述のように、第３レンズ群が１枚の負レンズのみで構成されていれば、重量が軽くなり、合焦の際のレンズ駆動機構の負担が少なく、合焦に要する時間が短くてすむ。
【００８７】
また、本発明の光学系のように、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とにて変倍を行なう場合、変倍の際に光軸方向に移動するレンズ群で合焦することになり、レンズ群を移動するための機構が簡単になり好ましい。
【００８８】
本発明の光学系において前述のように第３レンズ群にて合焦を行なう場合、レンズ有効径における第３レンズ群の体積が２５ｍｍ３以下であることが望ましい。
【００８９】
このように第３レンズ群の体積が２５ｍｍ３以下であれば、アクチュエータの負担が小さく、高速での合焦が可能になる。
【００９０】
また、本発明の光学系において、第１レンズ群の少なくとも１面が非球面であることが望ましい。
【００９１】
本発明の光学系は、最も物体側の第１レンズ群における光線高が高い。そのため、第１レンズ群に少なくとも１面非球面を含めることにより、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。
【００９２】
また、光学系をより広画角にし、高い変倍比にしたり小型化するためには、光学系では像歪を補正せずに、電子的に像歪補正を行なうと良い。この場合、１群が非球面を含むと像歪を効果的に発生させることができる。この時、第１レンズ群の最も物体側の面が非球面であれば最も効果的である。この非球面は、光軸から離れるにしたがって、近軸パワーが弱くなる非球面作用を持つことが好ましい。
【００９３】
また、第１レンズ群の最終凸面を非球面にすることが好ましい。この時の非球面は、広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好ましい。
【００９４】
更に、本発明の光学系において、第２レンズ群中に非球面を設けてもよい。
【００９５】
第２レンズ群は、第１レンズ群により光束径が広げられるため、入射する光束径が大である。そのため、第２レンズ群に少なくとも１面非球面を含むようにすることは、良好な収差補正を行なう上で好ましい。また、光学系を小型化するためには、各レンズ群のパワーを強める必要がある。第２レンズ群の正のパワーを強くすると、変倍に伴う、第２レンズ群の横倍率や収差の変化が大になる。そのために第２レンズ群にて発生する収差を良好に補正して変倍に伴う収差変動を抑えるためには、第２レンズ群が正レンズ２枚を含むように構成し、あるいは非球面を設けることが好ましい。
【００９６】
この場合、第２レンズ群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し得るため望ましい。この非球面の形状は、光軸から離れるにつれて近軸的なパワーが弱くなるような非球面作用をもつことが好ましい。つまり、このような非球面形状にすれば、第２レンズ群にて発生する正の球面収差を抑制できるため好ましい。更にこの非球面形状は、光軸から離れるにつれて近軸的なパワーを強め、有効径周辺付近で近軸的なパワーが反転するようにすることが一層望ましい。
【００９７】
また、第２レンズ群中の負レンズの最も像側の面を非球面にすれば、非点収差、コマ収差等の軸外収差を効果的に補正し得る。
【００９８】
第２レンズ群の最終面が負レンズの像側に凹面形状の凹面である場合、高次の収差が発生しやすい。この高次の収差は、前記凹面を非球面にすることにより抑えることができる。この時の非球面は、光軸から離れるにつれて、近軸的なパワーを強める作用を有する形状であることが好ましい。
【００９９】
更に、第２レンズ群の最も物体側の面とこの第２レンズ群の負レンズの像側の面の両方に非球面を設ければ、より好ましい。この両面を非球面にすれば、非球面による収差補正量が非常に大になり、第２レンズ群にて発生する変倍の際の球面収差の変動や、第２レンズ群にて発生する非点収差を補正し得る。また、第２レンズ群の正レンズと負レンズが、接合に近い形状となり、接合に伴う性能劣化が少なく、変倍に伴う第２レンズ群と第３レンズ群の移動量が更に少なくなり好ましい。
【０１００】
第２レンズ群の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（球面にて発生する収差）例えば、球面収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差をすべて打ち消す作用を有し、両面を非球面にすることにより第２レンズ群にて発生するすべての収差を効果的に補正し得る。
【０１０１】
また、本発明の光学系において、第４レンズ群に非球面を設けてもよい。
【０１０２】
本発明の変倍光学系は、最も像側のレンズ群における光線高が高い。そのため、第４レンズ群に少なくとも１面非球面を設けることにより、歪曲収差、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できる。この第４レンズ群に設ける非球面は、光軸から離れるにつれて近軸パワーをより弱める非球面作用をもつものが好ましい。
【０１０３】
この場合、第４レンズ群は、１枚の正レンズにて構成することが望ましい。光学系の全長を短くするためには、第４レンズ群が主として瞳位置の制御を行なう構成にすればよい。その場合、第４レンズ群は、あまり多くのレンズで構成する必要はない。この第４レンズ群を、１枚の正レンズにて構成すれば、少ないレンズ枚数にて瞳位置を制御する効果が得られる。その場合、第４レンズ群は、両凸レンズ１枚にて構成すれば、収差補正上好ましい。
【０１０４】
また、本発明の光学系は、広角端から望遠端への変倍の際、および合焦の際第４レンズ群を固定にすることが望ましい。
【０１０５】
変倍の際に、最も像側のレンズ群を固定にすれば、変倍に伴う収差変動や瞳位置の変動を抑えることが可能になる。
【０１０６】
本発明の変倍光学系は、変倍の際に移動するレンズ群のうち、像側に移動した後に物体側に戻るレンズ群（Ｕターンさせるレンズ群）と、物体側へのみ移動させるレンズ群（単調移動レンズ群）を含む時、Ｕターンさせるレンズ群の位置を広角端と望遠端における位置に固定し、単調移動レンズ群のみを広角端と望遠端のみに使用することも可能である。
【０１０７】
図１３に示すように、Ｕターン群が広角端（上段）から望遠端（下段）へ像側に移動してから物体側へ戻り、広角端の位置と望遠端とが同じ位置の場合、このレンズ群は固定し、単調移動群を広角端位置から直接望遠端位置に移動する。これによって、広角端と望遠端でも使用するようにしてもよい。
【０１０８】
本発明の光学系において、前述のように広角端と望遠端に変倍する際、Ｕターンさせるレンズ群の位置が固定であれば、移動レンズ群の数が減少し、メカ機構が単純になり、光学系の小型化が容易になる。また、広角端と望遠端のみでの使用であるため、移動レンズ群を手動にて広角端と望遠端の位置の切換を行なってもよい。そのため、アクチュエーターが不要である。この広角端と望遠端の切り換えの際に、Ｕターンするレンズ群が物体側へ戻りきらないで広角端と望遠端の位置が一致しない場合、Ｕターンするレンズ群を望遠端の位置に固定し、単調移動レンズ群のみを移動して使用してもよい。また、広角端での使用が多少犠牲になるか、移動群が減り、メカ機構が単純になり、光学系の小型化が可能になる。
【０１０９】
本発明の光学系において、歪曲収差を電子的に補正することが可能である。
【０１１０】
歪曲収差を光学系にて良好に補正する場合、レンズ枚数が大になり、光学系が大型化する。そのため、光学系にて十分補正しきれない歪曲収差を、電子的に補正することによって、光学系をより小型化し得る。この場合、歪曲収差が２０％以下であれば、歪曲収差を電子的に補正した時の画像の質を良好に保つことができる。
【０１１１】
また、レトロフォーカスタイプの光学系は、広角端での負の歪曲収差が大である。したがって、電子的に歪曲収差を補正すれば、光学系を広角化、高変倍比化しやすいので好ましい。
【０１１２】
また、本発明は、歪曲収差の最大収差量が３０％である光学系で、光学系中に光路折り曲げ用光学系を設けたことを特徴とする。
【０１１３】
本発明の光学系のように、負正負正のレンズ群よりなる光学系で、電子的に歪曲収差を補正して広画角化する場合、広角端においてマイナスの歪曲収差を発生させ、電子的に補正することがよい。この時、歪曲収差が−３０％よりも大になると、画像最周辺における補正倍率が大になり、歪曲収差を電子的に補正した後の画像が粗くなる。そのため、最大歪曲収差の量が３０％以下であることが好ましい。
【０１１４】
また、歪曲収差を電子的に補正する時、最大補正倍率が２倍以下であることが望ましい。
【０１１５】
例えば、図１４に示すように歪曲収差が発生している時、電子的に歪曲収差の補正により、図１４に示すように補正する必要がある。
【０１１６】
歪曲収差は、像高により異なるので、補正倍率Ｂ／Ａは画像毎に異なる。補正倍率が大きい箇所（多くの場合画像最周辺）は、画質が劣化する。また設計上、軸上の歪曲収差はないため、補正倍率が大であると画像中心と補正倍率の高い箇所の解像が異なり、画像内のばたつきが問題になる。補正倍率が２倍以下であれば、上記の問題がなくなり好ましい。
【０１１７】
また、横軸が光学系の焦点距離、縦軸が最大歪曲収差の図において、山あるいは谷を二つ以上持たない形状の歪曲収差であることが好ましい。
【０１１８】
例えば、図１５に示すように、変倍に伴って最大歪曲収差量が変化する光学系は、変倍に伴う最大歪曲収差量の変化が大であると、画像補正用データ量が増大して、画像補正のアルゴリズムが不安定になる。そのため、補正後の画像が不自然になりやすい。そのため、図１５に示すグラフが単調な図になることが好ましい。特に、図１５に示すグラフが二つ以上の山や谷を持たないことが望ましい。更に、ある特定の焦点距離における歪曲収差が、いわゆる陣笠形状ではなく、樽型あるいは糸巻形であることが好ましい。
【０１１９】
以上述べた本発明の変倍光学系は、次に述べる各条件を満足する構成にすることが好ましい。
【０１２０】
まず、本発明の光学系において、第１レンズ群が下記条件（１０）を満足することが望ましい。
（１０） −３＜ｆ１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２＜−０．６
ただし、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離である。
【０１２１】
この条件（１０）において、上限の−０．６を超えると、第１レンズ群の負のパワーが強くなりすぎて、歪曲収差特に広角端での負の歪曲収差、非点収差、球面収差等の諸収差が大になる。下限の−３を超えると、第１レンズ群の負のパワーが弱くなりすぎて、有効径が大きくなり光学系が大型化する。また、第１レンズ群が可動の場合、第１レンズ群の移動量が大になり、光学系の全長が大になり好ましくない。
【０１２２】
このように、上記条件（１０）を満足すると、良好な光学性能を得ることと小型化とを両立し得る。
【０１２３】
また、条件（１０）の代わりに下記条件（１０−１）を満足すれば良好な光学性能を保ったままより小型化し得るのでより好ましい。
（１０−１） −２＜ｆ１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２＜−０．８
【０１２４】
更に、条件（１０）、（１０−１）の代わりに下記条件（１０−２）を満足すれば良好な光学性能を保ったままより小型化し得るので一層好ましい。
（１０−２） −１．３＜ｆ１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２＜−０．９
【０１２５】
また、本発明の光学系において、第２レンズ群が下記条件（１１）を満足すれば好ましい。
（１１） ０．３＜ｆ２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２＜２
ただし、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離である。
【０１２６】
この条件（１１）において、上限の２を超えると、正の第２レンズ群の正のパワーが弱くなりすぎて、第１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等の諸収差の補正が困難になる。また、１群で発散した光束を十分に収束することができず光学系が大型化する。また、下限の０．３を超えると第２レンズ群の正のパワーが強くなりすぎ、像側テレセントリック性の確保が困難になる。また、２群での収差の発生が大きくなる。
【０１２７】
この条件（１１）の代わりに条件（１１−１）を満足すれば良好な光学性能を保ったままより小型化し得るのでより好ましい。
（１１−１） ０．４＜ｆ２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２＜１．５
【０１２８】
更に条件（１１）、（１１−１）の代わりに条件（１１−２）を満足すれば良好な光学性能を保ったままより小型化し得るので一層好ましい。
（１１−２） ０．５＜ｆ２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２＜１
【０１２９】
また、本発明の光学系において、次の条件（１２）を満足すれば好ましい。
（１２） −５＜ｆ１／ｆ２＜−０．５
【０１３０】
この条件（１２）の上限の−０．５を超えれば、第１レンズ群の負のパワーが強すぎて、歪曲収差、特に広角端での負の歪曲収差が大になる。また、第２レンズ群の移動量が大になり、光学系の全長が大になり、光学系が大型化する。また、下限の−５を超えると第１レンズ群の負のパワーが弱くなりすぎる。そのため光学系の有効径が大になり、大型化する。また、望遠端での第１レンズ群と第２レンズ群の間隔の確保や倍率の確保が困難になる。
【０１３１】
上記の条件（１２）の代わりに次の条件（１２−１）を満足すると、光学性能を良好に保ったままより小型にできるため好ましい。
（１２−１） −３＜ｆ１／ｆ２＜−０．８
【０１３２】
条件（１２）、（１２−１）の代わりに条件（１２−２）を満足すれば、光学性能を良好に保ったまま小型化を達成する上で更に好ましい。
（１２−２） −１．８＜ｆ１／ｆ２＜−１．１
【０１３３】
また、下記条件（１３）を満足することが望ましい。
（１３） ０．１＜Ｍ３／Ｍ２＜０．９
ただし、Ｍ２は第２レンズ群の移動範囲、Ｍ３は第３レンズ群の移動範囲である。
【０１３４】
本発明の光学系は、広角端から望遠端に変倍する際に、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔は徐々に開き、広角端付近での間隔の変化は小さく、望遠端付近での間隔の変化は大である。その結果、本発明は、特に広角端付近で第２レンズ群にて補正しきれないコマ収差や非点収差を第２レンズ群と第３レンズ群とで補正している。そのために設けたのが前記条件（１３）である。
【０１３５】
この条件（１３）において、上限の０．９を超えると第３レンズ群の移動範囲が大きいために、上記収差補正作用が弱くなり、光学性能の確保が困難になる。また第２レンズ群の移動量が小さくなるため、高い変倍比のズーム光学系にすることが困難になる。一方、条件（１３）の下限の０．１を超えると、第２レンズ群の移動範囲が大になり、望遠端で第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を確保することが困難になる。そのため光学系の全長を長くせざるを得なくなる。また、変倍に伴う射出瞳位置の変動が大きくなる。
【０１３６】
また、条件（１３）の代わりに下記条件（１３−１）を満足すれば光学性能を保ったまま、光学系を小型化し得るので好ましい。
【０１３７】
（１３−１） ０．２＜Ｍ３／Ｍ２＜０．７
【０１３８】
更に、条件（１３）、（１３−１）の代わりに次の条件（１３−２）を満足すれば光学性能を保ったまま、光学系を更に小型化し得る一層好ましい。
（１３−２） ０．３＜Ｍ３／Ｍ２＜０．５
【０１３９】
また、本発明の光学系において、次の条件（１４）を満足すれば良好な光学性能を保ったまま、光学系を小型化し得る望ましい。
（１４） ０．３＜ｆ２／ｆ４＜３
ただし、ｆ４は第４レンズ群の焦点距離である。
【０１４０】
本発明の光学系は、負のパワーの第１レンズ群で発散させた光束を第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の正負正のトリプレットタイプの光学系にて収束させている。上記条件（１４）の上限の３を超えるとトリプレットタイプの光学系の物体側の正のパワーが弱いため、望遠端において、第２レンズ群が第１レンズ群側に大きく移動させる必要がある。そのため、第１レンズ群と第２レンズ群の空気間隔を確保することが困難になる。また、第４レンズ群の正のパワーが強くなりすぎ、負の歪曲収差の発生が大になる。この条件（１４）の下限の０．３を超えると、第４レンズ群の正のパワーが弱くなりすぎ、広角端でのバックフォーカスの確保が困難になり、また、コマ収差の補正量が不足する。
【０１４１】
上記条件（１４）の代わりに次の条件（１４−１）を満足すれば十分な結像性能を有し、バックフォーカスの長い変倍比のズーム光学系を実現できるためより好ましい。
（１４−１） ０．５＜ｆ２／ｆ４＜２
【０１４２】
更に、条件（１４）、（１４−１）の代わりに次の条件（１４−２）を満足すれば、更に十分な結像性能を有していて高い変倍比のズーム光学系を実現し得るので一層好ましい。
【０１４３】
更に、本発明の変倍光学系は、第４レンズ群が次の条件（１５）を満足することが好ましい。
（１５） ０．４≦ｆ４／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦２
【０１４４】
この条件（１５）の上限の２を超えると、最も像側のレンズ群（第４レンズ群）のパワーが弱くなりすぎるため、光学系の全長が長くなる。また、この最も像側のレンズ群にてコマ収差の発生が大になる。更に、広角端における全系の焦点距離とバックフォーカスの確保が困難になる。
【０１４５】
更に、本発明の光学系において、第４レンズ群が前記条件（１５）を満足すれば、光学性能を保ったまま、小型化が可能になる。この条件（１５）の下限を超えると、最終レンズ群（第４レンズ群）のパワーが強すぎるため諸収差の補正が困難になる。最も像側のレンズ群にて発生する収差を抑制するためには、このレンズ群のレンズ枚数を大にせざるを得ず、光学系の全長が長くなる。また望遠端における射出瞳の位置が像位置に近くなり、良好な像側テレセントリック性を確保し得ない。
【０１４６】
この条件（１５）の代わりに、次の条件（１５−１）を満足すればより好ましい。
（１５−１） ０．５≦ｆ４／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦１．８
【０１４７】
更に、条件（１５）、（１５−１）の代わりに下記条件（１５−２）を満足すれば良好な光学性能を保ったまま、光学系を小型化し得る一層望ましい。
（１５−２） ０．８≦ｆ４／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦１．２
【０１４８】
光学系の全長を短縮するために、主として第４レンズ群が瞳位置の制御を行う構成の場合、第４レンズ群をレンズ枚数のあまり多い構成にする必要がない。そのため、第４レンズ群を１枚の正レンズにて構成することによって、少ないレンズ枚数にて瞳位置を制御することができる。この場合、収差補正上、正レンズが両凸レンズであることが好ましい。
【０１４９】
前述のように、本発明の変倍光学系は、ＣＣＤ等の電子撮像素子を備えた各種の機器に用いることを目的としている。
【０１５０】
この本発明の光学系を備えた情報処理装置は、次のような構成である。
【０１５１】
即ち、本発明の情報処理装置は、前述の本発明のいずれかの構成の変倍光学系と、この変倍光学系により形成される物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、電子撮像素子により光電変換させた電子信号を処理する処理手段と、この処理手段に操作者が入力したい情報信号を入力するための入力部と、処理手段からの出力を表示する表示素子と、表示手段からの出力を記録する記録媒体とを含んでいて、処理手段が変倍光学系により形成され電子撮像素子により受光された物体像を表示素子により表示するように構成したものである。
【０１５２】
また、前記の本発明の情報処理装置は、入力部がキーボードにて構成され、変倍光学系と電子撮像素子とが表示素子の周辺部にまたは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。
【０１５３】
また、本発明の他の機器である電話装置は、前述の各構成のいずれかの本発明の変倍光学系と、この変倍光学系により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、電話信号を送信およ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、電子撮像素子に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むことを特徴とする。
【０１５４】
更に本発明の電子カメラ装置は、前述の各種構成の本発明のいずれかの変倍光学系と、変倍光学系により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、電子撮像素子にて受光された物体像を観察可能に表示する表示素子と、前記電子撮像素子にて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あるいは挿脱可能に構成したもので、前記処理手段が、電子撮像素子に受光された物体像を前記表示素子にて表示する表示処理機構と、前記電子撮像素子に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を有することを特徴としている。
【０１５５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の変倍光学系の実施の形態を各実施例にもとづいて説明する。
本発明の変倍光学系の実施例は、図１〜図１２に示すレンズ構成であって、次に示すデータを有する。
【０１５６】
【０１５７】
【０１５８】
【０１５９】
【０１６０】
【０１６１】
【０１６２】
【０１６３】
【０１６４】
【０１６５】
【０１６６】
【０１６７】
【０１６８】
【０１６９】
上記データにおいて面番号１、２、・・・は、夫々物体側より順に第１面、第２面、・・・を番号付けしたものである。また曲率半径は、夫々の面番号の各面の曲率半径を示し、単位はｍｍである。また、曲率半径の非球面［１］・・・等は各実施例毎に示してある。また、面間隔は、面番号１の列に第１面と第２面の間隔を、面番号２の列に第２面と第３面の間隔を順次示してある。その単位は、同様にｍｍである。屈折率およびアッベ数は、同様に面番号１の列に第１面と第２面の間のレンズの材料について示す。また、ＷＥはワイド、ＳＴは中間焦点距離（スタンダード）、ＴＥはテレである。他の面番号の列も同様に示してある。
