変倍光学系
【課題】小型で簡易な構成でありながら、高い光学性能を維持しつつ２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行える変倍光学系を提供する。
【解決手段】この変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ11と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ12と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ13と、が配置されて構成される。そして、広角端から望遠端への変倍を行う際に第１レンズ群Ｇ11と第３レンズ群Ｇ13との間隔が不変であり、かつ、以下の条件式を満足する。
（１） １．４＜(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜２．０
ただし、Ｔｗは広角端における光学系の全長、Ｔｔは望遠端における光学系の全長、ｆｗは広角端における全系の焦点距離、ｆｔは望遠端における全系の焦点距離を示す。
【解決手段】この変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ11と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ12と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ13と、が配置されて構成される。そして、広角端から望遠端への変倍を行う際に第１レンズ群Ｇ11と第３レンズ群Ｇ13との間隔が不変であり、かつ、以下の条件式を満足する。
（１） １．４＜(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜２．０
ただし、Ｔｗは広角端における光学系の全長、Ｔｔは望遠端における光学系の全長、ｆｗは広角端における全系の焦点距離、ｆｔは望遠端における全系の焦点距離を示す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラをはじめ、情報携帯端末（ＰＤＡ）や、携帯電話にも搭載することが可能な小型の変倍光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラや情報携帯端末、携帯電話などに用いられる撮像装置には、一般に、固体撮像素子としてＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサが用いられている。近年、微細加工技術の進歩により、イメージセンサの小型化・高集積化が促進された。このため、イメージセンサを搭載する撮像装置のさらなる小型化が可能になった。これに伴い、小型化が可能になった撮像装置に搭載される光学系もより小型のものが要求され、かかる要求を満足しようとした技術が提案されている（たとえば、特許文献１〜４を参照。）。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群（３枚のレンズで構成）と、第３レンズ群と、が配置されて構成されたズームレンズが開示されている。特許文献２には、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群（２枚のレンズで構成）と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、が配置されて構成された変倍光学系が開示されている。特許文献３には、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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、が配置されて構成された切換式変倍光学系が開示されている。また、特許文献４には、物体側より順に、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、が配置されて構成されたズームレンズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４３５５２号公報
【特許文献２】特開２００５−７７７７０号公報
【特許文献３】特開平１０−２０６７３２号公報
【特許文献４】特許第３８６４８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたズームレンズでは、比較的少ないレンズ枚数で構成され、光学系の小型化が図られている。しかしながら、所定の光学性能を確保するためには、３つの群を互いに決められた間隔を維持しつつ駆動させなければならず、複数の駆動レンズ群の位置決めに高い精度が要求される。このため、各レンズ群を所定の間隔を維持しながら駆動させるために必要となる機構が複雑になるという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２，３に開示された変倍光学系では、広角端と望遠端において第１レンズ群と第３レンズ群の位置が同一となるため、レンズの位置決めが容易になり、各レンズ群を可動させるための機構が簡易になるという利点はある。しかしながら、特許文献２，３に開示された変倍光学系は、光学系の全長を規定する条件の数値が比較的大きいため、十分な小型化が達成されていないという問題が残る。
【０００７】
さらに、特許文献４に開示されたズームレンズでは、光学系内部に反射部材を備え、厚み方向の形状寸法を薄くすることができるという利点がある。しかしながら、光学系全長および体積を考慮した場合、反射部材を備えていない光学系（たとえば、特許文献１等に記載のもの）よりも大きくなる傾向にあり、特に小型化が要求される携帯機器に搭載するには不向きであるという問題がある。
【０００８】
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、小型で簡易な構成でありながら、高い光学性能を維持しつつ２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行える変倍光学系を提供することを目的とする。また、変倍時のレンズの位置決め制御が容易な変倍光学系を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる変倍光学系は、 物体側より順に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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、を備え、広角端から望遠端への変倍を行う際に前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が不変であり、かつ、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（１） １．４＜(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜２．０
ただし、Ｔｗは広角端における光学系の全長、Ｔｔは望遠端における光学系の全長、ｆｗは広角端における全系の焦点距離、ｆｔは望遠端における全系の焦点距離を示す。
【００１０】
この請求項１に記載の発明によれば、小型で簡易な構成であるにもかかわらず、高い光学性能を維持しながら２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行える変倍光学系を提供することができる。
【００１１】
また請求項２にかかる変倍光学系は、請求項１に記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（２） ０．４＜ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．８
ただし、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離を示す。
【００１２】
この請求項２に記載の発明によれば、小型で、高い光学性能を備えた変倍光学系を提供することができる。
【００１３】
また、請求項３の発明にかかる変倍光学系は、請求項１または２に記載の発明において、広角端から望遠端への変倍を行う際に、前記第２レンズ群を物体側に移動させ、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群の位置を固定することを特徴とする。
【００１４】
この請求項３に記載の発明によれば、前記第２レンズ群のみを移動させて変倍を行うことから、レンズ駆動機構を簡易な構成にすることができる。特に、第２レンズ群だけを広角端または望遠端の位置に移動させて、２つの焦点距離を任意に選択する２焦点の切換式光学系として好ましい構成となる。
【００１５】
また、請求項４の発明にかかる変倍光学系は、請求項１または２に記載の発明において、広角端から望遠端への変倍を行う際に、前記第２レンズ群を変倍を行うために物体側に移動させるとともに、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群を結像面位置の変動を補正するために一体的に結像面側に凸形状の軌跡を描くように移動させることを特徴とする。
【００１６】
この請求項４に記載の発明によれば、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は不変であり、レンズ位置を考慮しなければならないのは第２レンズ群に関してのみであるため、レンズ位置決め制御が容易になる。２焦点の切換式光学系だけでなく、ズーム光学系としても好ましい構成となる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、小型で簡易な構成でありながら、高い光学性能を維持しつつ２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行える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。加えて、変倍時のレンズの位置決め制御が容易な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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】実施例１にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。
【図３】実施例１にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。
【図４】実施例２にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図５】実施例２にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。
【図６】実施例２にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。
【図７】実施例３にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図８】実施例３にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。
【図９】実施例３にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。
【図１０】実施例４にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１１】実施例４にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。
【図１２】実施例４にかかる変倍光学系の中間における諸収差図である。
【図１３】実施例４にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。
【図１４】実施例５にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１５】実施例５にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。
【図１６】実施例５にかかる変倍光学系の中間における諸収差図である。
【図１７】実施例５にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明にかかる変倍光学系の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
この発明にかかる変倍光学系は、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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、を備えて構成される。
【００２１】
この発明は、小型で簡易な構成でありながら、高い光学性能を維持しつつ２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行える変倍光学系を提供することを目的としている。また、変倍時のレンズの位置決め制御が容易な変倍光学系を提供することも目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、以下に示すような各種条件を設定している。
【００２２】
まず、この発明にかかる変倍光学系では、広角端から望遠端への変倍を行う際に前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が不変であり、かつ、次の条件式を満足することが好ましい。
（１） １．４＜(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜２．０
ただし、Ｔｗは広角端における光学系の全長、Ｔｔは望遠端における光学系の全長、ｆｗは広角端における全系の焦点距離、ｆｔは望遠端における全系の焦点距離を示す。
【００２３】
まず、この変倍光学系では、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間の距離は変化しないので、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群の位置決め制御が容易である。次に、条件式（１）は、広角端および望遠端における光学系の全長と焦点距離との関係を規定する式である。この条件式（１）を満足することにより、高い光学性能を維持しながら２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行えるようになる。なお、条件式（１）においてその下限を下回ると、光学系の焦点距離が望遠側寄りになり広角端での撮影ができなくなってしまうか、もしくは変倍比が大きくなりすぎ良好な光学性能が維持できなくなってしまう。一方、条件式（１）においてその上限を超えると、光学系全長が長くなり携帯機器に搭載する光学系としては不適なものとなってしまうか、もしくは変倍比が極めて小さくなってしまう。
【００２４】
さらに、この発明にかかる変倍光学系では、次の条件式を満足することが好ましい。
（２） ０．４＜ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．８
ただし、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離を示す。
【００２５】
