JP5251884B2

JP5251884B2 - 変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器

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Publication number: JP5251884B2
Application number: JP2009541098A
Authority: JP
Inventors: 泰成福田
Original assignee: Konica Minolta Advanced Layers Inc
Current assignee: Konica Minolta Advanced Layers Inc
Priority date: 2007-11-15
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2028-11-04
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Description

本発明は、変倍光学系に関し、特に、小型化の可能な変倍光学系に関する。そして、本発明は、この変倍光学系を備える撮像装置およびこの撮像装置を搭載したデジタル機器に関する。

近年、携帯電話機やＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の携帯可能な通信機能を備えた携帯端末の普及が目覚ましく、これらの機器にコンパクトな例えばデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の静止画撮影や動画撮影可能な撮像装置が内蔵されることが多い。これらの機器に搭載される撮像装置は、通常、サイズ（大きさ）やコストの制約が厳しい。このため、単体のいわゆるデジタルカメラに較べて、低画素で小型の撮像素子を用い、１〜３枚程度のプラスチックレンズから構成される単焦点光学系を備えた撮像装置が一般的に採用されている。しかしながら、これらの機器に搭載される撮像装置も高画素化や高機能化が進展してきており、このため、高画素撮像素子に対応可能で、かつ約２．５倍程度を超える変倍比で撮影者から離れた被写体も撮影可能であって、これらの機器に搭載することができるコンパクトな変倍光学系が要求されている。

これらの機器に搭載される撮像装置の変倍光学系としては、例えば、特許文献１から特許文献７が挙げられる。この特許文献１に記載の変倍光学系は、１群を固定した負正２成分の内視鏡用の光学系である。特許文献２に記載の変倍光学系は、レンズ構成枚数が非常に少ないことを特徴としている負正負３成分の光学系である。特許文献３に記載の変倍光学系は、比較的、全長の短縮化を達成している負正負３成分の光学系である。特許文献４に記載の変倍光学系は、比較的、全長の短縮化を達成すると共に歪曲収差を小さくした光学系である。特許文献５に記載の変倍光学系は、第１群が可動である負正負３成分の光学系である。特許文献６に記載の変倍光学系は、第１群を固定した負正負正４成分の光学系である。特許文献７に記載の変倍光学系は、第１群を固定することによって小型化を図った負正負正４成分の変倍光学系である。
特開平０７−１８１３７７号公報特開２００５−０３７９３５号公報特開２００７−０５８０５４号公報特開２００７−０３３５５５号公報特開２００４−３３３５７２号公報特開平０９−１７９０２６号公報特開２００６−２２７１２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の変倍光学系では、１群を固定することによって変倍光学系のコンパクト化を達成しているが、非常に広角であり、歪曲も比較的大きく、そして、変倍比が小さい。また、特許文献２に記載の変倍光学系では、軸上色収差ならびに倍率色収差の補正が充分ではなく、近年の撮像装置の高画素化に対応することが難しい。また、特許文献３に記載の変倍光学系では、広角過ぎるため、標準的な撮影に向いておらず特殊用途となってしまう。また、歪曲収差が広角端で−４０％と大き過ぎ、変倍比が小さく、そして、テレセントリック性も悪い。また、特許文献４に記載の変倍光学系では、変倍比が小さく、そして、テレセントリック性が悪い。また、特許文献５に記載の変倍光学系では、その有効径および全長共に小型化が充分ではない。また、特許文献６に記載の変倍光学系では、比較的、全長が大きく、小型化も充分ではない。また、特許文献７に記載の変倍光学系では、第２および第３の各群を各１枚で構成しているため、球面収差および非点収差の補正が充分ではない。

このように特許文献１から特許文献７に提案されている変倍光学系では、コンパクト化を追求したことから、テレセントリック性が悪くなっていたり、広角化し過ぎて用途が限定されてしまったり、変倍比が小さかったりする。また、変倍の際に光線入射角の格差が大きくなり過ぎたりしているため、カラーシェーディングが生じたり、周辺光量が落ちたりしてしまう。また、広角化を達成しようすると、変倍群の多さや変倍移動量の大きさから、変倍光学系のユニット体積として、コンパクト化が充分ではない。また、テレセントリック性を高めていても、収差補正が充分ではなく、高画素の撮像素子に対応することが難しい。

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、比較的高い変倍比とコンパクト化とを達成しつつ、広角端で撮影用途に適した画角を確保しながら、テレセントリック性、撮像素子への入射角の格差、ならびに、球面収差、色収差、非点収差および歪曲収差等の諸収差を背景技術に較べてより補正することができる変倍光学系、これを備えた撮像装置およびデジタル機器を提供することである。

本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下のような構成を有する変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器を提供するものである。なお、以下の説明において使用されている用語は、本明細書においては、次の通り定義されているものとする。
（ａ）屈折率は、ｄ線の波長（５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率である。
（ｂ）アッベ数は、ｄ線、Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）、Ｃ線（６５６．２８ｎｍ）に対する屈折率を各々ｎｄ、ｎＦ、ｎＣ、アッベ数をνｄとした場合に、
νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
の定義式で求められるアッベ数νｄをいうものとする。
（ｃ）面形状に関する表記は、近軸曲率に基づいた表記である。
（ｄ）レンズについて、「凹」、「凸」または「メニスカス」という表記を用いた場合、これらは光軸近傍（レンズの中心付近）でのレンズ形状を表しているもの（近軸曲率に基づいた表記）とする。
（ｅ）接合レンズを構成している各単レンズにおける光学的パワーの表記は、単レンズのレンズ面の両側が空気である場合におけるパワーである。
（ｆ）非球面サグ量とは、レンズの面頂点と最大有効半径に対する非球面曲線上の点との間の光軸方向の距離と、近軸曲率に基づく球面サグ量との差分を表す。
（ｇ）複合型非球面レンズに用いる樹脂材料は、基板ガラス材料の付加的機能しかないため、単独の光学部材として扱わず、基板ガラス材料が非球面を有する場合と同等の扱いとし、レンズ枚数も１枚として取り扱うものとする。そして、レンズ屈折率も基板となっているガラス材料の屈折率とする。複合型非球面レンズは、基板となるガラス材料の上に薄い樹脂材料を塗布して非球面形状としたレンズである。

１．物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第１レンズ群と、正の光学的パワーを有する第２レンズ群と、第３レンズ群との３個の群のみから構成され、前記第１レンズ群は、１枚の負レンズから構成されて成ると共に、変倍において固定であり、前記第２および第３レンズ群は、前記変倍の際に移動し、前記第３レンズ群は、少なくとも１面の非球面を含むと共に、当該群内において最も大きい空気間隔で当該群を前群と後群とに分けた場合に、前記前群が負の光学的パワーを有し、前記後群が正の光学的パワーを有することを特徴とする変倍光学系。

２．前記第３レンズ群は、下記（１）の条件式を満足することを特徴とする前記１に記載の変倍光学系。
０．３＜Ｄａ／Ｄ３＜０．８・・・（１）
ただし、Ｄａは、前記第３レンズ群内において最も大きいレンズ間隔であり、Ｄ３は、前記第３レンズ群において、最も物体側の面から像側の面までの距離である。

３．前記第３レンズ群は、全体として負の光学的パワーを有し、下記（２）の条件式を満足することを特徴とする前記１または２に記載の変倍光学系。
１＜｜ｆ３｜／ｆｗ＜３・・・（２）
ただし、ｆ３は、前記第３レンズ群の合成焦点距離であり、ｆｗは、広角端における全系の合成焦点距離である。

４．前記第１レンズ群は、下記（３）の条件式を満足することを特徴とする前記１から３のいずれか１項に記載の変倍光学系。
１＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．５・・・（３）
ただし、ｆ１は、前記第１レンズ群の合成焦点距離であり、ｆｗは、広角端における全系の合成焦点距離である。

５．前記第１レンズ群の前記負レンズは、下記（４）の条件式を満足することを特徴とする前記１から４のいずれか１項に記載の変倍光学系。
４０＜ν１・・・（４）
ただし、ν１は、前記第１レンズ群の前記負レンズのアッベ数である。

６．前記第１レンズ群の前記負レンズは、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであることを特徴とする前記１から５のいずれか１項に記載の変倍光学系。

７．前記第１レンズ群における前記負レンズの像側の面は、下記（５）の条件式を満足することを特徴とする前記１から６のいずれか１項に記載の変倍光学系。
０．６＜ｒ１２／ｆｗ＜０．８・・・（５）
ただし、ｒ１２は、前記第１レンズ群の前記負レンズにおける像側の面の曲率半径であり、ｆｗは、広角端における全系の合成焦点距離である。

８．前記第１および第３レンズ群は、下記（６）の条件式を満足することを特徴とする前記１から７のいずれか１項に記載の変倍光学系。
０．５＜｜ｆ１／ｆ３｜＜１・・・（６）
ただし、ｆ１は、前記第１レンズ群の合成焦点距離であり、ｆ３は、前記第３レンズ群の合成焦点距離である。

９．前記第３レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズとから構成されることを特徴とする前記１から８のいずれか１項に記載の変倍光学系。

１０．前記第２レンズ群は、その群内に開口絞りを有し、該開口絞りは、前記変倍の際に前記第２レンズ群と一体で移動することを特徴とする前記１から９のいずれか１項に記載の変倍光学系。

１１．前記第１および第２レンズ群は、下記（７）の条件式を満足することを特徴とする前記１から１０のいずれか１項に記載の変倍光学系。
１．２＜｜ｆ１｜／ｆ２＜３．２・・・（７）
ただし、ｆ１は、前記第１レンズ群の合成焦点距離であり、ｆ２は、前記第２レンズ群の合成焦点距離である。

１２．前記第２レンズ群は、下記（８）の条件式を満足することを特徴とする前記１から１１のいずれか１項に記載の変倍光学系。
０．７＜ｆ２／ｆｗ＜１・・・（８）
ただし、ｆ２は、前記第２レンズ群の合成焦点距離であり、ｆｗは、広角端における全系の合成焦点距離である。

１３．前記第２レンズ群は、少なくとも２枚の正レンズを含むことを特徴とする前記１から１２のいずれか１項に記載の変倍光学系。

１４．前記第２レンズ群または第３レンズ群でフォーカシングを行うことを特徴とする前記１から１３のいずれか１項に記載の変倍光学系。

１５．また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第３レンズ群は、全体として負の光学的パワーを有し、前記第１から第３レンズ群の３個の群のみから構成されることを特徴とする前記１から１４のいずれか１項に記載の変倍光学系。

１７．前記１から１６のいずれか１項に記載の変倍光学系と、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、前記変倍光学系が前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能とされていることを特徴とする撮像装置。

１８．前記１７に記載の撮像装置と、前記撮像装置に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備え、前記撮像装置の変倍光学系が、前記撮像素子の受光面上に前記被写体の光学像を形成可能に組み付けられていることを特徴とするデジタル機器。

本発明によれば、負の光学的パワーを有する第１レンズ群と、正の光学的パワーを有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを含む変倍光学系において、第１レンズ群は、１枚の負レンズから構成され、変倍において固定であり、第３レンズ群は、少なくとも１面の非球面を含むと共に、負の光学的パワーを有する前群と正の光学的パワーを有する後群とで構成される。これによってコンパクト化を達成しつつ、テレセントリック性、撮像素子への入射角の格差、ならびに、球面収差、色収差、非点収差および歪曲収差等の諸収差を背景技術に較べてより補正することができる変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器を提供することができる。

実施形態における変倍光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付携帯電話機の外観構成図である。実施例１における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。実施例１の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。実施例２における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。実施例２の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。実施例３における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。実施例３の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。実施例４における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。実施例４の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。実施例５における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。実施例５の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。実施例６における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。実施例６の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。実施例７における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。実施例７の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。実施例８における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。実施例８の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。実施例９における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。実施例９の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。実施例１０における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。実施例１０の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。実施例１１における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。実施例１１の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。実施例１における変倍光学系の収差図である。実施例２における変倍光学系の収差図である。実施例３における変倍光学系の収差図である。実施例４における変倍光学系の収差図である。実施例５における変倍光学系の収差図である。実施例６における変倍光学系の収差図である。実施例７における変倍光学系の収差図である。実施例８における変倍光学系の収差図である。実施例９における変倍光学系の収差図である。実施例１０における変倍光学系の収差図である。実施例１１における変倍光学系の収差図である。

符号の説明

ＡＸ光軸
１、１Ａ〜１Ｋ変倍光学系
３デジタル機器
５携帯電話機
１１、Ｇｒ１第１レンズ群
１２、Ｇｒ２第２レンズ群
１３、Ｇｒ３第３レンズ群
Ｇｒ３ｆ前群
Ｇｒ３ｂ後群
１６、ＳＲ撮像素子
２１撮像装置

以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

図１は、実施形態における変倍光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。

図１において、この変倍光学系１は、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子１６の受光面（像面）上に、物体（被写体）の光学像を形成するものであって、物体側（図の左側）より像側（図の右側）へ順に、負の光学的パワーを有する第１レンズ群１１と、正の光学的パワーを有する第２レンズ群１２と、第３レンズ群１３とを含み、変倍の際に、第１レンズ群１１が固定してなる変倍光学系である。なお、図１で例示した変倍光学系１は、後述する実施例１の変倍光学系１Ａ（図４）と同じ構成である。

