JP2011170086A - 防振機能を有する大口径ズームレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】
デジタル一眼レフカメラに最適なバックフォーカスを確保し、ズーム比が３倍程度で、ズーミングの際にＦ値を固定でき、小型な、防振機能を有する大口径ズームレンズを提供する。
【解決手段】
本発明の光学系は、正の第１レンズ群Ｌ１と、負の第２レンズ群Ｌ２と、正の第３レンズ群Ｌ３と、正の第４レンズ群Ｌ４とから成り、広角側から望遠側へのズーミングにおいて、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が大きく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔と、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移動させ、第３レンズ群Ｌ３は正の第３ａレンズ成分Ｌ３ａと、負の第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂと、正の第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃとから成り、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂを防振レンズ群とし、広角端から望遠端にズーミングする際に絞り径が増大することでＦ値が固定され、所定の条件式を満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は、特にデジタルカメラ、銀塩カメラ及びビデオカメラ等に用いられる防振機能を有する大口径ズームレンズに関するものである。

３倍程度のズーム比を有し、ズーミングの際にＦ値が固定され、防振機能を有する大口径ズームレンズとして、例えば以下の特許文献が挙げられる。

米国特許第５７７４２６７

米国特許第５８４７８７５

特開２００７−１０８３９８号公報

特開２００６−２３４８９２号公報

特許文献１や特許文献２に記載された光学系は、所謂、負群先行型ズームレンズであり、光学系において比較的軸上光束の大きい第２レンズ群を用いて防振を行うため、防振レンズ群の径や重量を低減することが困難であった。

また、所謂、正群先行型ズームレンズを採用しているものとして、例えば、特許文献３や特許文献４に記載された光学系がある。特許文献３や特許文献４に記載された光学系は、光学系内において比較的軸上光束の小さい第４レンズ群を用いて防振を行うため、防振レンズ群の径や重量の低減に有利であり、Ｆ値が２．８と大口径ではあるものの、５群構成をとっており、全長のコンパクト化が不十分であった。

上記の課題を解決するため、本発明の実施形態に係る防振機能を有する大口径ズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４とから構成され、広角側から望遠側へズーミングする際に、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が大きく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が小さく、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、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４を光軸に沿って移動させ、第３レンズ群Ｌ３は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３ａレンズ成分Ｌ３ａと、負の屈折力の第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂと、正の屈折力の第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃとから構成され、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂを光軸に対して略垂直方向に移動させることにより像を移動させることが可能であり、広角端から望遠端へズーミングする際に、絞り径が増大することで、ズーミングによらずＦ値が固定され、
以下の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有する大口径ズームレンズ。
（１）０．２９＜ｆｔ／（ｆ３×Ｆｎｏｔ）＜０．６９
（２）１．３５＜｜ｆ３ｂ｜／ｆ３ａ＜４．３３
（３）０．０７＜ｆ３ｃ／｜ｆ３ｂｃ｜＜１．０４
ただし、
ｆｔは、望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離、
ｆ３は、前記第３レンズ群Ｌ３の焦点距離、
Ｆｎｏｔは、望遠端におけるレンズ全系のＦ値、
ｆ３ａは、前記第３ａレンズ成分Ｌ３ａの焦点距離、
ｆ３ｂは、前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの焦点距離、
ｆ３ｃは、前記第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの焦点距離、
ｆ３ｂｃは、前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂと前記第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの合成系の焦点距離である。

また、前記第１レンズ群Ｌ１は以下の条件式を満足することが好ましい。
（４）１．１３＜ｆ１／ｆｔ＜２．９３
ただし、
ｆ１は前記第１レンズ群Ｌ１の焦点距離、
ｆｔは望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離である。

また、前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、少なくとも１つの非球面を含むことが好ましい。

また、前記第４レンズ群Ｌ４は、少なくとも１つの非球面を含み、以下の条件式を満足することが好ましい。
（５）０．８７７＜ｆ４／ｆ３４ｗ＜２．１４５
ただし、
ｆ４は前記第４レンズ群Ｌ４の焦点距離、
ｆ３４ｗは広角端における前記第３レンズ群Ｌ３と前記第４レンズ群Ｌ４の合成系の焦点距離である。