条件式（２）は、前記第２レンズ群の焦点距離と全系の焦点距離との関係を規定する式である。この条件式（２）を満足することにより、光学系の小型化、高性能化が達成できる。なお、条件式（２）においてその下限を下回ると、前記第２レンズ群のパワーが強くなりすぎ、光学系全長は短くすることができるが、諸収差の補正が困難になる。一方、条件式（２）においてその上限を超えると、前記第２レンズ群のパワーが弱くなりすぎて変倍時の前記第２レンズ群の移動量が大きくなるため、光学系の小型化に不利になる。
【００２６】
さらに、この発明にかかる変倍光学系では、広角端から望遠端への変倍を行う際に、前記第２レンズ群を物体側に移動させ、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群の位置を固定することが好ましい。
【００２７】
変倍光学系では、複数のレンズ群を光軸に沿う方向に移動させて変倍を行うため、レンズ群を保持する機構や、レンズ群を駆動させる機構が複雑になる。また、変倍光学系では、変倍時のレンズ群の移動により、結像面の位置がずれやすい。そこで、変倍時の結像面の位置がほぼ一定になるように、複数のレンズ群を互いに決められた間隔を維持しつつ駆動させなければならない。このため、変倍光学系においては、特にレンズの位置決め制御に高い精度が要求される。加えて、変倍光学系では、レンズ群の駆動時に複数のレンズ群間で発生する相互偏心を補正する必要があり、これにも高い精度が要求される。このような高い精度が要求されるレンズの位置決め制御を小型の駆動機構を用いて行うことは困難である。
【００２８】
そこで、この発明にかかる変倍光学系では、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群の位置を固定し、移動させるのは前記第２レンズ群だけにしたため、レンズ群の保持機構や駆動機構を簡易にすることができる。かかる構成は、前記第２レンズ群だけを広角端側および望遠端側の両移動端に移動させて、２つの焦点距離を選択する２焦点切換光学系の実現に適している。
【００２９】
また、この発明にかかる光学系では、広角端から望遠端への変倍を行う際に、前記第２レンズ群を変倍を行うために物体側に移動させ、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群を結像面位置の変動を補正するために一体的に結像面側に凸形状の軌跡を描くように移動させるようにしてもよい。
【００３０】
前述のように、変倍光学系では、複数のレンズ群が光軸に沿う方向に移動するため、レンズ群の保持機構や駆動機構が複雑になる傾向にあり、また、各レンズの位置決め制御に高い精度が要求される。
【００３１】
そこで、この発明にかかる変倍光学系では、結像面位置の変動を補正のために、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群を一体的に結像面側に凸形状の軌跡を描くように移動させるようにした。このようにすることで、変倍時に、前記第１〜第３レンズ群は移動するが、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間の距離は変化しない。このため、すべてのレンズ群に対して互いに決められた間隔を維持しつつ駆動させる必要がない分だけ、レンズの位置決め制御が簡易になる。
【００３２】
さらに、この発明にかかる変倍光学系では、次の条件式を満足することが好ましい。
（３） １．５＜ｎｄａ＜１．６５
（４） ２２＜νｄａ＜６０
ただし、ｎｄａは各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対する屈折率、νｄａは各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対するアッベ数を示す。
【００３３】
条件式（３），（４）を満足することにより、樹脂材料（たとえばプラスチック）により形成されたレンズ（以下樹脂レンズという）を用いて各レンズ群を構成することが可能になる。樹脂レンズは、ガラスレンズと比較し、形状自由度が高いため、加工しやすく、安価に製造できる。このため、樹脂レンズを用いることで光学系の製造コストを抑えることができる。また、樹脂レンズは軽量なため、レンズ群の駆動機構への負荷も軽くなり、また携帯機器に搭載するのにも好都合である。
【００３４】
さらに、この発明にかかる変倍光学系は、複数の非球面レンズを備えていることが好ましい。非球面レンズを用いることで、少ないレンズ枚数で諸収差を良好に補正することができる。非球面レンズを用いることで、光学系の小型化に有利になる。
【００３５】
さらに、この発明にかかる変倍光学系では、前記第３レンズ群が結像面に凸面を向けたメニスカス形状の正の単レンズによって構成されていることが好ましい。このようにすることで、全変倍域において前記第２レンズ群により発生するマイナス方向の像面湾曲を補正しやすくなる。これに伴い、前記第１レンズ群による像面湾曲補正の負担も軽減され、各レンズ群のパワー配置を最適化しやすくなり、広角化、高変倍比化に伴う収差の発生の抑制が容易になる。
【００３６】
さらに、この発明にかかる変倍光学系では、各レンズ群の移動により変倍を行ったあとに、すべてのレンズ群を一体的に光軸方向に沿って移動させることでフォーカシングを行うことが好ましい。このようなことで、すべてのレンズ群に対して互いに決められた間隔を維持しつつ駆動させる必要がない分だけ、レンズの位置決め制御が簡易になる。
【００３７】
以上説明したように、この発明にかかる変倍光学系は、上記各条件を満足することにより、小型で簡易な構成でありながら、高い光学性能を維持しつつ２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行えるようになる。さらに、変倍時のレンズの位置決め制御も容易になる。
【実施例１】
【００３８】
図１は、実施例１にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この変倍光学系は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ11と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ12と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ13と、が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ13と結像面ＩＭＧとの間には、撮像素子のカバーガラスＣＧが配置されている。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、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００３９】
第１レンズ群Ｇ11は、負レンズＬ111により構成される。第２レンズ群Ｇ12は、前記物体側から順に、負レンズＬ121、正レンズＬ122、負レンズＬ123が配置されて構成される。正レンズＬ122の前記物体側面には、所定の口径を規定する開口絞りＳが設けられている。第３レンズ群Ｇ13は、結像面ＩＭＧに凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ131によって構成される。なお、各レンズ群を構成するレンズのすべての面に非球面が形成されている。また、各レンズ群を構成するレンズには、樹脂材質（プラスチック）で形成されているものを用いるとよい。
【００４０】
この変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ12を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から前記物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行う。第１レンズ群Ｇ11および第３レンズ群Ｇ13の位置は固定されている。この変倍光学系は、第２レンズ群Ｇ12だけを広角端側および望遠端側の両移動端に移動させて、２つの焦点距離を選択する２焦点切換光学系である。
【００４１】
以下、実施例１にかかる変倍光学系に関する各種数値データを示す。
【００４２】
Ｆナンバ＝3.44（広角端）〜5.36（望遠端）
変倍光学系全系の焦点距離＝3.05mm（ｆｗ：広角端）〜6.10mm（ｆｔ：望遠端）
半画角（ω）＝37.48°（広角端）〜20.24°（望遠端）
変倍比＝2.0
【００４３】
（条件式（１）に関する数値）
(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝1.764
【００４４】
（条件式（２）に関する数値）
ｆ２（第２レンズ群Ｇ12の焦点距離）＝2.493mm
ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝0.578
【００４５】
（条件式（３）に関する数値）
ｎｄａ(各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対する屈折率)＝1.531〜1.614
【００４６】
（条件式（４）に関する数値）
νｄａ（各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対するアッベ数）＝25.58〜56.04
【００４７】
ｒ1＝-56.903（非球面）
ｄ1＝0.45 ｎｄ1＝1.531 νｄ1＝56.0
ｒ2＝3.170（非球面）
ｄ2＝1.86（広角端）〜0.10（望遠端）
ｒ3＝1.190（非球面）
ｄ3＝0.45 ｎｄ2＝1.614 νｄ2＝25.6
ｒ4＝0.934（非球面）
ｄ4＝0.10
ｒ5＝0.894（非球面）
ｄ5＝0.76 ｎｄ3＝1.531 νｄ3＝56.0
ｒ6＝-3.227（非球面）
ｄ6＝0.36
ｒ7＝-7.360（非球面）
ｄ7＝0.45 ｎｄ4＝1.614 νｄ4＝25.6
ｒ8＝1.276（非球面）
ｄ8＝0.38（広角端）〜2.14（望遠端）
ｒ9＝-11.485（非球面）
ｄ9＝1.80 ｎｄ5＝1.585 νｄ5＝29.9
ｒ10＝-1.545（非球面）
ｄ10＝0.10
ｒ11＝∞
ｄ11＝0.50 ｎｄ6＝1.517 νｄ6＝64.2
ｒ12＝∞
ｄ12＝0.40
ｒ13＝∞（結像面）
【００４８】
円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12）
（第１面）
ｋ＝-1.0000×10,
Ａ4＝-2.7414×10-2, Ａ6＝6.3118×10-3,
Ａ8＝-3.5854×10-4, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第２面）
ｋ＝-2.3305,
Ａ4＝-2.1774×10-2, Ａ6＝-1.2696×10-2,
Ａ8＝1.3069×10-2, Ａ10＝-4.4331×10-3，
Ａ12＝6.4057×10-4
（第３面）
ｋ＝-2.1219,
Ａ4＝2.9341×10-2, Ａ6＝-9.9503×10-2,
Ａ8＝-1.7848×10-1, Ａ10＝4.9015×10-2，
Ａ12＝5.3983×10-15
（第４面）
ｋ＝-1.0365,
Ａ4＝-2.0810×10-1, Ａ6＝5.9581×10-2,
Ａ8＝-6.0504×10-1, Ａ10＝7.9547×10-1，
Ａ12＝-1.5500×10-15
（第５面）
ｋ＝-9.4557×10-1,
Ａ4＝-1.0648×10-1, Ａ6＝2.9908×10-1,
Ａ8＝-4.6601×10-1, Ａ10＝6.8224×10-1，
Ａ12＝2.1493×10-15
（第６面）
ｋ＝5.5275,
Ａ4＝-2.7301×10-1, Ａ6＝4.6777×10-1,
Ａ8＝-4.8558×10-1, Ａ10＝6.4435×10-1，
Ａ12＝-1.0544×10-16
（第７面）
ｋ＝1.0000×10,
Ａ4＝-1.3313, Ａ6＝7.0634×10-1,
Ａ8＝-1.4319, Ａ10＝4.7446×10-1,
Ａ12＝0
（第８面）
ｋ＝-1.0000×10,
Ａ4＝-3.7398×10-1, Ａ6＝5.1373×10-1,
Ａ8＝-3.4590×10-1, Ａ10＝1.1490×10-1，
Ａ12＝-7.8817×10-14
（第９面）
ｋ＝7.9175,
Ａ4＝-2.0759×10-2, Ａ6＝1.0994×10-2,
Ａ8＝-3.8546×10-3, Ａ10＝7.7662×10-4，
Ａ12＝-5.7043×10-5
（第１０面）
ｋ＝-3.4134,
Ａ4＝-5.5374×10-2, Ａ6＝1.9011×10-2,
Ａ8＝-4.6995×10-3, Ａ10＝5.3014×10-4，
Ａ12＝-1.7500×10-5
【００４９】
また、図２は、実施例１にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。図３は、実施例１にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図の曲線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるΔＳ，ΔＭ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。
【実施例２】
【００５０】
図４は、実施例２にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この変倍光学系は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ21と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ22と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ23と、が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ23と結像面ＩＭＧとの間には、撮像素子のカバーガラスＣＧが配置されている。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、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００５１】
第１レンズ群Ｇ21は、負レンズＬ211により構成される。第２レンズ群Ｇ22は、前記物体側から順に、正レンズＬ221、負レンズＬ222が配置されて構成される。正レンズＬ221の前記物体側面には、所定の口径を規定する開口絞りＳが設けられている。第３レンズ群Ｇ23は、結像面ＩＭＧに凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ231によって構成される。なお、各レンズ群を構成するレンズのすべての面に非球面が形成されている。また、各レンズ群を構成するレンズには、樹脂材質（プラスチック）で形成されているものを用いるとよい。
【００５２】
この変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ22を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から前記物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行う。第１レンズ群Ｇ21および第３レンズ群Ｇ23の位置は固定されている。この変倍光学系は、第２レンズ群Ｇ22だけを広角端側および望遠端側の両移動端に移動させて、２つの焦点距離を選択する２焦点切換光学系である。
【００５３】
以下、実施例２にかかる変倍光学系に関する各種数値データを示す。
【００５４】
Ｆナンバ＝3.50（広角端）〜5.29（望遠端）
変倍光学系全系の焦点距離＝3.00mm（ｆｗ：広角端）〜6.00mm（ｆｔ：望遠端）
半画角（ω）＝37.48°（広角端）〜20.97°（望遠端）
変倍比＝2.0
【００５５】
