JP4834360B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Description

本発明はズームレンズに関し、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、或いは監視カメラ等のように固体撮像素子を用いた撮像装置に好適なものである。

近年、写真用カメラ、ビデオカメラ、そしてデジタルカメラ等の撮像装置においては、より高画質であることが要望されている。

更に、それに用いる撮影レンズは、撮影条件の拡大のため手振れ等による撮影画像のブレを補正する防振機能を有したズームレンズであることが要望されている。

防振を行う方法として、ズームレンズの一部のレンズ群を光軸に対して垂直方向に平行偏心させて防振を行う方法がある。この方法は、防振のために特別に余分な光学系を必要としない。

又、防振のためのレンズ群を最小構成とすることができ、駆動トルクを抑え防振のためのアクチュエータを小型化することができるという特長がある。

一方、ズームレンズとして、負の屈折力のレンズ群が先行する（最も物体側に位置する）所謂ネガティブリード型のズームレンズがある。このズームレンズは、近接撮影距離が比較的短くなり、又撮影画角の広画角化が比較的容易であり、又バックフォーカスを比較的長くし易いため、広画角用の撮影レンズに多く用いられている。

防振機能を有するネガティブリード型のズームレンズとして、物体側から順に、負、正の屈折力の第１、第２レンズ群の２つのレンズ群からなる２群ズームレンズが知られている（特許文献１，２）。この２群ズームレンズは、第２レンズ群の一部のレンズ群を光軸に対し略垂直方向に移動することで防振を行っている。

また、物体側から順に、負、正、負、正の屈折力の第１、第２、第３、第４レンズ群の４つのレンズ群からなり、第２レンズ群の一部のレンズ群を光軸に対し略垂直方向に移動することで防振を行う４群ズームレンズが知られている（特許文献３、４）。
特開平１０−１６１０２４号公報 特開平７−６４０２５号公報 特開平９−１１３８０８号公報 特開２００４−６１９１０号公報

特許文献１，２の２群ズームレンズでは第２レンズ群のみに変倍作用を持たせている。このため高ズーム化にするとズーミングに伴う収差変動を抑えることが困難となる。

また、ズーミングにおける第２レンズ群の移動量がズーム比に対して比較的大きくなる為、レンズ系全体の小型化が難しい。

又、第２レンズ群の一部のレンズ群を平行偏心させて防振を行っているが、特に高ズーム化にすると防振に伴う収差が多く発生する傾向があった。

特許文献３，４の４群ズームレンズでは、防振に際して、複数のレンズを光軸に対して垂直方向に移動させている。移動させるレンズが複数である為重量の総量が大きくなり、そのレンズを保持するレンズ枠部も大きなものとなってくる。このため、ブレ補正（防振）駆動を行う駆動系に大きな負担がかかり、その結果手振れ駆動系が大型化する傾向があった。

又、レンズを偏心させて防振するときの、レンズの偏心に対するレスポンスが遅れてくる傾向があった。

高画質の撮像装置に用いる防振機構を有するズームレンズには、画像ぶれの補正用の防振レンズが小型で軽量であること、又防振時に光学的な性能劣化が少ないことが重要になっている。

本発明は、振動補償（防振）のための駆動手段の負荷が少なく、装置全体の小型化を可能とし、かつ振動補償を効果的に行うことができるズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から構成され、広角端に比べて望遠端での第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が小さく、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が大きく、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が小さくなるように、各レンズ群が移動するズームレンズであって、物体側から像側へ順に、該第２レンズ群は、単一の正レンズから成る第２Ａレンズ成分と、負レンズと正レンズより成り、全体として正の屈折力の第２Ｂレンズ成分を有し、該第２Ａレンズ成分は、光軸と垂直方向の成分を持つように変位させて像変位を行うレンズ成分であり、該第２Ａレンズ成分と第２レンズ群の焦点距離を各々ｆ２Ａ、ｆ２とするとき、
０．２＜ｆ２／ｆ２Ａ＜０．６
なる条件を満足することを特徴としている。

