JP2012088618A - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ズーム全域で１．０°程度の十分な手ブレ角を補正するとともに、駆動機構を含めた鏡筒サイズを小型化する。
【解決手段】ズームレンズは、第１乃至第５のレンズ群ＧＲ１乃至ＧＲ５が物体側から像側へ順に配置されることにより構成される。広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際には、第２レンズ群ＧＲ２が光軸方向における像側へ移動するとともに、第４レンズ群ＧＲ４が光軸上を移動する。被写***置が変化する際には、第４レンズ群ＧＲ４の光軸方向への移動により近距離合焦を行う。最終レンズ群である第５レンズ群ＧＲ５は、強い負の屈折力を有するレンズ部分群ＧＦと、強い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＳと、正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＲとが物体側より像側へ順に配置されて構成される。レンズ部分群ＧＳを光軸に略垂直な方向にシフトさせることにより像ブレを補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関し、特に撮影時の手ブレなどによる像ブレを光学的に補正するズームレンズおよびそのズームレンズを備えた撮像装置に関する。

撮影時の手ブレや、車などの移動物体上から撮影した場合の撮影系に伝わる振動により、撮影画像にはブレが生じる。特に変倍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大きな像のブレが発生してしまう。このような像ブレを補正するために、レンズ系を構成する一部のレンズ群を光軸に略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て像ブレを補正し、また、像位置をシフトさせた際に発生する収差変動を補正する、手ブレ補正光学系が知られている。

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とすると、手ブレによる像シフト量ｙｂは次式により算出される。
ｙｂ＝ｆ・ｔａｎθ
この像シフト量ｙｂを補正するために必要なレンズシフト量ＳＬは、シフトさせるレンズ群のブレ補正係数をＢとすると、次式により得られる。
ＳＬ＝−ｆ・ｔａｎθ／Ｂ
このため、ブレ補正係数Ｂ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ことになる。

手ブレ補正光学系は、例えば、検出系、制御系および駆動系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。ここで、検出系は、手ブレに伴うカメラのブレを検出するものである。制御系は、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ものである。駆動系は、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ものである。

手ブレ補正光学系の駆動系においては、第３レンズ群の一部または第３レンズ群全体をシフトさせて像ブレを補正するものが提案されている（例えば、特許文献１および２参照。）。しかしながら、第３レンズ群は開口絞りの近傍に位置し、光束径は広がった状態で通過するため、シフトレンズ群のシフトによって発生するコマ収差等の収差変動が大きく、補正可能な手ブレ角としては０．５°程度が限界であった。また、シフトレンズ群をシフトさせる駆動機構と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った。

これに対し、最も像側に位置する最終レンズ群の全体または一部をシフトさせるものが提案されている（例えば、特許文献３乃至５参照。）。この場合、最終レンズ群では光束径は狭まった状態で通過するため、シフトレンズ群の偏芯に対する敏感度を低くできる等、シフトレンズ群として数々の利点を有する。

特開平７−１２８６１９号公報（図１） 特開平７−１９９１２４号公報（図１） 特開２００６−２７６４７５号公報（図１） 特開２００６−３３０３４１号公報（図１） 特開２００８−１３４３３４号公報（図２）

