JP2009192771A - ズームレンズおよび撮像装置ならびにズームレンズの制御方法 - Google Patents

ズームレンズおよび撮像装置ならびにズームレンズの制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】レンズシフトによる手ブレ補正が可能でありながらも、駆動機構が配置された防振ユニットを含むズームレンズ全体を小型・薄型に達成すること。
【解決手段】本発明は、複数のレンズ群ＧＲ１〜ＧＲ５から成り、所定のレンズ群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズであって、最も物体側のレンズ群ＧＲ１が変倍時に光軸方向に固定であるとともに、光軸を略９０度曲げるための反射部材を有し、最も像側に位置し、変倍時に光軸方向に固定である最終レンズ群ＧＲ５は、正の屈折力を有するレンズ部分群ＳＧ、その像側に隣接して配置され負の屈折力を有するレンズ部分群ＲＧを有し、上記レンズ部分群ＳＧを光軸に垂直な方向にシフトさせて像ブレを補正するズームレンズである。
【選択図】図１

Description

本発明は、手ブレ補正機能、すなわち、カメラの振動による撮影画像のブレを補正する機能を有するズームレンズおよび撮像装置に関し、特に、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタル入出力機器の撮影光学系に好適で高変倍率を有するとともに手ブレ補正機能を有し、特に小型化・薄型化に優れたズームレンズおよび撮像装置ならびにズームレンズの制御方法に関する。
近年、デジタルスチルカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置の普及が進み、一層の高画質化が求められている。特に、画素数の多い撮像素子を使用したデジタルスチルカメラ等においては、画素数の多い固体撮像素子に対応した結像性能にすぐれた撮影用レンズ、特に、ズームレンズが求められている。
特に最近は、撮影時の振動による撮影画像の像ブレを防ぐ、手ブレ補正機能が強く要望されている。その上、小型化への要求も強く、特に、奥行き方向、すなわち、入射光軸方向に小型なズームレンズが求められている。
例えば、特許文献１に示されたズームレンズにあっては、複数のレンズ群を有し、最も物体側に位置する第１レンズ群を光軸に垂直な方向にシフトさせて該ズームレンズが振動した時の像ブレを補正している。
また、特許文献２に示されたズームレンズにあっては、複数のレンズ群を有し、変倍時または合焦時に光軸方向に移動する可動レンズ群を光軸に垂直な方向にシフトさせて該ズームレンズが振動した時の像ブレを補正している。
また、特許文献３や特許文献４に示されたズームレンズにあっては、物体側より順に配列された、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、負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レンズ群を有し、少なくとも第２レンズ群と第４レンズ群を光軸上を移動させて変倍を行ない、開口絞り近傍に位置する第３レンズ群全体を光軸に垂直な方向に移動させて該ズームレンズが振動した時の像ブレを補正している。
また、特許文献５に示されたズームレンズにあっては、複数のレンズ群を有し、最も像側に位置する最終レンズ群を光軸に垂直な方向にシフトさせて該ズームレンズが振動した時の像ブレを補正している。
また、特許文献６に示されたズームレンズにあっては、複数のレンズ群を有し、最も像側に位置し負の屈折力を有する最終レンズ群が変倍時に光軸方向に固定であるとともに、負の前群と正の後群で構成され、上記正の後群を光軸と直交する方向に移動可能に構成し、上記ブレ補正レンズ群を光軸に垂直な方向に移動させて該ズームレンズが振動した時の像ブレを補正している。
また一方では、レンズ間にプリズムを挿入することで光学系を折り曲げ、入射光軸方向の小型化を図ることが行われている。さらに、撮像素子の短辺方向に対して、レンズをカットすることによって、鏡筒構造の薄型化を図ることが行われている。
特開平１−１８９６２１号公報 特開平１１−２８２０３８号公報 特開平１３―１２４９９２号公報 特開平１３―３５６２７０号公報 特開平１−１９１１１３号公報 特開平１８−７１９９３号公報
しかしながら、特許文献１に示されたズームレンズでは、最も物体側に位置する第１レンズ群で防振を行っているが、第１レンズ群は軸外光束が光軸から離れて通過するので、レンズ径が大きくなってしまい、十分な小型化が図れない。
また、特許文献２に示されたズームレンズでは、変倍時または合焦時に光軸方向に可動のレンズ群で防振を行うため、防振用の駆動機構が複雑化してしまう。
また、特許文献３および特許文献４に示されたズームレンズでは、開口絞り近傍に位置し変倍の際には固定のレンズ群で防振を行っているが、開口絞り機構と防振用の駆動機構が干渉しやすい。また、防振群のレンズ径が大きくなってしまい、十分な小型化が図れない。
また、特許文献５に示されたズームレンズでは、最も像側に位置する最終レンズ群全体を光軸に垂直な方向にシフトさせて防振を行っているが、最終レンズ群のレンズ径が大きくなってしまい、十分な小型化が図れない。
また、特許文献６に示されたズームレンズでは、最も像側に位置し負の屈折力を有する最終レンズ群が負の前群と正の後群で構成され、上記正の後群を光軸に垂直な方向にシフトさせて防振を行っているが、防振用の駆動機構を含めた防振ユニットの大きさが制約となって、十分な小型化が図れない。
また、レンズ間にプリズムを挿入することで光学系を折り曲げ、入射光軸方向の小型化を図る場合には、手ブレ補正時のレンズシフト方向が入射光軸方向に対して平行になるため、駆動機構を含めた防振ユニットが鏡筒の最凸部となりやすく、小型化・薄型化の制約となってしまう。
本発明は、上記した問題に鑑み、レンズシフトによる手ブレ補正が可能でありながらも、駆動機構が配置された防振ユニットを含むズームレンズ全体を小型・薄型に達成することを目的とする。
本発明は、複数のレンズ群から成り、所定のレンズ群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズであって、最も物体側のレンズ群が変倍時に光軸方向に固定であるとともに、光軸を略９０度曲げるための反射部材を有し、最も像側に位置し、変倍時に光軸方向に固定である最終レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ部分群ＳＧ、その像側に隣接して配置され負の屈折力を有するレンズ部分群ＲＧを有し、上記レンズ部分群ＳＧを光軸に垂直な方向にシフトさせて像ブレを補正するズームレンズである。
このような本発明では、レンズシフトによる手ブレ補正が可能でありながら、駆動機構が配置された防振ユニットを含むズームレンズ全体を小型・薄型にすることができる。
ここで、本発明のズームレンズは、レンズ部分群ＳＧとレンズ部分群ＲＧとの合成焦点距離が正となるものでもある。すなわち、ズームレンズにおけるレンズ部分群ＳＧの焦点距離が、レンズ部分群ＲＧの焦点距離より短くなるものである。これにより、レンズ部分群ＳＧのシフトによる手ブレ補正の感度を高め過ぎずに済むようになる。
また、本発明は上記構成に加え、レンズ部分群ＳＧの焦点距離をｆｓ、レンズ部分群ＲＧの焦点距離をｆｒとした場合、条件式（１）−０．８＜ｆｓ／ｆｒ＜−０．１を満足するズームレンズでもある。
また、本発明は上記構成に加え、レンズ部分群ＳＧの横倍率のβｓ、レンズ部分群ＲＧの横倍率をβｒとした場合、条件式（２）０．６＜（１−βｓ）×βｒ＜１．８を満足するズームレンズでもある。