図１では、第１レンズ群１１は、物体側に凸の負メニスカスレンズ１１１から構成されて成り、第２レンズ群１２は、変倍において移動し、物体側より像側へ順に、両凸の正レンズ１２１と、変倍においてこの第２レンズ群１２と共に可動する開口絞り１４と、両凸の正レンズ１２２とから構成されて成り、第３レンズ群１３は、変倍において移動し、物体側より像側へ順に、両凹の負レンズ１３１と、物体側に凸の正メニスカスレンズ１３２とから構成される例を示している。そして、第３レンズ群１３内において最も大きい空気間隔で第３レンズ群１３を前群（Ｇｒ３ｆ）と後群（Ｇｒ３ｂ）とに分けた場合に、前群（Ｇｒ３ｆ）が負の光学的パワーを有し、後群（Ｇｒ３ｂ）が正の光学的パワーを有するものとなっている。第２レンズ群１２における正レンズ１２１および正レンズ１２２ならびに第３レンズ群１３の負レンズ１３１および正メニスカスレンズ１３２は、それぞれ、両面が非球面であり、そして、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。

このような変倍光学系１では、第１レンズ群１１は、１枚の負レンズから構成されて成っている。図１に示す例では、第１レンズ群１１は、負メニスカスレンズ１１１から構成されて成っている。そして、この変倍光学系１では、第３レンズ群１３は、少なくとも１面の非球面を含むと共に、少なくとも１枚の負の光学的パワーを有するレンズと、少なくとも１枚の正の光学的パワーを有するレンズとを有するものとなっている。そして、当該第３レンズ群１３内において最も大きい空気間隔で当該第３レンズ群１３を前群（Ｇｒ３ｆ）と後群（Ｇｒ３ｂ）とに分けた場合に、この前群（Ｇｒ３ｆ）が負の光学的パワーを有し、そして、後群（Ｇｒ３ｂ）が正の光学的パワーを有するものとなっている。図１に示す例では、第３レンズ群１３の負レンズ１３１が前群（Ｇｒ３ｆ）であり、第３レンズ群１３の正メニスカスレンズ１３２が後群（Ｇｒ３ｂ）であり、これら負レンズ１３１および正メニスカスレンズ１３２の両面が非球面となっている。

この本実施形態にかかる変倍光学系１は、物体側から順に「負・正・負」の３成分を有する、いわゆる負リードの光学系であり、物体側より像側へ順に負正といういわゆるレトロフォーカスの配置となっている。このため、光学全長および前玉径のサイズの小型化に有利な配置である。

さらに、この変倍光学系１は、第２レンズ群の合成焦点距離をｆ２とし、第３レンズ群の合成焦点距離をｆ３とする場合に、第２および第３レンズ群１２、１３は、下記（１）の条件式を満足するものとされる。
０．３＜ｆ２／｜ｆ３｜＜０．８・・・（１）
仮に、レトロフォーカスの配置のままで全長を短縮しようとすると、第２レンズ群１２の移動量が制限され、高い変倍比を確保するために第２レンズ群１２に強い光学的パワーが必要となる。このため、第２レンズ群１２に強い光学的パワーを採用すると、全長の短縮化と共に広角化が進む傾向にある。この結果、小型化（コンパクト化）を達成しようとすると、広角化が進むために用途が限定されてしまう。しかしながら、この変倍光学系１では、第２レンズ群１２の次に（後段に）、負の光学的パワーを有する第３レンズ群１３が配置され、条件式（１）の下限を上回ることによって、第２および第３レンズ群１２、１３における光学的パワーを適切にコントロールすることが可能となる。この結果、小型（コンパクト）でありながら、広画角になり過ぎることがない。一方、条件式（１）の上限を下回ることによって、第２レンズ群１２から射出された光線を第３レンズ群１３で強く曲げることがなくなるため、第３レンズ群１３に微小な偏心が生じた場合でも、この変倍光学系１では、その性能の劣化の少ない光学系を実現することができる。また、第３レンズ群１３の光学的パワーが強くなり過ぎることによって生じるテレセントリック性の悪化を防止することが可能となる。

そして、仮に、全長を短縮しようとすると、射出瞳位置が像面に必然的に近づいてしまうため、特にテレセントリック性の悪化が顕著となり、周辺露光落ちやカラーシェーディング（色むら）等が生じてしまう。しかしながら、この変倍光学系１は、第３レンズ群１３内に少なくとも１枚の負レンズ（図１に示す例では負レンズ１３１）だけでなく、少なくとも１枚の正レンズ（図１に示す例では正メニスカスレンズ１３２）を有し、また、非球面を有するので、軸外光線を収束させ、テレセントリック性を効果的に改善することが可能となる。

また、小型でありながらより適切な画角およびテレセントリック性を確保する観点から、変倍光学系１は、下記条件式（１’）を満たすことがより一層好ましい。
０．５＜ｆ２／｜ｆ３｜＜０．７・・・（１’）
また、仮に、第１レンズ群１１を可動群としてしまうと、この第１レンズ群１１の径方向の外側に、第１レンズ群１１を駆動するための駆動装置を配置することが必要となる。しかしながら、この変倍光学系１では、第１レンズ群１１を変倍の際に固定としているので、第１レンズ群１１の外側に駆動装置を配置する必要がなく、外形方向の小型化が可能となる。さらに、第１レンズ群が１枚の負メニスカスレンズ１１１で構成されているので、レンズを支持するメカ構成をシンプルに構成することができ、外形方向を最小限まで小型化することが可能となる。また、レンズ系全体の中でも有効径の大きくなる傾向のある、第１レンズ群１１の構成枚数を減らすことによってコストダウンも可能となる。

また、仮に、第１レンズ群１１を固定すると、変倍の際に第１レンズ群１１を通る光線の経路が限定されてしまい、収差補正能力が大幅に減少してしまう。特に、広い画角を確保しようとすると、その傾向が顕著となる。しかしながら、この変倍光学系１では、第２レンズ群１２の後に（後段に）、負の光学的パワーを有する負レンズ１３１からなる前群（Ｇｒ３ｆ）と、正の光学的パワーを有する正メニスカスレンズ１３２からなる後群（Ｇｒ３ｂ）とから構成されて成る第３レンズ群１３が配置されているので、小型化を達成しつつ、諸収差の改善も可能となる。より具体的には、第１レンズ群１１が固定された１枚の負レンズで構成されて成る場合、軸外収差を補正することが難しく、特に、像面湾曲収差や歪曲収差を補正することが難しい。しかしながら、この変倍光学系１では、第３レンズ群１３内に負の光学的パワーを有する前群（Ｇｒ３ｆ）として両凹の負レンズ１３１が配置されているので、ペッツバール和が低減され、像面湾曲収差の低減が可能となっている。その一方で、このような負の光学的パワーを有する群を配置すると、光線が強く跳ね上げられてしまい、テレセントリック性を悪化させてしまう。しかしながら、この変倍光学系１では、第３レンズ群１３内に正の光学的パワーを有する後群（Ｇｒ３ｂ）として正メニスカスレンズ１３２が配置されているので、光線が収束され、テレセントリック性の実現が可能となっている。また、負の光学的パワーを有する前群（Ｇｒ３ｆ）と正の光学的パワーを有する後群（Ｇｒ３ｂ）との間隔を空けることによって、互いの群の主点間隔を離すことが可能となり、パワーが弱められ、収差バランスを改善することが可能となる。また、撮像面に近く、軸外光線が光軸から離れた位置を通る第３レンズ群１３内に少なくとも１面非球面を有することによって、歪曲収差を効果的に補正することが可能となる。

さらに、この変倍光学系１の像側には、フィルタ１５や撮像素子１６が配置される。フィルタ１５は、平行平板状の光学素子であり、各種光学フィルタや、撮像素子のカバーガラス等を模式的に表したものである。使用用途、撮像素子、カメラの構成等に応じて、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ等の光学フィルタを適宜に配置することが可能である。撮像素子１６は、この変倍光学系１によって結像された被写体の光学像における光量に応じてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の画像信号に光電変換して所定の画像処理回路（不図示）へ出力する素子である。これらによって物体側の被写体光学像が、変倍光学系１によりその光軸ＡＸに沿って適宜な変倍比で撮像素子１６の受光面まで導かれ、撮像素子１６によって被写体の光学像が撮像される。

また、この変倍光学系１では、第１レンズ群１１のレンズ１１１は、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである。したがって、第１レンズ群１１における最初のレンズに物体側に凸の負メニスカスレンズを配置することによって、光線の入射角が小さくなり、球面収差を小さくすることが可能となる。

また、この変倍光学系１では、第２レンズ群１２は、少なくとも２枚の正レンズ１２１、１２２を含んでいる。通常、コンパクト化を追及すると、変倍群の移動量を抑えるために第２レンズ群１２内の正レンズの光学的パワーが増加してしまう。この変倍光学系１では、正の光学的パワーを有する第２レンズ群１２を少なくとも２枚の正レンズ１２１、１２２で構成することによって、各正レンズの正の光学的パワーの負担を低減することができ、諸収差を低減することができる。特に、球面収差およびコマ収差を低減することができる。

また、この変倍光学系１では、第２レンズ群１２内の正レンズ１２１、１２２が非球面とされている。したがって、コンパクト化に伴う第２レンズ群１２の光学的パワー増大によって発生する球面収差とコマ収差を良好に補正することができる。

また、この変倍光学系１では、第２レンズ群１２は、その群内に開口絞り１４を有し、この開口絞り１４は、変倍の際に第２レンズ群１２と一体で移動する。したがって、負正負３成分構成のうちの正の光学的パワーを有する第２レンズ群１２内に開口絞り１４を配置することによって、開口絞り１４を中心として略対称に光学的パワーの配置を取ることができる。このため、歪曲収差や倍率色収差を効果的に低減することが可能となる。

また、この変倍光学系１では、第３レンズ群１３は、１枚の負レンズ１３１と１枚の正レンズ１３２とから構成されている。したがって、可動群である第３レンズ群１３を２枚のレンズで構成することによって、レンズ要素が軽量化される結果、第３レンズ群１３を駆動するための駆動装置（不図示）にかかる負荷を低減することができる。このため、駆動装置のサイズを小さくすることができる。

また、この変倍光学系１では、第２レンズ群１２または第３レンズ群１３でフォーカシングが行われる。したがって、第２レンズ群１２または第３レンズ群１３でフォーカシングすることによって、繰り出しによる光学全長の増加や前玉レンズ径の増大を招くことなく、近距離物体まで鮮明な画像を得ることが可能となる。

また、この変倍光学系１では、変倍の際の可動群は、２個の群のみである。したがって、可動群を、変倍群とズーミングによる像面補正群の２個の群に限定することによって、各レンズ群を駆動するための駆動装置の占有する体積を減少させることができ、その結果、ユニット体積を減少させることができる。ここで、２個の群が、変倍群と像面補正群として完全に機能分離している必要はなく、互いの機能を２個の群で兼ねていてもよい。

また、この変倍光学系１では、２枚以上のレンズが、本実施形態では、４枚のレンズ１２１、１２２、１３１、１３２が樹脂材料で構成されている。したがって、コストや生産性の観点において、優れている。

また、このような構成の変倍光学系１において、第３レンズ群１３は、第３レンズ群１３内において最も大きいレンズ間隔をＤａとし、第３レンズ群１３において、最も物体側の面から像側の面までの距離をＤ３とする場合に、下記（２）の条件式を満足することが好ましい。
０．３＜Ｄａ／Ｄ３＜０．８・・・（２）
条件式（２）の上限を下回ることによって、第３レンズ群１３の光学全長を小さくすることができ、変倍光学系１全体のサイズを小型化することが可能となる。一方、条件式（２）の下限を上回ることによって、第３レンズ群１３内で最も大きいレンズ間隔を挟んだ前後のレンズ群の主点間隔を離すことができ、各レンズ群の光学的パワーを弱めることが可能となる。

そして、変倍光学系１をより小型化する観点から、変倍光学系１は、下記条件式（２’）を満たすことがより一層好ましい。
０．３＜Ｄａ／Ｄ３＜０．５・・・（２’）
また、このような構成の変倍光学系１において、第３レンズ群１３は、全体として負の光学的パワーを有し、第３レンズ群１３の合成焦点距離をｆ３とし、広角端における全系の合成焦点距離をｆｗとする場合に、下記（３）の条件式を満足することが好ましい。
１＜｜ｆ３｜／ｆｗ＜３・・・（３）
条件式（３）の上限を下回ることによって、第１および第２レンズ群１１、１２の合成焦点距離を伸ばすことが可能となり、広角になり過ぎることを防ぐことが可能となる。一方、条件式（３）の下限を上回ることによって、第３レンズ群１３の光学的パワーが強くなり過ぎずに、第３レンズ群１３内における正レンズおよび負レンズで極端な光学的パワー比を採用する必要がなく、微小なレンズの偏心による性能の劣化を防ぐことが可能となる。このため、製造の際における組み付けが容易となる。

そして、より適切な画角および組み付け性を得るべく、変倍光学系１は、下記条件式（３’）を満たすことがより好ましく、下記条件式（３”）を満たすことがより一層好ましい。
１＜｜ｆ３｜／ｆｗ＜２・・・（３’）
１＜｜ｆ３｜／ｆｗ＜１．５・・・（３”）
また、このような構成の変倍光学系１において、第１レンズ群１１は、第１レンズ群１１の合成焦点距離をｆ１とし、広角端における全系の合成焦点距離をｆｗとする場合に、下記（４）の条件式を満足することが好ましい。
１＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．５・・・（４）
条件式（４）の上限を下回ることによって、第１レンズ群１１の光学的パワーが弱くなり過ぎずに、前玉径を小さくすることができる。一方、条件式（４）の下限を上回ることによって、第１レンズ群１１を構成するレンズの曲率半径が小さくなり過ぎたり、各レンズの光学的パワーを弱めるためにレンズ枚数を増やしたりすることなく、製造難易度やコストを下げることが可能となる。