しかしながら、最終レンズ群の全体または一部をシフトさせる場合においても、１．０°程度の手ブレ角を補正するためには、特に望遠端状態においてシフト量が極端に大きくなるため、その収差変動の補正は困難であった。また、シフトレンズの有効径を確保するにはその外径および肉厚が極端に大きくなり、その駆動機構も大型化してしまうという問題があった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ズーム全域で十分な手ブレを補正するとともに、駆動機構を含めた鏡筒サイズを小型化することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、複数のレンズ群を備えて上記複数のレンズ群同士の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、最も像側に位置する最終レンズ群は、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群ＧＦと、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群ＧＳと、正の屈折力を有する第３のレンズ部分群ＧＲとが物体側より像側へ順に配置されて構成され、上記第２のレンズ部分群ＧＳを光軸に略垂直な方向にシフトさせることにより像ブレを補正するものであり、上記第１のレンズ部分群ＧＦの焦点距離をｆＧＦ、上記第２のレンズ部分群ＧＳの焦点距離をｆＧＳ、上記複数のレンズ群の望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離をｆｔとして、条件式（１）−０．２４＜ｆＧＦ／ｆｔ＜−０．０９および条件式（２）０．１２＜ｆＧＳ／ｆｔ＜０．３２を満足するズームレンズおよびそれを用いた撮像装置である。これにより、ズーム全域で１．０°程度の手ブレ角の補正を行うとともに、駆動機構を含めた鏡筒サイズを小型化するという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記第３のレンズ部分群ＧＲの焦点距離をｆＧＲ、上記最終レンズ群ＧＬの焦点距離をｆＧＬとして、条件式（３）１．０＜ｆＧＲ／ｆＧＬ＜３．５を満足するようにしてもよい。これにより、画面周辺部に至るまで良好な結像性能を確保し、像ブレ補正時に発生しやすいピンボケを防止するという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記第２のレンズ部分群ＧＳは少なくとも１面の非球面を有するものであってもよい。これにより、第２のレンズ部分群ＧＳのシフトによって発生する収差変動を良好に補正するという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記第１のレンズ部分群ＧＦは少なくとも１面の非球面を有するものであってもよい。これにより、第２のレンズ部分群ＧＳのブレ補正係数を向上させるとともに、球面収差や非点収差を良好に補正するという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記第２のレンズ部分群ＧＳは少なくとも１枚のプラスチックレンズを有するものであってもよい。プラスティックはガラスよりも比重が軽いため、シフトレンズ群を軽量化し、駆動機構を小型化するという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記複数のレンズ群の広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離をｆｗとして、条件式（４）０．５＜ｆＧＬ／（ｆｗ・ｆｔ）^1/2＜２．５を満足するようにしてもよい。これにより、ズーム領域の全体に亘って良好な結像性能を維持しながら広角化および高倍率化するという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記複数のレンズ群は、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群ＧＲ１と、負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍を行う第２レンズ群ＧＲ２と、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第３レンズ群ＧＲ３と、正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正するとともに物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群ＧＲ４と、上記最終レンズ群ＧＬとしての正の屈折力を有して光軸方向に対して固定された第５レンズ群ＧＲ５とを物体側より像側へ順に配置したものであってもよい。これにより、広角端における焦点距離を広角化し、高倍率化するとともに、駆動機構を小型化するという作用をもたらす。

本発明によれば、ズーム全域で１．０°程度の十分な手ブレ角を補正することができるとともに、駆動機構を含めた鏡筒サイズを小型化することができるという優れた効果を奏し得る。また、広角端における焦点距離の広角化および高変倍化を図りながら、広角端から望遠端および無限遠から近距離撮影時に至る全域において良好な結像性能を確保することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるズームレンズの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による広角端状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による広角端状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による中間焦点位置状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による中間焦点位置状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による望遠端状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による望遠端状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による広角端状態における横収差を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による中間焦点距離状態における横収差を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による望遠端状態における横収差を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるズームレンズの構成例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による広角端状態における無限遠合焦時の球面収差を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による広角端状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による中間焦点位置状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による中間焦点位置状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による望遠端状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による望遠端状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による広角端状態における横収差を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による中間焦点距離状態における横収差を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による望遠端状態における横収差を示す図である。 本発明の第３の実施の形態におけるズームレンズの構成例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による広角端状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による広角端状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による中間焦点位置状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による中間焦点位置状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による望遠端状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による望遠端状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による広角端状態における横収差を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による中間焦点距離状態における横収差を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による望遠端状態における横収差を示す図である。 本発明の第４の実施の形態におけるズームレンズの構成例を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による広角端状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による広角端状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による中間焦点位置状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による中間焦点位置状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による望遠端状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による望遠端状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による広角端状態における横収差を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による中間焦点距離状態における横収差を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による望遠端状態における横収差を示す図である。 本発明の第５の実施の形態におけるズームレンズの構成例を示す図である。 本発明の第５の実施の形態による広角端状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第５の実施の形態による広角端状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第５の実施の形態による中間焦点位置状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第５の実施の形態による中間焦点位置状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第５の実施の形態による望遠端状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第５の実施の形態による望遠端状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第５の実施の形態による広角端状態における横収差を示す図である。 本発明の第５の実施の形態による中間焦点距離状態における横収差を示す図である。 本発明の第５の実施の形態による望遠端状態における横収差を示す図である。 本発明の第６の実施の形態におけるズームレンズの構成例を示す図である。 本発明の第６の実施の形態による広角端状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第６の実施の形態による広角端状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第６の実施の形態による中間焦点位置状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第６の実施の形態による中間焦点位置状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第６の実施の形態による望遠端状態における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 本発明の第６の実施の形態による望遠端状態における無限遠合焦時の横収差を示す図である。 本発明の第６の実施の形態による広角端状態における横収差を示す図である。 本発明の第６の実施の形態による中間焦点距離状態における横収差を示す図である。 本発明の第６の実施の形態による望遠端状態における横収差を示す図である。 本発明の第１乃至第６の実施の形態によるズームレンズを撮像装置１００に適用した例を示す図である。

