JP2023074578A - レンズ装置および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で基線長が大きく、遠方の物体に対して自然な立体感を有する立体画像を取得可能なレンズ装置を提供する。【解決手段】レンズ装置（１００）は、二つの光学系（１０１、１０２）を有し、二つの光学系は、共に物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群（Ｌ１）、負の屈折力の第２レンズ群（Ｌ２）、第１反射面（Ｒ１）、第２反射面（Ｒ２）、正の屈折力の後レンズ群（ＬＲ）を有し、変倍に際して、少なくとも第１レンズ群と第２レンズ群との間隔および第２レンズ群と第１反射面との間隔が変化し、二つの光学系における最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔Ｄｉｎ、二つの光学系における最も像側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔Ｄｏｕｔは、所定の条件式を満足する。【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ装置および撮像装置に関する。

バーチャルリアリティー等の臨場感の得られるコンテンツに用いられる映像を撮影するために、立体画像（映像）を撮影する撮像装置が求められている。特許文献１には、二つの光学系のそれぞれの光路折り曲げを用いて一つの撮像素子上に光学像を形成することで、小型でありながら基線長を大きくすることができるレンズ装置が開示されている。特許文献２には、対物レンズ内の空気間隔を可変とすることにより変倍を行う観察光学系が開示されている。

特開２０２０－８６２９号公報 特開平１１－２５８５１８号公報

特許文献１に開示されたレンズ装置は、立体視した際に遠方の物体の立体感が小さくなってしまう。遠方の物体を含む様々な物体距離の物体に対して自然な立体感を有する立体画像（映像）を撮影するには、より望遠の変倍光学系を用いる必要がある。特許文献２に開示された観察光学系は、二つの光学像を一つの撮像素子上に形成することが想定されておらず、光学素子の物理的干渉を避けながら小型化することが難しい。

そこで本発明は、小型で基線長が大きく、遠方の物体に対して自然な立体感を有する立体画像を取得可能なレンズ装置および撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面としてのレンズ装置は、二つの光学系を有し、前記二つの光学系は、共に物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、第１反射面、第２反射面、正の屈折力の後レンズ群を有し、変倍に際して、少なくとも前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔および前記第２レンズ群と前記第１反射面との間隔が変化し、前記二つの光学系における最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔Ｄｉｎ、前記二つの光学系における最も像側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔Ｄｏｕｔは、所定の条件式を満足する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、小型で基線長が大きく、遠方の物体に対して自然な立体感を有する立体画像を取得可能なレンズ装置および撮像装置を提供することができる。

実施例１におけるレンズ装置の要部断面図である。 実施例１におけるイメージサークルの模式図である。 実施例１における光学系の断面図である。 実施例１における鏡筒の模式図である。 実施例１における光学系の収差図である。 実施例２における光学系の断面図である。 実施例２における光学系の光路図である。 実施例２における光学系の収差図である。 実施例３における光学系の断面図である。 実施例３における光学系の収差図である。 実施例４における光学系の断面図である。 実施例４における光学系の収差図である。 各実施例の光学系を備えた撮像装置の概略図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１を参照して、実施例１における結像光学系（レンズ装置）について説明する。図１は、本実施例における結像光学系（レンズ装置）１００の要部断面図である。結像光学系１００は、二つの光学系１０１、１０２を有する。光学系１０１、１０２は、不図示の筐体により保持されている。光学系１０１、１０２は、後述する反射部材の反射方向を除いて同一であるため、以降の説明では代表として光学系１０１について述べる。以下、光学系１０１、１０２が同一であると言う場合、反射部材の反射方向を除いてレンズ構成等が同一であることを意味する。

光学系１０１は、光路を折り曲げる中間群ＬＭを有する。中間群ＬＭは、第１反射面Ｒ１および第２反射面Ｒ２を有する。ただし本実施例において、中間群ＬＭは屈折力を有していない。本実施例において、第１反射面Ｒ１よりも物体側の光軸ＡＸ１と、第２反射面Ｒ２よりも像側の光軸ＡＸ２とは互いに平行であるが、光軸ＡＸ１は多少内転した状態になっていても良い。また、平行とは、厳密に平行である状態に限定されるものではなく、平行から±５°程度ずれた状態（略平行の状態）を含む。

図１において、ＩＰは像面（近軸結像位置）である。像面ＩＰには、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子またはフィルムが配置される。像面ＩＰには、光学系１０１、１０２により像（光学像）が形成される。すなわち、結像光学系１００における二つの光学系１０１、１０２により、二つの光学像が一つの撮像素子の上に形成される。

次に、図２を参照して、本実施例における像面ＩＰ上に形成される二つのイメージサークル（光学像が形成される領域、すなわち有効像円径）ＩＣ１、ＩＣ２について説明する。図２は、イメージサークルＩＣ１、ＩＣ２の模式図である。イメージサークルＩＣ１は光学系１０１により形成されたイメージサークル、イメージサークルＩＣ２は光学系１０２により形成されたイメージサークルである。このように本実施例では、視差を有する二つの画像を一つの撮像素子で取得することができる。

次に、図３を参照して、本実施例における光学系１０１について具体的に述べる。図３は、本実施例における光学系１０１の断面図である。ただし図３において、第１反射面Ｒ１、第２反射面Ｒ２により折り曲げられた光路は展開して示されている。光学系１０１は、物体側から像側へ順に配置された、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第１反射面Ｒ１、第２反射面Ｒ２、後レンズ群ＬＲを有する。変倍に際して、少なくとも第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔および第２レンズ群Ｌ２と第１反射面Ｒ１との間隔が変化する。

第１レンズ群Ｌ１は、正の屈折力を有する。本実施例において、変倍に際して第１レンズ群Ｌ１が移動するが、後述の実施例のように移動しない構成としてもよい。第２レンズ群Ｌ２は負の屈折力を有し、変倍に際して移動する。本実施例において、第１反射面Ｒ１は、第２レンズ群Ｌ２に隣接する位置に配置されている。ただし後述のように、第２レンズ群Ｌ２と第１反射面Ｒ１との間に、正の屈折力を有するレンズ群や開口絞りを有していても良い。後レンズ群ＬＲは、正の屈折力を有する。第１反射面Ｒ１と第２反射面Ｒ２は、互いに近接して配置されており、分割されていない同一の鏡筒（一体化した鏡筒）の内部に収められていることが好ましい。

一つの撮像素子で立体映像を撮影するには、光学系１０１、１０２のイメージサークルＩＣ１、ＩＣ２が分離されている必要がある。イメージサークルＩＣ１、ＩＣ２を所望の画角で分離するため、第１レンズ群Ｌ１よりも物体側に視野絞りＦＤ１を設けることが好ましい。または、後レンズ群ＬＲよりも像側に視野絞りＦＤ２を設けることが好ましい。すなわち、光学系１０１における最も物体側または最も像側の少なくとも一方に視野絞りを配置することが好ましい。

