JP2004246141A - 電子撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光量調節のための複雑な機構あるいは厚さやスペースを設けることなく、奥行き方向が極めて薄く薄型化でき、かつ、十分に広い範囲の光量調節を行うことのできる電子撮像装置を提供する。
【解決手段】平面及び屈折力を持つ面を有する光学素子Ａ（Ｌ３１）と、電気量に応じた化学変化により光の透過率を変化させることの出来る化学物質Ｂと、透過面を有し、かつ、平面を有する光学素子Ｃ（Ｌ３２）とを含み、光学素子Ａの平面と光学素子Ｃの平面とで化学物質Ｂを挟むように配置された光学成分を含む光学系を有する。
波長５２０ｎｍにおける光学素子Ａ、化学物質Ｂ、光学素子Ｃ全体の透過率をτ５２０とするとき、τｍｉｎ≦τ５２０≦τｍａｘ全域での分光透過率が次の条件式を満足する。
０．７０ ＜ τ４４０／τ５２０ ＜ １．２０
０．８０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ １．３０
但し、τｘ（ｘは数字）は波長ｘｎｍの透過率である。
【選択図】 図１
【解決手段】平面及び屈折力を持つ面を有する光学素子Ａ（Ｌ３１）と、電気量に応じた化学変化により光の透過率を変化させることの出来る化学物質Ｂと、透過面を有し、かつ、平面を有する光学素子Ｃ（Ｌ３２）とを含み、光学素子Ａの平面と光学素子Ｃの平面とで化学物質Ｂを挟むように配置された光学成分を含む光学系を有する。
波長５２０ｎｍにおける光学素子Ａ、化学物質Ｂ、光学素子Ｃ全体の透過率をτ５２０とするとき、τｍｉｎ≦τ５２０≦τｍａｘ全域での分光透過率が次の条件式を満足する。
０．７０ ＜ τ４４０／τ５２０ ＜ １．２０
０．８０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ １．３０
但し、τｘ（ｘは数字）は波長ｘｎｍの透過率である。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、従来行なわれていた光量調節方式のうち開口絞りの開口径を変化させる方式に代えて、光学系の内部透過率を変化させる方式により光量調節を行なうようにした電子撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近のデジタルカメラをはじめとする電子撮像装置においては、その小型化や薄型化が進展してきている。この小型化や薄型化は、主に電気回路や記録媒体の小型化によるところが大きい。そして、電気回路や記録媒体の小型化が進んだ結果、光学系の撮像装置全体に占める大きさの割合が相対的に増大してきている。そこで、光学系に関しても、特にズームレンズでは撮像素子の小型化を通じて小型化が行われている。例えば、撮影時に光学系がせり出し携帯時に電子撮像装置筐体内に収納される、いわゆる沈胴式鏡筒といった機械的手段を用いることによって、小型化あるいは薄型化に対応してきた。
しかし、小型化が進展するにつれて、光学系を構成するレンズ要素の物理的加工限界、メカ機構の機械的強度限界及び製作精度の限界等により、撮像素子の小型化の進展に比例して光学系全体を小型化することには限界が生じている。そこで、非球面や高屈折率低分散硝材を使用して構成要素を極限まで減らすことが行われているが、それも基本仕様の確保や収差補正上限界に到達している。そのため、従来のように光学素子を一直線状に配置する構成では、光学系の体積や全長の小型化あるいは前記沈胴時の奥行き方向への薄型化は限界に来ている。
そこで、特に奥行き方向への薄型化を実現する方法として、光学系内に光路を折り曲げるための反射面を有したものが提案されている。また、機構を簡単にする目的で、光学フィルタやダイクロイックミラーの代わりに複数の透過光の波長範囲が互いに異なる複数のエレクトロクロミック素子を配置してこれらを組合せて用いるようにしたもの（特許文献１及び２参照）等が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平５−２７０８３号公報
【特許文献２】
特開平１１−１６０７３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらのものにおいては、電子撮像素子の小型化にともないその回折の問題が無視できなくなり、例えば、Ｆ／５．６以上絞り込むと画質の劣化が著しくなってくるため、光量の調節範囲が狭くなる等の新たな問題が出てきている。そこで、従来、透過率を下げるために幾つかの光学素子を抜き差し交換する方法や、透過率が可変の光学素子を使用する方法が提案されている。しかし、前者は光学素子を抜き差し交換するための機構が複雑でそのためのスペースが小型化を妨げる要因になる。また、後者は光学素子を抜き差し交換するための機構が不要となるが、透過率が可変である物質を別途透明板等で挟む必要があり、その分の厚みが嵩むため、小型化へのさしたる貢献はない。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、光量調節のための複雑な機構あるいは厚さやスペースを設けることなく、奥行き方向が極めて薄く薄型化することができ、かつ、十分に広い範囲の光量調節を行うことのできる電子撮像装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による電子撮像装置は、屈折力を持つ面を少なくとも１つ有するか、又は、平面と少なくとも２つの透過面を有する光学素子Ａと、電気量に応じた化学変化により光の透過率を変化させることの出来る化学物質Ｂと、透過面又は反射面を有する光学素子Ｃとを含み、前記光学素子Ａの１つの面と前記光学素子Ｃの１つの面とで前記化学物質Ｂを挟むように配置された光学成分を含む光学系を有することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の電子撮像装置は、波長５２０ｎｍにおける前記光学素子Ａ、化学物質Ｂ、光学素子Ｃ全体の透過率をτ５２０とするとき、τｍｉｎ≦τ５２０≦τｍａｘ全域での分光透過率が次の条件式（２），（３）を満足するのが好ましい。
０．７０ ＜ τ４４０／τ５２０ ＜ １．２０ …（２）
０．８０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ １．３０ …（３）
但し、τｘ（ｘは数字）は波長ｘｎｍの透過率である。
【０００８】
また、本発明の電子撮像装置は、次の条件式（４）を満足する前記光学系と電子撮像素子とを有するのが好ましい。
Ｆ ＞ ａ （ａ ≦ ３．５／μｍ） …（４）
但し、Ｆは前記光学系における最も焦点距離が短い状態での開放Ｆ値、ａは前記光学系を通して得られた物体像を電気信号に変換する前記電子撮像素子の水平又は垂直方向の画素ピッチ（μｍ）である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
前記化学物質Ｂは、例えばエレクトロクロミック素子中の化学物質である。この化学物質は、それ自体、厚みがほとんどなく、両側からガラス平面板で挟むことによりはじめて光学系に組み込むことができるものである。ところがこのような構成では、ガラス平面板を設けるとその厚み分のスペースが別途とられてしまう。
しかるに、本発明のように、化学物質Ｂをガラス平面板で挟むのではなく、光学系が有している光学素子の一部にガラス平面板の役割を担わせれば、化学物質Ｂの両側にガラス平面板を設ける厚み分のスペースが不要となり無駄を省くことができる。
たとえば、光学素子Ａとして、平凸レンズあるいは平凹レンズのように、１つの屈折力を有する面と１つの平面をそれぞれ有する光学素子を用いる。一方、光学素子Ｃとして平行平面板を用いる。そして、光学素子Ａの平面と光学素子Ｃの平面との間に化学物質Ｂを挟むようにすれば、化学物質Ｂを挟むだけを目的とする２枚の透明平面板を使用しないで済む。
また、化学物質Ｂを挟む面は平面でなくとも良い。例えば、光学素子Ａとして平凸レンズを用い、光学素子Ｃとして平凹レンズを用いたとする。この場合、光学素子Ａの凸面と光学素子Ｃの凹部を向かい合わせ、この間に化学物質Ｂを挟むことができる。なお、凸面と凹面の曲率半径が略等しいとより良い。
このような構成では、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
−０．０５＜（ＲＡ−ＲＣ）／（ＲＡ＋ＲＣ）＜０．０５ …（１）
但し、ＲＡは化学物質Ｂに接する光学素子Ａの面の曲率半径、ＲＣは化学物質Ｂに接する光学素子Ｃの面の曲率半径である。
上記条件式（１）を満足すると、光軸近傍における化学物質Ｂの厚みと、光軸から離れた位置における化学物質Ｂの厚みに違いが生じないので、光量ムラを小さく抑えることができる。
なお、本発明のように光学素子Ａと光学素子Ｃとで化学物質を挟む場合には、透明平面板で化学物質Ｂを挟む場合と同様に、光学素子Ａと化学物質Ｂとの間、化学物質Ｂと光学素子Ｃとの間に透明電極を設けるとよい。
【００１０】
また、本発明において、光学素子Ａ、化学物質Ｂ、光学素子Ｃ全体の分光透過率が所定の規定範囲内になるようにすれば、透過率を変化させる場合において色再現性を確保することができる。
特に、波長５２０ｎｍの光が、光学素子Ａ、化学物質Ｂ、光学素子Ｃ全体を通過したときの透過率をτ５２０とするとき、τｍｉｎ≦τ５２０≦τｍａｘ全域で分光透過率が次の条件式（２），（３）を満足するようにするのが良い。
０．７０ ＜ τ４４０／τ５２０ ＜ １．２０ …（２）
０．８０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ １．３０ …（３）
但し、τｘ（ｘは数字）は波長ｘｎｍの光の透過率である。
上記条件式の範囲を満足すれば、カラーバランスを整えることが困難となることがなく、カラーバランスなどの画質調整によるノイズが増大することもないので好ましい。
なお、波長域が３５０ｎｍ〜７００ｎｍにおける、τｍｉｎ及びτｍａｘの特性の一例を図１４に示す。図１４において、上側のグラフ（７７．０％，８１．０％，８０．５％）がτｍａｘの様子で、下のグラフ（１６．５％，１８．０％，１８．５％）がτｍｉｎの様子である。
【００１１】
また、次の条件式（２’），（３’）を満足するようにすると、さらに良い。
０．７５ ＜ τ４４０／τ５２０ ＜ １．１５ …（２’）
０．８５ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ １．２５ …（３’）
さらに、次の条件式（２”），（３”）を満足するようにすると、より一層好ましい。
０．８０ ＜ τ４４０／τ５２０ ＜ １．１０ …（２”）
０．９０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ １．２０ …（３”）
【００１２】
なお、赤外カットのコーティングが光学素子Ａ又は光学素子Ｃになされることもあるが、上記条件式（２），（３）はそれを施す前の透過率についての条件を規定したものである。
光学素子Ａ又は光学素子Ｃに赤外カットコートを施した場合は条件式（３）の代わりに次の条件式（３ａ）を満足するようにすると良い。
０．６０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ １．００ …（３ａ）
また、次の条件式（３ａ’）を満足するようにすると、さらに良い。
０．６５ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ ０．９５ …（３ａ’）
さらに、次の条件式（３ａ”）を満足するようにすると、より一層好ましい。
０．７０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ ０．９０ …（３ａ”）
【００１３】
あるいは、光学素子Ａ又は光学素子Ｃに赤外吸収材料を使用した場合は条件式（３）の代わりに次の条件式（３ｂ）を満足するようにすると良い。
０．４０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ ０．８０ …（３ｂ）
また、次の条件式（３ｂ’）を満足するようにすると、さらに良い。
０．４５ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ ０．７５ …（３ｂ’）
さらに、次の条件式（３ｂ”）を満足するようにすると、より一層好ましい。
０．５０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ ０．７０ …（３ｂ”）
【００１４】
また、本発明の撮像装置においては、その小型化のために回折の影響を無視できないほどに画素ピッチの小さな電子撮像素子を使用することになる。
一般に、光学系の最も焦点距離が短い状態における開放Ｆ値をＦとし、電子撮像素子の水平又は垂直方向の画素ピッチをａ（μｍ）とするとき、次の条件式（４）が成り立つと、画質に及ぼす回折の影響が無視できなくなる。
Ｆ ＞ ａ （ａ ≦ ３．５μｍ） …（４）
しかるに、上述した本発明のような光量調節方式を用いると、条件式（４）を満足するような場合における画質に及ぼす回折の影響を有効に軽減できる。
【００１５】
また、次の条件式（４’）を満足するようにした場合において、さらに有効性を発揮する。
Ｆ ＞ １．２・ａ （ａ ≦ ３．５） …（４’）
さらに、次の条件式（４”）を満足するようにした場合において、より一層有効性を発揮する。
Ｆ ＞ １．４・ａ （ａ ≦ ３．５） …（４”）
