JP4655205B2 - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像素子により受光するカメラに好適なズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置に関する

従来より、ビデオカメラ用のズームレンズとして、様々なズームタイプのものが提案されてきた。

例えば、特許文献１が知られている。この特許文献１に示されたズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、負の屈折力を有する第５レンズ群が配列されて構成される、所謂、正負正正負５群ズームタイプを採用していた。

ズーム比が大きな光学系では望遠端状態における画角が狭くなるため、微小な手ブレによっても、像のブレが大きく発生してしまう。このため、特にズーム比が大きなビデオカメラでは、手ブレを補正するように受光素子の画像取り込み範囲をシフトさせる、所謂、電子式手ブレ補正システムが知られている。

また、従来より、レンズ系を構成する一部のレンズ群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、像位置をシフトさせた際に発生する光学性能の劣化を補正した、所謂、手ブレ補正光学系が知られている。

手ブレ補正光学系は、例えば、シャッターレリーズに起因するような手ブレに伴う、カメラのブレを検出する検出系、検出系から出力される信号に基づき、レンズ位置に補正量を与える制御系、制御系からの出力に基づき、所定のレンズをシフトさせる駆動系とを組み合わせることにより、光学式手ブレ補正システムとして機能させることが可能である。

この光学式手ブレ補正システムでは、駆動系によるレンズのシフトによって像をシフトさせることが可能であり、カメラのブレに伴う像のブレを駆動系によるレンズのシフトによって補正することが可能である。

これら手ブレ補正光学系としては、例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４に示されたものが知られている。

特許文献２に示されたズームレンズでは、開口絞りの像側に配置される第３レンズ群が負部分群と正部分群で構成され、正部分群をシフトさせることにより、像をシフトさせていた。

特許文献３に示されたズームレンズでは、開口絞りの像側に配置される第３レンズ群が正部分群と負部分群で構成され、正部分群をシフトさせることにより、像をシフトさせていた。

特許文献４に示されたズームレンズでは、第３レンズ群全体をシフトさせることにより、像をシフトさせていた。

上記した手ブレ補正光学系では、ブレ補正係数に基づき、手ブレ等による像のシフトを補正している。

レンズ系全体の焦点距離をｆ、手ブレ角をθとする時、手ブレによる像シフト量ｙｂは
ｙｂ＝ｆ・ｔａｎθ
で算出される。この像シフト量ｙｂを補正するのに必要なレンズシフト量ＳＬは、ブレ補正係数をβｓとする時、
ＳＬ＝−ｆ・ｔａｎθ／βｓ
となる。このため、ブレ補正係数βｓが大きいほど、少ないレンズシフト量ＳＬで手ブレを補正することができる。

特開２０００−１２１９３８号公報 特開２００２−２４４０３７号公報 特開２００３−２２８００１号公報 特開２００３−２９５０５７号公報

しかしながら、上記した特許文献２乃至４に示されたズームレンズのように、第３レンズ群の一部、あるいは全体をシフトさせることにより、像をシフトさせる場合、シフトさせるレンズ群（以下、光軸とほぼ垂直な方向にシフトされるレンズ（群）を「シフトレンズ群」と称する）が開口絞りの近傍に位置しているために、シフトレンズ群をシフトさせる駆動機構の開口絞りを駆動させる機構との干渉や、第２レンズ群や第４レンズ群のように光軸方向に可動のレンズ群を駆動させる機構との干渉が起こりやすいという問題があり、このことが筐体構造を複雑化し、且つ、小型化の妨げとなっていた。

上記したシフトレンズ群をシフトさせる駆動機構の他の駆動機構等との干渉の問題を解決するためには、最も像側に位置する最終レンズ群の全体又は一部をシフトさせることが考えられる。また、最終レンズ群では、テレセントリックとするために軸外光束の高さ変化の少ない光束となる部分であるため、レンズ群のシフトによる収差変動をが少なくて済む等シフトレンズ群として数々の利点を有する。

しかしながら、最終レンズ群の全体又は一部をシフトさせる場合、像面移動係数が大きくなり（この詳細については後述する）、シフトレンズ群のシフト時における光軸方向への僅かな移動によって像面位置が光軸方向に大きく変位し、被写体像がいわゆるピンぼけの状態になり易いという問題がある。

シフトレンズ群の移動は機械的な案内機構によってその移動が案内されるが、この案内機構にはシフトレンズ群（これを支持するフレーム）との間に若干のガタがなければ、シフトレンズ群の移動そのものが不能である。そのため、像面移動係数が大きくなることは、シフトレンズ群の光軸方向への僅かなブレも許容されないことになり、製造公差が厳しくなり、コスト高を招き、場合によっては製造そのものが不能となる。

そこで、本発明は、上記した問題に鑑み、手振れ補正のためのレンズシフト時に像面移動を微少にとどめることを課題とする。

本発明ズームレンズは、上記した課題を解決するために、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群が配列されて構成され、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間の空気間隔は増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間の空気間隔は減少するように、第２レンズ群が像側へ移動し、第１レンズ群、第３レンズ群、第５レンズ群は光軸方向に固定であって、第４レンズ群が第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動するとともに近距離合焦時に物体側へ移動し、開口絞りが第３レンズ群の物体側又は第３レンズ群中に配置され、レンズ位置状態の変化によらず光軸方向に固定され、前記第５レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１部分群、正の屈折力を有する第２部分群、正の屈折力を有する第３部分群の３つの部分群が配列されて構成され、上記第２部分群を光軸に垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であり、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離、ｆBtを望遠端状態において第３部分群よりも物体側に配置されるレンズ群全体での焦点距離として、条件式（１）０．２＜ｆｔ／ｆBt＜０．８を満足する。