また、本発明は上記構成に加え、レンズ部分群ＳＧの最も像側の面とレンズ部分群ＲＧの最も物体側の面との面間隔をＤSR、広角端における全系の焦点距離をｆｗとした場合、条件式（３）０．０２＜ＤSR／ｆｗ＜０．４０を満足するズームレンズでもある。
また、上記構成のズームレンズにおいて、複数のレンズ群が５群構成をとる場合、第５レンズ群を除く少なくとも第２レンズ群と第４レンズ群とを光軸上に沿って移動させることで変倍を行うものでもある。
また、上記構成のズームレンズにおいて、複数のレンズ群が６群構成をとる場合、第６レンズ群を除く少なくとも第２レンズ群と第４レンズ群と第５レンズ群とを光軸上に沿って移動させることで変倍を行うものでもある。
また、本発明は、ズームレンズと、このズームレンズにより形成した光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備える撮像装置であって、このズームレンズが、複数のレンズ群から成り、各レンズ群間隔を変えることにより変倍を行うものであり、最も物体側のレンズ群が変倍時に光軸方向に固定であるとともに、光軸を略９０度曲げるための反射部材を有し、最も像側に位置し、変倍時に光軸方向に固定である最終レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ部分群ＳＧ、その像側に隣接して配置され負の屈折力を有するレンズ部分群ＲＧを有し、レンズ部分群ＳＧを光軸に垂直な方向にシフトさせて像ブレを補正する撮像装置である。
このような本発明では、レンズシフトによる手ブレ補正が可能でありながら、駆動機構が配置された防振ユニットを含むズームレンズ全体を小型・薄型にすることができ、撮像装置の小型・薄型化を図ることができるようになる。
ここで、本発明の撮像装置のズームレンズは、レンズ部分群ＳＧとレンズ部分群ＲＧとの合成焦点距離が正となるものでもある。すなわち、本発明の撮像装置のズームレンズにおけるレンズ部分群ＳＧの焦点距離が、レンズ部分群ＲＧの焦点距離より短くなるものである。これにより、レンズ部分群ＳＧのシフトによる手ブレ補正の感度を高め過ぎずに済むようになる。
また、本発明は上記構成に加え、レンズ部分群ＳＧの焦点距離をｆｓ、レンズ部分群ＲＧの焦点距離をｆｒとした場合、条件式（１）−０．８＜ｆｓ／ｆｒ＜−０．１を満足する撮像装置でもある。
また、本発明は上記構成に加え、レンズ部分群ＳＧの横倍率のβｓ、レンズ部分群ＲＧの横倍率をβｒとした場合、条件式（２）０．６＜（１−βｓ）×βｒ＜１．８を満足する撮像装置でもある。
また、本発明は上記構成に加え、レンズ部分群ＳＧの最も像側の面とレンズ部分群ＲＧの最も物体側の面との面間隔をＤSR、広角端における全系の焦点距離をｆｗとした場合、条件式（３）０．０２＜ＤSR／ｆｗ＜０．４０を満足する撮像装置でもある。
また、本発明は上記構成に加え、装置本体のブレを検出する手ブレ検出手段と、手ブレ検出手段によって検出したブレによる画像ブレを補正するためのブレ補正角を算出し、レンズ部分群ＳＧをブレ補正角に基づく位置とするべく駆動信号を生成する手ブレ制御手段と、手ブレ制御手段によって生成された駆動信号に基づいてレンズ部分群ＳＧを光軸に垂直な方向へシフトさせる手ブレ駆動部とを備える撮像装置でもある。
このような本発明では、手ブレ検出手段や手ブレ制御手段、手ブレ駆動部を備える撮像装置の小型・薄型化を図ることができるようになる。
また、本発明は、複数のレンズ群から成り、所定のレンズ群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズの制御方法であって、最も物体側のレンズ群が変倍時に光軸方向に固定であるとともに、光軸を略９０度曲げるための反射部材を有し、最も像側に位置し、変倍時に光軸方向に固定である最終レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ部分群ＳＧ、その像側に隣接して配置され負の屈折力を有するレンズ部分群ＲＧを有し、レンズ部分群ＳＧを光軸に垂直な方向にシフトさせて像ブレを補正するズームレンズの制御方法である。
このような本発明では、レンズシフトによる手ブレ補正が可能でありながら、駆動機構が配置された防振ユニットを含むズームレンズ全体を小型・薄型にすることができる。
本発明によれば、レンズシフトによる手ブレ補正が可能でありながら、駆動機構が配置された防振ユニットを含むズームレンズ全体を小型・薄型に達成することが可能となり、また、このズームレンズを使用することにより、手ブレ補正が可能でありながら、撮像装置の小型・薄型を達成することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。
＜ズームレンズのレンズ群構成＞
本実施形態に係るズームレンズの一例は、図１、図５および図１３に示すように、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＲ５が配列されて構成され、第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３および第５レンズ群ＧＲ５が変倍時に固定で、第２レンズ群ＧＲ２、第４レンズ群ＧＲ４が光軸方向に移動して変倍を行い、第４レンズ群ＧＲ４が光軸方向に移動して近距離撮影時のフォーカシングを行う。
また、本実施形態に係るズームレンズの別の一例は、図９に示すように、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＲ５、正の屈折力を有する第６レンズ群ＧＲ６が配列されて構成され、第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３および第６レンズ群ＧＲ６が変倍時に固定で、第２レンズ群ＧＲ２、第４レンズ群ＧＲ４、第５レンズ群ＧＲ５が光軸方向に移動して変倍を行い、第４レンズ群ＧＲ４または第５レンズ群ＧＲ５が光軸方向に移動して近距離撮影時のフォーカシングを行う。
いずれの実施形態においても、最も物体側のレンズ群が変倍時に光軸方向に固定であるとともに、光軸を略９０度曲げるための反射部材を有している。さらに、いずれの実施形態においても、ズームレンズの最終レンズ群は正の屈折力を有するレンズ部分群ＳＧ、その像側に隣接して配置され負の屈折力を有するレンズ部分群ＲＧを有し、レンズ部分群ＳＧ（以下、「ブレ補正レンズ群」という）を光軸と直交する方向に移動させることによって像をシフトさせる。
具体的には、図１に示す本実施形態のズームレンズにおいては第５レンズ群ＧＲ５のレンズＧ１０、図５に示す本実施形態のズームレンズにおいては第５レンズ群のレンズＧ１１、図９に示す本実施形態のズームレンズにおいては第５レンズ群のレンズＧ１２、図１３に示す本実施形態のズームレンズにおいては第５レンズ群のレンズＧ１０がブレ補正レンズ群であり、このブレ補正レンズ群の物体側に隣接して負の屈折力を有するレンズ部分群ＦＧを配置することにより、光線を一気に跳ね上げている。また、正の屈折力を有するブレ補正レンズ群によってほぼテレセントリックとなった光線を、負の屈折力を有するレンズ部分群ＲＧによって再度跳ね上げる構成となっている。
上記のような構成をとることにより、第１レンズ群ＲＧ１の最も物体側のレンズＧ１の径を小さくして、ズームレンズ全体の小型化を可能にしている。また、負の屈折力を有するレンズ部分群ＲＧによって、レンズ全系の射出瞳距離を小さくすることにより、ブレ補正レンズ群のレンズ径を小さくするとともに、補正レンズのシフト量あたりの像シフト量の割合を大きくすることで、駆動機構を含む防振ユニットを小型に構成することを可能にしている。