【００１６】
次に、光学系について説明する。
前記化学物質Ｂには前記透明電極を通じて電圧を印加する関係上、光学素子Ａ、Ｃに結線が必要となるため、変倍やフォーカスの際に極力移動しないことが望ましい。
また、屈折力を有するレンズ群の中で、最も像側にあるレンズ群を固定にするのが、収差補正のしやすさ、光学素子を配置するためのスペースの確保という点で最も効率的である。これは、単焦点レンズ系（変倍機能のない光学系）であっても、ズームレンズ系（変倍機能を有する光学系）であっても同じである。
そこで、本発明においては、単焦点レンズ系やズームレンズ系における最も像側にあるレンズ群を変倍時に固定とし、また、このレンズ群を１つのレンズ成分のみで構成する。そして、このレンズ成分を、屈折力を有する光学素子を含んで構成し、屈折力を持つ光学素子のうちの１つに光学素子Ａの役割を持たせている。なお、最も像側のレンズ群は、レンズ成分あるいはレンズ単体でもよい。
また、光学素子Ｃはレンズ、反射面を有する光学素子、光学的ローバスフィルターなどでもよい。
【００１７】
なお、合焦は極力像側のレンズ群で実施するほうがよい。このようにすれば、機構上単純でしかもフォーカスによる性能劣化が少ない。
従って、本発明においては、光学系が可動群を有する場合、可動群のうち最も像側にある可動群にフォーカシング機能を持たせるのが良い。特に、常時固定の最終レンズ群を備える構成では、この最終レンズ群の直前に配置されたレンズ群に、フォーカシング機能を持たせた構成とするのが好ましい。
【００１８】
また、本発明は、電子撮像装置の奥行き方向の厚みを小さくするために光路を折り曲げた構成においても、電気量に応じた化学変化により光の透過率を変化させることの出来る化学物質Ｂを採用している。
具体的には、光学素子Ａをプリズムとし、このプリズムの１つの平面に化学物質Ｂを接するように配置する。そして、光学素子Ｃの平面が化学物質Ｂに対してプリズムとは反対側から接するように、光学素子Ｃを配置する。更に、光学素子Ｃのいずれかの光学面を反射面としている。このようにすれば、プリズム（光学素子Ａ）と反射面を少なくとも１つ含む光学素子（光学素子Ｃ）とで、折り曲げ光学系を実現できる。しかも、化学物質Ｂで光量調整ができる。
なお、この配置だと、光が前記化学物質Ｂを２回通過することになるため、光学系全体の透過率の最大値と最小値との比は概略２乗になり、光量調節範囲を大幅に広げることができる。
【００１９】
さらに、現在、小型電子撮像装置用の光学系として主流となっているのはズームレンズであるため、上述した本発明の光量調節方式をズームレンズに適用するとよい。
上述のようにズームレンズにおいては、撮影時に光学系をカメラボディ内からせり出し携帯時に光学系をカメラボディ内に収納するいわゆる沈胴式鏡筒を採用することが１つの主流になっている。しかしながら、シャッター、開口絞り、フィルターなどのためのスペース上の制約条件から沈胴時の厚みを薄くすることが困難な状況にある。
しかるに、ズームレンズにおいても上述した本発明の光量調節方式を用いれば、光学系の電子撮像装置収納時の奥行き（光学系の最も物体側の面頂から結像位置までの厚さ）を２０ｍｍ未満に収めることが可能となる。
【００２０】
また、ズームレンズにおいても、光路折り曲げ光学系を適用することがもう一つの主流となっている。特に、最も物体側に位置する移動群よりも物体側に、プリズムと光路を折り曲げるための反射面を少なくとも１つ含むような構成の光学系が主流となっている。
そこで、このような構成のズームレンズにも、本発明の構成を適用することができる。この場合の構成は前述と同様に、プリズムを光学素子Ａとし、プリズムの１つの平面に化学物質Ｂを接するように配置する。そして、光学素子Ｃの平面が化学物質Ｂに対してプリズムとは反対側から接するように、光学素子Ｃを配置する。更に、前記光学素子Ｃのいずれかの光学面を反射面とする。
【００２１】
また、奥行き方向を薄くするためには、光路を折り曲げるポイントを光学系入射面に極力近くする必要がある。
このため、本発明においては、プリズムは物体からの光路に沿って、光学系における最も物体側に配置するのがよい。
その場合、入射瞳位置を浅くしてプリズムを極力小型化するために、プリズムの物体からの光路に沿う最も物体側の面（入射面）を凹面とするのがよい。
【００２２】
なお、ズームレンズの場合は、正の屈折力を持ち広角端から望遠端に変倍する際に単調に物体側に移動するレンズ群Ｂを少なくとも含むのがよい。このように構成することで、入射瞳位置を浅くしてプリズムを小型化することができる
その場合、レンズ群Ｂは、物体側から順に、正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズとの２群３枚にて構成するのが良い。このようにすれば、レンズ群Ｂの移動による変倍効率を良くし、また、製造誤差の影響を受けにくくすることができる。
また、レンズ群Ｂは、開口絞りよりも像側に配置すると、入射瞳を浅くするという観点でなお良い。
【００２３】
さらに、開口紋りを、光軸方向の位置が変倍時固定となるようにするのが良い。このようにすると、変倍時に絞りの他に露出用シャッターなどの機構が移動する必要がなく小型化に有利である。
なお、絞りの位置を固定すると、レンズ群Ｂにおける移動可能な変倍領域が狭まることになる。この場合は、前記開口絞りよりも物体側に、変倍時に移動する負の屈折力を持つレンズ群を配置すれば、必要な変倍域を確保することができる。この場合、負の屈折力を持つレンズ群は、物体側から順に、両凹レンズと正レンズの２枚のみというように極力少ない枚数で構成するのがよい。このように構成することで、移動するレンズのスペースを確保することができる。
【００２４】
その他、本発明においては、光路折り曲げ光学系における前記プリズムの屈折率は、１．６８以上（１．７５以上であればより良く、１．８０以上であれば最良）と極力高い方がよい。
【００２５】
また、本発明においては、前記光学系の状態と電子撮像素子から得られる映像に関連した電気信号と前記媒質の透過率とを、それぞれ電気的に制御する手段を備えた電子撮像装置とするのがよい。
【００２６】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第１実施例
図１は本発明による電子撮像装置の第１実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
第１実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図１中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第１実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズと、両凸正レンズＬ２３とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、本発明の光学素子Ａとしての物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズＬ３１と、本発明の光学素子Ｃとしての両面が平面の透明なガラス板Ｌ３２を有している。そして、平凸正レンズＬ３１の平面とガラス板Ｌ３２の対向面との間に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を挟んで、全体で１つのレンズ成分として構成されている。
また、平凸正レンズＬ３１と前記媒質との間、前記媒質とガラス板Ｌ３２との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
【００２７】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、絞りＳ及び第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は位置が固定されるようになっている。
また、合焦動作時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動するようになっている。
その他、本実施例の電子撮像装置は、前記光学系の状態と電子撮像素子から得られる映像に関連した電気信号と前記媒質の透過率とを、それぞれ電気的に制御する手段（図示省略）を備えている。これは、各実施例においても同じである。
【００２８】
次に、第１実施例の電子撮像装置を構成する光学部材の数値データを示す。
なお、第１実施例の数値データにおいて、ｒ１、ｒ２、…は各光学部材の面の曲率半径、ｄ１、ｄ２、…は各光学部材の肉厚または空気間隔、ｎｄ１、ｎｄ２、…は各光学部材のｄ線での屈折率、νｄ１、νｄ２、…は各光学部材のアッべ数、Ｆｎｏ．はＦナンバー、ｆは全系焦点距離、Ｄ０は物体から第１面までの距離を表している。なお、ｒ，ｄ，ｆ，Ｄ０の単位はｍｍである。
なお、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０としたとき、次の式で表される。
なお、これらの記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
第２実施例
図２は本発明による電子撮像装置の第２実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
第２実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図２中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第２実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凹負レンズＬ１１’と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸正レンズＬ２１’と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１’で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、本発明の光学素子Ａとしての物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズＬ４１と、本発明の光学素子Ｃとしての両面が平面の透明なガラス板Ｌ４２と、ローパスフィルタＬＦを有している。そして、平凸正レンズＬ４１の平面とガラス板Ｌ４２の対向面との間に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を挟み、ガラス板Ｌ４２とローパスフィルタＬＦとを接合して、全体で１つのレンズ成分として構成されている。
また、平凸正レンズＬ４１と前記媒質との間、前記媒質とガラス板Ｌ４２との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
【００３３】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、絞りＳ及び第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群との間隔が一旦広がった後にやや狭まるようにして物体側へ移動するようになっている。第４レンズ群Ｇ４は位置が常時固定されている。
また、合焦動作時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動するようになっている。
【００３４】
次に、第２実施例の電子撮像装置を構成する光学部材の数値データを示す。
【００３５】
【００３６】
【００３７】
第３実施例
図３は本発明による電子撮像装置の第３実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
第３実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図３中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第３実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズと、両凸正レンズＬ２３とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズＬ３１”で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、本発明の光学素子Ｃとしての両面が平面の透明なガラス板Ｌ４１’と、本発明の光学素子Ａとしての物体側が平面で像側が凸面の平凸正レンズＬ４２’とを有している。そして、平凸正レンズＬ４２’の平面とガラス板Ｌ４１’の対向面との間に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を挟んで、全体で１つのレンズ成分として構成されている。
また、前記媒質とガラス板Ｌ４１’との間、平凸正レンズＬ４２’と前記媒質との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
【００３８】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動し、絞りＳ及び第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔が一旦狭まった後にやや広がるようにして物体側へ移動するようになっている。第４レンズ群Ｇ３は位置が常時固定されている。
