JP2012145631A - 屈曲変倍光学系 - Google Patents

Abstract

【課題】温度変化による影響を受けにくく、薄く、小型で高い光学性能を備えた屈曲変倍光学系を提供する。
【解決手段】この屈曲変倍光学系は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群１と、負の屈折力を有する第２レンズ群２と、正の屈折力を有する第３レンズ群３と、正の屈折力を有する第４レンズ群４と、が配置されて構成される。第１レンズ群１は、物体側より順に、前記物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ₁と、光路を折り曲げるプリズムＰ₁と、平凸レンズＬ₂と、両凸レンズＬ₃とが配置されて構成されている。また、プリズムＰ₁の光の射出面と平凸レンズＬ₂とは接合されている。第３レンズ群３は開口絞りＳＴを含み構成されている。さらに、第４レンズ群４の最も像面ＩＭＧ側には、像面ＩＭＧ側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ₁₀が配置されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、小型撮像装置に好適な小型、高性能の屈曲変倍光学系に関する。

撮像装置の小型化が要求されていることにともない、撮像装置に搭載される撮影レンズの小型化も求められている。この要求に応えるため、光路中に光路を折り曲げるプリズムを配置した屈曲光学系が提案されている。屈曲光学系は、光路を折り曲げることにより奥行き（厚さ）方向の短縮を図っている。したがって、この屈曲光学系を搭載することによって、撮像装置も奥行きの薄型化を図ることができるようになったが、近年、屈曲光学系を搭載したデジタルカメラのさらなる薄型化はもとより、さらなる広角化や高解像化も求められている。また、アプリケーションソフトによる倍率色収差補正やディストーション補正などを行うことも可能になってきていることから、アプリケーションソフトによる収差補正を行うことを前提とした光学系も求められている。そこで、このような要求を満足することが可能な光学系も登場してきた（たとえば、特許文献１を参照。）。

特開２００８−２５０１３５号公報

特許文献１に記載の光学系は、小型ではあるが、樹脂レンズを多用しているために、撮像素子をはじめとする各部材の排熱などを原因とする温度変化の影響を受けやすく、たとえば周辺温度が上昇するとレンズの熱膨張等による像面位置変動が生じるおそれがある。

また、一般に、樹脂レンズは、カットが難しい。たとえば、射出成形法で「矩形」に形成した場合、正確なレンズ面の形状をつくることは困難である。ゆえに、光学系に樹脂レンズを用いた場合、形状不良による解像力の低下を招くおそれもある。

さらに、特許文献１に記載の光学系では、プリズムとこのプリズムの像側近傍に配置されたレンズとが分離している。このため、前記プリズムの底面で反射された光が像側の光路中に進入しゴーストを発生させるおそれもある。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、温度変化による影響を受けにくく、薄く、小型、広角で高い光学性能を備えた屈曲変倍光学系を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる屈曲変倍光学系は、物体側より順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、を備え、前記第１レンズ群は、物体側より順に配置された、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、光路を折り曲げるプリズムと、平凸レンズと、両凸レンズと、により構成され、前記プリズムの光の射出面と前記平凸レンズとは接合されており、前記第４レンズ群の最も像側には像側に凹面を向けたメニスカスレンズが配置され、前記第２レンズ群を光軸に沿って物体側から像側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、前記第４レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行うことを特徴とする。

この発明によれば、薄く、小型で高い光学性能を備えた屈曲変倍光学系を提供することができる。

また、この発明にかかる屈曲変倍光学系は、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（１） ＮｄＧ０３＞ＮｄＧ０４
（２） ＮｄＧ０４≦１．６５
（３） νｄＧ０３＜νｄＧ０４
（４） νｄＧ０４≧７０
ただし、ＮｄＧ０３は前記第１レンズ群を構成する前記平凸レンズのｄ線に対する屈折率、ＮｄＧ０４は前記第１レンズ群を構成する前記両凸レンズのｄ線に対する屈折率、νｄＧ０３は前記第１レンズ群を構成する前記平凸レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄＧ０４は前記第１レンズ群を構成する前記両凸レンズのｄ線に対するアッベ数を示す。

この発明によれば、光学系の望遠端において発生する軸上色収差と広角端において発生する倍率の色収差とをバランスよく補正し、光学系の結像性能を向上させることができる。

また、この発明にかかる屈曲変倍光学系は、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（５） −０．６＞Ｇ０１Ｒ０２／ｆＧ０１＞−０．９
（６） −１．１＞Ｇ１１Ｒ０１／ｆＧ０１＞−１．７
ただし、Ｇ０１Ｒ０２は前記第１レンズ群の最も物体側に配置されているレンズの像側面の曲率半径、ｆＧ０１は前記第１レンズ群の最も物体側に配置されているレンズの焦点距離、Ｇ１１Ｒ０１は前記第４レンズ群の最も像側に配置されているレンズの物体側面の曲率半径を示す。

この発明によれば、光学系の望遠端における中間像高のコマ収差を的確に補正し、広角端における像面の倒れを防止することができる。

また、この発明にかかる屈曲変倍光学系は、前記発明において、前記第４レンズ群がメニスカス形状の接合レンズを含み構成されていることを特徴とする。

この発明によれば、前記第１レンズ群中のメニスカスレンズで発生したコマ収差の補正前記接合レンズに肩代わりさせることが可能になり、前記第４レンズ群中のメニスカスレンズの軸ズレ公差を緩くすることができ、光学系の設計が容易になる。

また、この発明にかかる屈曲変倍光学系は、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（７） −０．０９＜ＦＴ／ＦＡＴ＜０．０９
（８） ２．０＜Ｆ１／ＦＷ≦３．０
（９） ＦＷ／Ｆｅ＝０
ただし、ＦＴは望遠端における光学系全系の焦点距離、ＦＡＴは望遠端における前記第１レンズ群〜前記第３レンズ群までの合成焦点距離、Ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、ＦＷは広角端における光学系全系の焦点距離、Ｆｅは前記第４レンズ群の最も像側に配置されているレンズの焦点距離を示す。

この発明によれば、設計が容易でありながらも、小型で高い光学性能を備えた屈曲変倍光学系を提供することができる。

また、この発明にかかる屈曲変倍光学系は、前記発明において、前記第１レンズ群、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群を構成するレンズがすべてガラス材で形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、温度変化による影響を受けにくく、薄く、小型、広角で高い光学性能を備えた屈曲変倍光学系を提供することができる。

また、この発明にかかる屈曲変倍光学系は、前記発明において、前記第２レンズ群の最も物体側に配置されているレンズが樹脂材で形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、光学系の製造コストの低減を図ることができる。

この発明によれば、温度変化による影響を受けにくく、薄く、小型、広角で高い光学性能を備えた屈曲変倍光学系を提供することができるという効果を奏する。

この発明の実施の形態にかかる屈曲変倍光学系の構成図である。 実施例１にかかる屈曲変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例１にかかる屈曲変倍光学系の広角端における諸収差図である。 実施例１にかかる屈曲変倍光学系の中間端における諸収差図である。 実施例１にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における諸収差図である。 実施例２にかかる屈曲変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例２にかかる屈曲変倍光学系の広角端における諸収差図である。 実施例２にかかる屈曲変倍光学系の中間端における諸収差図である。 実施例２にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における諸収差図である。 実施例３にかかる屈曲変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例３にかかる屈曲変倍光学系の広角端における諸収差図である。 実施例３にかかる屈曲変倍光学系の中間端における諸収差図である。 実施例３にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における諸収差図である。 実施例４にかかる屈曲変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例４にかかる屈曲変倍光学系の広角端における諸収差図である。 実施例４にかかる屈曲変倍光学系の中間端における諸収差図である。 実施例４にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における諸収差図である。