次に、図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して、本実施例における鏡筒について説明する。図４（Ａ）、（Ｂ）は鏡筒の模式図であり、図４（Ａ）は絞りユニットにより二つの反射面の間で分割された鏡筒、図４（Ｂ）は二つの反射面の間で一体化された鏡筒をそれぞれ示す。図４（Ａ）は特許文献１に開示された構成に相当し、図４（Ｂ）は本実施例に相当する。特許文献１においては、光路を折り曲げる二つの反射面Ｒ１、Ｒ２の間に開口絞りが挿入されているため、それぞれの反射面は別の鏡筒に収める必要がある。その理由は、一般に開口絞りのユニットが、レンズを保持する筐体よりも大きな径を持つためである。したがって、特許文献１の構成では、分割された鏡筒同士の相対的な光軸ずれが生じ、光学像の結像位置ずれや回転が生じて画質低下の要因となる。

一方、本実施例においては、特許文献１の構成よりも望遠にすることを目的としており、それに伴って鏡筒位置ずれの影響がより顕著になる。このため、二つの反射面の間に開口絞りを設けず、二つの反射面を一つの鏡筒に収める。すなわち本実施例において、第１反射面Ｒ１と第２反射面Ｒ２は、一体となった鏡筒により保持されている。この構成により、二つの反射面の相対位置ずれを低減し、画質を向上することができる。なお本実施例では、第１反射面Ｒ１と第２反射面Ｒ２はそれぞれ直角プリズムの斜面に形成されているが、後述するように、単なる平面鏡、またはプリズム等、一体となった光学素子の一組の平行な二面に形成されていても良い。

なお、第１反射面Ｒ１および第２反射面Ｒ２は、本実施例のように第２レンズ群Ｌ２と後レンズ群ＬＲとの間に挿入して配置されることが最適である。この理由は、第２レンズ群Ｌ２よりも物体側に反射面を配置した場合、第１レンズ群Ｌ１や第１反射面Ｒ１の径が大きくなり、結像光学系１００が大型化するためである。また、後レンズ群ＬＲよりも像側に反射面を配置するには、適正なバックフォーカスを確保する必要があり、そのために後レンズ群ＬＲの屈折力を緩めると後レンズ群ＬＲのレンズの径が大きくなり、光学系１０１と１０２が干渉してしまう。

本実施例の光学系１０１は、第１反射面Ｒ１および第２反射面Ｒ２による光路の折り曲げにより、以下の条件式を満足するように構成されている。この点は、後述の各実施例の光学系についても同様である。

０．０５＜Ｄｏｕｔ／Ｄｉｎ＜０．５０ …（１）
ここで、Ｄｉｎは二つの光学系１０１、１０２において最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔、Ｄｏｕｔは二つの光学系１０１、１０２において最も像側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔である。間隔Ｄｉｎは基線長と呼ばれ、立体映像の立体感に関係する。

条件式（１）は、二つの光学系１０１、１０２の物体側のレンズ面同士の間隔Ｄｉｎと像側のレンズ面同士の間隔Ｄｏｕｔとの比を規定するものである。条件式（１）を満足することで、立体視に十分な基線長を確保しつつ装置全体を小型に構成することが可能となる。条件式（１）の下限値を下回ると、二つの光学系１０１、１０２で第２反射面Ｒ２よりも像側のレンズ同士が物理的に干渉してしまう。または、基線長が大きくなりすぎ、視差が過大となる。この場合、ヒトの鑑賞に適さない立体映像となる。一方、条件式（１）の上限値を超えると、基線長が小さくなりすぎ、視差が少ない。この場合、ヒトが鑑賞したときに立体感を得ることが難しくなるため、立体映像の撮影という目的に適さない。以上の構成により、本実施例によれば、小型で基線長が大きく、高画質な変倍の結像光学系（レンズ装置）を提供することができる。

好ましくは、条件式（１）の数値範囲は、ヒトの視覚にとってより自然な立体感をもつ立体撮影のため、以下の条件式（１ａ）のように設定される。より好ましくは、条件式（１）の数値範囲は、以下の条件式（１ｂ）のように設定される。

０．０７＜Ｄｏｕｔ／Ｄｉｎ＜０．４７ …（１ａ）
０．１３＜Ｄｏｕｔ／Ｄｉｎ＜０．４２ …（１ｂ）
次に、本実施例の結像光学系１００における好ましい構成について述べる。以下に述べる好ましい構成は、二つの光学系１０１、１０２のうち少なくとも一方が満たしていれば良い。より好ましくは、二つの光学系１０１、１０２を同一の構成とするなどして、二つの光学系１０１、１０２の両方で以下に述べる好ましい構成を満足していれば良い。

本実施例において、第２レンズ群Ｌ２と第１反射面Ｒ１との間には、開口絞りＳＰが配置されている。開口絞りＳＰを第２レンズ群Ｌ２よりも物体側に配置すると、後レンズ群ＬＲで軸外光束の光線高が大きくなり、ここでのレンズの径が大きくなるため、二つの光学系１０１、１０２の物理的干渉を避けることが難しくなる。また、開口絞りＳＰを第２反射面Ｒ２よりも像側に配置すると、後レンズ群ＬＲのレンズの径自体は小さくすることができるが、二つの光学系１０１、１０２のそれぞれの絞りユニット同士の物理的干渉を避けるのが難しい。また、前述したように、第１反射面Ｒ１と第２反射面Ｒ２との間に開口絞りＳＰを配置すると、反射面の相対位置ずれが生じ画質低下要因となる。このため、開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と第１反射面Ｒ１との間に配置されることが好ましい。

第１レンズ群Ｌ１は、物体側に向かって凸面を有する負のメニスカスレンズを１枚、正レンズを２枚有することが好ましい。第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力を２枚以上の正レンズで分担することにより、歪曲収差や非点収差の発生を抑えることができる。また、負レンズを１枚以上有することで、色収差を良好に補正することができる。第２レンズ群Ｌ２は、負レンズを２枚、正レンズを１枚有することが好ましく、負レンズを３枚有することがより好ましい。負の屈折力を２枚以上の負レンズで分担することにより、歪曲収差や非点収差の発生を抑えることができる。また、正レンズを有することで、色収差の発生を抑えることができる。

後レンズ群ＬＲは、変倍に際して移動しないことが好ましい。第２反射面Ｒ２よりも像側では、並列に配置された二つの光学系１０１と１０２の物理的干渉を避けることが課題となっている。後レンズ群ＬＲが可動である場合、光学系１０１を収めた鏡筒の中に、さらに後レンズ群ＬＲを移動させるための鏡筒を設けることとなる。このように鏡筒を多重に構成すると、二つの光学系１０１、１０２の干渉を避けることがより一層難しくなる。このため、変倍に際して後レンズ群ＬＲは移動しないことが好ましい。