本発明によれば、振動補償（防振）のための駆動手段の負荷が少なく、装置全体の小型化を可能とし、かつ振動補償を効果的に行うことができるズームレンズが得られる。

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。

図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端と、望遠端における縦収差図である。

図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの基準時の広角端と望遠端における横収差図である。

図３（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ実施例１のズームレンズにおいて、振れ角０．３度の傾きを補正したときの防振時の広角端と望遠端における横収差図である。

図４は本発明の実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端と、望遠端における縦収差図である。

図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの基準時の広角端と望遠端における横収差図である。

図６（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ実施例２のズームレンズにおいて、振れ角０．３度の傾きを補正したときの防振時の広角端と望遠端における横収差図である。

図７は本発明の実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端と、望遠端における縦収差図である。

図９（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの基準時の広角端と望遠端における横収差図である。

図９（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ実施例３のズームレンズにおいて、振れ角０．３度の傾きを補正したときの防振時の広角端と望遠端における横収差図である。

図１０は本発明の実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図１１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端と、望遠端における縦収差図である。

図１２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの基準時の広角端と望遠端における横収差図である。

図１２（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ実施例４のズームレンズにおいて、振れ角０．３度の傾きを補正したときの防振時の広角端と望遠端における横収差図である。

図１３は本発明のズームレンズを備えるデジタルカメラ（撮像装置）の要部概略図である。

各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。

図１、４，７，１０に示したレンズ断面図において、左方が物体側（拡大側）で、右方が像側（縮小側）である。

Ｌ１は負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は負の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。

Ｌ２Ａは、第２レンズ群Ｌ２を構成する正の屈折力の第２Ａレンズ成分である。Ｌ２Ｂは第２レンズ群Ｌ２を構成する正の屈折力の第２Ｂレンズ成分である。

ここでレンズ成分とは単一レンズ及び複数のレンズから成るレンズ系である。

ＳＰは光量調整用の開口絞りであり、第２レンズ群Ｌ２の像側に位置している。

ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。

収差図においては、ｄ、ｇ、Ｆは各々ｄ線、ｇ線、Ｆ線である。又、ΔＭ、ΔＳはｄ線のメリディオナル像面、ｄ線のサジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ＦｎｏはＦナンバーである。Ｙは像高である。

尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用のレンズ群（各実施例では第２、第３、第４レンズ群Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。

各実施例において各レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際して、レンズ断面図中の矢印で示すように移動している。

各実施例では、広角端に比べて望遠端での第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が小さく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が大きく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が小さくなるように、各レンズ群が移動する。

具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡の一部に沿って移動している。

又、第２、第３、第４レンズ群Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４はいずれも物体側へ移動している。

尚、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４は独立に、又は機構上の簡素化の為に一体的に移動させても良い。

開口絞りＳＰは、ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と一体的に移動している。

尚、フォーカスは第１レンズ群Ｌ１を移動させて行っている。

各実施例では、広角端から望遠端へのズーミングに際して、最も像側の第４レンズ群Ｌ４が物体側へ移動している。

このため各実施例では、広角端においてバックフォーカスが最も短くなる。

そこで広角端のズーム位置において、バックフォーカスが長くなるように像側主点がより像側に位置するような屈折力配置にしている。

即ち、レンズ系全体が広角端のズーム位置において、よりレトロフォーカスタイプとなるようにしている。具体的には物体側から像側へ順に、負、正の屈折力のレンズ群配置にしたいので、広角端のズーム位置においては、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１から離れて合成屈折力が正の屈折力となる第２、３，４レンズ群Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を配置している。

第２、３，４レンズ群Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の合成屈折力においても像側主点がより像側に配置するように負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３をより物体側へ配置することで全系におけるバックフォーカスを十分長くなるようにしている。

一方望遠端のズーム位置においては、全系のレンズ全長を短くするためにレンズ系全体がより望遠タイプ（テレタイプ）となるように像側主点がより物体側に位置するように、物体側から像側へ順に、正、負の屈折力のレンズ群配置にしている。

具体的には、望遠端のズーム位置において、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を接近させて合成屈折力が正となるレンズ群を形成している。