【０１７０】
また、非球面中のｋ，ａ，ｂ，ｃ・・・は、後に示す非球面の式に示す非球面係数の値である。
【０１７１】
本発明の変倍光学系の実施例１は、図１に示す通りの構成である。
【０１７２】
この図１に示すように、実施例１の光学系は、物体側より順に、負の第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と負の第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４の四つのレンズ群より構成されている。この光学系は、開口絞りＳが第２レンズ群Ｇ２の物体側に設けられ、この開口絞りＳより像側は、正負正のトリプレットの構成になっている。
【０１７３】
また、この実施例１の光学系は、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、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は固定である。
【０１７４】
尚、第４レンズ群Ｇ４の像面Ｉの側には、フィルター類Ｆが配置されており、このフィルター類Ｆも変倍の際固定である。
【０１７５】
この実施例１の光学系は、変倍の際に第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとを一体に移動させることにより、変倍に伴う収差変動を少なくし、またレンズの有効径が大にならない。
【０１７６】
また、第２レンズ群Ｇ２は、変倍時可動であり、これにより主として変倍作用を有する。また、第３レンズ群Ｇ３は、変倍時可動であって主として像位置の変動を補正する作用を有している。
【０１７７】
また、この実施例１の光学系は、物点が無限遠から光学系に近づく時、第３レンズ群Ｇ３を撮像面側に移動させることにより、合焦を行なう。
【０１７８】
この光学系は、第１レンズ群Ｇ１が負の屈折力を有するため、第１レンズ群Ｇ１の像点（第２レンズ群Ｇ２の物点）が第２レンズ群Ｇ２よりかなり物体側に形成される。光学系の全長を短くするためには、１群と２群の間隔や第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の合成焦点距離を小さくする必要がある。一方、変倍の際の第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の間隔をある程度確保する必要がある。その結果、光学系の全長を短くすることと変倍比を確保することを両立させることが困難である。
【０１７９】
実際に、第３レンズ群が正の屈折力をもつ場合、光学系の全長を短くすることが光学性能を確保することの両立は難しい。しかし、第３レンズ群が負の屈折力であれば、第２レンズ群と第３レンズ群の合成の系の主点位置が第２レンズ群よりも第１レンズ群側に位置するので、第１レンズ群と、第２レンズ群と第３レンズ群の合成の系との主点間隔は小さくできる。また第２レンズ群、第３レンズ群の焦点距離も小さくできる。したがって、第２レンズ群の倍率を大にでき、変倍の際の第２レンズ群の移動量を小にできる。
【０１８０】
その結果、光学系の全長の短縮と、変倍の際の間隔の確保、高い変倍比の確保とを両立させ得る。
【０１８１】
また、第２レンズ群Ｇ２は、負のパワーの第１レンズ群Ｇ１で発散した光を収束する必要がある。そのため、良好な光学性能を確保した上で、焦点距離を短くするために、この実施例１の光学系は、第２レンズ群Ｇ２を２枚の正のパワーのレンズを含むようにした。
【０１８２】
また、第２レンズ群Ｇ２は、広角端から望遠端に変倍する際に、光軸方向に移動する。そのために、変倍に伴う色収差を含む諸収差の変動を抑える必要がある。この変動を抑える上で、少なくとも１枚の負のパワーのレンズを含む必要がある。また、第２レンズ群が３枚構成の場合、物体側から順に、正正負の構成にすることが収差補正上好ましい。そのため、この実施例１では、第２レンズ群を正レンズと、正レンズと負レンズを接合した接合レンズの３枚のレンズにて構成した。また、第２レンズ群の最終面を像側に凹の凹面にすれば、第２レンズ群Ｇ２の主点位置が第１レンズ群Ｇ１側に移動するため第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の主点間隔を短縮し得、光学系の全長を短縮し得る。また、第２レンズ群の倍率を大きくできるため、変倍に伴う第２レンズ群の移動量を小さくできる。
【０１８３】
本発明の実施例１の光学系は、非球面を第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の面、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面、第３レンズ群Ｇ３の像側の面、第４レンズ群Ｇ４の像側の面の６面に用いている。
【０１８４】
第２レンズ群Ｇ２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できる。この非球面は、光軸から離れるにつれて、近軸的なパワーを弱めるような非球面作用を有する面である。これにより、第２レンズ群にて発生する正の球面収差を抑制できる。
【０１８５】
また、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面を非球面にすると、非点収差、コマ収差等の軸外収差を効果的に補正できる。また、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面は、高次の収差が発生しやすいため、この面を非球面にすることによって、高次の収差の発生を抑えることができる。この時の非球面は、光軸から離れるにつれて、近軸的なパワーを弱める作用をもつことが好ましい。また、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面と最も像側の面とを共に非球面にすれば、収差補正量が非常に増大し、第２レンズ群Ｇ２で発生する球面収差の変倍に伴う変動や、第２レンズ群Ｇ２で発生する非点収差等を補正できる。
【０１８６】
また、正のパワーのレンズと負のパワーのレンズが接合に近い形状になるので、接合に伴う性能の劣化が少なく、変倍に伴う第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の移動量が一層少なくてすむ。
【０１８７】
また、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面の非球面は、第２レンズ群Ｇ２の最も像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、歪曲収差）のすべてを打ち消す作用を有する。第２レンズ群の前記の両面を非球面にすることによって、第２レンズ群Ｇ２にて発生するすべての収差を効果的に抑制し得る。尚、この実施例において、第４レンズ群Ｇ４の物体側の面を非球面にしてもよい。
【０１８８】
この実施例１の変倍比（望遠端の焦点距離／広角端の焦点距離）は、２．８である。しかし、広角端にて負の歪曲収差を発生させて、広角画角／望遠画角が３の高い変倍比にし、像歪を電気的に補正している。この場合、第１レンズ群Ｇ１の負のパワーと第２レンズ群Ｇ２以降の正のパワーとで、レトロフォーカスタイプであり、広角端において負の歪曲収差を発生させやすい。したがって、この実施例１は、広画角化、高変倍比にしやすい。
【０１８９】
光学系の全長を短縮するためには、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、有口径における最小縁肉≦最大像高×０．５を満足することが好ましい。更に、光学系の全長を短くするためには、移動群前後の最小空気間隔≦最大像高×０．６を満足することが好ましい。
【０１９０】
以上のような非球面を設ける場合、非球面を形成するレンズがガラスよりなり、その転移点Ｔｇが下記条件を満足することが望ましい。
６０℃＜Ｔｇ＜６２０℃
【０１９１】
非球面形状は、研磨では正確な非球面を形成することができない。また研削では、大量に加工することが困難である。非球面レンズの材料が上記条件を満足すれば、ガラス成形法により加工することができ、容易に大量生産することが可能である。そのため、光学系が安価になる。このように、非球面を有するレンズは、ガラス成形法にて加工することが好ましい。また、非球面レンズは、有機、無機ハイブリッド材料にて形成することが可能である。この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がある。これらの有機無機ハイブリッド材料は、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生産することができ、光学系が安価になる。また、プラスチックレンズに比べると、高屈折率、低分散の光学特性が得られる。また耐熱性にもすぐれており、傷もつきにくく、例えば光学系の前玉にも使用し得る。このように、少なくとも非球面を有するレンズに、このような有機無機ハイブリッドレンズを用いることが好ましい。
【０１９２】
また、非球面レンズをプラスチックにて形成してもよい。プラスチックレンズは、プラスチック成形法により、簡単に、大量に非球面レンズを生産し得る。また、プラスチックレンズは、材料費が安いため、安価なレンズ、安価な光学系を得ることができる。また、プラスチックレンズは、ガラスレンズよりも軽いため光学系の軽量化が可能になる。
【０１９３】
また、本発明の光学系において、すべてのレンズをプラスチックレンズにすることも可能である。このように、光学系のすべてのレンズをプラスチックレンズにすると、すべてのレンズをプラスチック成形法にて生産することができ、光学系の大量生産が容易である。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。
【０１９４】
次に本発明の変倍光学系の実施例２は、図２に示すような構成である。この実施例２は、実施例１と同様、負正負正の四つのレンズ群よりなり、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動する。つまり、広角端から望遠端への変倍に際して負の第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと正の第２レンズ群Ｇ２は、一体に物体側へ移動し、負の第３レンズ群Ｇ３は、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側に移動した後に像側に入り、正の第４レンズ群Ｇ４は、フィルタ類と共に像面に対して固定である。
【０１９５】
この実施例２は、望遠焦点距離／広角焦点距離が２．８であるが、広角で負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３と高くし、像歪を電気的に補正している。
【０１９６】
この実施例２は、第３レンズ群Ｇ３を広角端と望遠端の位置に固定し、第２レンズ群Ｇ２のみを移動させることにより、広角端と望遠端のみで使用するようにしてもよい。このようにすれば、移動させるレンズ群の数が少なく、メカ機構が単純になるため、より小型にし得る。
【０１９７】
また、広角端と望遠端での使用にした場合、移動レンズ群を可動にて広角端と望遠端の位置に切り換えての使用にしてもよい。この場合、アクチュエータは不要になるため好ましい。
【０１９８】
本発明の実施例３の変倍光学系は、図３に示す通りの構成である。つまり、実施例１と同様に、負、正、負、正の四つのレンズ群にて構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際して負の第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと正の第２レンズ群Ｇ２は、一体に物体側へ移動し、負の第３レンズ群Ｇ３は、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側に移動した後に像側に戻り、第４レンズ群Ｇ４とフィルタ類Ｆとは固定である。
【０１９９】
この実施例３の光学系は、望遠焦点距離／広角焦点距離が２．６である。しかし、広角での負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３と高くして像歪を電気的に補正してもよい。
【０２００】
この実施例３は、合焦を２番目のレンズにて行なう。
【０２０１】
また、本発明の実施例４の変倍光学系は、第１レンズ群Ｇ１を変倍時可動にした実施例である。
【０２０２】
即ち、この実施例４の光学系は、負の第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と負の第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４の四つのレンズ群より構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１を像側へ移動した後に物体側へ戻る方向に移動し、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とを一体に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３を第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４とフィルタ類Ｆとを像面に対し固定する。
【０２０３】
この実施例４の光学系は、望遠焦点距離／広角焦点距離が２．８であるが、広角側で負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３と高い変倍比としている。そして、像歪を電気的に補正している。
【０２０４】
この実施例４の光学系は、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４が絞りＳから離れた位置にある。このような光学系は、レンズの外形を円形ではなく、長方形状の外形にし、レンズ群を軽量化することにより、アクチュエータの負担を少なくし得るので好ましい。
【０２０５】
本発明の実施例５の変倍光学系は、図５に示すような構成である。この実施例５は、実施例１〜４の第２レンズ群Ｇ２を二つに分け、両凸レンズを第２レンズ群Ｇ２とし接合レンズを第３レンズ群Ｇ３とした。即ち、実施例５の光学系は、負の第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と正の第３レンズ群Ｇ３と負の第４レンズ群Ｇ４と正の第５レンズ群Ｇ５とにて構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔をいったん広げその後狭めながら物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら物体側へ移動した後に像側に移動し、第５レンズ群Ｇ５はフィルタ類Ｆと共に固定されている。
【０２０６】
この実施例５の光学系は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．８であるが、広角側で負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３とし高い変倍比にしている。そして、像歪を電気的に補正している。
【０２０７】
本発明の実施例６の変倍光学系は、図６に示す通りの構成である。
【０２０８】
この実施例６は、第１レンズ群を３枚のレンズにて構成した。
【０２０９】
即ち、実施例６の光学系は、物体側から順に全体が負の屈折力で負レンズと負と正の接合レンズの３枚のレンズよりなる第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と負の第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４とより構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側に移動した後に像側に移動し、第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定されている。
【０２１０】
この実施例６の光学系は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．８であるが、広角側で負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３として高い変倍比を得るようにしている。そして、像歪を電気的に補正している。
【０２１１】
本発明の実施例７の変倍光学系は、図７に示す通りの構成であって、実施例６と同様に第１レンズ群を３枚のレンズにて構成している。
【０２１２】
この実施例７は、物体側より順に、負の第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と負の第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４とより構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体に物体側へ移動した後に像側に移動し、第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定である。
【０２１３】
この実施例７は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．８であるが、広角において負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３とし高い変倍比にしている。そして、像歪を電気的に補正する。
【０２１４】
本発明の実施例８の変倍光学系は、図８に示す通りの構成である。
【０２１５】
この実施例８は、第２レンズ群を４枚のレンズにて構成した。即ち、実施例８は、物体側より順に、負の第１レンズ群Ｇ１と、全体が正の屈折力を有していて、正レンズと正負正の３枚接合レンズの４枚のレンズよりなる第２レンズ群Ｇ２と、負の第３レンズ群Ｇ３と、正の第４レンズ群Ｇ４とより構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際に、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体に物体側へ移動した後に像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側に移動した後に像側に移動し、第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定である。
【０２１６】
この実施例８は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．８であるが、広角にて負の歪曲収差を発生させ、広角画角／望遠画角が３の高い変倍比にしてある。そして、像歪を電気的に補正する。
【０２１７】
本発明の実施例９の変倍光学系は、図９に示す通りの構成である。この実施例９は第３レンズ群を２枚のレンズにて構成した。
【０２１８】
この実施例９は、物体側より順に、負の第１レンズ群Ｇ１と、正の第２レンズ群Ｇ２と、全体として負の屈折力を有し２枚のレンズよりなる第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４とよりなる。そして、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側へ移動した後に像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定である。
【０２１９】
この実施例９は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．８であるが、広角で負の歪曲を発生させることによって広角画角／望遠画角を３とし高い変倍比にしている。そして、像歪は電気的に補正している。
【０２２０】
本発明の実施例１０の変倍光学系は、図１０に示すような構成である。
【０２２１】
この実施例１０は、開口絞りを第２レンズ群の最終面に配置した点で他の実施例と相違する。
【０２２２】
即ち、実施例１０の光学系は、負の第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と負の第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４とよりなる。そして、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとは一体になって物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側へ移動した後に像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定されている。この実施例は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の移動が少なくて、第３レンズ群Ｇ３の体積も小である。
【０２２３】
この実施例１０は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．７であるが、広角において負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３とした。これにより高い変倍比になし得ている。そして、像歪を電気的に補正している。
【０２２４】
本発明の実施例１１の変倍光学系は、図１１に示す通りである。これは、実施例１等と同様に、物体側から順に、負の第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と、負の第３レンズ群Ｇ３と、正の第４レンズ群Ｇ４とにて構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際して、負の第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体に物体側へ移動し、負の第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群との間隔を広げながら物体側へ移動した後に像側へ移動し、正の第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定である。
【０２２５】
この実施例１１は、広角端から望遠端まで、歪曲収差を±５％以下に補正している。