また、合焦動作時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動するようになっている。
【００３９】
次に、第３実施例の光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
【００４０】
【００４１】
【００４２】
第４実施例
図４は本発明による電子撮像装置の第４実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。図５は図４に示す電子撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第４実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図４及び図５中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第４実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、光路を折り曲げるための反射光学素子Ｒ１と、両凸正レンズＬ１１”とで構成されている。
反射光学素子Ｒ１は、入射面Ｒ１１と、光路を折り曲げるための反射面Ｒ１２と、射出面Ｒ１３とを有し光路を９０°折り曲げる反射プリズムとして構成されている。入射面Ｒ１１は、凹面に形成されている。折り曲げ方向は横方向である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹負レンズＬ２１”と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２”とで構成されており、全体で負の屈折力を持っている。
第３レンズ群Ｇ３は、上述した本発明のレンズ群Ｂとして、物体側から順に、両凸正レンズＬ３１”’と、両凸正レンズＬ３２’と両凹負レンズＬ３３との接合レンズとで構成されており、全体で正の屈折力を持っている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ４１”で構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、本発明の光学素子Ａとしての物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズＬ５１と、本発明の光学素子Ｃとしての両面が平面の透明なガラス板Ｌ５２とを有している。そして、平凸正レンズＬ５１の平面とガラス板Ｌ５２の対向面との間に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を挟んで、全体で１つのレンズ成分として構成されている。
また、平凸正レンズＬ５１と前記媒質との間、前記媒質とガラス板Ｌ５２との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
【００４３】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定され、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、絞りＳは位置が固定され、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ単調に移動し、第４レンズ群Ｇ４は位置が固定されている。第５レンズ群Ｇ５は位置が常時固定されている。
また、合焦動作時には、第４レンズ群Ｇ４が光軸上を移動するようになっている。
【００４４】
次に、第４実施例の光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
【００４５】
【００４６】
【００４７】
第５実施例
図６は本発明による電子撮像装置の第５実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。図７は図６に示す電子撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第５実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図６及び図７中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第５実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を折り曲げるための反射光学素子Ｒ１と、両凹負レンズＬ１２’と、両凸正レンズＬ１３とで構成されている。
反射光学素子Ｒ１は、入射面Ｒ１１と、光路を折り曲げるための反射面Ｒ１２と、射出面Ｒ１３とを有し光路を９０°折り曲げる反射プリズムとして構成されている。折り曲げ方向は横方向である。
第２レンズ群Ｇ２は、上述した本発明のレンズ群Ｂとして、物体側から順に、両凸正レンズＬ２１’と、両凸正レンズＬ２２”’と両凹負レンズＬ２３’との接合レンズとで構成されており、全体で正の屈折力を持っている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１’で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、本発明の光学素子Ａとしての物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズＬ４１と本発明の光学素子Ｃとしての両面が平面の透明なガラス板Ｌ４２とを有している。そして、平凸正レンズＬ４１の平面とガラス板Ｌ４２の対向面との間に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を挟んで、全体で１つのレンズ成分として構成されている。
また、平凸正レンズＬ４１と前記媒質との間、前記媒質とガラス板Ｌ４２との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
【００４８】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定され、絞りＳ及び第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔が一旦広がった後にやや狭まるようにして物体側へ移動するようになっている。第４レンズ群Ｇ４は位置が常時固定されている。
また、合焦動作時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動するようになっている。
【００４９】
次に、第５実施例の光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
【００５０】
【００５１】
【００５２】
第６実施例
図８は本発明による電子撮像装置の第６実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
第６実施例の電子撮像装置は、図４及び図５に示した第４実施例の変形例であり、第５レンズ群Ｇ５の代わりに第１群中の反射光学素子Ｒ１が本発明における上述の光学成分として構成されている。
反射光学素子Ｒ１は、プリズムＰが本発明の光学素子Ａをなし、プリズムＰにおける平面に形成された第２面Ｒ１２に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を接するように設け、さらに該媒質に対して反射膜をコーティングして或いは反射膜を備えた平面状部材を接するように設けて、全体で１つのレンズ成分として構成されている。そして、プリズムＰの第２面Ｒ１２と前記媒質との間、前記媒質と反射膜との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
また、第５レンズ群Ｇ５は、平凸正レンズＬ５１のみで構成されている。
なお、上記反射膜を備えた平面状部材として、両面が平面の透明部材を用いて、そのいずれかの平面に反射コーティングを施すようにしてもよい。
その他の構成は第４実施例の電子撮像装置とほぼ同様である。
【００５３】
第７実施例
図９は本発明による電子撮像装置の第７実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
第７実施例の電子撮像装置は、図６及び図７に示した第５実施例の変形例であり、第４レンズ群Ｇ４の代わりに第１レンズ群Ｇ１中の反射光学素子Ｒ１が本発明における上述の光学成分として構成されている。
反射光学素子Ｒ１は、プリズムＰが本発明の光学素子Ａをなし、プリズムＰにおける平面に形成された第２面Ｒ１２に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を接するように設け、さらに該媒質に対して反射膜をコーティングして或いは反射膜を備えた平面状部材を接するように設けて、全体で１つのレンズ成分として構成されている。そして、プリズムＰの第２面Ｒ１２と前記媒質との間、前記媒質と反射膜との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
また、第４レンズ群Ｇ４は、平凸正レンズＬ４１のみで構成されている。
なお、上記反射膜を備えた平面状部材として、両面が平面の透明部材を用いて、そのいずれかの平面に反射コーティングを施すようにしてもよい。
その他の構成は第５実施例の電子撮像装置とほぼ同様である。
【００５４】
第８実施例
図１０は本発明による電子撮像装置の第８実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
第８実施例の電子撮像装置は、図６及び図７に示した第５実施例のさらに他の変形例であり、第レンズ４群Ｇ４の代わりに第１レンズ群Ｇ１中の反射光学素子Ｒ１が本発明における上述の光学成分として構成されている。
反射光学素子Ｒ１は、入射面Ｒ１１と、光路を折り曲げるための反射面Ｒ１２と、射出面Ｒ１３とを有し光路を９０°折り曲げる反射プリズムとして構成されたプリズムＰが、本発明の光学素子Ａをなし、プリズムＰにおける平面に形成された射出面Ｒ１３に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を接するように設け、さらに該媒質に対して平面状の透明な光学部材を接するように設けて、全体で１つのレンズ成分として構成されている。そして、プリズムの射出Ｒ１３と前記媒質との間、前記媒質と平面状の透明な光学部材との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
また、第４レンズ群Ｇ４は、平凸正レンズＬ４１のみで構成されている。
その他の構成は第５実施例の電子撮像装置とほぼ同様である。
【００５５】
第９実施例
図１１は本発明による電子撮像装置の第９実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
第９実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図１１中、ＩＦはＩＲカットフィルタ、ＬＦはローパスフィルタ、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第９実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、本発明の光学素子Ａとして物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、本発明の光学素子Ｃとしての物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、両凸正レンズＬ２３とを有している。そして、正メニスカスレンズＬ２１と負メニスカスレンズＬ２２は、正メニスカスレンズＬ２１の像側面と負メニスカスレンズＬ２２の物体面との間に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を挟んで構成されている。
また、正メニスカスレンズＬ２１と前記媒質との間、前記媒質と負メニスカスレンズＬ２２との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ３１”’で構成されている。
【００５６】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、絞りＳ及び第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は一旦像側へ移動した後に物体側へわずかに物体側へ移動するようになっている。
また、合焦動作時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動するようになっている。
【００５７】
次に、第９実施例の電子撮像装置を構成する光学部材の数値データを示す。
【００５８】
【００５９】
【００６０】
第１０実施例
図１２は本発明による電子撮像装置の第１０実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。図１３は図１２に示す電子撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第１０実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図１２及び図１３中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第１０実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を折り曲げるための反射光学素子Ｒ１’と、両凹負レンズＬ１２’と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３’との接合レンズとで構成されている。