本発明により、デジタル一眼レフカメラに最適なバックフォーカスを確保することができ、ズーム比が３倍程度で、ズーミングの際にＦ値を固定でき、光学系を小型に維持することができ、防振機能を有する大口径ズームレンズを提供することが可能となる。

本発明の実施例１の広角端におけるレンズ構成図である。 本発明の実施例１の広角端における無限遠合焦時での縦収差図である。 本発明の実施例１の望遠端における無限遠合焦時での縦収差図である。 本発明の実施例１の広角端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。 本発明の実施例１の広角端における無限遠合焦時での、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１３９ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例１の広角端における無限遠合焦時での、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１３９ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例１の望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。 本発明の実施例１の望遠端における無限遠合焦時での、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２９５ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例１の望遠端における無限遠合焦時での、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２９５ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例２の広角端におけるレンズ構成図である。 本発明の実施例２の広角端における無限遠合焦時での縦収差図である。 本発明の実施例２の望遠端における無限遠合焦時での縦収差図である。 本発明の実施例２の広角端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。 本発明の実施例２の広角端における無限遠合焦時での、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２３ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例２の広角端における無限遠合焦時での、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２３ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例２の望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。 本発明の実施例２の望遠端における無限遠合焦時での、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２５５ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例２の望遠端における無限遠合焦時での、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２５５ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例３の広角端におけるレンズ構成図である。 本発明の実施例３の広角端における無限遠合焦時での縦収差図である。 本発明の実施例３の望遠端における無限遠合焦時での縦収差図である。 本発明の実施例３の広角端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。 本発明の実施例３の広角端における無限遠合焦時での、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２７ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例３の広角端における無限遠合焦時での、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２７ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例３の望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。 本発明の実施例３の望遠端における無限遠合焦時での、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６１ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例３の望遠端における無限遠合焦時での、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６１ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例４の広角端におけるレンズ構成図である。 本発明の実施例４の広角端における無限遠合焦時での縦収差図である。 本発明の実施例４の望遠端における無限遠合焦時での縦収差図である。 本発明の実施例４の広角端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。 本発明の実施例４の広角端における無限遠合焦時での、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２１ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例４の広角端における無限遠合焦時での、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２１ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例４の望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。 本発明の実施例４の望遠端における無限遠合焦時での、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例４の望遠端における無限遠合焦時での、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例５の広角端におけるレンズ構成図である。 本発明の実施例５の広角端における無限遠合焦時での縦収差図である。 本発明の実施例５の望遠端における無限遠合焦時での縦収差図である。 本発明の実施例５の広角端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。 本発明の実施例５の広角端における無限遠合焦時での、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２１ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例５の広角端における無限遠合焦時での、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２１ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例５の望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。 本発明の実施例５の望遠端における無限遠合焦時での、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。 本発明の実施例５の望遠端における無限遠合焦時での、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。

以下、本発明の実施形態に係る防振機能を有する大口径ズームレンズについて説明する。

本発明の実施形態に係る防振機能を有する大口径ズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４とから構成され、広角側から望遠側へズーミングする際に、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が大きく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が小さく、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、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４を光軸に沿って移動させ、第３レンズ群Ｌ３は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３ａレンズ成分Ｌ３ａと、負の屈折力の第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂと、正の屈折力の第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃとから構成され、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂを光軸に対して略垂直方向に移動させることにより像を移動させることが可能であり、広角端から望遠端へズーミングする際に、絞り径が増大することで、ズーミングによらずＦ値が固定され、
以下の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有する大口径ズームレンズ。
（１）０．２９＜ｆｔ／（ｆ３×Ｆｎｏｔ）＜０．６９
（２）１．３５＜｜ｆ３ｂ｜／ｆ３ａ＜４．３３
（３）０．０７＜ｆ３ｃ／｜ｆ３ｂｃ｜＜１．０４
ただし、
ｆｔは、望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離、
ｆ３は、前記第３レンズ群Ｌ３の焦点距離、
Ｆｎｏｔは、望遠端におけるレンズ全系のＦ値、
ｆ３ａは、前記第３ａレンズ成分Ｌ３ａの焦点距離、
ｆ３ｂは、前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの焦点距離、
ｆ３ｃは、前記第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの焦点距離、
ｆ３ｂｃは、前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂと前記第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの合成系の焦点距離である。