本発明のズームレンズは、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ズームレンズである。最も像側に位置する最終レンズ群ＧＬは、負の屈折力を有するレンズ部分群ＧＦと、正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＳと、正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＲとが物体側より像側へ順に配置されて構成される。レンズ部分群ＧＳを光軸に略垂直な方向にシフトさせることにより像ブレを補正することが可能である。ｆＧＦをレンズ部分群ＧＦの焦点距離、ｆＧＳをレンズ部分群ＧＳの焦点距離、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離とすると、条件式（１）−０．２４＜ｆＧＦ／ｆｔ＜−０．０９、条件式（２）０．１２＜ｆＧＳ／ｆｔ＜０．３２を満足する。

条件式（１）は、レンズ系全体の望遠端での焦点距離に対するレンズ部分群ＧＦの焦点距離の大きさを規定したものである。

レンズ部分群ＧＳがシフトしたときの収差変動を抑制するとともに、レンズ部分群ＧＳのブレ補正係数を十分高めるためには、レンズ部分群ＧＳに入射する軸上光線がほぼテレセントリックな状態になっていることが望ましい。すなわち、最終レンズ群ＧＬに入射する光線をレンズ部分群ＧＦの強い負の屈折力によってほぼテレセントリックな状態になるまで跳ね上げる構成が望ましい。条件式（１）の下限値を下回ると、レンズ部分群ＧＦによって光線を跳ね上げるパワーが弱くなり、レンズ部分群ＧＳのブレ補正係数が小さくなる。そのため、１．０°程度の手ブレを補正する場合、レンズ部分群ＧＳ内のレンズの外径及び厚みが大きくなるとともに、レンズ部分群ＧＳのシフトによって発生する収差変動も大きくなってしまう。反対に条件式（１）の上限値を上回ると、レンズ部分群ＧＦによって光線を跳ね上げるパワーが強くなり過ぎるため、レンズ部分群ＧＳのブレ補正係数は大きくなるが、最終レンズ群で発生する球面収差や非点収差が補正しきれなくなってしまう。

条件式（２）は、レンズ系全体の望遠端での焦点距離に対するレンズ部分群ＧＳの焦点距離の大きさを規定したものである。条件式（２）の下限値を下回ると、レンズ部分群ＧＳの正の屈折力が強くなり過ぎるため、レンズ部分群ＧＳのブレ補正係数は大きくなるが、最終レンズ群で発生する球面収差や非点収差が補正しきれなくなってしまう。反対に条件式（２）の上限値を上回ると、レンズ部分群ＧＳの正の屈折力が弱くなり、レンズ部分群ＧＳのブレ補正係数が小さくなる。そのため、１．０°程度の手ブレを補正する場合、レンズ部分群ＧＳ内のレンズの外径および厚みが大きくなるとともに、レンズ部分群ＧＳのシフトによって発生する収差変動も大きくなってしまう。

従って、ズームレンズが条件式（１）および条件式（２）を満足することにより、１．０°程度の手ブレを補正した場合でも、良好に収差が補正された高い結像性能を得るとともに、レンズ部分群ＧＳの駆動機構を含めた小型化を図ることができる。なお、条件式（１）において、下限値を−０．１８、上限値を−０．１２とすると、さらにその効果を高めることができる。また、条件式（２）において、下限値を０．１６、上限値を０．２６とすると、さらにその効果を高めることができる。

本発明のズームレンズは、最終レンズ群ＧＬの焦点距離に対するレンズ部分群ＧＲの焦点距離の大きさを規定した条件式（３）１．０＜ｆＧＲ／ｆＧＬ＜３．５を満足することが望ましい。条件式（３）の下限値を下回ると、レンズ部分群ＧＲの正の屈折力が強くなりすぎるため、最終レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れ、画面周辺部で発生するコマ収差を補正しきれなくなってしまう。反対に条件式（３）の上限値を上回ると、レンズ部分群ＧＲの正の屈折力が弱くなるため、レンズ部分群ＧＳをシフトさせる際、機構の構成上生じる光軸方向への微小な移動により、像面位置が光軸方向に変位してしまい、所謂ピンボケが発生しやすくなってしまう。したがって、ズームレンズが条件式（３）を満足することにより、画面周辺に至るまで良好に収差が補正された高い結像性能を得るとともに、像ブレ補正状態においてもピンボケの発生を防止し、高画質な像を得ることができる。なお、条件式（３）において、下限値を１．１、上限値を２．７とすると、さらにその効果を高めることができる。