又、第３レンズ群Ｌ３を第４レンズ群Ｌ４に近づけて合成屈折力が負となるレンズ群を形成している。これによりテレフォトタイプを形成することで望遠端における光学全長の短縮を図っている。

また、第２レンズ群Ｌ２は、正の単一レンズのみで構成された第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａと、負レンズと、正レンズを有する第２Ｂレンズ成分Ｌ２Ｂで構成している。そして第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａを光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動させることで防振（像変位）を行っている。防振用の第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａを単レンズ１枚にすることで軽量化を達成し、防振メカ機構及び第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａを保持するレンズ枠部を小型化にしている。

特に、ブレ補正駆動を行う手ぶれ駆動系への負担が減り、その結果、手振れ駆動系が小型化でき、又偏心に対するレスポンスも良くなる。

ただ、単レンズのみで防振を行うには、防振レンズ（第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａ）の屈折力を適切に設定すると共に第２Ｂレンズ成分Ｌ２Ｂを適切なレンズ構成にする必要がある。防振時の光学性能を保つためには単レンズの屈折力を弱くした方が良いが、防振敏感度が小さくなる。この結果、防振時の第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａの移動量が増大するので良くない。そこで、後述するように条件式（１）を満足するようにして、第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａを適切な屈折力に設定している。

また、全ズーム範囲において色収差を良好に補正するためには、第２レンズ群Ｌ２全体である程度の色収差補正がなされている必要がある。そこで、第２Ｂレンズ成分Ｌ２Ｂを少なくとも負レンズと正レンズを有するように構成することで、ズーミングにおける色収差の変動を抑制している。

尚、各実施例では物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ、そして後続レンズ群を有するように構成する。そして第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔を変化させることによりズーミングを行うことを基本構成として取り扱っても良い。

このときは、前述の条件式（１）に加えて後述する条件式（２）を満足させるのが良い。

条件式（２）を満足することで、開口絞りＳＰのメカ機構と手振れ補正メカ機構がある程度の距離が保てるので互いに物理的に干渉することなく効率的にレイアウトすることができ、全系の小型化が容易になる。

第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａを含む防振機構をズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と一体的に移動させている。そして絞り機構も第２レンズ群Ｌ２と一体的に移動させて機構上の簡素化を図っている。

各実施例によれば、ズームレンズの一部を構成する比較的小型軽量、かつ、適切な屈折力が設定された第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａを光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動（傾動）したときの画像のブレを補正している。これにより、装置全体の小型化、機構上の簡素化及び駆動手段の負荷の軽減化を図りつつ画像ぶれを効果的に補正している。

又、各実施例では、結像位置（画像）の変位を行う第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａをこのように構成することによって、高い防振敏感度を確保している。

各実施例では、次の条件のうち１以上を満足するようにしている。これによって各条件式に対応した効果を得ている。

第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａと第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を各々ｆ２Ａ、ｆ２とする。第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａの最も像側のレンズ面から開口絞りＳＰまでの光軸上の距離をＬＰとする。広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔとする。

第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａの正レンズの光軸方向の長さをｄ２Ａとする。

第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａの正レンズの材料のアッベ数をＶ２Ａ、第２Ｂレンズ成分Ｌ２Ｂの負レンズと正レンズの材料のアッベ数を各々Ｖｎ、Ｖｐとする。

広角端におけるバックフォーカスをｂｆｗとする。広角端における第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の軸上空気間隔をｄ２３ｗとする。

このとき
０．２＜ｆ２／ｆ２Ａ＜０．６・・・（１）
０．４＜ＬＰ／ｆｗ＜１．０・・・（２）
０．０５＜ｄ２Ａ／ｆｗ＜０．２・・・（３）
５５＜ Ｖ２Ａ ＜８５・・・（４）
０．４＜ （Ｖｐ−Ｖｎ）／Ｖ２Ａ ＜０．７・・・（５）
２．４＜ ｆｔ／ｆｗ ＜４．０・・・（６）
０．３０＜ ｆｗ／ｂｆｗ ＜０．７０・・・（７）
０．１５＜ｄ２３ｗ／ｆｗ ＜０．４０・・・（８）
なる条件を満足するようにしている。