そして、一層、第１レンズ群１１の光学的パワーが弱くなり過ぎずに前玉径を小さくする観点から、変倍光学系１は、下記条件式（４’）を満たすことがより一層好ましい。
１＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．３・・・（４’）
また、このような構成の変倍光学系１において、第１レンズ群１１の負レンズ、この図１に示す例ではメニスカスレンズ１１１は、そのアッベ数をν１とする場合に、下記（５）の条件式を満足することが好ましい。
４０＜ν１・・・（５）
このように条件式（５）の下限を上回ることによって、軸上色収差や倍率色収差の低減が可能となる。

そして、軸上色収差や倍率色収差をより低減する観点から、変倍光学系１は、下記条件式（５’）を満たすことがより一層好ましい。
５０＜ν１・・・（５’）
また、このような構成の変倍光学系１において、第１レンズ群１１の負レンズ、この図１に示す例では負メニスカスレンズ１１１は、その像側の面の曲率半径をｒ１２とし、広角端における全系の合成焦点距離をｆｗとする場合に、負メニスカスレンズ１１１の像側の面は、下記（６）の条件式を満足することが好ましい。
０．６＜ｒ１２／ｆｗ＜０．８・・・（６）
条件式（６）の上限を下回ることによって、ペッツバール和を低減することができ、像面湾曲を小さくすることができる。一方、条件式（６）の下限を上回ることによって、面の曲率半径が小さくなり過ぎることによる製造難度の上昇を防ぐことができる。

また、このような構成の変倍光学系１において、第１および第３レンズ群１１、１３は、第１レンズ群１１の合成焦点距離をｆ１とし、第３レンズ群１３の合成焦点距離をｆ３とする場合に、以下（７）の条件式を満足することが好ましい。
０．５＜｜ｆ１／ｆ３｜＜１・・・（７）
条件式（７）の上限を下回ることによって、ペッツバール和を小さく抑えることができ、像面湾曲を小さくすることができる。一方、条件式（７）の下限を上回ることによって、広角になり過ぎずに、全長の短縮化が可能となる。

そして、像面湾曲をより小さくする観点から、変倍光学系１は、下記条件式（７’）を満たすことがより一層好ましい。
０．５＜｜ｆ１／ｆ３｜＜０．９・・・（７’）
また、このような構成の変倍光学系１において、第１および第２レンズ群１１、１２は、第１レンズ群１１の合成焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群１２の合成焦点距離をｆ２とする場合に、下記（８）の条件式を満足することが好ましい。
１．２＜｜ｆ１｜／ｆ２＜３．２・・・（８）
条件式（８）の上限を下回ることによって、第１レンズ群１１の有効径を小さくしつつ、高い変倍比を実現することができる。一方、条件式（８）の下限を上回ることによって、いわゆるペッツバール和が大きくなり過ぎずに、像面湾曲を小さくすることができる。また、特に、望遠側において、第１レンズ群１１で発生した球面収差を、第２レンズ群１２で打ち消すことができ、画面全体にわたって良好な性能を確保することができる。

そして、一層、第１レンズ群１１の有効径を小さくしつつ高い変倍比を実現する観点から、変倍光学系１は、下記条件式（８’）を満たすことがより一層好ましく、下記条件式（８”）を満たすことがさらにより一層好ましい。
１．２＜｜ｆ１｜／ｆ２＜２．１・・・（８’）
１．２＜｜ｆ１｜／ｆ２＜１．５・・・（８”）
また、このような構成の変倍光学系１において、第２レンズ群１２は、第２レンズ群１２の合成焦点距離をｆ２とし、広角端における全系の合成焦点距離をｆｗとする場合に、下記（９）の条件式を満足することが好ましい。
０．７＜ｆ２／ｆｗ＜１・・・（９）
条件式（９）の上限を下回ることによって、第２レンズ群１２の光学的パワーが弱くなり過ぎずに、高い変倍比を有していても、第２レンズ群１２の可動距離を低減することができ、全長のコンパクト化を実現することができる。一方、条件式（９）の下限を上回ることによって、第２レンズ群１２の光学的パワーが強くなり過ぎずに、第２レンズ群１２を構成するレンズの曲率半径が小さくなり過ぎたり、各レンズの光学的パワーを弱めるためにレンズ枚数を増やしたりすることなく、製造難易度やコストを下げることが可能となる。

そして、よりコンパクト化する観点から、変倍光学系１は、下記条件式（９’）を満たすことがより一層好ましい。
０．７＜ｆ２／ｆｗ＜０．９・・・（９’）
また、このような構成の変倍光学系１において、第３レンズ群１３は、全体として負の光学的パワーを有し、変倍光学系１は、第１から第３レンズ群の３個の群のみから構成されることが好ましい。

通常、小型化を図った場合に、レンズは、製造限界の都合上、一定のスペースを必ず占有するため、レンズユニットの全空間に対するレンズの空間占有比率が相対的に高くなる。このため、レンズ単品の精度を向上させてでも、群数やレンズ枚数を極力減らす必要がある。このような構成の変倍光学系１では、負正負３成分とすることによって、他のズームタイプよりも、コンパクト化と高性能化、フォーカス性能、製造誤差感度および像面入射角のテレセントリック性のバランスを最適化することが可能となる。

また、このような構成の変倍光学系１において、風景や人物撮影等を目的としたカメラに使用する観点から、変倍光学系１は、広角端の全画角を２ωｗとする場合に、以下（１０）の条件式を満足することが好ましい。
４０＜２ωｗ≦９４・・・（１０）
一方、このような構成の変倍光学系１において、例えば監視カメラ等の広画角が必要とされるカメラに使用する観点から、変倍光学系１は、広角端の全画角を２ωｗとする場合に、下記条件式（１０’）を満足することが好ましい。
９４＜２ωｗ・・・（１０’）
また、このような構成の変倍光学系１において、第１レンズ群１１は、少なくとも１面の非球面を含むことが好ましい。このように構成することによって、負レンズで発生する負の歪曲収差を効果的に低減させることができ、また非点収差を低減させることが可能となる。

また、このような構成の変倍光学系１において、第１レンズ群１１における最も物体側の面から最も像面側の面までの光軸上での厚みＴ１は、広角端の全系の合成焦点距離をｆｗとし、望遠端の全系の合成焦点距離をｆｔとする場合に、以下（１１）の条件式を満足することが好ましい。
０．５＜Ｔ１／（ｆｗ×ｆｔ）^０．５＜１・・・（１１）
条件式（１１）の下限を下回ると、レンズ外径の大きい第１レンズ群１１内の各レンズ芯厚が薄くなるため、レンズの製造難易度が高くなってしまう。一方、条件式（１１）の上限を上回ると、第１レンズ群の厚みが厚くなり過ぎて、全長が大きくなり過ぎてしてしまう。

また、このような構成の変倍光学系１において、第２および第３レンズ群１２、１３や光学絞り１４やシャッター（不図示）等の駆動には、カムやステッピングモータ等が用いられても良いし、あるいは、圧電アクチュエータが用いられても良い。圧電アクチュエータを用いる場合では、駆動装置の体積および消費電力の増加を抑制しつつ、各群を独立に駆動させることも可能で、撮像装置の更なるコンパクト化を図ることができる。

また、このような構成の変倍光学系１において、空気と面している全てのレンズ面が非球面であることが好ましい。この構成によってコンパクト化と高画質化との両立が可能となる。

また、このような構成の変倍光学系１において、当該変倍光学系１は、６枚以下のレンズ枚数で構成されることが好ましい。このように構成することによって、全長の短縮化とコストダウンとを両立することが可能となる。

ここで、本発明で言う小型化（コンパクト化）とは、変倍光学系１の全系において最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離、即ちレンズ全長をＴＬとし、撮像素子の撮像面対角線長(撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長)、即ち撮像面での像高の２倍を２Ｙ’とする場合に、下記（１２）の条件式を満足するレベルを言う。
ＴＬ／２Ｙ’＜４・・・（１２）
これによって変倍光学系全体の小型化が可能となり、この結果、撮像装置全体の小型軽量化も可能となる。

また、変倍光学系および撮像装置全体のより一層の小型軽量化の観点から、変倍光学系１は、下記条件式（１２’）を満たすことがより好ましく、下記条件式（１２’）を満たすことがより一層好ましい。
ＴＬ／２Ｙ’＜３・・・（１２’）
ＴＬ／２Ｙ’＜２．５・・・（１２”）
条件式（１２’）の上限を下回ることによって、可動群の移動量もそれに伴い小さくなり、可動群を動かすアクチュエータの負荷を低減させることができる。これにより、省電力化が図れるとともに、使用できるアクチュエータの選択の範囲が広がる。例えば、ステッピングモータ、ボイスコイルモータ、圧電アクチュエータ等がある。さらに、条件式（１２”）の上限を下回ることによって、可動群の移動量もそれに伴いより一層小さくなり、可動群を動かすアクチュエータの負荷をより一層低減させることができる。

また、このような構成の変倍光学系１において、非球面を有するガラスレンズは、ガラスモールド非球面レンズや、研削非球面ガラスレンズや、複合型非球面レンズ（球面ガラスレンズ上に非球面形状の樹脂を形成したもの）であってもよい。ガラスモールド非球面レンズは、大量生産に向き好ましく、複合型非球面レンズは、基板となり得るガラス材料の種類が多いため、設計の自由度が高くなる。特に、高屈折率材料を用いた非球面レンズでは、モールド形成が容易ではないため、複合型非球面レンズが好ましい。また、片面非球面の場合には、複合型非球面レンズの利点を最大限に活用することが可能となる。

また、このような構成の変倍光学系１において、光学絞り１４は、撮像素子１６に対して遮光する機能を備えたメカニカルシャッタでもよい。このようなメカニカルシャッタは、例えば、撮像素子１６にＣＣＤ方式の素子を用いた場合にスミアの防止に効果的である。

また、このような構成の変倍光学系１において、プラスチックレンズとガラスレンズとが共用されてもよい。一般に、プラスチック材料は、温度変化に対する屈折率変化が大きいため、後述の実施例１のように、多数のレンズがプラスチックレンズで構成されると、周囲温度が変化した場合に、変倍光学系１全系の像点位置が変動してしまうことがあり得る。変倍光学系１に要求される仕様によって像点位置の変動が無視できない場合では、例えば、後述の実施例６のように、第１から第４レンズＬ１〜Ｌ４をガラス材料で形成されるレンズ（ガラスモールドレンズを含む）とし、第５および第６レンズをプラスチックレンズとし、かつ第５レンズＬ５を温度変化の際に像点位置の変動を相殺するような屈折力配分とすることによって、周囲温度が変化した場合における像点位置の変動を軽減することが可能となる。なお、ガラスモールドレンズを用いる場合は、成形金型の消耗を軽減するために、ガラス転移点（Ｔｇ）が４００℃以下のガラス材料を使用することが好ましい。

また、このような構成の変倍光学系１において、プラスチックレンズを用いる場合では、プラスチック（樹脂材料）中に最大長が３０ナノメートル以下の粒子を分散させた素材を用いて成形したレンズであることが好ましい。

一般に透明な樹脂材料に微粒子を混合させると、光が散乱し透過率が低下するので、光学材料として使用することが困難であったが、微粒子の大きさを透過光束の波長よりも小さくすることによって、光は、実質的に散乱しない。そして、樹脂材料は、温度上昇に伴って屈折率が低下してしまうが、無機粒子は、逆に、温度上昇に伴って屈折率が上昇する。このため、このような温度依存性を利用して互いに打ち消し合うように作用させることで、温度変化に対して屈折率変化がほとんど生じないようにすることができる。より具体的には、母材となる樹脂材料に最大長で３０ナノメートル以下の無機微粒子を分散させることによって、屈折率の温度依存性を低減した樹脂材料となる。例えば、ＰＭＭＡ樹脂に酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）の微粒子を分散させる。このような構成の変倍光学系１において、少なくとも１枚のレンズに、このような無機微粒子を分散させたプラスチック材料製レンズを用いることによって、変倍光学系１の環境温度変化に伴うバックフォーカスのずれを小さく抑えることが可能となる。

このような無機微粒子を分散させたプラスチック材料製レンズは、以下のように成形されることが好ましい。

屈折率の温度変化について説明すると、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）は、ローレンツ・ローレンツの式に基づいて、屈折率ｎを温度Ｔで微分することによって式（１３）で表される。ｎ（Ｔ）＝（（ｎ^２＋２）×（ｎ^２−１））／６ｎ×（−３α＋（１／［Ｒ］）×（∂［Ｒ］／∂Ｔ））・・・（１３）
ただし、αは、線膨張係数であり、［Ｒ］は、分子屈折である。

樹脂材料の場合では、一般に、屈折率の温度依存性に対する寄与は、式（１３）中の第１項に較べて第２項が小さく、ほぼ無視することができる。例えば、ＰＭＭＡ樹脂の場合では、線膨張係数αは、７×１０^−５であって、式（１３）に代入すると、ｎ（Ｔ）＝−１２×１０^−５（／℃）となり、実測値と略一致する。

具体的には、従来は、−１２×１０^−５［／℃］程度であった屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）を、絶対値で８×１０^−５［／℃］未満に抑えることが好ましい。さらに好ましくは、絶対値で６×１０^−５［／℃］未満にすることである。