反射光学素子Ｒ１’は、反射面Ｒ１１’を有し光路を９０°折り曲げる形状可変ミラーとして構成されている。折り曲げ方向は横方向である。そして、反射光学素子Ｒ１’は本発明の光学素子Ａをなし、反射面Ｒ１１’に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を接するように設け、さらに該媒質に対して薄い透明保護膜層をコーティングして、全体で１つのレンズ成分として構成されている。そして、形状可変ミラーの反射面Ｒ１１’と前記媒質との間、前記媒質と前記薄い透明保護膜層との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズと、両凸正レンズＬ２３とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１””で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ４１”と両凸正レンズＬ４２”との接合レンズで構成されている。
【００６１】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定され、絞りＳ及び第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は位置が固定されている。
また、合焦動作時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動するようになっている。
【００６２】
次に、第１０実施例の電子撮像装置を構成する光学部材の数値データを示す。
【００６３】
【００６４】
【００６５】
次に、第１〜第５、第９，第１０実施例における条件式（１）〜（４）のパラメータ値及びプリズムの屈折率を表１，表２に示す。
なお、表１，表２では透過率の最大値と最小値のみを示しているが、それらの値の中間値を連続的にとることもできる。
表１
表２
【００６６】
以上の説明から明らかなように、本発明の電子撮像装置は、特許請求の範囲に記載された特徴の他に次に示すような特徴を有している。
【００６７】
（１）前記光学系における最も像側のレンズ群が変倍時に固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００６８】
（２）前記光学系における最も像側のレンズ群が全体で１つのレンズ成分で構成され、前記レンズ成分を構成する屈折力を持つ光学素子のうちの１つが前記光学素子Ａであることを特徴とする請求項１〜３、上記（１）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００６９】
（３）前記光学系における最も像側の可動群がフォーカシング機能を有することを特徴とする請求項１〜３、上記（１）、（２）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００７０】
（４）プリズムと光路を折り曲げるための反射面を少なくとも１つ含むことを特徴とする請求項１〜３、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００７１】
（５）前記光学素子Ａが前記プリズムであり、前記プリズムの１つの平面に前記化学物質Ｂを接するように配置し、さらに、前記光学素子Ｃを該光学素子Ｃの平面が前記化学物質Ｂに対して前記プリズムとは反対側から接するように配置し、前記光学素子Ｃのいずれかの光学面を前記光路を折り曲げるための反射面としたことを特徴とする上記（４）に記載の電子撮像装置。
【００７２】
（６）前記光学系をズームレンズで構成したことを特徴とする請求項１〜３、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００７３】
（７）前記ズームレンズの電子撮像装置収納状態における該ズームレンズの最も物体側の面頂から結像位置までの厚さが２０ｍｍ未満であることを特徴とする上記（６）に記載の電子撮像装置。
【００７４】
（８）物体からの光路に沿って、変倍時に可動な全ての群における最も物体側のレンズよりも物体側にプリズムと光路を折り曲げるための反射面を少なくとも１つ含むことを特徴とする上記（６）に記載の電子撮像装置。
【００７５】
（９）前記光学素子Ａが前記プリズムであり、前記プリズムの１つの平面に前記化学物質Ｂを接するように配置し、さらに、前記光学素子Ｃを該光学素子Ｃの平面が前記化学物質Ｂに対して前記プリズムとは反対側から接するように配置し、前記光学素子Ｃのいずれかの光学面を前記光路を折り曲げるための反射面としたことを特徴とする上記（８）に記載の電子撮像装置。
【００７６】
（１０）前記プリズムが、物体からの光路に沿って前記光学系における最も物体側に配置されていることを特徴とする上記（９）に記載の電子撮像装置。
【００７７】
（１１）前記プリズムの前記物体からの光路に沿う最も物体側の面が、凹面であることを特徴とする上記（１０）に記載の電子撮像装置。
【００７８】
（１２）前記光学系が、正の屈折力を持ち広角端から望遠端に変倍する際に単調に物体側に移動するレンズ群Ｂを少なくとも含む結像光学系であることを特徴とする上記（６）〜（１１）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００７９】
（１３）前記レンズ群Ｂが、物体側から順に、正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズとの２群３枚のレンズで構成されていることを特徴とする上記（１２）に記載の電子撮像装置。
【００８０】
（１４）前記レンズ群Ｂが、開口絞りよりも像側に配置されていることを特徴とする上記（１２）又は（１３）に記載の電子撮像装置。
【００８１】
（１５）前記開口絞りは光軸方向の位置が変倍時固定であり、前記開口紋りよりも物体側に変倍時に移動する負の屈折力を持つレンズ群を有することを特徴とする上記（１４）に記載の電子撮像装置。
【００８２】
（１６）前記負の屈折力を持つレンズ群が、物体側から順に、両凹レンズと、正レンズとで構成されていることを特徴とする上記（１５）に記載の電子撮像装置。
【００８３】
（１７）前記プリズムの屈折率が、１．６８以上であることを特徴とする上記（５）又は上記（９）に記載の電子撮像装置。
【００８４】
（１８）前記プリズムの屈折率が、１．７５以上であることを特徴とする上記（５）又は上記（９）に記載の電子撮像装置。
【００８５】
（１９）前記プリズムの屈折率が、１．８０以上であることを特徴とする上記（５）又は上記（９）に記載の電子撮像装置。
【００８６】
（２０）前記光学系の状態と前記電子撮像素子から得られる映像に関連した電気信号と前記媒質の透過率をそれぞれ電気的に制御する手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３、上記（１）〜（１９）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００８７】
（２１）平面及び屈折力を持つ面、又は、平面及び反射面を有する光学素子Ａと、電気量に応じた化学変化により光の透過率を変化させることの出来る化学物質Ｂと、透過面又は反射面を有し、かつ、平面を有する光学素子Ｃとを含み、前記光学素子Ａの平面と前記光学素子Ｃの平面とで前記化学物質Ｂを挟むように配置された光学成分を含む光学系を有することを特徴とする電子撮像装置。
【００８８】
（２２）前記光学素子Ａは屈折力を有する面と平面とからなるレンズ、屈折力を有する面のみからなるレンズ、プリズム、あるいは形状可変ミラーであることを特徴とする請求項１〜３、上記（１）〜（４），（２０）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００８９】
（２３）前記光学素子Ｃは平行平面板、屈折力を有する面と平面とからなるレンズ、あるいは屈折力を有する面のみからなるレンズであることを特徴とする請求項１〜３、上記（１）〜（２２）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００９０】
（２４）次の条件式を満足することを特徴とする光学系を用いた請求項１〜３、上記（１）〜（２３）のいずれかに記載の電子撮像装置。
−０．０５＜（ＲＡ−ＲＣ）／（ＲＡ＋ＲＣ）＜０．０５
但し、ＲＡは前記化学物質Ｂに接する前記光学素子Ａの面の曲率半径、ＲＣは化学物質Ｂに接する前記光学素子Ｃの面の曲率半径である。
【００９１】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、小型で特に奥行き方向が極めて薄く且つ十分広い範囲の光量調節が行える薄型の電子撮像装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子撮像装置の第１実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図２】本発明による電子撮像装置の第２実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図３】本発明による電子撮像装置の第３実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図４】本発明による電子撮像装置の第４実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
【図５】図４に示す電子撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図６】本発明による電子撮像装置の第５実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
【図７】図６に示す電子撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図８】本発明による電子撮像装置の第６実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
【図９】本発明による電子撮像装置の第７実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
【図１０】本発明による電子撮像装置の第８実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
【図１１】本発明による電子撮像装置の第９実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図１２】本発明による電子撮像装置の第１０実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
【図１３】図１２に示す電子撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１４】本発明の各実施例において本発明の化学物質Ｂとして用いられている媒質を用いたエレクトロクロミック素子の分光特性を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｐ プリズム
Ｒ１，Ｒ１’ 反射光学素子
Ｒ１１ 入射面
Ｒ１１’ 反射面
Ｒ１２ 反射面又は第２面
Ｒ１３ 射出面
Ｌ１１ 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ１１’ 両凹負レンズ
Ｌ１１” 両凸正レンズ
Ｌ１２ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ１２’ 両凹負レンズ
Ｌ１３ 両凸正レンズ
Ｌ１３’ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２１ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２１’ 両凸正レンズ
Ｌ２１” 両凹負レンズ
Ｌ２２ 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ２２” 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２２”’ 両凸正レンズ
Ｌ３１ 物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズ
Ｌ３１’ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ３１” 両凹負メニスカスレンズ
Ｌ３１”’ 両凸正レンズ
Ｌ３１”” 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ４１ 物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズ
Ｌ４１’ 両面が平面の透明なガラス板
Ｌ４１” 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ４２ 両面が平面の透明なガラス板