（条件式（１）に関する数値）
(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝1.508
【００５６】
（条件式（２）に関する数値）
ｆ２（第２レンズ群Ｇ22の焦点距離）＝2.014mm
ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝0.475
【００５７】
（条件式（３）に関する数値）
ｎｄａ(各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対する屈折率)＝1.531〜1.614
【００５８】
（条件式（４）に関する数値）
νｄａ（各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対するアッベ数）＝25.58〜56.04
【００５９】
ｒ1＝4.753（非球面）
ｄ1＝0.45 ｎｄ1＝1.531 νｄ1＝56.0
ｒ2＝1.460（非球面）
ｄ2＝1.57（広角端）〜0.15（望遠端）
ｒ3＝1.009（非球面）
ｄ3＝0.78 ｎｄ2＝1.531 νｄ2＝56.0
ｒ4＝-2.193（非球面）
ｄ4＝0.20
ｒ5＝-50.902（非球面）
ｄ5＝0.45 ｎｄ3＝1.614 νｄ3＝25.6
ｒ6＝1.213（非球面）
ｄ6＝0.85（広角端）〜2.27（望遠端）
ｒ7＝-2.928（非球面）
ｄ7＝1.10 ｎｄ4＝1.585 νｄ4＝29.9
ｒ8＝-2.028（非球面）
ｄ8＝0.10
ｒ9＝∞
ｄ9＝0.30 ｎｄ5＝1.517 νｄ5＝64.2
ｒ10＝∞
ｄ10＝0.60
ｒ11＝∞（結像面）
【００６０】
円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12）
（第１面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-1.6293×10-1, Ａ6＝2.1425×10-2,
Ａ8＝3.9388×10-2, Ａ10＝-2.4078×10-2，
Ａ12＝4.3203×10-3
（第２面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-2.4413×10-1, Ａ6＝4.1317×10-2,
Ａ8＝6.7894×10-2, Ａ10＝-5.6761×10-2，
Ａ12＝1.1042×10-2
（第３面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-1.7186×10-2, Ａ6＝3.6456×10-2,
Ａ8＝-2.1361×10-1, Ａ10＝5.8719×10-1，
Ａ12＝-7.1198×10-1
（第４面）
ｋ＝0,
Ａ4＝2.8651×10-1, Ａ6＝-4.7558×10-1,
Ａ8＝9.7497×10-1, Ａ10＝-2.1447，
Ａ12＝1.4249
（第５面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-6.3744×10-2, Ａ6＝-1.0834,
Ａ8＝1.8748, Ａ10＝-4.6860，
Ａ12＝2.4931×10-10
（第６面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-1.5316×10-1, Ａ6＝-1.9750×10-1,
Ａ8＝1.9806×10-1, Ａ10＝-1.9666×10-1，
Ａ12＝2.8252×10-1
（第７面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-5.5118×10-2, Ａ6＝3.0448×10-2,
Ａ8＝1.5523×10-3, Ａ10＝-1.3835×10-3，
Ａ12＝1.2085×10-4
（第８面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-3.6749×10-2, Ａ6＝3.5648×10-3,
Ａ8＝9.3800×10-3, Ａ10＝-3.2573×10-3，
Ａ12＝4.9412×10-4
【００６１】
また、図５は、実施例２にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。図６は、実施例２にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図の曲線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるΔＳ，ΔＭ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。
【実施例３】
【００６２】
図７は、実施例３にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この変倍光学系は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ31と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ32と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ33と、が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ33と結像面ＩＭＧとの間には、撮像素子のカバーガラスＣＧが配置されている。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、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００６３】
第１レンズ群Ｇ31は、負レンズＬ311により構成される。第２レンズ群Ｇ32は、前記物体側から順に、負レンズＬ321、正レンズＬ322、負レンズＬ323が配置されて構成される。正レンズＬ322の前記物体側面には、所定の口径を規定する開口絞りＳが設けられている。第３レンズ群Ｇ33は、結像面ＩＭＧに凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ331によって構成される。なお、各レンズ群を構成するレンズのすべての面に非球面が形成されている。また、各レンズ群を構成するレンズには、樹脂材質（プラスチック）で形成されているものを用いるとよい。
【００６４】
この変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ32を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から前記物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行う。第１レンズ群Ｇ31および第３レンズ群Ｇ33の位置は固定されている。この変倍光学系は、第２レンズ群Ｇ32だけを広角端側および望遠端側の両移動端に移動させて、２つの焦点距離を選択する２焦点切換光学系である。
【００６５】
以下、実施例３にかかる変倍光学系に関する各種数値データを示す。
【００６６】
Ｆナンバ＝2.86（広角端）〜5.85（望遠端）
変倍光学系全系の焦点距離＝3.05mm（ｆｗ：広角端）〜9.15mm（ｆｔ：望遠端）
半画角（ω）＝37.48°（広角端）〜14.09°（望遠端）
変倍比＝3.0
【００６７】
（条件式（１）に関する数値）
(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝1.834
【００６８】
（条件式（２）に関する数値）
ｆ２（第２レンズ群Ｇ32の焦点距離）＝2.958mm
ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝0.560
【００６９】
（条件式（３）に関する数値）
ｎｄａ(各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対する屈折率)＝1.531〜1.614
【００７０】
（条件式（４）に関する数値）
νｄａ（各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対するアッベ数）＝25.58〜56.04
【００７１】
ｒ1＝2.437（非球面）
ｄ1＝0.45 ｎｄ1＝1.531 νｄ1＝56.0
ｒ2＝1.373（非球面）
ｄ2＝3.45（広角端）〜0.10（望遠端）
ｒ3＝1.467（非球面）
ｄ3＝0.49 ｎｄ2＝1.614 νｄ2＝25.6
ｒ4＝1.126（非球面）
ｄ4＝0.10
ｒ5＝1.032（非球面）
ｄ5＝1.03 ｎｄ3＝1.531 νｄ3＝56.0
ｒ6＝-4.844（非球面）
ｄ6＝0.40
ｒ7＝7.021（非球面）
ｄ7＝0.45 ｎｄ4＝1.614 νｄ4＝25.6
ｒ8＝1.089（非球面）
ｄ8＝0.44（広角端）〜3.79（望遠端）
ｒ9＝-11.058（非球面）
ｄ9＝1.88 ｎｄ5＝1.585 νｄ5＝29.9
ｒ10＝-1.498（非球面）
ｄ10＝0.10
ｒ11＝∞
ｄ11＝0.50 ｎｄ6＝1.517 νｄ6＝64.2
ｒ12＝∞
ｄ12＝0.40
ｒ13＝∞（結像面）
【００７２】
円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12）
（第１面）
ｋ＝-1.0000×10,
Ａ4＝-4.4678×10-2, Ａ6＝6.2775×10-3,
Ａ8＝-2.4548×10-4, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第２面）
ｋ＝-4.5680,
Ａ4＝5.7014×10-3, Ａ6＝-2.5192×10-2,
Ａ8＝1.1465×10-2, Ａ10＝-2.3013×10-3，
Ａ12＝1.9576×10-4
（第３面）
ｋ＝-1.8548,
Ａ4＝5.1716×10-2, Ａ6＝-3.2749×10-2,
Ａ8＝-7.2874×10-2, Ａ10＝3.6342×10-2，
Ａ12＝3.8445×10-15
（第４面）
ｋ＝2.5208×10-3,
Ａ4＝-7.9242×10-2, Ａ6＝-9.4326×10-2,
Ａ8＝-2.9188×10-1, Ａ10＝3.1897×10-1，
Ａ12＝-3.2934×10-15
（第５面）
ｋ＝-6.7338×10-1,
Ａ4＝-5.5692×10-2, Ａ6＝5.4755×10-2,
Ａ8＝-2.3977×10-1, Ａ10＝2.5228×10-1，
Ａ12＝1.0733×10-14
（第６面）
ｋ＝-9.8748,
Ａ4＝-3.0181×10-1, Ａ6＝4.0392×10-1,
Ａ8＝-5.4887×10-1, Ａ10＝4.1483×10-1，
Ａ12＝-5.8116×10-15
（第７面）
ｋ＝1.0000×10,
Ａ4＝-1.1059, Ａ6＝7.3823×10-1,
Ａ8＝-9.0144×10-1, Ａ10＝9.2908×10-1,
Ａ12＝0
（第８面）
ｋ＝-6.1022,
Ａ4＝-4.0206×10-1, Ａ6＝5.4252×10-1,
Ａ8＝-3.4385×10-1, Ａ10＝1.1105×10-1，
Ａ12＝-8.7893×10-14
（第９面）
ｋ＝-9.6858,
Ａ4＝-2.3451×10-2, Ａ6＝1.8018×10-2,
Ａ8＝-5.6187×10-3, Ａ10＝7.5026×10-4，
Ａ12＝-3.6239×10-5
（第１０面）
ｋ＝-3.0941,
Ａ4＝-4.3308×10-2, Ａ6＝1.9452×10-2,
Ａ8＝-4.3766×10-3, Ａ10＝4.2334×10-4，
Ａ12＝-1.4605×10-5
【００７３】
また、図８は、実施例３にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。図９は、実施例３にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図の曲線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるΔＳ，ΔＭ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。
【実施例４】
【００７４】
図１０は、実施例４にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この変倍光学系は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ41と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ42と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ43と、が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ43と結像面ＩＭＧとの間には、撮像素子のカバーガラスＣＧが配置されている。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、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００７５】
第１レンズ群Ｇ41は、負レンズＬ411により構成される。第２レンズ群Ｇ42は、前記物体側から順に、負レンズＬ421、正レンズＬ422、負レンズＬ423が配置されて構成される。正レンズＬ422の前記物体側面には、所定の口径を規定する開口絞りＳが設けられている。第３レンズ群Ｇ43は、結像面ＩＭＧに凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ431によって構成される。なお、各レンズ群を構成するレンズのすべての面に非球面が形成されている。また、各レンズ群を構成するレンズには、樹脂材質（プラスチック）で形成されているものを用いるとよい。
【００７６】
この変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ32を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から前記物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行う。そして、第１レンズ群Ｇ41および第３レンズ群Ｇ43を一体的に結像面ＩＭＧ側に凸形状の軌跡を描くように移動させることにより、変倍に伴う結像面位置の変動を補正する。
【００７７】
以下、実施例４にかかる変倍光学系に関する各種数値データを示す。
【００７８】
Ｆナンバ＝2.89（広角端）〜4.65（中間）〜5.83（望遠端）
変倍光学系全系の焦点距離＝3.05mm（ｆｗ：広角端）〜6.10mm（中間）〜9.15mm（ｆｔ：望遠端）
半画角（ω）＝37.61°（広角端）〜20.87°（中間）〜14.03°（望遠端）
変倍比＝3.0
【００７９】
（条件式（１）に関する数値）
(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝1.903
【００８０】
（条件式（２）に関する数値）
ｆ２（第２レンズ群Ｇ42の焦点距離）＝3.362mm
ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝0.636
【００８１】
（条件式（３）に関する数値）
ｎｄａ(各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対する屈折率)＝1.531〜1.614
【００８２】
（条件式（４）に関する数値）
νｄａ（各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対するアッベ数）＝25.58〜56.04