よって、このような樹脂材料としては、ポリオレフィン系の樹脂材料やポリカーボネイト系の樹脂材料やポリエステル系の樹脂材料が好ましい。ポリオレフィン系の樹脂材料では、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）は、約−１１×１０^−５（／℃）となり、ポリカーボネイト系の樹脂材料では、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）は、約−１４×１０^−５（／℃）となり、そして、ポリエステル系の樹脂材料では、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）は、約−１３×１０^−５（／℃）となる。

一例として、後述の実施例１の変倍光学系１Ａの場合において、微粒子を分散させたプラスチック材料製レンズの使用の有無に応じた温度変化の際のバックフォーカス変化量の相違を以下に示す。

まず、実施例１の変倍光学系１Ａに微粒子を分散させたプラスチック材料製レンズを全く使用しない場合において、常温（２０℃）に対し＋３０℃だけ上昇した場合におけるバックフォーカス変化量（Δｆｂ）は、広角端で＋０．１１８ｍｍであり、望遠端で＋０．３７６ｍｍであり、常温（２０℃）に対し−３０℃だけ下降した場合におけるバックフォーカス変化量（Δｆｂ）は、広角端で−０．１１５ｍｍであり、望遠端で−０．３５３ｍｍである。

一方、第２および第３レンズＬ２、Ｌ３（図４参照）に微粒子を分散させたプラスチック材料製レンズを使用すると共に第４および第５レンズＬ４、Ｌ５（図４参照）には微粒子を含まないプラスチック材料製レンズを使用する場合において、第１レンズＬ１の屈折率は、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）＝５×１０^−６（／℃）の場合、常温（２０℃）では１．７７２５であり、常温に対し＋３０℃だけ上昇した場合では１．７７２７であり、そして、常温（２０℃）に対し−３０℃だけ下降した場合では１．７７２４である。第２および第３レンズＬ２、Ｌ３の屈折率は、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）＝−８×１０^−５（／℃）の場合、常温（２０℃）では１．５３０５であり、常温に対し＋３０℃だけ上昇した場合では１．５２８１であり、そして、常温（２０℃）に対し−３０℃だけ下降した場合では１．５３２９である。一方、第２および第３レンズＬ２、Ｌ３の屈折率は、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）＝−６×１０^−５（／℃）の場合、常温（２０℃）では１．５３０５であり、常温に対し＋３０℃だけ上昇した場合では１．５２８７であり、そして、常温（２０℃）に対し−３０℃だけ下降した場合では１．５３２３である。第４ンズＬ４の屈折率は、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）＝−１３×１０^−５（／℃）の場合、常温（２０℃）では１．６３２２であり、常温に対し＋３０℃だけ上昇した場合では１．６２８３であり、そして、常温（２０℃）に対し−３０℃だけ下降した場合では１．６３６１である。第５レンズＬ５の屈折率は、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）＝−１４×１０^−５（／℃）の場合、常温（２０℃）では１．５８３４であり、常温に対し＋３０℃だけ上昇した場合では１．５７９２であり、そして、常温（２０℃）に対し−３０℃だけ下降した場合では１．５８７６である。

したがって、常温（２０℃）に対し＋３０℃だけ上昇した場合のバックフォーカス変化量（ΔｆＢ）は、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３が屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）＝−８×１０^−５（／℃）の場合、広角端で＋０．０７１ｍｍであり、望遠端で＋０．２４１ｍｍであり、また、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３が屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）＝−６×１０^−５（／℃）の場合、広角端で＋０．０４０ｍｍであり、望遠端で＋０．１５２ｍｍであり、一方、常温（２０℃）に対し−３０℃だけ降下した場合のバックフォーカス変化量（ΔｆＢ）は、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３が屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）＝−８×１０^−５（／℃）の場合、広角端で−０．０６９ｍｍであり、望遠端で−０．２３０ｍｍであり、また、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３が屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）＝−６×１０^−５（／℃）の場合、広角端で−０．０３９ｍｍであり、望遠端で−０．１４６ｍｍである。

よって、微粒子を全く含まない場合と比較し、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３に微粒子を分散させたプラスチック材料を使用し、ｎ（Ｔ）＝−６×１０^−５（／℃）の場合は、温度変化時のバックフォーカス変化量（ΔｆＢ）が小さく抑えられていることが理解される。

また、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３のそれぞれに異なった屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）の値を持つ微粒子を分散させたプラスチック材料製レンズが使用されてもよく、この場合には、温度変化の際における像点位置変動の各レンズの寄与の大きさを考慮して適切な屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）の値を選択することによって、温度変化の際における像点位置変動が撮像レンズ１全体で全く生じないようにすることも可能となる。

＜変倍光学系を組み込んだデジタル機器の説明＞
次に、上述の変倍光学系１が組み込まれたデジタル機器について説明する。

図２は、実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。デジタル機器３は、撮像機能のために、撮像部３０、画像生成部３１、画像データバッファ３２、画像処理部３３、駆動部３４、制御部３５、記憶部３６およびＩ／Ｆ部３７を備えて構成される。デジタル機器３としては、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ（モニタカメラ）、携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）等の携帯端末、パーソナルコンピュータおよびモバイルコンピュータを挙げることができ、これらの周辺機器（例えば、マウス、スキャナおよびプリンタなど）を含んでよい。

撮像部３０は、撮像装置２１と撮像素子１６とを備えて構成される。撮像装置２１は、図１に示したような変倍光学系１と、光軸方向にレンズを駆動し変倍およびフォーカシングを行うための図略のレンズ駆動装置等とを備えて構成される。被写体からの光線は、変倍光学系１によって撮像素子１６の受光面上に結像され、被写体の光学像となる。

撮像素子１６は、上述したように、変倍光学系１により結像された被写体の光学像をＲ，Ｇ，Ｂの色成分の電気信号（画像信号）に変換し、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号として画像生成部３１に出力する。撮像素子１６は、制御部３５によって静止画あるいは動画のいずれか一方の撮像、または、撮像素子１６における各画素の出力信号の読出し（水平同期、垂直同期、転送）などの撮像動作が制御される。

画像生成部３１は、撮像素子１６からのアナログ出力信号に対し、増幅処理、デジタル変換処理などを行うと共に、画像全体に対して適正な黒レベルの決定、γ補正、ホワイトバランス調整（ＷＢ調整）、輪郭補正および色ムラ補正などの周知の画像処理を行って、画像信号から各画素の画像データを生成する。画像生成部３１で生成された画像データは、画像データバッファ３２に出力される。

画像データバッファ３２は、画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し画像処理部３３によって後述の処理を行うための作業領域として用いられるメモリであり、例えば、揮発性の記憶素子であるＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）などで構成される。

画像処理部３３は、画像データバッファ３２の画像データに対し、解像度変換などの画像処理を行う回路である。また、必要に応じて画像処理部３３に、変倍光学系１では補正しきれなかった収差を補正させるように構成することも可能である。

駆動部３４は、制御部３５から出力される制御信号に基づいて図略のレンズ駆動装置を動作させることによって、所望の変倍およびフォーカシングを行わせるように変倍光学系１における１または複数のレンズ群を駆動する。

制御部３５は、例えばマイクロプロセッサおよびその周辺回路などを備えて構成され、撮像部３０、画像生成部３１、画像データバッファ３２、画像処理部３３、駆動部３４、記憶部３６およびＩ／Ｆ部３７の各部の動作をその機能に従って制御する。すなわち、この制御部３５によって、撮像装置２１は、被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を実行するよう制御される。

記憶部３６は、被写体の静止画撮影または動画撮影によって生成された画像データを記憶する記憶回路であり、例えば、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）や、書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）や、ＲＡＭなどを備えて構成される。つまり、記憶部３６は、静止画用および動画用のメモリとしての機能を有する。

Ｉ／Ｆ部３７は、外部機器と画像データを送受信するインターフェースであり、例えば、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４などの規格に準拠したインターフェースである。

このような構成のデジタル機器３の撮像動作に次について説明する。

静止画を撮影する場合は、制御部３５は、撮像装置２１に静止画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部３４を介して撮像装置２１の図略のレンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子１６の受光面に周期的に繰り返し結像され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部３１に出力される。その画像信号は、画像データバッファ３２に一時的に記憶され、画像処理部３３により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像がディスプレイ（不図示）に表示される。そして、撮影者は、ディスプレイを参照することで、主被写体をその画面中の所望の位置に収まるように調整することが可能となる。この状態でいわゆるシャッターボタン（不図示）が押されることによって、静止画用のメモリとしての記憶部３６に画像データが格納され、静止画像が得られる。

この場合において、被写体が撮像装置２１から離れた位置にある、あるいは近くの被写体を拡大したいためズーム撮影を行う場合には、制御部３５は、変倍のためのレンズ駆動を実行し、変倍光学系１に連続的にズーミングを行わせる。これによって、撮影者から離れた被写体であっても拡大率を調節することによって、通常の等倍撮影と同様、主被写体がその画面中の所望の位置に収まるように調整し、拡大された静止画像を得ることができる。

また、動画撮影を行う場合は、制御部３５は、撮像装置２１に動画の撮影を行わせるように制御する。後は、静止画撮影の場合と同様にして、撮影者は、ディスプレイ（不図示）を参照することで、撮像装置２１を通して得た被写体の像が、その画面中の所望の位置に収まるように調整することができる。この場合において、静止画撮影と同様に、被写体像の拡大率を調節することができ、シャッターボタン（不図示）を押すことによって、動画撮影が開始される。この撮影中において被写体の拡大率を随時変えることも可能である。

動画撮影時、制御部３５は、撮像装置２１に動画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部３４を介して撮像装置２１の図略のレンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これによって、ピントの合った光学像が撮像素子１６の受光面に周期的に繰り返し結像され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部３１に出力される。その画像信号は、画像データバッファ３２に一時的に記憶され、画像処理部３３により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像がディスプレイ（不図示）に表示される。そして、もう一度シャッターボタン（不図示）を押すことで、動画撮影が終了する。撮影された動画像は、動画用のメモリとしての記憶部３６に導かれて格納される。

このような撮像装置２１およびデジタル機器３では、コンパクト化を達成しつつ、テレセントリック性、撮像素子への入射角の格差、ならびに、球面収差、色収差、非点収差および歪曲収差等の諸収差を背景技術に較べてより補正することができる変倍光学系１を備えるので、小型化を図りつつ高画素な撮像素子１６を採用することができる。特に、変倍光学系１が小型で高画素撮像素子に適用可能であるので、高画素化や高機能化が進む携帯端末に好適である。その一例として、携帯電話機に撮像装置２１を搭載した場合について、以下に説明する。

図３は、デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付携帯電話機の外観構成図である。図３（Ａ）は、携帯電話機の操作面を示し、図３（Ｂ）は、操作面の裏面、つまり背面を示す。

図３において、携帯電話機５には、上部にアンテナ５１が備えられ、その操作面には、図３（Ａ）に示すように、長方形のディスプレイ５２、画像撮影モードの起動および静止画撮影と動画撮影との切り替えを行う画像撮影ボタン５３、変倍（ズーミング）を制御する変倍ボタン５４、シャッタボタン５５およびダイヤルボタン５６が備えられている。

そして、この携帯電話機５には、携帯電話網を用いた電話機能を実現する回路が内蔵されると共に、上述した撮像部３０、画像生成部３１、画像データバッファ３２、画像処理部３３、駆動部３４、制御部３５および記憶部３６が内蔵されており、撮像部３０の撮像装置２１が背面に臨んでいる。

画像撮影ボタン５３が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部３５へ出力され、制御部３５は、その操作内容に応じた動作を実行する。変倍ボタン５４は、例えば、２接点式のスイッチ等で構成され、その上端部分に望遠を表す「Ｔ」の印字がされ、下端部分に広角を表す「Ｗ」の印字がされている。そして、変倍ボタン５４の印字位置が押下されることによって、それぞれの変倍動作を表す制御信号が制御部３５へ出力され、制御部３５は、その変倍動作に応じた動作を実行する。そして、シャッタボタン５５が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部３５へ出力され、制御部３５は、その操作内容に応じた動作を実行する。

＜変倍光学系のより具体的な実施形態の説明＞
以下、図１に示したような変倍光学系１、すなわち図２に示したようなデジタル機器３に搭載される撮像装置２１に備えられる変倍光学系１の具体的な構成を、図面を参照しつつ説明する。

［実施例１］
図４は、実施例１の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図４（Ａ）は、広角端の場合を示し、図４（Ｂ）は、中間点の場合を示し、そして、図４（Ｃ）は、望遠端の場合を示す。なお、後述の実施例２から実施例１１の変倍光学系１Ｂ〜１Ｋのレンズ群の配列を示す断面図である図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０、図２２および図２４における（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）についても同様の場合を示している。

図５は、実施例１の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図中、（Ａ）は上述した広角端の場合を示し、（Ｂ）は上述した中間点の場合を示し、（Ｃ）は上述した望遠端の場合を示している。なお、後述の実施例２から実施例１１における変倍光学系１Ｂ〜１Ｋにおける各レンズ群の移動の様子を示す図である図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、図２１、図２３および図２５における（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）についても同様の場合を示している。

図２６は、実施例１の変倍光学系の収差図である。図２６（Ａ）は、広角端の場合を示し、図２６（Ｂ）は、中間点の場合を示し、そして、図２６（Ｃ）は、望遠端の場合を示す。なお、後述の実施例２から実施例１１における変倍光学系１Ｂ〜１Ｋの収差図である図２７から図３６における（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）についても同様の場合を示している。

実施例１の変倍光学系１Ａは、図４に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、開口絞りＳＴを含む全体として正の光学的パワーを有する第２レンズ群（Ｇｒ２）と、全体として負の光学的パワーを有する第３レンズ群（Ｇｒ３）とからなる負・正・負の３成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図５に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）が固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動する。、開口絞りＳＴは、図４が示すように、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。