条件式（１）は、光学系の小型化と高性能化及び製造誤差による性能劣化緩和のため、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離と、望遠端におけるレンズ全系のＦ値を規定したものである。

条件式（１）の上限値を越え、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が短くなる、若しくは望遠端におけるレンズ全系のＦ値が明るくなると、広角端において所望のバックフォーカスを確保することが困難となるだけでなく、望遠端における入射瞳径が大きくなり、第３レンズ群Ｌ３における見かけのＦ値が明るくなる。そのため、第３レンズ群Ｌ３における軸上光束が増大し、第３レンズ群Ｌ３の径増大を招くだけでなく、球面収差の増大を招くこととなり、これを補正しようとした場合、第３レンズ群Ｌ３の構成要素を増やす必要があることから、第３レンズ群Ｌ３の全長が増大してしまう。また、製造誤差により、特に第３レンズ群Ｌ３偏芯時に性能が大きく劣化するおそれがある。

また、条件式（１）の下限値を越え、望遠端におけるレンズ全系のＦ値が暗くなる、若しくは第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が長くなると、望遠端における入射瞳径が小さくなるため、高性能化と製造誤差による性能劣化緩和には有利になるが、大口径化を達成できなくなるだけでなく、第３レンズ群Ｌ３の正の屈折力が弱くなってしまう。したがって、第３レンズ群Ｌ３から射出される軸上光束は、発散光束となって第４レンズ群Ｌ４へ入射することとなり、第４レンズ群Ｌ４の径が増大し、さらに、広角端でのバックフォーカスが増加し、レンズ全系の全長が増大してしまう。

条件式（２）は、防振レンズ群である第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの焦点距離を規定したものである。

条件式（２）の上限値を越え、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの焦点距離が絶対値で長くなると、負の屈折力が弱くなるため、防振敏感度が低くなり、防振時における第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの移動量が増大し、防振レンズ群を駆動させるためのパーツが大型化してしまう。

また、条件式（２）の下限値を超え、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの焦点距離が絶対値で短くなると、負の屈折力が強くなるため、防振時における偏芯コマ収差の補正が困難となる。

条件式（３）は、光学系の小型化と高性能化のため第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの焦点距離を規定したものである。

本発明において、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂと、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃのそれぞれで発生するペッツバール和は互いに相殺関係にある。したがって、条件式（３）の上限値を超え、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの焦点距離が短くなると、正の屈折力が強くなり、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃで発生する負のペッツバール和が増大し、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂで発生する正のペッツバール和に対して過剰補正となってしまうため、レンズ全系の像面補正が困難になる。また、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃから射出される軸上光束は収斂光束となって第４レンズ群Ｌ４へ入射するため、広角端でのバックフォーカス確保が困難となる。

また、条件式（３）の下限値を超え、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの焦点距離が長くなると、正の屈折力が弱くなり、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃで発生する負のペッツバール和が小さくなるため、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂで発生する正のペッツバール和に対して補正不足となり、レンズ系全体の像面補正が困難となる。また、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃから射出される軸上光束は、発散光束となって第４レンズ群Ｌ４へ入射するため、第４レンズ群Ｌ４の径増大を招くだけでなく、広角端でのバックフォーカスが増加し、レンズ全系の全長が増大してしまう。

また、本発明の大口径ズームレンズにおける前記第１レンズ群Ｌ１は、以下の条件式を満足することが好ましい。
（４）１．１３＜ｆ１／ｆｔ＜２．９３
ただし、
ｆ１は、前記第１レンズ群Ｌ１の焦点距離、
ｆｔは、望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離である。