従って、本発明ズームレンズにあっては、シフトレンズ群を光軸方向にシフトした際におけるシフトレンズ群の光軸方向への変位量に対する像面の移動量が微少である。

また、本発明撮像装置は、上記した課題を解決するために、上記した本発明ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像手段を備える。

本発明ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群が配列されて構成され、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間の空気間隔は増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間の空気間隔は減少するように、第２レンズ群が像側へ移動し、第１レンズ群、第３レンズ群、第５レンズ群は光軸方向に固定であって、第４レンズ群が第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動するとともに近距離合焦時に物体側へ移動し、開口絞りが第３レンズ群の物体側又は第３レンズ群中に配置され、レンズ位置状態の変化によらず光軸方向に固定され、前記第５レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１部分群、正の屈折力を有する第２部分群、正の屈折力を有する第３部分群の３つの部分群が配列されて構成され、上記第２部分群を光軸に垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であり、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離、ｆBtを望遠端状態において第３部分群よりも物体側に配置されるレンズ群全体での焦点距離として、条件式（１）０．２＜ｆｔ／ｆBt＜０．８を満足することを特徴とする。

また、本発明撮像装置は、ズームレンズと、上記ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像手段を備えた撮像装置であって、上記ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群が配列されて構成され、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間の空気間隔は増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間の空気間隔は減少するように、第２レンズ群が像側へ移動し、第１レンズ群、第３レンズ群、第５レンズ群は光軸方向に固定であって、第４レンズ群が第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動するとともに近距離合焦時に物体側へ移動し、開口絞りが第３レンズ群の物体側又は第３レンズ群中に配置され、レンズ位置状態の変化によらず光軸方向に固定され、前記第５レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１部分群、正の屈折力を有する第２部分群、正の屈折力を有する第３部分群の３つの部分群が配列されて構成され、上記第２部分群を光軸に垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であり、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離、ｆBtを望遠端状態において第３部分群よりも物体側に配置されるレンズ群全体での焦点距離として、条件式（１）０．２＜ｆｔ／ｆBt＜０．８を満足することを特徴とする。

従って、本発明ズームレンズにあっては、像面移動係数を抑え、且つ、ブレ補正係数を高めることができる。すなわち、ブレ補正係数を高めることによって、シフトレンズ群の少ないシフト量で手振れを補正することができ、これによって、像ブレに対する最適なシフト量、つまり、シフトレンズ群の移動機構の大型化をさけ、且つ、制御が容易であるシフト量を選択することが可能になり、しかも、像面移動係数を小さくすることによって、シフトレンズ群の光軸方向への変位量に対する像面の移動量を微少に抑えることが出来る。また、レンズ全長の短縮を図ることが出来ると共に変倍時における軸外収差の変動を良好に補正することができる。さらに、近距離合焦時に第４レンズ群を移動させた場合のレンズ系全体での焦点距離変化が小さく、画角の変化が少ない。

また、本発明撮像装置にあっては、本発明ズームレンズを備えることによって、小型に構成しながら手振れ補正が可能であり、かつ、手振れ補正時にピンぼけが生じることがほとんど無く、高品質の画像を得ることができる。さらに、レンズ全長の短縮を図ることが出来ると共に変倍時における軸外収差の変動を良好に補正することができる。さらにまた、近距離合焦時に第４レンズ群を移動させた場合のレンズ系全体での焦点距離変化が小さく、画角の変化が少ない。

請求項２に記載した発明にあっては、ｆｃを第３部分群の焦点距離として、条件式（２）０．４＜ｆｃ／ｆｔ＜０．９を満足するので、十分なる小型化を図りながらさらなる高画質化を図ることが出来る。

請求項３に記載した発明にあっては、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離、ｆAtを望遠端状態において第２部分群よりも物体側に配置されるレンズ群全体での焦点距離として、条件式（３）−０．５＜ｆｔ／ｆAt＜−０．１を満足するので、像面移動係数をより小さく抑えながら、ブレ補正係数をより大きくすることができる。

請求項４に記載した発明にあっては、上記第２部分群の最も物体側のレンズ面が凸面であり、ＲAIを第１部分群の最も像側レンズ面の曲率半径、ＲBOを第２部分群の最も物体側レンズ面の曲率半径として、条件式（４）−０．１＜（ＲAI−ＲBO）／（ＲAI＋ＲBO）＜０を満足するので、像シフト時に発生するコマ収差を良好に補正して、さらなる高性能化を図ることが出来る。

請求項５に記載した発明にあっては、φｅを最終レンズ群の屈折力（焦点距離の逆数）、φｗをレンズ系全体での広角端状態における屈折力（焦点距離の逆数）として、条件式（５）０．０５＜φｅ／φｗ＜０．２を満足するので、さらなるレンズ全長の短縮とレンズ径の小型化を図ることが出来る。

請求項７に記載した発明にあっては、上記撮像手段の振れを検出する手振れ検出手段と、上記手振れ検出手段によって検出した撮像手段の振れによる画像振れを補正するための振れ補正角を算出し、上記第２部分群を振れ補正角に基づく位置とするべく駆動信号を駆動部に送出する手振れ制御手段と、上記駆動信号に基づいて上記第２部分群を光軸に垂直な方向にシフトさせる手振れ駆動部とを備えたので、手振れ等による撮像手段の振れによる画像の振れを補正すると共に、合焦状態が良好で各種収差が良好に補正された高品質の画像を取得することができる。