より詳しくは、実施例１の変倍光学系１Ａは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。

第１レンズ群（Ｇｒ１）は、１枚の負レンズとして、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）から構成されて成る。

第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第２レンズＬ２）と、開口絞りＳＴと、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る。このように第２レンズ群（Ｇｒ２）には、開口絞りＳＴを含み、開口絞りＳＴは、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に配置され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。第２および第３レンズＬ２、Ｌ３は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。

第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前群（Ｇｒ３ｆ）としての両凹の負レンズ（第４レンズＬ４）と、後群（Ｇｒ３ｂ）としての物体側に凸の正メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第４および第５レンズＬ４、Ｌ５は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。

そして、第３レンズ群（Ｇｒ３）の像側には、平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面（像面）が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。

図４において、各レンズ面に付されている番号ｒｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）は、物体側から数えた場合のｉ番目のレンズ面（ただし、レンズの接合面は１つの面として数えるものとする。）であり、ｒｉに「＊」印が付されている面は、非球面であることを示す。なお、光学絞りＳＴ、平行平板ＦＴの両面および撮像素子ＳＲの受光面も１つの面として扱っている。このような取り扱いおよび符号の意義は、後述の実施例２から実施例１１についても同様である（図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０、図２２および図２４）。ただし、全く同一のものであるという意味ではなく、例えば、各実施例１〜１１の各図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０、図２２および図２４を通じて、最も物体側に配置されるレンズ面には、同じ符号（ｒ１）が付されているが、これらの曲率などが各実施例１〜１１を通じて同一であるという意味ではない。

このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）、第２レンズ群（Ｇｒ２）（途中、開口絞りＳＴを含む）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。

この実施例１の変倍光学系１Ａでは、広角端から中間点を経て望遠端への変倍時に、図５に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体に近づく方向に曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体に近づく方向に比較的緩やかに曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動される。開口絞りＳＴは、図４に示すように、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。このように広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）、および第１レンズ群（Ｇｒ１）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、それぞれ互いの間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、互いの間隔が広くなるように移動する。

実施例１の変倍光学系１Ａにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例１
単位ｍｍ
面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１ 21.2564 0.8000 1.77250 49.62
２ 3.4235 可変
３＊ 4.2140 1.3261 1.53048 55.72
４＊ -9.7728 1.0064
５（絞り） ∞ 0.7470
６＊ 5.2684 1.1454 1.53048 55.72
７＊ -5.2889 可変
８＊ -5.1285 0.9414 1.63219 23.42
９＊ 3.5999 2.9803
１０＊ 6.5443 2.1837 1.58340 30.22
１１＊ 52.7254 可変
１２ ∞ 0.3000 1.51680 64.20
１３ ∞ 0.3000
像面 ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝5.25419e-004，Ａ６＝5.45142e-004，Ａ８＝-6.38339e-005，
Ａ１０＝4.02065e-005
第４面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝3.64905e-003，Ａ６＝5.38408e-004，Ａ８＝1.72305e-005，Ａ１０＝4.21460e-005
第６面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝1.77930e-004，Ａ６＝-7.62801e-004，Ａ８＝-1.66121e-004，Ａ１０＝1.62754e-005
第７面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-5.96458e-003，Ａ６＝4.27884e-004，Ａ８＝-5.95194e-004，Ａ１０＝1.41564e-004
第８面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.15483e-002，Ａ６＝7.83553e-003，Ａ８＝-2.97686e-003，Ａ１０＝6.64100e-004
第９面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.29548e-002，Ａ６＝7.38953e-003，Ａ８＝-2.14312e-003，Ａ１０＝3.03227e-004
第１０面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.46107e-003，Ａ６＝1.26128e-004，Ａ８＝-5.69914e-006，Ａ１０＝1.99346e-007
第１１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.86201e-003，Ａ６＝-1.43890e-005，Ａ８＝3.71681e-006，Ａ１０＝-7.02703e-008
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.74
広角中間望遠
焦点距離 4.758 9.251 13.024
Ｆナンバ 4.178 5.989 7.100
画角 38.545 22.247 15.937
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 18.395 18.395 18.398
ＢＦ 1.038 4.322 5.227
ｄ２ 5.808 2.191 0.645
ｄ７ 0.419 0.752 1.396
ｄ１１ 0.544 3.797 4.691
ズームレンズ群データ
群始面終面焦点距離
１１２ -5.388
２３７ 3.644
３８１１ -6.357
上記の面データにおいて、面番号は、図４に示した各レンズ面に付した符号ｒｉ（ｉ＝１，２，３，…）の番号ｉが対応する。番号ｉに＊が付された面は、非球面（非球面形状の屈折光学面または非球面と等価な屈折作用を有する面）であることを示す。

また、“ｒ”は、各面の曲率半径（単位はｍｍ）、“ｄ”は、無限遠合焦状態での光軸上の各レンズ面の間隔（軸上面間隔）、“ｎｄ”は、各レンズのｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、“νｄ”は、アッベ数をそれぞれ示している。なお、開口絞りＳＴ、平行平面板ＦＴの両面、撮像素子ＳＲの受光面（像面）の各面は、平面であるために、それらの曲率半径は、∞（無限大）である。

上記の非球面データは、非球面とされている面（面データにおいて番号ｉに＊が付された面）の２次曲面パラメータ（円錐係数Ｋ）と非球面係数Ａｉ（ｉ＝４，６，８，１０，１２，１４，１６，１８，２０）の値とを示すものである。なお、光学面の非球面形状は、面頂点を原点、物体から撮像素子に向かう向きをｚ軸の正の方向とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用い、次式により定義している。
ｚ（ｈ）＝ｃｈ^２／［１＋√｛１−(1＋Ｋ)ｃ^２ｈ^２}]＋ΣＡｉ・ｈ^ｉ
ただし、ｚ（ｈ）：高さｈの位置でのｚ軸方向の変位量（面頂点基準）
ｈ：ｚ軸に対して垂直な方向の高さ（ｈ^２＝ｘ^２＋ｙ^２）
ｃ：近軸曲率（＝１／曲率半径）
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｋ：２次曲面パラメータ（円錐係数）
そして、上記非球面データにおいて、「en」は、「１０のｎ乗」を意味する。例えば、「e+001」は、「１０の＋１乗」を意味し、「e-003」は、「１０の−３乗」を意味する。

以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１の撮像レンズ１Ａにおける各収差を図２６に示す。図２６（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）において左から順に、球面収差（正弦条件）（ＬＯＮＧＩＴＵＤＩＮＡＬＳＰＨＥＲＩＣＡＬＡＢＥＲＲＡＴＩＯＮ）、非点収差（ＡＳＴＩＧＭＡＴＩＳＭＦＩＥＬＤＣＵＲＶＥＲ）および歪曲収差（ＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮ）をそれぞれ示す。球面収差の横軸は、焦点位置のずれをｍｍ単位で表しており、その縦軸は、最大入射高で規格化した値で表している。非点収差の横軸は、焦点位置のずれをｍｍ単位で表しており、その縦軸は、像高をｍｍ単位で表している。歪曲収差の横軸は、実際の像高を理想像高に対する割合（％）で表しており、縦軸は、その像高をｍｍ単位で表している。また、非点収差の図中、破線Ｔは、タンジェンシャル（メリディオナル）面、実線Ｓは、サジタル（ラディアル）面における結果をそれぞれ表している。

球面収差の図には、実線でｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、線分が比較的長い長破線（− − −）でｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）、線分が比較的短い短破線（・・・）でＣ線（波長６５６．２８ｎｍ）の３つの光の収差をそれぞれ示してある。非点収差および歪曲収差の図は、上記ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）を用いた場合の結果である。

以上のような扱いは、以下に示す実施例２〜１１にかかるコンストラクションデータ、各収差を示す図２７〜図３６においても同様である。
［実施例２］
図６は、実施例２の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図７は、実施例２の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図２７は、実施例２の変倍光学系の収差図である。

実施例２の変倍光学系１Ｂは、図６に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、全体として正の光学的パワーを有する第２レンズ群（Ｇｒ２）と、開口絞りＳＴを含む全体として負の光学的パワーを有する第３レンズ群（Ｇｒ３）とからなる負・正・負の３成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図７に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）が固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動する。開口絞りＳＴは、図６に示すように、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。

より詳しくは、実施例２の変倍光学系１Ｂは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。

第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）と、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る。第２および第３レンズＬ２、Ｌ３は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。

第３レンズ群（Ｇｒ３）は、開口絞りＳＴと、前群（Ｇｒ３ｆ）としての両凹の負レンズ（第４レンズＬ４）と、後群（Ｇｒ３ｂ）としての両凸の正レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。このように第３レンズ群（Ｇｒ３）には、開口絞りＳＴが含まれ、開口絞りＳＴは、前群（Ｇｒ３ｆ）の第４レンズＬ４の物体側に配置され、第３レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。第４および第５レンズＬ４、Ｌ５は、両面が非球面である。

この実施例２の変倍光学系１Ｂでは、広角端から中間点を経て望遠端への変倍時に、図７に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体に近づく方向に曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体に近づく方向に比較的緩やかに曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、開口絞りＳＴは、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。このように広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）、および第１レンズ群（Ｇｒ１）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、それぞれ互いの間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは互いの間隔が広くなるように移動する。

実施例２の変倍光学系１Ｂにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例２
単位ｍｍ
面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１ 20.8677 0.8000 1.80076 44.91
２ 3.4718 可変
３＊ 3.3928 1.1261 1.53048 55.72
４＊ 5.4212 1.3959
５＊ 2.5214 1.7298 1.53048 55.72
６＊ -7.2378 可変
７（絞り） ∞ 0.4293
８＊ -13.2758 1.3837 1.79850 22.59
９＊ 3.1200 2.9872
１０＊ 7.4670 1.9582 1.55389 42.65
１１＊ -16.9629 可変
１２ ∞ 0.3000 1.51680 64.20
１３ ∞ 0.5000
像面 ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.49491e-003，Ａ６＝-4.68477e-005，Ａ８＝-8.19213e-005
，Ａ１０＝-4.21206e-007
第４面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-7.89969e-003，Ａ６＝3.53362e-004，Ａ８＝-1.92721e-004，Ａ１０＝2.11383e-005
第５面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.00241e-002，Ａ６＝-9.25022e-004，Ａ８＝-1.63782e-004
，Ａ１０＝-3.57058e-005
第６面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝7.80030e-004，Ａ６＝-1.14129e-003，Ａ８＝-1.10596e-004，Ａ１０＝2.09199e-005
第８面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.80962e-002，Ａ６＝-1.77796e-003，Ａ８＝4.63273e-003，Ａ１０＝-1.72488e-003
第９面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.53208e-002，Ａ６＝4.37149e-003，Ａ８＝-9.49467e-005，Ａ１０＝-8.66214e-005
第１０面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.06397e-003，Ａ６＝-3.83473e-004，Ａ８＝6.96913e-005，Ａ１０＝-1.60985e-006，Ａ１２＝-1.42750e-007，Ａ１４＝-3.70481e-009,
第１１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.36291e-003，Ａ６＝1.14060e-005，Ａ８＝-6.17666e-005，Ａ１０＝1.10643e-005，Ａ１２＝-4.70765e-007，Ａ１４＝-5.73691e-009
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.74
広角中間望遠
焦点距離 4.789 9.317 13.117
Ｆナンバ 4.838 6.582 6.952
画角 39.110 22.247 15.895
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 18.650 18.627 18.623
ＢＦ 0.861 4.274 5.002
ｄ２ 5.679 1.813 0.300
ｄ６ 0.300 0.729 1.510
ｄ１１ 0.163 3.576 4.305
ズームレンズ群データ
群始面終面焦点距離
１１２ -5.309
２３６ 3.654
３７１１ -9.598
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例２の撮像レンズ１Ｂにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図２７に示す。
［実施例３］
図８は、実施例３の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図９は、実施例３の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図２８は、実施例３の変倍光学系の収差図である。

実施例３の変倍光学系１Ｃは、図８に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、開口絞りＳＴを含む全体として正の光学的パワーを有する第２レンズ群（Ｇｒ２）と、全体として負の光学的パワーを有する第３レンズ群（Ｇｒ３）とからなる負・正・負の３成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図９に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）が固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動する。開口絞りＳＴは、図８に示すように、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。

より詳しくは、実施例３の変倍光学系１Ｃは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。

第１レンズ群（Ｇｒ１）は、１枚の負レンズとして、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）から構成されて成る。第１レンズＬ１は、両面が非球面である。

第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第２レンズＬ２）と、開口絞りＳＴと、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る。このように第２レンズ群（Ｇｒ２）には、開口絞りＳＴを含み、開口絞りＳＴは、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に配置され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。第２および第３レンズＬ２、Ｌ３は、両面が非球面である。

第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前群（Ｇｒ３ｆ）としての物体側に凹の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、後群（Ｇｒ３ｂ）としての両凸の正レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第４および第５レンズＬ４、Ｌ５は、両面が非球面である。

この実施例３の変倍光学系１Ｃでは、広角端から中間点を経て望遠端への変倍時に、図９に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体に近づく方向に曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体に近づく方向に比較的緩やかに曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、開口絞りＳＴは、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。このように広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）、および第１レンズ群（Ｇｒ１）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、それぞれ互いの間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは互いの間隔が広くなるように移動する。