本実施例の光学系１０１は、以下の条件式を満足することが好ましい。この点は、後述の各実施例の光学系についても同様である。

－１．６０＜ｆ１２ｗ／ｆｗ＜－０．５０ …（２）
０．２５＜ＤＲＲ／Ｄｉｎ＜０．４９ …（３）
０．５０＜ｆ１／ｆｗ＜５．００ …（４）
－２．００＜ｆ２／ｆｗ＜－０．１０ …（５）
０．５０＜ｆＲ／ｆｗ＜５．００ …（６）
１．００＜Ｄｏｕｔ／Φｏｕｔ＜３．００ …（７）
ここで、ｆ１２ｗは、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との広角端でのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における合成焦点距離である。以下、特に言及しない限り、焦点距離は全てｄ線を基準としたものとする。ｆｗは、光学系１０１の広角端での全系の焦点距離である。ＤＲＲは、第１反射面Ｒ１と第２反射面Ｒ２との間の光軸に沿った距離である。ｆ１は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離である。ｆ２は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離である。ｆＲは、後レンズ群ＬＲの焦点距離である。Φｏｕｔは、光学系１０１の最も像側のレンズの有効径である。なお有効径Φｏｕｔは、当該レンズにおいて結像に寄与する有効光線が通過する径である。

条件式（２）は、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の関係に関して好ましい範囲を規定するものである。条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が小さくなりすぎ、前玉径が大きくなってしまう。一方、条件式（２）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなりすぎ、倍率色収差や非点収差が大きくなってしまう。条件式（２）の数値範囲は、上記の小型化と収差補正をバランスよく両立させるため、以下の条件式（２ａ）の範囲とすることが好ましく、条件式（２ｂ）の範囲とすることがより好ましい。

－１．５５＜ｆ１２ｗ／ｆｗ＜－０．６０ …（２ａ）
－１．５１＜ｆ１２ｗ／ｆｗ＜－０．７７ …（２ｂ）
条件式（３）は、第１反射面Ｒ１と第２反射面Ｒ２との間の距離と、最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔Ｄｉｎの関係に関して好ましい範囲を規定するものである。条件式（３）の下限値を下回ると、基線長が不足して十分な立体感を得ることができない。一方、条件式（３）の上限値を上回ると、二つの反射面の間隔ＤＲＲが大きくなりすぎ、それに従って後レンズ群ＬＲにおいて軸外光束がよりレンズの外側を通るようになる。このため、後レンズ群ＬＲのレンズの径が大きくなって二つの光学系１０１、１０２を並列に配置することが困難になってしまう。

好ましくは、条件式（３）の数値範囲は、上記の小型化と立体感をよりバランスよく達成するため、以下の条件式（３ａ）のように設定される。より好ましくは、条件式（３）の数値範囲は、条件式（３ｂ）のように設定される。

０．２６＜ＤＲＲ／Ｄｉｎ＜０．４８ …（３ａ）
０．２８＜ＤＲＲ／Ｄｉｎ＜０．４７ …（３ｂ）
条件式（４）は、第１レンズＬ１の焦点距離に関して好ましい範囲を規定するものである。条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなりすぎ、倍率色収差や非点収差が大きくなってしまう。一方、条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱くなりすぎ、光学全長が長くなって光学系の小型化が困難になる。好ましくは、条件式（４）の数値範囲は、上記の収差補正と小型化をバランスよく両立するため、以下の条件式（４ａ）のように設定される。より好ましくは、条件式（４）の数値範囲は、以下の条件式（４ｂ）のように設定される。

０．８０＜ｆ１／ｆｗ＜４．５０ …（４ａ）
１．２２＜ｆ１／ｆｗ＜３．５７ …（４ｂ）
条件式（５）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離に関して好ましい範囲を規定するものである。条件式（５）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなりすぎ、倍率色収差や非点収差が大きくなってしまう。一方、条件式（５）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が弱くなりすぎ、光学全長が長くなって光学系の小型化が困難になる。好ましくは、条件式（５）の数値範囲は、上記の収差補正と小型化をよりバランスよく両立するため、以下の条件式（５ａ）のように設定される。より好ましくは、条件式（５）の数値範囲は、以下の条件式（５ｂ）のように設定される。

－１．５０＜ｆ２／ｆｗ＜－０．２０ …（５ａ）
－０．９５＜ｆ２／ｆｗ＜－０．３９ …（５ｂ）
条件式（６）は、後レンズ群ＬＲの焦点距離に関して好ましい範囲を規定するものである。条件式（６）の下限値を下回ると、後レンズ群ＬＲの屈折力が強くなりすぎ、倍率色収差や非点収差が大きくなってしまう。また、適正なバックフォーカスを確保することができない。一方、条件式（６）の上限値を上回ると、後レンズ群ＬＲの屈折力が弱くなりすぎ、光学全長が長くなって光学系の小型化が困難になる。好ましくは、条件式（６）の数値範囲は、上記の収差補正と小型化をよりバランスよく両立するため、以下の条件式（６ａ）のように設定される。より好ましくは、条件式（６）の数値範囲は、以下の条件式（６ｂ）のように設定される。

０．７５＜ｆＲ／ｆｗ＜３．５０ …（６ａ）
１．０３＜ｆＲ／ｆｗ＜２．２３ …（６ｂ）
条件式（７）は、最も像側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔Ｄｏｕｔと最も像側のレンズの径の関係に関して好ましい範囲を規定するものである。条件式（７）の下限値を下回ると、光学系１０１、１０２の後レンズ群のレンズ同士が物理的に干渉してしまう。一方、条件式（７）の上限値を上回ると、後レンズ群ＬＲのレンズの径が小さくなりすぎて、光量が低下し高画質が得られない。好ましくは、条件式（７）の数値範囲は、上記の物理的干渉と光量最大化のバランスから、以下の条件式（７ａ）のように設定される。より好ましくは、条件式（７）の数値範囲は、以下の条件式（７ｂ）のように設定される。

１．０５＜Ｄｏｕｔ／Φｏｕｔ＜２．４０ …（７ａ）
１．１０＜Ｄｏｕｔ／Φｏｕｔ＜１．６３ …（７ｂ）
図５（Ａ）、（Ｂ）は本実施例における光学系１０１の無限遠合焦時の収差図であり、図５（Ａ）は広角端、図５（Ｂ）は望遠端での収差図を示す。各収差図において、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（°）である。球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、２点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）の球面収差を表している。非点収差図において、実線Ｓはｄ線におけるサジタル像面、破線Ｍはｄ線におけるメリディオナル像面の非点収差を表している。歪曲収差図において、ｄ線の歪曲を示している。色収差図において、ｇ線の倍率色収差を示している。これらは、以降の各収差図においても同様である。