条件式（４）は、光学系の小型化と高性能化を両立させるため、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を規定したものである。

条件式（４）の上限値を超え、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなり、第１レンズ群Ｌ１のパワーが弱くなると、第１レンズ群Ｌ１の径増大を招くだけでなく、第１レンズ群Ｌ１以降の倍率負担が小さくなり、第１レンズ群Ｌ１以降のレンズの移動量を大きく取らねばならず、結果、光学系の全長が増大してしまう。

また、条件式（４）の下限値を超え、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなると、正の屈折力が強くなるため、特に望遠端側において負の球面収差が増大し、補正が困難となる。

また、前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、少なくとも１つの非球面を有することで、防振時の、偏芯コマ収差の発生を抑制し、結像性能の劣化を小さく抑える。

本発明の大口径ズームレンズでは、第４レンズ群Ｌ４において、周辺画角にいくほど、光束がよりレンズの周辺部を通過する。そのため、コマ収差や非点収差を効果的に補正するには、第４レンズ群Ｌ４内において、光軸からレンズ周辺部に向かい負の屈折力が強くなる、若しくは正の屈折力が弱くなる、少なくとも１つの非球面を設け、下記の条件式を満足することが好ましい。
（５）０．８７７＜ｆ４／ｆ３４ｗ＜２．１４５
ただし、
ｆ４は、前記第４レンズ群Ｌ４の焦点距離、
ｆ３４ｗは、広角端における前記第３レンズ群Ｌ３と前記第４レンズ群Ｌ４の合成系の焦点距離である。

条件式（５）は、光学系の小型化と高性能化及び製造誤差による性能劣化緩和のための第４レンズ群Ｌ４の焦点距離を規定したものである。

条件式（５）の上限値を超え、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が長くなると、正の屈折力が弱くなるため、広角端でのバックフォーカスが長くなり、レンズ全系の全長が増大してしまう。

また、条件式（５）の下限値を超えて、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が短くなると、正の屈折力が強くなるため、広角端において所望のバックフォーカスを確保することが困難となるだけでなく、特に望遠端側でのコマ収差や非点収差の補正が困難となる。また、製造誤差により、特に第４レンズ群Ｌ４偏芯時において、コマ収差と非点収差の劣化が増大してしまう。

本発明の大口径ズームレンズにおける開口絞りは、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に配置し、ズーミングにおいて第３レンズ群Ｌ３と同一の移動を行うことにより、ズーム全域において所望の周辺光量を確保しつつ、下光線コマフレアを良好にカットできるため、特に中間画角での性能を確保することができる。

また、本発明の大口径ズームレンズは物体距離無限遠から近距離物体へフォーカスする際、第２レンズ群Ｌ２が物体側へ移動する構成とすることが望ましい。

さらに、前記第４レンズ群Ｌ４に含まれる接合レンズのアッべ数差Δνｄを６６以上にすることで、所望の屈折力を確保しつつ、製造誤差による性能劣化を低減することもできる。

以下、本発明の数値実施例に係る防振機能を有する大口径ズームレンズについて、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、実施例１に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端におけるレンズ構成図である。

前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、光軸に対して略垂直方向に移動させることで、像面Ｉ上の像を光軸に対して略垂直方向に移動させる像ぶれ補正が可能であり、物体側から順に、負の両凹レンズと正の両凸レンズの接合レンズからなる。

図２は、実施例１に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時での縦収差図を示す。図３は実施例１に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図４は実施例１に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時の通常時の横収差図を示す。図５は実施例１に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１３９ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。実施例１において、防振レンズ群は第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂである。図６は実施例１に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１３９ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図７は、実施例１に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図を示す。図８は実施例１に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２９５ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図９は、実施例１に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２９５ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。

