JP2010266505A - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】手ぶれ補正群を軽量化し、防振駆動系への負担を小さくしつつ、低コスト化が可能であり、かつ、大きな手ぶれが発生した場合でも良好な光学性能を得ることができるようにする。
【解決手段】物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群１Ｇと、負の屈折力を有する第２レンズ群２Ｇと、正の屈折力を有する第３レンズ群３Ｇと、正の屈折力を有する第４レンズ群４Ｇとを備え、各レンズ群の間隔を変化させることで変倍を行う。第３レンズ群３Ｇは少なくとも２つの部分レンズ群を有する。部分レンズ群のうちの１つを手ぶれ補正群として、光軸に垂直な方向に移動させることにより手ぶれ補正を行う。手ぶれ補正群を２つの単レンズにより構成し、少なくとも１つの単レンズをプラスチックレンズとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に好適に用いられるズームレンズおよび撮像装置に関し、特に、複数のレンズ群のうち一部のレンズ群を光軸とほぼ垂直な方向に移動させることにより、光学系が振動（傾動）した際に生じる撮影画像のブレを光学的に補正して良好な画像を得ることができるようにしたズームレンズおよび撮像装置に関する。

自動車等の移動物体上からの撮影や、シャッタースピードが遅い条件下における手持ち撮影では、撮影光学系に振動が伝わり手ぶれとなって撮影画像にブレが生じる。そのため、従来より撮影光学系の一部のレンズ群を光軸とほぼ垂直な方向に移動させることにより、撮影光学系の振動に伴う撮影画像のブレを防止する機能を有する防振光学系が種々提案されている（特許文献１ないし３参照）。

特許第３３５９１３１号公報 特許第４１３８３２４号公報 特開２００７−５２３７４号公報

特許文献１には、物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、および正の第４レンズ群からなる４群構成で、第３レンズ群を２つの群に分け、そのうち１つの群を手ぶれ補正群として移動させる方式のズームレンズが開示されている。しかしながら、特許文献１に記載の実施例では、第３レンズ群内の手ぶれ補正群のレンズ枚数が比較的多く、３枚のレンズによって構成されている。このため、手ぶれ補正群が大きくて重くなり、防振駆動系への負担が大きくなってしまう。

特許文献２には、物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群、および正の第５レンズ群からなる５群構成で、第３レンズ群を手ぶれ補正群として移動させる方式のズームレンズが開示されている。このズームレンズでは、手ぶれ補正群は２枚のレンズによって構成されているが、それら２枚のレンズの材質がガラスであり、しかも比重が比較的大きい材質も含まれている。このため、手ぶれ補正群が重くなり、防振駆動系への負担が大きくなってしまう。

特許文献３には、物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、および正の第４レンズ群からなる４群構成で、第３レンズ群内に正の単レンズ素子を含み、その正の単レンズ素子を手ぶれ補正群として移動させる方式のズームレンズが開示されている。このズームレンズでは、手ぶれ補正群が単レンズ素子で構成されているため、軽くて防振駆動系への負担が小さくなる。しかしながら、単レンズ素子のみでは、手ぶれ補正群を２枚構成にした場合のような十分な色収差補正ができないため、防振時の偏心による色収差の発生が避けられなくなってしまう。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、手ぶれ補正群を軽量化し、防振駆動系への負担を小さくしつつ、低コスト化が可能であり、かつ、大きな手ぶれが発生した場合でも良好な光学性能を得ることができるズームレンズおよび撮像装置を提供することにある。

本発明によるズームレンズは、物体側から順に、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レンズ群とを備え、各レンズ群の間隔を変化させることで変倍を行うズームレンズであって、第３レンズ群が少なくとも２つの部分レンズ群を有し、部分レンズ群のうちの１つを手ぶれ補正群として、光軸に垂直な方向に移動させることにより手ぶれ補正を行うようにしたものである。そして、手ぶれ補正群が２つの単レンズにより構成され、少なくとも１つの単レンズがプラスチックレンズによって構成されているものである。