次に、各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（１）は、防振用の正の単一レンズからなる第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａと第２レンズ群Ｌ２の屈折力の比に関し、特に、防振時における光学性能と防振敏感度のバランスを図るためのものである。

条件式（１）の下限値を超えて第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａの屈折力が弱くなり過ぎると、防振敏感度が低くなる。この結果防振時における第２Ａレンズ群Ｌ２Ａの移動量が増大し過ぎて第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａの駆動制御が困難となり、防振駆動系が大型化するので良くない。

また、上限値を超えて第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａの屈折力が強くなり過ぎると、第２Ａレンズ成分は１枚の正レンズのみで構成されているため、防振時におけるコマ収差、倍率色収差の補正が困難となる。

条件式（２）は、第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａの最も像側のレンズ面から開口絞りＳＰまでの光軸上の距離と広角端における全系の焦点距離の比に関する。条件式（２）は主に、防振用の第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａと開口絞りＳＰのメカ機構の配置を最適化することで小型化を実現するためのものである。

条件式（２）の下限値を超えると防振用の第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａと開口絞りＳＰのメカ機構が近寄り過ぎて物理的に干渉する傾向になるので良くない。

また、条件式（２）の上限値を超えると第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａと開口絞りＳＰのメカ機構が離れ過ぎる傾向にあり、スペースを有効に活用し、小型化を図るのが難しくなる。

条件式（３）は、第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａが正の単一レンズのみで構成されているときの肉厚（中心厚）と広角端における全系の焦点距離の比に関し、主に第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａの軽量化と高い光学性能を得るためのものである。

条件式（３）の下限値を超えると、正の単一レンズの厚さが薄くなり過ぎてレンズ加工が困難となり、また、球面収差の補正に最適なレンズ形状を設定することが困難となる。

条件式（３）の上限値を超えると、正の単一レンズの厚さが厚くなり過ぎて、レンズ重量が増大するとともに、望遠端におけるレンズ全長が増大するので好ましくない。

条件式（４）は、第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａの正の単一レンズの材料のアッベ数を規定したものであり、特に、非防振時のズーミングにおける倍率色収差の変動を抑制しつつ、防振時の広角端における軸上色収差を良好に補正するためのものである。

第２Ａレンズ成分は防振用のレンズであり、単一の正レンズより成るため、防振時に倍率色収差が比較的発生し易くなる為、材料を適切に選択する必要がある。条件式（４）の下限値を超えると防振時の倍率色収差が悪化するので好ましくない。また、条件式（４）の上限値を超えると、特に広角端における軸上色収差が補正不足となり、オーバー側へ増大するので好ましくない。

条件式（５）は、第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａの単一の正レンズの材料のアッベ数と、第２Ｂレンズ成分Ｌ２Ｂの負レンズと正レンズの材料のアッベ数との関係を規定したものであり、主に軸上色収差を良好に補正するためのものである。

一般的にズームレンズにおいては、各レンズ群自体である程度の収差が補正されてることが望ましい。

各実施例では、第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａを正の単一レンズで構成しているため、第２Ｂレンズ成分Ｌ２Ｂで色収差補正を行い第２レンズ群Ｌ２全体での色収差補正を行っている。条件式（５）の下限値を超えると、特に望遠端における軸上色収差が補正不足となり、アンダー側へ増大するので好ましくない。 また、条件式（５）の上限値を超えると、特に広角端における軸上色収差が補正不足となり、オーバー側へ増大するので好ましくない。

条件式（６）は広角端における全系の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離の比に関する。条件式（６）の下限値を超えると十分なズーム比が得られなくなるので好ましくない。また、条件式（６）の上限値を超えるとズーム比が大きくなりすぎて、レンズ全長が増大するので好ましくない。