以下の表１に、実施例１に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの諸元値を示す。

（全体諸元）において、ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦ値、２ωは画角（単位：°）を表す。（レンズ諸元）において、第１列Ｎは物体側から数えたレンズ面の順番、第２列Ｒはレンズ面の曲率半径、第３列Ｄはレンズ面間隔、第４列ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）での屈折率、第５列νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）でのアッベ数を表す。また、ｒ＝０．００００は平面を表し、Ｂｆはバックフォーカス、絞りは絞り面、＊印は非球面を示し、空気の屈折率ｎ＝１．００００はその記載を省略する。（無限遠撮影時における可変間隔）には、焦点距離ｆと可変間隔との関係を示す。（条件式）には、実施例に対する各条件式の対応値を示す。（非球面データ）には、レンズ面番号Ｎ、非球面の形状を次式で現した場合の非球面係数、コーニック係数を表す。

ただし、上式においてｘは、レンズ面の頂点を基準にしたときの光軸からの高さｈの位置での光軸方向の偏移であり、ｋはコーニック係数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは非球面係数であり、ｒは基準球面の曲率半径である。また、表において「Ｅ−ｎ」は「×１０^−ｎ」を示し、例えば「２．２２８３Ｅ−０５」は「２．２２８３×１０^−５」を示す。なお、これらの記号は、以降の実施例においても同様であるため、実施例２以降ではその説明を省略する。

以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、レンズ面間隔Ｄ、その他の長さは、特記のない場合「ｍｍ」を使用するが、光学系の比例拡大、比例縮小においても同等の光学性能が得られるのでこれに限られるものではない。なお、これらの記号は以降の実施例においても同様であるため、実施例２以降ではその説明を省略する。

各収差図において、ＦｎｏはＦ値、ＣはＣ線（波長λ＝６５６．３ｎｍ）、ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）、ΔＭはｄ線のメリジオナル像面、ΔＳはｄ線のサジタル像面をそれぞれ示す。なお、これらの記号は以降の実施例においても同様であるため、その説明を省略する。

図１０は、実施例３に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端におけるレンズ構成図である。

前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、光軸に対して略垂直方向に移動させることで、像面Ｉ上の像を光軸に対して略垂直方向に移動させる像ぶれ補正が可能であり、物体側から順に、負の両凹レンズと正の両凸レンズの接合レンズからなる。

図１１は、実施例２に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時での縦収差図を示す。図１２は実施例２に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図１３は実施例１に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時の通常時の横収差図を示す。図１４は実施例２に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２３ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。実施例２において、防振レンズ群は第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂである。図１５は実施例２に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２３ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図１６は実施例２に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図を示す。図１７は、実施例２に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２５５ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図１８は、実施例２に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２５５ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。

以下の表２に、実施例２に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの諸元値を示す。

図１９は、実施例３に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端におけるレンズ構成図である。

前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、光軸に対して略垂直方向に移動させることで、像面Ｉ上の像を光軸に対して略垂直方向に移動させる像ぶれ補正が可能であり、物体側から順に、負の両凹レンズと正の両凸レンズの接合レンズからなる。

図２０は、実施例３に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時での縦収差図を示す。図２１は実施例３に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図２２は実施例３に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時の通常時の横収差図を示す。図２３は実施例３に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２７ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。実施例３において、防振レンズ群は第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂである。図２４は実施例３に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２７ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図２５は実施例３に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図を示す。図２６は実施例３に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６１ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図２７は、実施例３に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６１ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。

以下の表３に、実施例３に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの諸元値を示す。

図２８は、実施例４に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端におけるレンズ構成図である。

前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、光軸に対して略垂直方向に移動させることで、像面Ｉ上の像を光軸に対して略垂直方向に移動させる像ぶれ補正が可能であり、物体側から順に、負の両凹レンズと正の両凸レンズの接合レンズからなる。

図２９は、実施例４に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時での縦収差図を示す。図３０は実施例４に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図３１は実施例４に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時の通常時の横収差図を示す。図３２は実施例４に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２１ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。実施例４において、防振レンズ群は第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂである。図３３は実施例４に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２１ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図３４は実施例４に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図を示す。図３５は、実施例４に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図３６は、実施例４に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。