本発明によるズームレンズでは、手ぶれ補正群が２つの単レンズにより構成され、少なくとも１つの単レンズがプラスチックレンズによって構成されることで、手ぶれ補正群が３枚のレンズで構成されている場合や、手ぶれ補正群が２枚以上のガラスレンズを含む場合に比べて、手ぶれ補正群が軽量となり、防振駆動系への負担を小さくしつつ、低コスト化が可能となる。また、手ぶれ補正群が１枚のレンズのみで構成されている場合に比べて、防振時の偏心による色収差の発生が抑制され、大きな手ぶれが発生した場合でも良好な光学性能が得られる。

本発明によるズームレンズにおいて、第１レンズ群および第３レンズ群は変倍時および合焦時に固定とされ、第２レンズ群は変倍時に光軸に沿って移動し、第４レンズ群は変倍時および合焦時に光軸に沿って移動することが好ましい。

また、手ぶれ補正群は正の屈折力を有し、２つの単レンズは、物体側から順に正レンズ、および負レンズであり、負レンズはプラスチックレンズによって構成されていることが好ましい。
この場合、手ぶれ補正群の正レンズはガラスレンズによって構成され、以下の条件式を満足することが好ましい。
ν_ip−ν_in＞３２ ……（１）
ρ_ip＜３ ……（２）
ただし、ν_ipは手ぶれ補正群の正レンズのd線に対するアッベ数、ν_inは手ぶれ補正群の負レンズのd線に対するアッベ数、ρ_ipは手ぶれ補正群の正レンズの比重（ｇ／ｃｍ³）とする。

また、手ぶれ補正群の負レンズは、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．４５＜｜ｆ_in｜／ｆ_T＜１．１ ……（３）
ただし、ｆ_inは手ぶれ補正群の負レンズの焦点距離、ｆ_Tは望遠端における全系の焦点距離とする。

また、第３レンズ群は３つの部分レンズ群により構成され、部分レンズ群のうち物体側から２番目の部分レンズ群が手ぶれ補正群とされていても良い。
この場合、第３レンズ群は正の屈折力を有するプラスチックレンズを有し、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．５＜ｆ_3p／ｆ_T＜１ ……（４）
ただし、ｆ_3pは第３レンズ群の正のプラスチックレンズの焦点距離、ｆ_Tは望遠端における全系の焦点距離とする。

本発明による撮像装置は、本発明によるズームレンズと、このズームレンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを備えたものである。
本発明による撮像装置では、軽量で防振性能の良好な手ぶれ補正群を有する本発明のズームレンズを撮像レンズとして用いていることで、防振駆動が容易となり、かつ撮像レンズの振動に伴う撮影画像のブレが良好に補正される。

本発明のズームレンズによれば、少なくとも２つの部分レンズ群を有する第３レンズ群内の１つの部分レンズ群を手ぶれ補正群とし、その手ぶれ補正群を２つの単レンズにより構成し、少なくとも１つの単レンズをプラスチックレンズによって構成するようにしたので、手ぶれ補正群を軽量化し、防振駆動系への負担を小さくしつつ、低コスト化が可能であり、かつ、大きな手ぶれが発生した場合でも良好な光学性能を得ることができる。

また、本発明の撮像装置によれば、軽量で防振性能の良好な手ぶれ補正群を有する上記本発明のズームレンズを撮像レンズとして用いるようにしたので、防振駆動が容易となり、かつ、撮像レンズの振動に伴う撮影画像のブレを光学的に補正して振動時にも良好な画像を得ることができる。