Ｌ４２’ 物体側が平面で像側が凸面の平凸正レンズ
Ｌ４２” 両凸正レンズ
Ｌ５１ 物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズ
Ｌ５２ 両面が平面の透明なガラス板
ＣＧ カバーガラス
ＩＦ ＩＲカットフィルタ
ＬＦ ローパスフィルタ
Ｉ 撮像面
【発明の属する技術分野】
本発明は、従来行なわれていた光量調節方式のうち開口絞りの開口径を変化させる方式に代えて、光学系の内部透過率を変化させる方式により光量調節を行なうようにした電子撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近のデジタルカメラをはじめとする電子撮像装置においては、その小型化や薄型化が進展してきている。この小型化や薄型化は、主に電気回路や記録媒体の小型化によるところが大きい。そして、電気回路や記録媒体の小型化が進んだ結果、光学系の撮像装置全体に占める大きさの割合が相対的に増大してきている。そこで、光学系に関しても、特にズームレンズでは撮像素子の小型化を通じて小型化が行われている。例えば、撮影時に光学系がせり出し携帯時に電子撮像装置筐体内に収納される、いわゆる沈胴式鏡筒といった機械的手段を用いることによって、小型化あるいは薄型化に対応してきた。
しかし、小型化が進展するにつれて、光学系を構成するレンズ要素の物理的加工限界、メカ機構の機械的強度限界及び製作精度の限界等により、撮像素子の小型化の進展に比例して光学系全体を小型化することには限界が生じている。そこで、非球面や高屈折率低分散硝材を使用して構成要素を極限まで減らすことが行われているが、それも基本仕様の確保や収差補正上限界に到達している。そのため、従来のように光学素子を一直線状に配置する構成では、光学系の体積や全長の小型化あるいは前記沈胴時の奥行き方向への薄型化は限界に来ている。
そこで、特に奥行き方向への薄型化を実現する方法として、光学系内に光路を折り曲げるための反射面を有したものが提案されている。また、機構を簡単にする目的で、光学フィルタやダイクロイックミラーの代わりに複数の透過光の波長範囲が互いに異なる複数のエレクトロクロミック素子を配置してこれらを組合せて用いるようにしたもの（特許文献１及び２参照）等が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平５−２７０８３号公報
【特許文献２】
特開平１１−１６０７３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらのものにおいては、電子撮像素子の小型化にともないその回折の問題が無視できなくなり、例えば、Ｆ／５．６以上絞り込むと画質の劣化が著しくなってくるため、光量の調節範囲が狭くなる等の新たな問題が出てきている。そこで、従来、透過率を下げるために幾つかの光学素子を抜き差し交換する方法や、透過率が可変の光学素子を使用する方法が提案されている。しかし、前者は光学素子を抜き差し交換するための機構が複雑でそのためのスペースが小型化を妨げる要因になる。また、後者は光学素子を抜き差し交換するための機構が不要となるが、透過率が可変である物質を別途透明板等で挟む必要があり、その分の厚みが嵩むため、小型化へのさしたる貢献はない。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、光量調節のための複雑な機構あるいは厚さやスペースを設けることなく、奥行き方向が極めて薄く薄型化することができ、かつ、十分に広い範囲の光量調節を行うことのできる電子撮像装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による電子撮像装置は、屈折力を持つ面を少なくとも１つ有するか、又は、平面と少なくとも２つの透過面を有する光学素子Ａと、電気量に応じた化学変化により光の透過率を変化させることの出来る化学物質Ｂと、透過面又は反射面を有する光学素子Ｃとを含み、前記光学素子Ａの１つの面と前記光学素子Ｃの１つの面とで前記化学物質Ｂを挟むように配置された光学成分を含む光学系を有することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の電子撮像装置は、波長５２０ｎｍにおける前記光学素子Ａ、化学物質Ｂ、光学素子Ｃ全体の透過率をτ５２０とするとき、τｍｉｎ≦τ５２０≦τｍａｘ全域での分光透過率が次の条件式（２），（３）を満足するのが好ましい。
０．７０ ＜ τ４４０／τ５２０ ＜ １．２０ …（２）
０．８０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ １．３０ …（３）
但し、τｘ（ｘは数字）は波長ｘｎｍの透過率である。
【０００８】
また、本発明の電子撮像装置は、次の条件式（４）を満足する前記光学系と電子撮像素子とを有するのが好ましい。
Ｆ ＞ ａ （ａ ≦ ３．５／μｍ） …（４）
但し、Ｆは前記光学系における最も焦点距離が短い状態での開放Ｆ値、ａは前記光学系を通して得られた物体像を電気信号に変換する前記電子撮像素子の水平又は垂直方向の画素ピッチ（μｍ）である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
前記化学物質Ｂは、例えばエレクトロクロミック素子中の化学物質である。この化学物質は、それ自体、厚みがほとんどなく、両側からガラス平面板で挟むことによりはじめて光学系に組み込むことができるものである。ところがこのような構成では、ガラス平面板を設けるとその厚み分のスペースが別途とられてしまう。
しかるに、本発明のように、化学物質Ｂをガラス平面板で挟むのではなく、光学系が有している光学素子の一部にガラス平面板の役割を担わせれば、化学物質Ｂの両側にガラス平面板を設ける厚み分のスペースが不要となり無駄を省くことができる。
たとえば、光学素子Ａとして、平凸レンズあるいは平凹レンズのように、１つの屈折力を有する面と１つの平面をそれぞれ有する光学素子を用いる。一方、光学素子Ｃとして平行平面板を用いる。そして、光学素子Ａの平面と光学素子Ｃの平面との間に化学物質Ｂを挟むようにすれば、化学物質Ｂを挟むだけを目的とする２枚の透明平面板を使用しないで済む。
また、化学物質Ｂを挟む面は平面でなくとも良い。例えば、光学素子Ａとして平凸レンズを用い、光学素子Ｃとして平凹レンズを用いたとする。この場合、光学素子Ａの凸面と光学素子Ｃの凹部を向かい合わせ、この間に化学物質Ｂを挟むことができる。なお、凸面と凹面の曲率半径が略等しいとより良い。
このような構成では、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
−０．０５＜（ＲＡ−ＲＣ）／（ＲＡ＋ＲＣ）＜０．０５ …（１）
但し、ＲＡは化学物質Ｂに接する光学素子Ａの面の曲率半径、ＲＣは化学物質Ｂに接する光学素子Ｃの面の曲率半径である。
上記条件式（１）を満足すると、光軸近傍における化学物質Ｂの厚みと、光軸から離れた位置における化学物質Ｂの厚みに違いが生じないので、光量ムラを小さく抑えることができる。
なお、本発明のように光学素子Ａと光学素子Ｃとで化学物質を挟む場合には、透明平面板で化学物質Ｂを挟む場合と同様に、光学素子Ａと化学物質Ｂとの間、化学物質Ｂと光学素子Ｃとの間に透明電極を設けるとよい。
【００１０】
また、本発明において、光学素子Ａ、化学物質Ｂ、光学素子Ｃ全体の分光透過率が所定の規定範囲内になるようにすれば、透過率を変化させる場合において色再現性を確保することができる。
特に、波長５２０ｎｍの光が、光学素子Ａ、化学物質Ｂ、光学素子Ｃ全体を通過したときの透過率をτ５２０とするとき、τｍｉｎ≦τ５２０≦τｍａｘ全域で分光透過率が次の条件式（２），（３）を満足するようにするのが良い。
０．７０ ＜ τ４４０／τ５２０ ＜ １．２０ …（２）
０．８０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ １．３０ …（３）
但し、τｘ（ｘは数字）は波長ｘｎｍの光の透過率である。
上記条件式の範囲を満足すれば、カラーバランスを整えることが困難となることがなく、カラーバランスなどの画質調整によるノイズが増大することもないので好ましい。
なお、波長域が３５０ｎｍ〜７００ｎｍにおける、τｍｉｎ及びτｍａｘの特性の一例を図１４に示す。図１４において、上側のグラフ（７７．０％，８１．０％，８０．５％）がτｍａｘの様子で、下のグラフ（１６．５％，１８．０％，１８．５％）がτｍｉｎの様子である。
【００１１】
また、次の条件式（２’），（３’）を満足するようにすると、さらに良い。
０．７５ ＜ τ４４０／τ５２０ ＜ １．１５ …（２’）
０．８５ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ １．２５ …（３’）
さらに、次の条件式（２”），（３”）を満足するようにすると、より一層好ましい。
０．８０ ＜ τ４４０／τ５２０ ＜ １．１０ …（２”）
０．９０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ １．２０ …（３”）
【００１２】
なお、赤外カットのコーティングが光学素子Ａ又は光学素子Ｃになされることもあるが、上記条件式（２），（３）はそれを施す前の透過率についての条件を規定したものである。
光学素子Ａ又は光学素子Ｃに赤外カットコートを施した場合は条件式（３）の代わりに次の条件式（３ａ）を満足するようにすると良い。
０．６０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ １．００ …（３ａ）
また、次の条件式（３ａ’）を満足するようにすると、さらに良い。
０．６５ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ ０．９５ …（３ａ’）
さらに、次の条件式（３ａ”）を満足するようにすると、より一層好ましい。
０．７０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ ０．９０ …（３ａ”）
【００１３】
あるいは、光学素子Ａ又は光学素子Ｃに赤外吸収材料を使用した場合は条件式（３）の代わりに次の条件式（３ｂ）を満足するようにすると良い。
０．４０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ ０．８０ …（３ｂ）
また、次の条件式（３ｂ’）を満足するようにすると、さらに良い。
０．４５ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ ０．７５ …（３ｂ’）
さらに、次の条件式（３ｂ”）を満足するようにすると、より一層好ましい。
０．５０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ ０．７０ …（３ｂ”）
【００１４】
また、本発明の撮像装置においては、その小型化のために回折の影響を無視できないほどに画素ピッチの小さな電子撮像素子を使用することになる。
一般に、光学系の最も焦点距離が短い状態における開放Ｆ値をＦとし、電子撮像素子の水平又は垂直方向の画素ピッチをａ（μｍ）とするとき、次の条件式（４）が成り立つと、画質に及ぼす回折の影響が無視できなくなる。
Ｆ ＞ ａ （ａ ≦ ３．５μｍ） …（４）
しかるに、上述した本発明のような光量調節方式を用いると、条件式（４）を満足するような場合における画質に及ぼす回折の影響を有効に軽減できる。
【００１５】
また、次の条件式（４’）を満足するようにした場合において、さらに有効性を発揮する。
Ｆ ＞ １．２・ａ （ａ ≦ ３．５） …（４’）
さらに、次の条件式（４”）を満足するようにした場合において、より一層有効性を発揮する。
Ｆ ＞ １．４・ａ （ａ ≦ ３．５） …（４”）
【００１６】
次に、光学系について説明する。
前記化学物質Ｂには前記透明電極を通じて電圧を印加する関係上、光学素子Ａ、Ｃに結線が必要となるため、変倍やフォーカスの際に極力移動しないことが望ましい。
また、屈折力を有するレンズ群の中で、最も像側にあるレンズ群を固定にするのが、収差補正のしやすさ、光学素子を配置するためのスペースの確保という点で最も効率的である。これは、単焦点レンズ系（変倍機能のない光学系）であっても、ズームレンズ系（変倍機能を有する光学系）であっても同じである。
そこで、本発明においては、単焦点レンズ系やズームレンズ系における最も像側にあるレンズ群を変倍時に固定とし、また、このレンズ群を１つのレンズ成分のみで構成する。そして、このレンズ成分を、屈折力を有する光学素子を含んで構成し、屈折力を持つ光学素子のうちの１つに光学素子Ａの役割を持たせている。なお、最も像側のレンズ群は、レンズ成分あるいはレンズ単体でもよい。
また、光学素子Ｃはレンズ、反射面を有する光学素子、光学的ローバスフィルターなどでもよい。
【００１７】
なお、合焦は極力像側のレンズ群で実施するほうがよい。このようにすれば、機構上単純でしかもフォーカスによる性能劣化が少ない。
従って、本発明においては、光学系が可動群を有する場合、可動群のうち最も像側にある可動群にフォーカシング機能を持たせるのが良い。特に、常時固定の最終レンズ群を備える構成では、この最終レンズ群の直前に配置されたレンズ群に、フォーカシング機能を持たせた構成とするのが好ましい。
【００１８】
また、本発明は、電子撮像装置の奥行き方向の厚みを小さくするために光路を折り曲げた構成においても、電気量に応じた化学変化により光の透過率を変化させることの出来る化学物質Ｂを採用している。