【０２２６】
本発明の実施例１２の変倍光学系は、図１２に示すような構成である。
【０２２７】
この実施例１２は、第１レンズ群を接合レンズにて構成した。つまり、この実施例の光学系は、物体側より順に負レンズと正レンズとを接合した負の屈折力の接合レンズよりなる第１レンズ群Ｇ１と、正の第２レンズ群Ｇ２と、負の第３レンズ群Ｇ３と、正の第４レンズ群Ｇ４とよりなる。そして、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は固定されており、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体になって物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定されている。
【０２２８】
この実施例１２は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．７であるが、広角にて負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３になるようにし、高い変倍比にしている。ここで、像歪を電気的に補正している。
【０２２９】
本発明の各実施例の光学系にて用いられる非球面は、光軸に回転対称で、光軸をｚ軸とし、光軸（ｚ軸）よりの距離をｈ（ｈ２＝ｘ２＋ｙ２）とした時、次の式にて表わされる。
ｚ＝Ｃｈ／［１＋｛１−（１＋ｋ）Ｃ２ｈ２｝１／２］
＋ａｈ４＋ｂｈ６＋ｃｈ８＋ｄｈ１０＋・・・
上記式において、Ｃは頂点の曲率（１／ｒ）、ｋは円錐定数、ａ，ｂ，ｃ，ｄは夫々４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
【０２３０】
次に本発明の撮影光学系を使用した撮影装置の例を述べる。
【０２３１】
図１６、図１７は、本発明の撮影光学系が組み込まれた電子カメラを示す図である。これら図において、図１６及び図１７は夫々電子カメラの外観を示す前方斜視図および断面図である。これら図に示すように１０は電子カメラで、撮影用光路１１を有する撮影光学系１２とファインダー用光路１３を有するファインダー光学系１４とシャッター１５とフラッシュ１６と液晶表示モニター１７とを備えている。このカメラ１０の上部に配置されたシャッター１５が押圧されるとそれに連動して本発明の撮影光学系である対物レンズ１２を通して撮影が行なわれる。この撮影光学系１２により形成される物体像は、赤外線カットフィルター２１を介してＣＣＤ等の撮像素子チップ２０上に形成される。
【０２３２】
撮像素子チップ２０にて受光された物体像は、電気的に接続された処理手段１８を介することにより反転されて正立正像の電子画像としてカメラ１０の背面に設けられた液晶表示モニター１７に表示される。また処理手段１８は、撮像素子チップ２０にて撮影された物体像を反転させた正立正像の電気信号に変換し、また電子情報として記録する記録手段１９の制御をも行なう。この記録手段１９は、処理手段１８に設けられたメモリーであってもよく、図示されているような処理手段１８と電気的に記録を書き込むディバイスであってもよい。
【０２３３】
また、ファインダー用光路１３を有するファインダー用光学系１４は、ファインダー用対物光学系３１と、このファインダー用対物光学系にて形成された物体像を正立させるポロプリズム３２と物体像を観察する観察者の眼球Ｅに導く接眼レンズ３３とを備えている。ポロプリズム３２は、前部分３２ａと後部分３２ｂとに分割されており、その間に物体像が形成される面を有し、この面の上に視野枠３４が配置されている。このポロプリズム３２は四つの反射面を有し、ファインダー用対物光学系３１にて形成された物体像を正立正像させる。
【０２３４】
また、カメラ１０は、部品を減らしコンパクトにし、低コストにするために、ファインダー光学系１４を省いてもよい。その場合は、観察者は液晶モニター１７を見ながら撮影を行なうことになる。
【０２３５】
次に、本発明の撮影光学系を内蔵する情報処理装置の一例であるパソコンについて、図１８にもとづき述べる。
【０２３６】
この図１８はパソコンのカバーを開いた前方斜視図である。
【０２３７】
この図１８に示すように、パソコン４０は、外部より操作者が情報を入力するためのキーボード４１と、図示していない情報処理手段や記録手段と、情報を操作者に表示するモニター４２と、操作者自身や周辺の像を撮影するための撮影光学系４３とを有している。ここでモニター４２は、図示していないバックライトにより背面より照明される透過型液晶表示素子や、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、ＣＲＴディスプレイ等であってもよい。また、撮影光学系は、モニター４２の右上に内蔵されているが、図示する位置に限らず、モニター４２の周囲やキーボードの周囲のどこでもよい。
【０２３８】
このパソコン４０にて用いる撮影光学系は、本発明の撮影光学系４３と物体像を受光する撮像素子チップを有しており、それらはパソコン４０に内蔵されている。
【０２３９】
このパソコン４０に内蔵されている撮影光学系のフォーカシングは、例えば第３レンズ群を光軸に沿って移動させることにより行なわれる。
【０２４０】
撮像チップにて受光された物体像は、パソコン４０の処理手段（ＣＰＵ）に入力され正立正像化された電子画像としてモニター４２に表示される。図１８にはその一例として操作者の撮影された画像４５が示されている。またこの画像４５は、処理手段を介して、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ようにすることも可能である。
【０２４１】
次に、図１９、図２０は本発明の撮影光学系を内蔵し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を示すものである。
【０２４２】
図１９は携帯電話５０の正面図、図２０は側面図である。
【０２４３】
図１９、図２０に示すように、携帯電話５０は、操作者の声を情報として入力するマイク部５１と、通話相手の声を出力するスピーカー部５２と、操作者が情報を入力する入力ダイヤル５３と、操作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例えば液晶表示素子のモニター５４と、撮影光学系５５と、通話電波の送信と受信を行なうアンテナ５６と、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行なう処理手段（図示してない）とを有している。なお、図に示す各構成の配置位置は一例であって、これに限ることはない。
【０２４４】
この携帯電話５０に内蔵する撮影光学系は、撮影光路５７上に配置された本発明の撮影光学系からなる対物レンズと物体像を受光する撮像素子チップ とを有している。この撮影光学系は例えば第３レンズ群を光軸に沿って移動することによりフォーカシングが行なわれる。
【０２４５】
撮影光学系において撮像チップにて受光された物体像は、図示していない処理手段に入力された正立正像化された電子画像としてモニター５４に表示されまたは通信相手のモニターに表示され、あるいはその両方に表示される。又処理手段には通信相手に画像を送信する場合、撮像素子チップにて受光された物体像の情報を、送信可能な信号に変換する信号処理機能が含まれている。
【０２４６】
以上述べた本発明の変倍光学系は、特許請求の範囲に記載したもののほか次の各項の光学系およびこれら光学系を用いた次に記載するカメラ等の装置も、本発明の目的を達成し得る。
【０２４７】
（１） 特許請求の範囲の請求項１に記載する光学系で、前記第１レンズ群の前側主点位置が第１レンズ群よりも物体側に位置することを特徴とする変倍光学系。
【０２４８】
（２） 特許請求の範囲の請求項１又は前記の（１）の項に記載する光学系で、前記第１レンズ群が物体側より順に、負のレンズ成分と正のレンズ成分とより構成されており、下記の条件（１）、（２）を満足することを特徴とする変倍光学系。
（１） −１．５≦ｆＮ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．２
（２） ０．４≦ｆＰ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦８
ただし、ｆＮは負のレンズ成分の焦点距離、ｆＰは正のレンズ成分の焦点距離、ｆＴは望遠端における全系の焦点距離、ｆＷは広角端における全系の焦点距離である。
【０２４９】
（３） 特許請求の範囲の請求項１あるいは前記の（１）又は（２）の項に記載する光学系で、前記第１レンズ群が両凹形状の負レンズを含むことを特徴とする変倍光学系。
【０２５０】
（４） 特許請求の範囲の請求項１あるいは前記の（１）、（２）又は（３）の項に記載する光学系で、最も物体側の面の曲率半径ｒ１が下記条件（３）を満足することを特徴とする変倍光学系。
（３） −３０≦ｒ１
【０２５１】
（５） 特許請求の範囲の請求項１あるいは前記の（１）、（２）、（３）又は（４）の項に記載する光学系で、前記第２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変倍光学系。
【０２５２】
（６） 前記の（５）の項に記載する光学系で、下記条件（４）、（５）、（６）を満足することを特徴とする変倍光学系。
（４） ０．４≦ｆ２１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦３
（５） ０．１≦ｆ２２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦３
（６） −５≦ｆ２３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．１
ただし、ｆ２１は第２レンズ群の最も物体側の正レンズの焦点距離、ｆ２２は第２レンズ群の物体側より２番目の正レンズの焦点距離、ｆ２３は第２レンズ群の負レンズの焦点距離、ｆＴは望遠端における全系の焦点距離、ｆＷは広角端における全系の焦点距離である。
【０２５３】
（７） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）又は（６）の項に記載する光学系で、第２レンズ群が下記条件（Ａ）を満足することを特徴とする変倍光学系。
（Ａ） Δν≧２０
ただし、Δνは第２レンズ群中のレンズのアッベ数の差である。
【０２５４】
（８） 第２レンズ群が、物体側から順に、正レンズと負レンズを連続して含むことを特徴とする変倍光学系。
【０２５５】
（９） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）又は（８）の項に記載する光学系で、第３レンズ群の像側主点位置が、第３レンズ群の最終面よりも像面側に位置することを特徴とする変倍光学系。
【０２５６】
（１０） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）又は（９）の項に記載する光学系で、第３レンズ群が両凹レンズからなることを特徴とする変倍光学系。
【０２５７】
（１１） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）又は（１０）の項に記載する光学系で、第３レンズ群の焦点距離ｆ３が下記条件（９）を満足することを特徴とする変倍光学系。
（９） −５≦ｆ３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．４
ただし、ｆＷは広角端における全系の焦点距離、ｆＴは望遠端における全系の焦点距離である。
【０２５８】
（１２） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）又は（１１）の項に記載する光学系で、下記条件（１０）を満足することを特徴とする変倍光学系。
（１０） −９≦β３Ｓ／β２Ｓ≦−０．５
ただし、β２Ｓ、β３Ｓは夫々スタンダード（中間焦点距離）ｆＳにおける第２レンズ群および第３レンズ群の倍率である。尚、ｆＳは広角端における全系の焦点距離をｆＷ、望遠端における全系の焦点距離をｆＴとした時、ｆＳ＝（ｆＴ×ｆＷ）１／２である。
【０２５９】
（１３） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）又は（１２）の項に記載する光学系で、第３レンズ群により合焦を行なうことを特徴とする変倍光学系。
【０２６０】
（１４） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）又は（１３）の項に記載する光学系で、有効径における第３レンズ群の体積が２５ｍｍ３以下であることを特徴とする変倍光学系。
【０２６１】
（１５） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）又は（１４）の項に記載する光学系で、第３レンズ群中の少なくとも１面が非球面であることを特徴とする変倍光学系。
【０２６２】
（１６） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）又は（１５）の項に記載する光学系で、第２レンズ群の少なくとも１面が非球面であることを特徴とする変倍光学系。
【０２６３】
（１７） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）、（１５）又は（１６）の項に記載する光学系で、第４レンズ群の少なくとも１面が非球面であることを特徴とする変倍光学系。
【０２６４】
（１８） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）、（１５）、（１６）又は（１７）の項に記載する光学系で、広角端から望遠端への変倍の際に最も像側のレンズ群が固定であることを特徴とする変倍光学系。
【０２６５】
（１９） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）、（１５）、（１６）、（１７）又は（１８）の項に記載する光学系で、広角端から望遠端への変倍の際に移動するレンズ群中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、Ｕターン群の位置を広角端と望遠端における位置に固定し、単調移動群のみを移動させて広角端と望遠端にて使用するようにしたことを特徴とする変倍光学系。
【０２６６】
（２０） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）、（１５）、（１６）、（１７）、（１８）又は（１９）の項に記載する光学系で、光学系で発生する歪曲収差を電気的に補正することを特徴とする変倍光学系。
【０２６７】
（２１） 前記の（２０）の項に記載する光学系で、歪曲収差の最大補正量が３０％以下であることを特徴とする変倍光学系。
（２２） 前記の（２０）又は（２１）の項に記載する光学系で、歪曲収差を電気的に補正する際の最大引き伸ばし倍率が２以下であることを特徴とする変倍光学系。
【０２６８】
（２３） 前記の（２０）、（２１）又は（２２）に記載する光学系で、横軸を光学系の焦点距離、縦軸を最大歪曲収差とした時の倍率と最大歪曲収差の関係が二つ以上の山または谷を持たないことを特徴とする変倍光学系。
【０２６９】
（２４） 特許請求の範囲の請求項１、２、３あるいは前記の（１）乃至（２３）の項のいずれか一つの項に記載された変倍光学系を備え、前記変倍光学系にて形成される物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、電子撮像素子により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、処理手段からの出力を表示するための表示素子と、処理手段からの出力を記録するために記録媒体を含んでいて、処理手段が変倍光学系によって電子撮像素子に受光された物体像を表示素子にて表示するようにしたことを特徴とする情報処理装置。
【０２７０】
（２５） 前記の（２４）の項に記載する情報処理装置において、入力部がキーボードにて構成され、変倍光学系と撮像素子とが表示素子の周辺部又は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ソコン装置。
【０２７１】
（２６） 特許請求の範囲の請求項１、２、３あるいは、前記の（１）乃至（２３）の項のうちの一つに記載する変倍光学系を備え、変倍光学系により形成された物体像を受講する位置に配置された電子撮像素子と、電話信号を送信あるいは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、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むことを特徴とする電話装置。
【０２７２】
（２７） 特許請求の範囲の請求項１、２、３あるいは前記の（１）乃至（２３）の項のいずれかに記載する変倍光学系を備えていて、変倍光学系にて形成された物体像を受光する位置に配置されている電子撮像素子と、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、電子撮像素子にて受光された物体像を観察可能に表示する表示素子と、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または挿脱可能に構成し、処理手段が電子撮像素子にて受光された物体像を表示素子にて表示する表示処理機能と、電子撮像素子にて受講された物体像を記録媒体に記録する記録処理機能とを有していることを特徴とする電子カメラ装置。
【０２７３】
【発明の効果】
本発明によれば、小型デジタルカメラ、携帯電話、携帯端末等に最適な、光学性能が良好であって小型な変倍光学系を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の構成を示す図
【図２】本発明の実施例２の構成を示す図
【図３】本発明の実施例３の構成を示す図
【図４】本発明の実施例４の構成を示す図
【図５】本発明の実施例５の構成を示す図
【図６】本発明の実施例６の構成を示す図
【図７】本発明の実施例７の構成を示す図
【図８】本発明の実施例８の構成を示す図
【図９】本発明の実施例９の構成を示す図
【図１０】本発明の実施例１０の構成を示す図
【図１１】本発明の実施例１１の構成を示す図
【図１２】本発明の実施例１２の構成を示す図
【図１３】本発明の光学系において、広角端と望遠端とを切り替え使用する際の説明図
【図１４】本発明の光学系において、引き伸ばし倍率の説明図
【図１５】変倍と最大歪曲収差の関係を示す説明図
【図１６】本発明の撮影光学系を用いたカメラの外観を示す前面斜視図
【図１７】本発明の撮影光学系を用いたカメラの断面図
【図１８】本発明の撮影光学系を内蔵したパソコンの外観を示す斜視図
【図１９】本発明の撮影光学系を内蔵した携帯電話の正面図
【図２０】本発明の撮影光学系を内蔵した携帯電話の側面図
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型な変倍光学系で、特にデジタルカメラ、携帯端末、携帯電話等に用いられる小型な変倍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、携帯電話等に用いられる変倍光学系は、小型化、特に薄型化への要求が強い。このような小型な変倍光学系の従来例として下記文献に記載された光学系が知られている。
【特許文献１】特開平１０−３３３０３４号
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来例（特許文献１）は、主として第２群に屈折率分布レンズを用いた負正負正の四つのレンズ群にて構成された光学系である。
【０００４】
また、この従来例の光学系は、十分小型化されたとはいえない。また、この従来例の文献には、小型のための手段やそのための条件の開示もなされていない。
【０００５】
本発明は、デジタルカメラ、携帯端末、携帯電話等に用い得るように十分小型な変倍光学系を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の変倍光学系は、物体側より順に、少なくとも負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、負の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群とを含んでいる。そして広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とが光軸に沿って移動する変倍光学系である。そしてこの発明の変倍光学系は、第２レンズ群の前側主点位置が第２レンズ群より第１レンズ群側に位置することを特徴としている。
【０００７】
この本発明の光学系は、第１レンズ群が負の屈折力を有するために、この第１レンズ群の像点（第２レンズ群の物点）は、第２レンズ群よりかなり物体側に位置する。光学系の全長を短くするためには、第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離、第１レンズ群と第２レンズ群との主点間隔等を小さくする必要がある。
【０００８】
一方、高い変倍比を確保するためには、変倍の際の第２レンズ群と第３レンズ群の移動範囲を確保する必要がある。そのためには、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔をある程度確保する（大にする）必要がある。
【０００９】
したがって、光学系の全長を短くすることと、変倍のための間隔を確保することとを両立させることが困難になる。
【００１０】
しかし、第２レンズ群の前側主点位置を、第２レンズ群より第１レンズ群側に位置させるようにすれば、第１レンズ群と第２レンズ群との主点間隔を小さくすることが可能になる。また、第２レンズ群の倍率を大きくすることができ、変倍の際の第２レンズ群の移動量を小さくできる。その結果、光学系の全長を短縮すること、変倍用の間隔を確保すること、高変倍比を確保すること、とを同時に達成できる。
【００１１】
この場合、第２レンズ群の最終面を像側に向けて凹の面とすることが望ましい。この第２レンズ群の最終面が、像側に向けて凹の面であれば、第２レンズ群の主点位置が第１レンズ群側に移動し、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を短縮することができる。これにより光学系全長を短縮することができ、また第２レンズ群の倍率を大きくすることができるので、第２レンズ群の移動量を小さくできる。
【００１２】
また、本発明の他の構成の変倍光学系は、第１レンズ群の前側主点位置が第１レンズ群より物体側に位置する（第１レンズ群の最も物体側の面より物体側に位置する）ことを特徴とする。
【００１３】