以下、添付図面を参照して、この発明にかかる屈曲変倍光学系の好適な実施の形態を詳細に説明する。

図１は、この発明の実施の形態にかかる屈曲変倍光学系の構成図である。この屈曲変倍光学系は、図示しない物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群１と、負の屈折力を有する第２レンズ群２と、正の屈折力を有する第３レンズ群３と、正の屈折力を有する第４レンズ群４と、が配置されて構成される。また、第４レンズ群４と像面ＩＭＧとの間にはカバーガラスＣＧが配置されている。この屈曲変倍光学系は、第２レンズ群２を光軸に沿って前記物体側から像面ＩＭＧ側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、第４レンズ群４を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行う。なお、第１レンズ群１および第３レンズ群３は、固定されている。

第１レンズ群１は、前記物体側より順に、前記物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ₁と、光路を折り曲げるプリズムＰ₁と、平凸レンズＬ₂と、両凸レンズＬ₃とが配置されて構成されている。また、プリズムＰ₁の光の射出面と平凸レンズＬ₂とは接合されている。第３レンズ群３は開口絞りＳＴを含み構成されている。図１では開口絞りＳＴは第３レンズ群３を構成するレンズの像側に配置された例が示されているが、当該レンズの近傍であればレンズの物体側に配置してもよい。さらに、第４レンズ群４の最も像面ＩＭＧ側には、像面ＩＭＧ側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ₁₀が配置されている。

第１レンズ群１の最も物体側に前記物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ₁を配置したことにより、ディストーションをはじめとする諸収差の発生を抑制することができる。また、メニスカスレンズＬ₁に後続させてプリズムＰ₁と、平凸レンズＬ₂と、両凸レンズＬ₃とを配置し、プリズムＰ₁の光の射出面と平凸レンズＬ₂とを接合したことにより、光学系の奥行き（厚さ）方向の薄型化を図るとともに、プリズムＰ₁の底面における反射光を原因とするゴーストの発生を抑制することができる。さらに、第４レンズ群４の最も像面ＩＭＧ側に像面ＩＭＧ側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ₁₀を配置したことで、メニスカスレンズＬ₁₀によってメニスカスレンズＬ₁で発生したコマ収差とは逆方向のコマ収差を発生させて、メニスカスレンズＬ₁で発生したコマ収差を打ち消すことができる。

この発明は、温度変化による影響を受けにくく、薄く、小型、広角で高い光学性能を備えた屈曲変倍光学系を提供することを目的としている。そこで、かかる目的をより確実に達成するため、この発明では、上記特徴に加え以下に示すような条件を設定している。

まず、この実施の形態にかかる屈曲変倍光学系では、第１レンズ群１を構成する平凸レンズＬ₂のｄ線に対する屈折率をＮｄＧ０３、第１レンズ群１を構成する両凸レンズＬ₃のｄ線に対する屈折率をＮｄＧ０４、第１レンズ群１を構成する平凸レンズＬ₂のｄ線に対するアッベ数をνｄＧ０３、第１レンズ群１を構成する両凸レンズＬ₃のｄ線に対するアッベ数をνｄＧ０４とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１） ＮｄＧ０３＞ＮｄＧ０４
（２） ＮｄＧ０４≦１．６５
（３） νｄＧ０３＜νｄＧ０４
（４） νｄＧ０４≧７０

条件式（１）〜（４）を満足することにより、この屈曲変倍光学系の望遠端において発生する軸上色収差と広角端において発生する倍率の色収差とをバランスよく補正し、光学系の結像性能を向上させることができる。

さらに、この実施の形態にかかる屈曲変倍光学系では、第１レンズ群１の最も物体側に配置されているレンズ（メニスカスレンズＬ₁）の像面ＩＭＧ側面の曲率半径をＧ０１Ｒ０２、第１レンズ群１の最も物体側に配置されているレンズ（メニスカスレンズＬ₁）の焦点距離をｆＧ０１、第４レンズ群４の最も像面ＩＭＧ側に配置されているレンズ（メニスカスレンズＬ₁₀）の物体側面の曲率半径をＧ１１Ｒ０１とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（５） −０．６＞Ｇ０１Ｒ０２／ｆＧ０１＞−０．９
（６） −１．１＞Ｇ１１Ｒ０１／ｆＧ０１＞−１．７

条件式（５），（６）を満足することで、この屈曲変倍光学系の望遠端における中間像高のコマ収差を的確に補正し、広角端における像面の倒れを防止することができる。条件式（５），（６）のいずれか一方でも上記に規定した範囲から外れると、望遠端における中間像高のコマ収差の補正が困難になるか、または広角端における像面の倒れが生じる。特に、像面の倒れが生じると、ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の低下を招く。

さらに、この屈曲変倍光学系では、第４レンズ群４内においてメニスカスレンズＬ₁₀の物体側にメニスカス形状の接合レンズを配置するとよい。このようにすることにより、メニスカスレンズＬ₁で発生したコマ収差の補正をメニスカスレンズＬ₁₀に代えて当該接合レンズに行わせることができる。このように、メニスカスレンズＬ₁で発生したコマ収差の補正を前記接合レンズに肩代わりさせることで、メニスカスレンズＬ₁₀の軸ズレ公差を緩くすることができ、光学系の設計が容易になる。

さらに、この実施の形態にかかる屈曲変倍光学系では、望遠端における光学系全系の焦点距離をＦＴ、望遠端における第１レンズ群１〜第３レンズ群３までの合成焦点距離をＦＡＴ、第１レンズ群１の焦点距離をＦ１、広角端における光学系全系の焦点距離をＦＷ、第４レンズ群４の最も像面ＩＭＧ側に配置されているレンズ（メニスカスレンズＬ₁₀）の焦点距離をＦｅとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（７） −０．０９＜ＦＴ／ＦＡＴ＜０．０９
（８） ２．０＜Ｆ１／ＦＷ≦３．０
（９） ＦＷ／Ｆｅ＝０

条件式（７）は、フォーカシング時の光学性能の劣化を回避するための条件を規定するための式である。条件式（７）を満足することにより、フォーカシング時に生じる諸収差を効果的に補正することができる。条件式（７）で規定した範囲から外れると、フォーカシング時に現れる諸収差が顕著になるため、好ましくない。

条件式（８）は、望遠端において発生する軸上色収差と広角端において発生する倍率の色収差とをバランスよく補正するとともに、光学系全長の短縮化を図るための条件を示す式である。この条件式（８）を満足することにより、この屈曲変倍光学系は、望遠端において発生する軸上色収差と広角端において発生する倍率の色収差とをバランスよく補正することができるようになるとともに、光学系全長の短縮化を図ることができる。条件式（８）においてその下限を下回ると、光学系全長の短縮化が図れず、好ましくない。一方、条件式（８）においてその上限を超えると、望遠端において発生する軸上色収差および広角端において発生する倍率の色収差が顕著になるため、好ましくない。

条件式（９）は、第４レンズ群４の最も像面ＩＭＧ側に配置されているレンズ（メニスカスレンズＬ₁₀）の面間隔公差を緩くするための条件を示す式である。条件式（４）を満足することで、メニスカスレンズＬ₁₀の近軸の屈折力が０になり、メニスカスレンズＬ₁₀の面間隔公差を緩くすることができ、光学系の設計が容易になる。なお、Ｆｅ＝０のときＦＷ＝∞となる。条件式（７）〜（９）を満足することにより、設計が容易でありながらも、小型で高い光学性能を備えた屈曲変倍光学系を提供することができる。