本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第１の構成例を示すものであり、実施例１に対応するレンズ断面図である。 ズームレンズの第２の構成例を示すものであり、実施例２に対応するレンズ断面図である。 ズームレンズの第３の構成例を示すものであり、実施例３に対応するレンズ断面図である。 実施例１に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 実施例１に係るズームレンズの中間域における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 実施例１に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 実施例１に係るズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図である。 実施例２に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 実施例２に係るズームレンズの中間域における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 実施例２に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 実施例２に係るズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図である。 実施例３に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 実施例３に係るズームレンズの中間域における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 実施例３に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 実施例３に係るズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像装置としてのビデオカメラの一構成例を示す外観図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第１の構成例を示している。この構成例は、後述の第１の数値実施例のレンズ構成に対応している。同様にして、後述の第２および第３の数値実施例のレンズ構成に対応する第２および第３の構成例の断面構成を、図２および図３に示す。図１〜図３において、符号Ｒｉは、最も物体側の構成要素の面を１番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の曲率半径を示す。符号Ｄｉは、ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。なお符号Ｄｉについては、変倍に伴って変化する部分の面間隔のみ符号を付す。

このズームレンズは、光軸Ｚ１に沿って物体側から順に、第１レンズ群１Ｇと、第２レンズ群２Ｇと、第３レンズ群３Ｇと、第４レンズ群４Ｇとを備えている。光学的な開口絞りＳｔは、第３レンズ群３Ｇの物体側近傍に配設されていることが好ましい。

このズームレンズは、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に搭載可能である。このズームレンズの像側には、搭載されるカメラの撮影部の構成に応じた部材が配置される。例えば、このズームレンズの結像面（撮像面）には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子が配置される。撮像素子は、このズームレンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するものである。少なくとも、このズームレンズと撮像素子とで、本実施の形態における撮像装置が構成される。最終レンズ群（第４レンズ群４Ｇ）と撮像素子との間には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、種々の光学部材ＤＧが配置されていても良い。例えば撮像面保護用のカバーガラスや赤外線カットフィルタなどの平板状の光学部材が配置されていても良い。

図１６は、このズームレンズが搭載される撮像装置の一例としてビデオカメラの構成例を示している。このビデオカメラは、カメラ本体１と、カメラ本体１の上部に設けられた撮像レンズ２とを備えている。カメラ本体１内には、撮像レンズ２によって形成された被写体像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤ等の撮像素子、その撮像素子から出力された撮像信号を処理して画像を生成する信号処理回路、およびその生成された画像を記録するための記録媒体等が設けられている。カメラ本体１にはまた、撮影した画像を表示するための表示ユニット３が取り付けられている。このようなビデオカメラにおける撮像レンズ２として、本実施の形態におけるズームレンズを適用可能である。

このズームレンズは、各群間隔を変化させることにより変倍を行うようになされている。より詳しくは、第１レンズ群１Ｇおよび第３レンズ群３Ｇが変倍および合焦の際に常時固定であり、第２レンズ群２Ｇは変倍時に光軸Ｚ１に沿って移動し、第４レンズ群４Ｇは変倍時および合焦時に光軸Ｚ１に沿って移動するようになっている。

より詳しくは、無限遠合焦時において、広角端から中間へ、さらに望遠端へと変倍させるに従い、各移動群は図１〜図３に実線で示した矢印の軌跡を描くように移動する。第４レンズ群４Ｇは、近距離物体への合焦時には、破線の矢印の軌跡を描くように移動する。

第１レンズ群１Ｇは、全体として正の屈折力を有している。第１レンズ群１Ｇは例えば３枚のレンズＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３で構成されている。第２レンズ群２Ｇは、全体として負の屈折力を有している。第２レンズ群２Ｇは例えば４枚のレンズＬ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２４で構成されている。第４レンズ群４Ｇは、全体として正の屈折力を有している。第４レンズ群４Ｇは例えば２枚のレンズＬ４１，Ｌ４２で構成されている。