【００８３】
ｒ1＝2.193（非球面）
ｄ1＝0.50 ｎｄ1＝1.531 νｄ1＝56.0
ｒ2＝1.298（非球面）
ｄ2＝3.79（広角端）〜1.60（中間）〜0.12（望遠端）
ｒ3＝1.625（非球面）
ｄ3＝0.45 ｎｄ2＝1.614 νｄ2＝25.6
ｒ4＝1.322（非球面）
ｄ4＝0.10
ｒ5＝1.160（非球面）
ｄ5＝0.88 ｎｄ3＝1.531 νｄ3＝56.0
ｒ6＝18.659（非球面）
ｄ6＝0.37
ｒ7＝2.549（非球面）
ｄ7＝0.45 ｎｄ4＝1.614 νｄ4＝25.6
ｒ8＝1.338（非球面）
ｄ8＝0.64（広角端）〜2.83（中間）〜4.31（望遠端）
ｒ9＝-3.052（非球面）
ｄ9＝1.34 ｎｄ5＝1.585 νｄ5＝29.9
ｒ10＝-1.530（非球面）
ｄ10＝0.10
ｒ11＝∞
ｄ11＝0.50 ｎｄ6＝1.517 νｄ6＝64.2
ｒ12＝∞
ｄ12＝1.21（広角端）〜0.40（中間）〜0.66（望遠端）
ｒ13＝∞（結像面）
【００８４】
円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12）
（第１面）
ｋ＝-3.8830,
Ａ4＝-5.3594×10-2, Ａ6＝6.7356×10-3,
Ａ8＝-2.3670×10-4, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第２面）
ｋ＝-3.4593,
Ａ4＝8.5214×10-3, Ａ6＝-3.3148×10-2,
Ａ8＝1.3908×10-2, Ａ10＝-2.5704×10-3，
Ａ12＝1.9576×10-4
（第３面）
ｋ＝-1.8173,
Ａ4＝4.8433×10-2, Ａ6＝-5.3090×10-2,
Ａ8＝-9.0960×10-2, Ａ10＝8.7568×10-2，
Ａ12＝3.8443×10-15
（第４面）
ｋ＝3.6462×10-1,
Ａ4＝-1.9276×10-2, Ａ6＝-1.7459×10-1,
Ａ8＝-4.5955×10-1, Ａ10＝6.2979×10-1，
Ａ12＝-3.2933×10-15
（第５面）
ｋ＝-5.2690×10-1,
Ａ4＝-2.2038×10-2, Ａ6＝-4.3797×10-2,
Ａ8＝-3.5423×10-1, Ａ10＝3.5128×10-1，
Ａ12＝1.0733×10-14
（第６面）
ｋ＝-1.0000×10,
Ａ4＝-4.0280×10-1, Ａ6＝3.7092×10-1,
Ａ8＝-6.4567×10-1, Ａ10＝4.5105×10-1，
Ａ12＝-5.8114×10-15
（第７面）
ｋ＝4.0833,
Ａ4＝-8.8211×10-1, Ａ6＝2.9392×10-1,
Ａ8＝-1.1664, Ａ10＝1.5208，
Ａ12＝0
（第８面）
ｋ＝-1.8234,
Ａ4＝-5.1959×10-1, Ａ6＝4.5266×10-1,
Ａ8＝-1.7660×10-1, Ａ10＝6.2885×10-2，
Ａ12＝-8.7893×10-14
（第９面）
ｋ＝-2.9892×10-1,
Ａ4＝-1.7417×10-2, Ａ6＝9.7623×10-3,
Ａ8＝-3.5495×10-3, Ａ10＝8.9406×10-4，
Ａ12＝-7.1551×10-5
（第１０面）
ｋ＝-2.6530,
Ａ4＝-5.8796×10-2, Ａ6＝1.9675×10-2,
Ａ8＝-4.4510×10-3, Ａ10＝4.3603×10-4，
Ａ12＝-1.4825×10-6
【００８５】
また、図１１は、実施例４にかかる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４にかかる変倍光学系の中間における諸収差図である。図１３は、実施例４にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図の曲線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるΔＳ，ΔＭ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。
【実施例５】
【００８６】
図１４は、実施例５にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この変倍光学系は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ51と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ52と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ53と、が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ53と結像面ＩＭＧとの間には、撮像素子のカバーガラスＣＧが配置されている。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、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００８７】
第１レンズ群Ｇ51は、負レンズＬ511により構成される。第２レンズ群Ｇ52は、前記物体側から順に、所定の口径を規定する開口絞りＳ、正レンズＬ521、負レンズＬ522が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ53は、結像面ＩＭＧに凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ531によって構成される。なお、各レンズ群を構成するレンズのすべての面に非球面が形成されている。また、各レンズ群を構成するレンズには、樹脂材質（プラスチック）で形成されているものを用いるとよい。
【００８８】
この変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ52を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から前記物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行う。そして、第１レンズ群Ｇ51および第３レンズ群Ｇ53を一体的に結像面ＩＭＧ側に凸形状の軌跡を描くように移動させることにより、変倍に伴う結像面位置の変動を補正する。
【００８９】
以下、実施例５にかかる変倍光学系に関する各種数値データを示す。
【００９０】
Ｆナンバ＝3.48（広角端）〜5.41（中間）〜6.10（望遠端）
変倍光学系全系の焦点距離＝3.75mm（ｆｗ：広角端）〜7.50mm（中間）〜9.38mm（ｆｔ：望遠端）
半画角（ω）＝31.96°（広角端）〜17.03°（中間）〜14.01°（望遠端）
変倍比＝2.5
【００９１】
（条件式（１）に関する数値）
(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝1.838
【００９２】
（条件式（２）に関する数値）
ｆ２（第２レンズ群Ｇ52の焦点距離）＝4.019mm
ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝0.678
【００９３】
（条件式（３）に関する数値）
ｎｄａ(各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対する屈折率)＝1.531〜1.614
【００９４】
（条件式（４）に関する数値）
νｄａ（各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対するアッベ数）＝25.58〜56.04
【００９５】
ｒ1＝-6.579（非球面）
ｄ1＝0.50 ｎｄ1＝1.531 νｄ1＝56.0
ｒ2＝14.789（非球面）
ｄ2＝3.91（広角端）〜1.10（中間）〜0.12（望遠端）
ｒ3＝∞（開口絞り）
ｄ3＝0
ｒ4＝1.531（非球面）
ｄ4＝1.37 ｎｄ2＝1.531 νｄ2＝56.0
ｒ5＝-9.055（非球面）
ｄ5＝0.30
ｒ6＝5.272（非球面）
ｄ6＝0.52 ｎｄ3＝1.614 νｄ3＝25.6
ｒ7＝1.272（非球面）
ｄ7＝0.81（広角端）〜3.62（中間）〜4.60（望遠端）
ｒ8＝-93.914（非球面）
ｄ8＝1.81 ｎｄ4＝1.531 νｄ4＝56.0
ｒ9＝-2.887（非球面）
ｄ9＝0.10
ｒ10＝∞
ｄ10＝0.50 ｎｄ5＝1.517 νｄ5＝64.2
ｒ11＝∞
ｄ7＝1.18（広角端）〜0.63（中間）〜0.98（望遠端）
ｒ12＝∞（結像面）
【００９６】
円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12）
（第１面）
ｋ＝0,
Ａ4＝1.1811×10-3, Ａ6＝-2.2200×10-4,
Ａ8＝1.9882×10-5, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第２面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-7.0910×10-4, Ａ6＝-5.6061×10-4,
Ａ8＝5.6302×10-5, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第４面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-6.9177×10-3, Ａ6＝-1.5514×10-3,
Ａ8＝-4.7250×10-3, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第５面）
ｋ＝0,
Ａ4＝5.1832×10-3, Ａ6＝-2.3170×10-2,
Ａ8＝-1.7215×10-2, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第６面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-1.8816×10-1, Ａ6＝-1.7966×10-2,
Ａ8＝-8.2568×10-2, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第７面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-2.0063×10-1, Ａ6＝1.4853×10-2,
Ａ8＝-1.1189×10-2, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第８面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-3.7431×10-3, Ａ6＝2.2286×10-3,
Ａ8＝-1.0560×10-4, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第９面）
ｋ＝0,
Ａ4＝6.3474×10-3, Ａ6＝5.3312×10-5,
Ａ8＝2.1974×10-4, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
【００９７】
また、図１５は、実施例５にかかる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５にかかる変倍光学系の中間における諸収差図である。図１７は、実施例５にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図の曲線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるΔＳ，ΔＭ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。
【００９８】
なお、上記各実施例中の数値データにおいて、ｒ1，ｒ2，・・・・は各レンズ、開口絞り面などの曲率半径、ｄ1，ｄ2，・・・・は各レンズ、開口絞りなどの肉厚またはそれらの面間隔、ｎｄ1，ｎｄ2，・・・・は各レンズなどのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、νｄ1，νｄ2，・・・・は各レンズなどのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対するアッベ数を示している。
【００９９】
また、上記各非球面形状は、レンズ面頂点から光軸方向の距離をＺ、光軸と垂直な方向の高さをｈ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。
【０１００】
【数１】
【０１０１】
ただし、ｃは曲率（１／ｒ）、kは円錐係数、Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12はそれぞれ４次，６次，８次，１０次,１２次の非球面係数である。
【０１０２】
以上説明したように、上記各実施例の変倍光学系は、上記各条件を満足することで、小型で簡易な構成でありながら、高い光学性能を維持しつつ２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行えるようになる。さらに、変倍時のレンズの位置決め制御も容易になる。また、上記各実施例の変倍光学系は、適宜非球面が形成されたレンズを用いているため、少ないレンズ枚数で、良好な光学性能を維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
以上のように、この発明の変倍光学系は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラに有用であり、特に、情報携帯端末や、携帯電話などの小型装置に最適である。
【符号の説明】
【０１０４】
Ｇ11，Ｇ21，Ｇ31，Ｇ41，Ｇ51 第１レンズ群
Ｇ12，Ｇ22，Ｇ32，Ｇ42，Ｇ52 第２レンズ群
Ｇ13，Ｇ23，Ｇ33，Ｇ43，Ｇ53 第３レンズ群
Ｌ111，Ｌ121，Ｌ123，Ｌ211，Ｌ222，Ｌ311，Ｌ321，Ｌ323，Ｌ411，Ｌ421，Ｌ423，Ｌ511，Ｌ522，負レンズ
Ｌ122，Ｌ221，Ｌ322，Ｌ422，Ｌ521 正レンズ
Ｌ131，Ｌ231，Ｌ331，Ｌ431，Ｌ531 正のメニスカスレンズ
Ｓ 開口絞り
ＣＧ カバーガラス
ＩＭＧ 結像面
【技術分野】
【０００１】
この発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラをはじめ、情報携帯端末（ＰＤＡ）や、携帯電話にも搭載することが可能な小型の変倍光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラや情報携帯端末、携帯電話などに用いられる撮像装置には、一般に、固体撮像素子としてＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサが用いられている。近年、微細加工技術の進歩により、イメージセンサの小型化・高集積化が促進された。このため、イメージセンサを搭載する撮像装置のさらなる小型化が可能になった。これに伴い、小型化が可能になった撮像装置に搭載される光学系もより小型のものが要求され、かかる要求を満足しようとした技術が提案されている（たとえば、特許文献１〜４を参照。）。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群（３枚のレンズで構成）と、第３レンズ群と、が配置されて構成されたズームレンズが開示されている。特許文献２には、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群（２枚のレンズで構成）と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、が配置されて構成された変倍光学系が開示されている。特許文献３には、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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、が配置されて構成された切換式変倍光学系が開示されている。また、特許文献４には、物体側より順に、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、が配置されて構成されたズームレンズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４３５５２号公報