実施例３の変倍光学系１Ｃにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例３
単位ｍｍ
面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 12.6174 0.7000 1.75450 51.56
２＊ 2.2996 可変
３＊ 2.1497 1.2848 1.64015 59.06
４＊ 21.0270 0.4424
５（絞り） ∞ 0.3952
６＊ 7.1112 1.1498 1.57859 61.27
７＊ -2.7760 可変
８＊ -1.6781 0.6000 1.99442 20.65
９＊ -10.2655 1.5132
１０＊ 23.3814 1.5224 2.00170 20.59
１１＊ -11.3000 可変
１２ ∞ 0.3000 1.51680 64.20
１３ ∞ 0.3000
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝2.59195e-003，Ａ６＝-8.94631e-005，Ａ８＝-3.24372e-006，Ａ１０＝3.79659e-007
第２面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝2.97022e-003，Ａ６＝2.87666e-004，Ａ８＝4.03800e-005，Ａ１０＝-2.37724e-005
第３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.95300e-004，Ａ６＝1.02292e-003，Ａ８＝-2.49240e-004，Ａ１０＝1.85337e-004
第４面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝1.20109e-002，Ａ６＝8.33971e-004，Ａ８＝5.94627e-004，Ａ
１０＝2.18635e-004
第６面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-3.01920e-002，Ａ６＝-2.18034e-002，Ａ８＝5.21537e-003，Ａ１０＝-1.78632e-002
第７面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-3.79732e-002，Ａ６＝-7.92555e-003，Ａ８＝-3.94979e-004，Ａ１０＝-2.63545e-003
第８面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.32718e-002，Ａ６＝1.87234e-002，Ａ８＝9.22477e-003，
Ａ１０＝-4.03894e-003
第９面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.63399e-003，Ａ６＝1.23796e-002，Ａ８＝-2.20081e-003，Ａ１０＝5.96643e-005
第１０面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-5.37580e-003，Ａ６＝4.30194e-004，Ａ８＝-1.21108e-005，Ａ１０＝1.28388e-007
第１１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.81540e-003，Ａ６＝3.47505e-005，Ａ８＝8.45659e-006，
Ａ１０＝-4.49837e-007
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.74
広角中間望遠
焦点距離 3.366 6.548 9.222
Ｆナンバ 4.221 5.999 7.100
画角 48.423 28.977 20.904
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 13.314 13.314 13.313
ＢＦ 0.798 3.246 3.909
ｄ２ 4.405 1.723 0.594
ｄ７ 0.504 0.737 1.202
ｄ１１ 0.308 2.740 3.396
ズームレンズ群データ
群始面終面焦点距離
１１２ -3.839
２３７ 2.620
３８１１ -4.961
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例３の撮像レンズ１Ｃにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図２８に示す。
［実施例４］
図１０は、実施例４の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図１１は、実施例４の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図２９は、実施例４の変倍光学系の収差図である。

実施例４の変倍光学系１Ｄは、図１０に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、開口絞りＳＴを含む全体として正の光学的パワーを有する第２レンズ群（Ｇｒ２）と、全体として負の光学的パワーを有する第３レンズ群（Ｇｒ３）とからなる負・正・負の３成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図１１に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）が固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動する。開口絞りＳＴは、図１０に示すように、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。

より詳しくは、実施例４の変倍光学系１Ｄは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。

この実施例４の変倍光学系１Ｄでは、広角端から中間点を経て望遠端への変倍時に、図１１に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体に近づく方向に曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体に近づく方向に比較的緩やかに曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、開口絞りＳＴは、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。このように広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）、および第１レンズ群（Ｇｒ１）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、それぞれ互いの間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは互いの間隔が広くなるように移動する。

実施例４の変倍光学系１Ｄにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例４
単位ｍｍ
面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 15.9658 0.7000 1.74944 51.81
２＊ 2.4449 可変
３＊ 2.3564 1.3412 1.61286 61.69
４＊ -98.1335 0.6775
５（絞り） ∞ 0.4662
６＊ 11.2224 1.1538 1.54969 68.80
７＊ -2.4396 可変
８＊ -1.5846 0.6000 1.82114 24.05
９＊ -14.6529 1.5229
１０＊ 12.3935 1.6097 1.82114 24.05
１１＊ -13.2328 可変
１２ ∞ 0.3000 1.51680 64.20
１３ ∞ 0.3000
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝2.71623e-003，Ａ６＝-1.09201e-004，Ａ８＝-3.51360e-006，Ａ１０＝3.71380e-007
第２面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝3.04603e-003，Ａ６＝-4.92241e-005，Ａ８＝1.49656e-004，
Ａ１０＝-3.94034e-005
第３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.08838e-003，Ａ６＝7.29077e-004，Ａ８＝-2.98727e-004，Ａ１０＝1.21046e-004
第４面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝8.64007e-003，Ａ６＝1.45506e-004，Ａ８＝3.64774e-004，Ａ１０＝8.58387e-005
第６面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.89966e-002，Ａ６＝-2.02397e-002，Ａ８＝2.49041e-003，Ａ１０＝-1.37424e-002
第７面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.93127e-002，Ａ６＝-1.08407e-002，Ａ８＝3.01610e-003，Ａ１０＝-3.61399e-003
第８面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-9.29677e-004，Ａ６＝2.02667e-002，Ａ８＝4.70282e-003，
Ａ１０＝-1.42172e-003
第９面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.31371e-003，Ａ６＝1.11398e-002，Ａ８＝-2.35122e-003，Ａ１０＝1.57976e-004
第１０面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-4.79750e-003，Ａ６＝4.50956e-004，Ａ８＝-2.20297e-005，Ａ１０＝5.22302e-007
第１１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.42619e-003，Ａ６＝-4.92437e-005，Ａ８＝1.16658e-005，Ａ１０＝-6.12440e-007
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.74
広角中間望遠
焦点距離 3.523 6.853 9.646
Ｆナンバ 4.158 5.969 7.100
画角 47.168 29.008 21.503
像高 3.800 3.800 3.800
レンズ全長 13.798 13.798 13.798
ＢＦ 0.798 3.307 3.955
ｄ２ 4.419 1.623 0.432
ｄ７ 0.510 0.797 1.339
ｄ１１ 0.311 2.804 3.440
ズームレンズ群データ
群始面終面焦点距離
１１２ -3.940
２３７ 2.870
３８１１ -5.105
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例４の撮像レンズ１Ｄにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図２９に示す。
［実施例５］
図１２は、実施例５の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図１３は、実施例５の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図３０は、実施例５の変倍光学系の収差図である。

実施例５の変倍光学系１Ｅは、図１２に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、開口絞りＳＴを含む全体として正の光学的パワーを有する第２レンズ群（Ｇｒ２）と、全体として負の光学的パワーを有する第３レンズ群（Ｇｒ３）とからなる負・正・負の３成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図１３に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）が固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動する。開口絞りＳＴは、図１２に示すように、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。

より詳しくは、実施例５の変倍光学系１Ｅは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。

第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第２レンズＬ２）と、開口絞りＳＴと、物体側に凹の正メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る。このように第２レンズ群（Ｇｒ２）には、開口絞りＳＴを含み、開口絞りＳＴは、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に配置され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。第２および第３レンズＬ２、Ｌ３は、両面が非球面である。

この実施例５の変倍光学系１Ｅでは、広角端から中間点を経て望遠端への変倍時に、図１３に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体に近づく方向に曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体に近づく方向に比較的緩やかに曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、開口絞りＳＴは、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。このように広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）、および第１レンズ群（Ｇｒ１）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、それぞれ互いの間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは互いの間隔が広くなるように移動する。

実施例５の変倍光学系１Ｅにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例５
単位ｍｍ
面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 26.1624 0.7000 1.74329 49.32
２＊ 2.6094 可変
３＊ 2.6164 1.4902 1.58912 61.24
４＊ -15.7891 0.9240
５（絞り） ∞ 0.5452
６＊ -369.7917 1.1512 1.59201 67.02
７＊ -2.3676 可変
８＊ -1.9002 0.6000 1.82114 24.05
９＊ -21.1272 1.8807
１０＊ 12.0972 1.5312 1.82114 24.05
１１＊ -28.6789 可変
１２ ∞ 0.3000 1.51680 64.20
１３ ∞ 0.3000
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４=3.44696e-003，Ａ６＝-1.49312e-004，Ａ８＝-5.89446e-006，
Ａ１０＝4.55112e-007
第２面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝3.75919e-003，Ａ６＝-1.81468e-004，Ａ８＝1.91166e-004，
Ａ１０＝-4.81285e-005
第３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.71347e-003，Ａ６＝2.18507e-004，Ａ８＝-1.52881e-004，Ａ１０＝5.43761e-006
第４面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝5.79510e-003，Ａ６＝-2.41064e-004，Ａ８＝-1.67861e-004，Ａ０＝4.37211e-005
第６面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.76521e-002，Ａ６＝-2.29342e-002，Ａ８＝1.08296e-002，Ａ１０＝-1.52428e-002
第７面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.98107e-002，Ａ６＝-1.03755e-002，Ａ８＝3.96418e-003，Ａ１０＝-3.02392e-003
第８面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.93947e-003，Ａ６＝1.35488e-002，Ａ８＝5.04294e-004，
Ａ１０＝-1.05224e-003
第９面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.12763e-003，Ａ６＝9.79816e-003，Ａ８＝-2.41730e-003，Ａ１０＝1.81287e-004
第１０面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-4.31285e-003，Ａ６＝4.89881e-004，Ａ８＝-2.39540e-005，Ａ１０＝1.35308e-007
第１１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.02479e-003，Ａ６＝1.77995e-005，Ａ８＝1.48032e-005，
Ａ１０＝-1.07978e-00
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.74
広角中間望遠
焦点距離 3.603 7.008 9.861
Ｆナンバ 4.036 5.911 7.100
画角 47.470 28.600 20.702
像高 3.720 3.720 3.720
レンズ全長 14.798 14.798 14.798
ＢＦ 0.810 3.386 4.041
ｄ２ 4.684 1.758 0.475
ｄ７ 0.482 0.830 1.459
ｄ１１ 0.323 2.881 3.520
ズームレンズ群データ
群始面終面焦点距離
１１２ -3.949
２３７ 3.208
３８１１ -4.979
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例５の撮像レンズ１Ｅにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図３０に示す。
［実施例６］
図１４は、実施例６の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図１５は、実施例６の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図３１は、実施例６の変倍光学系の収差図である。

実施例６の変倍光学系１Ｆは、図１４に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、開口絞りＳＴを含む全体として正の光学的パワーを有する第２レンズ群（Ｇｒ２）と、全体として負の光学的パワーを有する第３レンズ群（Ｇｒ３）とからなる負・正・負の３成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図１５に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）が固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動する。開口絞りＳＴは、図１４に示すように、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。

より詳しくは、実施例６の変倍光学系１Ｆは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。

第１レンズ群（Ｇｒ１）は、１枚の負レンズとして、両凹の負レンズ（第１レンズＬ１）から構成されて成る。

第２レンズ群（Ｇｒ２）は、開口絞りＳＴと、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）と、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）とから構成されて成る。このように第２レンズ群（Ｇｒ２）には、開口絞りＳＴを含み、開口絞りＳＴは、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動するように、第２レンズＬ２の物体側の面における外周に配設され、その開口部に第２レンズＬ２における物体側の面が嵌め込まれている。このため、開口絞りＳＴの面は、第２レンズＬ２における物体側の面に延設している。第２レンズＬ２は、両面が非球面である。そして、第３レンズＬ４と第４レンズＬ４とは、固定的に一体化された接合レンズである。なお、本明細書では、接合レンズにおけるレンズ枚数は、接合レンズ全体で１枚ではなく、接合レンズを構成する単レンズの枚数で表すこととする。

第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前群（Ｇｒ３ｆ）としての物体側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）と、後群（Ｇｒ３ｂ）としての物体側に凸の正メニスカスレンズ（第６レンズＬ６）とから構成されて成る。第５および第６レンズＬ５、Ｌ６は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。

この実施例６の変倍光学系１Ｆでは、広角端から中間点を経て望遠端への変倍時に、図１５に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体に近づく方向に曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体に近づく方向に曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、開口絞りＳＴは、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。このように広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第３レンズ群（Ｇｒ３）、および第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、それぞれ互いの間隔が狭くなるように移動する。

実施例６の変倍光学系１Ｆにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例６
単位ｍｍ
面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１ -12.6582 0.6017 1.48740 70.43
２ 19.5880 可変
３＊（絞り） 2.6477 1.3355 1.58913 61.24
４＊ 9.6106 0.1004
５ 11.0970 0.5000 1.82910 41.90
６ 2.0182 0.0100 1.51400 42.83
７ 2.0182 1.6639 1.56909 61.33
８ -5.6982 0.1001
９ ∞ 可変
１０＊ 49.1135 0.6000 1.53048 55.72
１１＊ 2.8943 1.5037
１２＊ 5.1142 1.1037 1.53048 55.72
１３＊ 6.1918 可変
１４ ∞ 0.5000 1.51680 64.20
１５ ∞ 0.5000
像面 ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝1.50512e-003，Ａ６＝6.43329e-004，Ａ８＝-5.24537e-005，
Ａ１０＝7.02653e-005
第４面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝1.11651e-002，Ａ６＝2.02226e-003，Ａ８＝-2.91277e-004，
Ａ１０＝3.23750e-004
第１０面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-4.71934e-003，Ａ６＝-1.00792e-004，Ａ８＝2.16727e-004，Ａ１０＝1.06804e-006
第１１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-7.80656e-003，Ａ６＝-7.52190e-004，Ａ８＝3.00546e-004，Ａ１０＝-3.21351e-005
第１２面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-5.01676e-003，Ａ６＝-2.94759e-005，Ａ８＝1.02364e-005，Ａ１０＝1.10577e-007
第１３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-7.57986e-003，Ａ６＝1.62809e-004，Ａ８＝-2.36264e-005，Ａ１０＝1.36748e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.73
広角中間望遠
焦点距離 6.331 10.421 17.312
Ｆナンバ 3.575 5.178 7.100
画角 29.503 18.815 11.157
像高 3.400 3.400 3.400
レンズ全長 17.880 17.853 17.785
ＢＦ 1.500 5.396 9.277
ｄ２ 7.485 4.584 0.905
ｄ９ 1.495 0.500 0.299
ｄ１３ 0.551 4.420 8.233
ズームレンズ群データ
群始面終面焦点距離
１１２ -15.680
２３９ 5.096
３１０１３ -6.594
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例６の撮像レンズ１Ｆにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図３１に示す。
［実施例７］
図１６は、実施例７の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図１７は、実施例７の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図３２は、実施例７の変倍光学系の収差図である。