以下の表４に、実施例４に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの諸元値を示す。

図３７は、実施例５に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端におけるレンズ構成図である。

前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、光軸に対して略垂直方向に移動させることで、像面Ｉ上の像を光軸に対して略垂直方向に移動させる像ぶれ補正が可能であり、物体側から順に、負の両凹レンズと正のメニスカスレンズの接合レンズからなる。

図３８は、実施例５に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時での縦収差図を示す。図３９は実施例５に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図４０は実施例１に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時の通常時の横収差図を示す。図４１は実施例５に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２１ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。実施例５において、防振レンズ群は第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂである。図４２は実施例５に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２１ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図４３は実施例５に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図を示す。図４４は、実施例５に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図４５は、実施例５に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。

以下の表５に、実施例５に係る防振機能を有する大口径ズームレンズの諸元値を示す。

条件式対応表

Ｌ１ 第１レンズ群Ｌ１
Ｌ２ 第２レンズ群Ｌ２
Ｌ３ 第３レンズ群Ｌ３
Ｌ４ 第４レンズ群Ｌ４
Ｌ３ａ 第３ａレンズ成分Ｌ３ａ
Ｌ３ｂ 第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂ
Ｌ３ｃ 第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃ
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
ｄ ｄ線
Ｃ Ｃ線
ｇ ｇ線
Ｆｎｏ Ｆ値
ΔＳ サジタル像面
ΔＭ メリジオナル像面
Ｙ 像高

Claims (4)

1. 物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４とから構成され、
   広角側から望遠側へズーミングする際に、該第１レンズ群Ｌ１と該第２レンズ群Ｌ２との間隔が大きく、該第２レンズ群Ｌ２と該第３レンズ群Ｌ３との間隔が小さく、該第３レンズ群Ｌ３と該第４レンズ群Ｌ４との間隔が小さくなるよう、該第１レンズ群Ｌ１、該第２レンズ群Ｌ２、該第３レンズ群Ｌ３、該第４レンズ群Ｌ４を光軸に沿って移動させ、
   該第３レンズ群Ｌ３は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３ａレンズ成分Ｌ３ａと、負の屈折力の第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂと、正の屈折力の第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃとから構成され、
   該第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂを光軸に対して略垂直方向に移動させることにより像を移動させることが可能であり、
   広角端から望遠端へズーミングする際に、絞り径が増大することで、ズーミングによらずＦ値が固定され、
   以下の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有する大口径ズームレンズ。
   （１）０．２９＜ｆｔ／（ｆ３×Ｆｎｏｔ）＜０．６９
   （２）１．３５＜｜ｆ３ｂ｜／ｆ３ａ＜４．３３
   （３）０．０７＜ｆ３ｃ／｜ｆ３ｂｃ｜＜１．０４
   ただし、
   ｆｔは、望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離、
   ｆ３は、前記第３レンズ群Ｌ３の焦点距離、
   Ｆｎｏｔは、望遠端におけるレンズ全系のＦ値、
   ｆ３ａは、前記第３ａレンズ成分Ｌ３ａの焦点距離、
   ｆ３ｂは、前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの焦点距離、
   ｆ３ｃは、前記第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの焦点距離、
   ｆ３ｂｃは、前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂと前記第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの合成系の焦点距離である。
   
2. 前記第１レンズ群Ｌ１は以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の防振機能を有する大口径ズームレンズ
   （４）１．１３＜ｆ１／ｆｔ＜２．９３
   ただし、
   ｆ１は、前記第１レンズ群Ｌ１の焦点距離、
   ｆｔは、望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離である。
   
3. 前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、少なくとも１つの非球面を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の防振機能を有する大口径ズームレンズ。
   
4. 前記第４レンズ群Ｌ４は、少なくとも１つの非球面を含み、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の防振機能を有する大口径ズームレンズ。
   （５）０．８７７＜ｆ４／ｆ３４ｗ＜２．１４５
   ただし、
   ｆ４は、前記第４レンズ群Ｌ４の焦点距離、
   ｆ３４ｗは、広角端における前記第３レンズ群Ｌ３と前記第４レンズ群Ｌ３の合成系の焦点距離である。

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