即ち、物体側より順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群とを少なくとも含んでいて、広角端から望遠端にかけて変倍を行なう際に、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群が光軸に沿って移動する光学系であって、第１レンズ群の前側主点位置が第１レンズ群よりも物体側に位置する変倍光学系である。
【００１４】
上記本発明の光学系は、第１レンズ群を負の屈折力にすることによって入射瞳位置が物体側になり、光学系の有効径を小さくすることができる。また、広角端から望遠端へ変倍を行なう際に、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を狭めながら、一方第２レンズ群と第３レンズ群の間隔を広げながら第２レンズ群と第３レンズ群と物体側へ移動することによって長焦点距離化できる。また、広角端か望遠端への変倍に際して、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群を光軸に沿って移動することにより、変倍と変倍に伴う像面位置の変化を補正することとの両者を行なうようにしている。また、第２レンズ群と第３レンズ群とを光軸に沿って移動させ、その他のレンズ群は固定することにより、変倍と合焦の両方を行なうこともできる。
【００１５】
また、第１レンズ群を負の屈折力を持つレンズ群にすることにより、レトロフォーカス光学系となり、広角端で負の歪曲収差が発生しやすい。これは、歪曲収差を電気的に補正する場合、広画角化や高変倍比化しやすく好ましい。また、レトロフォーカスタイプの光学系は、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、像側テレセントリック性の確保が容易である。また、最終群を正のレンズ群にすれば、像側テレセントリック性の確保が一層容易になり好ましい。
【００１６】
この場合、レンズの有効径やレンズ全長を短縮するためには、第１レンズ群の物体側には負のパワーを配置することが好ましい。また、倍率の色収差等の収差を補正するためには、第１レンズ群の物体側の負のパワーの像側に正のパワーを配置することが好ましい。そしてこの第１レンズ群の物体側の負のパワーを強くすることによって、第１レンズ群の前側主点位置を第１レンズ群の物体側の面より物体側に位置するようにすれば、レンズ有効径やレンズ系の全長を十分小にすることができ、光学系の小型化が可能になる。
【００１７】
また、本発明の変倍光学系は、物体側から順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群とを少なくとも含む構成であって、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とを光軸に沿って移動させる光学系であって、第１レンズ群を負のレンズ成分と正のレンズ成分とにて構成し、下記条件（１）、（２）を満足するようにしたことを特徴とするものである。
（１） −１．５≦ｆＮ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．２
（２） ０．４≦ｆＰ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦８
ただし、ｆＮ，ｆＰは夫々第１レンズ群の負のレンズ成分及び正のレンズ成分の焦点距離、ｆＴ，ｆＷは夫々望遠端及び広角端における全系の焦点距離である。
【００１８】
本発明の光学系は、最も物体側の第１レンズ群を通る光束の位置が変倍により大きく変化する。そのため、最も物体側の第１レンズ群で発生する倍率の色収差等は、変倍により大きく変化する。
【００１９】
本発明の光学系は、最も物体側の第１レンズ群を正のパワーと負のパワーを含む構成にし、倍率の色収差等の軸外収差の補正と変倍による倍率の色収差の変動を抑えるようにした。また、正のパワーによって、下側光線のコマ収差の補正を可能にした。
【００２０】
この場合、レンズの有効径を小にし、レンズ全長を短くするためには、第１レンズ群の物体側に負のパワーを配置して倍率の色収差等を補正するためにこの負のパワーの像側に正のパワーを配置することが好ましい。そして、前記条件（１）を満足するように第１レンズ群の物体側の負のパワーを強くした。これによって、第１レンズ群の有効径を十分小にすることができる。この条件（１）の上限を超えると負パワーが強すぎ、第１群での発生収差が大きく補正が困難となる。下限を超えると、レンズ径を小さくする効果が少なくなる。
【００２１】
また、条件（２）を満足するように、第１レンズ群の正のパワーを十分強くすることによって、第１レンズ群の倍率の色収差等の収差を良好に補正するようにした。この条件（２）の上限を超えると倍率色収差等の補正効果が小さくなる。下限を超えると、レンズ径を小さくする効果が小さくなる。
【００２２】
また、光学系の歪曲収差を補正せずに、歪曲収差を電気的に補正する場合、前記条件（１）、（２）を満足することにより、広角端で負の歪曲収差を発生させて広画角化、広変倍比化を行ない得る。
【００２３】
前記条件（１）、（２）に代えて、下記条件（１−１）、（２−１）を満足するようにすれば、光学性能を良好に保ったまま、より小型になし得るので好ましい。
（１−１） −１≦ｆＮ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．３
（２−１） ０．６≦ｆＰ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦６
【００２４】
また、前記各条件の代わりに下記条件（１−２）、（２−２）を満足すれば光学性能を良好に保ったままより小型化し得るので更に好ましい。
（１−２） −０．８≦ｆＮ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．４５
（２−２） ０．８≦ｆＰ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦４．５
【００２５】
更に、第１レンズ群が両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズを含む構成であれば収差補正上一層好ましい。
【００２６】
また、本発明の他の構成は、物体側より順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群とを少なくとも含んでいて、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とが光軸に沿って移動する光学系であり、第１レンズ群が両面凹面形状の負レンズを含んでいることを特徴とする。
【００２７】
本発明の変倍光学系において、第１レンズ群を前述のような負のパワーと正のパワーにて構成する時に、少ないレンズ枚数にて前記のような効果を得るようにするためには、第１レンズ群中に両面が凹の負レンズ成分を含むことが好ましい。これにより第１レンズ群のレンズ枚数を少なくできるために光学系の小型化が容易である。
【００２８】
即ち、本発明の変倍光学系が物体側より順に、負の第１レンズ群と、正の第２レンズ群と、負の第３レンズ群と、正の第４レンズ群とを少なくとも含んでいて、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群が光軸に沿って移動する光学系であって、第１レンズ群が両凹形状の負のレンズ成分を含むことが好ましい。
【００２９】
このように、第１レンズ群が両凹の負のレンズ成分を含むことにより、光学性能を良好に保った上での光学系の小型化が容易になる。
【００３０】
以上の本発明の各構成の変倍光学系において、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群を固定にすることが好ましい。
【００３１】
第１レンズ群は、有効径が大であり重量も大である。このような第１レンズ群を変倍の際に光軸に沿って移動させることは、アクチュエータの負担になり、メカ機構も複雑になる。また第１レンズ群が固定であれば、沈胴式のようなメカ機構が必要ないので撮影装置を小型化し得る。また、メカ機構が単純になり、撮像装置の耐久性が増すため好ましい。更に撮像装置を防水にする場合も容易に行ない得る。このような理由により、第１レンズ群を固定させたまま、変倍や合焦を行なうことが好ましい。
【００３２】
また、負、正、負、正の変倍光学系において、第１レンズ群を可動にした場合、変倍の際にこの第１レンズ群が、像側に移動した後に物体側に戻る構成になる。第１レンズ群が変倍の際に固定であれば、広角端で、バックフォーカスを確保できる。また、望遠端で、最も物体側の第１レンズ群にて合焦を行なった場合、レンズ群の移動量が大になり、そのため光学系が大型化する。
【００３３】
前記の本発明の変倍光学系は、最も物体側の面（光学系の第１面）の曲率半径ｒ１を下記条件（３）を満足するようにすることが望ましい。
（３） −７０≦ｒ１ （ｍｍ）
【００３４】
条件（３）を満足すれば、第１面が強いパワーを有することになり、この第１面の強いパワーにより入射瞳位置がより物体側になり、光学系を小型化し得る。
【００３５】
また、条件（３）の代わりに下記条件（３−１）を満足すれば、光学系をより小型化し得るため好ましい。
（３−１） −３０≦ｒ１ （ｍｍ）
【００３６】
また、条件（３）、（３−１）の代わりに下記条件（３−２）を満足すれば光学系を一層小型化し得る。
（３−２） −１５≦ｒ１ （ｍｍ）
【００３７】
また、本発明の変倍光学系は、第２レンズ群を、物体側より順に正のレンズ成分と負のレンズ成分にて構成することがより望ましい。
【００３８】
つまり、本発明の光学系は、物体側より順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群とを少なくとも含んでいて、広角端から望遠端への変倍に際して少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とを光軸に沿って移動させるもので、第２レンズ群が物体側より順に、正のレンズ成分と負のレンズ成分を含む構成である。
【００３９】
本発明の変倍光学系において、正の第２レンズ群は、負の第１レンズ群にて発散した光束を収束させるものである。そのために、第２レンズ群の物体側のレンズ成分は、正のレンズ成分であることが好ましい。また、この第２レンズ群を前述のように物体側より正、負の順に構成することにより、主点位置が第１レンズ群側に移動する。これにより、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を短縮でき、光学系の全長を短くできる。また、第２レンズ群の倍率を大きくでき、変倍の際の第２レンズ群の移動量を小さくできる。また、第２レンズ群が同じ焦点距離である場合、第１レンズ群と第２レンズ群の空気間隔が広がるため、変倍の際に第１レンズ群と第２レンズ群の間隔確保が制約の要件にならなくなる。
第２レンズ群が正と負を含むために、変倍の際の色収差等の諸収差の変動を抑えることができる。
【００４０】
この場合、第２レンズ群の物体側のレンズ成分が正のパワーであり、それよりも像側のレンズ成分が負のパワーであれば、少ないレンズ枚数にて、前記の色収差等の諸収差の変動を抑えることが容易になる。
【００４１】
これに対し、前記特許文献１の実施例８の第２群の３枚のレンズを正＋（正＋負）に分けても、正＋（正＋負）＝正＋正となり、前記のような効果は得られない。
【００４２】
また、本発明の光学系において第２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ようにすることが好ましい。
【００４３】
前記のように、第２レンズ群は、負のパワーの第１レンズ群にて発散した光束を収束する必要がある。第２レンズ群が良好な性能を保ったまま光束を十分に収束するためには、少なくとも２枚の正レンズを含むことが好ましい。また、レンズ系を小型にするためには、各レンズ群のパワーを増す必要がある。第２レンズ群の正のパワーを強くすると変倍に伴う第２レンズ群の横倍率や収差の変化が大になる。そのため、第２レンズ群にて発生する収差を補正し、変倍に伴う収差変動を抑制するためには、第２レンズ群が正レンズ２枚含むことが好ましい。
【００４４】
この場合、第２レンズ群中の最も物体側の正レンズが、このレンズ群中で最も強い正のパワーを持つようにすれば、光束を十分に収束し、光学系を小型化し得るので好ましい。この時、第２レンズ群を物体側より順に正レンズ、正レンズ、負レンズの順にするのが好ましい。
【００４５】
更に、この第２レンズ群を物体側より順に、正レンズ、正レンズと負レンズとの接合レンズにて構成すれば一層好ましい。接合レンズの色収差を補正できるし、接合レンズにすることで、接合レンズを構成するレンズの偏心誤差や間隔誤差がききにくくなり、またメカ構造が簡単になり好ましい。この場合、正レンズと負レンズの接合レンズを負の屈折力を持つようにすることにより、主点位置が第１レンズ群側に移動する。これにより、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を短縮でき、光学系の全長を短くできる。また、第２レンズ群の倍率を大きくでき、変倍の際の第２レンズ群の移動量を小さくできる。また、第２レンズ群が同じ焦点距離である場合、第１レンズ群と第２レンズ群の空気間隔が広がるため、変倍の際に第１レンズ群と第２レンズ群の間隔確保が制約の要件にならなくなる。
【００４６】
また、この接合レンズを物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズを接合した像側に凹面を向けたメニスカス形状にすれば、第２レンズ群の主点位置が第１レンズ群側に移動する。これにより、第１レンズ群と第２レンズ群との主点間隔を短縮させることができ、光学系の全長を短くし得る。また、第２レンズ群の倍率を大きくし得るので、変倍に伴う第２レンズ群の移動量を少なくし得る。また、負の接合レンズのパワーを強くし得るため、第２レンズ群にて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えることができる。
【００４７】
また、本発明の光学系において、第２レンズ群は、第１レンズ群にて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１レンズ群にて外コマが発生しがちであるが、第２レンズ群の最終面（接合レンズの像側の面）を像側に凹面を向けた形状にすることにより、内コマを発生させて、光学系全体のコマ収差を補正できる。この第２レンズ群の最終面の凹面は、高次の収差を発生しやすい。そのため、この面を非球面にすることが好ましい。その場合、非球面形状としては、光軸から離れるにつれて近軸パワーが強くなる非球面作用を持つことが好ましい。
【００４８】
また、本発明の光学系おいて、第２レンズ群を正、正、負の構成にした時、次の条件（４）、（５）、（６）を満足することが好ましい。
（４） ０．４≦ｆ２１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦３
（５） １≦ｆ２２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦３
（６） −５≦ｆ２３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．１
ただし、ｆ２１は第２レンズ群の最も物体側の正レンズの焦点距離、ｆ２２は第２レンズ群の２番目の正レンズの焦点距離、ｆ２３は第２レンズ群の第３番目のレンズである負レンズの焦点距離である。
【００４９】
本発明の光学系おいて、第２レンズ群は、負のパワーの第１レンズ群により発散した光束を収束するためのものである。良好な光学性能を確保しながら光束を十分に収束するためには、前記の構成の第２レンズ群が上記条件（４）、（５）、（６）を満足することが好ましい。
【００５０】
条件（４）において、上限の３を超えると負のパワーの第１レンズ群にて発散した光束を十分に収束させることができない。そのため第２レンズ群の有効径が大になる。また下限の０．４を超えると、第２レンズ群の物体側の正レンズのパワーが強くなりすぎて収差補正が困難になる。
【００５１】
同様に条件（５）において、上限の３を超えると、負のパワーの第１レンズ群にて発散した光束を十分に収束させることができない。そのため第２レンズ群の有効径が大になる。また条件（５）の下限の１を超えると、第２レンズ群の２番目の正レンズのパワーが強くなりすぎて、収差補正が困難になる。
【００５２】
更に、条件（６）の上限の−０．１を超えると、第２レンズ群の３番目のレンズである負レンズのパワーが強くなりすぎて、収差補正が困難になる。条件（６）の下限の−５を超えると、色収差の補正が不十分になり、また、第２レンズ群の主点位置を第１レンズ群側に出す効果が小さくなる。
【００５３】
また、条件（４）、（５）、（６）の代わりに次の条件（４−１）、（５−１）、（６−１）を満足すれば、光学性能を良好に保ったまま光学系の小型化が可能になりより好ましい。
（４−１） ０．５≦ｆ２１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦２
（５−１） ０．２≦ｆ２２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦２
（６−１） −１≦ｆ２３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．２
【００５４】
更に、前記条件の代わりに次の条件（４−２）、（５−２）、（６−２）を満足すれば光学性能を良好に保ったまま更に小型化し得るので一層好ましい。
（４−２） ０．６≦ｆ２１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦１．３
（５−２） ０．３≦ｆ２２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦１
（６−２） −０．７≦ｆ２３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．３
【００５５】
また、本発明の変倍光学系において、第２レンズ群を物体側より順に、正レンズと、正レンズと負レンズとの接合レンズにて構成し、下記条件（７）を満足することが望ましい。
（７） −２≦（ｆＴ×ｆＷ）１／２／ｆ２ＣＥ≦２
ただし、ｆ２ＣＥは第２レンズ群の接合レンズの焦点距離である。
【００５６】
この条件（７）の上限の２を超えると、色収差の補正が不十分になる。また、条件（７）の下限の−２を超えると、接合レンズの負レンズのパワーが強くなりすぎて、負レンズにて発生する収差が大になる。
【００５７】
また、条件（７）の代わりに下記条件（７−１）を満足すればより好ましい。
（７−１） −１≦（ｆＴ×ｆＷ）１／２／ｆ２ＣＥ≦１
【００５８】
更に、上記条件の代わりに次の条件（７−２）を満足すれば一層望ましい。
（７−２） −０．７≦（ｆＴ×ｆＷ）１／２／ｆ２ＣＥ≦０．７
【００５９】
また、本発明の光学系は、第２レンズ群中に硝材のアッベ数Δνが下記条件（Ａ）を満足するレンズを含むことが望ましい。
（Ａ） Δν≧２０
【００６０】
本発明の光学系は、第２レンズ群が広角端から望遠端に変倍する際に光軸に沿って移動する。この第２レンズ群が条件（８）を満足する硝材のレンズを含むことにより、変倍に伴う第２レンズ群の色収差等の諸収差の変動を抑えることができる。
【００６１】
また、前記条件（Ａ）の代わりに、次の条件（Ａ−１）を満足すれば色収差の補正効果が増大しより望ましい。
（Ａ−１） Δν≧２６
【００６２】
また、第２レンズ群が、正、負の順に続けた含む構成である場合、次の条件（Ａ−２）を満足すれば更に望ましい。
（Ａ−２） Δν≧１０
【００６３】
また、前記条件（Ａ−２）の代わりに、下記条件（Ａ−３）を満足することが好ましい。
（Ａ−３） Δν≧１７
【００６４】
また、本発明の変倍光学系の他の構成は、物体側から順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群を少なくとも含むもので、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群が光軸に沿って移動する光学系で、第３レンズ群の像側主点位置が第３レンズ群の最終面（最も像側の面）より物体側にあることを特徴とする。
【００６５】
本発明の変倍光学系は、変倍の際に第２レンズ群と第３レンズ群とが光軸に沿って移動する。このような光学系において、第３レンズ群の像側主点位置を第３レンズ群の最終面より物体側に位置するようにすれば、第２レンズ群と第３レンズ群の合成光学系の主点間隔を狭くすることができる。このことは、光学系の小型化にとって好ましい。
【００６６】
また、本発明の変倍光学系の他の構成は、物体側から順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群を少なくとも含んでいて、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とえ夫々光軸に沿って移動させるもので、第３レンズ群が両凹レンズよりなることを特徴とする。
【００６７】
本発明の変倍光学系において、第３レンズ群は、正のパワーを有する第２レンズ群にて発生する収差を打ち消すような構成にすることが好ましい。例えば広角端においては、第２レンズ群にて外コマが発生しがちである。この収差を打ち消すためには、第３レンズ群の最終面を像側に凹形状の凹面にすることにより内コマを発生させることが望ましい。これにより光学系全系のコマ収差を良好に補正することが可能になる。つまり、第３レンズ群は、その像側の面を像側に凹面を向けた面にすることが好ましい。また、第２レンズ群にて発生するコマ収差、非点収差を補正するためには、第３レンズ群の物体側の面は、物体側に凹面を向けることが好ましい。以上のことから、少ない枚数のレンズにて構成し、強い負のパワーにして光学系を小型化するためには、第３レンズ群を物体側に凹面を向け、両凹形状の負レンズにすることが望ましい。また、両凹形状の負レンズは、主点間隔が小さくなるため、光学系の小型化の上で好ましい。
【００６８】
また、本発明の他の変倍光学系は、物体側から順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群を少なくとも含んでおり、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群が夫々光軸に沿って移動するもので、下記条件（８）を満足することを特徴としている。
（８） −５≦ｆ３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．４
ただし、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離である。