また、ブレ補正レンズ群を最終レンズ群に配置することによって、小型化とレンズ枚数の削減を可能にしている。すなわち、ブレ補正レンズ群を最終レンズ群内に配置することによって、可動群や開口絞りの駆動機構との干渉がないため、ブレ補正レンズ群の駆動機構を配置してもズームレンズ全体を小型に構成することができる。
また、レンズ群を光軸に直交する方向に移動させて手振れ補正を行う場合、収差変動、特に歪曲収差の変動が問題になり、それを補正するためにレンズ枚数を増やさざるを得なくなるが、本実施形態のズームレンズの場合、光線がテレセントリックとなる部分でのレンズ群を光軸に直交する方向に移動させて手振れ補正を行うので、収差変動が少なく、レンズ枚数を増やすこと無しに、高い光学性能を維持することができる。
上記レンズ構成において、本実施形態に係るズームレンズは、レンズ部分群ＳＧとレンズ部分群ＲＧとの合成焦点距離が正となるものでもある。すなわち、ズームレンズにおけるレンズ部分群ＳＧの焦点距離が、レンズ部分群ＲＧの焦点距離より短くなるものである。これにより、レンズ部分群ＳＧのシフトによる手ブレ補正の感度を高め過ぎずに済むようになる。
また、上記レンズ構成において、本実施形態に係るズームレンズは、以下の条件式（１）を満足する。
（１）−０．８＜ｆｓ／ｆｒ＜−０．１
上記条件式（１）は、ブレ補正レンズ群ＳＧとその像側に隣接して配置されるレンズ部分群ＲＧの焦点距離比を規定する条件式である。条件式（１）の下限値を下回ると、すなわち、レンズ部分群ＲＧの負パワーが強くなりすぎると、ブレ補正レンズ群が微小に移動しても像が大きくシフトしてしまうので、高い精度での制御が要求されることになり、部品精度や組付精度ならびに検出系や駆動系に対する高精度な制御が必要となり、極めて高価なものとなってしまう。条件式（１）の上限値を上回ると、すなわち、レンズ部分群ＲＧの負パワーが弱くなりすぎると、所定量だけ像をシフトさせるのに必要なブレ補正レンズ群の移動量が大きくなり、その結果駆動系が大きくなってしまい小型化の妨げとなる。
また、上記レンズ構成において、本実施形態に係るズームレンズは、以下の条件式（２）を満足する。
（２）０．６＜（１−βｓ）×βｒ＜１．８
上記条件式（２）は、ブレ補正レンズ群ＳＧの移動量に対して像がシフトする割合を規定する条件式である。条件式（２）の下限値を下回ると、所定量だけ像をシフトさせるのに必要なブレ補正レンズ群の移動量が大きくなり、その結果駆動系が大きくなってしまい小型化の妨げとなる。条件式（２）の上限値を超えるとブレ補正レンズ群が微小に移動しても像が大きくシフトしてしまうので、高い精度での制御が要求されることになり、部品精度や組付精度ならびに検出系や駆動系に対する高精度な制御が必要となり、極めて高価なものとなってしまう。
上記条件式（２）は、単独であっても上記条件式（１）とともに満足するものであってもよい。
本実施形態に係るズームレンズは、固定群である第１レンズ群ＧＲ１中に光軸をほぼ９０°折り曲げるための反射部材を配置している。これによって、ズームレンズへの入射光軸（最も物体側に位置するレンズの光軸）方向での大きさを小さくすることができ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置の奥行を小さくすること、すなわち、薄型化が可能になる。上記したように、光軸を折り曲げるための反射部材にプリズムを使用する場合は、屈折率が高い硝材を使うことが望ましい。これによって、反射部材を小型化することが可能になり、ズームレンズ全体の小型化に有利である。
本実施形態に係るズームレンズは、ブレ補正レンズ群の物体側に隣接して負の屈折力を有するレンズ部分群ＦＧを配置することにより、ズームレンズ全体の小型化を可能にしている。また、変倍時にレンズ部分群ＦＧを光軸方向に可動とすることにより、高変倍比を達成することができる。
本実施形態に係るズームレンズは、開口絞りよりも像側に位置するレンズ群が光軸方向に移動して近距離撮影時のフォーカシングを行うことが望ましい。開口絞りよりも物体側に位置するレンズ群でフォーカシングを行うと、フォーカシングの際の画角変化が大きくなってしまう。
また、上記レンズ構成において、本実施形態に係るズームレンズは、以下の条件式（３）を満足する。
（３）０．０２＜ＤSR／ｆｗ＜０．４０
上記条件式（３）は、ブレ補正レンズ群ＳＧとレンズ部分群ＲＧの面間隔と広角端における全系の焦点距離の比を規定する条件式である。条件式（２）の下限値を下回ると、レンズ部分群ＲＧがブレ補正レンズ群および防振用の駆動機構と干渉しやすくなるため好ましくない。また、条件式（２）の上限値を超えると、ブレ補正レンズ群を小型化するためにはレンズ部分群ＲＧの負パワーを強くしなければならず、収差補正が困難になる。
上記条件式（３）は、単独であっても上記条件式（１）とともに満足するものであっても、上記条件式（２）とともに満足するものであっても、さらには上記条件式（１）および（２）とともに満足するものであってもよい。
また、本実施形態に係るズームレンズでは、光量の調整のために絞り径を変化させる代わりに、ＮＤフィルターや、液晶調光素子を用いることが小型化および小絞り回折劣化防止のためにはさらに好ましい。
さらに、本実施形態に係るズームレンズでは、手ブレ補正時に生じる色ずれを、電気的な信号処理で補正することが望ましい。これによって、色収差の補正に関するレンズ負荷が減少し、レンズ枚数の削減が可能になるとともにレンズ設計が容易になる。
＜具体的な実施形態＞
以下に、本実施形態に係るズームレンズの具体的な実施形態および数値実施例について、図１〜図１６を参照して、また、表１〜表１３を用いて説明する。なお、数値実施例において使用する記号の意味は次のとおりである。
ω：半画角
ｓｉ：物体側から数えてｉ番目の面
ｒｉ：上記面Ｓｉの曲率半径
ｄｉ：物体側からｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の面間隔
ｎｉ：第ｉレンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率
νｉ：第ｉレンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数
また、非球面形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸をとり、光軸と垂直方向の高さをｈとして以下の数式で表す。
Figure 2009192771
ただし、上記数式において
Ａｉ：i次の非球面係数
Ｒ：曲率半径
Ｋ：円錐定数
である。なお、これ以降（表のレンズデータを含む）において、１０のべき乗数（たとえば１．２×１０-02）をＥ（たとえば１．２Ｅ−０２）を用いて表すものとする。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明のズームレンズの第１の実施形態のレンズ構成を示す図である。第１の実施形態では、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＲ５が配列されて構成される。
第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズＧ１と、光軸を９０°折り曲げるための直角プリズムＧ２と、両面が非球面で構成された正レンズＧ３とで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、負レンズＧ４と、負レンズＧ５と正レンズＧ６の接合レンズとで構成される。第３レンズ群ＧＲ３は、両面が非球面で構成された正レンズＧ７で構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、正レンズＧ８と負レンズＧ９の接合レンズで構成される。第５レンズ群は、負レンズＧ１０から成るレンズ部分群ＦＧと、正レンズＧ１１から成るレンズ部分群ＳＧと、負レンズＧ１２から成るレンズ部分群ＲＧとで構成され、上記レンズ部分群ＳＧ（ブレ補正レンズ群）を光軸と垂直な方向に移動させることで像のシフトを行う。