第３レンズ群３Ｇは、全体として正の屈折力を有している。第３レンズ群３Ｇは少なくとも２つの部分レンズ群を有し、部分レンズ群のうちの１つを手ぶれ補正群として、光軸Ｚ１に垂直な方向に移動させることにより手ぶれ補正を行うようになっている。手ぶれ補正群は２つの単レンズにより構成され、少なくとも１つの単レンズはプラスチックレンズによって構成されている。

手ぶれ補正群は正の屈折力を有している。手ぶれ補正群を構成する２つの単レンズは、物体側から順に正レンズ、および負レンズであり、負レンズはプラスチックレンズによって構成されていることが好ましい。この場合、手ぶれ補正群の正レンズはガラスレンズによって構成され、以下の条件式を満足することが好ましい。
ν_ip−ν_in＞３２ ……（１）
ρ_ip＜３ ……（２）
ただし、ν_ipは手ぶれ補正群の正レンズのd線に対するアッベ数、ν_inは手ぶれ補正群の負レンズのd線に対するアッベ数、ρ_ipは手ぶれ補正群の正レンズの比重（ｇ／ｃｍ³）とする。

また、手ぶれ補正群の負レンズは、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．４５＜｜ｆ_in｜／ｆ_T＜１．１ ……（３）
ただし、ｆ_inは手ぶれ補正群の負レンズの焦点距離、ｆ_Tは望遠端における全系の焦点距離とする。

図１および図２の構成例では、第３レンズ群３Ｇが物体側から順に、第１の部分レンズ群３ａ、第２の部分レンズ群３ｂ、および第３の部分レンズ群３ｃで構成され、そのうち第２の部分レンズ群３ｂが手ぶれ補正群とされている。図１および図２の構成例では、第１の部分レンズ群３ａが１枚のレンズＬ３１で構成され、第２の部分レンズ群３ｂが２枚のレンズＬ３２，Ｌ３３で構成されている。第３の部分レンズ群３ｃは図１の構成例では２枚のレンズＬ３４，Ｌ３５で構成され、図２の構成例では１枚のレンズＬ３４で構成されている。図１および図２の構成例では第２の部分レンズ群３ｂを構成する２枚のレンズＬ３２，Ｌ３３のうち、物体側のレンズＬ３２がガラスレンズからなる正レンズであり、像側のレンズＬ３３がプラスチックレンズからなる負レンズとされている。

図１および図２の構成例のように第３レンズ群３Ｇが３つの部分レンズ群で構成され、そのうち第２の部分レンズ群３ｂが手ぶれ補正群とされている場合、第３レンズ群３Ｇは正の屈折力を有するプラスチックレンズを有し、以下の条件式を満足することが好ましい。例えば第１の部分レンズ群３ａを構成するレンズＬ３１が正の屈折力を有するプラスチックレンズであることが好ましい。
０．５＜ｆ_3p／ｆ_T＜１ ……（４）
ただし、ｆ_3pは第３レンズ群３Ｇの正のプラスチックレンズの焦点距離、ｆ_Tは望遠端における全系の焦点距離とする。

図３の構成例では、第３レンズ群３Ｇが物体側から順に、第１の部分レンズ群３ａ、および第２の部分レンズ群３ｂで構成され、そのうち第１の部分レンズ群３ａが手ぶれ補正群とされている。図３の構成例では、第１の部分レンズ群３ａが２枚のレンズＬ３１，Ｌ３２で構成され、第２の部分レンズ群３ｂが２枚のレンズＬ３３，Ｌ３４で構成されている。図３の構成例では第１の部分レンズ群３ａを構成する２枚のレンズＬ３１，Ｌ３２のうち、物体側のレンズＬ３１がガラスレンズからなる正レンズであり、像側のレンズＬ３２がプラスチックレンズからなる負レンズとされている。