条件式（７）は、広角端におけるバックフォーカスと広角端における全系の焦点距離の比に関する。一眼レフカメラなどの長いバックフォーカスを必要とする撮像装置に最適な条件を設定したものである。ここでバックフォーカスとは曲率（パワー）を有するレンズ（光学素子）の内、最も像側に位置するレンズの像側レンズ面から近軸像面までの距離である。

条件式（７）の下限値を超えると広角端におけるバックフォーカスが長くなり過ぎて広角端におけるレンズ全長が増大する。

また、レンズタイプとしてレトロフォーカス型が強くなり過ぎて、特に広角端における歪曲収差の補正が困難となるので好ましくない。

また、条件式（７）の上限値を越えるとバックフォーカスが短くなりすぎると、デジタル一眼カメラなどではミラーと干渉し易くなり、また、射出瞳位置が像面側に寄るので好ましくない。

条件式（８）は広角端において第２レンズ群Ｌ２の最も像側のレンズ面と第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズ面との軸上空気間隔を規定したものである。条件式（８）の下限値を越えると第２Ａレンズ成分Ｌ２Ａが比較的像面側に位置するようになり、防振メカ機構を配置することが困難となるので好ましくない。また、条件式（８）の上限値を越えると、特に広角端においてレトロフォーカス型の屈折力配置が弱くなり、バックフォーカスを長くすることが困難となるので好ましくない。

尚、更に好ましくは、条件式（１）〜（８）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

０．２５＜ｆ２／ｆ２Ａ＜０．３８・・・（１ａ）
０．４５＜ＬＰ／ｆｗ＜０．７・・・（２ａ）
０．０７＜ｄ２Ａ／ｆｗ＜０．１５・・・（３ａ）
５５＜ Ｖ２Ａ ＜７５・・・（４ａ）
０．５＜ （Ｖｐ−Ｖｎ）／Ｖ２Ａ＜０．６５・・・（５ａ）
２．５＜ ｆｔ／ｆｗ ＜３．５・・・（６ａ）
０．４０＜ ｆｗ／ｂｆｗ ＜０．６０・・・（７ａ）
０．２０＜ｄ２３ｗ／ｆｗ ＜０．３０・・・（８ａ）
各実施例では、以上のように構成することにより、ズーム比が２．５程度以上で、焦点距離に比してバックフォーカスが長いズームレンズが得られる。更に比較的小型軽量な単一レンズを光軸に対して略垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動（傾動）したときの画像のブレを補正している。これにより、装置全体の小型化、機構上の簡素化及び駆動手段の負荷の軽減化を図りつつ画像ぶれを効果的に補正することができるズームレンズを得ている。

以下に、実施例１〜４に各々対応する数値実施例１〜４を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順番を示し、Ｒｉは各面の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ面＋１面との間の部材肉厚又は空気間隔、Ｎｉ，νｉはそれぞれｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてＸとするとき、

で表わされる。但し、Ｒは近軸曲率半径、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは非球面係数である、又、「ｅ−Ｘ」は「×１０^−Ｘ」を意味している。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を表わす。又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。

数値実施例 1
ｆ＝ 18.69〜 53.27 Ｆｎｏ＝ 3.63 〜 5.86 ２ω＝72.2° 〜 28.7°

R 1 = 80.198 D 1 = 3.40 N 1 = 1.516330 ν 1 = 64.1
R 2 = 1485.520 D 2 = 0.15
R 3 = 74.916 D 3 = 1.60 N 2 = 1.622992 ν 2 = 58.2
R 4 = 14.601 D 4 = 7.99
R 5 = -141.698 D 5 = 1.20 N 3 = 1.622992 ν 3 = 58.2
R 6 = 25.795 D 6 = 0.15
R 7 = 21.179 D 7 = 3.40 N 4 = 1.805181 ν 4 = 25.4
R 8 = 46.880 D 8 = 可変
R 9 = -302.692 D 9 = 1.90 N 5 = 1.487490 ν 5 = 70.2
R10 = -34.091 D10 = 4.20
R11 = 16.673 D11 = 0.80 N 6 = 1.846660 ν 6 = 23.9
R12 = 12.277 D12 = 4.50 N 7 = 1.487490 ν 7 = 70.2
R13 = -73.294 D13 = 1.00
R14 = 絞り D14 = 可変
R15 = -29.161 D15 = 0.75 N 8 = 1.639799 ν 8 = 34.5
R16 = 12.672 D16 = 2.60 N 9 = 1.784723 ν 9 = 25.7
R17 = 43.512 D17 = 可変
R18 = -96.235 D18 = 1.50 N10 = 1.583060 ν10 = 30.2
* R19 = -437.245 D19 = 0.03
R20 = 417.340 D20 = 3.80 N11 = 1.487490 ν11 = 70.2
R21 = -18.474