また、第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３および第５レンズ群ＧＲ５が変倍時に固定で、第２レンズ群ＧＲ２と第４レンズ群ＧＲ４が光軸方向に移動して変倍を行い、第４レンズ群ＧＲ４が光軸方向に移動して近距離撮影時のフォーカシングを行う。
なお、図１中、ＬＰＦは第５レンズ群ＧＲ５と結像面ＩＭＧとの間に介挿されたローパスフィルタである。また、開口絞りＩＲは第３レンズ群ＧＲ３の像面側に近接して配置され、変倍時に固定である。
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の光学系のデータを示す。なお、以下の表において、「ＩＮＦＩＮＩＴＹ」は当該面が平面で構成されていることを示す。
Figure 2009192771
第１の実施の形態において、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔ｄ６、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間の面間隔ｄ１１、開口絞りＩＲと第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔ｄ１５および第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔ｄ１８は変倍時に可変である。そこで、広角端位置、広角端と望遠端との間の中間焦点位置および望遠端位置での上記各面間隔ｄ６、ｄ１１、ｄ１５およびｄ１８の数値実施例１における値を焦点距離、Ｆナンバー、半画角ωとともに表２に示す。
Figure 2009192771
第１の実施の形態において、第１レンズ群ＧＲ１の正レンズＧ３の両面ｓ５、ｓ６、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ４の両面ｓ７、ｓ８、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ７の物体側の面ｓ１２および第４レンズ群ＧＲ４の接合レンズの物体側の面ｓ１６は非球面で構成されている。そこで、数値実施例１における上記各面ｓ５、ｓ６、ｓ７、ｓ８、ｓ１２およびｓ１６の４次、６次、８次、１０次の非球面係数を円錐定数Ｋとともに表３に示す。
Figure 2009192771
図２に広角端位置における、図３に広角端と望遠端との間の中間焦点位置における、図４に望遠端位置における数値実施例１の諸収差図を示す。なお、これら収差図において、球面収差では縦軸は開放Ｆ値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がｄ線、破線がＣ線、１点鎖線がｇ線での球面収差を表わす。非点収差では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線がサジタル像面を、破線がメリジオナル像面を表わす。歪曲収差では縦軸が像高、横軸は％で表わす。
＜第２の実施形態＞
図５は、本発明のズームレンズの第２の実施形態のレンズ構成を示す図である。第２の実施形態では、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＲ５が配列されて構成される。
第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズＧ１と、光軸を９０°折り曲げるための直角プリズムＧ２と、両面が非球面で構成された正レンズＧ３とで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、負レンズＧ４と、負レンズＧ５と正レンズＧ６の接合レンズと、負レンズＧ７とで構成される。第３レンズ群ＧＲ３は、両面が非球面で構成された正レンズＧ８で構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、正レンズＧ９と負レンズＧ１０の接合レンズで構成される。第５レンズ群は、負レンズＧ１１から成るレンズ部分群ＦＧと、正レンズＧ１２から成るレンズ部分群ＳＧと、負レンズＧ１３から成るレンズ部分群ＲＧとで構成され、上記レンズ部分群ＳＧ（ブレ補正レンズ群）を光軸と垂直な方向に移動させることで像のシフトを行う。
また、第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３および第５レンズ群ＧＲ５が変倍時に固定で、第２レンズ群ＧＲ２と第４レンズ群ＧＲ４が光軸方向に移動して変倍を行い、第４レンズ群ＧＲ４が光軸方向に移動して近距離撮影時のフォーカシングを行う。
なお、図５中、ＬＰＦは第５レンズ群ＧＲ５と結像面ＩＭＧとの間に介挿されたローパスフィルタである。また、開口絞りＩＲは第３レンズ群ＧＲ３の像面側に近接して配置され、変倍時に固定である。
表４に第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２の光学系のデータを示す。なお、以下の表において、「ＩＮＦＩＮＩＴＹ」は当該面が平面で構成されていることを示す。
Figure 2009192771
第２の実施の形態において、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔ｄ６、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間の面間隔ｄ１３、開口絞りＩＲと第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔ｄ１７および第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔ｄ２０は変倍時に可変である。そこで、広角端位置、広角端と望遠端との間の中間焦点位置および望遠端位置での上記各面間隔ｄ６、ｄ１３、ｄ１７およびｄ２０の数値実施例２における値を焦点距離、Ｆナンバー、半画角ωとともに表５に示す。
Figure 2009192771
第２の実施の形態において、第１レンズ群ＧＲ１の正レンズＧ３の両面ｓ５、ｓ６、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ４の両面ｓ７、ｓ８、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ８の物体側の面ｓ１４および第４レンズ群ＧＲ４の接合レンズの物体側の面ｓ１８は非球面で構成されている。そこで、数値実施例２における上記各面ｓ５、ｓ６、ｓ７、ｓ８、ｓ１４およびｓ１８の４次、６次、８次、１０次の非球面係数を円錐定数Ｋとともに表６に示す。
Figure 2009192771
図６に広角端位置における、図７に広角端と望遠端との間の中間焦点位置における、図８に望遠端位置における数値実施例２の諸収差図を示す。なお、これら収差図において、球面収差では縦軸は開放Ｆ値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がｄ線、破線がＣ線、１点鎖線がｇ線での球面収差を表わす。非点収差では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線がサジタル像面を、破線がメリジオナル像面を表わす。歪曲収差では縦軸が像高、横軸は％で表わす。