具体的には、光学素子Ａをプリズムとし、このプリズムの１つの平面に化学物質Ｂを接するように配置する。そして、光学素子Ｃの平面が化学物質Ｂに対してプリズムとは反対側から接するように、光学素子Ｃを配置する。更に、光学素子Ｃのいずれかの光学面を反射面としている。このようにすれば、プリズム（光学素子Ａ）と反射面を少なくとも１つ含む光学素子（光学素子Ｃ）とで、折り曲げ光学系を実現できる。しかも、化学物質Ｂで光量調整ができる。
なお、この配置だと、光が前記化学物質Ｂを２回通過することになるため、光学系全体の透過率の最大値と最小値との比は概略２乗になり、光量調節範囲を大幅に広げることができる。
【００１９】
さらに、現在、小型電子撮像装置用の光学系として主流となっているのはズームレンズであるため、上述した本発明の光量調節方式をズームレンズに適用するとよい。
上述のようにズームレンズにおいては、撮影時に光学系をカメラボディ内からせり出し携帯時に光学系をカメラボディ内に収納するいわゆる沈胴式鏡筒を採用することが１つの主流になっている。しかしながら、シャッター、開口絞り、フィルターなどのためのスペース上の制約条件から沈胴時の厚みを薄くすることが困難な状況にある。
しかるに、ズームレンズにおいても上述した本発明の光量調節方式を用いれば、光学系の電子撮像装置収納時の奥行き（光学系の最も物体側の面頂から結像位置までの厚さ）を２０ｍｍ未満に収めることが可能となる。
【００２０】
また、ズームレンズにおいても、光路折り曲げ光学系を適用することがもう一つの主流となっている。特に、最も物体側に位置する移動群よりも物体側に、プリズムと光路を折り曲げるための反射面を少なくとも１つ含むような構成の光学系が主流となっている。
そこで、このような構成のズームレンズにも、本発明の構成を適用することができる。この場合の構成は前述と同様に、プリズムを光学素子Ａとし、プリズムの１つの平面に化学物質Ｂを接するように配置する。そして、光学素子Ｃの平面が化学物質Ｂに対してプリズムとは反対側から接するように、光学素子Ｃを配置する。更に、前記光学素子Ｃのいずれかの光学面を反射面とする。
【００２１】
また、奥行き方向を薄くするためには、光路を折り曲げるポイントを光学系入射面に極力近くする必要がある。
このため、本発明においては、プリズムは物体からの光路に沿って、光学系における最も物体側に配置するのがよい。
その場合、入射瞳位置を浅くしてプリズムを極力小型化するために、プリズムの物体からの光路に沿う最も物体側の面（入射面）を凹面とするのがよい。
【００２２】
なお、ズームレンズの場合は、正の屈折力を持ち広角端から望遠端に変倍する際に単調に物体側に移動するレンズ群Ｂを少なくとも含むのがよい。このように構成することで、入射瞳位置を浅くしてプリズムを小型化することができる
その場合、レンズ群Ｂは、物体側から順に、正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズとの２群３枚にて構成するのが良い。このようにすれば、レンズ群Ｂの移動による変倍効率を良くし、また、製造誤差の影響を受けにくくすることができる。
また、レンズ群Ｂは、開口絞りよりも像側に配置すると、入射瞳を浅くするという観点でなお良い。
【００２３】
さらに、開口紋りを、光軸方向の位置が変倍時固定となるようにするのが良い。このようにすると、変倍時に絞りの他に露出用シャッターなどの機構が移動する必要がなく小型化に有利である。
なお、絞りの位置を固定すると、レンズ群Ｂにおける移動可能な変倍領域が狭まることになる。この場合は、前記開口絞りよりも物体側に、変倍時に移動する負の屈折力を持つレンズ群を配置すれば、必要な変倍域を確保することができる。この場合、負の屈折力を持つレンズ群は、物体側から順に、両凹レンズと正レンズの２枚のみというように極力少ない枚数で構成するのがよい。このように構成することで、移動するレンズのスペースを確保することができる。
【００２４】
その他、本発明においては、光路折り曲げ光学系における前記プリズムの屈折率は、１．６８以上（１．７５以上であればより良く、１．８０以上であれば最良）と極力高い方がよい。
【００２５】
また、本発明においては、前記光学系の状態と電子撮像素子から得られる映像に関連した電気信号と前記媒質の透過率とを、それぞれ電気的に制御する手段を備えた電子撮像装置とするのがよい。
【００２６】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第１実施例
図１は本発明による電子撮像装置の第１実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
第１実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図１中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第１実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズと、両凸正レンズＬ２３とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、本発明の光学素子Ａとしての物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズＬ３１と、本発明の光学素子Ｃとしての両面が平面の透明なガラス板Ｌ３２を有している。そして、平凸正レンズＬ３１の平面とガラス板Ｌ３２の対向面との間に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を挟んで、全体で１つのレンズ成分として構成されている。
また、平凸正レンズＬ３１と前記媒質との間、前記媒質とガラス板Ｌ３２との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
【００２７】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、絞りＳ及び第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は位置が固定されるようになっている。
また、合焦動作時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動するようになっている。
その他、本実施例の電子撮像装置は、前記光学系の状態と電子撮像素子から得られる映像に関連した電気信号と前記媒質の透過率とを、それぞれ電気的に制御する手段（図示省略）を備えている。これは、各実施例においても同じである。
【００２８】
次に、第１実施例の電子撮像装置を構成する光学部材の数値データを示す。
なお、第１実施例の数値データにおいて、ｒ１、ｒ２、…は各光学部材の面の曲率半径、ｄ１、ｄ２、…は各光学部材の肉厚または空気間隔、ｎｄ１、ｎｄ２、…は各光学部材のｄ線での屈折率、νｄ１、νｄ２、…は各光学部材のアッべ数、Ｆｎｏ．はＦナンバー、ｆは全系焦点距離、Ｄ０は物体から第１面までの距離を表している。なお、ｒ，ｄ，ｆ，Ｄ０の単位はｍｍである。
なお、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０としたとき、次の式で表される。
【００２９】
第２実施例
図２は本発明による電子撮像装置の第２実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
第２実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図２中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第２実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凹負レンズＬ１１’と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸正レンズＬ２１’と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１’で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、本発明の光学素子Ａとしての物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズＬ４１と、本発明の光学素子Ｃとしての両面が平面の透明なガラス板Ｌ４２と、ローパスフィルタＬＦを有している。そして、平凸正レンズＬ４１の平面とガラス板Ｌ４２の対向面との間に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を挟み、ガラス板Ｌ４２とローパスフィルタＬＦとを接合して、全体で１つのレンズ成分として構成されている。
また、平凸正レンズＬ４１と前記媒質との間、前記媒質とガラス板Ｌ４２との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
【００３３】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、絞りＳ及び第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群との間隔が一旦広がった後にやや狭まるようにして物体側へ移動するようになっている。第４レンズ群Ｇ４は位置が常時固定されている。
また、合焦動作時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動するようになっている。
【００３４】
次に、第２実施例の電子撮像装置を構成する光学部材の数値データを示す。
第３実施例
図３は本発明による電子撮像装置の第３実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
第３実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図３中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第３実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズと、両凸正レンズＬ２３とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹負レンズＬ３１”で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、本発明の光学素子Ｃとしての両面が平面の透明なガラス板Ｌ４１’と、本発明の光学素子Ａとしての物体側が平面で像側が凸面の平凸正レンズＬ４２’とを有している。そして、平凸正レンズＬ４２’の平面とガラス板Ｌ４１’の対向面との間に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を挟んで、全体で１つのレンズ成分として構成されている。
また、前記媒質とガラス板Ｌ４１’との間、平凸正レンズＬ４２’と前記媒質との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
【００３８】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動し、絞りＳ及び第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔が一旦狭まった後にやや広がるようにして物体側へ移動するようになっている。第４レンズ群Ｇ３は位置が常時固定されている。
また、合焦動作時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動するようになっている。
【００３９】
次に、第３実施例の光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
第４実施例
図４は本発明による電子撮像装置の第４実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。図５は図４に示す電子撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第４実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図４及び図５中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第４実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、光路を折り曲げるための反射光学素子Ｒ１と、両凸正レンズＬ１１”とで構成されている。
反射光学素子Ｒ１は、入射面Ｒ１１と、光路を折り曲げるための反射面Ｒ１２と、射出面Ｒ１３とを有し光路を９０°折り曲げる反射プリズムとして構成されている。入射面Ｒ１１は、凹面に形成されている。折り曲げ方向は横方向である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹負レンズＬ２１”と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２”とで構成されており、全体で負の屈折力を持っている。