＼焦点距離 18.69 32.08 53.27
可変間隔＼
D 8 33.62 13.53 3.23
D14 3.30 6.19 8.96
D17 7.34 4.45 1.68


非球面係数

19面 : Ａ=0.00000e+00 Ｂ=3.76648e-05 Ｃ=3.00374e-08 Ｄ=7.60709e-10 E=-8.997
19e-12 F=0.00000e+00


数値実施例 2
ｆ＝ 18.62〜 53.32 Ｆｎｏ＝ 3.63 〜 5.86 ２ω＝72.4° 〜 28.7°

R 1 = 70.299 D 1 = 3.40 N 1 = 1.516330 ν 1 = 64.1
R 2 = 601.574 D 2 = 0.15
R 3 = 85.189 D 3 = 1.60 N 2 = 1.622992 ν 2 = 58.2
R 4 = 14.573 D 4 = 8.08
R 5 = -131.403 D 5 = 1.20 N 3 = 1.622992 ν 3 = 58.2
R 6 = 26.414 D 6 = 0.15
R 7 = 21.357 D 7 = 3.40 N 4 = 1.805181 ν 4 = 25.4
R 8 = 48.045 D 8 = 可変
R 9 = -212.350 D 9 = 1.90 N 5 = 1.516330 ν 5 = 64.1
R10 = -33.748 D10 = 4.20
R11 = 16.638 D11 = 0.80 N 6 = 1.846660 ν 6 = 23.9
R12 = 12.089 D12 = 4.50 N 7 = 1.487490 ν 7 = 70.2
R13 = -67.351 D13 = 1.00
R14 = 絞り D14 = 可変
R15 = -27.965 D15 = 0.75 N 8 = 1.639799 ν 8 = 34.5
R16 = 12.432 D16 = 2.60 N 9 = 1.784723 ν 9 = 25.7
R17 = 43.001 D17 = 可変
R18 = -97.655 D18 = 1.50 N10 = 1.583060 ν10 = 30.2
* R19 = -332.527 D19 = 0.04
R20 = 1043.264 D20 = 3.76 N11 = 1.487490 ν11 = 70.2
R21 = -17.869


＼焦点距離 18.62 31.88 53.32
可変間隔＼
D 8 32.81 13.04 2.78
D14 3.30 6.07 8.95
D17 7.20 4.43 1.55


非球面係数

19面 : Ａ=0.00000e+00 Ｂ=3.81779e-05 Ｃ=2.00413e-08 Ｄ=6.78143e-10 E=-4.608
18e-12 F=0.00000e+00