＜第３の実施形態＞
図９は、本発明のズームレンズの第３の実施形態のレンズ構成を示す図である。第３の実施形態では、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＲ５、正の屈折力を有する第６レンズ群ＧＲ６が配列されて構成される。
第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズＧ１と、光軸を９０°折り曲げるための直角プリズムＧ２と、両面が非球面で構成された正レンズＧ３と、正レンズＧ４とで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、負レンズＧ５と、負レンズＧ６と正レンズＧ７の接合レンズと、負レンズＧ８とで構成される。第３レンズ群ＧＲ３は、両面が非球面で構成された正レンズＧ９で構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、正レンズＧ１０と負レンズＧ１１の接合レンズで構成される。第５レンズ群は、負レンズＧ１２から成るレンズ部分群ＦＧで構成される。第６レンズ群は、正レンズＧ１３と負レンズＧ１４の接合レンズから成るレンズ部分群ＳＧと、負レンズＧ１５から成るレンズ部分群ＲＧとで構成され、上記レンズ部分群ＳＧ（ブレ補正レンズ群）を光軸と垂直な方向に移動させることで像のシフトを行う。
また、第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３および第６レンズ群ＧＲ６が変倍時に固定で、第２レンズ群ＧＲ２と第４レンズ群ＧＲ４および第５レンズ群ＧＲ５が光軸方向に移動して変倍を行い、第４レンズ群ＧＲ４もしくは第５レンズ群ＧＲ５が光軸方向に移動して近距離撮影時のフォーカシングを行う。
なお、図９中、ＬＰＦは第６レンズ群ＧＲ６と結像面ＩＭＧとの間に介挿されたローパスフィルタである。また、開口絞りＩＲは第３レンズ群ＧＲ３の像面側に近接して配置され、変倍時に固定である。
表７に第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例３の光学系のデータを示す。なお、以下の表において、「ＩＮＦＩＮＩＴＹ」は当該面が平面で構成されていることを示す。
Figure 2009192771
第３の実施の形態において、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔ｄ８、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間の面間隔ｄ１５、開口絞りＩＲと第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔ｄ１９、第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔ｄ２２、および第５レンズ群ＧＲ５と第６レンズ群ＧＲ６との間の面間隔ｄ２４は変倍時に可変である。そこで、広角端位置、広角端と望遠端との間の中間焦点位置および望遠端位置での上記各面間隔ｄ８、ｄ１５、ｄ１９、ｄ２２およびｄ２４の数値実施例３における値を焦点距離、Ｆナンバー、半画角ωとともに表８に示す。
Figure 2009192771
第３の実施の形態において、第１レンズ群ＧＲ１の正レンズＧ４の両面ｓ７、ｓ８、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ４の両面ｓ９、ｓ１０、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ９の両面ｓ１６、ｓ１７および第４レンズ群ＧＲ４の接合レンズの物体側の面ｓ２０は非球面で構成されている。そこで、数値実施例３における上記各面ｓ７、ｓ８、ｓ９、ｓ１０、ｓ１６、ｓ１７およびｓ２０の４次、６次、８次、１０次の非球面係数を円錐定数Ｋとともに表９に示す。
Figure 2009192771
図１０に広角端位置における、図１１に広角端と望遠端との間の中間焦点位置における、図１２に望遠端位置における数値実施例３の諸収差図を示す。なお、これら収差図において、球面収差では縦軸は開放Ｆ値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がｄ線、破線がＣ線、１点鎖線がｇ線での球面収差を表わす。非点収差では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線がサジタル像面を、破線がメリジオナル像面を表わす。歪曲収差では縦軸が像高、横軸は％で表わす。
＜第４の実施形態＞
図１３は、本発明のズームレンズの第４の実施形態のレンズ構成を示す図である。第４の実施形態では、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４、負の屈折力を有する第５レンズ群ＧＲ５が配列されて構成される。
第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズＧ１と、光軸を９０°折り曲げるための直角プリズムＧ２と、両面が非球面で構成された正レンズＧ３とで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、負レンズＧ４と、負レンズＧ５と正レンズＧ６の接合レンズとで構成される。第３レンズ群ＧＲ３は、両面が非球面で構成された正レンズＧ７で構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、正レンズＧ８と負レンズＧ９の接合レンズで構成される。第５レンズ群は、負レンズＧ１０から成るレンズ部分群ＦＧと、正レンズＧ１１から成るレンズ部分群ＳＧと、負レンズＧ１２から成るレンズ部分群ＲＧとで構成され、上記レンズ部分群ＳＧ（ブレ補正レンズ群）を光軸と垂直な方向に移動させることで像のシフトを行う。
また、第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３および第５レンズ群ＧＲ５が変倍時に固定で、第２レンズ群ＧＲ２と第４レンズ群ＧＲ４が光軸方向に移動して変倍を行い、第４レンズ群ＧＲ４が光軸方向に移動して近距離撮影時のフォーカシングを行う。
なお、図１３中、ＬＰＦは第５レンズ群ＧＲ５と結像面ＩＭＧとの間に介挿されたローパスフィルタである。また、開口絞りＩＲは第３レンズ群ＧＲ３の像面側に近接して配置され、変倍時に固定である。
表１０に第４の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例４の光学系のデータを示す。なお、以下の表において、「ＩＮＦＩＮＩＴＹ」は当該面が平面で構成されていることを示す。
Figure 2009192771
第４の実施の形態において、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔ｄ６、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間の面間隔ｄ１１、開口絞りＩＲと第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔ｄ１５および第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔ｄ１８は変倍時に可変である。そこで、広角端位置、広角端と望遠端との間の中間焦点位置および望遠端位置での上記各面間隔ｄ６、ｄ１１、ｄ１５およびｄ１８の数値実施例４における値を焦点距離、Ｆナンバー、半画角ωとともに表１１に示す。
Figure 2009192771