以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。

本発明ズームレンズは、２つ以上の可動レンズ群を有する変倍部と、該変倍部の像側に配置され、光軸方向に固定された最終レンズ群とにより構成され、上記最終レンズ群は物体側より順に、負の屈折力を有する第１部分群、正の屈折力を有する第２部分群、正の屈折力を有する第３部分群の３つの部分群が配列されて構成され、上記第２部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトすることが可能であり、このように構成することにより、像面移動係数を抑え、且つ、ブレ補正係数を高めることができる。

一般に、ブレ補正係数はシフトレンズ群の光軸に垂直な方向へのシフト量に対する像シフト量の比率であり、像面移動係数はシフトレンズ群が光軸方向に変位した際の変位量に対する像面位置の変化量の比である。つまり、ブレ補正係数は像の高さ方向の敏感度を示し、横倍率に関するのに対して、像面移動係数は像の光軸方向の敏感度を示すものであり、縦倍率に関するものである。

特に、近年、受光素子の高画素化、高集積化により、光軸方向の位置精度を高くする必要が生じており、像面移動係数βｚを低減する必要がある。しかし、ブレ補正係数βｓが大きいほど、少ない移動量で所定量だけ像をシフトすることができるため、ブレ補正係数βｓを大きくした方が良いが、ブレ補正係数と像面移動係数は横倍率と縦倍率の関係にあるため、ブレ補正係数を大きくし、像面移動係数を小さくするには、シフトレンズ群の配置と倍率を適切に設定することが必要である。

まず、最も像側に配置されるレンズ群をシフトレンズ群とする場合について考える。

例えば、最も像側に配置されるレンズ群をシフトレンズ群とする場合、シフトレンズ群の倍率をβＢとすると、ブレ補正係数βｓ、像面移動係数βｚは、それぞれ
βｓ＝１−βＢ
βｚ＝１−βＢ２
で表される。

図２３は、横軸にシフトレンズ群の横倍率βＢを採り、縦軸にブレ補正係数βｓ及び像面移動係数βｚを採って表した図である。βＢ＞１となる場合、シフトレンズ群は負の焦点距離を有し、βＢが大きくなると、βｚはβＢの２乗に比例して大きくなるため、|βｚ|＞|βｓ|となり、像面移動係数が非常に大きくなってしまう。１＞βＢ＞０となる場合、シフトレンズ群は正の焦点距離を有し、βＢが０に近づくと、βｚはβＢの２乗に比例して１に近づくため、βｚ＞βｓとなる。

なお、０＞βＢとなる場合、シフトレンズ群の屈折力が極めて正に強まり、シフトレンズ群単独で発生する諸収差を良好に補正することが難しくなってしまうため、考慮の外とした。

以上のように、光学系の最も像側に配置されたレンズ群をシフトさせることによって、像をシフトさせる場合、像面移動係数が大きく、非常に高い停止精度で光軸方向に保持する必要が生じ、その結果、光軸に垂直な方向にシフトさせるためにもより強い推力が必要となり、構造の複雑化や大型化を引き起こしてしまう。

本発明ズームレンズにおいては、最終レンズ群を物体側から順に配列された負の屈折力を有する第１部分群、正の屈折力を有する第２部分群、正の屈折力を有する第３部分群で構成し、第２部分群をシフトレンズ群として光軸に垂直な方向にシフトさせることによって、ブレ補正係数を大きくしながらも、像面移動係数βｚを小さく抑えるようにしている。

シフトレンズ群である、第２部分群の倍率をβＢ、第３部分群の倍率をβＣとする時、ブレ補正係数βｓ、像面移動係数βｚはそれぞれ
βｓ＝（１−βＢ）βＣ
βｚ＝（１−βＢ^２）βＣ^２
で表される。

この結果、ブレ補正係数βｓと像面移動係数βｚとは２つの倍率βＢ、βＣにより算出されるため、各々独立に所定値に近づけることが可能となる。

本発明ズームレンズにおいては、第３部分群の倍率βＣが０＜βＣ＜１を満足するように設定することにより、像面移動係数βｚに関してβＣが２乗で影響することを利用して、像面移動係数βｚを低下させることを可能にしている。

以上に説明した通り、第３部分群の倍率を０に近づけた方が、ブレ補正係数βｓに対して像面移動係数βｚをより小さくすることができるが、実際の光学系を構成する上では射出瞳位置を適切に設定する必要がある。

第３部分群の横倍率が０に近づくと、レンズ全長が一定であるとすると、第３部分群の屈折力が強まる。第３部分群の屈折力が強まると、第３部分群を通過する軸外光束が光軸から離れる、要するに、主光線が光軸に近づくように撮像素子に到達するため、マイクロレンズアレイによる光束のケラレが生じて画面周辺部において、光量不足となってしまう。すなわち、マイクロレンズアレイは、撮像素子の隣り合う光電変換素子同士の間の領域に至る光束を光電変換素子上へ導くために各光電変換素子の直前に配置された微少なレンズ素子であるが、光電変換素子に到達する主光線が光軸と成す角度が大きくなると画面周辺部へ向かう軸外光束が光軸に対して大きな角度を成し、その結果、画面周辺部で光電変換素子上に到達せず、光量不足を招くからである。