実施例７の変倍光学系１Ｇは、図１６に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、開口絞りＳＴを含む全体として正の光学的パワーを有する第２レンズ群（Ｇｒ２）と、全体として負の光学的パワーを有する第３レンズ群（Ｇｒ３）とからなる負・正・負の３成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図１７に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）が固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動する。開口絞りＳＴは、図１６に示すように、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。

より詳しくは、実施例７の変倍光学系１Ｇは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。

第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第２レンズＬ２）と、物体側に凹の負メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）と、開口絞りＳＴとから構成されて成る。このように第２レンズ群（Ｇｒ２）には、開口絞りＳＴを含み、開口絞りＳＴは、第３レンズＬ３の像側に配置され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。第２および第３レンズＬ２、Ｌ３は、両面が非球面である。

第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前群（Ｇｒ３ｆ）としての物体側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、後群（Ｇｒ３ｂ）としての物体側に凸の正メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第５レンズＬ５は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。

この実施例７の変倍光学系１Ｇでは、広角端から中間点を経て望遠端への変倍時に、図１７に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体に近づく方向に曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体に近づく方向に比較的緩やかに曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、開口絞りＳＴは、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。このように広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）、および第１レンズ群（Ｇｒ１）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、それぞれ互いの間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、中間点で一旦互いの間隔が狭くなるように移動した後、再度互いの間隔が広くなるように移動する。

実施例７の変倍光学系１Ｇにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例７
単位ｍｍ
面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１ -9.0972 0.6000 1.49700 81.61
２ 14.4432 可変
３＊ 2.9945 1.7574 1.58913 61.24
４＊ -10.6544 0.3000
５＊ -9.2565 0.9780 1.82184 23.25
６＊ -152.3293 0.8373
７（絞り） ∞ 可変
８ 14.3523 0.6000 1.48749 70.44
９ 4.0966 1.4500
１０＊ 6.2843 0.6000 1.60700 27.09
１１＊ 6.9666 可変
１２ ∞ 0.5000 1.51680 64.20
１３ ∞ 0.5000
像面 ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.11541e-003，Ａ６＝-2.66328e-005，Ａ８＝-3.54198e-005，Ａ１０＝1.02073e-006
第４面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝2.74860e-003，Ａ６＝7.81740e-005，Ａ８＝2.08549e-005，Ａ１０＝-2.06030e-006
第５面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝6.28485e-003，Ａ６＝6.45849e-004，Ａ８＝-2.30859e-005，
Ａ１０＝-6.12957e-006
第６面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝1.08449e-002，Ａ６＝2.00891e-003，Ａ８＝-3.16085e-004，
Ａ１０＝1.37724e-004
第１０面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.44376e-002，Ａ６＝1.72192e-003，Ａ８＝-2.16804e-004，Ａ１０＝-5.15958e-006
第１１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.62581e-002，Ａ６＝1.57776e-003，Ａ８＝-1.85613e-004，Ａ１０＝8.87265e-008
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.77
広角中間望遠
焦点距離 6.168 10.218 17.098
Ｆナンバ 3.445 5.013 7.100
画角 31.068 20.471 12.007
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 16.879 16.879 16.879
ＢＦ 1.232 5.707 7.966
ｄ２ 6.347 3.585 0.500
ｄ７ 2.177 0.464 1.290
ｄ１１ 0.402 4.877 7.136
ズームレンズ群データ
群始面終面焦点距離
１１２ -11.1360
２３７ 5.548
３８１１ -13.858
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例７の撮像レンズ１Ｇにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図３２に示す。
［実施例８］
図１８は、実施例８の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図１９は、実施例８の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図３３は、実施例８の変倍光学系の収差図である。

実施例８の変倍光学系１Ｈは、図１８に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、開口絞りＳＴを含む全体として正の光学的パワーを有する第２レンズ群（Ｇｒ２）と、全体として負の光学的パワーを有する第３レンズ群（Ｇｒ３）とからなる負・正・負の３成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図１９に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）が固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動する。開口絞りＳＴは、図１８に示すように、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。

より詳しくは、実施例８の変倍光学系１Ｈは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。

第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前群（Ｇｒ３ｆ）としての両凹の負レンズ（第４レンズＬ４）と、後群（Ｇｒ３ｂ）としての両凸の正レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第４および第５レンズＬ４、Ｌ５は、両面が非球面である。

この実施例８の変倍光学系１Ｈでは、広角端から中間点を経て望遠端への変倍時に、図１９に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体に近づく方向に曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体に近づく方向に比較的緩やかに曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、開口絞りＳＴは、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。このように広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）、および第１レンズ群（Ｇｒ１）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、それぞれ互いの間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは互いの間隔が広くなるように移動する。

実施例８の変倍光学系１Ｈにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例８
単位ｍｍ
面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 31.0357 0.7000 1.74329 49.32
２＊ 2.6500 可変
３＊ 3.0069 1.7119 1.58912 61.24
４＊ -14.2690 0.9102
５（絞り） ∞ 0.3884
６＊ 15.1698 1.4435 1.59201 67.02
７＊ -2.8072 可変
８＊ -2.5624 0.6000 1.82114 24.05
９＊ 43.7239 2.1862
１０＊ 13.3396 1.4254 1.82114 24.05
１１＊ -46.2959 可変
１２ ∞ 0.3000 1.51680 64.20
１３ ∞ 0.3000
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝4.06344e-003，Ａ６＝-1.77768e-004，Ａ８＝-5.00332e-006，Ａ１０＝3.96545e-007
第２面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝4.67428e-003，Ａ６＝-1.87404e-004，Ａ８＝2.19124e-004，
Ａ１０＝-4.92291e-005
第３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.52289e-003，Ａ６＝1.42892e-004，Ａ８＝-5.51317e-005，Ａ１０＝-1.82257e-005
第４面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝3.49270e-003，Ａ６＝5.88060e-005，Ａ８＝-3.65148e-004，
Ａ１０＝4.01074e-005
第６面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-9.54990e-003，Ａ６＝-1.82411e-002，Ａ８＝1.11116e-002，Ａ１０＝-5.45217e-003
第７面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.08040e-002，Ａ６＝-5.85410e-003，Ａ８＝2.26914e-003，Ａ１０＝-8.34719e-004
第８面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.70307e-002，Ａ６＝1.19198e-002，Ａ８＝-1.34320e-003，Ａ１０＝-3.05345e-004
第９面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-5.03318e-003，Ａ６＝8.86177e-003，Ａ８＝-1.98253e-003，Ａ１０＝1.32628e-004
第１０面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.17859e-003，Ａ６＝1.03235e-004，Ａ８＝-6.24704e-006，Ａ１０＝-2.70616e-008
第１１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-6.19518e-004，Ａ６＝-4.56551e-005，Ａ８＝6.41247e-006，Ａ１０＝-5.35658e-007
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.73
広角中間望遠
焦点距離 3.469 6.751 9.482
Ｆナンバ 2.880 4.225 5.062
画角 47.295 28.618 20.735
像高 3.570 3.570 3.570
レンズ全長 15.567 15.545 15.532
ＢＦ 0.806 3.459 4.134
ｄ２ 4.945 1.954 0.644
ｄ７ 0.450 0.766 1.390
ｄ１１ 0.308 2.961 3.636
ズームレンズ群データ
群始面終面焦点距離
１１２ -3.939
２３７ 3.288
３８１１ -5.229
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例８の撮像レンズ１Ｈにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図３３に示す。
［実施例９］
図２０は、実施例９の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２１は、実施例９の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図３４は、実施例９の変倍光学系の収差図である。

実施例９の変倍光学系１Ｉは、図２０に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、開口絞りＳＴを含む全体として正の光学的パワーを有する第２レンズ群（Ｇｒ２）と、全体として負の光学的パワーを有する第３レンズ群（Ｇｒ３）とからなる負・正・負の３成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図２１に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）が固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動する。開口絞りＳＴは、図２０に示すように、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。

より詳しくは、実施例９の変倍光学系１Ｉは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。

第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前群（Ｇｒ３ｆ）としての物体側に凹の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、後群（Ｇｒ３ｂ）としての物体側に凹の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）および両凸の正レンズ（第６レンズＬ６）とから構成されて成る。第６レンズＬ６は、両面が非球面である。

この実施例９の変倍光学系１Ｉでは、広角端から中間点を経て望遠端への変倍時に、図２１に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体に近づく方向に曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体に近づく方向に比較的緩やかに曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、開口絞りＳＴは、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。このように広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）、および第１レンズ群（Ｇｒ１）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、それぞれ互いの間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは互いの間隔が広くなるように移動する。

実施例９の変倍光学系１Ｉにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例９
単位ｍｍ
面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 39.6920 0.7000 1.74329 49.32
２＊ 2.6464 可変
３＊ 2.9569 1.8157 1.58912 61.24
４＊ -11.1753 0.8411
５（絞り） ∞ 0.4790
６＊ 25.3599 1.4623 1.59201 67.02
７＊ -2.7300 可変
８ -2.4670 0.6000 2.00170 20.59
９ -5.6445 0.8505
１０ -2.7456 0.6000 2.00170 20.59
１１ -5.0974 0.5894
１２＊ 9.4220 1.7149 1.81467 22.41
１３＊ -32.8590 可変
１４ ∞ 0.3000 1.51680 64.20
１５ ∞ 0.3000
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝4.74570e-003，Ａ６＝-1.90865e-004，Ａ８＝-4.99066e-006，Ａ１０＝3.62306e-007
第２面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝4.80252e-003，Ａ６＝-1.31168e-004，Ａ８＝2.44871e-004，
Ａ１０＝-4.94571e-005
第３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-3.43021e-003，Ａ６＝1.81093e-004，Ａ８＝-5.27130e-005，Ａ１０＝-1.36913e-005
第４面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝1.93611e-003，Ａ６＝2.12138e-004，Ａ８＝-2.70160e-004，
Ａ１０＝2.92300e-005
第６面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.28537e-002，Ａ６＝-1.45090e-002，Ａ８＝9.62833e-003，Ａ１０＝-5.73414e-003
第７面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.00000e-002，Ａ６＝-4.82247e-003，Ａ８＝1.48349e-003，Ａ１０＝-7.13851e-004
第１２面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-4.43387e-003，Ａ６＝5.52296e-005，Ａ８＝-1.09670e-005，Ａ１０＝-1.12433e-006
第１３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.87455e-003，Ａ６＝-1.26700e-004，Ａ８＝9.86027e-006，Ａ１０＝-1.04734e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.73
広角中間望遠
焦点距離 3.288 6.402 8.966
Ｆナンバ 2.880 4.235 5.059
画角 48.841 30.421 22.373
像高 3.570 3.570 3.570
レンズ全長 15.680 15.656 15.644
ＢＦ 0.649 3.282 3.931
ｄ２ 4.921 1.971 0.673
ｄ７ 0.457 0.751 1.387
ｄ１３ 0.152 2.783 3.434
ズームレンズ群データ
群始面終面焦点距離
１１２ -3.846
２３７ 3.339
３８１３ -5.334
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例９の撮像レンズ１Ｉにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図３４に示す。
［実施例１０］
図２２は、実施例１０の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２３は、実施例１０の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図３５は、実施例１０の変倍光学系の収差図である。

実施例１０の変倍光学系１Ｊは、図２２に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、開口絞りＳＴを含む全体として正の光学的パワーを有する第２レンズ群（Ｇｒ２）と、全体として負の光学的パワーを有する第３レンズ群（Ｇｒ３）とからなる負・正・負の３成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図２３に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）が固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動する。開口絞りＳＴは、図２２に示すように、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。

より詳しくは、実施例１０の変倍光学系１Ｊは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。

第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前群（Ｇｒ３ｆ）としての物体側に凹の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）および物体側に凹の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）と、後群（Ｇｒ３ｂ）としての両凸の正レンズ（第６レンズＬ６）とから構成されて成る。第４および第５レンズＬ４、Ｌ５は、片面（物体側の面）が非球面である。第６レンズＬ６は、両面が非球面である。

この実施例１０の変倍光学系１Ｊでは、広角端から中間点を経て望遠端への変倍時に、図２３に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体に近づく方向に曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体に近づく方向に比較的緩やかに曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、開口絞りＳＴは、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。このように広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）、および第１レンズ群（Ｇｒ１）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、それぞれ互いの間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは互いの間隔が広くなるように移動する。