【特許文献２】特開２００５−７７７７０号公報
【特許文献３】特開平１０−２０６７３２号公報
【特許文献４】特許第３８６４８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたズームレンズでは、比較的少ないレンズ枚数で構成され、光学系の小型化が図られている。しかしながら、所定の光学性能を確保するためには、３つの群を互いに決められた間隔を維持しつつ駆動させなければならず、複数の駆動レンズ群の位置決めに高い精度が要求される。このため、各レンズ群を所定の間隔を維持しながら駆動させるために必要となる機構が複雑になるという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２，３に開示された変倍光学系では、広角端と望遠端において第１レンズ群と第３レンズ群の位置が同一となるため、レンズの位置決めが容易になり、各レンズ群を可動させるための機構が簡易になるという利点はある。しかしながら、特許文献２，３に開示された変倍光学系は、光学系の全長を規定する条件の数値が比較的大きいため、十分な小型化が達成されていないという問題が残る。
【０００７】
さらに、特許文献４に開示されたズームレンズでは、光学系内部に反射部材を備え、厚み方向の形状寸法を薄くすることができるという利点がある。しかしながら、光学系全長および体積を考慮した場合、反射部材を備えていない光学系（たとえば、特許文献１等に記載のもの）よりも大きくなる傾向にあり、特に小型化が要求される携帯機器に搭載するには不向きであるという問題がある。
【０００８】
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、小型で簡易な構成でありながら、高い光学性能を維持しつつ２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行える変倍光学系を提供することを目的とする。また、変倍時のレンズの位置決め制御が容易な変倍光学系を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる変倍光学系は、 物体側より順に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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、を備え、広角端から望遠端への変倍を行う際に前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が不変であり、かつ、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（１） １．４＜(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜２．０
ただし、Ｔｗは広角端における光学系の全長、Ｔｔは望遠端における光学系の全長、ｆｗは広角端における全系の焦点距離、ｆｔは望遠端における全系の焦点距離を示す。
【００１０】
この請求項１に記載の発明によれば、小型で簡易な構成であるにもかかわらず、高い光学性能を維持しながら２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行える変倍光学系を提供することができる。
【００１１】
また請求項２にかかる変倍光学系は、請求項１に記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（２） ０．４＜ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．８
ただし、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離を示す。
【００１２】
この請求項２に記載の発明によれば、小型で、高い光学性能を備えた変倍光学系を提供することができる。
【００１３】
また、請求項３の発明にかかる変倍光学系は、請求項１または２に記載の発明において、広角端から望遠端への変倍を行う際に、前記第２レンズ群を物体側に移動させ、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群の位置を固定することを特徴とする。
【００１４】
この請求項３に記載の発明によれば、前記第２レンズ群のみを移動させて変倍を行うことから、レンズ駆動機構を簡易な構成にすることができる。特に、第２レンズ群だけを広角端または望遠端の位置に移動させて、２つの焦点距離を任意に選択する２焦点の切換式光学系として好ましい構成となる。
【００１５】
また、請求項４の発明にかかる変倍光学系は、請求項１または２に記載の発明において、広角端から望遠端への変倍を行う際に、前記第２レンズ群を変倍を行うために物体側に移動させるとともに、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群を結像面位置の変動を補正するために一体的に結像面側に凸形状の軌跡を描くように移動させることを特徴とする。
【００１６】
この請求項４に記載の発明によれば、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は不変であり、レンズ位置を考慮しなければならないのは第２レンズ群に関してのみであるため、レンズ位置決め制御が容易になる。２焦点の切換式光学系だけでなく、ズーム光学系としても好ましい構成となる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、小型で簡易な構成でありながら、高い光学性能を維持しつつ２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行える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。加えて、変倍時のレンズの位置決め制御が容易な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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】実施例１にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。
【図３】実施例１にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。
【図４】実施例２にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図５】実施例２にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。
【図６】実施例２にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。
【図７】実施例３にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図８】実施例３にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。
【図９】実施例３にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。
【図１０】実施例４にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１１】実施例４にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。
【図１２】実施例４にかかる変倍光学系の中間における諸収差図である。
【図１３】実施例４にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。
【図１４】実施例５にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１５】実施例５にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。
【図１６】実施例５にかかる変倍光学系の中間における諸収差図である。
【図１７】実施例５にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明にかかる変倍光学系の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
この発明にかかる変倍光学系は、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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、を備えて構成される。
【００２１】
この発明は、小型で簡易な構成でありながら、高い光学性能を維持しつつ２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行える変倍光学系を提供することを目的としている。また、変倍時のレンズの位置決め制御が容易な変倍光学系を提供することも目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、以下に示すような各種条件を設定している。
【００２２】
まず、この発明にかかる変倍光学系では、広角端から望遠端への変倍を行う際に前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が不変であり、かつ、次の条件式を満足することが好ましい。
（１） １．４＜(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜２．０
ただし、Ｔｗは広角端における光学系の全長、Ｔｔは望遠端における光学系の全長、ｆｗは広角端における全系の焦点距離、ｆｔは望遠端における全系の焦点距離を示す。
【００２３】
まず、この変倍光学系では、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間の距離は変化しないので、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群の位置決め制御が容易である。次に、条件式（１）は、広角端および望遠端における光学系の全長と焦点距離との関係を規定する式である。この条件式（１）を満足することにより、高い光学性能を維持しながら２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行えるようになる。なお、条件式（１）においてその下限を下回ると、光学系の焦点距離が望遠側寄りになり広角端での撮影ができなくなってしまうか、もしくは変倍比が大きくなりすぎ良好な光学性能が維持できなくなってしまう。一方、条件式（１）においてその上限を超えると、光学系全長が長くなり携帯機器に搭載する光学系としては不適なものとなってしまうか、もしくは変倍比が極めて小さくなってしまう。
【００２４】
さらに、この発明にかかる変倍光学系では、次の条件式を満足することが好ましい。
（２） ０．４＜ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．８
ただし、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離を示す。
【００２５】
条件式（２）は、前記第２レンズ群の焦点距離と全系の焦点距離との関係を規定する式である。この条件式（２）を満足することにより、光学系の小型化、高性能化が達成できる。なお、条件式（２）においてその下限を下回ると、前記第２レンズ群のパワーが強くなりすぎ、光学系全長は短くすることができるが、諸収差の補正が困難になる。一方、条件式（２）においてその上限を超えると、前記第２レンズ群のパワーが弱くなりすぎて変倍時の前記第２レンズ群の移動量が大きくなるため、光学系の小型化に不利になる。
【００２６】
さらに、この発明にかかる変倍光学系では、広角端から望遠端への変倍を行う際に、前記第２レンズ群を物体側に移動させ、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群の位置を固定することが好ましい。
【００２７】
変倍光学系では、複数のレンズ群を光軸に沿う方向に移動させて変倍を行うため、レンズ群を保持する機構や、レンズ群を駆動させる機構が複雑になる。また、変倍光学系では、変倍時のレンズ群の移動により、結像面の位置がずれやすい。そこで、変倍時の結像面の位置がほぼ一定になるように、複数のレンズ群を互いに決められた間隔を維持しつつ駆動させなければならない。このため、変倍光学系においては、特にレンズの位置決め制御に高い精度が要求される。加えて、変倍光学系では、レンズ群の駆動時に複数のレンズ群間で発生する相互偏心を補正する必要があり、これにも高い精度が要求される。このような高い精度が要求されるレンズの位置決め制御を小型の駆動機構を用いて行うことは困難である。
【００２８】
そこで、この発明にかかる変倍光学系では、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群の位置を固定し、移動させるのは前記第２レンズ群だけにしたため、レンズ群の保持機構や駆動機構を簡易にすることができる。かかる構成は、前記第２レンズ群だけを広角端側および望遠端側の両移動端に移動させて、２つの焦点距離を選択する２焦点切換光学系の実現に適している。
【００２９】
また、この発明にかかる光学系では、広角端から望遠端への変倍を行う際に、前記第２レンズ群を変倍を行うために物体側に移動させ、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群を結像面位置の変動を補正するために一体的に結像面側に凸形状の軌跡を描くように移動させるようにしてもよい。
【００３０】
前述のように、変倍光学系では、複数のレンズ群が光軸に沿う方向に移動するため、レンズ群の保持機構や駆動機構が複雑になる傾向にあり、また、各レンズの位置決め制御に高い精度が要求される。
【００３１】
そこで、この発明にかかる変倍光学系では、結像面位置の変動を補正のために、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群を一体的に結像面側に凸形状の軌跡を描くように移動させるようにした。このようにすることで、変倍時に、前記第１〜第３レンズ群は移動するが、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間の距離は変化しない。このため、すべてのレンズ群に対して互いに決められた間隔を維持しつつ駆動させる必要がない分だけ、レンズの位置決め制御が簡易になる。
【００３２】
さらに、この発明にかかる変倍光学系では、次の条件式を満足することが好ましい。
（３） １．５＜ｎｄａ＜１．６５
（４） ２２＜νｄａ＜６０