そこで、本発明ズームレンズは、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離、ｆBtを望遠端状態において第３部分群よりも物体側に配置されるレンズ群全体での焦点距離として、以下の条件式（１）を満足することを要する。
（１）０．２＜ｆｔ／ｆBt＜０．８
上記条件式（１）は第３部分群の倍率を規定する条件式である。

レンズ系全体での焦点距離ｆｔは第３部分群の倍率βＣより
ｆｔ＝ｆBt・βＣ
として算出可能であり、この式を変形すると
βＣ＝ｆｔ／ｆBt
となり、従って、条件式（１）は第３部分群の倍率そのものを規定する式となる。すなわち、倍率は直接測定できるものではなく、上記ｆｔ及びｆBtの測定により確認できるため、倍率ではなく、焦点距離により間接的に表現したものである。

条件式（１）の上限値を上回った場合、像面移動係数が大きくなりすぎてしまうため、シフト時におけるシフトレンズ群である第２部分群の光軸方向へのブレを規制するために、第２部分群を保持する機構が複雑化してしまう。

条件式（１）の下限値を下回った場合、ブレ補正係数が小さくなりすぎて、所定量だけ像をシフトするのに必要な第２部分群のシフト量が大きくなり、その結果、第２部分群を駆動する機構の大型化を引き起こしてしまう。

本発明ズームレンズにおいては、より小型化及びより高性能化を図るために、第３部分群の焦点距離を適切に設定することが望ましい。

第３部分群の焦点距離が短くなると、バックフォーカスが短くなるため、レンズ全長の短縮化が図れるが、逆に、第３部分群を通過する軸外光束が光軸から離れるため、画面周縁部において発生するコマ収差をより良好に補正することができなくなる。

また、第３部分群の焦点距離が長くなると、逆の現象が引き起こされる。

このため、本発明ズームレンズにおいては、ｆｃを第３部分群の焦点距離として、以下の条件式（２）を満足するように、第３部分群の焦点距離を設定することにより、より小型化及びより高性能化を図ることができる。
（２）０．４＜ｆｃ／ｆｔ＜０．９
上記条件式（２）は第３部分群の焦点距離を規定する条件式である。

条件式（２）の下限値を下回った場合、第３部分群の屈折力が強まるため、第３部分群を通過する軸外光束が光軸から離れ、画面周縁部において発生するコマ収差をより良好に補正することができず、高性能化を充分に図ることができない。

また、第３部分群の倍率が下がるため、バックフォーカスが短くなり、主光線が光軸により近づくように撮像素子に到達して、光軸との間に成す角度が大きくなり、画面周辺部における光量不足が起こりやすい。

逆に、条件式（２）の上限値を上回った場合、バックフォーカスが長くなるため、小型化を充分に図れなくなってしまう。

ブレ補正係数及び像面移動係数に関しては、以上に説明した通り、第３部分群の倍率を適切に設定することにより、ブレ補正係数を高め、像面移動係数を下げることが可能であるが、同時に第２部分群の横倍率を適切に設定することにより、ブレ補正係数をより高め、像面移動係数をより下げることが可能である。

具体的には、第２部分群の横倍率βＢをβＢ＜０とすることにより、ブレ補正係数βｓを算出する際に必要な（１−βＢ）を像面移動係数βｚを算出する際に必要な（１−βＢ^２）よりも大きくすることができる。

本発明ズームレンズにおいては、像面移動係数をより小さく抑えながら、ブレ補正係数をより大きくするために、第２部分群の横倍率βＢを適切に設定することが望ましく、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離、ｆAtを望遠端状態において第２部分群よりも物体側に配置されるレンズ群全体での焦点距離として、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）−０．５＜ｆｔ／ｆAt＜−０．１
上記条件式（３）は第２部分群の横倍率βＢを規定する条件式である。

第２部分群よりも物体側に配置されるレンズ群全体での焦点距離ｆAtがｆAt＜０の時、βＢ＜０を満たし、ｆAtが負に大きくなるほど、βＢも負に大きくなり、像面移動係数をより小さく抑えながら、ブレ補正係数をより大きすることができる。

条件式（３）の下限値を下回った場合、第１部分群を射出する光束がより発散された状態になり、第１部分群を射出する光束が強く発散され、第２部分群を通過する軸外光束が光軸から離れるため、画面周辺部において発生するコマ収差が極端に増大してしまう。

逆に、条件式（３）の上限値を上回った場合、第１部分群を射出する光束が平行光に近づき、ブレ補正係数が小さく、像面移動係数が大きくなるため、ブレ補正係数を大きく、且つ、像面移動係数を小さくするという本発明の主旨に反してしまうため、好ましくない。

本発明ズームレンズにおいては、像シフト時に発生するコマ収差を良好に補正して、さらなる高性能化を図るためには、第２部分群の最も物体側のレンズ面が凸面であり、ＲAIを第１部分群の最も像側レンズ面の曲率半径、ＲBOを第２部分群の最も物体側レンズ面の曲率半径として、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）−０．１＜（ＲAI−ＲBO）／（ＲAI＋ＲBO）＜０
本発明ズームレンズにおいては、第２部分群は正の屈折力を有し、レンズ全長の短縮化を図るために、最も物体側のレンズ面が物体側に対して凸面を向けていることが望ましい。