数値実施例 3
ｆ＝ 18.57〜 53.32 Ｆｎｏ＝ 3.63 〜 5.86 ２ω＝72.5° 〜 28.7°

R 1 = 75.404 D 1 = 3.40 N 1 = 1.516330 ν 1 = 64.1
R 2 = 787.756 D 2 = 0.15
R 3 = 88.153 D 3 = 1.60 N 2 = 1.622992 ν 2 = 58.2
R 4 = 14.835 D 4 = 8.15
R 5 = -142.888 D 5 = 1.20 N 3 = 1.622992 ν 3 = 58.2
R 6 = 26.536 D 6 = 0.15
R 7 = 21.495 D 7 = 3.40 N 4 = 1.805181 ν 4 = 25.4
R 8 = 47.829 D 8 = 可変
R 9 = -248.450 D 9 = 1.90 N 5 = 1.518229 ν 5 = 58.9
R10 = -35.027 D10 = 4.20
R11 = 16.774 D11 = 0.80 N 6 = 1.846660 ν 6 = 23.9
R12 = 12.152 D12 = 4.50 N 7 = 1.487490 ν 7 = 70.2
R13 = -68.717 D13 = 1.00
R14 = 絞り D14 = 可変
R15 = -29.501 D15 = 0.75 N 8 = 1.647689 ν 8 = 33.8
R16 = 12.252 D16 = 2.60 N 9 = 1.784723 ν 9 = 25.7
R17 = 44.558 D17 = 可変
R18 = -89.852 D18 = 1.50 N10 = 1.583060 ν10 = 30.2
* R19 = -276.592 D19 = 0.07
R20 = 2759.039 D20 = 4.08 N11 = 1.487490 ν11 = 70.2
R21 = -17.975


＼焦点距離 18.57 31.77 53.32
可変間隔＼
D 8 33.51 13.31 2.76
D14 3.30 6.13 9.21
D17 7.37 4.55 1.46


非球面係数

19面 : Ａ=0.00000e+00 Ｂ=3.81884e-05 Ｃ=4.42863e-08 Ｄ=7.05773e-10 E=-1.048
50e-11 F=0.00000e+00

数値実施例 4
ｆ＝ 17.50〜 53.05 Ｆｎｏ＝ 3.63 〜 5.86 ２ω＝75.8° 〜 28.8°

R 1 = 76.749 D 1 = 4.00 N 1 = 1.518229 ν 1 = 58.9
R 2 = 5373.923 D 2 = 0.15
R 3 = 102.763 D 3 = 1.60 N 2 = 1.622992 ν 2 = 58.2
R 4 = 14.773 D 4 = 8.44
R 5 = -137.895 D 5 = 1.20 N 3 = 1.622992 ν 3 = 58.2
R 6 = 26.312 D 6 = 0.15
R 7 = 21.399 D 7 = 3.40 N 4 = 1.805181 ν 4 = 25.4
R 8 = 47.704 D 8 = 可変
R 9 = -273.402 D 9 = 1.70 N 5 = 1.518229 ν 5 = 58.9
R10 = -34.874 D10 = 4.30
R11 = 16.793 D11 = 0.80 N 6 = 1.846660 ν 6 = 23.9
R12 = 12.120 D12 = 4.20 N 7 = 1.487490 ν 7 = 70.2
R13 = -70.015 D13 = 1.00
R14 = 絞り D14 = 可変
R15 = -28.422 D15 = 0.75 N 8 = 1.647689 ν 8 = 33.8
R16 = 12.486 D16 = 2.40 N 9 = 1.784723 ν 9 = 25.7
R17 = 44.493 D17 = 可変
R18 = -96.742 D18 = 1.50 N10 = 1.583060 ν10 = 30.2
* R19 = -203.231 D19 = 0.07
R20 = 954.142 D20 = 3.98 N11 = 1.487490 ν11 = 70.2
R21 = -17.650


＼焦点距離 17.50 30.77 53.05
可変間隔＼
D 8 33.80 12.73 2.21
D14 3.30 6.21 9.72
D17 7.52 4.60 1.09


非球面係数

19面 : Ａ=0.00000e+00 Ｂ=3.76441e-05 Ｃ=7.06633e-08 Ｄ=6.54003e-10 E=-2.146
84e-11 F=0.00000e+00

次に、本発明のズームレンズを用いた一眼レフカメラシステムの実施形態を、図１３を用いて説明する。図１３において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明によるズームレンズを搭載した交換レンズ、１２は交換レンズ１１を通して得られる被写体像を記録するフィルムや撮像素子などの記録手段、１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察（受光）するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１からの被写体像を記録手段１２とファインダー光学系１３に切り替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は記録手段１２に結像して記録される。１８はサブミラー、１９は焦点検出装置である。