【００６９】
本発明の光学系は、第１レンズ群が負の屈折力を有するため、第１レンズ群の像点（第２レンズ群の物点）は、第２レンズ群からかなり物体側に離れた位置に形成される。そのため、光学系の全長を短くするためには、第２レンズ群と第３レンズ群の合成の焦点距離、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔等を小さくする必要がある。
【００７０】
一方、高い変倍比を確保するためには、変倍に伴う第２レンズ群と第３レンズ群の移動範囲を確保する必要がある。そのためには、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔をある程度確保する必要がある。その結果、光学系の全長を短縮する（第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離を小にする）ことと、変倍のための間隔を確保することとの両立が困難である。しかし、変倍のために移動する光学系（第２レンズ群と第３レンズ群の合成の光学系）を、正、負のテレフォトタイプの光学系にすれば、第２レンズ群と第３レンズ群の合成光学系の前側主点位置が第２レンズ群よりも第１レンズ側に位置する。これにより、第１レンズ群と第２、第３レンズ群の合成光学系の主点間隔を小さくできる。また第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離も小さくできる。また、第２レンズ群の倍率を大きくできるので、変倍の際の第２レンズ群の移動量を小さくできる。その結果、光学系全長の短縮と変倍のための間隔の確保と、高い変倍比の確保とを同時に行なうことができる。
【００７１】
このように、第２レンズ群と第３レンズ群との合成焦点距離を小さくするためには、第３レンズ群の焦点距離が前記条件（８）を満足することが望ましい。
【００７２】
この条件（８）において、下限の−５を超えると第３レンズ群の負のパワーが弱すぎるため、前記の効果を得ることが困難になる。また、条件（８）において、上限の−０．４を超えると第３レンズ群の負のパワーが強くなりすぎて、他の各レンズ群のパワーが強くなるため光学系の収差補正が困難になる。また、バックフォーカスを長くできない。
【００７３】
この条件（８）の代わりに次の条件（８−１）を満足すれば光学性能を良好に保ったまま光学系の一層の小型化が可能になり好ましい。
（８−１） −３≦ｆ３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．６
【００７４】
更に条件（８）、（８−１）の代わりに次の条件（８−２）を満足すれば、光学性能を良好に保ったまま更に小型化し得るため一層好ましい。
（８−２） −２．５≦ｆ３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．８
【００７５】
また、本願の光学系の他の構成は、物体側より順に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群とを少なくとも含んでいて、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群が光軸に沿って移動するもので、次の条件（９）を満足することを特徴とする。
（９） −９≦β３Ｓ／β２Ｓ≦−０．５
ただし、β２Ｓはスタンダードの全系の焦点距離ｆＳ［ｆＳ＝（ｆＴ×ｆＷ）１／２］の時の第２レンズ群の倍率、β３Ｓは全系の焦点距離ｆＳの時の第３レンズ群の倍率である。
【００７６】
この条件（９）を満足することにより、第３レンズ群により合焦を行なう時に合焦量（第３レンズ群の移動量）を小さくできる。
【００７７】
条件（９）において上限の−０．５を超えると、第３レンズ群の倍率が小になり、第３レンズ群の移動量が大になる。そのため、望遠端において、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔を確保するのが設計上の制約条件となる。また、下限の−９を超えると、第２レンズ群の倍率が小になり第２レンズ群の移動量が大になるため、光学系の全長を短縮することが困難になる。
【００７８】
上記条件（９）の代わりに次の条件（９−１）を満足するようにすれば光学性能を良好に保ったまま小型化が可能でありより好ましい。
（９−１） −７≦β３Ｓ／β２Ｓ≦−１
【００７９】
更に、次の条件（９−２）を満足すれば一層好ましい。
（９−２） −５≦β３Ｓ／β２Ｓ≦−１．８
【００８０】
また、本発明の前記の各構成の変倍光学系は、第３レンズ群により合焦を行なうことが好ましい。
【００８１】
本発明の変倍光学系は、物点位置が無遠から近点に近づく特に、正のパワーの第２レンズ群を移動させて合焦を行なうと、この正のパワーの第２レンズ群を物体側に移動させる必要がある。これは、広角端から望遠端への変倍の際に第２レンズ群を光軸に沿って移動させる方向と同じである。そのため、第２レンズ群にて近点へのフォーカシングを行なうことは、第２レンズ群の移動範囲が広くなり、光学系の全長の短縮が困難になる。またレンズ群を移動させるためのアクチュエータの負担も大になる。
【００８２】
また、第２レンズ群は、負のパワーの第１レンズ群で発散した光を収束する必要がある。そのため良好な性能を確保したまま、光束を十分に収束するためには、複数枚のレンズにて構成することが望ましい。その結果、第２レンズ群は重量が大になる。このような重量の大きな第２レンズ群による高速な合焦は、困難である。
【００８３】
一方、負のパワーの第３レンズ群にて合焦する場合、この第３レンズ群を光軸に沿って像面側に移動すればよい。そのため、負のパワーの第３レンズ群にて合焦すれば、移動範囲を広げずにすむ。その結果、レンズ群の移動範囲確保が、設計上の制約条件にならない。また、レンズ群を移動させるためのメカ機構も単純になる。また、第３レンズ群の有効径は、あまり大きくならないため、合焦スピードが増大する。
【００８４】
また、負正負正の構成の光学系は、十分小型化した場合、変倍の際の第３レンズ群の横倍率β３は｜β３｜＝１になる位置を含まない。そのため、第３レンズ群は、正の屈折力の第２レンズ群や正の屈折力の第４レンズ群に比べて高い倍率であり合焦のための移動量が少なくてすむ。
【００８５】
また、負正正正構成の光学系と比較すると、本発明のように負正負正の光学系は、第３レンズ群にて合焦を行なう場合、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔が小になり、第２レンズ群と第３レンズ群の合成の光学系の焦点距離が小になる。そのため、合焦の際の第３レンズ群の移動範囲が少なくてすむ。その結果、レンズ移動範囲の確保が設計上の制約条件にはならず、レンズ群を移動させるためのメカ機構も単純になる。
【００８６】
この場合、前述のように、第３レンズ群が１枚の負レンズのみで構成されていれば、重量が軽くなり、合焦の際のレンズ駆動機構の負担が少なく、合焦に要する時間が短くてすむ。
【００８７】
また、本発明の光学系のように、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とにて変倍を行なう場合、変倍の際に光軸方向に移動するレンズ群で合焦することになり、レンズ群を移動するための機構が簡単になり好ましい。
【００８８】
本発明の光学系において前述のように第３レンズ群にて合焦を行なう場合、レンズ有効径における第３レンズ群の体積が２５ｍｍ３以下であることが望ましい。
【００８９】
このように第３レンズ群の体積が２５ｍｍ３以下であれば、アクチュエータの負担が小さく、高速での合焦が可能になる。
【００９０】
また、本発明の光学系において、第１レンズ群の少なくとも１面が非球面であることが望ましい。
【００９１】
本発明の光学系は、最も物体側の第１レンズ群における光線高が高い。そのため、第１レンズ群に少なくとも１面非球面を含めることにより、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。
【００９２】
また、光学系をより広画角にし、高い変倍比にしたり小型化するためには、光学系では像歪を補正せずに、電子的に像歪補正を行なうと良い。この場合、１群が非球面を含むと像歪を効果的に発生させることができる。この時、第１レンズ群の最も物体側の面が非球面であれば最も効果的である。この非球面は、光軸から離れるにしたがって、近軸パワーが弱くなる非球面作用を持つことが好ましい。
【００９３】
また、第１レンズ群の最終凸面を非球面にすることが好ましい。この時の非球面は、広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好ましい。
【００９４】
更に、本発明の光学系において、第２レンズ群中に非球面を設けてもよい。
【００９５】
第２レンズ群は、第１レンズ群により光束径が広げられるため、入射する光束径が大である。そのため、第２レンズ群に少なくとも１面非球面を含むようにすることは、良好な収差補正を行なう上で好ましい。また、光学系を小型化するためには、各レンズ群のパワーを強める必要がある。第２レンズ群の正のパワーを強くすると、変倍に伴う、第２レンズ群の横倍率や収差の変化が大になる。そのために第２レンズ群にて発生する収差を良好に補正して変倍に伴う収差変動を抑えるためには、第２レンズ群が正レンズ２枚を含むように構成し、あるいは非球面を設けることが好ましい。
【００９６】
この場合、第２レンズ群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し得るため望ましい。この非球面の形状は、光軸から離れるにつれて近軸的なパワーが弱くなるような非球面作用をもつことが好ましい。つまり、このような非球面形状にすれば、第２レンズ群にて発生する正の球面収差を抑制できるため好ましい。更にこの非球面形状は、光軸から離れるにつれて近軸的なパワーを強め、有効径周辺付近で近軸的なパワーが反転するようにすることが一層望ましい。
【００９７】
また、第２レンズ群中の負レンズの最も像側の面を非球面にすれば、非点収差、コマ収差等の軸外収差を効果的に補正し得る。
【００９８】
第２レンズ群の最終面が負レンズの像側に凹面形状の凹面である場合、高次の収差が発生しやすい。この高次の収差は、前記凹面を非球面にすることにより抑えることができる。この時の非球面は、光軸から離れるにつれて、近軸的なパワーを強める作用を有する形状であることが好ましい。
【００９９】
更に、第２レンズ群の最も物体側の面とこの第２レンズ群の負レンズの像側の面の両方に非球面を設ければ、より好ましい。この両面を非球面にすれば、非球面による収差補正量が非常に大になり、第２レンズ群にて発生する変倍の際の球面収差の変動や、第２レンズ群にて発生する非点収差を補正し得る。また、第２レンズ群の正レンズと負レンズが、接合に近い形状となり、接合に伴う性能劣化が少なく、変倍に伴う第２レンズ群と第３レンズ群の移動量が更に少なくなり好ましい。
【０１００】
第２レンズ群の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（球面にて発生する収差）例えば、球面収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差をすべて打ち消す作用を有し、両面を非球面にすることにより第２レンズ群にて発生するすべての収差を効果的に補正し得る。
【０１０１】
また、本発明の光学系において、第４レンズ群に非球面を設けてもよい。
【０１０２】
本発明の変倍光学系は、最も像側のレンズ群における光線高が高い。そのため、第４レンズ群に少なくとも１面非球面を設けることにより、歪曲収差、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できる。この第４レンズ群に設ける非球面は、光軸から離れるにつれて近軸パワーをより弱める非球面作用をもつものが好ましい。
【０１０３】
この場合、第４レンズ群は、１枚の正レンズにて構成することが望ましい。光学系の全長を短くするためには、第４レンズ群が主として瞳位置の制御を行なう構成にすればよい。その場合、第４レンズ群は、あまり多くのレンズで構成する必要はない。この第４レンズ群を、１枚の正レンズにて構成すれば、少ないレンズ枚数にて瞳位置を制御する効果が得られる。その場合、第４レンズ群は、両凸レンズ１枚にて構成すれば、収差補正上好ましい。
【０１０４】
また、本発明の光学系は、広角端から望遠端への変倍の際、および合焦の際第４レンズ群を固定にすることが望ましい。
【０１０５】
変倍の際に、最も像側のレンズ群を固定にすれば、変倍に伴う収差変動や瞳位置の変動を抑えることが可能になる。
【０１０６】
本発明の変倍光学系は、変倍の際に移動するレンズ群のうち、像側に移動した後に物体側に戻るレンズ群（Ｕターンさせるレンズ群）と、物体側へのみ移動させるレンズ群（単調移動レンズ群）を含む時、Ｕターンさせるレンズ群の位置を広角端と望遠端における位置に固定し、単調移動レンズ群のみを広角端と望遠端のみに使用することも可能である。
【０１０７】
図１３に示すように、Ｕターン群が広角端（上段）から望遠端（下段）へ像側に移動してから物体側へ戻り、広角端の位置と望遠端とが同じ位置の場合、このレンズ群は固定し、単調移動群を広角端位置から直接望遠端位置に移動する。これによって、広角端と望遠端でも使用するようにしてもよい。
【０１０８】
本発明の光学系において、前述のように広角端と望遠端に変倍する際、Ｕターンさせるレンズ群の位置が固定であれば、移動レンズ群の数が減少し、メカ機構が単純になり、光学系の小型化が容易になる。また、広角端と望遠端のみでの使用であるため、移動レンズ群を手動にて広角端と望遠端の位置の切換を行なってもよい。そのため、アクチュエーターが不要である。この広角端と望遠端の切り換えの際に、Ｕターンするレンズ群が物体側へ戻りきらないで広角端と望遠端の位置が一致しない場合、Ｕターンするレンズ群を望遠端の位置に固定し、単調移動レンズ群のみを移動して使用してもよい。また、広角端での使用が多少犠牲になるか、移動群が減り、メカ機構が単純になり、光学系の小型化が可能になる。
【０１０９】
本発明の光学系において、歪曲収差を電子的に補正することが可能である。
【０１１０】
歪曲収差を光学系にて良好に補正する場合、レンズ枚数が大になり、光学系が大型化する。そのため、光学系にて十分補正しきれない歪曲収差を、電子的に補正することによって、光学系をより小型化し得る。この場合、歪曲収差が２０％以下であれば、歪曲収差を電子的に補正した時の画像の質を良好に保つことができる。
【０１１１】
また、レトロフォーカスタイプの光学系は、広角端での負の歪曲収差が大である。したがって、電子的に歪曲収差を補正すれば、光学系を広角化、高変倍比化しやすいので好ましい。
【０１１２】
また、本発明は、歪曲収差の最大収差量が３０％である光学系で、光学系中に光路折り曲げ用光学系を設けたことを特徴とする。
【０１１３】
本発明の光学系のように、負正負正のレンズ群よりなる光学系で、電子的に歪曲収差を補正して広画角化する場合、広角端においてマイナスの歪曲収差を発生させ、電子的に補正することがよい。この時、歪曲収差が−３０％よりも大になると、画像最周辺における補正倍率が大になり、歪曲収差を電子的に補正した後の画像が粗くなる。そのため、最大歪曲収差の量が３０％以下であることが好ましい。
【０１１４】
また、歪曲収差を電子的に補正する時、最大補正倍率が２倍以下であることが望ましい。
【０１１５】
例えば、図１４に示すように歪曲収差が発生している時、電子的に歪曲収差の補正により、図１４に示すように補正する必要がある。
【０１１６】
歪曲収差は、像高により異なるので、補正倍率Ｂ／Ａは画像毎に異なる。補正倍率が大きい箇所（多くの場合画像最周辺）は、画質が劣化する。また設計上、軸上の歪曲収差はないため、補正倍率が大であると画像中心と補正倍率の高い箇所の解像が異なり、画像内のばたつきが問題になる。補正倍率が２倍以下であれば、上記の問題がなくなり好ましい。
【０１１７】
また、横軸が光学系の焦点距離、縦軸が最大歪曲収差の図において、山あるいは谷を二つ以上持たない形状の歪曲収差であることが好ましい。
【０１１８】
例えば、図１５に示すように、変倍に伴って最大歪曲収差量が変化する光学系は、変倍に伴う最大歪曲収差量の変化が大であると、画像補正用データ量が増大して、画像補正のアルゴリズムが不安定になる。そのため、補正後の画像が不自然になりやすい。そのため、図１５に示すグラフが単調な図になることが好ましい。特に、図１５に示すグラフが二つ以上の山や谷を持たないことが望ましい。更に、ある特定の焦点距離における歪曲収差が、いわゆる陣笠形状ではなく、樽型あるいは糸巻形であることが好ましい。
【０１１９】
以上述べた本発明の変倍光学系は、次に述べる各条件を満足する構成にすることが好ましい。
【０１２０】
まず、本発明の光学系において、第１レンズ群が下記条件（１０）を満足することが望ましい。
（１０） −３＜ｆ１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２＜−０．６
ただし、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離である。
【０１２１】
この条件（１０）において、上限の−０．６を超えると、第１レンズ群の負のパワーが強くなりすぎて、歪曲収差特に広角端での負の歪曲収差、非点収差、球面収差等の諸収差が大になる。下限の−３を超えると、第１レンズ群の負のパワーが弱くなりすぎて、有効径が大きくなり光学系が大型化する。また、第１レンズ群が可動の場合、第１レンズ群の移動量が大になり、光学系の全長が大になり好ましくない。
【０１２２】
このように、上記条件（１０）を満足すると、良好な光学性能を得ることと小型化とを両立し得る。
【０１２３】
また、条件（１０）の代わりに下記条件（１０−１）を満足すれば良好な光学性能を保ったままより小型化し得るのでより好ましい。
（１０−１） −２＜ｆ１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２＜−０．８
【０１２４】
更に、条件（１０）、（１０−１）の代わりに下記条件（１０−２）を満足すれば良好な光学性能を保ったままより小型化し得るので一層好ましい。
（１０−２） −１．３＜ｆ１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２＜−０．９
【０１２５】
また、本発明の光学系において、第２レンズ群が下記条件（１１）を満足すれば好ましい。
（１１） ０．３＜ｆ２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２＜２
ただし、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離である。
【０１２６】
この条件（１１）において、上限の２を超えると、正の第２レンズ群の正のパワーが弱くなりすぎて、第１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等の諸収差の補正が困難になる。また、１群で発散した光束を十分に収束することができず光学系が大型化する。また、下限の０．３を超えると第２レンズ群の正のパワーが強くなりすぎ、像側テレセントリック性の確保が困難になる。また、２群での収差の発生が大きくなる。
【０１２７】
この条件（１１）の代わりに条件（１１−１）を満足すれば良好な光学性能を保ったままより小型化し得るのでより好ましい。
（１１−１） ０．４＜ｆ２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２＜１．５
【０１２８】
更に条件（１１）、（１１−１）の代わりに条件（１１−２）を満足すれば良好な光学性能を保ったままより小型化し得るので一層好ましい。
（１１−２） ０．５＜ｆ２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２＜１
【０１２９】
また、本発明の光学系において、次の条件（１２）を満足すれば好ましい。
（１２） −５＜ｆ１／ｆ２＜−０．５
【０１３０】
この条件（１２）の上限の−０．５を超えれば、第１レンズ群の負のパワーが強すぎて、歪曲収差、特に広角端での負の歪曲収差が大になる。また、第２レンズ群の移動量が大になり、光学系の全長が大になり、光学系が大型化する。また、下限の−５を超えると第１レンズ群の負のパワーが弱くなりすぎる。そのため光学系の有効径が大になり、大型化する。また、望遠端での第１レンズ群と第２レンズ群の間隔の確保や倍率の確保が困難になる。
【０１３１】
上記の条件（１２）の代わりに次の条件（１２−１）を満足すると、光学性能を良好に保ったままより小型にできるため好ましい。
（１２−１） −３＜ｆ１／ｆ２＜−０．８
【０１３２】
条件（１２）、（１２−１）の代わりに条件（１２−２）を満足すれば、光学性能を良好に保ったまま小型化を達成する上で更に好ましい。
（１２−２） −１．８＜ｆ１／ｆ２＜−１．１
【０１３３】
また、下記条件（１３）を満足することが望ましい。
（１３） ０．１＜Ｍ３／Ｍ２＜０．９
ただし、Ｍ２は第２レンズ群の移動範囲、Ｍ３は第３レンズ群の移動範囲である。
【０１３４】
本発明の光学系は、広角端から望遠端に変倍する際に、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔は徐々に開き、広角端付近での間隔の変化は小さく、望遠端付近での間隔の変化は大である。その結果、本発明は、特に広角端付近で第２レンズ群にて補正しきれないコマ収差や非点収差を第２レンズ群と第３レンズ群とで補正している。そのために設けたのが前記条件（１３）である。
【０１３５】
この条件（１３）において、上限の０．９を超えると第３レンズ群の移動範囲が大きいために、上記収差補正作用が弱くなり、光学性能の確保が困難になる。また第２レンズ群の移動量が小さくなるため、高い変倍比のズーム光学系にすることが困難になる。一方、条件（１３）の下限の０．１を超えると、第２レンズ群の移動範囲が大になり、望遠端で第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を確保することが困難になる。そのため光学系の全長を長くせざるを得なくなる。また、変倍に伴う射出瞳位置の変動が大きくなる。
【０１３６】
また、条件（１３）の代わりに下記条件（１３−１）を満足すれば光学性能を保ったまま、光学系を小型化し得るので好ましい。
【０１３７】
（１３−１） ０．２＜Ｍ３／Ｍ２＜０．７
【０１３８】
更に、条件（１３）、（１３−１）の代わりに次の条件（１３−２）を満足すれば光学性能を保ったまま、光学系を更に小型化し得る一層好ましい。
（１３−２） ０．３＜Ｍ３／Ｍ２＜０．５
【０１３９】
また、本発明の光学系において、次の条件（１４）を満足すれば良好な光学性能を保ったまま、光学系を小型化し得る望ましい。