そして、第１部分群と第２部分群との間に形成される空気間隔の形状を適切に設定することにより、像シフト時に画面周縁部で発生するコマ収差の変動が抑えられる。具体的には、第１部分群の最も像側のレンズ面の曲率半径と第２部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径とが近くなるようにすることが肝要である。

上記条件式（４）は上記した点に鑑み、第１部分群と第２部分群との間に形成される空気間隔の形状に関して適切な範囲を設定する条件式である。

条件式（４）の上限値を上回った場合、あるいは、下限値を下回った場合、像シフト時に画面周縁部で発生するコマ収差の変動を良好に補正することが難しく、さらなる高性能化が難しくなってしまう。

本発明ズームレンズは、上記した通り、変倍部とその像側に配置される最終レンズ群により構成されるが、最終レンズ群はリアーコンバージョンレンズとは異なり、脱着できるものではない。特に、変倍部と最終レンズ群とはそれぞれ独立に収差補正したものではなく、合わせた状態で初めて、所定の光学性能が得られるものであり、最終レンズ群の屈折力も適切に設定することにより、レンズ全長のさらなる短縮化やレンズ径のさらなる小型化を図ることが可能であり、φｅを最終レンズ群の屈折力（焦点距離の逆数）、φｗをレンズ系全体での広角端状態における屈折力（焦点距離の逆数）として、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．０５＜φｅ／φｗ＜０．２
上記条件式（５）は最終レンズ群の屈折力を規定する条件式である。

最終レンズ群の屈折力が負に強まる時、レンズ系全体での射出瞳位置が像面位置に近づく、すなわち、像面位置において主光線が光軸から離れるように到達する。このため、条件式（５）の下限値を下回って、最終レンズ群の屈折力が負に強まると、画面周縁部において、光量の低下が目立ちやすくなってしまう。

逆に、最終レンズ群の屈折力が正に強まる時、像面位置において主光線が光軸に近づくように到達する。このため、条件式（５）の上限値を上回って、最終レンズ群の屈折力が正に強まると、最終レンズ群のレンズ径が大きくなりすぎて小型化が充分図れなくなってしまう。

本発明ズームレンズを構成する変倍部は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群を有し、焦点距離が最も短い広角端状態から焦点距離が最も長い望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間の間隔が減少し、第３レンズ群の近傍に開口絞りを配置することが望ましい。

正の屈折力を有する第１レンズ群を最も物体側に配置することにより、レンズ全長の短縮化、及び、開口絞りの径を小さくすることが可能である。

広角端状態では、第２レンズ群と開口絞りとの間の間隔を広げることで第２レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れて通過し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第２レンズ群と開口絞りとの間の間隔を狭めることにより、第２レンズ群を通過する軸外光束が光軸に近づき、その結果、レンズ位置状態の変化に伴う、軸外収差の変動を良好に補正することができる。また、広角端状態では第１レンズ群と第２レンズ群とを近接して配置することで、第１レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れすぎないようにして、軸外収差を良好に補正することができる。また、望遠端状態に向かって第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔を広げることにより、第１レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れるので、高さの変化を利用して軸外収差の変動を良好に補正することができる。

本発明ズームレンズにおいては、第３レンズ群の像側に正の屈折力を有する第４レンズ群を配置し、該第４レンズ群はレンズ位置状態が変化する際及び近距離合焦時に可動であることが望ましい。

これは近距離合焦時に第４レンズ群が移動した場合、レンズ系全体での焦点距離変化が小さく、画角の変化が少なくなるからである。

また、上記第４レンズ群の像側に最終レンズ群である第５レンズ群を配置することにより、可動である第４レンズ群のレンズ枚数を減らして、軽量化することができ、第４レンズ群を駆動する機構を簡単且つ小型に構成して、レンズ系の小型化を達成することができる。

本発明ズームレンズにおいては、非球面レンズを用いることにより、より高い光学性能が実現できる。特に、最終レンズ群に非球面を導入することによって、中心性能の更なる高性能化が可能となる。また、第２レンズ群に非球面レンズを用いることにより、広角端状態において発生する画角によるコマ収差の変動を良好に補正することも可能である。

さらに、複数の非球面を１つの光学系に用いることでより高い光学性能が得られるのは言うまでもない。

また、レンズ系の像側にモアレ縞の発生を防ぐためにローパスフィルタを配置したり、撮像素子の分光感度特性に応じて赤外カットフィルタを配置することも勿論、可能である。

以下に、本発明ズームレンズの実施の形態及び実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例について説明する。

なお、各実施の形態において非球面が用いられるが、非球面形状は次の数１式によって表される。

ここで、ｙは光軸からの高さ、ｘはサグ量、ｃは曲率、κは円錐定数、Ａ、Ｂ、…は非球面係数である。

図１は本発明ズームレンズの第１の実施の形態１のレンズ構成を示す図である。ズームレンズ１は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５が配列されて構成され、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の空気間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の空気間隔は減少するように、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動する。この時、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、第５レンズ群Ｇ５は光軸方向に固定であって、第４レンズ群Ｇ４が第２レンズ群Ｇ２の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動するとともに近距離合焦時に物体側へ移動する。なお、第５レンズ群Ｇ５と結像面ＩＭＧとの間にローパスフィルタＬＰＦが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けた負レンズＬ２１及び両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、第３レンズ群Ｇ３は両凸レンズＬ３１及び物体側に凹面を向けた負レンズＬ３２により構成され、第４レンズ群Ｇ４は物体側に非球面を有する両凸レンズＬ４により構成され、第５レンズ群Ｇ５は像側に非球面を有する両凹レンズＬ５１、両面に非球面を有する両凸レンズＬ５２、像側に凹面を向けた負レンズＬ５３及び両凸レンズＬ５４により構成される。