実施例１０の変倍光学系１Ｊにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例１０
単位ｍｍ
面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 27.2351 0.7000 1.74329 49.32
２＊ 2.7879 可変
３＊ 2.9657 1.9092 1.58912 61.24
４＊ -9.5923 0.8658
５（絞り） ∞ 0.3703
６＊ 26.9866 1.3709 1.59201 67.02
７＊ -2.9700 可変
８＊ -2.8130 0.6000 1.99683 20.82
９ -136.6789 0.5773
１０＊ -9.3166 0.7496 1.74926 24.52
１１ -12.3350 1.1741
１２＊ 12.4606 1.8106 1.98996 21.15
１３＊ -1445.888 可変
１４ ∞ 0.3000 1.51680 64.20
１５ ∞ 0.3000
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝4.21776e-003，Ａ６＝-1.66415e-004，Ａ８＝-5.21394e-006，Ａ１０＝3.50020e-007
第２面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝5.09199e-003，Ａ６＝-6.11707e-005，Ａ８＝1.64833e-004，
Ａ１０＝-3.51411e-005
第３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.36920e-003，Ａ６＝8.39052e-005，Ａ８＝-2.64407e-005，Ａ１０＝-1.59758e-005
第４面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝4.43020e-003，Ａ６＝1.43378e-004，Ａ８＝-2.77549e-004．
Ａ１０＝2.71469e-005
第６面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-6.43075e-003，Ａ６＝-1.50037e-002，Ａ８＝8.24496e-003，Ａ１０＝-4.07997e-003
第７面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-1.22504e-002，Ａ６＝-4.46868e-003，Ａ８＝1.52961e-003，Ａ１０＝-6.58218e-004
第８面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.52125e-002，Ａ６＝6.45131e-003，Ａ８＝5.13176e-004＜
Ａ１０＝-3.14722e-004
第１０面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝1.57000e-002，Ａ６＝-5.50692e-003，Ａ８＝5.54627e-004，
Ａ１０＝-6.39857e-005
第１２面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-4.88553e-003，Ａ６＝2.03789e-004，Ａ８＝1.10458e-005，
Ａ１０＝-7.98793e-007
第１３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.66149e-003，Ａ６＝-8.67757e-005，Ａ８＝1.38722e-005，Ａ１０＝-4.87221e-007
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.73
広角中間望遠
焦点距離 3.762 7.294 10.268
Ｆナンバ 2.880 4.278 5.171
画角 43.572 27.159 19.720
像高 3.570 3.570 3.570
レンズ全長 16.140 16.112 16.094
ＢＦ 0.600 3.238 3.959
ｄ２ 4.961 1.985 0.646
ｄ７ 0.452 0.762 1.362
ｄ１３ 0.102 2.740 3.460
ズームレンズ群データ
群始面終面焦点距離
１１２ -4.230
２３７ 3.301
３８１３ -4.853
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１０の撮像レンズ１Ｊにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図３５に示す。
［実施例１１］
図２４は、実施例１１の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２５は、実施例１１の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図３６は、実施例１１の変倍光学系の収差図である。

実施例１１の変倍光学系１Ｋは、図２４に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第１レンズ群（Ｇｒ１）と、全体として正の光学的パワーを有する第２レンズ群（Ｇｒ２）と、開口絞りＳＴを含む全体として負の光学的パワーを有する第３レンズ群（Ｇｒ３）とからなる負・正・負の３成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図２５に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）が固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動する。開口絞りＳＴは、図２４に示すように、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。

より詳しくは、実施例１１の変倍光学系１Ｋは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。

第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）から構成されて成る。第２レンズＬ２は、両面が非球面である。

第３レンズ群（Ｇｒ３）は、開口絞りＳＴと、前群（Ｇｒ３ｆ）としての物体側に凸の正メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）および両凹の負レンズ（第４レンズＬ４）と、後群（Ｇｒ３ｂ）としての両凸の正レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。このように第３レンズ群（Ｇｒ３）には、開口絞りＳＴを含み、開口絞りＳＴは、第３レンズＬ３の物体側に配置され、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。第３、第４および第５レンズＬ３、Ｌ４、Ｌ５は、両面が非球面であり、第５レンズＬ５は、例えば樹脂材料製レンズである。

この実施例１１の変倍光学系１Ｋでは、広角端から中間点を経て望遠端への変倍時に、図２５に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体に近づく方向に曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体に近づく方向に曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、開口絞りＳＴは、第２レンズ群（Ｇｒ２）と共に移動する。このように広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）、および第１レンズ群（Ｇｒ１）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、それぞれ互いの間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、中間点で一旦互いの間隔が広くなるように移動した後、再度互いの間隔が狭くなるように移動する。

実施例１１の変倍光学系１Ｋにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例１１
単位ｍｍ
面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１ 24.1406 0.8000 1.85000 40.03
２ 4.8437 可変
３＊ 3.9385 1.5655 1.53048 55.72
４＊ 21.9017 可変
５（絞り） ∞ 0.0000
６＊ 2.1411 1.0187 1.55989 43.15
７＊ 6.3667 0.8591
８＊ 126.8910 0.6000 1.79850 22.59
９＊ 2.4313 1.4168
１０＊ 14.0519 2.2338 1.62913 57.13
１１＊ -5.7438 可変
１２ ∞ 0.3000 1.51680 64.20
１３ ∞ 0.5000
像面 ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.16013e-003，Ａ６＝1.18630e-003，Ａ８＝-1.79126e-004，Ａ１０＝2.95581e-005
第４面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-3.08874e-003，Ａ６＝2.35627e-003，Ａ８＝-3.53501e-004，Ａ１０＝6.77048e-005
第６面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝8.88847e-004，Ａ６＝5.21710e-004，Ａ８＝-7.36543e-004，
Ａ１０＝1.27051e-005
第７面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝7.23018e-003，Ａ６＝-4.51061e-003，Ａ８＝-5.73410e-003，Ａ１０＝5.57955e-004
第８面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.30240e-002，Ａ６＝-1.51543e-002，Ａ８＝-9.17182e-003
，Ａ１０＝-2.64712e-003
第９面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-6.78390e-003，Ａ６＝-1.36949e-002，Ａ８＝-2.08024e-003
，Ａ１０＝1.75925e-003
第１０面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝1.12840e-003，Ａ６＝-1.66988e-004，Ａ８＝8.44998e-005，
Ａ１０＝-5.28425e-006
第１１面
Ｋ＝0.00000e+000，Ａ４＝-2.97572e-003，Ａ６＝2.92814e-004，Ａ８＝-6.99552e-005，Ａ１０＝1.28303e-005
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.73
広角中間望遠
焦点距離 4.749 9.215 12.942
Ｆナンバ 4.019 5.702 7.100
画角 37.400 21.507 15.678
像高 3.450 3.450 3.450
レンズ全長 19.928 19.891 19.835
ＢＦ 2.064 6.322 9.709
ｄ２ 7.272 2.117 0.608
ｄ４ 2.098 2.958 1.024
ｄ１１ 1.336 5.624 9.011
ズームレンズ群データ
群始面終面焦点距離
１１２ -7.267
２３４ 8.787
３５１１ 11.680
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１１の撮像レンズ１Ｋにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図３６に示す。

上記に列挙した実施例１〜１１の変倍光学系１Ａ〜１Ｋに、上述した条件式（１）〜（１２）を当てはめた場合のそれぞれの数値を、表１および表２に示す。

以上、説明したように、上記実施例１〜１１における変倍光学系１Ａ〜１Ｋは、本発明に係る要件を満足している結果、約２〜３倍程度の比較的高い変倍比とコンパクト化とを達成しつつ、テレセントリック性、撮像素子への入射角の格差、および、諸収差が背景技術に較べてより良好に改善されている。そして、上記実施例１〜１１における変倍光学系１Ａ〜１Ｋは、デジタル機器に搭載する上で、特に携帯端末に搭載する上で小型化が充分に達成され、また、高画素な撮像素子１６を採用することができる。

なお、上記実施例１〜１１では、連続的に変倍する変倍光学系１Ａ〜１Ｋを示しているが、より小型化するために、同一の光学構成で２焦点切り換えの変倍光学系１であってもよい。

以上に述べたように、本発明によれば、変倍光学系は、物体側より像側へ、負の光学的パワーを有する第１レンズ群と、正の光学的パワーを有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを含み、第１レンズ群は、１枚の負レンズから構成され、変倍に際して固定であり、第３レンズ群は、少なくとも１面の非球面を含むと共に、負の光学的パワーを有する前群（Ｇｒ３ｆ）と正の光学的パワーを有する後群（Ｇｒ３ｂ）とで構成される。これによってコンパクト化を達成しつつ、テレセントリック性、撮像素子への入射角の格差、ならびに、球面収差、色収差、非点収差および歪曲収差等の諸収差を背景技術に較べてより補正することができる変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器を提供することができる。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求の範囲の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求の範囲の権利範囲に包括されると解釈される。

Claims

物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第１レンズ群と、正の光学的パワーを有する第２レンズ群と、第３レンズ群との３個の群のみから構成され、
前記第１レンズ群は、１枚の負レンズから構成されて成ると共に、変倍において固定であり、
前記第２および第３レンズ群は、前記変倍の際に移動し、
前記第３レンズ群は、少なくとも１面の非球面を含むと共に、当該群内において最も大きい空気間隔で当該群を前群と後群とに分けた場合に、前記前群が負の光学的パワーを有し、前記後群が正の光学的パワーを有することを特徴とする変倍光学系。
前記第３レンズ群は、下記（２）の条件式を満足することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の変倍光学系。
０．３＜Ｄａ／Ｄ３＜０．８・・・（２）
ただし、
Ｄａ：第３レンズ群内において最も大きいレンズ間隔
Ｄ３：第３レンズ群において、最も物体側の面から像側の面までの距離
前記第３レンズ群は、全体として負の光学的パワーを有し、下記（３）の条件式を満足することを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の変倍光学系。
１＜｜ｆ３｜／ｆｗ＜３・・・（３）
ただし、
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の合成焦点距離
前記第１レンズ群は、下記（４）の条件式を満足することを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいずれか１項に記載の変倍光学系。
１＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．５・・・（４）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の合成焦点距離
前記第１レンズ群の前記負レンズは、下記（５）の条件式を満足することを特徴とする請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載の変倍光学系。
４０＜ν１・・・（５）
ただし、
ν１：第１レンズ群の負レンズのアッベ数
前記第１レンズ群の前記負レンズは、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであることを特徴とする請求の範囲第１項から第５項の何れか１項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズ群における前記負レンズの像側の面は、下記（６）の条件式を満足することを特徴とする請求の範囲第１項から第６項のいずれか１項に記載の変倍光学系。
０．６＜ｒ１２／ｆｗ＜０．８・・・（６）
ただし、
ｒ１２：第１レンズ群の負レンズにおける像側の面の曲率半径
ｆｗ：広角端における全系の合成焦点距離
前記第１および第３レンズ群は、下記（７）の条件式を満足することを特徴とする請求の範囲第１項から第７項のいずれか１項に記載の変倍光学系。
０．５＜｜ｆ１／ｆ３｜＜１・・・（７）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
前記第３レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズとから構成されることを特徴とする請求の範囲第１項から第８項のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第２レンズ群は、その群内に開口絞りを有し、該開口絞りは、前記変倍の際に前記第２レンズ群と一体で移動することを特徴とする請求の範囲第１項から第９項のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第１および第２レンズ群は、下記（８）の条件式を満足することを特徴とする請求の範囲第１項から第１０項のいずれか１項に記載の変倍光学系。
１．２＜｜ｆ１｜／ｆ２＜３．２・・・（８）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の合成焦点距離
前記第２レンズ群は、下記（９）の条件式を満足することを特徴とする請求の範囲第１項から第１１項のいずれか１項に記載の変倍光学系。
０．７＜ｆ２／ｆｗ＜１・・・（９）
ただし、
ｆ２：第２レンズ群の合成焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の合成焦点距離
前記第２レンズ群は、少なくとも２枚の正レンズを含むことを特徴とする請求の範囲第１項から第１２項のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第２レンズ群または第３レンズ群でフォーカシングを行うことを特徴とする請求の範囲第１項から第１３項のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第３レンズ群は、全体として負の光学的パワーを有し、前記第１から第３レンズ群の３個の群のみから構成されることを特徴とする請求の範囲第１項から第１４項のいずれか１項に記載の変倍光学系。
前記第３レンズ群は、全体として負の光学的パワーを有し、前記前群に含まれる少なくとも１枚の負の光学的パワーを有するレンズと、前記後群に含まれる少なくとも１枚の正の光学的パワーを有するレンズとを含むと共に、少なくとも１面の非球面を含み、
前記第２および第３レンズ群は、下記（１）の条件式を満足することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の変倍光学系。
０．３＜ｆ２／｜ｆ３｜＜０．８・・・（１）
ただし、
ｆ２：第２レンズ群の合成焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
前記第３レンズ群は、下記（３）の条件式を満足することを特徴とする請求の範囲第１６項に記載の変倍光学系。
１＜｜ｆ３｜／ｆｗ＜３・・・（３）
ただし、
ｆ３：第３レンズ群の合成焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の合成焦点距離
前記第１レンズ群は１枚の負レンズから構成されて成り、前記第１レンズ群の前記負レンズは、下記（５）の条件式を満足することを特徴とする請求の範囲第１６項または第１７項に記載の変倍光学系。
４０＜ν１・・・（５）
ただし、
ν１：第１レンズ群の第１レンズのアッベ数
請求の範囲第１項から第１８項のいずれか１項に記載の変倍光学系と、
光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、
前記変倍光学系が前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能とされていることを特徴とする撮像装置。
請求の範囲第１９項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備え、
前記撮像装置の変倍光学系が、前記撮像素子の受光面上に前記被写体の光学像を形成可能に組み付けられていることを特徴とするデジタル機器。