第４の実施の形態において、第１レンズ群ＧＲ１の正レンズＧ３の両面ｓ５、ｓ６、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ４の両面ｓ７、ｓ８、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ７の物体側の面ｓ１２および第４レンズ群ＧＲ４の接合レンズの物体側の面ｓ１６は非球面で構成されている。そこで、数値実施例４における上記各面ｓ５、ｓ６、ｓ７、ｓ８、ｓ１２およびｓ１６の４次、６次、８次、１０次の非球面係数を円錐定数Ｋとともに表１２に示す。
Figure 2009192771
図１４に広角端位置における、図１５に広角端と望遠端との間の中間焦点位置における、図１６に望遠端位置における数値実施例４の諸収差図を示す。なお、これら収差図において、球面収差では縦軸は開放Ｆ値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がｄ線、破線がＣ線、１点鎖線がｇ線での球面収差を表わす。非点収差では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線がサジタル像面を、破線がメリジオナル像面を表わす。歪曲収差では縦軸が像高、横軸は％で表わす。
＜条件式の数値実施例＞
上記各条件式（１）、（２）、（３）の各数値実施例１〜４における対応値を表１３に示す。
Figure 2009192771
上記各数値実施例１〜４のズームレンズは、上記表１３から明らかなように、条件式（１）、（２）および（３）を満足し、また、各収差図に示すように、広角端位置、広角端と望遠端との間の中間焦点位置および望遠端位置において、各収差ともバランス良く補正されていることが分かる。
上記した各実施の形態および各数値実施例において示した各部の具体的な形状や構造ならびに数値は、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。
＜撮像装置＞
図１７は、本実施形態に係るズームレンズを用いた撮像装置の例を説明する図である。この撮像装置１００は、主としてデジタルスチルカメラから成るもので、上記説明した本実施形態のズームレンズ１１を用いた光学系１０と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子１２と、各種信号処理回路（図示せず）が本体筐体９０内に組み込まれた構成となっている。また、本体筐体９０の背面側には液晶パネルや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル等の表示手段４０が取り付けられ、取り込んだ映像等を表示できるようになっている。
図１８は、本実施形態の撮像装置の内部構成例を説明するブロック図である。撮像装置の内部構成としては、本実施形態のズームレンズ１１を用いた光学系１０を介して集光した光を電気信号に変換するＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子１２と、撮像素子１２によって得た取り込み画像信号を補正処理するカメラ信号処理部２０と、画像信号に対して信号圧縮処理等の各種信号処理を行う画像処理部３０と、所定の形式に圧縮した画像信号を格納する画像記憶部５１と、画像記憶部５１に対する画像信号の読み出し／書き込みを制御する読み書き制御部５０と、ズームレンズ１０のズーミング、焦点合わせおよび手ブレ補正を行うためのモータを駆動するレンズ駆動制御部８０と、各部の制御を行うＣＰＵ６０と、取り込んだ画像や記憶された画像を表示する液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示手段４０とを備えている。
図１９は、レンズ駆動制御部の詳細構成を説明するブロック図である。レンズ駆動制御８０は、ズームレンズ１０のズーミングを行うためのズーム駆動部８１と、焦点合わせを行うためのフォーカス駆動部８２と、手ブレ補正を行うための手ブレ検出部８５、手ブレ制御部８６および手ブレ駆動部８７とを備えている。
ズーム駆動部８１は、所定のレンズ群の間隔を変えることによりズームレンズの変倍を行う。変倍時は所定のレンズ群を光軸に沿って移動させることから、移動対象となるレンズ群にはリニア駆動等のモータが設けられており、ズーム駆動部８１から与えられる信号によってモータを駆動し、所定量のレンズ群移動を行う。具体的には、ユーザによるズームアップ／ズームダウンの指示を図１に示す入力部７０で受け付けると、ＣＰＵ６０によってズームアップ／ズームダウンの指示をレンズ駆動制御部８０へ与える。レンズ駆動制御部８０では、ズームアップ／ズームダウンの指示に基づきズーム駆動部８１に信号を与え、この信号によってズームアップ／ズームダウンに応じたモータの制御を行い駆動対象のレンズ群を移動させ、所望量のズームアップ／ズームダウンを行う。
図１、図５、図１３に示す本実施形態のズームレンズでは、第２レンズ群ＧＲ２および第４レンズ群ＧＲ４が変倍時の移動対象レンズ群となっている。また、図９に示す本実施形態のズームレンズでは、第２レンズ群ＧＲ２、第４レンズ群ＧＲ４および第５レンズ群ＧＲ５が変倍時の移動対象レンズ群となっている。各図において示される矢印が広角端から望遠端にかけての変倍時のレンズ群の移動状態を示している。
また、フォーカス駆動部８２は、所定のレンズ群を光軸に沿って移動させることにより合焦を行う。フォーカシング時は所定のレンズ群を光軸に沿って移動させることから、移動対象となるレンズ群にはリニア駆動等のモータが設けられており、フォーカス駆動部８２から与えられる信号によってモータを駆動し、所定量のレンズ群移動を行う。具体的には、図１に示す撮像素子１２で取り込んだ画像信号をカメラ信号処理部２０で演算し、合焦状態を検出して、ＣＰＵ６０からフォーカシングのための信号をレンズ駆動制御部８０へ与える。レンズ駆動制御部８０では、フォーカシングのための信号に基づきフォーカス駆動部８２に信号を与え、この信号によってモータの制御を行い駆動対象のレンズ群を移動させ、所定量のフォーカシングを行う。
図１、図５、図１３に示す本実施形態のズームレンズでは、第４レンズ群ＧＲ４が光軸方向に移動してフォーカシングを行っている。また図９に示す本実施形態のズームレンズでは、第４レンズ群ＧＲ４または第５レンズ群ＧＲ５が光軸方向に移動してフォーカシングを行っている。
また、本実施形態の撮像装置における手ブレ補正機能は、手ブレ検出部８５、手ブレ制御部８６および手ブレ駆動部８７によって構成される。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１２の手ブレをジャイロセンサー等による手ブレ検出部８５で検出すると、手ブレ検出部８６から手ブレ量に応じた信号が手ブレ制御部８６へ送られ、手ブレ量を相殺するための手ブレ補正量を演算する。この演算結果は手ブレ駆動部８７に送られ、手ブレ駆動部８７では、演算結果に基づく手ブレ補正量に応じた量だけ駆動対象のレンズを光軸と垂直な方向にシフトさせる。
図１、図５、図１３に示す本実施形態のズームレンズでは、最終レンズ群である第５レンズ群ＧＲ５のレンズ部分群ＳＧが駆動対象となっており、光軸と垂直な方向に移動して、像のシフト（手ブレ補正）を行っている。また、図９に示す本実施形態のズームレンズでは、最終レンズ群である第６レンズ群ＧＲ６のレンズ部分群ＳＧが駆動対象となっており、光軸と垂直な方向に移動して、像のシフト（手ブレ補正）を行っている。
このような撮像装置に本実施形態のズームレンズ１１を適用することにより、手ブレ補正が可能でありながら、手ブレ補正によるレンズの駆動範囲を小さくでき、撮像装置を小型・薄型にすることが可能となる。