さらに、この実施の形態にかかる屈曲変倍光学系において、第１レンズ群１、第３レンズ群および第４レンズ群４を構成するレンズをすべてガラス材で形成するとよい。また、第１レンズ群１は、広角化を図るために口径の大きいレンズで構成されている。そして、第１レンズ群１はプリズムＰ₁を備えることで光路を折り曲げるため、メニスカスレンズＬ₁と両凸レンズＬ₃の外周部同士が触れやすく、これを回避しようとすると光学系の奥行き（厚さ）方向の薄型化が阻害されるおそれがある。そこで、かかる不都合を回避するため、レンズのＤカットが必要となり、Ｄカットが容易なガラス材で形成されたレンズを採用することが好ましい。第１レンズ群１を構成するレンズをすべてガラス材で形成することにより、メニスカスレンズＬ₁および両凸レンズＬ₃に対してＤカットを施すことが容易になる。メニスカスレンズＬ₁および両凸レンズＬ₃に対してＤカットを施すことで、折り曲げられた光路に配置されるメニスカスレンズＬ₁と両凸レンズＬ₃の外周部同士が干渉し合うことを回避することができ、光学系の奥行き方向の薄型化を促進することができる。一方、第３レンズ群３および第４レンズ群４は熱源となる撮像素子の比較的近傍に配置されるため、温度変化の影響を受けにくいガラス材で形成されたレンズで第３レンズ群３および第４レンズ群４を構成することにより、レンズの熱膨張等による像面位置変動を回避することができる。もちろん、すべてのレンズ群をガラス材で形成されたレンズで構成することも可能である。

さらに、この実施の形態にかかる屈曲変倍光学系は、第２レンズ群２の最も物体側に配置されているレンズを樹脂材で形成してもよい。第２レンズ群２の最も物体側に配置されているレンズは、有効径を小さく形成できるためＤカットの必要がなく、また熱源である撮像素子から離れた位置に配置されているため温度変化による影響を受けにくい。したがって、当該レンズを樹脂材で形成することにより、製造コストを低減することができる。また、レンズに非球面を形成する必要がある場合に、樹脂レンズは非球面を形成することも容易であるという利点もある。

以上説明したように、この実施の形態にかかる屈曲変倍光学系は、上記のような特徴を備えているので、薄く、小型、広角で高い光学性能を備えた屈曲変倍光学系になる。特に、上記各条件式を満足することにより、より結像性能の向上を図ることができる。また、第１レンズ群１を構成するレンズをすべてガラス材で形成することにより、光学系の奥行き方向の薄型化を促進することが容易になる。さらに、熱による影響を受けやすい第３レンズ群３および第４レンズ群４をすべてガラスレンズで構成することにより、レンズの熱膨張等による像面位置変動を回避することができる。

以下、この発明にかかる屈曲変倍光学系の実施例を図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図２は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この屈曲変倍光学系は、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群１１と、負の屈折力を有する第２レンズ群１２と、正の屈折力を有する第３レンズ群１３と、正の屈折力を有する第４レンズ群１４と、が配置されて構成される。また、第４レンズ群１４と像面ＩＭＧとの間にはカバーガラスＣＧが配置されている。このカバーガラスＣＧは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。また、像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。

第１レンズ群１１は、前記物体側より順に、前記物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ₁₁₁と、光路を折り曲げるプリズムＰ₁₁と、平凸レンズＬ₁₁₂と、両凸レンズＬ₁₁₃とが配置されて構成されている。また、プリズムＰ₁₁の光の射出面と平凸レンズＬ₁₁₂とは接合されている。メニスカスレンズＬ₁₁₁、平凸レンズＬ₁₁₂、および両凸レンズＬ₁₁₃はガラス材で形成され、Ｄカットが施されている。また、メニスカスレンズＬ₁₁₁および両凸レンズＬ₁₁₃の前記物体側面には、それぞれ非球面が形成されている。

第２レンズ群１２は、前記物体側より順に、負レンズＬ₁₂₁と、負レンズＬ₁₂₂と、正レンズＬ₁₂₃とが配置され構成されている。これらのレンズは、すべてガラス材で形成されている。負レンズＬ₁₂₂と正レンズＬ₁₂₃とは接合されている。また、負レンズＬ₁₂₁の前記物体側面には、非球面が形成されている。

第３レンズ群１３は、前記物体側より順に、正レンズＬ₁₃₁と、所定の口径を規定する開口絞りＳＴとが配置され構成されている。正レンズＬ₁₃₁は、ガラス材で形成されている。また、正レンズＬ₁₃₁の前記物体側面には、非球面が形成されている。

第４レンズ群１４は、正レンズＬ₁₄₁と、負レンズＬ₁₄₂と、像面ＩＭＧ側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ₁₄₃とが配置され構成されている。これらのレンズは、すべてガラス材で形成されている。正レンズＬ₁₄₁と負レンズＬ₁₄₂とは接合されており、全体としてメニスカス形状を有している。また、メニスカスレンズＬ₁₄₃の前記物体側面には、非球面が形成されている。

この屈曲変倍光学系は、第２レンズ群１２を光軸に沿って前記物体側から像面ＩＭＧ側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、第４レンズ群１４を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行う。なお、第１レンズ群１１および第３レンズ群１３は、固定されている。

以下、実施例１にかかる屈曲変倍光学系に関する各種数値データを示す。

焦点距離＝5.2（ＦＷ：広角端）〜8.98（中間端）〜16.16（ＦＴ：望遠端）
Ｆナンバー＝3.64（広角端）〜4.00（中間端）〜4.24（望遠端）
画角（２ω）＝72.2°（広角端）〜46.2°（中間端）〜25.64°（望遠端）

（条件式（１）〜（４）に関する数値）
平凸レンズＬ₁₁₂のｄ線に対する屈折率（ＮｄＧ０３）＝1.75
両凸レンズＬ₁₁₃のｄ線に対する屈折率（ＮｄＧ０４）＝1.50
（∴ＮｄＧ０３＞ＮｄＧ０４，ＮｄＧ０４≦１．５５）
平凸レンズＬ₁₁₂のｄ線に対するアッベ数（νｄＧ０３）＝52.32
両凸レンズＬ₁₁₃のｄ線に対するアッベ数（νｄＧ０４）＝81.61
（∴νｄＧ０３＜νｄＧ０４，νｄＧ０４≧７０）

（条件式（５），（６）に関する数値）
メニスカスレンズＬ₁₁₁の像面ＩＭＧ側の曲率半径（Ｇ０１Ｒ０２）＝9.04
メニスカスレンズＬ₁₁₁の焦点距離（ｆＧ０１）＝-11.13
メニスカスレンズＬ₁₄₃の物体側曲率半径（Ｇ１１Ｒ０１）＝17.72
Ｇ０１Ｒ０２／ｆＧ０１＝-0.81
Ｇ１１Ｒ０１／ｆＧ０１＝-1.59

（条件式（７）〜（９）に関する数値）
望遠端における第１レンズ群１１〜第３レンズ群１３までの合成焦点距離（ＦＡＴ）＝198.8
第１レンズ群１１の焦点距離（Ｆ１）＝13.02
メニスカスレンズＬ₁₄₃の焦点距離（Ｆｅ）＝1×10⁶⁹
ＦＴ／ＦＡＴ＝0.081
Ｆ１／ＦＷ＝3
ＦＷ／Ｆｅ＝0