（１４） ０．３＜ｆ２／ｆ４＜３
ただし、ｆ４は第４レンズ群の焦点距離である。
【０１４０】
本発明の光学系は、負のパワーの第１レンズ群で発散させた光束を第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の正負正のトリプレットタイプの光学系にて収束させている。上記条件（１４）の上限の３を超えるとトリプレットタイプの光学系の物体側の正のパワーが弱いため、望遠端において、第２レンズ群が第１レンズ群側に大きく移動させる必要がある。そのため、第１レンズ群と第２レンズ群の空気間隔を確保することが困難になる。また、第４レンズ群の正のパワーが強くなりすぎ、負の歪曲収差の発生が大になる。この条件（１４）の下限の０．３を超えると、第４レンズ群の正のパワーが弱くなりすぎ、広角端でのバックフォーカスの確保が困難になり、また、コマ収差の補正量が不足する。
【０１４１】
上記条件（１４）の代わりに次の条件（１４−１）を満足すれば十分な結像性能を有し、バックフォーカスの長い変倍比のズーム光学系を実現できるためより好ましい。
（１４−１） ０．５＜ｆ２／ｆ４＜２
【０１４２】
更に、条件（１４）、（１４−１）の代わりに次の条件（１４−２）を満足すれば、更に十分な結像性能を有していて高い変倍比のズーム光学系を実現し得るので一層好ましい。
【０１４３】
更に、本発明の変倍光学系は、第４レンズ群が次の条件（１５）を満足することが好ましい。
（１５） ０．４≦ｆ４／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦２
【０１４４】
この条件（１５）の上限の２を超えると、最も像側のレンズ群（第４レンズ群）のパワーが弱くなりすぎるため、光学系の全長が長くなる。また、この最も像側のレンズ群にてコマ収差の発生が大になる。更に、広角端における全系の焦点距離とバックフォーカスの確保が困難になる。
【０１４５】
更に、本発明の光学系において、第４レンズ群が前記条件（１５）を満足すれば、光学性能を保ったまま、小型化が可能になる。この条件（１５）の下限を超えると、最終レンズ群（第４レンズ群）のパワーが強すぎるため諸収差の補正が困難になる。最も像側のレンズ群にて発生する収差を抑制するためには、このレンズ群のレンズ枚数を大にせざるを得ず、光学系の全長が長くなる。また望遠端における射出瞳の位置が像位置に近くなり、良好な像側テレセントリック性を確保し得ない。
【０１４６】
この条件（１５）の代わりに、次の条件（１５−１）を満足すればより好ましい。
（１５−１） ０．５≦ｆ４／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦１．８
【０１４７】
更に、条件（１５）、（１５−１）の代わりに下記条件（１５−２）を満足すれば良好な光学性能を保ったまま、光学系を小型化し得る一層望ましい。
（１５−２） ０．８≦ｆ４／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦１．２
【０１４８】
光学系の全長を短縮するために、主として第４レンズ群が瞳位置の制御を行う構成の場合、第４レンズ群をレンズ枚数のあまり多い構成にする必要がない。そのため、第４レンズ群を１枚の正レンズにて構成することによって、少ないレンズ枚数にて瞳位置を制御することができる。この場合、収差補正上、正レンズが両凸レンズであることが好ましい。
【０１４９】
前述のように、本発明の変倍光学系は、ＣＣＤ等の電子撮像素子を備えた各種の機器に用いることを目的としている。
【０１５０】
この本発明の光学系を備えた情報処理装置は、次のような構成である。
【０１５１】
即ち、本発明の情報処理装置は、前述の本発明のいずれかの構成の変倍光学系と、この変倍光学系により形成される物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、電子撮像素子により光電変換させた電子信号を処理する処理手段と、この処理手段に操作者が入力したい情報信号を入力するための入力部と、処理手段からの出力を表示する表示素子と、表示手段からの出力を記録する記録媒体とを含んでいて、処理手段が変倍光学系により形成され電子撮像素子により受光された物体像を表示素子により表示するように構成したものである。
【０１５２】
また、前記の本発明の情報処理装置は、入力部がキーボードにて構成され、変倍光学系と電子撮像素子とが表示素子の周辺部にまたは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。
【０１５３】
また、本発明の他の機器である電話装置は、前述の各構成のいずれかの本発明の変倍光学系と、この変倍光学系により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、電話信号を送信およ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、電子撮像素子に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むことを特徴とする。
【０１５４】
更に本発明の電子カメラ装置は、前述の各種構成の本発明のいずれかの変倍光学系と、変倍光学系により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、電子撮像素子にて受光された物体像を観察可能に表示する表示素子と、前記電子撮像素子にて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あるいは挿脱可能に構成したもので、前記処理手段が、電子撮像素子に受光された物体像を前記表示素子にて表示する表示処理機構と、前記電子撮像素子に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を有することを特徴としている。
【０１５５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の変倍光学系の実施の形態を各実施例にもとづいて説明する。
本発明の変倍光学系の実施例は、図１〜図１２に示すレンズ構成であって、次に示すデータを有する。
【０１５６】
上記データにおいて面番号１、２、・・・は、夫々物体側より順に第１面、第２面、・・・を番号付けしたものである。また曲率半径は、夫々の面番号の各面の曲率半径を示し、単位はｍｍである。また、曲率半径の非球面［１］・・・等は各実施例毎に示してある。また、面間隔は、面番号１の列に第１面と第２面の間隔を、面番号２の列に第２面と第３面の間隔を順次示してある。その単位は、同様にｍｍである。屈折率およびアッベ数は、同様に面番号１の列に第１面と第２面の間のレンズの材料について示す。また、ＷＥはワイド、ＳＴは中間焦点距離（スタンダード）、ＴＥはテレである。他の面番号の列も同様に示してある。
【０１７０】
また、非球面中のｋ，ａ，ｂ，ｃ・・・は、後に示す非球面の式に示す非球面係数の値である。
【０１７１】
本発明の変倍光学系の実施例１は、図１に示す通りの構成である。
【０１７２】
この図１に示すように、実施例１の光学系は、物体側より順に、負の第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と負の第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４の四つのレンズ群より構成されている。この光学系は、開口絞りＳが第２レンズ群Ｇ２の物体側に設けられ、この開口絞りＳより像側は、正負正のトリプレットの構成になっている。
【０１７３】
また、この実施例１の光学系は、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、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は固定である。
【０１７４】
尚、第４レンズ群Ｇ４の像面Ｉの側には、フィルター類Ｆが配置されており、このフィルター類Ｆも変倍の際固定である。
【０１７５】
この実施例１の光学系は、変倍の際に第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとを一体に移動させることにより、変倍に伴う収差変動を少なくし、またレンズの有効径が大にならない。
【０１７６】
また、第２レンズ群Ｇ２は、変倍時可動であり、これにより主として変倍作用を有する。また、第３レンズ群Ｇ３は、変倍時可動であって主として像位置の変動を補正する作用を有している。
【０１７７】
また、この実施例１の光学系は、物点が無限遠から光学系に近づく時、第３レンズ群Ｇ３を撮像面側に移動させることにより、合焦を行なう。
【０１７８】
この光学系は、第１レンズ群Ｇ１が負の屈折力を有するため、第１レンズ群Ｇ１の像点（第２レンズ群Ｇ２の物点）が第２レンズ群Ｇ２よりかなり物体側に形成される。光学系の全長を短くするためには、１群と２群の間隔や第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の合成焦点距離を小さくする必要がある。一方、変倍の際の第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の間隔をある程度確保する必要がある。その結果、光学系の全長を短くすることと変倍比を確保することを両立させることが困難である。
【０１７９】
実際に、第３レンズ群が正の屈折力をもつ場合、光学系の全長を短くすることが光学性能を確保することの両立は難しい。しかし、第３レンズ群が負の屈折力であれば、第２レンズ群と第３レンズ群の合成の系の主点位置が第２レンズ群よりも第１レンズ群側に位置するので、第１レンズ群と、第２レンズ群と第３レンズ群の合成の系との主点間隔は小さくできる。また第２レンズ群、第３レンズ群の焦点距離も小さくできる。したがって、第２レンズ群の倍率を大にでき、変倍の際の第２レンズ群の移動量を小にできる。
【０１８０】
その結果、光学系の全長の短縮と、変倍の際の間隔の確保、高い変倍比の確保とを両立させ得る。
【０１８１】
また、第２レンズ群Ｇ２は、負のパワーの第１レンズ群Ｇ１で発散した光を収束する必要がある。そのため、良好な光学性能を確保した上で、焦点距離を短くするために、この実施例１の光学系は、第２レンズ群Ｇ２を２枚の正のパワーのレンズを含むようにした。
【０１８２】
また、第２レンズ群Ｇ２は、広角端から望遠端に変倍する際に、光軸方向に移動する。そのために、変倍に伴う色収差を含む諸収差の変動を抑える必要がある。この変動を抑える上で、少なくとも１枚の負のパワーのレンズを含む必要がある。また、第２レンズ群が３枚構成の場合、物体側から順に、正正負の構成にすることが収差補正上好ましい。そのため、この実施例１では、第２レンズ群を正レンズと、正レンズと負レンズを接合した接合レンズの３枚のレンズにて構成した。また、第２レンズ群の最終面を像側に凹の凹面にすれば、第２レンズ群Ｇ２の主点位置が第１レンズ群Ｇ１側に移動するため第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の主点間隔を短縮し得、光学系の全長を短縮し得る。また、第２レンズ群の倍率を大きくできるため、変倍に伴う第２レンズ群の移動量を小さくできる。
【０１８３】
本発明の実施例１の光学系は、非球面を第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の面、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面、第３レンズ群Ｇ３の像側の面、第４レンズ群Ｇ４の像側の面の６面に用いている。
【０１８４】
第２レンズ群Ｇ２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できる。この非球面は、光軸から離れるにつれて、近軸的なパワーを弱めるような非球面作用を有する面である。これにより、第２レンズ群にて発生する正の球面収差を抑制できる。
【０１８５】
また、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面を非球面にすると、非点収差、コマ収差等の軸外収差を効果的に補正できる。また、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面は、高次の収差が発生しやすいため、この面を非球面にすることによって、高次の収差の発生を抑えることができる。この時の非球面は、光軸から離れるにつれて、近軸的なパワーを弱める作用をもつことが好ましい。また、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面と最も像側の面とを共に非球面にすれば、収差補正量が非常に増大し、第２レンズ群Ｇ２で発生する球面収差の変倍に伴う変動や、第２レンズ群Ｇ２で発生する非点収差等を補正できる。
【０１８６】
また、正のパワーのレンズと負のパワーのレンズが接合に近い形状になるので、接合に伴う性能の劣化が少なく、変倍に伴う第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の移動量が一層少なくてすむ。
【０１８７】
また、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面の非球面は、第２レンズ群Ｇ２の最も像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、歪曲収差）のすべてを打ち消す作用を有する。第２レンズ群の前記の両面を非球面にすることによって、第２レンズ群Ｇ２にて発生するすべての収差を効果的に抑制し得る。尚、この実施例において、第４レンズ群Ｇ４の物体側の面を非球面にしてもよい。
【０１８８】
この実施例１の変倍比（望遠端の焦点距離／広角端の焦点距離）は、２．８である。しかし、広角端にて負の歪曲収差を発生させて、広角画角／望遠画角が３の高い変倍比にし、像歪を電気的に補正している。この場合、第１レンズ群Ｇ１の負のパワーと第２レンズ群Ｇ２以降の正のパワーとで、レトロフォーカスタイプであり、広角端において負の歪曲収差を発生させやすい。したがって、この実施例１は、広画角化、高変倍比にしやすい。
【０１８９】
光学系の全長を短縮するためには、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、有口径における最小縁肉≦最大像高×０．５を満足することが好ましい。更に、光学系の全長を短くするためには、移動群前後の最小空気間隔≦最大像高×０．６を満足することが好ましい。
【０１９０】
以上のような非球面を設ける場合、非球面を形成するレンズがガラスよりなり、その転移点Ｔｇが下記条件を満足することが望ましい。
６０℃＜Ｔｇ＜６２０℃
【０１９１】
非球面形状は、研磨では正確な非球面を形成することができない。また研削では、大量に加工することが困難である。非球面レンズの材料が上記条件を満足すれば、ガラス成形法により加工することができ、容易に大量生産することが可能である。そのため、光学系が安価になる。このように、非球面を有するレンズは、ガラス成形法にて加工することが好ましい。また、非球面レンズは、有機、無機ハイブリッド材料にて形成することが可能である。この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がある。これらの有機無機ハイブリッド材料は、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生産することができ、光学系が安価になる。また、プラスチックレンズに比べると、高屈折率、低分散の光学特性が得られる。また耐熱性にもすぐれており、傷もつきにくく、例えば光学系の前玉にも使用し得る。このように、少なくとも非球面を有するレンズに、このような有機無機ハイブリッドレンズを用いることが好ましい。
【０１９２】
また、非球面レンズをプラスチックにて形成してもよい。プラスチックレンズは、プラスチック成形法により、簡単に、大量に非球面レンズを生産し得る。また、プラスチックレンズは、材料費が安いため、安価なレンズ、安価な光学系を得ることができる。また、プラスチックレンズは、ガラスレンズよりも軽いため光学系の軽量化が可能になる。
【０１９３】
また、本発明の光学系において、すべてのレンズをプラスチックレンズにすることも可能である。このように、光学系のすべてのレンズをプラスチックレンズにすると、すべてのレンズをプラスチック成形法にて生産することができ、光学系の大量生産が容易である。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。
【０１９４】
次に本発明の変倍光学系の実施例２は、図２に示すような構成である。この実施例２は、実施例１と同様、負正負正の四つのレンズ群よりなり、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動する。つまり、広角端から望遠端への変倍に際して負の第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと正の第２レンズ群Ｇ２は、一体に物体側へ移動し、負の第３レンズ群Ｇ３は、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側に移動した後に像側に入り、正の第４レンズ群Ｇ４は、フィルタ類と共に像面に対して固定である。
【０１９５】
この実施例２は、望遠焦点距離／広角焦点距離が２．８であるが、広角で負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３と高くし、像歪を電気的に補正している。
【０１９６】
この実施例２は、第３レンズ群Ｇ３を広角端と望遠端の位置に固定し、第２レンズ群Ｇ２のみを移動させることにより、広角端と望遠端のみで使用するようにしてもよい。このようにすれば、移動させるレンズ群の数が少なく、メカ機構が単純になるため、より小型にし得る。
【０１９７】
また、広角端と望遠端での使用にした場合、移動レンズ群を可動にて広角端と望遠端の位置に切り換えての使用にしてもよい。この場合、アクチュエータは不要になるため好ましい。
【０１９８】
本発明の実施例３の変倍光学系は、図３に示す通りの構成である。つまり、実施例１と同様に、負、正、負、正の四つのレンズ群にて構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際して負の第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと正の第２レンズ群Ｇ２は、一体に物体側へ移動し、負の第３レンズ群Ｇ３は、第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側に移動した後に像側に戻り、第４レンズ群Ｇ４とフィルタ類Ｆとは固定である。
【０１９９】
この実施例３の光学系は、望遠焦点距離／広角焦点距離が２．６である。しかし、広角での負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３と高くして像歪を電気的に補正してもよい。
【０２００】
この実施例３は、合焦を２番目のレンズにて行なう。
【０２０１】
また、本発明の実施例４の変倍光学系は、第１レンズ群Ｇ１を変倍時可動にした実施例である。
【０２０２】
即ち、この実施例４の光学系は、負の第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と負の第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４の四つのレンズ群より構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１を像側へ移動した後に物体側へ戻る方向に移動し、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とを一体に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３を第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４とフィルタ類Ｆとを像面に対し固定する。
【０２０３】
この実施例４の光学系は、望遠焦点距離／広角焦点距離が２．８であるが、広角側で負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３と高い変倍比としている。そして、像歪を電気的に補正している。
【０２０４】
この実施例４の光学系は、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４が絞りＳから離れた位置にある。このような光学系は、レンズの外形を円形ではなく、長方形状の外形にし、レンズ群を軽量化することにより、アクチュエータの負担を少なくし得るので好ましい。
【０２０５】
本発明の実施例５の変倍光学系は、図５に示すような構成である。この実施例５は、実施例１〜４の第２レンズ群Ｇ２を二つに分け、両凸レンズを第２レンズ群Ｇ２とし接合レンズを第３レンズ群Ｇ３とした。即ち、実施例５の光学系は、負の第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と正の第３レンズ群Ｇ３と負の第４レンズ群Ｇ４と正の第５レンズ群Ｇ５とにて構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔をいったん広げその後狭めながら物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら物体側へ移動した後に像側に移動し、第５レンズ群Ｇ５はフィルタ類Ｆと共に固定されている。
【０２０６】
この実施例５の光学系は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．８であるが、広角側で負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３とし高い変倍比にしている。そして、像歪を電気的に補正している。
【０２０７】
本発明の実施例６の変倍光学系は、図６に示す通りの構成である。
【０２０８】
この実施例６は、第１レンズ群を３枚のレンズにて構成した。
【０２０９】
即ち、実施例６の光学系は、物体側から順に全体が負の屈折力で負レンズと負と正の接合レンズの３枚のレンズよりなる第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と負の第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４とより構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側に移動した後に像側に移動し、第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定されている。