次に、図６乃至図１２を参照して、実施例２～４における光学系１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃについて述べる。図６は、実施例２における光学系１０１ａの断面図である。本実施例では、実施例１と同様に、第１反射面Ｒ１と第２反射面Ｒ２を共にプリズムで構成している。ただし本実施例では、実施例１と異なり、第１反射面Ｒ１および第２反射面Ｒ２が一つのプリズム上に形成されている。すなわち、本実施例の第１反射面Ｒ１と第２反射面Ｒ２は、一体に成型された光学部材（一体プリズム）における反射面である。このような構成により、二つの反射面の部材が分割されている場合と比較して第１反射面Ｒ１と第２反射面Ｒ２との平行度を高めることが容易となり、製造誤差を低減して画質を向上させることができる。一体プリズムは、二つの直角プリズムを接合した、平行四辺形を図６に示される断面図の紙面垂直方向に押し出したような平行六面体形状をしていてもよく、または、そこから光路折り曲げに不要な部分を切り取って小型化した多面体形状であってもよい。

また本実施例では、第１反射面Ｒ１および第２反射面Ｒ２において、軸上主光線の入射角αが３５°である点で、入射角αが４５°である実施例１と異なる。ここで入射角αは、図４に示されるように、反射面に対して垂直な線と入射する光線との為す角度である。好ましくは、各実施例において、入射角α（°）は２０＜α＜５０の範囲に設定される。より好ましくは、入射角αは、２０＜α＜４６に設定される。反射面で光線をより鋭角に反射することで、製造誤差によって反射面に曲率が付いた場合の、メリディオナル断面とサジタル断面の見かけの曲率差を小さくして非点隔差を低減することができ、高画質化に効果的な構成となっている。

また本実施例では、第２レンズ群Ｌ２と第１反射面Ｒ１との間に正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３が配置されている。したがって、光学系１０１ａは、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力を有する後レンズ群ＬＲを有する。レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３で変倍のみを行うアフォーカル光学系とすることで、軸上光束を平行光として第１反射面Ｒ１以降に導くことができ、光路折り曲げ後の有効径を小さくすることが容易となる。このため、二つの光学系１０１、１０２の干渉を避けることが容易となり、好ましい。また、この場合、変倍に際して第１反射面Ｒ１よりも物体側で収差の変動が少ないため、後レンズ群ＬＲによる収差補正が容易となり、好ましい。

後レンズ群ＬＲは、後Ａレンズ群ＬＲＡ、後Ｂレンズ群ＬＲＢ、後Ｃレンズ群ＬＲＣを有する。後Ｂレンズ群ＬＲＢは、手振れ補正のために光軸に対して垂直な方向に移動可能に構成してもよい。後Ａレンズ群ＬＲＡは、後Ｂレンズ群ＬＲＢよりも物体側のレンズ群である。後Ｃレンズ群ＬＲＣは、後Ｂレンズ群ＬＲＢよりも像側のレンズ群である。

図７は、光学系１０１ａにおけるレンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に関する光路図である。図７の光路図は、軸上画角と、最軸外画角について示している。なお、ここでアフォーカルは、軸上光束のマージナル光線が光軸に対して完全に平行である場合のみならず、±１０°程度の角度を有していてもよい。

本実施例において、第３レンズ群Ｌ３は変倍に際して移動するが、後レンズ群ＬＲで像面位置の補償を行って第３レンズ群Ｌ３を変倍に際して移動しない構成としてもよい。または、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に負の屈折力を有する第２Ｎレンズ群Ｌ２Ｎを配置し、これを変倍に際して像面位置を補償する群としてもよい。第３レンズ群Ｌ３は、色収差を良好に補正するために正レンズと負レンズを１枚ずつ有することが好ましい。

本実施例は、正の第１レンズ群Ｌ１、負の第２レンズ群Ｌ２、正の第３レンズ群Ｌ３、第１反射面Ｒ１、第２反射面Ｒ２、正の後レンズ群ＬＲからなる４群構成である。このような構成により、群の数を最低限に抑え、結像光学系１００を小型化しながら高画質な変倍光学系を構成することができる。

また本実施例において、変倍に際して第１レンズ群Ｌ１が移動しない。これにより、変倍時の第１レンズ群Ｌ１の光軸ずれを除去し、高画質化に好ましい構成となっている。

好ましくは、光学系１０１ａは、以下の条件式（８）～（１１）の少なくとも一つを満足する。この点は、後述の実施例３、４の光学系１０１ｂ、１０１ｃについても同様である。

１．００＜｜ｆＲＡ／ｆＲＢ｜＜２．００ …（８）
０．２０＜ｆ３／ｆｔ＜１．００ …（９）
０．２０＜ｆ３／ｍｉｎ（Ｄ３Ｒ）＜１．４０ …（１０）
０．２０＜ｍｉｎ（Ｄ３Ｒ）／Ｍａｘ（Ｄｔｏｔａｌ）＜０．８０ …（１１）
０．６０＜ｆ３／ｆｗ＜３．００ …（１２）
ここでｆＲＡ、ｆＲＢは、それぞれ、後レンズ群ＬＲに防振機能（手振れ補正機能）を持たせた場合における後Ａレンズ群ＬＲＡ、後Ｂレンズ群ＬＲＢの焦点距離である。ｆ３は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離である。ｆｔは、光学系１０１の望遠端での全系の焦点距離である。Ｄ３Ｒは、第３レンズ群Ｌ３と後レンズ群ＬＲとの間の光軸に沿った距離である。すなわち距離Ｄ３Ｒは、第３レンズ群Ｌ３のうち最も像側の光学面と第１反射面Ｒ１との間の光軸に沿った距離Ｄ１と、距離ＤＲＲと、第２反射面Ｒ２と後レンズ群ＬＲのうち最も物体側の光学面との間の光軸に沿った距離Ｄ２との和（Ｄ１＋ＤＲＲ＋Ｄ２）である。ｍｉｎ（Ｄ３Ｒ）は変倍に際しての距離Ｄ３Ｒの最小値である。Ｄｔｏｔａｌは、光学系１０１における最も物体側の光学面から最も像側の光学面との間の光軸に沿った距離であり、Ｍａｘ（Ｄｔｏｔａｌ）は変倍に際しての距離Ｄｔｏｔａｌの最大値である。なお、本実施例における光学面とは、使用状態において光線が通過する境界面およびその境界面と同一の曲率半径で延長されている面を意味する。特に、反射面も光学面と定義する。なお各実施例において、距離は実際の長さを意味する。