ｒ₁＝86.60（非球面）
ｄ₁＝0.50 ｎｄ₁＝1.90 νｄ₁＝31.01
ｒ₂＝9.04
ｄ₂＝1.91
ｒ₃＝∞（プリズム面）
ｄ₃＝7.30 ｎｄ₂＝1.90 νｄ₂＝31.32
ｒ₄＝∞
ｄ₄＝1.27 ｎｄ₃＝1.75 νｄ₃＝52.32
ｒ₅＝-16.08
ｄ₅＝0.10
ｒ₆＝13.73（非球面）
ｄ₆＝1.86 ｎｄ₄＝1.50 νｄ₄＝81.61
ｒ₇＝-21.75
ｄ₇＝0.5（広角端）〜3.936（中間端）〜7.317（望遠端）
ｒ₈＝-14.71（非球面）
ｄ₈＝0.50 ｎｄ₅＝1.52 νｄ₅＝64.07
ｒ₉＝13.45
ｄ₉＝0.76
ｒ₁₀＝-13.01
ｄ₁₀＝0.50 ｎｄ₆＝1.84 νｄ₆＝42.98
ｒ₁₁＝7.55
ｄ₁₁＝0.84 ｎｄ₇＝1.92 νｄ₇＝18.90
ｒ₁₂＝30.58
ｄ₁₂＝7.317（広角端）〜3.855（中間端）〜0.5（望遠端）
ｒ₁₃＝7.48（非球面）
ｄ₁₃＝0.90 ｎｄ₈＝1.50 νｄ₈＝81.56
ｒ₁₄＝-50.61
ｄ₁₄＝0.70
ｒ₁₅＝∞（開口絞り）
ｄ₁₅＝5.293（広角端）〜3.152（中間端）〜1.975（望遠端）
ｒ₁₆＝6.93
ｄ₁₆＝1.46 ｎｄ₉＝1.74 νｄ₉＝44.79
ｒ₁₇＝-29.87
ｄ₁₇＝0.50 ｎｄ₁₀＝1.95 νｄ₁₀＝17.98
ｒ₁₈＝17.90
ｄ₁₈＝0.10
ｒ₁₉＝17.72（非球面）
ｄ₁₉＝1.23 ｎｄ₁₁＝1.52 νｄ₁₁＝64.07
ｒ₂₀＝17.72
ｄ₂₀＝7（広角端）〜9.141（中間端）〜10.318（望遠端）
ｒ₂₁＝∞
ｄ₂₁＝1.40 ｎｄ₁₂＝1.52 νｄ₁₂＝64.14
ｒ₂₂＝∞

円錐係数（ε）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ）
（第１面）
ε＝23.366，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝2.062111×10^-6， Ｄ＝1.074871×10^-6，
Ｅ＝2.102009×10^-8， Ｆ＝1.275181×10^-9，
Ｇ＝-3.936452×10^-11， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第６面）
ε＝0.703，
Ａ＝0， Ｂ＝-1.784580×10^-5，
Ｃ＝-1.687408×10^-4， Ｄ＝-6.085992×10^-6，
Ｅ＝-1.244994×10^-7， Ｆ＝-1.863924×10^-9，
Ｇ＝2.560434×10^-10， Ｈ＝-9.172798×10^-12，
Ｉ＝0
（第８面）
ε＝-46.267，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝5.594144×10^-4， Ｄ＝-6.314570×10^-5，
Ｅ＝-2.321334×10^-8， Ｆ＝6.996445×10^-8，
Ｇ＝2.360671×10^-8， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第１３面）
ε＝1.457，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝-1.035791×10^-4， Ｄ＝2.808004×10^-6，
Ｅ＝4.999901×10^-6， Ｆ＝2.229841×10^-6，
Ｇ＝-8.607045×10^-8， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第１９面）
ε＝23.397，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝2.233456×10^-3， Ｄ＝1.116136×10^-5，
Ｅ＝-3.810640×10^-6， Ｆ＝5.491464×10^-8，
Ｇ＝-3.588824×10^-8， Ｈ＝0，
Ｉ＝0

また、図３は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の広角端における諸収差図である。図４は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の中間端における諸収差図である。図５は、実施例１にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図中、ｄはｄ線（λ＝５８８ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３６ｎｍ）、ＦはＦ線（λ＝４８６ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６ｎｍ）、ｅはｅ線（λ＝５４６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、像面湾曲図における符号Ｓ，Ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。

図６は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この屈曲変倍光学系は、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群２１と、負の屈折力を有する第２レンズ群２２と、正の屈折力を有する第３レンズ群２３と、正の屈折力を有する第４レンズ群２４と、が配置されて構成される。また、第４レンズ群２４と像面ＩＭＧとの間にはカバーガラスＣＧが配置されている。このカバーガラスＣＧは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。また、像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。

第１レンズ群２１は、前記物体側より順に、前記物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ₂₁₁と、光路を折り曲げるプリズムＰ₂₁と、平凸レンズＬ₂₁₂と、両凸レンズＬ₂₁₃とが配置されて構成されている。また、プリズムＰ₂₁の光の射出面と平凸レンズＬ₂₁₂とは接合されている。メニスカスレンズＬ₂₁₁、平凸レンズＬ₂₁₂、および両凸レンズＬ₂₁₃はガラス材で形成され、Ｄカットが施されている。また、メニスカスレンズＬ₂₁₁および両凸レンズＬ₂₁₃の前記物体側面には、それぞれ非球面が形成されている。

第２レンズ群２２は、前記物体側より順に、負レンズＬ₂₂₁と、負レンズＬ₂₂₂と、正レンズＬ₂₂₃とが配置され構成されている。これらのレンズは、すべてガラス材で形成されている。負レンズＬ₂₂₂と正レンズＬ₂₂₃とは接合されている。また、負レンズＬ₂₂₁の前記物体側面には、非球面が形成されている。

第３レンズ群２３は、前記物体側より順に、正レンズＬ₂₃₁と、所定の口径を規定する開口絞りＳＴとが配置され構成されている。正レンズＬ₂₃₁は、ガラス材で形成されている。また、正レンズＬ₂₃₁の前記物体側面には、非球面が形成されている。

第４レンズ群２４は、正レンズＬ₂₄₁と、負レンズＬ₂₄₂と、像面ＩＭＧ側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ₂₄₃とが配置され構成されている。これらのレンズは、すべてガラス材で形成されている。正レンズＬ₂₄₁と負レンズＬ₂₄₂とは接合されており、全体としてメニスカス形状を有している。また、メニスカスレンズＬ₂₄₃の前記物体側面には、非球面が形成されている。

この屈曲変倍光学系は、第２レンズ群２２を光軸に沿って前記物体側から像面ＩＭＧ側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、第４レンズ群２４を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行う。なお、第１レンズ群２１および第３レンズ群２３は、固定されている。

以下、実施例２にかかる屈曲変倍光学系に関する各種数値データを示す。

焦点距離＝5.08（ＦＷ：広角端）〜9.66（中間端）〜18.57（ＦＴ：望遠端）
Ｆナンバー＝3.62（広角端）〜4.09（中間端）〜4.398（望遠端）
画角（２ω）＝73.5°（広角端）〜42.88°（中間端）〜23.10°（望遠端）

（条件式（１）〜（４）に関する数値）
平凸レンズＬ₂₁₂のｄ線に対する屈折率（ＮｄＧ０３）＝1.75
両凸レンズＬ₂₁₃のｄ線に対する屈折率（ＮｄＧ０４）＝1.50
（∴ＮｄＧ０３＞ＮｄＧ０４，ＮｄＧ０４≦１．５５）
平凸レンズＬ₂₁₂のｄ線に対するアッベ数（νｄＧ０３）＝52.32
両凸レンズＬ₂₁₃のｄ線に対するアッベ数（νｄＧ０４）＝81.61
（∴νｄＧ０３＜νｄＧ０４，νｄＧ０４≧７０）