次に、以上のように構成されたズームレンズの作用および効果を説明する。
このズームレンズでは、第３レンズ群３Ｇが少なくとも２つの部分レンズ群を有し、１つの部分レンズ群が手ぶれ補正群とされる。その手ぶれ補正群が２つの単レンズにより構成され、少なくとも１つの単レンズがプラスチックレンズによって構成されることで、手ぶれ補正群が３枚のレンズで構成されている場合や、手ぶれ補正群が２枚以上のガラスレンズを含む場合に比べて、手ぶれ補正群が軽量となる。これにより、防振駆動系への負担を小さくしつつ、低コスト化が可能となる。プラスチックレンズは、射出成形により製造されることで、非球面化が容易でありながら大量生産時の低コスト化が可能である。また一般には、比重が０．９〜１．３ｇ／ｃｍ³であり、光学ガラスの比重２．３〜５．６ｇ／ｃｍ³に比べて大幅に小さい点が特長である。

また、手ぶれ補正群が２つの単レンズにより構成されていることで、手ぶれ補正群が１枚のレンズのみで構成されている場合に比べて、防振時の偏心による色収差の発生を抑制することができ、大きな手ぶれが発生した場合でも良好な光学性能が得られる。

このズームレンズでは、第１レンズ群１Ｇおよび第３レンズ群３Ｇは変倍時および合焦時に固定とされ、第２レンズ群２Ｇが変倍時に移動し、第４レンズ群４Ｇが変倍時および合焦時に移動する。これにより、変倍または合焦のための移動群が２つのみとなって構造上単純になり、特に動画の撮影時において変倍または合焦における像ゆれが発生しにくくなる。

このズームレンズでは、手ぶれ補正群を正の屈折力とし、手ぶれ補正群の２つの単レンズを、物体側から順に正レンズおよび負レンズとし、その負レンズをプラスチックレンズによって構成することで、手ぶれ補正群がいわゆる望遠タイプの構成となり、コンパクトでありながら防振時の偏心による色収差を補正することができるとともに、低コスト化が可能となる。また、手ぶれ補正群の正レンズよりも負レンズの方が屈折力の絶対値が小さくなるため、温度変化に伴うプラスチックレンズの屈折力変化を小さくでき、温度変化時にピント移動が発生しにくくなる。さらに、手ぶれ補正群の正レンズをガラスレンズによって構成することで、温度変化に伴う屈折力変化を気にすることなく、手ぶれ補正をするために十分な正の屈折力を得ることが可能となる。

このズームレンズでは、第３レンズ群３Ｇを３つの部分レンズ群により構成し、そのうち物体側から２番目の部分レンズ群を手ぶれ補正群とすることで、第３レンズ群３Ｇ内の各群の屈折力配分が調整されて手ぶれ補正群が最適な屈折力とされ、防振時における手ぶれ補正群の移動量が適切となる。さらに、第３レンズ群３Ｇが１つの正の屈折力を有するプラスチックレンズを有することで、第３レンズ群３Ｇ内に非球面を有して良好な光学性能を得ながらも、低コスト化が可能となる。また、手ぶれ補正群の負のプラスチックレンズと合わせて、第３レンズ群３Ｇ内に正と負の２枚のプラスチックレンズを有することになり、温度変化に伴うプラスチックレンズの屈折力変化が正と負でキャンセルされるため、温度変化時にピント移動が発生しにくくなる。

上記条件式（１）は、手ぶれ補正群を構成する正レンズおよび負レンズのｄ線に対するアッベ数を規定するものである。条件式（１）の下限を越えると、手ぶれ補正群内における色収差が補正不足となり、光軸とほぼ垂直な方向に移動させたときに偏心による色収差が発生し、性能劣化が大きくなってしまう。

上記条件式（２）は、手ぶれ補正群の正レンズの比重を規定し、手ぶれ補正群の重量を小さくするためのものである。条件式（２）の上限を越えると、手ぶれ補正群全体の重量が大きくなり、防振駆動系への負担が大きくなってしまう。
より高い効果を得るために、条件式（２）の数値範囲は、
ρ_ip＜２．８ ……（２’）
であることが望ましい。