条件式（８）は、後レンズ群ＬＲで防振（手振れ補正）を行う場合、後レンズ群ＬＲ内の可動群と非可動群の屈折力の関係に関して好ましい範囲を規定する。本実施例は、後レンズ群ＬＲのうち後Ｂレンズ群ＬＲＢは光軸に対して垂直な方向に成分を有する移動量をもって像の安定化のために移動可能である。これにより、防振を行うことができ、高画質化に好ましい構成となっている。なお、防振のためには、後Ａレンズ群ＬＲＡまたは後Ｃレンズ群ＬＲＣの少なくとも一方が設けられていればよい。しかし、防振のために必要な後Ｂレンズ群ＬＲＢの移動量が大きくなりすぎないため、後Ｂレンズ群ＬＲＢの防振敏感度をある程度高めつつ、収差を良好に補正するには後Ａレンズ群ＬＲＡと後Ｃレンズ群ＬＲＣの両方を有することが好ましい。なお、防振敏感度とは、防振レンズ群の光軸と垂直方向の移動量Δ１に対する像面上の結像点の移動量Δ２の比｜Δ２／Δ１｜をいう。

条件式（８）の上限値を上回ると、負の屈折力が強くなり防振性能が高まるが、後レンズ群ＬＲのレンズの径が大きくなり、光学系１０１と１０２の物理的干渉を避けることが困難である。一方、条件式（８）の下限値を下回ると、負の屈折力が弱くなりすぎ、十分な防振性能を得ることができない。好ましくは、条件式（８）の数値範囲は、上記の物理的干渉を避けつつ防振性能を最大化するため、以下の条件式（８ａ）のように設定される。より好ましくは、条件式（８）は、条件式（８ｂ）のように設定される。

１．１０＜｜ｆＲＡ／ｆＲＢ｜＜１．９０ …（８ａ）
１．２９＜｜ｆＲＡ／ｆＲＢ｜＜１．７０ …（８ｂ）
条件式（９）は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離に関して好ましい範囲を規定するものである。条件式（９）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｌ３で軸外光束に角度が付きすぎ、後レンズ群ＬＲのレンズの径が大きくなってしまう。一方、条件式（９）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｌ３の屈折力が弱くなりすぎ、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が大きくなって前玉径が大きくなってしまう。また、光学全長が大きくなるため、小型化に適さない。好ましくは、条件式（９）の数値範囲は、光学系全体の小型化のため、以下の条件式（９ａ）のように設定される。より好ましくは、条件式（９）の数値範囲は、以下の条件式（９ｂ）のように設定される。

０．３０＜ｆ３／ｆｔ＜０．８０ …（９ａ）
０．４５＜ｆ３／ｆｔ＜０．６０ …（９ｂ）
条件式（１０）は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離と、反射部材を挿入するための第３レンズ群Ｌ３と後レンズ群ＬＲの間隔に関して好ましい範囲を規定するものである。条件式（１０）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｌ３の屈折力が強くなりすぎ、コマ収差や非点収差の補正が難しくなる。条件式（１０）の上限値を上回るとまた、光学全長が大きくなるため、小型化に適さない。好ましくは、条件式（１０）の数値範囲は、上記の収差補正と光学系の小型化をバランスよく両立するため、以下の条件式（１０ａ）のように設定される。より好ましくは、条件式（１０）の数値範囲は、以下の条件式（１０ｂ）のように設定される。

０．３０＜ｆ３／ｍｉｎ（Ｄ３Ｒ）＜１．３５ …（１０ａ）
０．５４＜ｆ３／ｍｉｎ（Ｄ３Ｒ）＜１．３０ …（１０ｂ）
条件式（１１）は、第３レンズ群Ｌ３と後レンズ群ＬＲとの間の距離Ｄ３Ｒと、光学系１０１における最も物体側の光学面から最も像側の光学面までの光軸に沿った距離Ｄｔｏｔａｌに関して、全変倍域で満足すべき好ましい範囲を規定するものである。条件式（１１）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｌ３と後レンズ群ＬＲとの間隔が狭くなりすぎ、自然な立体視に必要な基線長を得ることができない。一方、条件式（１１）の上限値を上回ると、光学系１０１の全長に対して光路折り曲げ部が長大化しすぎ、小型な光学系を実現することが難しい。好ましくは、条件式（１１）の数値範囲は、上記の立体感と光学系の小型化をバランスよく両立するため、以下の条件式（１１ａ）のように設定される。より好ましくは、条件式（１１）の数値範囲は、以下の条件式（１１ｂ）のように設定される。

０．２５＜ｍｉｎ（Ｄ３Ｒ）／Ｍａｘ（Ｄｔｏｔａｌ）＜０．７０ …（１１ａ）
０．３１＜ｍｉｎ（Ｄ３Ｒ）／Ｍａｘ（Ｄｔｏｔａｌ）＜０．５７ …（１１ｂ）
条件式（１２）は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離に関して好ましい範囲を規定するものである。条件式（１２）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｌ３で軸外光束に角度が付きすぎ、後レンズ群ＬＲのレンズの径が大きくなってしまう。一方、条件式（１２）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｌ３の屈折力が弱くなりすぎ、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が大きくなって前玉径が大きくなってしまう。また、光学全長が大きくなるため、小型化に適さない。好ましくは、条件式（１２）の数値範囲は、光学系全体の小型化のため、以下の条件式（１２ａ）のように設定される。より好ましくは、条件式（１２）の数値範囲は、以下の条件式（１２ｂ）のように設定される。

０．８０＜ｆ３／ｆｗ＜２．５０ …（１２ａ）
１．２５＜ｆ３／ｆｗ＜１．６７ …（１２ｂ）
図８（Ａ）、（Ｂ）は本実施例における光学系１０１ａの無限遠合焦時の収差図であり、図８（Ａ）は広角端、図８（Ｂ）は望遠端での収差図を示す。

次に、図９および図１０を参照して、実施例３における光学系１０１ｂについて説明する。図９は、本実施例における光学系１０１ｂの断面図である。本実施例は、条件式（１）のＤｏｕｔ／Ｄｉｎの値が０．１４と小さい点が、前述の各実施例と異なり、より立体感の強調された立体画像を取得することができる。なお、第１反射面Ｒ１と第２反射面Ｒ２との間隔を大きくする際には、反射面を平面鏡ではなくプリズムで構成したほうが、収差補正が容易となり、好ましい。図１０（Ａ）、（Ｂ）は本実施例の光学系１０１ｂの無限遠合焦時の収差図であり、図１０（Ａ）は広角端、図１０（Ｂ）は望遠端での収差図を示す。

次に、図１１および図１２を参照して、実施例４における光学系１０１ｃについて説明する。図１１は、本実施例における光学系１０１ｃの断面図である。本実施例は、反射面が平面鏡で構成されている点で、前述の各実施例と異なる。

図１２（Ａ）、（Ｂ）は本実施例における光学系１０１ｃの無限遠合焦時の収差図であり、図１２（Ａ）は広角端、図１２（Ｂ）は望遠端での収差図を示す。

以下、実施例１～４にそれぞれ対応する数値実施例１～４を示す。各数値実施例において、面番号は物体側から数えた際の光学面の順序である。ｒは物体側から数えて第ｉ番目（ｉは自然数）の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔である。ｎｄ、νｄは、レンズのｄ線に対する屈折率、アッベ数である。なお、ある材料のアッベ数νｄは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率をＮｄ、ＮＦ、ＮＣとするとき、
νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
で表される。