この第１の実施の形態にかかるズームレンズ１では、第１レンズ群Ｇ１乃至第４レンズ群Ｇ４が変倍部を成し、開口絞りＳが第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、レンズ位置状態の変化によらず光軸方向に固定される。また、第５レンズ群Ｇ５が最終レンズ群であり、両凹レンズＬ５１が第１部分群、両凸レンズＬ５２と像側に凹面を向けた負レンズＬ５３が第２部分群、両凸レンズＬ５４が第３部分群として機能し、第２部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、像をシフトすることが可能である。

以下の表１に、第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例１の諸元の値を掲げる。表１及び他の数値実施例の諸元の値を示す表中の面番号は物体側からｉ番目の面を示し、曲率半径は第ｉ面の曲率半径を、面間隔は第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔を、屈折率は物体側に第ｉ面を有する硝材のｄ線（λ=587.6nm）に対する屈折率を、アッベ数は物体側に第ｉ面を有する硝材のｄ線（λ=587.6nm）に対するアッベ数を示す。なお、曲率半径０とは平面を示す。

広角端より望遠端へのレンズ位置状態の変化に伴って、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔Ｄ１５、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の面間隔Ｄ１７が変化する。そこで、表２に数値実施例１における上記各面間隔の広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点距離及び望遠端における各値を焦点距離ｆ、ＦナンバーＦN0.、画角２ωと共に示す。

ズームレンズ１において、第１６面、第１９面、第２０面及び第２１面の各レンズ面は非球面で構成されており、数値実施例１における上記各面の非球面係数は表３に示す通りである。なお、表３及び以下の非球面係数を示す表において「Ｅ−ｉ」は１０を底とする指数表現、すなわち、「１０^−ｉ」を表しており、例えば、「0.12345E-05」は「0.12345×10⁻⁵」を表している。

数値実施例１の条件式対応値を表４に示す。

図２乃至図４は数値実施例１の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図２は広角端状態（ｆ＝1.000）、図３は中間焦点距離状態（ｆ＝4.086）、図４は望遠端状態（ｆ＝9.071）における諸収差図を示す。

図２乃至図４の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図においてＡは半画角、ｙは像高をそれぞれ示す。

図５乃至図７は数値実施例１の無限遠合焦状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示し、図５は広角端状態（ｆ＝1.000）、図６は中間焦点距離状態（ｆ＝4.086）、図７は望遠端状態（ｆ＝9.071）における横収差図を示す。

上記各表及び各収差図から、数値実施例１は条件式（１）乃至（５）を満足し、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

図８は本発明ズームレンズの第２の実施の形態２のレンズ構成を示す図である。ズームレンズ２は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５が配列されて構成され、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の空気間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の空気間隔は減少するように、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動する。この時、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、第５レンズ群Ｇ５は光軸方向に固定であって、第４レンズ群Ｇ４が第２レンズ群Ｇ２の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動するとともに近距離合焦時に物体側へ移動する。なお、第５レンズ群Ｇ５と結像面ＩＭＧとの間にローパスフィルタＬＰＦが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けた負レンズＬ２１、両凹形状の負レンＬ２２及び接合面に非球面を有する両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズＬ２３により構成され、第３レンズ群Ｇ３は両凸レンズと像側に非球面を有する両凹レンズとの接合レンズＬ３により構成され、第４レンズ群Ｇ４は物体側に非球面を有する両凸レンズＬ４により構成され、第５レンズ群Ｇ５は像側に非球面を有する両凹レンズＬ５１、両凸レンズＬ５２、像側に凹面を向けた負レンズＬ５３及び両凸レンズＬ５４により構成される。

この第２の実施の形態にかかるズームレンズ２では、第１レンズ群Ｇ１乃至第４レンズ群Ｇ４が変倍部を成し、開口絞りＳが第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、レンズ位置状態の変化によらず光軸方向に固定される。また、第５レンズ群Ｇ５が最終レンズ群であり、両凹レンズＬ５１が第１部分群、両凸レンズＬ５２と像側に凹面を向けた負レンズＬ５３が第２部分群、両凸レンズＬ５４が第３部分群として機能し、第２部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、像をシフトすることが可能である。

表５に上記した第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２の諸元の値を示す。

広角端より望遠端へのレンズ位置状態の変化に伴って、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの間の面間隔Ｄ１２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔Ｄ１６、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の面間隔Ｄ１８が変化する。そこで、表６に数値実施例２における上記各面間隔の広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点距離及び望遠端における各値を焦点距離ｆ、ＦナンバーＦN0.、画角２ωと共に示す。

ズームレンズ２において、第１１面、第１６面、第１７面及び第２０面の各レンズ面は非球面で構成されており、数値実施例２における上記各面の非球面係数は表７に示す通りである。

数値実施例２の条件式対応値を表８に示す。

図９乃至図１１は数値実施例２の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図９は広角端状態（ｆ＝1.000）、図１０は中間焦点距離状態（ｆ＝2.064）、図１１は望遠端状態（ｆ＝4.702）における諸収差図を示す。

図９乃至図１１の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図においてＡは半画角、ｙは像高をそれぞれ示す。