第３レンズ群Ｇ３は、上述した本発明のレンズ群Ｂとして、物体側から順に、両凸正レンズＬ３１”’と、両凸正レンズＬ３２’と両凹負レンズＬ３３との接合レンズとで構成されており、全体で正の屈折力を持っている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ４１”で構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、本発明の光学素子Ａとしての物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズＬ５１と、本発明の光学素子Ｃとしての両面が平面の透明なガラス板Ｌ５２とを有している。そして、平凸正レンズＬ５１の平面とガラス板Ｌ５２の対向面との間に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を挟んで、全体で１つのレンズ成分として構成されている。
また、平凸正レンズＬ５１と前記媒質との間、前記媒質とガラス板Ｌ５２との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
【００４３】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定され、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、絞りＳは位置が固定され、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ単調に移動し、第４レンズ群Ｇ４は位置が固定されている。第５レンズ群Ｇ５は位置が常時固定されている。
また、合焦動作時には、第４レンズ群Ｇ４が光軸上を移動するようになっている。
【００４４】
次に、第４実施例の光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
第５実施例
図６は本発明による電子撮像装置の第５実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。図７は図６に示す電子撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第５実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図６及び図７中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第５実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を折り曲げるための反射光学素子Ｒ１と、両凹負レンズＬ１２’と、両凸正レンズＬ１３とで構成されている。
反射光学素子Ｒ１は、入射面Ｒ１１と、光路を折り曲げるための反射面Ｒ１２と、射出面Ｒ１３とを有し光路を９０°折り曲げる反射プリズムとして構成されている。折り曲げ方向は横方向である。
第２レンズ群Ｇ２は、上述した本発明のレンズ群Ｂとして、物体側から順に、両凸正レンズＬ２１’と、両凸正レンズＬ２２”’と両凹負レンズＬ２３’との接合レンズとで構成されており、全体で正の屈折力を持っている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１’で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、本発明の光学素子Ａとしての物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズＬ４１と本発明の光学素子Ｃとしての両面が平面の透明なガラス板Ｌ４２とを有している。そして、平凸正レンズＬ４１の平面とガラス板Ｌ４２の対向面との間に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を挟んで、全体で１つのレンズ成分として構成されている。
また、平凸正レンズＬ４１と前記媒質との間、前記媒質とガラス板Ｌ４２との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
【００４８】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定され、絞りＳ及び第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔が一旦広がった後にやや狭まるようにして物体側へ移動するようになっている。第４レンズ群Ｇ４は位置が常時固定されている。
また、合焦動作時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動するようになっている。
【００４９】
次に、第５実施例の光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
第６実施例
図８は本発明による電子撮像装置の第６実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
第６実施例の電子撮像装置は、図４及び図５に示した第４実施例の変形例であり、第５レンズ群Ｇ５の代わりに第１群中の反射光学素子Ｒ１が本発明における上述の光学成分として構成されている。
反射光学素子Ｒ１は、プリズムＰが本発明の光学素子Ａをなし、プリズムＰにおける平面に形成された第２面Ｒ１２に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を接するように設け、さらに該媒質に対して反射膜をコーティングして或いは反射膜を備えた平面状部材を接するように設けて、全体で１つのレンズ成分として構成されている。そして、プリズムＰの第２面Ｒ１２と前記媒質との間、前記媒質と反射膜との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
また、第５レンズ群Ｇ５は、平凸正レンズＬ５１のみで構成されている。
なお、上記反射膜を備えた平面状部材として、両面が平面の透明部材を用いて、そのいずれかの平面に反射コーティングを施すようにしてもよい。
その他の構成は第４実施例の電子撮像装置とほぼ同様である。
【００５３】
第７実施例
図９は本発明による電子撮像装置の第７実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
第７実施例の電子撮像装置は、図６及び図７に示した第５実施例の変形例であり、第４レンズ群Ｇ４の代わりに第１レンズ群Ｇ１中の反射光学素子Ｒ１が本発明における上述の光学成分として構成されている。
反射光学素子Ｒ１は、プリズムＰが本発明の光学素子Ａをなし、プリズムＰにおける平面に形成された第２面Ｒ１２に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を接するように設け、さらに該媒質に対して反射膜をコーティングして或いは反射膜を備えた平面状部材を接するように設けて、全体で１つのレンズ成分として構成されている。そして、プリズムＰの第２面Ｒ１２と前記媒質との間、前記媒質と反射膜との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
また、第４レンズ群Ｇ４は、平凸正レンズＬ４１のみで構成されている。
なお、上記反射膜を備えた平面状部材として、両面が平面の透明部材を用いて、そのいずれかの平面に反射コーティングを施すようにしてもよい。
その他の構成は第５実施例の電子撮像装置とほぼ同様である。
【００５４】
第８実施例
図１０は本発明による電子撮像装置の第８実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
第８実施例の電子撮像装置は、図６及び図７に示した第５実施例のさらに他の変形例であり、第レンズ４群Ｇ４の代わりに第１レンズ群Ｇ１中の反射光学素子Ｒ１が本発明における上述の光学成分として構成されている。
反射光学素子Ｒ１は、入射面Ｒ１１と、光路を折り曲げるための反射面Ｒ１２と、射出面Ｒ１３とを有し光路を９０°折り曲げる反射プリズムとして構成されたプリズムＰが、本発明の光学素子Ａをなし、プリズムＰにおける平面に形成された射出面Ｒ１３に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を接するように設け、さらに該媒質に対して平面状の透明な光学部材を接するように設けて、全体で１つのレンズ成分として構成されている。そして、プリズムの射出Ｒ１３と前記媒質との間、前記媒質と平面状の透明な光学部材との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
また、第４レンズ群Ｇ４は、平凸正レンズＬ４１のみで構成されている。
その他の構成は第５実施例の電子撮像装置とほぼ同様である。
【００５５】
第９実施例
図１１は本発明による電子撮像装置の第９実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
第９実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図１１中、ＩＦはＩＲカットフィルタ、ＬＦはローパスフィルタ、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第９実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、本発明の光学素子Ａとして物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、本発明の光学素子Ｃとしての物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、両凸正レンズＬ２３とを有している。そして、正メニスカスレンズＬ２１と負メニスカスレンズＬ２２は、正メニスカスレンズＬ２１の像側面と負メニスカスレンズＬ２２の物体面との間に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を挟んで構成されている。
また、正メニスカスレンズＬ２１と前記媒質との間、前記媒質と負メニスカスレンズＬ２２との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ３１”’で構成されている。
【００５６】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、絞りＳ及び第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は一旦像側へ移動した後に物体側へわずかに物体側へ移動するようになっている。
また、合焦動作時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動するようになっている。
【００５７】
次に、第９実施例の電子撮像装置を構成する光学部材の数値データを示す。
第１０実施例
図１２は本発明による電子撮像装置の第１０実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。図１３は図１２に示す電子撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
第１０実施例の電子撮像装置は、物体側から順に、本発明による光学成分を含む光学系を有している。図１２及び図１３中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、ＣＧはカバーガラスである。なお、有効撮像領域の縦横比は３：４である。
第１０実施例の光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を折り曲げるための反射光学素子Ｒ１’と、両凹負レンズＬ１２’と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３’との接合レンズとで構成されている。
反射光学素子Ｒ１’は、反射面Ｒ１１’を有し光路を９０°折り曲げる形状可変ミラーとして構成されている。折り曲げ方向は横方向である。そして、反射光学素子Ｒ１’は本発明の光学素子Ａをなし、反射面Ｒ１１’に本発明の化学物質Ｂとしての電気量に応じた化学変化により光の透過率が可変である媒質（例えば、図１４に示す分光特性を持つエレクトロクロミック素子中において用いられている化学物質）を接するように設け、さらに該媒質に対して薄い透明保護膜層をコーティングして、全体で１つのレンズ成分として構成されている。そして、形状可変ミラーの反射面Ｒ１１’と前記媒質との間、前記媒質と前記薄い透明保護膜層との間にはそれぞれ透明電極（図示省略）が設けられている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズと、両凸正レンズＬ２３とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１””で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ４１”と両凸正レンズＬ４２”との接合レンズで構成されている。
【００６１】
無限遠物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１は位置が固定され、絞りＳ及び第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は位置が固定されている。