本発明のズームレンズは、レンズ部分群ＧＳが少なくとも１面の非球面を有することが望ましい。最終レンズ群の全体または一部をシフトさせて像ブレを補正する場合、レンズシフト量は焦点距離に比例するため、ズーム全域で１．０°程度の手ブレを補正しようとすると望遠端状態において最もシフト量が大きくなる。そのため、正の屈折力をもつレンズ部分群ＧＳは、光軸付近は強い正パワーでありながら、光軸から離れるほど正の屈折力が徐々に弱くなるような非球面形状を設けることが望ましい。これにより、最もシフト量の大きい望遠端状態の手ブレ補正状態においても良好にコマ収差を補正することができる。

また、レンズ部分群ＧＳの材料は、正の屈折力を有する低分散のレンズのみ、または、強い正の屈折力を有する低分散のレンズと弱い負の屈折力を有する高分散のレンズを組み合わせた色消しレンズによって構成することが望ましい。これは、レンズシフト時の色収差変動を抑制するためである。

本発明のズームレンズは、レンズ部分群ＧＦが少なくとも１面の非球面を有することが望ましい。これにより、レンズ部分群ＧＳに入射する軸上光線がほぼテレセントリックな状態になるまで、レンズ部分群ＧＦの強い負の屈折力によって光線を跳ね上げることができる。レンズ部分群ＧＳがシフトしたときの収差変動を抑制し、また、レンズ部分群ＧＳのブレ補正係数を十分高めるためである。負の屈折力をもつレンズ部分群ＧＦは、光軸付近は強い負パワーでありながら、光軸から離れるほど負の屈折力が徐々に弱くなるような非球面形状を設けることにより、最終レンズ群で発生する球面収差や非点収差を良好に補正することができる。

本発明のズームレンズは、レンズ部分群ＧＳが少なくとも１枚のプラスチックレンズを有することが望ましい。ズーム全域で１．０°程度の手ブレを補正する場合、最もシフト量が大きくなる望遠端状態においても有効径を確保しようとすると、レンズ部分群ＧＳ内のレンズの外径および厚みは大きくなり、レンズ玉の重量が増大しやすい。レンズ部分群ＧＳの重量が増大すると、その駆動機構の駆動力も大きくする必要が生じ、駆動機構が大型化してしまう。そのため、駆動機構の小型化を図るためには、レンズ部分群ＧＳはガラスに比べて比重の小さいプラスチックレンズで構成することが望ましい。また、コストの観点からもプラスチックレンズを用いることは効果的である。

本発明のズームレンズは、レンズ系全体の広角端状態の焦点距離と望遠端状態の焦点距離の積の平方根に対する最終レンズ群ＧＬの焦点距離の大きさを規定した条件式（４）０．５＜ｆＧＬ／（ｆｗ・ｆｔ）^1/2＜２．５を満足することが望ましい。条件式（４）の下限値を下回ると、レンズ全長を短縮できるため、広角化と高変倍化する上では有利であるが、ズーム全域に渡って良好な収差補正を行うことが困難になる。反対に条件式（４）の上限値を上回ると、レンズ全長が増大し、十分な広角化と高変倍化が図れなくなってしまう。したがって、ズームレンズが条件式（４）を満足することにより、十分な小型化を保持しながら、広角化と高変倍化を達成することができる。なお、条件式（４）においてそれぞれ、下限値を０．８、上限値を２．０とすると、さらにその効果を高めることができる。

本発明のズームレンズは、第１乃至第５レンズ群を物体側より像側へ順に配置されて構成してもよい。第１レンズ群は、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定されたレンズ群である。第２レンズ群は、負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用を行うレンズ群である。第３レンズ群は、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定されたレンズ群である。第４レンズ群は、正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正すると共に物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正するレンズ群である。第５レンズ群は、正の屈折力を有し光軸方向に対して固定されたレンズ群である。これにより、広角端における焦点距離の広角化と高変倍化を図りながら小型化を達成することができる。

また、光量の調整のために絞り径を変化させる代わりに、ＮＤ（Neutral Density）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の劣化防止のためには好ましい。

さらに、電気的な画像処理を行うことにより、第１レンズ群のレンズ径を小型化し、ズームレンズをさらに小型化することができる。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について図面を参照して説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．第５の実施の形態
６．第６の実施の形態
７．適用例（撮像装置）