上記条件式（３）は、手ぶれ補正群の負レンズの屈折力を規定するものである。条件式（３）の下限を越えると、手ぶれ補正群の負レンズの屈折力が強くなり過ぎて、温度変化に伴う屈折力変化を抑えられなくなり、温度変化時に大きなピント移動が発生してしまう。一方、条件式（３）の上限を越えると、手ぶれ補正群の負レンズの屈折力が弱くなり過ぎて、手ぶれ補正群内における色収差が補正不足となり、光軸とほぼ垂直な方向に移動させたときに偏心による色収差が発生し、性能劣化が大きくなってしまう。
より高い効果を得るために、条件式（３）の数値範囲は、
０．５＜｜ｆ_in｜／ｆ_T＜０．９５ ……（３’）
であることが望ましい。

上記条件式（４）は、第３レンズ群３Ｇの正のプラスチックレンズの屈折力を規定するものである。条件式（４）の下限を越えると、第３レンズ群３Ｇの正のプラスチックレンズの屈折力が強くなり過ぎて、温度変化に伴う屈折力変化を抑えられなくなり、温度変化時に大きなピント移動が発生してしまう。一方、条件式（４）の上限を越えると、第３レンズ群３Ｇの正のプラスチックレンズの屈折力が弱くなり過ぎて、光学系の全長短縮化が困難になってしまう。
より高い効果を得るために、条件式（４）の数値範囲は、
０．５５＜ｆ_3p／ｆ_T＜０．８５ ……（４’）
であることが望ましい。

以上説明したように、本実施の形態に係るズームレンズによれば、少なくとも２つの部分レンズ群を有する第３レンズ群３Ｇ内の１つの部分レンズ群を手ぶれ補正群とし、その手ぶれ補正群を２つの単レンズにより構成し、少なくとも１つの単レンズをプラスチックレンズによって構成するようにしたので、手ぶれ補正群を軽量化し、防振駆動系への負担を小さくしつつ、低コスト化が可能となる。かつ、大きな手ぶれが発生した場合でも良好な光学性能を得ることができる。また、本実施の形態に係るズームレンズを搭載した撮像装置によれば、防振駆動が容易となり、かつ、撮像レンズの振動に伴う撮影画像のブレを光学的に補正して振動時にも良好な画像を得ることができる。

次に、本実施の形態に係るズームレンズの具体的な数値実施例について説明する。以下では、複数の数値実施例を部分的にまとめて説明する。

［実施例１］
［表１］〜［表３］は、図１に示したズームレンズの構成に対応する具体的なレンズデータを示している。特に［表１］にはその基本的なレンズデータを示し、［表２］および［表３］にはその他のデータを示す。［表１］に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉの欄には、実施例１に係るズームレンズについて、最も物体側の構成要素の面を１番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の番号を示している。曲率半径Ｒｉの欄には、図１において付した符号Ｒｉに対応させて、物体側からｉ番目の面の曲率半径の値（ｍｍ）を示す。面間隔Ｄｉの欄についても、同様に物体側からｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸上の間隔（ｍｍ）を示す。Ｎｄｊの欄には、物体側からｊ番目の光学要素のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率の値を示す。νｄｊの欄には、物体側からｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数の値を示す。［表１］にはまた、諸データとして、広角端、中間および望遠端における全系の近軸焦点距離ｆ（ｍｍ）、画角（２ω）およびＦナンバー（ＦＮＯ．）の値についても示す。

実施例１に係るズームレンズは、変倍に伴って第２レンズ群２Ｇ、および第４レンズ群４Ｇが光軸上を移動するため、それらの各移動群の前後の面間隔Ｄ５，Ｄ１２，Ｄ２２，Ｄ２６の値は可変となっている。［表２］には、これらの面間隔Ｄ５，Ｄ１２，Ｄ２２，Ｄ２６の変倍時のデータとして、広角端、中間および望遠端における値を示す。