＜ズームレンズの制御方法＞
本実施形態に係るズームレンズの制御方法は、先に説明した本実施形態のズームレンズを用い、像ブレを補正する制御方法である。すなわち、複数のレンズ群から成り、所定のレンズ群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズの制御方法であって、ズームレンズとして、最も物体側のレンズ群が変倍時に光軸方向に固定であるとともに、光軸を略９０度曲げるための反射部材を有し、最も像側に位置し、変倍時に光軸方向に固定である最終レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ部分群ＳＧ、その像側に隣接して配置され負の屈折力を有するレンズ部分群ＲＧを有しており、このレンズ部分群ＳＧを光軸に垂直な方向にシフトさせることで像ブレを補正する制御方法である。
これにより、レンズシフトによる手ブレ補正が可能でありながら、駆動機構が配置された防振ユニットを含むズームレンズ全体を小型・薄型にすることができるようになる。
＜実施形態の効果＞
本実施形態のズームレンズにあっては、レンズ部分群ＳＧの物体側に隣接して負の屈折力を有するレンズ群ＦＧを配置しているので、ズームレンズ全体を小型・薄型に達成することができる。
また、本実施形態のズームレンズにあっては、変倍時に負の屈折力を有するレンズ群ＦＧを光軸方向に可動にしているので、高変倍比を達成することができる。
また、本実施形態のズームレンズにあっては、開口絞りよりも像側に位置するレンズ群が光軸上を移動することにより合焦作用をなすので、合焦時の画角変化を少なくすることができる。
また、本実施形態のズームレンズにあっては、収差補正が容易であるとともに、小型化が容易である。
また、本実施形態のズームレンズにあっては、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、上記最終レンズ群としての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、少なくとも第２レンズ群と第４レンズ群を光軸上を移動させることで変倍を行うので、各群のレンズ径を小型に構成することができ、ズームレンズを小型・薄型に達成することができる。
また、本実施形態のズームレンズにあっては、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、上記最終レンズ群としての正の屈折力を有する第６レンズ群が配列されて構成され、少なくとも第２レンズ群と第４レンズ群と第５レンズ群とを光軸上を移動させることで変倍を行うので、各群のレンズ径を小型に構成することができ、かつ高い変倍比を達成することができる。
また、本実施形態のズームレンズにあっては、第２レンズ群内に少なくとも１面以上の非球面を有するので、歪曲収差の補正が容易であるとともに、第１レンズ群の小型化が容易である。
また、本実施形態の撮像装置にあっては、ブレを検出する手ブレ検出手段と、上記手ブレ検出手段によって検出した撮像装置のブレによる画像ブレを補正するためのブレ補正角を算出し、上記レンズ部分群ＳＧをブレ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ブレ制御手段と、上記駆動信号に基づいて上記レンズ部分群を光軸に垂直な方向にシフトさせる手ブレ駆動部とを備えたので、手振れ補正が可能であるとともに小型かつ高性能な撮像装置を得ることができる。
小型・薄型でシャッターレリーズ時に手振れを生じやすいデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の小型撮像装置のほか、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、携帯型端末（ＰＤＡ）等に組み込まれる撮像機能部分に適用して好適である。
本発明のズームレンズの第１の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す概略図である。 第１の実施の形態における広角端における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 第１の実施の形態における広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 第１の実施の形態における望遠端における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明のズームレンズの第２の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す概略図である。 第２の実施の形態における広角端における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 第２の実施の形態における広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 第２の実施の形態における望遠端における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明のズームレンズの第３の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す概略図である。 第３の実施の形態における広角端における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 第３の実施の形態における広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 第３の実施の形態における望遠端における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明のズームレンズの第４の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す概略図である。 第４の実施の形態における広角端における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 第４の実施の形態における広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 第４の実施の形態における望遠端における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の撮像装置の実施の形態を示すものであり、本図は構成ブロック図である。 カメラ筐体内への配置構造の例を示す図である。 レンズ駆動制御部の詳細構成を説明するブロック図である。
符号の説明
ＧＲ１…第１レンズ群、ＧＲ２…第２レンズ群、ＧＲ３…第３レンズ群、ＧＲ４…第４レンズ群、ＧＲ５…第５レンズ群、ＦＧ…レンズ部分群、ＳＧ…ブレ補正レンズ群、ＲＧ…レンズ部分群、１００…撮像装置、１１…ズームレンズ、１２…撮像素子、８０…レンズ駆動制御部、８１…ズーム駆動部、８２…フォーカス駆動部、８５…手ブレ検出部、８６…手ブレ制御部、８７…手ブレ駆動部

Claims (19)

  1. 複数のレンズ群から成り、所定のレンズ群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズであって、
    最も物体側のレンズ群が変倍時に光軸方向に固定であるとともに、光軸を略９０度曲げるための反射部材を有し、
    最も像側に位置し、変倍時に光軸方向に固定である最終レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ部分群ＳＧ、その像側に隣接して配置され負の屈折力を有するレンズ部分群ＲＧを有し、