なお、各数値実施例において、ｄ、焦点距離ｆ（ｍｍ）、ＦナンバーＦｎｏ、半画角（度）は全て各実施例の光学系が無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。ＢＦ（バックフォーカス）は、レンズ最終面（最も像側のレンズ面）から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。レンズ全長は、光学系の最前面（最も物体側のレンズ面）から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスＢＦを加えた長さである。レンズ群は、複数のレンズから構成される場合に限らず、１枚のレンズから構成される場合も含むものとする。

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 61.533 1.00 1.85478 24.8 36.92
2 41.300 0.30 36.00
3 43.262 2.96 1.69680 55.5 36.00
4 91.486 0.10 35.74
5 66.448 3.23 1.59522 67.7 35.52
6 -18590.409 (可変) 35.21
7 17.356 1.00 1.80400 46.5 16.73
8 14.610 2.32 15.61
9 708.342 1.00 1.80400 46.5 15.53
10 13.667 1.96 1.80810 22.8 14.24
11 33.241 3.45 13.93
12 -20.964 0.84 1.88300 40.8 13.20
13 -32.689 0.00 13.31
14 67.508 1.13 1.90525 35.0 13.10
15 108.263 (可変) 12.90
16(絞り) ∞ 1.32 7.65
17 ∞ 10.00 1.51633 64.1 20.00
18 ∞ 10.00 1.51633 64.1 28.00
19 ∞ 1.00 20.00
20 ∞ 10.00 1.51633 64.1 20.00
21 ∞ 10.00 1.51633 64.1 28.00
22 ∞ (可変) 20.00
23 32.482 2.44 1.53775 74.7 14.62
24 -33.960 0.10 14.71
25 16.125 3.15 1.43875 94.9 14.52
26 -40.802 1.03 1.85478 24.8 14.25
27 97.774 5.37 13.90
28 26.279 2.95 1.72047 34.7 12.61
29 -14.430 0.82 1.69680 55.5 12.34
30 11.440 2.59 11.06
31 -14.957 0.78 1.88300 40.8 11.07
32 -19.637 1.40 11.51
33 53.143 0.78 1.91650 31.6 12.32
34 17.979 2.05 1.68893 31.1 12.38
35 -79.431 (可変) 12.49
像面 ∞

各種データ
ズーム比 2.78
広角 中間 望遠
焦点距離 28.80 41.71 79.99
Ｆナンバー 5.60 5.60 5.59
半画角 16.90 11.85 6.24
像高 8.75 8.75 8.75
レンズ全長 140.00 153.36 158.68
BF 33.27 33.27 33.27

d 6 1.00 19.07 38.36
d15 19.68 14.97 1.00
d22 1.00 1.00 1.00
d35 33.27 33.27 33.27

入射瞳位置 29.98 67.68 116.41
射出瞳位置 -69.27 -69.27 -69.27
前側主点位置 50.69 92.42 134.00
後側主点位置 4.47 -8.45 -46.73

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
L1 1 93.38 7.59 0.66 -4.07
L2 7 -24.77 11.69 5.17 -3.90
LM 16 ∞ 0.32 14.35 -14.35
LR 23 32.82 23.46 -10.57 -23.42

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -150.36
2 3 114.89
3 5 111.25
4 7 -137.15
5 9 -17.34
6 10 27.49
7 12 -68.49
8 14 195.53
9 17 0.00
10 18 0.00
11 20 0.00
12 21 0.00
13 23 31.17
14 25 26.79
15 26 -33.56
16 28 13.33
17 29 -9.04
18 31 -77.08
19 33 -29.97
20 34 21.46

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 55.290 1.00 1.80810 22.8 32.98
2 36.349 0.37 32.10
3 38.952 5.05 1.59522 67.7 32.10
4 -161.885 0.10 31.86
5 25.530 4.57 1.43875 94.7 28.60
6 159.630 (可変) 27.94
7 164.950 1.00 1.85026 32.3 15.72
8 13.433 3.11 13.77
9 -21.804 1.00 1.51633 64.1 13.73
10 17.581 2.41 1.80810 22.8 13.75
11 -75.114 0.85 13.65
12 -22.345 0.84 1.72916 54.7 13.62
13 -70.712 (可変) 13.70
14 54.947 2.74 1.73400 51.5 12.90
15 -13.889 1.01 1.89190 37.1 12.79
16 -35.761 (可変) 12.73
17(絞り) ∞ 1.32 12.07
18 ∞ 12.00 1.51633 64.1 23.00
19 ∞ 20.00 1.51633 64.1 25.00
20 ∞ 12.00 1.51633 64.1 25.00
21 ∞ (可変) 23.00
22 26.982 2.42 1.53775 74.7 14.03
23 -35.836 0.10 14.06
24 27.834 2.65 1.43875 94.7 13.80
25 -23.912 1.03 1.85478 24.8 13.58
26 3121.471 (可変) 13.45
27 41.313 2.59 1.74000 28.3 13.33
28 -17.992 0.82 1.70154 41.2 13.16
29 14.792 2.34 12.36
30 -22.095 0.78 1.69680 55.5 12.39
31 -83.146 (可変) 12.93
32 40.512 0.78 1.91650 31.6 14.27
33 26.938 2.04 1.79360 37.1 14.38
34 -71.942 (可変) 14.49
像面 ∞

各種データ
ズーム比 2.78
広角 中間 望遠
焦点距離 28.80 41.08 80.00
Ｆナンバー 3.98 3.98 4.00
半画角 16.90 12.02 6.24
像高 8.75 8.75 8.75
レンズ全長 135.00 135.00 134.99
BF 27.91 28.23 28.90

d 6 0.93 6.56 13.43
d13 14.46 10.45 1.00
d16 3.45 1.81 4.37
d21 0.30 0.30 0.50
d26 0.97 1.32 0.47
d31 2.06 1.39 1.39
d34 27.91 28.23 28.90

入射瞳位置 28.49 45.47 81.51
射出瞳位置 -84.09 -76.87 -77.86
前側主点位置 49.89 70.50 101.56
後側主点位置 -0.89 -12.85 -51.10

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
L1 1 39.12 11.09 2.72 -4.69
L2 7 -12.32 9.20 1.59 -5.06
L3 14 37.57 3.75 1.32 -0.84
LM 17 ∞ 5.32 15.17 -15.17
LRA 22 29.20 6.21 -0.31 -4.25
LRB 27 -20.32 6.53 3.86 -1.03
LRC 32 34.72 2.83 0.53 -1.04