図１２乃至図１４は数値実施例２の無限遠合焦状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示し、図１２は広角端状態（ｆ＝1.000）、図１３は中間焦点距離状態（ｆ＝2.064）、図１４は望遠端状態（ｆ＝4.702）における横収差図を示す。

上記各表及び各収差図から、数値実施例２は条件式（１）乃至（５）を満足し、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

図１５は本発明ズームレンズの第３の実施の形態３のレンズ構成を示す図である。ズームレンズ２は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５が配列されて構成され、広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の空気間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の空気間隔は減少するように、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動する。この時、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、第５レンズ群Ｇ５は光軸方向に固定であって、第４レンズ群Ｇ４が第２レンズ群Ｇ２の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動するとともに近距離合焦時に物体側へ移動する。また、第５レンズ群Ｇ５と結像面ＩＭＧとの間にプリズムＰが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けた負レンズＬ２１及び両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側に非球面を成す凹面を向けた負レンズＬ３１及び両凸レンズＬ３２により構成され、第４レンズ群Ｇ４は両面に非球面を有する両凸レンズＬ４により構成され、第５レンズ群Ｇ５は両凹レンズＬ５１、物体側に非球面を有する両凸レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合正レンズＬ５２及び両凸レンズＬ５３により構成される。

この第３の実施の形態にかかるズームレンズ３では、第１レンズ群Ｇ１乃至第４レンズ群Ｇ４が変倍部を成し、開口絞りＳが第３レンズ群Ｇ３中のレンズＬ３１とＬ３２との間に配置され、レンズ位置状態の変化によらず光軸方向に固定される。また、第５レンズ群Ｇ５が最終レンズ群であり、両凹レンズＬ５１が第１部分群、接合正レンズＬ５２が第２部分群、両凸レンズＬ５３が第３部分群として機能し、第２部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、像をシフトすることが可能である。

表９に上記した第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例３の諸元の値を示す。

広角端より望遠端へのレンズ位置状態の変化に伴って、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔Ｄ１５、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の面間隔Ｄ１７が変化する。そこで、表１０に数値実施例３における上記各面間隔の広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点距離及び望遠端における各値を焦点距離ｆ、ＦナンバーＦN0.、画角２ωと共に示す。

ズームレンズ３において、第１１面、第１６面、第１７面及び第２０面の各レンズ面は非球面で構成されており、数値実施例３における上記各面の非球面係数は表１１に示す通りである。

数値実施例３の条件式対応値を表１２に示す。

図１６乃至図１８は数値実施例３の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図１６は広角端状態（ｆ＝1.000）、図１７は中間焦点距離状態（ｆ＝2.600）、図１８は望遠端状態（ｆ＝9.200）における諸収差図を示す。

図１６乃至図１８の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図においてＡは画角、ｙは像高をそれぞれ示す。

図１９乃至図２１は数値実施例３の無限遠合焦状態における０．５度相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示し、図１９は広角端状態（ｆ＝1.000）、図２０は中間焦点距離状態（ｆ＝2.600）、図２１は望遠端状態（ｆ＝9.200）における横収差図を示す。

上記各表及び各収差図から、数値実施例３は条件式（１）乃至（５）を満足し、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

図２２に本発明撮像装置の実施の形態を示す。

撮像装置１０はズームレンズ２０を備え、ズームレンズ２０によって形成した光学像を電気信号に変換する撮像手段としての撮像素子３０を有する。なお、撮像素子３０としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の光電変換素子を使用したものが適用可能である。上記ズームレンズ２０には本発明にかかるズームレンズを適用することができ、図２２では、図１に示した第１の実施の形態にかかるズームレンズ１のレンズ群を単レンズに簡略化して示してある。勿論、第１の実施の形態にかかるズームレンズ１だけでなく、第２の実施の形態及び第３の実施の形態にかかるズームレンズ２、３や本明細書で示した実施の形態以外の形態で構成された本発明ズームレンズを使用することができる。

上記撮像素子３０によって形成された電気信号は映像分離回路４０によってフォーカス制御用の信号が制御回路５０に送られ、映像用の信号は映像処理回路へと送られる。映像処理回路へ送られた信号は、その後の処理に適した形態に加工されて、表示装置による表示、記録媒体への記録、通信手段による転送等々種々の処理に供される。

制御回路５０には、例えば、ズームボタンの操作等、外部からの操作信号が入力され、該操作信号に応じて種々の処理が為される。例えば、ズームボタンによるズーミング指令が入力されると、指令に基づく焦点距離状態とすべく、ドライバ回路６０、７０を介して駆動部６１、７１を動作させて、各レンズ群Ｇ２、ＧＧ４を所定の位置へと移動させる。各センサ６２、７２によって得られた各レンズ群Ｇ２、Ｇ４の位置情報は制御回路５０に入力されて、ドライバ回路６０、７０へ指令信号を出力する際に参照される。また、制御回路５０は上記映像分離回路４０から送られた信号に基づいてフォーカス状態をチェックし、最適なフォーカス状態が得られるように、ドライバ回路７０、駆動部７１を介して第４レンズ群Ｇ４を位置制御する。