【０２１０】
この実施例６の光学系は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．８であるが、広角側で負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３として高い変倍比を得るようにしている。そして、像歪を電気的に補正している。
【０２１１】
本発明の実施例７の変倍光学系は、図７に示す通りの構成であって、実施例６と同様に第１レンズ群を３枚のレンズにて構成している。
【０２１２】
この実施例７は、物体側より順に、負の第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と負の第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４とより構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体に物体側へ移動した後に像側に移動し、第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定である。
【０２１３】
この実施例７は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．８であるが、広角において負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３とし高い変倍比にしている。そして、像歪を電気的に補正する。
【０２１４】
本発明の実施例８の変倍光学系は、図８に示す通りの構成である。
【０２１５】
この実施例８は、第２レンズ群を４枚のレンズにて構成した。即ち、実施例８は、物体側より順に、負の第１レンズ群Ｇ１と、全体が正の屈折力を有していて、正レンズと正負正の３枚接合レンズの４枚のレンズよりなる第２レンズ群Ｇ２と、負の第３レンズ群Ｇ３と、正の第４レンズ群Ｇ４とより構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際に、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体に物体側へ移動した後に像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側に移動した後に像側に移動し、第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定である。
【０２１６】
この実施例８は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．８であるが、広角にて負の歪曲収差を発生させ、広角画角／望遠画角が３の高い変倍比にしてある。そして、像歪を電気的に補正する。
【０２１７】
本発明の実施例９の変倍光学系は、図９に示す通りの構成である。この実施例９は第３レンズ群を２枚のレンズにて構成した。
【０２１８】
この実施例９は、物体側より順に、負の第１レンズ群Ｇ１と、正の第２レンズ群Ｇ２と、全体として負の屈折力を有し２枚のレンズよりなる第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４とよりなる。そして、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側へ移動した後に像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定である。
【０２１９】
この実施例９は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．８であるが、広角で負の歪曲を発生させることによって広角画角／望遠画角を３とし高い変倍比にしている。そして、像歪は電気的に補正している。
【０２２０】
本発明の実施例１０の変倍光学系は、図１０に示すような構成である。
【０２２１】
この実施例１０は、開口絞りを第２レンズ群の最終面に配置した点で他の実施例と相違する。
【０２２２】
即ち、実施例１０の光学系は、負の第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と負の第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４とよりなる。そして、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとは一体になって物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側へ移動した後に像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定されている。この実施例は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の移動が少なくて、第３レンズ群Ｇ３の体積も小である。
【０２２３】
この実施例１０は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．７であるが、広角において負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３とした。これにより高い変倍比になし得ている。そして、像歪を電気的に補正している。
【０２２４】
本発明の実施例１１の変倍光学系は、図１１に示す通りである。これは、実施例１等と同様に、物体側から順に、負の第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２と、負の第３レンズ群Ｇ３と、正の第４レンズ群Ｇ４とにて構成されている。そして、広角端から望遠端への変倍に際して、負の第１レンズ群Ｇ１は固定であり、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体に物体側へ移動し、負の第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群との間隔を広げながら物体側へ移動した後に像側へ移動し、正の第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定である。
【０２２５】
この実施例１１は、広角端から望遠端まで、歪曲収差を±５％以下に補正している。
【０２２６】
本発明の実施例１２の変倍光学系は、図１２に示すような構成である。
【０２２７】
この実施例１２は、第１レンズ群を接合レンズにて構成した。つまり、この実施例の光学系は、物体側より順に負レンズと正レンズとを接合した負の屈折力の接合レンズよりなる第１レンズ群Ｇ１と、正の第２レンズ群Ｇ２と、負の第３レンズ群Ｇ３と、正の第４レンズ群Ｇ４とよりなる。そして、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は固定されており、開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２とは一体になって物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げながら物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４はフィルタ類Ｆと共に固定されている。
【０２２８】
この実施例１２は、望遠焦点距離／広角焦点距離は２．７であるが、広角にて負の歪曲収差を発生させて広角画角／望遠画角を３になるようにし、高い変倍比にしている。ここで、像歪を電気的に補正している。
【０２２９】
本発明の各実施例の光学系にて用いられる非球面は、光軸に回転対称で、光軸をｚ軸とし、光軸（ｚ軸）よりの距離をｈ（ｈ２＝ｘ２＋ｙ２）とした時、次の式にて表わされる。
ｚ＝Ｃｈ／［１＋｛１−（１＋ｋ）Ｃ２ｈ２｝１／２］
＋ａｈ４＋ｂｈ６＋ｃｈ８＋ｄｈ１０＋・・・
上記式において、Ｃは頂点の曲率（１／ｒ）、ｋは円錐定数、ａ，ｂ，ｃ，ｄは夫々４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
【０２３０】
次に本発明の撮影光学系を使用した撮影装置の例を述べる。
【０２３１】
図１６、図１７は、本発明の撮影光学系が組み込まれた電子カメラを示す図である。これら図において、図１６及び図１７は夫々電子カメラの外観を示す前方斜視図および断面図である。これら図に示すように１０は電子カメラで、撮影用光路１１を有する撮影光学系１２とファインダー用光路１３を有するファインダー光学系１４とシャッター１５とフラッシュ１６と液晶表示モニター１７とを備えている。このカメラ１０の上部に配置されたシャッター１５が押圧されるとそれに連動して本発明の撮影光学系である対物レンズ１２を通して撮影が行なわれる。この撮影光学系１２により形成される物体像は、赤外線カットフィルター２１を介してＣＣＤ等の撮像素子チップ２０上に形成される。
【０２３２】
撮像素子チップ２０にて受光された物体像は、電気的に接続された処理手段１８を介することにより反転されて正立正像の電子画像としてカメラ１０の背面に設けられた液晶表示モニター１７に表示される。また処理手段１８は、撮像素子チップ２０にて撮影された物体像を反転させた正立正像の電気信号に変換し、また電子情報として記録する記録手段１９の制御をも行なう。この記録手段１９は、処理手段１８に設けられたメモリーであってもよく、図示されているような処理手段１８と電気的に記録を書き込むディバイスであってもよい。
【０２３３】
また、ファインダー用光路１３を有するファインダー用光学系１４は、ファインダー用対物光学系３１と、このファインダー用対物光学系にて形成された物体像を正立させるポロプリズム３２と物体像を観察する観察者の眼球Ｅに導く接眼レンズ３３とを備えている。ポロプリズム３２は、前部分３２ａと後部分３２ｂとに分割されており、その間に物体像が形成される面を有し、この面の上に視野枠３４が配置されている。このポロプリズム３２は四つの反射面を有し、ファインダー用対物光学系３１にて形成された物体像を正立正像させる。
【０２３４】
また、カメラ１０は、部品を減らしコンパクトにし、低コストにするために、ファインダー光学系１４を省いてもよい。その場合は、観察者は液晶モニター１７を見ながら撮影を行なうことになる。
【０２３５】
次に、本発明の撮影光学系を内蔵する情報処理装置の一例であるパソコンについて、図１８にもとづき述べる。
【０２３６】
この図１８はパソコンのカバーを開いた前方斜視図である。
【０２３７】
この図１８に示すように、パソコン４０は、外部より操作者が情報を入力するためのキーボード４１と、図示していない情報処理手段や記録手段と、情報を操作者に表示するモニター４２と、操作者自身や周辺の像を撮影するための撮影光学系４３とを有している。ここでモニター４２は、図示していないバックライトにより背面より照明される透過型液晶表示素子や、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、ＣＲＴディスプレイ等であってもよい。また、撮影光学系は、モニター４２の右上に内蔵されているが、図示する位置に限らず、モニター４２の周囲やキーボードの周囲のどこでもよい。
【０２３８】
このパソコン４０にて用いる撮影光学系は、本発明の撮影光学系４３と物体像を受光する撮像素子チップを有しており、それらはパソコン４０に内蔵されている。
【０２３９】
このパソコン４０に内蔵されている撮影光学系のフォーカシングは、例えば第３レンズ群を光軸に沿って移動させることにより行なわれる。
【０２４０】
撮像チップにて受光された物体像は、パソコン４０の処理手段（ＣＰＵ）に入力され正立正像化された電子画像としてモニター４２に表示される。図１８にはその一例として操作者の撮影された画像４５が示されている。またこの画像４５は、処理手段を介して、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ようにすることも可能である。
【０２４１】
次に、図１９、図２０は本発明の撮影光学系を内蔵し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を示すものである。
【０２４２】
図１９は携帯電話５０の正面図、図２０は側面図である。
【０２４３】
図１９、図２０に示すように、携帯電話５０は、操作者の声を情報として入力するマイク部５１と、通話相手の声を出力するスピーカー部５２と、操作者が情報を入力する入力ダイヤル５３と、操作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例えば液晶表示素子のモニター５４と、撮影光学系５５と、通話電波の送信と受信を行なうアンテナ５６と、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行なう処理手段（図示してない）とを有している。なお、図に示す各構成の配置位置は一例であって、これに限ることはない。
【０２４４】
この携帯電話５０に内蔵する撮影光学系は、撮影光路５７上に配置された本発明の撮影光学系からなる対物レンズと物体像を受光する撮像素子チップ とを有している。この撮影光学系は例えば第３レンズ群を光軸に沿って移動することによりフォーカシングが行なわれる。
【０２４５】
撮影光学系において撮像チップにて受光された物体像は、図示していない処理手段に入力された正立正像化された電子画像としてモニター５４に表示されまたは通信相手のモニターに表示され、あるいはその両方に表示される。又処理手段には通信相手に画像を送信する場合、撮像素子チップにて受光された物体像の情報を、送信可能な信号に変換する信号処理機能が含まれている。
【０２４６】
以上述べた本発明の変倍光学系は、特許請求の範囲に記載したもののほか次の各項の光学系およびこれら光学系を用いた次に記載するカメラ等の装置も、本発明の目的を達成し得る。
【０２４７】
（１） 特許請求の範囲の請求項１に記載する光学系で、前記第１レンズ群の前側主点位置が第１レンズ群よりも物体側に位置することを特徴とする変倍光学系。
【０２４８】
（２） 特許請求の範囲の請求項１又は前記の（１）の項に記載する光学系で、前記第１レンズ群が物体側より順に、負のレンズ成分と正のレンズ成分とより構成されており、下記の条件（１）、（２）を満足することを特徴とする変倍光学系。
（１） −１．５≦ｆＮ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．２
（２） ０．４≦ｆＰ／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦８
ただし、ｆＮは負のレンズ成分の焦点距離、ｆＰは正のレンズ成分の焦点距離、ｆＴは望遠端における全系の焦点距離、ｆＷは広角端における全系の焦点距離である。
【０２４９】
（３） 特許請求の範囲の請求項１あるいは前記の（１）又は（２）の項に記載する光学系で、前記第１レンズ群が両凹形状の負レンズを含むことを特徴とする変倍光学系。
【０２５０】
（４） 特許請求の範囲の請求項１あるいは前記の（１）、（２）又は（３）の項に記載する光学系で、最も物体側の面の曲率半径ｒ１が下記条件（３）を満足することを特徴とする変倍光学系。
（３） −３０≦ｒ１
【０２５１】
（５） 特許請求の範囲の請求項１あるいは前記の（１）、（２）、（３）又は（４）の項に記載する光学系で、前記第２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変倍光学系。
【０２５２】
（６） 前記の（５）の項に記載する光学系で、下記条件（４）、（５）、（６）を満足することを特徴とする変倍光学系。
（４） ０．４≦ｆ２１／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦３
（５） ０．１≦ｆ２２／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦３
（６） −５≦ｆ２３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．１
ただし、ｆ２１は第２レンズ群の最も物体側の正レンズの焦点距離、ｆ２２は第２レンズ群の物体側より２番目の正レンズの焦点距離、ｆ２３は第２レンズ群の負レンズの焦点距離、ｆＴは望遠端における全系の焦点距離、ｆＷは広角端における全系の焦点距離である。
【０２５３】
（７） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）又は（６）の項に記載する光学系で、第２レンズ群が下記条件（Ａ）を満足することを特徴とする変倍光学系。
（Ａ） Δν≧２０
ただし、Δνは第２レンズ群中のレンズのアッベ数の差である。
【０２５４】
（８） 第２レンズ群が、物体側から順に、正レンズと負レンズを連続して含むことを特徴とする変倍光学系。
【０２５５】
（９） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）又は（８）の項に記載する光学系で、第３レンズ群の像側主点位置が、第３レンズ群の最終面よりも像面側に位置することを特徴とする変倍光学系。
【０２５６】
（１０） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）又は（９）の項に記載する光学系で、第３レンズ群が両凹レンズからなることを特徴とする変倍光学系。
【０２５７】
（１１） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）又は（１０）の項に記載する光学系で、第３レンズ群の焦点距離ｆ３が下記条件（９）を満足することを特徴とする変倍光学系。
（９） −５≦ｆ３／（ｆＴ×ｆＷ）１／２≦−０．４
ただし、ｆＷは広角端における全系の焦点距離、ｆＴは望遠端における全系の焦点距離である。
【０２５８】
（１２） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）又は（１１）の項に記載する光学系で、下記条件（１０）を満足することを特徴とする変倍光学系。
（１０） −９≦β３Ｓ／β２Ｓ≦−０．５
ただし、β２Ｓ、β３Ｓは夫々スタンダード（中間焦点距離）ｆＳにおける第２レンズ群および第３レンズ群の倍率である。尚、ｆＳは広角端における全系の焦点距離をｆＷ、望遠端における全系の焦点距離をｆＴとした時、ｆＳ＝（ｆＴ×ｆＷ）１／２である。
【０２５９】
（１３） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）又は（１２）の項に記載する光学系で、第３レンズ群により合焦を行なうことを特徴とする変倍光学系。
【０２６０】
（１４） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）又は（１３）の項に記載する光学系で、有効径における第３レンズ群の体積が２５ｍｍ３以下であることを特徴とする変倍光学系。
【０２６１】
（１５） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）又は（１４）の項に記載する光学系で、第３レンズ群中の少なくとも１面が非球面であることを特徴とする変倍光学系。
【０２６２】
（１６） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）又は（１５）の項に記載する光学系で、第２レンズ群の少なくとも１面が非球面であることを特徴とする変倍光学系。
【０２６３】
（１７） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）、（１５）又は（１６）の項に記載する光学系で、第４レンズ群の少なくとも１面が非球面であることを特徴とする変倍光学系。
【０２６４】
（１８） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）、（１５）、（１６）又は（１７）の項に記載する光学系で、広角端から望遠端への変倍の際に最も像側のレンズ群が固定であることを特徴とする変倍光学系。
【０２６５】
（１９） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）、（１５）、（１６）、（１７）又は（１８）の項に記載する光学系で、広角端から望遠端への変倍の際に移動するレンズ群中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、Ｕターン群の位置を広角端と望遠端における位置に固定し、単調移動群のみを移動させて広角端と望遠端にて使用するようにしたことを特徴とする変倍光学系。
【０２６６】
（２０） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）、（１５）、（１６）、（１７）、（１８）又は（１９）の項に記載する光学系で、光学系で発生する歪曲収差を電気的に補正することを特徴とする変倍光学系。
【０２６７】
（２１） 前記の（２０）の項に記載する光学系で、歪曲収差の最大補正量が３０％以下であることを特徴とする変倍光学系。
（２２） 前記の（２０）又は（２１）の項に記載する光学系で、歪曲収差を電気的に補正する際の最大引き伸ばし倍率が２以下であることを特徴とする変倍光学系。
【０２６８】
（２３） 前記の（２０）、（２１）又は（２２）に記載する光学系で、横軸を光学系の焦点距離、縦軸を最大歪曲収差とした時の倍率と最大歪曲収差の関係が二つ以上の山または谷を持たないことを特徴とする変倍光学系。
【０２６９】
（２４） 特許請求の範囲の請求項１、２、３あるいは前記の（１）乃至（２３）の項のいずれか一つの項に記載された変倍光学系を備え、前記変倍光学系にて形成される物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、電子撮像素子により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、処理手段からの出力を表示するための表示素子と、処理手段からの出力を記録するために記録媒体を含んでいて、処理手段が変倍光学系によって電子撮像素子に受光された物体像を表示素子にて表示するようにしたことを特徴とする情報処理装置。
【０２７０】
（２５） 前記の（２４）の項に記載する情報処理装置において、入力部がキーボードにて構成され、変倍光学系と撮像素子とが表示素子の周辺部又は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ソコン装置。
【０２７１】