このように本発明のズームレンズを一眼レフカメラ交換レンズ等の撮像装置に適用することにより、高い光学性能を有した撮像装置が実現できる。

尚、本発明はクイックリターンミラーのない一眼レフカメラにも同様に適用することができる。

以上のように各実施例によれば、ズームレンズが振動（傾動）したときの画像のブレを、ズームレンズを構成する一部のレンズ群を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることにより、光学的に補正して静止画像が得られ、撮影画像の安定化を図った写真用カメラや、ビデオカメラ、電子スチルカメラ、デジタルカメラそして３-ＣＣＤ対応の電子カメラ等の撮像装置が得られる。

本発明の数値実施例１の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例１の広角端と望遠端の縦収差図 本発明の数値実施例１の広角端と望遠端の基準時と防振時における横収差図 本発明の数値実施例２の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例２の広角端と望遠端の縦収差図 本発明の数値実施例２の広角端と望遠端の基準時と防振時における横収差図 本発明の数値実施例３の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例３の広角端と望遠端の縦収差図 本発明の数値実施例３の広角端と望遠端の基準時と防振時における横収差図 本発明の数値実施例４の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例４の広角端と望遠端の縦収差図 本発明の数値実施例４の広角端と望遠端の基準時と防振時における横収差 本発明の撮像装置の要部概略図

Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
Ｌ２Ａ 第２Ａレンズ成分
Ｌ２Ｂ 第２Ｂレンズ成分
ＳＰ 開口絞り
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
Ｆ Ｆ線
Ｆｎｏ Ｆナンバー
ΔＳ サジタル像面
ΔＭ メリディオナル像面
Ｙ 像高

Claims (11)

1. 物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から構成され、広角端に比べて望遠端での第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が小さく、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が大きく、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が小さくなるように、各レンズ群が移動するズームレンズであって、物体側から像側へ順に、該第２レンズ群は、単一の正レンズから成る第２Ａレンズ成分と、負レンズと正レンズより成り、全体として正の屈折力の第２Ｂレンズ成分を有し、該第２Ａレンズ成分は、光軸と垂直方向の成分を持つように変位させて像変位を行うレンズ成分であり、該第２Ａレンズ成分と第２レンズ群の焦点距離を各々ｆ２Ａ、ｆ２とするとき、
   ０．２＜ｆ２／ｆ２Ａ＜０．６
   なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第２レンズ群の像面側に開口絞りを有し、前記第２Ａレンズ成分の最も像側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離をＬＰ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   ０．４＜ＬＰ／ｆｗ＜１．０
   なる条件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. 前記第２Ａレンズ成分の正レンズの厚さをｄ２Ａ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   ０．０５＜ｄ２Ａ／ｆｗ＜０．２
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
4. 前記第２Ａレンズ成分の正レンズの材料のアッベ数をＶ２Ａとするとき、
   ５５＜ Ｖ２Ａ ＜８５
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１、２又は３のズームレンズ。
5. 前記第２Ａレンズ成分の正レンズの材料のアッベ数をＶ２Ａ、前記第２Ｂレンズ成分の負レンズと正レンズの材料のアッベ数を各々Ｖｎ、Ｖｐとするとき、
   ０．４＜ （Ｖｐ−Ｖｎ）／Ｖ２Ａ ＜０．７
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項のズームレンズ。
6. 前記第２レンズ群の像面側に開口絞りを有し、該開口絞りはズーミングに際して、該第２レンズ群と一体で移動することを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
7. 広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔとするとき、
   ２．４＜ ｆｔ／ｆｗ ＜４．０
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項のズームレンズ。
8. 広角端におけるバックフォーカスをｂｆｗ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   ０．３０＜ ｆｗ／ｂｆｗ ＜０．７０
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項のズームレンズ。
9. 広角端における前記第２レンズ群と第３レンズ群の軸上空気間隔をｄ２３ｗ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   ０．１５＜ｄ２３ｗ／ｆｗ ＜０．４０
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１のズームレンズ。
10. 固体撮像装置に像を形成することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項のズームレンズ。
11. 請求項１から１０のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有していることを特徴とする撮像装置。