ただし、ｎｄａは各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対する屈折率、νｄａは各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対するアッベ数を示す。
【００３３】
条件式（３），（４）を満足することにより、樹脂材料（たとえばプラスチック）により形成されたレンズ（以下樹脂レンズという）を用いて各レンズ群を構成することが可能になる。樹脂レンズは、ガラスレンズと比較し、形状自由度が高いため、加工しやすく、安価に製造できる。このため、樹脂レンズを用いることで光学系の製造コストを抑えることができる。また、樹脂レンズは軽量なため、レンズ群の駆動機構への負荷も軽くなり、また携帯機器に搭載するのにも好都合である。
【００３４】
さらに、この発明にかかる変倍光学系は、複数の非球面レンズを備えていることが好ましい。非球面レンズを用いることで、少ないレンズ枚数で諸収差を良好に補正することができる。非球面レンズを用いることで、光学系の小型化に有利になる。
【００３５】
さらに、この発明にかかる変倍光学系では、前記第３レンズ群が結像面に凸面を向けたメニスカス形状の正の単レンズによって構成されていることが好ましい。このようにすることで、全変倍域において前記第２レンズ群により発生するマイナス方向の像面湾曲を補正しやすくなる。これに伴い、前記第１レンズ群による像面湾曲補正の負担も軽減され、各レンズ群のパワー配置を最適化しやすくなり、広角化、高変倍比化に伴う収差の発生の抑制が容易になる。
【００３６】
さらに、この発明にかかる変倍光学系では、各レンズ群の移動により変倍を行ったあとに、すべてのレンズ群を一体的に光軸方向に沿って移動させることでフォーカシングを行うことが好ましい。このようなことで、すべてのレンズ群に対して互いに決められた間隔を維持しつつ駆動させる必要がない分だけ、レンズの位置決め制御が簡易になる。
【００３７】
以上説明したように、この発明にかかる変倍光学系は、上記各条件を満足することにより、小型で簡易な構成でありながら、高い光学性能を維持しつつ２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行えるようになる。さらに、変倍時のレンズの位置決め制御も容易になる。
【実施例１】
【００３８】
図１は、実施例１にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この変倍光学系は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ11と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ12と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ13と、が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ13と結像面ＩＭＧとの間には、撮像素子のカバーガラスＣＧが配置されている。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、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００３９】
第１レンズ群Ｇ11は、負レンズＬ111により構成される。第２レンズ群Ｇ12は、前記物体側から順に、負レンズＬ121、正レンズＬ122、負レンズＬ123が配置されて構成される。正レンズＬ122の前記物体側面には、所定の口径を規定する開口絞りＳが設けられている。第３レンズ群Ｇ13は、結像面ＩＭＧに凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ131によって構成される。なお、各レンズ群を構成するレンズのすべての面に非球面が形成されている。また、各レンズ群を構成するレンズには、樹脂材質（プラスチック）で形成されているものを用いるとよい。
【００４０】
この変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ12を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から前記物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行う。第１レンズ群Ｇ11および第３レンズ群Ｇ13の位置は固定されている。この変倍光学系は、第２レンズ群Ｇ12だけを広角端側および望遠端側の両移動端に移動させて、２つの焦点距離を選択する２焦点切換光学系である。
【００４１】
以下、実施例１にかかる変倍光学系に関する各種数値データを示す。
【００４２】
Ｆナンバ＝3.44（広角端）〜5.36（望遠端）
変倍光学系全系の焦点距離＝3.05mm（ｆｗ：広角端）〜6.10mm（ｆｔ：望遠端）
半画角（ω）＝37.48°（広角端）〜20.24°（望遠端）
変倍比＝2.0
【００４３】
（条件式（１）に関する数値）
(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝1.764
【００４４】
（条件式（２）に関する数値）
ｆ２（第２レンズ群Ｇ12の焦点距離）＝2.493mm
ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝0.578
【００４５】
（条件式（３）に関する数値）
ｎｄａ(各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対する屈折率)＝1.531〜1.614
【００４６】
（条件式（４）に関する数値）
νｄａ（各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対するアッベ数）＝25.58〜56.04
【００４７】
ｒ1＝-56.903（非球面）
ｄ1＝0.45 ｎｄ1＝1.531 νｄ1＝56.0
ｒ2＝3.170（非球面）
ｄ2＝1.86（広角端）〜0.10（望遠端）
ｒ3＝1.190（非球面）
ｄ3＝0.45 ｎｄ2＝1.614 νｄ2＝25.6
ｒ4＝0.934（非球面）
ｄ4＝0.10
ｒ5＝0.894（非球面）
ｄ5＝0.76 ｎｄ3＝1.531 νｄ3＝56.0
ｒ6＝-3.227（非球面）
ｄ6＝0.36
ｒ7＝-7.360（非球面）
ｄ7＝0.45 ｎｄ4＝1.614 νｄ4＝25.6
ｒ8＝1.276（非球面）
ｄ8＝0.38（広角端）〜2.14（望遠端）
ｒ9＝-11.485（非球面）
ｄ9＝1.80 ｎｄ5＝1.585 νｄ5＝29.9
ｒ10＝-1.545（非球面）
ｄ10＝0.10
ｒ11＝∞
ｄ11＝0.50 ｎｄ6＝1.517 νｄ6＝64.2
ｒ12＝∞
ｄ12＝0.40
ｒ13＝∞（結像面）
【００４８】
円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12）
（第１面）
ｋ＝-1.0000×10,
Ａ4＝-2.7414×10-2, Ａ6＝6.3118×10-3,
Ａ8＝-3.5854×10-4, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第２面）
ｋ＝-2.3305,
Ａ4＝-2.1774×10-2, Ａ6＝-1.2696×10-2,
Ａ8＝1.3069×10-2, Ａ10＝-4.4331×10-3，
Ａ12＝6.4057×10-4
（第３面）
ｋ＝-2.1219,
Ａ4＝2.9341×10-2, Ａ6＝-9.9503×10-2,
Ａ8＝-1.7848×10-1, Ａ10＝4.9015×10-2，
Ａ12＝5.3983×10-15
（第４面）
ｋ＝-1.0365,
Ａ4＝-2.0810×10-1, Ａ6＝5.9581×10-2,
Ａ8＝-6.0504×10-1, Ａ10＝7.9547×10-1，
Ａ12＝-1.5500×10-15
（第５面）
ｋ＝-9.4557×10-1,
Ａ4＝-1.0648×10-1, Ａ6＝2.9908×10-1,
Ａ8＝-4.6601×10-1, Ａ10＝6.8224×10-1，
Ａ12＝2.1493×10-15
（第６面）
ｋ＝5.5275,
Ａ4＝-2.7301×10-1, Ａ6＝4.6777×10-1,
Ａ8＝-4.8558×10-1, Ａ10＝6.4435×10-1，
Ａ12＝-1.0544×10-16
（第７面）
ｋ＝1.0000×10,
Ａ4＝-1.3313, Ａ6＝7.0634×10-1,
Ａ8＝-1.4319, Ａ10＝4.7446×10-1,
Ａ12＝0
（第８面）
ｋ＝-1.0000×10,
Ａ4＝-3.7398×10-1, Ａ6＝5.1373×10-1,
Ａ8＝-3.4590×10-1, Ａ10＝1.1490×10-1，
Ａ12＝-7.8817×10-14
（第９面）
ｋ＝7.9175,
Ａ4＝-2.0759×10-2, Ａ6＝1.0994×10-2,
Ａ8＝-3.8546×10-3, Ａ10＝7.7662×10-4，
Ａ12＝-5.7043×10-5
（第１０面）
ｋ＝-3.4134,
Ａ4＝-5.5374×10-2, Ａ6＝1.9011×10-2,
Ａ8＝-4.6995×10-3, Ａ10＝5.3014×10-4，
Ａ12＝-1.7500×10-5
【００４９】
また、図２は、実施例１にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。図３は、実施例１にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図の曲線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるΔＳ，ΔＭ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。
【実施例２】
【００５０】
図４は、実施例２にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この変倍光学系は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ21と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ22と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ23と、が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ23と結像面ＩＭＧとの間には、撮像素子のカバーガラスＣＧが配置されている。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、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００５１】
第１レンズ群Ｇ21は、負レンズＬ211により構成される。第２レンズ群Ｇ22は、前記物体側から順に、正レンズＬ221、負レンズＬ222が配置されて構成される。正レンズＬ221の前記物体側面には、所定の口径を規定する開口絞りＳが設けられている。第３レンズ群Ｇ23は、結像面ＩＭＧに凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ231によって構成される。なお、各レンズ群を構成するレンズのすべての面に非球面が形成されている。また、各レンズ群を構成するレンズには、樹脂材質（プラスチック）で形成されているものを用いるとよい。
【００５２】
この変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ22を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から前記物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行う。第１レンズ群Ｇ21および第３レンズ群Ｇ23の位置は固定されている。この変倍光学系は、第２レンズ群Ｇ22だけを広角端側および望遠端側の両移動端に移動させて、２つの焦点距離を選択する２焦点切換光学系である。
【００５３】
以下、実施例２にかかる変倍光学系に関する各種数値データを示す。
【００５４】
Ｆナンバ＝3.50（広角端）〜5.29（望遠端）
変倍光学系全系の焦点距離＝3.00mm（ｆｗ：広角端）〜6.00mm（ｆｔ：望遠端）
半画角（ω）＝37.48°（広角端）〜20.97°（望遠端）
変倍比＝2.0
【００５５】
（条件式（１）に関する数値）
(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝1.508
【００５６】
（条件式（２）に関する数値）
ｆ２（第２レンズ群Ｇ22の焦点距離）＝2.014mm
ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝0.475
【００５７】
（条件式（３）に関する数値）
ｎｄａ(各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対する屈折率)＝1.531〜1.614
【００５８】
（条件式（４）に関する数値）
νｄａ（各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対するアッベ数）＝25.58〜56.04
【００５９】
ｒ1＝4.753（非球面）
ｄ1＝0.45 ｎｄ1＝1.531 νｄ1＝56.0
ｒ2＝1.460（非球面）
ｄ2＝1.57（広角端）〜0.15（望遠端）
ｒ3＝1.009（非球面）
ｄ3＝0.78 ｎｄ2＝1.531 νｄ2＝56.0
ｒ4＝-2.193（非球面）
ｄ4＝0.20
ｒ5＝-50.902（非球面）
ｄ5＝0.45 ｎｄ3＝1.614 νｄ3＝25.6
ｒ6＝1.213（非球面）
ｄ6＝0.85（広角端）〜2.27（望遠端）
ｒ7＝-2.928（非球面）
ｄ7＝1.10 ｎｄ4＝1.585 νｄ4＝29.9
ｒ8＝-2.028（非球面）
ｄ8＝0.10
ｒ9＝∞
ｄ9＝0.30 ｎｄ5＝1.517 νｄ5＝64.2
ｒ10＝∞
ｄ10＝0.60
ｒ11＝∞（結像面）
【００６０】
円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12）
（第１面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-1.6293×10-1, Ａ6＝2.1425×10-2,
Ａ8＝3.9388×10-2, Ａ10＝-2.4078×10-2，
Ａ12＝4.3203×10-3
（第２面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-2.4413×10-1, Ａ6＝4.1317×10-2,
Ａ8＝6.7894×10-2, Ａ10＝-5.6761×10-2，
Ａ12＝1.1042×10-2
（第３面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-1.7186×10-2, Ａ6＝3.6456×10-2,
Ａ8＝-2.1361×10-1, Ａ10＝5.8719×10-1，
Ａ12＝-7.1198×10-1
（第４面）
ｋ＝0,
Ａ4＝2.8651×10-1, Ａ6＝-4.7558×10-1,
Ａ8＝9.7497×10-1, Ａ10＝-2.1447，
Ａ12＝1.4249
（第５面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-6.3744×10-2, Ａ6＝-1.0834,
Ａ8＝1.8748, Ａ10＝-4.6860，
Ａ12＝2.4931×10-10