なお、以下の各表や説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。すなわち、「ｓｉ」は物体側から数えて第ｉ番目の面を示す。「ｒｉ」は物体側から数えて第ｉ番目の面の曲率半径を示す。「ｄｉ」は第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の軸上面間隔を示す。「ｎｉ」は第ｉ番目の面を有するレンズの材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率を示す。「νｉ」は第ｉ番目の面を有するレンズの材質のｄ線におけるアッベ数を示す。「ｒｉ」に関して、「ＩＮＦＩＮＩＴＹ」は当該面が平面であることを示す。また、「ｄｉ」に関して、「可変」は当該間隔が可変間隔であることを示す。「Ｆｎｏ」はＦナンバーを示す。「ω」は半画角を示す。

各数値実施例において用いられたレンズには、レンズ面が非球面に形成されたものがある。非球面形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向をＸ軸とし、光軸に垂直な方向の高さをｈとすると、次式により表される。

ここで、Ａｉは第ｉ次の非球面係数、Ｒは曲率半径、Ｋは円錐定数をそれぞれ示す。

以下に示す第１乃至第６の実施の形態におけるズームレンズは、何れも第１乃至第５レンズ群（ＧＲ１乃至ＧＲ５）が物体側から像側へ順に配置されることにより構成される。第１レンズ群ＧＲ１は、正の屈折力を有するレンズ群である。第２レンズ群ＧＲ２は、負の屈折力を有するレンズ群である。第３レンズ群ＧＲ３は、正の屈折力を有するレンズ群である。第４レンズ群ＧＲ４は、正の屈折力を有するレンズ群ＧＲ４である。最終レンズ群である第５レンズ群ＧＲ５は、正の屈折力を有するレンズ群である。

また、第１乃至第６の実施の形態におけるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、第２レンズ群ＧＲ２が光軸方向における像側へ移動するとともに、第４レンズ群ＧＲ４が光軸上を移動する。さらに、第１乃至第６の実施の形態におけるズームレンズは、被写***置が変化する際に第４レンズ群ＧＲ４の光軸方向への移動により近距離合焦を行う。

これら第１乃至第６の実施の形態において、第５レンズ群ＧＲ５は、強い負の屈折力を有するレンズ部分群ＧＦと、強い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＳと、弱い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＲとが物体側より像側へ順に配置されて構成される。これらレンズの屈折力は、レンズの曲率半径、中心厚および材料自身の屈折率に依存するものである。レンズ部分群ＧＦが強い負の屈折力を有することにより、レンズ部分群ＧＳに入射する光線をほぼアフォーカルな状態にすることができ、ブレ補正時の収差を小さくすることができる。

ここで、第１乃至第６の実施の形態におけるズームレンズのブレ補正係数Ｂは、次式により表される。
Ｂ＝（１−βＳ）×βＲ
ただし、βＳはレンズ部分群ＧＳの横倍率、βＲはレンズ部分群ＧＲの横倍率である。ブレ補正係数Ｂを大きくするには、βＳは小さく、βＲは大きくなるような構成をとることが望ましい。すなわち、レンズ部分群ＧＳの正の屈折力を強くして、レンズ部分群ＧＲの正の屈折力を弱くすることにより、ブレ補正係数Ｂを大きくすることができる。また、レンズ部分群ＧＳに入射する光線をほぼアフォーカルにするためには、レンズ部分群ＧＦの負の屈折力も強くする必要がある。

すなわち、このような構成を採用することにより、ブレ補正係数を向上させて、十分な防振角度を確保することができる。なお、レンズ部分群ＧＦは両凹形状を有する１枚のレンズを有し、レンズ部分群ＧＳは両凸形状を有する１枚のレンズを有することにより、十分な小型化を図ることができる。

そして、これら第１乃至第６の実施の形態におけるズームレンズでは、レンズ部分群ＧＳを光軸に略垂直な方向にシフトさせることにより像ブレを補正する。最終レンズ群である第５レンズ群ＧＲ５におけるレンズ部分群ＧＳによって像ブレ補正を行うことにより、防振駆動機構の配置を容易にするとともに、像ブレ補正の際にも高い結像性能を得ることができる。

＜１．第１の実施の形態＞
［ズームレンズの構成］
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるズームレンズの構成例を示す図である。同図下部の点線矢印は、広角端から望遠端へ移行する際の各レンズ群の位置を上から下に示したものである。他の実施の形態においても同様である。