（条件式（５），（６）に関する数値）
メニスカスレンズＬ₂₁₁の像面ＩＭＧ側の曲率半径（Ｇ０１Ｒ０２）＝9.42
メニスカスレンズＬ₂₁₁の焦点距離（ｆＧ０１）＝-11.84
メニスカスレンズＬ₂₄₃の物体側曲率半径（Ｇ１１Ｒ０１）＝14.48
Ｇ０１Ｒ０２／ｆＧ０１＝-0.80
Ｇ１１Ｒ０１／ｆＧ０１＝-1.22

（条件式（７）〜（９）に関する数値）
望遠端における第１レンズ群２１〜第３レンズ群２３までの合成焦点距離（ＦＡＴ）＝
-930.5
第１レンズ群２１の焦点距離（Ｆ１）＝13.447
メニスカスレンズＬ₂₄₃の焦点距離（Ｆｅ）＝1×10⁵⁶
ＦＴ／ＦＡＴ＝-0.020
Ｆ１／ＦＷ＝3
ＦＷ／Ｆｅ＝0

ｒ₁＝77.43（非球面）
ｄ₁＝0.50 ｎｄ₁＝1.90 νｄ₁＝31.01
ｒ₂＝9.42
ｄ₂＝2.11
ｒ₃＝∞（プリズム面）
ｄ₃＝7.30 ｎｄ₂＝1.90 νｄ₂＝31.32
ｒ₄＝∞
ｄ₄＝1.32 ｎｄ₃＝1.75 νｄ₃＝52.32
ｒ₅＝-16.91
ｄ₅＝0.1
ｒ₆＝14.09（非球面）
ｄ₆＝1.79 ｎｄ₄＝1.50 νｄ₄＝81.61
ｒ₇＝-22.64
ｄ₇＝0.5（広角端）〜4.528（中間端）〜8.184（望遠端）
ｒ₈＝-14.42（非球面）
ｄ₈＝0.50 ｎｄ₅＝1.52 νｄ₅＝64.07
ｒ₉＝13.55
ｄ₉＝0.81
ｒ₁₀＝-12.92
ｄ₁₀＝0.50 ｎｄ₆＝1.84 νｄ₆＝42.98
ｒ₁₁＝8.09
ｄ₁₁＝1.10 ｎｄ₇＝1.92 νｄ₇＝18.90
ｒ₁₂＝31.29
ｄ₁₂＝8.184（広角端）〜4.17（中間端）〜0.5（望遠端）
ｒ₁₃＝8.31（非球面）
ｄ₁₃＝0.91 ｎｄ₈＝1.50 νｄ₈＝81.56
ｒ₁₄＝-55.24
ｄ₁₄＝0.70
ｒ₁₅＝∞（開口絞り）
ｄ₁₅＝5.776（広角端）〜3.207（中間端）〜1.923（望遠端）
ｒ₁₆＝7.25
ｄ₁₆＝2.70 ｎｄ₉＝1.74 νｄ₉＝44.79
ｒ₁₇＝-22.37
ｄ₁₇＝0.50 ｎｄ₁₀＝1.95 νｄ₁₀＝17.98
ｒ₁₈＝19.70
ｄ₁₈＝0.10
ｒ₁₉＝14.48（非球面）
ｄ₁₉＝1.23 ｎｄ₁₁＝1.52 νｄ₁₁＝64.07
ｒ₂₀＝14.48
ｄ₂₀＝7.35（広角端）〜9.19（中間端）〜11.27（望遠端）
ｒ₂₁＝∞
ｄ₂₁＝1.50 ｎｄ₁₂＝1.52 νｄ₁₂＝64.14
ｒ₂₂＝∞

円錐係数（ε）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ）
（第１面）
ε＝49.286，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝5.13831×10^-6， Ｄ＝6.59077×10^-7，
Ｅ＝4.07767×10^-9， Ｆ＝8.99232×10^-10，
Ｇ＝1.75806×10^-11， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第６面）
ε＝0.863，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝-1.723238×10^-4， Ｄ＝2.940574×10^-6，
Ｅ＝8.824989×10^-8， Ｆ＝3.626982×10^-9，
Ｇ＝3.961153×10^-10， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第８面）
ε＝-44.618，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝6.211540×10^-4， Ｄ＝4.358065×10^-5，
Ｅ＝-3.974179×10^-7， Ｆ＝1.512230×10^-7，
Ｇ＝-3.702931×10^-9， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第１３面）
ε＝3.019，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝-2.254315×10^-4， Ｄ＝2.930539×10^-5，
Ｅ＝5.091106×10^-6， Ｆ＝1.398557×10^-6，
Ｇ＝8.629026×10^-8， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第１９面）
ε＝20.610，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝1.776220×10^-3， Ｄ＝-1.214843×10^-4，
Ｅ＝5.125124×10^-6， Ｆ＝1.909264×10^-6，
Ｇ＝2.648721×10^-7， Ｈ＝0，
Ｉ＝0

また、図７は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の広角端における諸収差図である。図８は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の中間端における諸収差図である。図９は、実施例２にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図中、ｄはｄ線（λ＝５８８ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３６ｎｍ）、ＦはＦ線（λ＝４８６ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６ｎｍ）、ｅはｅ線（λ＝５４６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、像面湾曲図における符号Ｓ，Ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。

図１０は、実施例３にかかる屈曲変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この屈曲変倍光学系は、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群３１と、負の屈折力を有する第２レンズ群３２と、正の屈折力を有する第３レンズ群３３と、正の屈折力を有する第４レンズ群３４と、が配置されて構成される。また、第４レンズ群３４と像面ＩＭＧとの間にはカバーガラスＣＧが配置されている。このカバーガラスＣＧは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。また、像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。

第１レンズ群３１は、前記物体側より順に、前記物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ₃₁₁と、光路を折り曲げるプリズムＰ₃₁と、平凸レンズＬ₃₁₂と、両凸レンズＬ₃₁₃とが配置されて構成されている。また、プリズムＰ₃₁の光の射出面と平凸レンズＬ₃₁₂とは接合されている。メニスカスレンズＬ₃₁₁、平凸レンズＬ₃₁₂、および両凸レンズＬ₃₁₃はガラス材で形成され、Ｄカットが施されている。また、メニスカスレンズＬ₃₁₁および両凸レンズＬ₃₁₃の前記物体側面には、それぞれ非球面が形成されている。

第２レンズ群３２は、前記物体側より順に、負レンズＬ₃₂₁と、負レンズＬ₃₂₂と、正レンズＬ₃₂₃とが配置され構成されている。これらのレンズは、すべてガラス材で形成されている。負レンズＬ₃₂₂と正レンズＬ₃₂₃とは接合されている。また、負レンズＬ₃₂₁の前記物体側面には、非球面が形成されている。

第３レンズ群３３は、前記物体側より順に、正レンズＬ₃₃₁と、所定の口径を規定する開口絞りＳＴとが配置され構成されている。正レンズＬ₃₃₁は、ガラス材で形成されている。また、正レンズＬ₃₃₁の前記物体側面には、非球面が形成されている。

第４レンズ群３４は、正レンズＬ₃₄₁と、負レンズＬ₃₄₂と、像面ＩＭＧ側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ₃₄₃とが配置され構成されている。これらのレンズは、すべてガラス材で形成されている。正レンズＬ₃₄₁と負レンズＬ₃₄₂とは接合されており、全体としてメニスカス形状を有している。また、メニスカスレンズＬ₃₄₃の前記物体側面には、非球面が形成されている。

この屈曲変倍光学系は、第２レンズ群３２を光軸に沿って前記物体側から像面ＩＭＧ側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、第４レンズ群３４を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行う。なお、第１レンズ群３１および第３レンズ群３３は、固定されている。