（第６面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-1.5316×10-1, Ａ6＝-1.9750×10-1,
Ａ8＝1.9806×10-1, Ａ10＝-1.9666×10-1，
Ａ12＝2.8252×10-1
（第７面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-5.5118×10-2, Ａ6＝3.0448×10-2,
Ａ8＝1.5523×10-3, Ａ10＝-1.3835×10-3，
Ａ12＝1.2085×10-4
（第８面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-3.6749×10-2, Ａ6＝3.5648×10-3,
Ａ8＝9.3800×10-3, Ａ10＝-3.2573×10-3，
Ａ12＝4.9412×10-4
【００６１】
また、図５は、実施例２にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。図６は、実施例２にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図の曲線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるΔＳ，ΔＭ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。
【実施例３】
【００６２】
図７は、実施例３にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この変倍光学系は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ31と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ32と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ33と、が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ33と結像面ＩＭＧとの間には、撮像素子のカバーガラスＣＧが配置されている。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、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００６３】
第１レンズ群Ｇ31は、負レンズＬ311により構成される。第２レンズ群Ｇ32は、前記物体側から順に、負レンズＬ321、正レンズＬ322、負レンズＬ323が配置されて構成される。正レンズＬ322の前記物体側面には、所定の口径を規定する開口絞りＳが設けられている。第３レンズ群Ｇ33は、結像面ＩＭＧに凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ331によって構成される。なお、各レンズ群を構成するレンズのすべての面に非球面が形成されている。また、各レンズ群を構成するレンズには、樹脂材質（プラスチック）で形成されているものを用いるとよい。
【００６４】
この変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ32を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から前記物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行う。第１レンズ群Ｇ31および第３レンズ群Ｇ33の位置は固定されている。この変倍光学系は、第２レンズ群Ｇ32だけを広角端側および望遠端側の両移動端に移動させて、２つの焦点距離を選択する２焦点切換光学系である。
【００６５】
以下、実施例３にかかる変倍光学系に関する各種数値データを示す。
【００６６】
Ｆナンバ＝2.86（広角端）〜5.85（望遠端）
変倍光学系全系の焦点距離＝3.05mm（ｆｗ：広角端）〜9.15mm（ｆｔ：望遠端）
半画角（ω）＝37.48°（広角端）〜14.09°（望遠端）
変倍比＝3.0
【００６７】
（条件式（１）に関する数値）
(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝1.834
【００６８】
（条件式（２）に関する数値）
ｆ２（第２レンズ群Ｇ32の焦点距離）＝2.958mm
ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝0.560
【００６９】
（条件式（３）に関する数値）
ｎｄａ(各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対する屈折率)＝1.531〜1.614
【００７０】
（条件式（４）に関する数値）
νｄａ（各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対するアッベ数）＝25.58〜56.04
【００７１】
ｒ1＝2.437（非球面）
ｄ1＝0.45 ｎｄ1＝1.531 νｄ1＝56.0
ｒ2＝1.373（非球面）
ｄ2＝3.45（広角端）〜0.10（望遠端）
ｒ3＝1.467（非球面）
ｄ3＝0.49 ｎｄ2＝1.614 νｄ2＝25.6
ｒ4＝1.126（非球面）
ｄ4＝0.10
ｒ5＝1.032（非球面）
ｄ5＝1.03 ｎｄ3＝1.531 νｄ3＝56.0
ｒ6＝-4.844（非球面）
ｄ6＝0.40
ｒ7＝7.021（非球面）
ｄ7＝0.45 ｎｄ4＝1.614 νｄ4＝25.6
ｒ8＝1.089（非球面）
ｄ8＝0.44（広角端）〜3.79（望遠端）
ｒ9＝-11.058（非球面）
ｄ9＝1.88 ｎｄ5＝1.585 νｄ5＝29.9
ｒ10＝-1.498（非球面）
ｄ10＝0.10
ｒ11＝∞
ｄ11＝0.50 ｎｄ6＝1.517 νｄ6＝64.2
ｒ12＝∞
ｄ12＝0.40
ｒ13＝∞（結像面）
【００７２】
円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12）
（第１面）
ｋ＝-1.0000×10,
Ａ4＝-4.4678×10-2, Ａ6＝6.2775×10-3,
Ａ8＝-2.4548×10-4, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第２面）
ｋ＝-4.5680,
Ａ4＝5.7014×10-3, Ａ6＝-2.5192×10-2,
Ａ8＝1.1465×10-2, Ａ10＝-2.3013×10-3，
Ａ12＝1.9576×10-4
（第３面）
ｋ＝-1.8548,
Ａ4＝5.1716×10-2, Ａ6＝-3.2749×10-2,
Ａ8＝-7.2874×10-2, Ａ10＝3.6342×10-2，
Ａ12＝3.8445×10-15
（第４面）
ｋ＝2.5208×10-3,
Ａ4＝-7.9242×10-2, Ａ6＝-9.4326×10-2,
Ａ8＝-2.9188×10-1, Ａ10＝3.1897×10-1，
Ａ12＝-3.2934×10-15
（第５面）
ｋ＝-6.7338×10-1,
Ａ4＝-5.5692×10-2, Ａ6＝5.4755×10-2,
Ａ8＝-2.3977×10-1, Ａ10＝2.5228×10-1，
Ａ12＝1.0733×10-14
（第６面）
ｋ＝-9.8748,
Ａ4＝-3.0181×10-1, Ａ6＝4.0392×10-1,
Ａ8＝-5.4887×10-1, Ａ10＝4.1483×10-1，
Ａ12＝-5.8116×10-15
（第７面）
ｋ＝1.0000×10,
Ａ4＝-1.1059, Ａ6＝7.3823×10-1,
Ａ8＝-9.0144×10-1, Ａ10＝9.2908×10-1,
Ａ12＝0
（第８面）
ｋ＝-6.1022,
Ａ4＝-4.0206×10-1, Ａ6＝5.4252×10-1,
Ａ8＝-3.4385×10-1, Ａ10＝1.1105×10-1，
Ａ12＝-8.7893×10-14
（第９面）
ｋ＝-9.6858,
Ａ4＝-2.3451×10-2, Ａ6＝1.8018×10-2,
Ａ8＝-5.6187×10-3, Ａ10＝7.5026×10-4，
Ａ12＝-3.6239×10-5
（第１０面）
ｋ＝-3.0941,
Ａ4＝-4.3308×10-2, Ａ6＝1.9452×10-2,
Ａ8＝-4.3766×10-3, Ａ10＝4.2334×10-4，
Ａ12＝-1.4605×10-5
【００７３】
また、図８は、実施例３にかかる変倍光学系の広角端における諸収差図である。図９は、実施例３にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図の曲線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるΔＳ，ΔＭ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。
【実施例４】
【００７４】
図１０は、実施例４にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この変倍光学系は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ41と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ42と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ43と、が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ43と結像面ＩＭＧとの間には、撮像素子のカバーガラスＣＧが配置されている。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、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００７５】
第１レンズ群Ｇ41は、負レンズＬ411により構成される。第２レンズ群Ｇ42は、前記物体側から順に、負レンズＬ421、正レンズＬ422、負レンズＬ423が配置されて構成される。正レンズＬ422の前記物体側面には、所定の口径を規定する開口絞りＳが設けられている。第３レンズ群Ｇ43は、結像面ＩＭＧに凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ431によって構成される。なお、各レンズ群を構成するレンズのすべての面に非球面が形成されている。また、各レンズ群を構成するレンズには、樹脂材質（プラスチック）で形成されているものを用いるとよい。
【００７６】
この変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ32を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から前記物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行う。そして、第１レンズ群Ｇ41および第３レンズ群Ｇ43を一体的に結像面ＩＭＧ側に凸形状の軌跡を描くように移動させることにより、変倍に伴う結像面位置の変動を補正する。
【００７７】
以下、実施例４にかかる変倍光学系に関する各種数値データを示す。
【００７８】
Ｆナンバ＝2.89（広角端）〜4.65（中間）〜5.83（望遠端）
変倍光学系全系の焦点距離＝3.05mm（ｆｗ：広角端）〜6.10mm（中間）〜9.15mm（ｆｔ：望遠端）
半画角（ω）＝37.61°（広角端）〜20.87°（中間）〜14.03°（望遠端）
変倍比＝3.0
【００７９】
（条件式（１）に関する数値）
(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝1.903
【００８０】
（条件式（２）に関する数値）
ｆ２（第２レンズ群Ｇ42の焦点距離）＝3.362mm
ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝0.636
【００８１】
（条件式（３）に関する数値）
ｎｄａ(各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対する屈折率)＝1.531〜1.614
【００８２】
（条件式（４）に関する数値）
νｄａ（各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対するアッベ数）＝25.58〜56.04
【００８３】
ｒ1＝2.193（非球面）
ｄ1＝0.50 ｎｄ1＝1.531 νｄ1＝56.0
ｒ2＝1.298（非球面）
ｄ2＝3.79（広角端）〜1.60（中間）〜0.12（望遠端）
ｒ3＝1.625（非球面）
ｄ3＝0.45 ｎｄ2＝1.614 νｄ2＝25.6
ｒ4＝1.322（非球面）
ｄ4＝0.10
ｒ5＝1.160（非球面）
ｄ5＝0.88 ｎｄ3＝1.531 νｄ3＝56.0
ｒ6＝18.659（非球面）
ｄ6＝0.37
ｒ7＝2.549（非球面）
ｄ7＝0.45 ｎｄ4＝1.614 νｄ4＝25.6
ｒ8＝1.338（非球面）
ｄ8＝0.64（広角端）〜2.83（中間）〜4.31（望遠端）
ｒ9＝-3.052（非球面）
ｄ9＝1.34 ｎｄ5＝1.585 νｄ5＝29.9
ｒ10＝-1.530（非球面）
ｄ10＝0.10
ｒ11＝∞
ｄ11＝0.50 ｎｄ6＝1.517 νｄ6＝64.2
ｒ12＝∞
ｄ12＝1.21（広角端）〜0.40（中間）〜0.66（望遠端）
ｒ13＝∞（結像面）
【００８４】
円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12）
（第１面）
ｋ＝-3.8830,
Ａ4＝-5.3594×10-2, Ａ6＝6.7356×10-3,
Ａ8＝-2.3670×10-4, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第２面）
ｋ＝-3.4593,
Ａ4＝8.5214×10-3, Ａ6＝-3.3148×10-2,
Ａ8＝1.3908×10-2, Ａ10＝-2.5704×10-3，
Ａ12＝1.9576×10-4
（第３面）
ｋ＝-1.8173,
Ａ4＝4.8433×10-2, Ａ6＝-5.3090×10-2,
Ａ8＝-9.0960×10-2, Ａ10＝8.7568×10-2，
Ａ12＝3.8443×10-15
（第４面）
ｋ＝3.6462×10-1,
Ａ4＝-1.9276×10-2, Ａ6＝-1.7459×10-1,
Ａ8＝-4.5955×10-1, Ａ10＝6.2979×10-1，
Ａ12＝-3.2933×10-15
（第５面）
ｋ＝-5.2690×10-1,
Ａ4＝-2.2038×10-2, Ａ6＝-4.3797×10-2,
Ａ8＝-3.5423×10-1, Ａ10＝3.5128×10-1，
Ａ12＝1.0733×10-14
（第６面）
ｋ＝-1.0000×10,
Ａ4＝-4.0280×10-1, Ａ6＝3.7092×10-1,
Ａ8＝-6.4567×10-1, Ａ10＝4.5105×10-1，
Ａ12＝-5.8114×10-15
（第７面）
ｋ＝4.0833,
Ａ4＝-8.8211×10-1, Ａ6＝2.9392×10-1,
Ａ8＝-1.1664, Ａ10＝1.5208，
Ａ12＝0
（第８面）
ｋ＝-1.8234,
Ａ4＝-5.1959×10-1, Ａ6＝4.5266×10-1,
Ａ8＝-1.7660×10-1, Ａ10＝6.2885×10-2，
Ａ12＝-8.7893×10-14
（第９面）
ｋ＝-2.9892×10-1,
Ａ4＝-1.7417×10-2, Ａ6＝9.7623×10-3,
Ａ8＝-3.5495×10-3, Ａ10＝8.9406×10-4，
Ａ12＝-7.1551×10-5
（第１０面）
ｋ＝-2.6530,