［表１］のレンズデータにおいて、面番号の左側に付された記号「＊」は、そのレンズ面が非球面形状であることを示す。実施例１に係るズームレンズは、第３レンズ群３Ｇ内のレンズＬ３１の物体側の面Ｓ１４およびレンズＬ３３の物体側の面Ｓ１８と、第４レンズ群４Ｇ内のレンズＬ４２の両面Ｓ２５，Ｓ２６とが非球面形状となっている。［表１］の基本レンズデータには、これらの非球面の曲率半径として、光軸近傍の曲率半径の数値を示している。

［表３］には実施例１に係るズームレンズにおける非球面データを示す。非球面データとして示した数値において、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数”であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０２」であれば、「１．０×１０^-2」であることを示す。

実施例１に係るズームレンズの非球面データとしては、以下の式（Ａ）によって表される非球面形状の式における各係数Ａ_n，Ｋの値を記す。Ｚは、より詳しくは、光軸から高さｈの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）を示す。
Ｚ＝Ｃ・ｈ²／｛１＋（１−Ｋ・Ｃ²・ｈ²）^1/2｝＋ΣＡ_n・ｈⁿ ……（Ａ）
（ｎ＝３以上の整数）
ただし、
Ｚ：光軸方向の面の深さ（ｍｍ）
ｈ：光軸からレンズ面までの距離（高さ）（ｍｍ）、ｈ≧０
Ｋ：離心率
Ｃ：近軸曲率＝１／Ｒ
（Ｒ：近軸曲率半径）
Ａ_n：第ｎ次の非球面係数

実施例１に係るズームレンズは、非球面係数Ａ_nとしてＡ₃〜Ａ₁₂までの次数を適宜有効に用いて表されている。

［数値実施例２〜３］
以上の実施例１に係るズームレンズと同様にして、図２に示したズームレンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例２として、［表４］〜［表６］に示す。また同様にして、図３に示したズームレンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例３として、［表７］〜［表９］に示す。

なお、実施例２に係るズームレンズは、第３レンズ群３Ｇ内のレンズＬ３１の物体側の面Ｓ１４およびレンズＬ３３の物体側の面Ｓ１８と、第４レンズ群４Ｇ内のレンズＬ４２の両面Ｓ２４，Ｓ２５とが非球面形状となっている。実施例３に係るズームレンズは、第３レンズ群３Ｇ内のレンズＬ３１の物体側の面Ｓ１４およびレンズＬ３２の像側の面Ｓ１７と、第４レンズ群４Ｇ内のレンズＬ４１の両面Ｓ２１，Ｓ２２とが非球面形状となっている。

［表１０］には、望遠端において０．３°手ぶれしたときの補正レンズ群の移動量（平行偏心シフト量）を、各実施例についてまとめたものを示す。［表１１］には、上述の各条件式に関する値を、各実施例についてまとめたものを示す。なお、上記条件式（２）に関して、手ぶれ補正群の正レンズとしては、実施例１ではＨＯＹＡ株式会社製のガラス材料ＢＳＣ７を、実施例２では株式会社オハラ製のガラス材料Ｓ−ＦＳＬ５を、実施例３では株式会社 住田光学ガラス製のガラス材料Ｋ−ＰＭＫ３０を用いている。

図４（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ、実施例１に係るズームレンズにおける広角端（無限遠合焦時）での球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）および倍率色収差を示している。図５（Ａ）〜（Ｄ）は中間域（無限遠合焦時）における同様の各収差を示し、図６（Ａ）〜（Ｄ）は、望遠端（無限遠合焦時）における同様の各収差を示している。各収差図には、ｄ線（５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図および倍率色収差図には、Ｃ線（波長６５６．２７ｎｍ）およびＦ線（波長４８６．１３ｎｍ）についての収差も示す。非点収差図において、実線はサジタル方向、破線はタンジェンシャル方向の収差を示す。ＦＮＯ．はＦ値、ωは半画角を示す。さらに、図７には、実施例１に係るズームレンズの望遠端におけるタンジェンシャル方向の横収差を示す。特に図７（Ａ）〜（Ｃ）は通常時での横収差を示し、図７（Ｄ）〜（Ｆ）は０．３°の手ぶれ補正時の横収差を示す。