以下、実施例３にかかる屈曲変倍光学系に関する各種数値データを示す。

焦点距離＝5.03（ＦＷ：広角端）〜8.87（中間端）〜16.14（ＦＴ：望遠端）
Ｆナンバー＝3.62（広角端）〜3.96（中間端）〜4.16（望遠端）
画角（２ω）＝76.37°（広角端）〜46.4°（中間端）〜25.54°（望遠端）

（条件式（１）〜（４）に関する数値）
平凸レンズＬ₃₁₂のｄ線に対する屈折率（ＮｄＧ０３）＝1.75
両凸レンズＬ₃₁₃のｄ線に対する屈折率（ＮｄＧ０４）＝1.50
（∴ＮｄＧ０３＞ＮｄＧ０４，ＮｄＧ０４≦１．５５）
平凸レンズＬ₃₁₂のｄ線に対するアッベ数（νｄＧ０３）＝52.32
両凸レンズＬ₃₁₃のｄ線に対するアッベ数（νｄＧ０４）＝81.61
（∴νｄＧ０３＜νｄＧ０４，νｄＧ０４≧７０）

（条件式（５），（６）に関する数値）
メニスカスレンズＬ₃₁₁の像面ＩＭＧ側の曲率半径（Ｇ０１Ｒ０２）＝8.956
メニスカスレンズＬ₃₁₁の焦点距離（ｆＧ０１）＝-11.14
メニスカスレンズＬ₃₄₃の物体側曲率半径（Ｇ１１Ｒ０１）＝16.737
Ｇ０１Ｒ０２／ｆＧ０１＝-0.80
Ｇ１１Ｒ０１／ｆＧ０１＝-1.50

（条件式（７）〜（９）に関する数値）
望遠端における第１レンズ群３１〜第３レンズ群３３までの合成焦点距離（ＦＡＴ）＝309.3
第１レンズ群３１の焦点距離（Ｆ１）＝12.92
メニスカスレンズＬ₃₄₃の焦点距離（Ｆｅ）＝1×10⁵⁶
ＦＴ／ＦＡＴ＝0.052
Ｆ１／ＦＷ＝3
ＦＷ／Ｆｅ＝0

ｒ₁＝79.307（非球面）
ｄ₁＝0.50 ｎｄ₁＝1.90 νｄ₁＝31.01
ｒ₂＝8.956
ｄ₂＝2.01
ｒ₃＝∞（プリズム面）
ｄ₃＝7.20 ｎｄ₂＝1.90 νｄ₂＝31.32
ｒ₄＝∞
ｄ₄＝1.17 ｎｄ₃＝1.75 νｄ₃＝52.32
ｒ₅＝-16.105
ｄ₅＝0.10
ｒ₆＝13.566（非球面）
ｄ₆＝1.72 ｎｄ₄＝1.50 νｄ₄＝81.61
ｒ₇＝-21.767
ｄ₇＝0.5（広角端）〜4.061（中間端）〜7.486（望遠端）
ｒ₈＝-14.933（非球面）
ｄ₈＝0.50 ｎｄ₅＝1.52 νｄ₅＝64.07
ｒ₉＝13.651
ｄ₉＝0.76
ｒ₁₀＝-12.761
ｄ₁₀＝0.50 ｎｄ₆＝1.84 νｄ₆＝42.98
ｒ₁₁＝7.843
ｄ₁₁＝0.96 ｎｄ₇＝1.92 νｄ₇＝18.90
ｒ₁₂＝30.112
ｄ₁₂＝7.486（広角端）〜3.924（中間端）〜0.5（望遠端）
ｒ₁₃＝7.712（非球面）
ｄ₁₃＝0.90 ｎｄ₈＝1.50 νｄ₈＝81.56
ｒ₁₄＝-53.504
ｄ₁₄＝0.70
ｒ₁₅＝∞（開口絞り）
ｄ₁₅＝5.244（広角端）〜3.169（中間端）〜2.153（望遠端）
ｒ₁₆＝6.835
ｄ₁₆＝1.95 ｎｄ₉＝1.73 νｄ₉＝54.68
ｒ₁₇＝-23.633
ｄ₁₇＝0.50 ｎｄ₁₀＝1.92 νｄ₁₀＝20.88
ｒ₁₈＝18.632
ｄ₁₈＝0.10
ｒ₁₉＝16.737（非球面）
ｄ₁₉＝1.15 ｎｄ₁₁＝1.52 νｄ₁₁＝64.07
ｒ₂₀＝16.737
ｄ₂₀＝7.0（広角端）〜9.029（中間端）〜10.066（望遠端）
ｒ₂₁＝∞
ｄ₂₁＝1.60 ｎｄ₁₂＝1.52 νｄ₁₂＝64.14
ｒ₂₂＝∞

円錐係数（ε）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ）
（第１面）
ε＝48.833，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝4.763680×10^-7， Ｄ＝1.030896×10^-6，
Ｅ＝3.576936×10^-8， Ｆ＝1.568245×10^-9，
Ｇ＝-4.598832×10^-11， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第６面）
ε＝0.709，
Ａ＝0， Ｂ＝-2.217521，
Ｃ＝-1.666536×10^-4， Ｄ＝-6.056760，
Ｅ＝-1.254824， Ｆ＝-1.876774，
Ｇ＝2.520833×10^-1， Ｈ＝-9.278857×10^-1，
Ｉ＝0
（第８面）
ε＝-50.024，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝5.579515×10^-4， Ｄ＝-5.687555×10^-5，
Ｅ＝1.036087×10^-7， Ｆ＝1.145889×10^-7，
Ｇ＝6.271237×10^-9， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第１３面）
ε＝0.957，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝-7.524246×10^-6， Ｄ＝1.639468×10^-5，
Ｅ＝5.324911×10^-6， Ｆ＝1.755133×10^-6，
Ｇ＝-2.774733×10^-8， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第１９面）
ε＝20.468，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝2.158511×10^-3， Ｄ＝3.962780×10^-7，
Ｅ＝-3.029426×10^-6， Ｆ＝1.478558×10^-7，
Ｇ＝-6.775195×10^-8， Ｈ＝0，
Ｉ＝0

また、図１１は、実施例３にかかる屈曲変倍光学系の広角端における諸収差図である。図１２は、実施例３にかかる屈曲変倍光学系の中間端における諸収差図である。図１３は、実施例３にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図中、ｄはｄ線（λ＝５８８ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３６ｎｍ）、ＦはＦ線（λ＝４８６ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６ｎｍ）、ｅはｅ線（λ＝５４６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、像面湾曲図における符号Ｓ，Ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。

図１４は、実施例４にかかる屈曲変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この屈曲変倍光学系は、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群４１と、負の屈折力を有する第２レンズ群４２と、正の屈折力を有する第３レンズ群４３と、正の屈折力を有する第４レンズ群４４と、が配置されて構成される。また、第４レンズ群４４と像面ＩＭＧとの間にはカバーガラスＣＧが配置されている。このカバーガラスＣＧは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。また、像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。

第１レンズ群４１は、前記物体側より順に、前記物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ₄₁₁と、光路を折り曲げるプリズムＰ₄₁と、平凸レンズＬ₄₁₂と、両凸レンズＬ₄₁₃とが配置されて構成されている。また、プリズムＰ₄₁の光の射出面と平凸レンズＬ₄₁₂とは接合されている。メニスカスレンズＬ₄₁₁、平凸レンズＬ₄₁₂、および両凸レンズＬ₄₁₃はガラス材で形成され、Ｄカットが施されている。また、メニスカスレンズＬ₄₁₁および両凸レンズＬ₄₁₃の前記物体側面には、それぞれ非球面が形成されている。