    上記レンズ部分群ＳＧを光軸に垂直な方向にシフトさせて像ブレを補正する
    ことを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記レンズ部分群ＳＧと前記レンズ部分群ＲＧとの合成焦点距離が正である
    ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
  3. 以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
    （１）−０．８＜ｆｓ／ｆｒ＜−０．１
    ｆｓ：レンズ部分群ＳＧの焦点距離
    ｆｒ：レンズ部分群ＲＧの焦点距離
  4. 以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
    （２）０．６＜（１−βｓ）×βｒ＜１．８
    βｓ：レンズ部分群ＳＧの横倍率
    βｒ：レンズ部分群ＲＧの横倍率
  5. 負の屈折力を有するレンズ部分群ＦＧが、前記レンズ部分群ＳＧの物体側に隣接して配置されている
    ことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
  6. 負の屈折力を有するレンズ部分群ＦＧが、前記レンズ部分群ＳＧの物体側に隣接して配置されており、変倍時に光軸上に沿って移動する
    ことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
  7. 開口絞りよりも像側に位置するレンズ群が、光軸上を移動することにより合焦作用をなす
    ことを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
  8. 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
    （３）０．０２＜ＤSR／ｆｗ＜０．４０
    ＤSR：レンズ部分群ＳＧの最も像側の面とレンズ部分群ＲＧの最も物体側の面との面間隔
    ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
  9. 前記複数のレンズ群は、
    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、上記最終レンズ群としての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、
    前記第５レンズ群を除く少なくとも前記第２レンズ群と前記第４レンズ群とを光軸上に沿って移動させることで変倍を行う
    ことを特徴とする請求項１から８のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
  10. 前記複数のレンズ群は、
    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、上記最終レンズ群としての正または負の屈折力を有する第６レンズ群が配列されて構成され、
    前記第６レンズ群を除く少なくとも前記第２レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とを光軸上に沿って移動させることで変倍を行う
    ことを特徴とする請求項１から８のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
  11. 前記第２レンズ群が少なくとも１面以上の非球面を有する
    ことを特徴とする請求項９記載のズームレンズ。
  12. 前記第２レンズ群が少なくとも１面以上の非球面を有する
    ことを特徴とする請求項１０記載のズームレンズ。
  13. ズームレンズと、前記ズームレンズにより形成した光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備える撮像装置であって、
    前記ズームレンズは、
    複数のレンズ群から成り、各レンズ群間隔を変えることにより変倍を行うものであり、
    最も物体側のレンズ群が変倍時に光軸方向に固定であるとともに、光軸を略９０度曲げるための反射部材を有し、
    最も像側に位置し、変倍時に光軸方向に固定である最終レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ部分群ＳＧ、その像側に隣接して配置され負の屈折力を有するレンズ部分群ＲＧを有し、
    上記レンズ部分群ＳＧを光軸に垂直な方向にシフトさせて像ブレを補正する
    ことを特徴とする撮像装置。
  14. 前記レンズ部分群ＳＧと前記レンズ部分群ＲＧとの合成焦点距離が正である
    ことを特徴とする請求項１３記載の撮像装置。
  15. 以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１３記載の撮像装置。
    （１）−０．８＜ｆｓ／ｆｒ＜−０．１
    ｆｓ：レンズ部分群ＳＧの焦点距離
    ｆｒ：レンズ部分群ＲＧの焦点距離
  16. 以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１３から１５のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
    （２）０．６＜（１−βｓ）×βｒ＜１．８
    βｓ：レンズ部分群ＳＧの横倍率
    βｒ：レンズ部分群ＲＧの横倍率
  17. 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１３から１６のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
    （３）０．０２＜ＤSR／ｆｗ＜０．４０
    ＤSR：レンズ部分群ＳＧの最も像側の面とレンズ部分群ＲＧの最も物体側の面との面間隔
    ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
  18. 装置本体のブレを検出する手ブレ検出手段と、
    前記手ブレ検出手段によって検出したブレによる画像ブレを補正するためのブレ補正角を算出し、上記レンズ部分群ＳＧをブレ補正角に基づく位置とするべく駆動信号を生成する手ブレ制御手段と、
    前記手ブレ制御手段によって生成された前記駆動信号に基づいて前記レンズ部分群ＳＧを光軸に垂直な方向へシフトさせる手ブレ駆動部と
    を備えることを特徴とする請求項１３から１７のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
  19. 複数のレンズ群から成り、所定のレンズ群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズの制御方法であって、
    最も物体側のレンズ群が変倍時に光軸方向に固定であるとともに、光軸を略９０度曲げるための反射部材を有し、
    最も像側に位置し、変倍時に光軸方向に固定である最終レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ部分群ＳＧ、その像側に隣接して配置され負の屈折力を有するレンズ部分群ＲＧを有し、
    上記レンズ部分群ＳＧを光軸に垂直な方向にシフトさせて像ブレを補正する
    ことを特徴とするズームレンズの制御方法。
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