撮像装置１０は手振れ補正機能を備えている。例えば、シャッターレリーズボタンの押下による撮像素子３０の振れを手振れ検出手段８０、たとえば、ジャイロセンサーが検出すると、該手振れ検出手段８０からの信号が制御回路５０に入力され、該制御回路５０にて上記振れによる画像の振れを補正するための振れ補正角が算出される。第５レンズ群Ｇ５の第２部分群Ｂ２を、上記算出された振れ補正角に基づく位置とするべく、ドライバ回路９０を介して駆動部９１を動作させて、上記第２部分群Ｂ２を光軸に垂直な方向にシフトさせる。第５レンズ群Ｇ５の第２部分群Ｂ２の位置はセンサ９２によって検出されており、該センサ９２によって得られた上記第２部分群Ｂ２の位置情報は制御回路５０に入力されて、ドライバ回路９０へ指令信号を送出する際に参照される。

上記した撮像装置１０は、具体的製品としては、各種の形態を採りうる。例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等々のデジタル入出力機器のカメラ部等として、広く適用することができる。

なお、上記した各実施の形態及び数値実施例において示された各部の具体的形状及び数値は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

本発明ズームレンズの第１の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図３乃至図７と共に本発明ズームレンズの第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例１の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 広角端状態における０．５度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 中間焦点距離状態における０．５度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 望遠端状態における０．５度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 本発明ズームレンズの第２の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図１０乃至図１４と共に本発明ズームレンズの第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 広角端状態における０．５度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 中間焦点距離状態における０．５度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 望遠端状態における０．５度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 本発明ズームレンズの第３の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図１７乃至図２１と共に本発明ズームレンズの第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例３の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 広角端状態における０．５度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 中間焦点距離状態における０．５度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 望遠端状態における０．５度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。 本発明撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。 ブレ補正係数と像面移動係数との相関を示す図である。

符号の説明

１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、３…ズームレンズ、Ｇ１…第１レンズ群、Ｇ２…第２レンズ群（可動レンズ群）、Ｇ３…第３レンズ群、Ｇ４…第４レンズ群（可動レンズ群）、Ｇ５…第５レンズ群、１０…撮像装置、２０…ズームレンズ、３０…撮像素子（撮像手段）、８０…手振れ検出手段、５０（制御部）・９０（ドライバ回路）…手振れ制御手段、９１…駆動部、Ｂ２…第５レンズ群の第２部分群

Claims (7)

1. 物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群が配列されて構成され、
   広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間の空気間隔は増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間の空気間隔は減少するように、第２レンズ群が像側へ移動し、第１レンズ群、第３レンズ群、第５レンズ群は光軸方向に固定であって、第４レンズ群が第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動するとともに近距離合焦時に物体側へ移動し、
   開口絞りが第３レンズ群の物体側又は第３レンズ群中に配置され、レンズ位置状態の変化によらず光軸方向に固定され、
   前記第５レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１部分群、正の屈折力を有する第２部分群、正の屈折力を有する第３部分群の３つの部分群が配列されて構成され、
   上記第２部分群を光軸に垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であり、
   以下の条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズ。
   （１）０．２＜ｆｔ／ｆBt＜０．８
   但し、
   ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
   ｆBt：望遠端状態において第３部分群よりも物体側に配置されるレンズ群全体での焦点距離
   とする。
2. 以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
   （２）０．４＜ｆｃ／ｆｔ＜０．９
   但し、
   ｆｃ：第３部分群の焦点距離
   とする。
3. 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
   （３）−０．５＜ｆｔ／ｆAt＜−０．１
   但し、
   ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
   ｆAt：望遠端状態において第２部分群よりも物体側に配置されるレンズ群全体での焦点距離
   とする。
4. 上記第２部分群の最も物体側のレンズ面が凸面であり、以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
   （４）−０．１＜（ＲAI−ＲBO）／（ＲAI＋ＲBO）＜０
   但し、
   ＲAI：第１部分群の最も像側レンズ面の曲率半径
   ＲBO：第２部分群の最も物体側レンズ面の曲率半径
   とする。
5. 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
   （５）０．０５＜φｅ／φｗ＜０．２
   但し、
   φｅ：最終レンズ群の屈折力（焦点距離の逆数）
   φｗ：レンズ系全体での広角端状態における屈折力（焦点距離の逆数）
   とする。
6. ズームレンズと、上記ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像手段を備えた撮像装置であって、
   上記ズームレンズは、
   物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群が配列されて構成され、
   広角端状態より望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間の空気間隔は増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間の空気間隔は減少するように、第２レンズ群が像側へ移動し、第１レンズ群、第３レンズ群、第５レンズ群は光軸方向に固定であって、第４レンズ群が第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動するとともに近距離合焦時に物体側へ移動し、
   開口絞りが第３レンズ群の物体側又は第３レンズ群中に配置され、レンズ位置状態の変化によらず光軸方向に固定され、
   前記第５レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１部分群、正の屈折力を有する第２部分群、正の屈折力を有する第３部分群の３つの部分群が配列されて構成され、
   上記第２部分群を光軸に垂直な方向にシフトさせることによって、像をシフトさせることが可能であり、
   以下の条件式（１）を満足することを特徴とする撮像装置。
   （１）０．２＜ｆｔ／ｆBt＜０．８
   但し、
   ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
   ｆBt：望遠端状態において第３部分群よりも物体側に配置されるレンズ群全体での焦点距離
   とする。
7. 上記撮像手段の振れを検出する手振れ検出手段と、
   上記手振れ検出手段によって検出した撮像手段の振れによる画像振れを補正するための振れ補正角を算出し、上記第２部分群を振れ補正角に基づく位置とするべく駆動信号を駆動部に送出する手振れ制御手段と、
   上記駆動信号に基づいて上記第２部分群を光軸に垂直な方向にシフトさせる手振れ駆動部とを備えた
   ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。

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