第２レンズ群４２は、前記物体側より順に、負レンズＬ₄₂₁と、負レンズＬ₄₂₂と、正レンズＬ₄₂₃とが配置され構成されている。負レンズＬ₄₂₁は樹脂材で形成されている。負レンズＬ₄₂₁の前記物体側面には、非球面が形成されている。また、負レンズＬ₄₂₂および正レンズＬ₄₂₃は、ガラス材で形成されている。負レンズＬ₄₂₂と正レンズＬ₄₂₃とは接合されている。

第３レンズ群４３は、前記物体側より順に、正レンズＬ₄₃₁と、所定の口径を規定する開口絞りＳＴとが配置され構成されている。正レンズＬ₄₃₁は、ガラス材で形成されている。また、正レンズＬ₄₃₁の前記物体側面には、非球面が形成されている。

第４レンズ群４４は、正レンズＬ₄₄₁と、負レンズＬ₄₄₂と、像面ＩＭＧ側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ₄₄₃とが配置され構成されている。これらのレンズは、すべてガラス材で形成されている。正レンズＬ₄₄₁と負レンズＬ₄₄₂とは接合されており、全体としてメニスカス形状を有している。また、メニスカスレンズＬ₄₄₃の前記物体側面には、非球面が形成されている。

この屈曲変倍光学系は、第２レンズ群４２を光軸に沿って前記物体側から像面ＩＭＧ側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、第４レンズ群４４を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行う。なお、第１レンズ群４１および第３レンズ群４３は、固定されている。

以下、実施例４にかかる屈曲変倍光学系に関する各種数値データを示す。

焦点距離＝5.17（ＦＷ：広角端）〜9.24（中間端）〜17.86（ＦＴ：望遠端）
Ｆナンバー＝3.615（広角端）〜4.00（中間端）〜4.34（望遠端）
画角（２ω）＝72.6°（広角端）〜44.66°（中間端）〜24.0°（望遠端）

（条件式（１）〜（４）に関する数値）
平凸レンズＬ₄₁₂のｄ線に対する屈折率（ＮｄＧ０３）＝1.75
両凸レンズＬ₄₁₃のｄ線に対する屈折率（ＮｄＧ０４）＝1.50
（∴ＮｄＧ０３＞ＮｄＧ０４，ＮｄＧ０４≦１．５５）
平凸レンズＬ₄₁₂のｄ線に対するアッベ数（νｄＧ０３）＝52.32
両凸レンズＬ₄₁₃のｄ線に対するアッベ数（νｄＧ０４）＝81.56
（∴νｄＧ０３＜νｄＧ０４，νｄＧ０４≧７０）

（条件式（５），（６）に関する数値）
メニスカスレンズＬ₄₁₁の像面ＩＭＧ側の曲率半径（Ｇ０１Ｒ０２）＝9.38034
メニスカスレンズＬ₄₁₁の焦点距離（ｆＧ０１）＝-11.66
メニスカスレンズＬ₄₄₃の物体側曲率半径（Ｇ１１Ｒ０１）＝16.89632
Ｇ０１Ｒ０２／ｆＧ０１＝-0.80
Ｇ１１Ｒ０１／ｆＧ０１＝-1.45

（条件式（７）〜（９）に関する数値）
望遠端における第１レンズ群４１〜第３レンズ群４３までの合成焦点距離（ＦＡＴ）＝
-218.1
第１レンズ群４１の焦点距離（Ｆ１）＝13.602
メニスカスレンズＬ₄₄₃の焦点距離（Ｆｅ）＝1.00×10⁵⁶
ＦＴ／ＦＡＴ＝-0.012
Ｆ１／ＦＷ＝3
ＦＷ／Ｆｅ＝0

ｒ₁＝83.41575（非球面）
ｄ₁＝0.50 ｎｄ₁＝1.903 νｄ₁＝31.01
ｒ₂＝9.38034
ｄ₂＝2.11
ｒ₃＝∞（プリズム面）
ｄ₃＝7.30 ｎｄ₂＝1.904 νｄ₂＝31.32
ｒ₄＝∞
ｄ₄＝1.34 ｎｄ₃＝1.755 νｄ₃＝52.32
ｒ₅＝-16.905
ｄ₅＝0.10
ｒ₆＝14.02305（非球面）
ｄ₆＝1.78 ｎｄ₄＝1.497 νｄ₄＝81.56
ｒ₇＝-23.09975
ｄ₇＝0.5（広角端）〜4.22（中間端）〜7.95（望遠端）
ｒ₈＝-14.99747（非球面）
ｄ₈＝0.50 ｎｄ₅＝1.531 νｄ₅＝56.04
ｒ₉＝14.27307
ｄ₉＝0.81
ｒ₁₀＝-13.37338
ｄ₁₀＝0.50 ｎｄ₆＝1.835 νｄ₆＝42.71
ｒ₁₁＝8.1795
ｄ₁₁＝1.04 ｎｄ₇＝1.923 νｄ₇＝18.90
ｒ₁₂＝31.29
ｄ₁₂＝7.950（広角端）〜4.236（中間端）〜0.5（望遠端）
ｒ₁₃＝8.376189（非球面）
ｄ₁₃＝0.95 ｎｄ₈＝1.497 νｄ₈＝81.56
ｒ₁₄＝-47.99517
ｄ₁₄＝0.7
ｒ₁₅＝∞（開口絞り）
ｄ₁₅＝5.616（広角端）〜3.376（中間端）〜2.091（望遠端）
ｒ₁₆＝7.1925
ｄ₁₆＝2.39 ｎｄ₉＝1.729 νｄ₉＝54.68
ｒ₁₇＝-23.94
ｄ₁₇＝0.50 ｎｄ₁₀＝1.923 νｄ₁₀＝20.88
ｒ₁₈＝19.5027
ｄ₁₈＝0.10
ｒ₁₉＝16.89632（非球面）
ｄ₁₉＝1.21 ｎｄ₁₁＝1.516 νｄ₁₁＝64.07
ｒ₂₀＝16.89632
ｄ₂₀＝7.35（広角端）〜9.135（中間端）〜10.875（望遠端）
ｒ₂₁＝∞
ｄ₂₁＝1.50 ｎｄ₁₂＝1.516 νｄ₁₂＝64.14
ｒ₂₂＝∞

円錐係数（ε）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ）
（第１面）
ε＝23.034，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝1.00×10^-7， Ｄ＝4.66×10^-8，
Ｅ＝7.83×10^-9， Ｆ＝9.06×10^-10，
Ｇ＝6.01×10^-12， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第６面）
ε＝1.030，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝0.000165869， Ｄ＝9.85×10^-7，
Ｅ＝1.10×10^-7， Ｆ＝7.10×10^-10，
Ｇ＝2.05×10^-11， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第８面）
ε＝-48.400，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝0.00058999， Ｄ＝3.87×10^-5，
Ｅ＝3.67×10^-9， Ｆ＝8.61×10^-9，
Ｇ＝6.28×10^-10， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第１３面）
ε＝2.805，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝-0.000133992， Ｄ＝9.71×10^-8，
Ｅ＝8.22×10^-7， Ｆ＝1.25×10^-7，
Ｇ＝5.22×10^-9， Ｈ＝0，
Ｉ＝0
（第１９面）
ε＝20.512，
Ａ＝0， Ｂ＝0，
Ｃ＝0.001854902， Ｄ＝6.70×10^-6，
Ｅ＝2.17×10^-8， Ｆ＝9.05×10^-9，
Ｇ＝3.37×10^-9， Ｈ＝0，
Ｉ＝0