第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズＧ１と、正レンズＧ２、負レンズＧ３および正レンズＧ４が接合されて成る接合レンズと、像側の片面が非球面に形成された正レンズＧ５とが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第２レンズ群ＧＲ２は、両面が非球面に形成された負レンズＧ６と、負レンズＧ７および正レンズＧ８が接合されて成る接合レンズとが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第３レンズ群ＧＲ３は、両面が非球面に形成された正レンズＧ９と、正レンズＧ１０および負レンズＧ１１が接合されて成る接合レンズとが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第４レンズ群ＧＲ４は、両面が非球面に形成された正レンズＧ１２によって構成される。

第５レンズ群ＧＲ５は、両面が非球面に形成された負レンズＧ１３と、両面が非球面に形成された正レンズＧ１４と、像側の片面が非球面に形成された正レンズＧ１５とが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。負レンズＧ１３は、強い負の屈折力を有するレンズ部分群ＧＦに相当する。正レンズＧ１４は、強い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＳに相当する。正レンズＧ１５は、弱い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＲに相当する。

第３レンズ群ＧＲ３の物体側には、第３レンズ群ＧＲ３に近接した位置に開口絞りＩＲが配置される。この開口絞りＩＲの位置が絞り面ｓ１４となる。第５レンズ群ＧＲ５と像面ＩＭＧとの間にはローパスフィルターＬＰＦが配置される。

［ズームレンズの緒元］
表１に、第１の実施の形態におけるズームレンズに具体的数値を適用した数値実施例１のレンズデーターを示す。この数値実施例１では、レンズ部分群ＧＳの材料としてプラスティックを想定している。プラスティックはガラスに比べて比重が軽いため、重さの面で有利である。

この第１の実施の形態によるズームレンズにおいて、面ｓ８乃至ｓ１０、ｓ１５、ｓ１６、ｓ２０乃至ｓ２５およびｓ２７は、非球面に形成される。面ｓ８は、第１レンズ群ＧＲ１の正レンズＧ５の像側の面である。面ｓ９は、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ６の物体側の面である。面ｓ１０は、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ６の像側の面である。面ｓ１５は、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ９の物体側の面である。面ｓ１６は、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ９の像側の面である。面ｓ２０は、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１２の物体側の面である。面ｓ２１は、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１２の像側の面である。面ｓ２２は、第５レンズ群ＧＲ５の負レンズＧ１３の物体側の面である。面ｓ２３は、第５レンズ群ＧＲ５の負レンズＧ１３の像側の面である。面ｓ２４は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１４の物体側の面である。面ｓ２５は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１４の像側の面である。面ｓ２７は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１５の像側の面である。

この第１の実施の形態によるズームレンズの数値実施例１における非球面の４次、６次、８次および１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８およびＡ１０を、円錐定数Ｋとともに表２に示す。

なお、表２および後述する非球面係数を示す各表において、「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。

この第１の実施の形態におけるズームレンズでは、広角端状態と望遠端状態との間の変倍に際して、面間隔ｄ８、ｄ１３、ｄ１９およびｄ２１が変化する。面間隔ｄ８は、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔である。面間隔ｄ１３は、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＩＲとの間の面間隔である。面間隔ｄ１９は、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔である。面間隔ｄ２１は、第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔ｄ２１である。数値実施例１における各面間隔の広角端状態（焦点距離＝１．００）、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．５３）および望遠端状態（焦点距離＝１２．４４）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏおよび半画角ωとともに表３に示す。

［ズームレンズの収差］
図２乃至図７に数値実施例１の諸収差図を示す。図２は、広角端状態（焦点距離＝１．００）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図３は、広角端状態（焦点距離＝１．００）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。図４は、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．５３）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図５は、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．５３）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。図６は、望遠端状態（焦点距離＝１２．４４）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図７は、望遠端状態（焦点距離＝１２．４４）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。

図２（ａ）、図４（ａ）および図６（ａ）の球面収差図では、縦軸が開放Ｆ値との割合を示し、横軸がデフォーカスを示し、実線でｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、一点鎖線でｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、点線でＣ線（波長６５６．３ｎｍ）における値をそれぞれ示す。図２（ｂ）、図４（ｂ）および図６（ｂ）の非点収差図では、縦軸が画角を示し、横軸がデフォーカスを示し、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。図２（ｃ）、図４（ｃ）および図６（ｃ）の歪曲収差図では、縦軸が画角を示し、横軸が％を示す。図３、５および７の横収差図では、ωは半画角を示す。なお、後述する諸収差図においても同様である。

図８乃至図１０に数値実施例１の無限遠合焦状態における１．０°相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示す。ここで、図８は広角端状態（焦点距離＝１．００）、図９は中間焦点距離状態（焦点距離＝３．５３）、図１０は望遠端状態（焦点距離＝１２．４４）における横収差を示している。これら横収差図において、ωは半画角を示す。なお、後述する諸収差図においても同様である。