Ａ4＝-5.8796×10-2, Ａ6＝1.9675×10-2,
Ａ8＝-4.4510×10-3, Ａ10＝4.3603×10-4，
Ａ12＝-1.4825×10-6
【００８５】
また、図１１は、実施例４にかかる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４にかかる変倍光学系の中間における諸収差図である。図１３は、実施例４にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図の曲線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるΔＳ，ΔＭ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。
【実施例５】
【００８６】
図１４は、実施例５にかかる変倍光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。この変倍光学系は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ51と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ52と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ53と、が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ53と結像面ＩＭＧとの間には、撮像素子のカバーガラスＣＧが配置されている。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、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００８７】
第１レンズ群Ｇ51は、負レンズＬ511により構成される。第２レンズ群Ｇ52は、前記物体側から順に、所定の口径を規定する開口絞りＳ、正レンズＬ521、負レンズＬ522が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ53は、結像面ＩＭＧに凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ531によって構成される。なお、各レンズ群を構成するレンズのすべての面に非球面が形成されている。また、各レンズ群を構成するレンズには、樹脂材質（プラスチック）で形成されているものを用いるとよい。
【００８８】
この変倍光学系では、第２レンズ群Ｇ52を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から前記物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行う。そして、第１レンズ群Ｇ51および第３レンズ群Ｇ53を一体的に結像面ＩＭＧ側に凸形状の軌跡を描くように移動させることにより、変倍に伴う結像面位置の変動を補正する。
【００８９】
以下、実施例５にかかる変倍光学系に関する各種数値データを示す。
【００９０】
Ｆナンバ＝3.48（広角端）〜5.41（中間）〜6.10（望遠端）
変倍光学系全系の焦点距離＝3.75mm（ｆｗ：広角端）〜7.50mm（中間）〜9.38mm（ｆｔ：望遠端）
半画角（ω）＝31.96°（広角端）〜17.03°（中間）〜14.01°（望遠端）
変倍比＝2.5
【００９１】
（条件式（１）に関する数値）
(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝1.838
【００９２】
（条件式（２）に関する数値）
ｆ２（第２レンズ群Ｇ52の焦点距離）＝4.019mm
ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＝0.678
【００９３】
（条件式（３）に関する数値）
ｎｄａ(各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対する屈折率)＝1.531〜1.614
【００９４】
（条件式（４）に関する数値）
νｄａ（各レンズ群を構成するレンズのｄ線に対するアッベ数）＝25.58〜56.04
【００９５】
ｒ1＝-6.579（非球面）
ｄ1＝0.50 ｎｄ1＝1.531 νｄ1＝56.0
ｒ2＝14.789（非球面）
ｄ2＝3.91（広角端）〜1.10（中間）〜0.12（望遠端）
ｒ3＝∞（開口絞り）
ｄ3＝0
ｒ4＝1.531（非球面）
ｄ4＝1.37 ｎｄ2＝1.531 νｄ2＝56.0
ｒ5＝-9.055（非球面）
ｄ5＝0.30
ｒ6＝5.272（非球面）
ｄ6＝0.52 ｎｄ3＝1.614 νｄ3＝25.6
ｒ7＝1.272（非球面）
ｄ7＝0.81（広角端）〜3.62（中間）〜4.60（望遠端）
ｒ8＝-93.914（非球面）
ｄ8＝1.81 ｎｄ4＝1.531 νｄ4＝56.0
ｒ9＝-2.887（非球面）
ｄ9＝0.10
ｒ10＝∞
ｄ10＝0.50 ｎｄ5＝1.517 νｄ5＝64.2
ｒ11＝∞
ｄ7＝1.18（広角端）〜0.63（中間）〜0.98（望遠端）
ｒ12＝∞（結像面）
【００９６】
円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12）
（第１面）
ｋ＝0,
Ａ4＝1.1811×10-3, Ａ6＝-2.2200×10-4,
Ａ8＝1.9882×10-5, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第２面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-7.0910×10-4, Ａ6＝-5.6061×10-4,
Ａ8＝5.6302×10-5, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第４面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-6.9177×10-3, Ａ6＝-1.5514×10-3,
Ａ8＝-4.7250×10-3, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第５面）
ｋ＝0,
Ａ4＝5.1832×10-3, Ａ6＝-2.3170×10-2,
Ａ8＝-1.7215×10-2, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第６面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-1.8816×10-1, Ａ6＝-1.7966×10-2,
Ａ8＝-8.2568×10-2, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第７面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-2.0063×10-1, Ａ6＝1.4853×10-2,
Ａ8＝-1.1189×10-2, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第８面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-3.7431×10-3, Ａ6＝2.2286×10-3,
Ａ8＝-1.0560×10-4, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
（第９面）
ｋ＝0,
Ａ4＝6.3474×10-3, Ａ6＝5.3312×10-5,
Ａ8＝2.1974×10-4, Ａ10＝0，
Ａ12＝0
【００９７】
また、図１５は、実施例５にかかる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５にかかる変倍光学系の中間における諸収差図である。図１７は、実施例５にかかる変倍光学系の望遠端における諸収差図である。図の曲線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるΔＳ，ΔＭ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。
【００９８】
なお、上記各実施例中の数値データにおいて、ｒ1，ｒ2，・・・・は各レンズ、開口絞り面などの曲率半径、ｄ1，ｄ2，・・・・は各レンズ、開口絞りなどの肉厚またはそれらの面間隔、ｎｄ1，ｎｄ2，・・・・は各レンズなどのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、νｄ1，νｄ2，・・・・は各レンズなどのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対するアッベ数を示している。
【００９９】
また、上記各非球面形状は、レンズ面頂点から光軸方向の距離をＺ、光軸と垂直な方向の高さをｈ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。
【０１００】
【数１】
【０１０１】
ただし、ｃは曲率（１／ｒ）、kは円錐係数、Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12はそれぞれ４次，６次，８次，１０次,１２次の非球面係数である。
【０１０２】
以上説明したように、上記各実施例の変倍光学系は、上記各条件を満足することで、小型で簡易な構成でありながら、高い光学性能を維持しつつ２〜３倍程度の変倍を可能とし、広角端での撮影も支障なく行えるようになる。さらに、変倍時のレンズの位置決め制御も容易になる。また、上記各実施例の変倍光学系は、適宜非球面が形成されたレンズを用いているため、少ないレンズ枚数で、良好な光学性能を維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
以上のように、この発明の変倍光学系は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラに有用であり、特に、情報携帯端末や、携帯電話などの小型装置に最適である。
【符号の説明】
【０１０４】
Ｇ11，Ｇ21，Ｇ31，Ｇ41，Ｇ51 第１レンズ群
Ｇ12，Ｇ22，Ｇ32，Ｇ42，Ｇ52 第２レンズ群
Ｇ13，Ｇ23，Ｇ33，Ｇ43，Ｇ53 第３レンズ群
Ｌ111，Ｌ121，Ｌ123，Ｌ211，Ｌ222，Ｌ311，Ｌ321，Ｌ323，Ｌ411，Ｌ421，Ｌ423，Ｌ511，Ｌ522，負レンズ
Ｌ122，Ｌ221，Ｌ322，Ｌ422，Ｌ521 正レンズ
Ｌ131，Ｌ231，Ｌ331，Ｌ431，Ｌ531 正のメニスカスレンズ
Ｓ 開口絞り
ＣＧ カバーガラス
ＩＭＧ 結像面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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、を備え、
広角端から望遠端への変倍を行う際に前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が不変であり、かつ、以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
（１） １．４＜(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜２．０
ただし、Ｔｗは広角端における光学系の全長、Ｔｔは望遠端における光学系の全長、ｆｗは広角端における全系の焦点距離、ｆｔは望遠端における全系の焦点距離を示す。
【請求項２】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
（２） ０．４＜ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．８
ただし、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離を示す。
【請求項３】
広角端から望遠端への変倍を行う際に、前記第２レンズ群を物体側に移動させ、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群の位置を固定することを特徴とする請求項１または２に記載の変倍光学系。
【請求項４】
広角端から望遠端への変倍を行う際に、前記第２レンズ群を変倍を行うために物体側に移動させるとともに、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群を結像面位置の変動を補正するために一体的に結像面側に凸形状の軌跡を描くように移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の変倍光学系。
【請求項１】
物体側より順に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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、を備え、
広角端から望遠端への変倍を行う際に前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が不変であり、かつ、以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
（１） １．４＜(Ｔｗ・Ｔｔ）1/2／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜２．０
ただし、Ｔｗは広角端における光学系の全長、Ｔｔは望遠端における光学系の全長、ｆｗは広角端における全系の焦点距離、ｆｔは望遠端における全系の焦点距離を示す。
【請求項２】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
（２） ０．４＜ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）1/2＜０．８
ただし、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離を示す。
【請求項３】
広角端から望遠端への変倍を行う際に、前記第２レンズ群を物体側に移動させ、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群の位置を固定することを特徴とする請求項１または２に記載の変倍光学系。
【請求項４】
広角端から望遠端への変倍を行う際に、前記第２レンズ群を変倍を行うために物体側に移動させるとともに、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群を結像面位置の変動を補正するために一体的に結像面側に凸形状の軌跡を描くように移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の変倍光学系。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−２３７５４７（Ｐ２０１１−２３７５４７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０７７４７（Ｐ２０１０−１０７７４７）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００１３３２２７）株式会社タムロン (355)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００１３３２２７）株式会社タムロン (355)
【Ｆターム（参考）】
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