また、図１５は、実施例４にかかる屈曲変倍光学系の広角端における諸収差図である。図１６は、実施例４にかかる屈曲変倍光学系の中間端における諸収差図である。図１７は、実施例４にかかる屈曲変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図中、ｄはｄ線（λ＝５８８ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３６ｎｍ）、ＦはＦ線（λ＝４８６ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６ｎｍ）、ｅはｅ線（λ＝５４６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、像面湾曲図における符号Ｓ，Ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。

なお、上記数値データにおいて、ｒ₁，ｒ₂，・・・・は各レンズなどの曲率半径、ｄ₁，ｄ₂，・・・・は各レンズなどの肉厚またはそれらの面間隔、ｎｄ₁，ｎｄ₂，・・・・は各レンズなどに対するｄ線の屈折率、νｄ₁，νｄ₂，・・・・は各レンズなどに対するｄ線のアッベ数を示している。

また、上記各非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸からの高さをｙとし、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。

ただし、Ｒは近軸曲率半径、εは円錐係数、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉはそれぞれ２次，３次，４次，６次，８次，１０次，１２次，１４次，１６次の非球面係数である。

以上説明したように、各実施例の屈曲変倍光学系は、上記のような特徴を備えているので、薄く、小型、広角で高い光学性能を備えた屈曲変倍光学系になる。

すなわち、第１レンズ群の最も物体側に前記物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズを配置したことにより、ディストーションをはじめとする諸収差の発生を抑制することができる。また、前記メニスカスレンズに後続させて光路を折り曲げるプリズムと、平凸レンズと、両凸レンズとを配置し、前記プリズムの光の射出面と前記平凸レンズとを接合して第１レンズ群を構成したことにより、光学系の奥行き（厚さ）方向の薄型化を図るとともに、前記プリズムの底面における反射光を原因とするゴーストの発生を抑制することができる。さらに、第４レンズ群の最も像側に像側に凹面を向けたメニスカスレンズを配置したことにより、当該メニスカスレンズで第１レンズ群内のメニスカスレンズで発生したコマ収差とは逆方向のコマ収差を発生させて第１レンズ群内のメニスカスレンズで発生したコマ収差を打ち消すことができる。

特に、この屈曲変倍光学系は、上記各条件式を満足することにより、より結像性能の向上を図ることができる。また、前記第１レンズ群を構成するレンズをすべてガラス材で形成することにより、光学系の奥行き方向の薄型化を促進することが容易になる。さらに、熱による影響を受けやすい前記第３レンズ群および前記第４レンズ群をすべてガラスレンズで構成することにより、レンズの熱膨張等による像面位置変動を回避することができる。なお、熱の影響を受けにくい位置に配置されているレンズは樹脂材で形成してもよい。樹脂レンズを搭載することで、製造コストを低減することができる。

さらに、この屈曲変倍光学系は、適宜非球面が形成されたレンズを用いて構成したことにより、少ないレンズ枚数で諸収差を効果的に補正できるとともに、光学系の小型軽量化、製造コストの低減化を図ることができる。

以上のように、この発明にかかる屈曲変倍光学系は、携帯情報端末などの小型撮像装置に有用であり、特に、高い光学性能が要求される場合に最適である。

１，１１，２１，３１，４１ 第１レンズ群
２，１２，２２，３２，４２ 第２レンズ群
３，１３，２３，３３，４３ 第３レンズ群
４，１４，２４，３４，４４ 第４レンズ群
Ｌ₁，Ｌ₁₀，Ｌ₁₁₁，Ｌ₁₄₃，Ｌ₂₁₁，Ｌ₂₄₃，Ｌ₃₁₁，Ｌ₃₄₃，Ｌ₄₁₁，Ｌ₄₄₃ メニスカスレンズ
Ｌ₂，Ｌ₁₁₂，Ｌ₂₁₂，Ｌ₃₁₂，Ｌ₄₁₂ 平凸レンズ
Ｌ₃，Ｌ₁₁₃，Ｌ₂₁₃，Ｌ₃₁₃，Ｌ₄₁₃ 両凸レンズ
Ｌ₁₂₁，Ｌ₁₂₂，Ｌ₁₄₂，Ｌ₂₂₁，Ｌ₂₂₂，Ｌ₂₄₂，Ｌ₃₂₁，Ｌ₃₂₂，Ｌ₃₄₂，Ｌ₄₂₁，Ｌ₄₂₂，Ｌ₄₄₂ 負レンズ
Ｌ₁₂₃，Ｌ₁₃₁，Ｌ₁₄₁，Ｌ₂₂₃，Ｌ₂₃₁，Ｌ₂₄₁，Ｌ₃₂₃，Ｌ₃₃₁，Ｌ₃₄₁，Ｌ₄₂₃，Ｌ₄₃₁，Ｌ₄₄₁ 正レンズ
Ｐ₁，Ｐ₁₁，Ｐ₂₁，Ｐ₃₁，Ｐ₄₁ プリズム
ＩＭＧ 像面
ＣＧ カバーガラス
ＳＴ 開口絞り

Claims (7)

1. 物体側より順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、を備え、
   前記第１レンズ群は、物体側より順に配置された、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、光路を折り曲げるプリズムと、平凸レンズと、両凸レンズと、により構成され、前記プリズムの光の射出面と前記平凸レンズとは接合されており、
   前記第４レンズ群の最も像側には像側に凹面を向けたメニスカスレンズが配置され、
   前記第２レンズ群を光軸に沿って物体側から像側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、前記第４レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行うことを特徴とする屈曲変倍光学系。
2. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の屈曲変倍光学系。
   （１） ＮｄＧ０３＞ＮｄＧ０４
   （２） ＮｄＧ０４≦１．６５
   （３） νｄＧ０３＜νｄＧ０４
   （４） νｄＧ０４≧７０
   ただし、ＮｄＧ０３は前記第１レンズ群を構成する前記平凸レンズのｄ線に対する屈折率、ＮｄＧ０４は前記第１レンズ群を構成する前記両凸レンズのｄ線に対する屈折率、νｄＧ０３は前記第１レンズ群を構成する前記平凸レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄＧ０４は前記第１レンズ群を構成する前記両凸レンズのｄ線に対するアッベ数を示す。
3. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の屈曲変倍光学系。
   （５） −０．６＞Ｇ０１Ｒ０２／ｆＧ０１＞−０．９
   （６） −１．１＞Ｇ１１Ｒ０１／ｆＧ０１＞−１．７
   ただし、Ｇ０１Ｒ０２は前記第１レンズ群の最も物体側に配置されているレンズの像側面の曲率半径、ｆＧ０１は前記第１レンズ群の最も物体側に配置されているレンズの焦点距離、Ｇ１１Ｒ０１は前記第４レンズ群の最も像側に配置されているレンズの物体側面の曲率半径を示す。
4. 前記第４レンズ群は、メニスカス形状の接合レンズを含み構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の屈曲変倍光学系。
5. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の屈曲変倍光学系。
   （７） −０．０９＜ＦＴ／ＦＡＴ＜０．０９
   （８） ２．０＜Ｆ１／ＦＷ≦３．０
   （９） ＦＷ／Ｆｅ＝０
   ただし、ＦＴは望遠端における光学系全系の焦点距離、ＦＡＴは望遠端における前記第１レンズ群〜前記第３レンズ群までの合成焦点距離、Ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、ＦＷは広角端における光学系全系の焦点距離、Ｆｅは前記第４レンズ群の最も像側に配置されているレンズの焦点距離を示す。
6. 前記第１レンズ群、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群を構成するレンズはすべてガラス材で形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の屈曲変倍光学系。
7. 前記第２レンズ群の最も物体側に配置されているレンズは樹脂材で形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の屈曲変倍光学系。

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