また、合焦動作時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動するようになっている。
【００６２】
次に、第１０実施例の電子撮像装置を構成する光学部材の数値データを示す。
次に、第１〜第５、第９，第１０実施例における条件式（１）〜（４）のパラメータ値及びプリズムの屈折率を表１，表２に示す。
なお、表１，表２では透過率の最大値と最小値のみを示しているが、それらの値の中間値を連続的にとることもできる。
表１
以上の説明から明らかなように、本発明の電子撮像装置は、特許請求の範囲に記載された特徴の他に次に示すような特徴を有している。
【００６７】
（１）前記光学系における最も像側のレンズ群が変倍時に固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００６８】
（２）前記光学系における最も像側のレンズ群が全体で１つのレンズ成分で構成され、前記レンズ成分を構成する屈折力を持つ光学素子のうちの１つが前記光学素子Ａであることを特徴とする請求項１〜３、上記（１）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００６９】
（３）前記光学系における最も像側の可動群がフォーカシング機能を有することを特徴とする請求項１〜３、上記（１）、（２）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００７０】
（４）プリズムと光路を折り曲げるための反射面を少なくとも１つ含むことを特徴とする請求項１〜３、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００７１】
（５）前記光学素子Ａが前記プリズムであり、前記プリズムの１つの平面に前記化学物質Ｂを接するように配置し、さらに、前記光学素子Ｃを該光学素子Ｃの平面が前記化学物質Ｂに対して前記プリズムとは反対側から接するように配置し、前記光学素子Ｃのいずれかの光学面を前記光路を折り曲げるための反射面としたことを特徴とする上記（４）に記載の電子撮像装置。
【００７２】
（６）前記光学系をズームレンズで構成したことを特徴とする請求項１〜３、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００７３】
（７）前記ズームレンズの電子撮像装置収納状態における該ズームレンズの最も物体側の面頂から結像位置までの厚さが２０ｍｍ未満であることを特徴とする上記（６）に記載の電子撮像装置。
【００７４】
（８）物体からの光路に沿って、変倍時に可動な全ての群における最も物体側のレンズよりも物体側にプリズムと光路を折り曲げるための反射面を少なくとも１つ含むことを特徴とする上記（６）に記載の電子撮像装置。
【００７５】
（９）前記光学素子Ａが前記プリズムであり、前記プリズムの１つの平面に前記化学物質Ｂを接するように配置し、さらに、前記光学素子Ｃを該光学素子Ｃの平面が前記化学物質Ｂに対して前記プリズムとは反対側から接するように配置し、前記光学素子Ｃのいずれかの光学面を前記光路を折り曲げるための反射面としたことを特徴とする上記（８）に記載の電子撮像装置。
【００７６】
（１０）前記プリズムが、物体からの光路に沿って前記光学系における最も物体側に配置されていることを特徴とする上記（９）に記載の電子撮像装置。
【００７７】
（１１）前記プリズムの前記物体からの光路に沿う最も物体側の面が、凹面であることを特徴とする上記（１０）に記載の電子撮像装置。
【００７８】
（１２）前記光学系が、正の屈折力を持ち広角端から望遠端に変倍する際に単調に物体側に移動するレンズ群Ｂを少なくとも含む結像光学系であることを特徴とする上記（６）〜（１１）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００７９】
（１３）前記レンズ群Ｂが、物体側から順に、正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズとの２群３枚のレンズで構成されていることを特徴とする上記（１２）に記載の電子撮像装置。
【００８０】
（１４）前記レンズ群Ｂが、開口絞りよりも像側に配置されていることを特徴とする上記（１２）又は（１３）に記載の電子撮像装置。
【００８１】
（１５）前記開口絞りは光軸方向の位置が変倍時固定であり、前記開口紋りよりも物体側に変倍時に移動する負の屈折力を持つレンズ群を有することを特徴とする上記（１４）に記載の電子撮像装置。
【００８２】
（１６）前記負の屈折力を持つレンズ群が、物体側から順に、両凹レンズと、正レンズとで構成されていることを特徴とする上記（１５）に記載の電子撮像装置。
【００８３】
（１７）前記プリズムの屈折率が、１．６８以上であることを特徴とする上記（５）又は上記（９）に記載の電子撮像装置。
【００８４】
（１８）前記プリズムの屈折率が、１．７５以上であることを特徴とする上記（５）又は上記（９）に記載の電子撮像装置。
【００８５】
（１９）前記プリズムの屈折率が、１．８０以上であることを特徴とする上記（５）又は上記（９）に記載の電子撮像装置。
【００８６】
（２０）前記光学系の状態と前記電子撮像素子から得られる映像に関連した電気信号と前記媒質の透過率をそれぞれ電気的に制御する手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３、上記（１）〜（１９）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００８７】
（２１）平面及び屈折力を持つ面、又は、平面及び反射面を有する光学素子Ａと、電気量に応じた化学変化により光の透過率を変化させることの出来る化学物質Ｂと、透過面又は反射面を有し、かつ、平面を有する光学素子Ｃとを含み、前記光学素子Ａの平面と前記光学素子Ｃの平面とで前記化学物質Ｂを挟むように配置された光学成分を含む光学系を有することを特徴とする電子撮像装置。
【００８８】
（２２）前記光学素子Ａは屈折力を有する面と平面とからなるレンズ、屈折力を有する面のみからなるレンズ、プリズム、あるいは形状可変ミラーであることを特徴とする請求項１〜３、上記（１）〜（４），（２０）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００８９】
（２３）前記光学素子Ｃは平行平面板、屈折力を有する面と平面とからなるレンズ、あるいは屈折力を有する面のみからなるレンズであることを特徴とする請求項１〜３、上記（１）〜（２２）のいずれかに記載の電子撮像装置。
【００９０】
（２４）次の条件式を満足することを特徴とする光学系を用いた請求項１〜３、上記（１）〜（２３）のいずれかに記載の電子撮像装置。
−０．０５＜（ＲＡ−ＲＣ）／（ＲＡ＋ＲＣ）＜０．０５
但し、ＲＡは前記化学物質Ｂに接する前記光学素子Ａの面の曲率半径、ＲＣは化学物質Ｂに接する前記光学素子Ｃの面の曲率半径である。
【００９１】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、小型で特に奥行き方向が極めて薄く且つ十分広い範囲の光量調節が行える薄型の電子撮像装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子撮像装置の第１実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図２】本発明による電子撮像装置の第２実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図３】本発明による電子撮像装置の第３実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図４】本発明による電子撮像装置の第４実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
【図５】図４に示す電子撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図６】本発明による電子撮像装置の第５実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
【図７】図６に示す電子撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図８】本発明による電子撮像装置の第６実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
【図９】本発明による電子撮像装置の第７実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
【図１０】本発明による電子撮像装置の第８実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
【図１１】本発明による電子撮像装置の第９実施例にかかる無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図１２】本発明による電子撮像装置の第１０実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端無限遠物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。
【図１３】図１２に示す電子撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【図１４】本発明の各実施例において本発明の化学物質Ｂとして用いられている媒質を用いたエレクトロクロミック素子の分光特性を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｐ プリズム
Ｒ１，Ｒ１’ 反射光学素子
Ｒ１１ 入射面
Ｒ１１’ 反射面
Ｒ１２ 反射面又は第２面
Ｒ１３ 射出面
Ｌ１１ 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ１１’ 両凹負レンズ
Ｌ１１” 両凸正レンズ
Ｌ１２ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ１２’ 両凹負レンズ
Ｌ１３ 両凸正レンズ
Ｌ１３’ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２１ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２１’ 両凸正レンズ
Ｌ２１” 両凹負レンズ
Ｌ２２ 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ２２” 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２２”’ 両凸正レンズ
Ｌ３１ 物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズ
Ｌ３１’ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ３１” 両凹負メニスカスレンズ
Ｌ３１”’ 両凸正レンズ
Ｌ３１”” 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ４１ 物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズ
Ｌ４１’ 両面が平面の透明なガラス板
Ｌ４１” 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ４２ 両面が平面の透明なガラス板
Ｌ４２’ 物体側が平面で像側が凸面の平凸正レンズ
Ｌ４２” 両凸正レンズ
Ｌ５１ 物体側が凸面で像側が平面の平凸正レンズ
Ｌ５２ 両面が平面の透明なガラス板
ＣＧ カバーガラス
ＩＦ ＩＲカットフィルタ
ＬＦ ローパスフィルタ
Ｉ 撮像面
Claims (3)
- 屈折力を持つ面を少なくとも１つ有するか、又は、平面と２つの透過面を少なくとも有する光学素子Ａと、電気量に応じた化学変化により光の透過率を変化させることの出来る化学物質Ｂと、透過面又は反射面を有する光学素子Ｃとを含み、前記光学素子Ａの１つの面と前記光学素子Ｃの１つの面とで前記化学物質Ｂを挟むように配置された光学成分を含む光学系を有することを特徴とする電子撮像装置。
- 波長５２０ｎｍにおける前記光学素子Ａ、化学物質Ｂ、光学素子Ｃ全体の透過率をτ５２０とするとき、τｍｉｎ≦τ５２０≦τｍａｘ全域での分光透過率が次の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の電子撮像装置。
０．７０ ＜ τ４４０／τ５２０ ＜ １．２０
０．８０ ＜ τ６００／τ５２０ ＜ １．３０
但し、τｘ（ｘは数字）は波長ｘｎｍにおける前記光学素子Ａ、化学物質Ｂ、光学素子Ｃ全体の透過率である。 - 次の条件式を満足する前記光学系と電子撮像素子とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子撮像装置。
Ｆ ＞ ａ （ａ ≦ ３．５／μｍ）
但し、Ｆは前記光学系における最も焦点距離が短い状態での開放Ｆ値、ａは前記光学系を通して得られた物体像を電気信号に変換する前記電子撮像素子の水平又は垂直方向の画素ピッチ（μｍ）である。
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