同様に、実施例２に係るズームレンズについての諸収差を図８（Ａ）〜（Ｄ）（広角端）、図９（Ａ）〜（Ｄ）（中間域）および図１０（Ａ）〜（Ｄ）（望遠端）と図１１（Ａ）〜（Ｆ）とに示す。同様にして、実施例３に係るズームレンズについての諸収差を図１２〜図１４の（Ａ）〜（Ｄ）と図１５（Ａ）〜（Ｆ）とに示す。

以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、各実施例について、手ぶれ補正群が軽量化され、また、手ぶれが発生した場合でも良好な光学性能が得られている。

なお、本発明は、上記実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。

ＤＧ…光学部材、１Ｇ…第１レンズ群、２Ｇ…第２レンズ群、３Ｇ…第３レンズ群、３ａ…第１の部分レンズ群、３ｂ…第２の部分レンズ群、３ｃ…第３の部分レンズ群、４Ｇ…第４レンズ群、Ｓｔ…開口絞り、Ｒｉ…物体側から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉ…物体側から第ｉ番目と第ｉ＋１番目のレンズ面との面間隔、Ｚ１…光軸。

Claims (8)

1. 物体側から順に、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レンズ群とを備え、各レンズ群の間隔を変化させることで変倍を行うズームレンズであって、
   前記第３レンズ群は少なくとも２つの部分レンズ群を有し、前記部分レンズ群のうちの１つを手ぶれ補正群として、光軸に垂直な方向に移動させることにより手ぶれ補正を行い、
   前記手ぶれ補正群は２つの単レンズにより構成され、少なくとも１つの単レンズはプラスチックレンズによって構成されている
   ことを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第１レンズ群および前記第３レンズ群は変倍時および合焦時に固定とされ、前記第２レンズ群は変倍時に光軸に沿って移動し、前記第４レンズ群は変倍時および合焦時に光軸に沿って移動するようになされている
   ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記手ぶれ補正群は正の屈折力を有し、前記２つの単レンズは、物体側から順に正レンズ、および負レンズであり、前記負レンズはプラスチックレンズによって構成されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
4. 前記手ぶれ補正群の正レンズはガラスレンズによって構成され、以下の条件式を満足するようになされている
   ことを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ。
   ν_ip−ν_in＞３２ ……（１）
   ρ_ip＜３ ……（２）
   ただし、
   ν_ip：手ぶれ補正群の正レンズのd線に対するアッベ数
   ν_in：手ぶれ補正群の負レンズのd線に対するアッベ数
   ρ_ip：手ぶれ補正群の正レンズの比重（ｇ／ｃｍ³）
   とする。
5. 前記手ぶれ補正群の負レンズは、以下の条件式を満足するものである
   ことを特徴とする請求項３または４に記載のズームレンズ。
   ０．４５＜｜ｆ_in｜／ｆ_T＜１．１ ……（３）
   ただし、
   ｆ_in：手ぶれ補正群の負レンズの焦点距離
   ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離
   とする。
6. 前記第３レンズ群は３つの部分レンズ群により構成され、前記部分レンズ群のうち物体側から２番目の部分レンズ群が前記手ぶれ補正群とされている
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 前記第３レンズ群は正の屈折力を有するプラスチックレンズを有し、以下の条件式を満足するようになされている
   ことを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
   ０．５＜ｆ_3p／ｆ_T＜１ ……（４）
   ただし、
   ｆ_3p：第３レンズ群の正のプラスチックレンズの焦点距離
   ｆ_T：望遠端における全系の焦点距離
   とする。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載のズームレンズと、
   前記ズームレンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子と
   を備えたことを特徴とする撮像装置。

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