（２６） 特許請求の範囲の請求項１、２、３あるいは、前記の（１）乃至（２３）の項のうちの一つに記載する変倍光学系を備え、変倍光学系により形成された物体像を受講する位置に配置された電子撮像素子と、電話信号を送信あるいは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、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むことを特徴とする電話装置。
【０２７２】
（２７） 特許請求の範囲の請求項１、２、３あるいは前記の（１）乃至（２３）の項のいずれかに記載する変倍光学系を備えていて、変倍光学系にて形成された物体像を受光する位置に配置されている電子撮像素子と、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、電子撮像素子にて受光された物体像を観察可能に表示する表示素子と、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または挿脱可能に構成し、処理手段が電子撮像素子にて受光された物体像を表示素子にて表示する表示処理機能と、電子撮像素子にて受講された物体像を記録媒体に記録する記録処理機能とを有していることを特徴とする電子カメラ装置。
【０２７３】
【発明の効果】
本発明によれば、小型デジタルカメラ、携帯電話、携帯端末等に最適な、光学性能が良好であって小型な変倍光学系を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の構成を示す図
【図２】本発明の実施例２の構成を示す図
【図３】本発明の実施例３の構成を示す図
【図４】本発明の実施例４の構成を示す図
【図５】本発明の実施例５の構成を示す図
【図６】本発明の実施例６の構成を示す図
【図７】本発明の実施例７の構成を示す図
【図８】本発明の実施例８の構成を示す図
【図９】本発明の実施例９の構成を示す図
【図１０】本発明の実施例１０の構成を示す図
【図１１】本発明の実施例１１の構成を示す図
【図１２】本発明の実施例１２の構成を示す図
【図１３】本発明の光学系において、広角端と望遠端とを切り替え使用する際の説明図
【図１４】本発明の光学系において、引き伸ばし倍率の説明図
【図１５】変倍と最大歪曲収差の関係を示す説明図
【図１６】本発明の撮影光学系を用いたカメラの外観を示す前面斜視図
【図１７】本発明の撮影光学系を用いたカメラの断面図
【図１８】本発明の撮影光学系を内蔵したパソコンの外観を示す斜視図
【図１９】本発明の撮影光学系を内蔵した携帯電話の正面図
【図２０】本発明の撮影光学系を内蔵した携帯電話の側面図
Claims (3)
- 物体側から順に、負の第１レンズ群と、正の第２レンズ群と、負の第３レンズ群と、正の第４レンズ群とを少なくとも含んでいて、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が光軸に沿って移動する光学系であって、前記第２レンズ群の前側主点位置が第２レンズ群よりも物体側に位置する変倍光学系。
- 広角端から望遠端への変倍の際、前記第１レンズ群が固定であることを特徴とする請求項１の変倍光学系。
- 物体側から順に、負の第１レンズ群と、正の第２レンズ群と、負の第３レンズ群と、正の第４レンズ群とを少なくとも含んでいて、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が光軸に沿って移動する光学系であって、前記第２レンズ群が物体側から順に、正のレンズ成分と負のレンズ成分とにて構成されている変倍光学系。
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|---|---|
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Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284790A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Olympus Corp | 電子撮像装置 |
| WO2006115107A1 (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Konica Minolta Opto, Inc. | 変倍光学系、撮像レンズ装置及びデジタル機器 |
| JP2006308929A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Olympus Imaging Corp | 小型のズーム撮影光学系及びそれを用いた電子撮像装置 |
| US7295381B2 (en) | 2005-11-22 | 2007-11-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image pickup apparatus having the same |
| JP2008129458A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Olympus Imaging Corp | ズーム光学系を有する電子撮像装置 |
| JP2008129456A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Olympus Imaging Corp | ズーム光学系、及びそれを有する電子撮像装置 |
| JP2008233611A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Konica Minolta Opto Inc | 変倍光学系、撮像装置及びデジタル機器 |
| US7656590B2 (en) | 2007-09-03 | 2010-02-02 | Olympus Imaging Corp. | Zoom lens and imaging apparatus |
| JP2010231238A (ja) * | 2010-07-08 | 2010-10-14 | Olympus Corp | 変倍光学系 |
| WO2011030894A1 (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-17 | オリンパスイメージング株式会社 | 変倍光学系及びそれを有する撮像装置 |
| JP2011059597A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Olympus Imaging Corp | 変倍光学系及びそれを有する撮像装置 |
| JP2012058406A (ja) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Olympus Imaging Corp | 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 |
| JP2013050674A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Olympus Imaging Corp | 標準レンズ |
| JP2014048374A (ja) * | 2012-08-30 | 2014-03-17 | Nikon Corp | 変倍光学系、この変倍光学系を有する光学装置、及び、変倍光学系の製造方法 |
| KR20140071864A (ko) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | 삼성전자주식회사 | 줌 렌즈 및 이를 포함하는 촬상 장치 |
| WO2014087855A1 (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | オリンパス株式会社 | 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 |
| CN105319683A (zh) * | 2013-07-31 | 2016-02-10 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | 光学成像镜头 |
| JP2019207291A (ja) * | 2018-05-28 | 2019-12-05 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及び撮像装置 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4747597B2 (ja) * | 2005-02-15 | 2011-08-17 | コニカミノルタオプト株式会社 | ズームレンズ |
| GB2431247B (en) * | 2005-10-14 | 2007-11-07 | Foxlink Image Tech Co Ltd | Zoom lens system |
| JP4971726B2 (ja) * | 2006-08-31 | 2012-07-11 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP2008129457A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Olympus Imaging Corp | ズーム光学系、及びそれを有する電子撮像装置 |
| JP5096253B2 (ja) * | 2008-07-28 | 2012-12-12 | 富士フイルム株式会社 | ズームレンズおよび撮像装置、ならびに携帯電話機 |
| CN103038688B (zh) * | 2010-12-22 | 2015-11-25 | 松下电器产业株式会社 | 变焦透镜系统、可更换镜头装置以及照相机系统 |
| JP2012173298A (ja) * | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Sony Corp | ズームレンズおよび撮像装置 |
| CN103163637A (zh) * | 2011-12-17 | 2013-06-19 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 变焦镜头 |
| WO2021128187A1 (zh) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | 诚瑞光学(常州)股份有限公司 | 摄像光学镜头 |
| WO2021128183A1 (zh) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | 诚瑞光学(常州)股份有限公司 | 摄像光学镜头 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000284176A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Nikon Corp | ズーム光学系および該ズーム光学系を備えた露光装置および露光方法 |
| JP2003131135A (ja) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Pentax Corp | ズームレンズ系 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3373913B2 (ja) * | 1993-11-16 | 2003-02-04 | オリンパス光学工業株式会社 | ズームレンズ |
| US5585970A (en) * | 1994-04-19 | 1996-12-17 | Nikon Corporation | Zoom lens with high zoom ratio |
| US5999329A (en) * | 1995-12-26 | 1999-12-07 | Nikon Corporation | Variable focal length optical system |
| JP3310854B2 (ja) * | 1996-03-04 | 2002-08-05 | 富士写真光機株式会社 | ワイドズームレンズ |
| JPH10330034A (ja) | 1997-05-29 | 1998-12-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 断裁装置の紙巻き防止機構 |
| JPH10333034A (ja) | 1997-06-03 | 1998-12-18 | Olympus Optical Co Ltd | 光学系 |
| JPH11174329A (ja) * | 1997-12-15 | 1999-07-02 | Canon Inc | 防振機能を有した変倍光学系 |
| US6930839B2 (en) * | 2003-03-31 | 2005-08-16 | Minolta Co., Ltd. | Zoom lens device |
-
2003
- 2003-08-05 JP JP2003206002A patent/JP2005055496A/ja active Pending
-
2004
- 2004-07-08 US US10/885,859 patent/US7042651B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000284176A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Nikon Corp | ズーム光学系および該ズーム光学系を備えた露光装置および露光方法 |
| JP2003131135A (ja) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Pentax Corp | ズームレンズ系 |
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284790A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Olympus Corp | 電子撮像装置 |
| US7869134B2 (en) | 2005-04-22 | 2011-01-11 | Konica Minolta Opto, Inc. | Variable power optical system, imaging lens system and digital apparatus |
| WO2006115107A1 (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Konica Minolta Opto, Inc. | 変倍光学系、撮像レンズ装置及びデジタル機器 |
| EP2209035B1 (en) * | 2005-04-22 | 2016-04-13 | Konica Minolta Opto, Inc. | Optical zoom of the retrofocus type having four lens groups |
| JP4894754B2 (ja) * | 2005-04-22 | 2012-03-14 | コニカミノルタオプト株式会社 | 変倍光学系、撮像レンズ装置及びデジタル機器 |
| JP2006308929A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Olympus Imaging Corp | 小型のズーム撮影光学系及びそれを用いた電子撮像装置 |
| JP4758134B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2011-08-24 | オリンパスイメージング株式会社 | 小型のズーム撮影光学系及びそれを用いた電子撮像装置 |
| US7295381B2 (en) | 2005-11-22 | 2007-11-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image pickup apparatus having the same |
| JP2008129458A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Olympus Imaging Corp | ズーム光学系を有する電子撮像装置 |
| US8165463B2 (en) | 2006-11-22 | 2012-04-24 | Olympus Corporation | Zoom optical system and electronic imaging apparatus using the same |
| JP2008129456A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Olympus Imaging Corp | ズーム光学系、及びそれを有する電子撮像装置 |
| JP2008233611A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Konica Minolta Opto Inc | 変倍光学系、撮像装置及びデジタル機器 |
| US7656590B2 (en) | 2007-09-03 | 2010-02-02 | Olympus Imaging Corp. | Zoom lens and imaging apparatus |
| WO2011030894A1 (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-17 | オリンパスイメージング株式会社 | 変倍光学系及びそれを有する撮像装置 |
| JP2011059597A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Olympus Imaging Corp | 変倍光学系及びそれを有する撮像装置 |
| US8564888B2 (en) | 2009-09-14 | 2013-10-22 | Olympus Corporation | Variable power optical system and image pickup apparatus having the same |
| JP2010231238A (ja) * | 2010-07-08 | 2010-10-14 | Olympus Corp | 変倍光学系 |
| JP2012058406A (ja) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Olympus Imaging Corp | 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 |
| JP2013050674A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Olympus Imaging Corp | 標準レンズ |
| JP2014048374A (ja) * | 2012-08-30 | 2014-03-17 | Nikon Corp | 変倍光学系、この変倍光学系を有する光学装置、及び、変倍光学系の製造方法 |
| JP2016164682A (ja) * | 2012-12-03 | 2016-09-08 | オリンパス株式会社 | 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 |
| WO2014087855A1 (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | オリンパス株式会社 | 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 |
| JP5938107B2 (ja) * | 2012-12-03 | 2016-06-22 | オリンパス株式会社 | 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 |
| JP2016164681A (ja) * | 2012-12-03 | 2016-09-08 | オリンパス株式会社 | 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 |
| JP2016173592A (ja) * | 2012-12-03 | 2016-09-29 | オリンパス株式会社 | 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 |
| JPWO2014087855A1 (ja) * | 2012-12-03 | 2017-01-05 | オリンパス株式会社 | 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 |
| US9602733B2 (en) | 2012-12-03 | 2017-03-21 | Olympus Corporation | Image forming optical system and electronic image pickup apparatus using the same |
| KR20140071864A (ko) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | 삼성전자주식회사 | 줌 렌즈 및 이를 포함하는 촬상 장치 |
| KR102052125B1 (ko) * | 2012-12-04 | 2019-12-04 | 삼성전자주식회사 | 줌 렌즈 및 이를 포함하는 촬상 장치 |
| CN105319683A (zh) * | 2013-07-31 | 2016-02-10 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | 光学成像镜头 |
| JP2019207291A (ja) * | 2018-05-28 | 2019-12-05 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及び撮像装置 |
| JP7146451B2 (ja) | 2018-05-28 | 2022-10-04 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及び撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US20050030641A1 (en) | 2005-02-10 |
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