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -134.48
2 3 53.25
3 5 68.55
4 7 -17.25
5 9 -18.69
6 10 17.84
7 12 -45.13
8 14 15.36
9 15 -26.03
10 18 0.00
11 19 0.00
12 20 0.00
13 22 29.02
14 24 29.78
15 25 -27.76
16 27 17.26
17 28 -11.45
18 30 -43.41
19 32 -90.21
20 33 24.92

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 ∞ 1.00 34.20
2 50.774 1.00 1.80810 22.8 33.36
3 35.103 3.13 32.44
4 50.401 4.04 1.59522 67.7 32.52
5 -238.185 0.10 32.34
6 28.709 5.40 1.43875 94.7 30.13
7 -335.318 (可変) 29.59
8 891.959 1.00 1.85026 32.3 16.60
9 15.061 3.45 14.78
10 -19.903 1.00 1.51633 64.1 14.75
11 20.707 2.50 1.80810 22.8 15.19
12 -80.461 0.78 15.17
13 -28.235 0.84 1.72916 54.7 15.15
14 -46.634 (可変) 15.29
15 71.305 2.88 1.73400 51.5 14.39
16 -15.739 1.00 1.89190 37.1 14.30
17 -39.124 (可変) 14.27
18(絞り) ∞ 1.32 13.45
19 ∞ 7.00 1.51633 64.1 13.27
20 ∞ -55.00 18.76
21 ∞ 7.00 19.10
22 ∞ (可変) 16.49
23 27.814 3.10 1.53775 74.7 17.08
24 -38.441 0.10 17.07
25 29.313 3.26 1.43875 94.7 16.44
26 -25.951 1.03 1.85478 24.8 16.14
27 1712.494 (可変) 15.84
28 40.391 2.97 1.74000 28.3 15.36
29 -20.626 0.82 1.70154 41.2 15.12
30 14.724 3.01 13.83
31 -21.090 0.78 1.69680 55.5 13.85
32 -86.303 (可変) 14.48
33 39.734 0.78 1.91650 31.6 16.61
34 40.004 1.95 1.79360 37.1 16.65
35 -92.532 1.00 16.72
36 ∞ (可変) 16.76
像面 ∞

各種データ
ズーム比 2.78
広角 中間 望遠
焦点距離 28.80 35.08 80.00
Ｆナンバー 3.99 3.95 4.00
半画角 16.90 14.01 6.24
像高 8.75 8.75 8.75
レンズ全長 165.90 165.91 165.89
BF 24.33 25.30 26.09

d 7 0.13 3.68 14.21
d14 18.18 14.44 1.10
d17 1.52 1.72 4.45
d22 0.46 0.30 0.30
d27 1.33 1.82 1.11
d32 2.70 1.39 1.39
d36 24.33 25.30 26.09

入射瞳位置 29.32 37.47 77.59
射出瞳位置 -248.12 -183.77 -180.41
前側主点位置 55.08 66.67 126.59
後側主点位置 -4.47 -9.78 -53.91

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
L1 1 41.63 14.67 7.45 -3.60
L2 8 -14.55 9.57 1.00 -6.26
L3 15 43.79 3.88 1.47 -0.76
LM 18 ∞ -39.68 23.41 -23.41
LRA 23 30.25 7.50 -0.32 -5.07
LRB 28 -19.53 7.58 4.57 -1.24
LRC 33 35.30 3.74 0.41 -2.10

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -144.87
2 4 70.25
3 6 60.55
4 8 -18.03
5 10 -19.49
6 11 20.61
7 13 -100.07
8 15 17.82
9 16 -30.13
10 19 0.00
11 20 0.00
12 21 0.00
13 23 30.51
14 25 31.95
15 26 -29.90
16 28 18.84
17 29 -12.13
18 31 -40.25
19 33 2689.60
20 34 35.42

［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 ∞ 0.10 34.00
2 50.402 1.92 1.80810 22.8 33.35
3 35.017 4.14 32.08
4 61.018 3.60 1.59522 67.7 32.15
5 -198.013 0.10 32.00
6 27.196 5.68 1.43875 94.7 29.92
7 -272.077 (可変) 29.40
8 -355.440 1.00 1.85026 32.3 16.42
9 15.895 3.19 14.72
10 -22.643 1.00 1.51633 64.1 14.69
11 20.214 2.59 1.80810 22.8 15.01
12 -80.071 0.76 14.97
13 -29.267 0.84 1.72916 54.7 14.93
14 -57.323 (可変) 15.03
15 60.994 3.23 1.73400 51.5 13.88
16 -15.526 0.97 1.89190 37.1 13.72
17 -41.517 (可変) 13.64
18(絞り) ∞ 11.32 13.36
19 ∞ 15.00 12.96
20 ∞ (可変) 12.42
21 27.859 2.49 1.53775 74.7 13.96
22 -38.892 0.10 13.98
23 25.863 2.81 1.43875 94.7 13.70
24 -27.911 1.03 1.85478 24.8 13.41
25 771.990 (可変) 13.21
26 38.655 2.80 1.74000 28.3 12.90
27 -19.882 0.82 1.70154 41.2 12.60
28 13.777 3.68 11.76
29 -20.635 0.78 1.69680 55.5 12.06
30 -69.361 (可変) 12.57
31 40.925 0.78 1.91650 31.6 13.71
32 38.915 1.54 1.79360 37.1 13.78
33 -134.889 (可変) 13.87
像面 ∞

各種データ
ズーム比 2.78
広角 中間 望遠
焦点距離 28.80 41.37 80.00
Ｆナンバー 3.97 3.94 4.00
半画角 16.90 11.94 6.24
像高 8.75 8.75 8.75
レンズ全長 129.86 129.86 129.85
BF 26.18 25.45 27.41

d 7 0.20 6.54 14.11
d14 18.94 12.70 1.27
d17 2.12 2.02 5.87
d20 7.59 7.34 6.24
d25 1.09 2.14 1.28
d30 1.47 1.39 1.39
d33 26.18 25.45 27.41

入射瞳位置 30.50 46.85 80.47
射出瞳位置 -66.14 -64.92 -61.63
前側主点位置 50.31 69.29 88.59
後側主点位置 -2.62 -15.92 -52.59

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
L1 1 41.89 15.55 8.06 -3.59
L2 8 -14.75 9.37 0.96 -6.02
L3 15 43.35 4.20 1.40 -1.02
LM 18 ∞ 26.32 13.16 -13.16
LRA 21 28.43 6.42 -0.18 -4.27
LRB 26 -18.97 8.08 4.62 -1.72
LRC 31 40.00 2.33 0.25 -1.03

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -150.36
2 4 78.77
3 6 56.68
4 8 -17.87
5 10 -20.52
6 11 20.21
7 13 -83.05
8 15 17.17
9 16 -28.30
10 21 30.58
11 23 31.09
12 24 -31.49
13 26 18.11
14 27 -11.48
15 29 -42.43
16 31 -1062.67
17 32 38.21