このように、各収差図から、数値実施例１において諸収差が良好に補正され、１．０°程度の手ブレ補正状態においても優れた結像性能を有していることが明らかである。

＜２．第２の実施の形態＞
［ズームレンズの構成］
図１１は、本発明の第２の実施の形態におけるズームレンズの構成例を示す図である。

第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズＧ１と、正レンズＧ２、負レンズＧ３および正レンズＧ４が接合されて成る接合レンズと、像側の片面が非球面に形成された正レンズＧ５とが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第２レンズ群ＧＲ２は、両面が非球面に形成された負レンズＧ６と、負レンズＧ７および正レンズＧ８が接合されて成る接合レンズとが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第３レンズ群ＧＲ３は、両面が非球面に形成された正レンズＧ９と、正レンズＧ１０および負レンズＧ１１が接合されて成る接合レンズとが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第４レンズ群ＧＲ４は、両面が非球面に形成された正レンズＧ１２によって構成される。

第５レンズ群ＧＲ５は、両面が非球面に形成された負レンズＧ１３と、両面が非球面に形成された正レンズＧ１４と、像側の片面が非球面に形成された正レンズＧ１５とが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。負レンズＧ１３は、強い負の屈折力を有するレンズ部分群ＧＦに相当する。正レンズＧ１４は、強い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＳに相当する。正レンズＧ１５は、弱い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＲに相当する。

第３レンズ群ＧＲ３の物体側には、第３レンズ群ＧＲ３に近接した位置に開口絞りＩＲが配置される。この開口絞りＩＲの位置が絞り面ｓ１４となる。第５レンズ群ＧＲ５と像面ＩＭＧとの間にはローパスフィルターＬＰＦが配置される。

［ズームレンズの緒元］
表４に、第２の実施の形態におけるズームレンズに具体的数値を適用した数値実施例２のレンズデーターを示す。

この第２の実施の形態によるズームレンズにおいて、面ｓ８乃至ｓ１０、ｓ１５、ｓ１６、ｓ２０乃至ｓ２５およびｓ２７は、非球面に形成される。面ｓ８は、第１レンズ群ＧＲ１の正レンズＧ５の像側の面である。面ｓ９は、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ６の物体側の面である。面ｓ１０は、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ６の像側の面である。面ｓ１５は、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ９の物体側の面である。面ｓ１６は、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ９の像側の面である。面ｓ２０は、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１２の物体側の面である。面ｓ２１は、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１２の像側の面である。面ｓ２２は、第５レンズ群ＧＲ５の負レンズＧ１３の物体側の面である。面ｓ２３は、第５レンズ群ＧＲ５の負レンズＧ１３の像側の面である。面ｓ２４は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１４の物体側の面である。面ｓ２５は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１４の像側の面である。面ｓ２７は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１５の像側の面である。

この第２の実施の形態によるズームレンズの数値実施例２における非球面の４次、６次、８次および１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８およびＡ１０を、円錐定数Ｋとともに表５に示す。

この第２の実施の形態におけるズームレンズでは、広角端状態と望遠端状態との間の変倍に際して、面間隔ｄ８、ｄ１３、ｄ１９およびｄ２１が変化する。面間隔ｄ８は、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔である。面間隔ｄ１３は、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＩＲとの間の面間隔である。面間隔ｄ１９は、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔である。面間隔ｄ２１は、第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔である。数値実施例２における各面間隔の広角端状態（焦点距離＝１．００）、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．６５）および望遠端状態（焦点距離＝１３．３３）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏおよび半画角ωとともに表６に示す。

［ズームレンズの収差］
図１２乃至図１７に数値実施例２の諸収差図を示す。図１２は、広角端状態（焦点距離＝１．００）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図１３は、広角端状態（焦点距離＝１．００）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。図１４は、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．６５）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図１５は、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．６５）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。図１６は、望遠端状態（焦点距離＝１３．３３）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図１７は、望遠端状態（焦点距離＝１３．３３）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。

図１８乃至図２０に数値実施例２の無限遠合焦状態における１．０°相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示す。ここで、図１８は広角端状態（焦点距離＝１．００）、図１９は中間焦点距離状態（焦点距離＝３．６５）、図２０は望遠端状態（焦点距離＝１３．３３）における横収差図を示している。