表１に、条件式（１）～（１２）に関して、下限と上限、および各実施例における数値を示す。ただし、実施例１は第３レンズ群Ｌ３および後Ａレンズ群ＬＲＡと後Ｂレンズ群ＬＲＢとを有しないため、条件式（８）～（１２）に関してハイフン（－）を示している。

次に、図１３を参照して、各実施例の光学系１０１（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ）を撮像光学系２２０として用いた撮像装置（デジタルスチルカメラ）２００について説明する。図１３は、各実施例の光学系を備えた撮像装置２００の概略図である。撮像装置２００は、撮像素子２６０を有するカメラ本体２５０と、実施例１～４のいずれかの光学系に相当する撮像光学系２２０を備えたレンズ装置２１０とを有する。レンズ装置２１０とカメラ本体２５０は一体的に構成されていても良いし、着脱可能に構成されていても良い。なお、図１３には一つの光学系しか図示していないのは、奥行方向に二つの光学系が並んで配置されているためである。撮像装置２００は、変倍の望遠レンズとしてのレンズ装置２１０を有するため、小型でありながら大きな基線長かつ立体撮影が可能である。なお、各実施例の光学系は、図１３に示されるデジタルスチルカメラに限らず、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の種々の撮像装置に適用可能である。

各実施例によれば、小型で基線長が大きく、遠方の物体に対して自然な立体感を有する立体画像を取得可能なレンズ装置および撮像装置を提供することができる。また各実施例によれば、光路を折り曲げる二つの反射面の間の相対ずれを低減し、高画質化が可能となる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００ 結像光学系（レンズ装置）
１０１、１０２ 光学系
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｒ１ 第１反射面
Ｒ２ 第２反射面

Claims (24)

1. 二つの光学系を有し、
   前記二つの光学系は、共に物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、第１反射面、第２反射面、正の屈折力の後レンズ群を有し、
   変倍に際して、少なくとも前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔および前記第２レンズ群と前記第１反射面との間隔が変化し、
   前記二つの光学系における最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔をＤｉｎ、前記二つの光学系における最も像側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔をＤｏｕｔとするとき、
   ０．０５＜Ｄｏｕｔ／Ｄｉｎ＜０．５０
   なる条件式を満足することを特徴とするレンズ装置。
2. 前記第１反射面と前記第２反射面は、一体となった鏡筒により保持されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記第２レンズ群と前記第１反射面との間に開口絞りを更に有することを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
4. 前記第２レンズ群と前記第１反射面との間に正の屈折力の第３レンズ群を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ装置。
5. 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記光学系の望遠端での焦点距離をｆｔとするとき、
   ０．２０＜ｆ３／ｆｔ＜１．００
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
6. 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第３レンズ群と前記後レンズ群との間の光軸に沿った距離をＤ３Ｒ、変倍に際してのＤ３Ｒの最小値をｍｉｎ（Ｄ３Ｒ）とするとき、
   ０．２０＜ｆ３／ｍｉｎ（Ｄ３Ｒ）＜１．４０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項４または５に記載のレンズ装置。
7. 前記第３レンズ群と前記後レンズ群との間の光軸に沿った距離をＤ３Ｒ、変倍に際してのＤ３Ｒの最小値をｍｉｎ（Ｄ３Ｒ）、前記レンズ装置の最も物体側の光学面から最も像側の光学面までの光軸に沿った距離をＤｔｏｔａｌ、変倍に際してのＤｔｏｔａｌの最大値をＭａｘ（Ｄｔｏｔａｌ）とするとき、
   ０．２０＜ｍｉｎ（Ｄ３Ｒ）／Ｍａｘ（Ｄｔｏｔａｌ）＜０．８０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載のレンズ装置。
8. 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記光学系の広角端での焦点距離をｆｗとするとき、
   ０．６０＜ｆ３／ｆｗ＜３．００
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載のレンズ装置。
9. 前記第３レンズ群は、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズを１枚ずつ有することを特徴とする請求項４乃至８のいずれか一項に記載のレンズ装置。
10. 前記第１反射面と前記第２反射面は、一体に成型された光学部材における反射面であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のレンズ装置。
11. 前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の広角端での合成焦点距離をｆ１２ｗ、前記光学系の広角端での焦点距離をｆｗとするとき、
    －１．６０＜ｆ１２ｗ／ｆｗ＜－０．５０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のレンズ装置。
12. 前記第１反射面から前記第２反射面までの光軸に沿った距離をＤＲＲとするとき、
    ０．２５＜ＤＲＲ／Ｄｉｎ＜０．４９
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のレンズ装置。
13. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記光学系の広角端での焦点距離をｆｗとするとき、
    ０．５０＜ｆ１／ｆｗ＜５．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のレンズ装置。
14. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記光学系の広角端での焦点距離をｆｗとするとき、
    －２．００＜ｆ２／ｆｗ＜－０．１０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のレンズ装置。
15. 前記後レンズ群の焦点距離をｆＲ、前記光学系の広角端での焦点距離をｆｗとするとき、
    ０．５０＜ｆＲ／ｆｗ＜５．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のレンズ装置。
16. 前記光学系の最も像側に配置されたレンズの有効径をΦｏｕｔとするとき、
    １．００＜Ｄｏｕｔ／Φｏｕｔ＜３．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のレンズ装置。
17. 前記後レンズ群は、変倍に際して移動しないことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のレンズ装置。
18. 前記第１レンズ群は、物体側に向かって凸面を有する負の屈折力のメニスカスレンズを１枚有し、正の屈折力のレンズを２枚有することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のレンズ装置。
19. 前記第２レンズ群は、負の屈折力のレンズを２枚、正の屈折力のレンズを１枚有することを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか一項に記載のレンズ装置。
20. 前記後レンズ群は、
    手振れ補正のために光軸に対して垂直な方向に移動可能な後Ｂレンズ群を有し、
    前記後レンズ群のうち前記後Ｂレンズ群よりも物体側のレンズを後Ａレンズ群とし、前記後レンズ群のうち前記後Ｂレンズ群よりも像側のレンズを後Ｃレンズ群とするとき、前記後Ａレンズ群または前記後Ｃレンズ群の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか一項に記載のレンズ装置。
21. 前記後Ａレンズ群の焦点距離をｆＲＡ、前記後Ｂレンズ群の焦点距離をｆＲＢとするとき、
    １．００＜｜ｆＲＡ／ｆＲＢ｜＜２．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項２０に記載のレンズ装置。
22. 前記第１反射面と前記第２反射面において、軸上主光線の入射角をα（°）とするとき、
    ２０＜α＜５０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか一項に記載のレンズ装置。
23. 前記第１レンズ群よりも物体側または前記後レンズ群よりも像側の少なくとも一方に視野絞りを更に有することを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか一項に記載のレンズ装置。
24. 請求項１乃至２３のいずれか一項に記載のレンズ装置と、前記レンズ装置により形成された光学像を撮像する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。

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