このように、各収差図から、数値実施例２は諸収差が良好に補正され、１．０°程度の手ブレ補正状態においても優れた結像性能を有していることが明らかである。

＜３．第３の実施の形態＞
［ズームレンズの構成］
図２１は、本発明の第３の実施の形態におけるズームレンズの構成例を示す図である。

第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズＧ１と、正レンズＧ２、負レンズＧ３および正レンズＧ４が接合されて成る接合レンズと、像側の片面が非球面に形成された正レンズＧ５とが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第２レンズ群ＧＲ２は、両面が非球面に形成された負レンズＧ６と、負レンズＧ７および正レンズＧ８が接合されて成る接合レンズとが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第３レンズ群ＧＲ３は、両面が非球面に形成された正レンズＧ９と、正レンズＧ１０および負レンズＧ１１が接合されて成る接合レンズとが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第４レンズ群ＧＲ４は、両面が非球面に形成された正レンズＧ１２によって構成される。

第５レンズ群ＧＲ５は、両面が非球面に形成された負レンズＧ１３と、物体側の片面が非球面に形成された正レンズＧ１４および負レンズＧ１５が接合されて成る接合レンズと、像側の片面が非球面に形成された正レンズＧ１６とが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。負レンズＧ１３は、強い負の屈折力を有するレンズ部分群ＧＦに相当する。接合レンズＧ１４およびＧ１５は、強い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＳに相当する。この第３の実施の形態では、レンズ部分群ＧＳとして接合レンズＧ１４およびＧ１５を用いることにより、色収差を小さくすることができる。正レンズＧ１６は、弱い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＲに相当する。

第３レンズ群ＧＲ３の物体側には、第３レンズ群ＧＲ３に近接した位置に開口絞りＩＲが配置される。この開口絞りＩＲの位置が絞り面ｓ１４となる。第５レンズ群ＧＲ５と像面ＩＭＧとの間にはローパスフィルターＬＰＦが配置される。

［ズームレンズの緒元］
表７に、第３の実施の形態におけるズームレンズに具体的数値を適用した数値実施例３のレンズデーターを示す。

この第３の実施の形態によるズームレンズにおいて、面ｓ８乃至ｓ１０、ｓ１５、ｓ１６、ｓ２０乃至ｓ２４およびｓ２８は、非球面に形成される。面ｓ８は、第１レンズ群ＧＲ１の正レンズＧ５の像側の面である。面ｓ９は、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ６の物体側の面である。面ｓ１０は、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ６の像側の面である。面ｓ１５は、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ９の物体側の面である。面ｓ１６は、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ９の像側の面である。面ｓ２０は、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１２の物体側の面である。面ｓ２１は、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１２の像側の面である。面ｓ２２は、第５レンズ群ＧＲ５の負レンズＧ１３の物体側の面である。面ｓ２３は、第５レンズ群ＧＲ５の負レンズＧ１３の像側の面である。面ｓ２４は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１４の物体側の面である。面ｓ２８は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１６の像側の面である。

この第３の実施の形態によるズームレンズの数値実施例３における非球面の４次、６次、８次および１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８およびＡ１０を、円錐定数Ｋとともに表８に示す。

この第３の実施の形態におけるズームレンズでは、広角端状態と望遠端状態との間の変倍に際して、面間隔ｄ８、ｄ１３、ｄ１９およびｄ２１が変化する。面間隔ｄ８は、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２の間の面間隔である。面間隔ｄ１３は、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＩＲの間の面間隔である。面間隔ｄ１９は、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４の間の面間隔である。面間隔ｄ２１は、第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５の間の面間隔である。数値実施例３における各面間隔の広角端状態（焦点距離＝１．００）、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．６５）および望遠端状態（焦点距離＝１３．３３）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏおよび半画角ωとともに表９に示す。

［ズームレンズの収差］
図２２乃至図２７に数値実施例３の諸収差図を示す。図２２は、広角端状態（焦点距離＝１．００）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図２３は、広角端状態（焦点距離＝１．００）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。図２４は、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．６５）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図２５は、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．６５）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。図２６は、望遠端状態（焦点距離＝１３．３３）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図２７は、望遠端状態（焦点距離＝１３．３３）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。

図２８乃至図３０に数値実施例３の無限遠合焦状態における１．０°相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示す。ここで、図２８は広角端状態（焦点距離＝１．００）、図２９は中間焦点距離状態（焦点距離＝３．６５）、図３０は望遠端状態（焦点距離＝１３．３３）における横収差図を示している。

このように、各収差図から、数値実施例３は諸収差が良好に補正され、１．０°程度の手ブレ補正状態においても優れた結像性能を有していることが明らかである。

＜４．第４の実施の形態＞
［ズームレンズの構成］
図３１は、本発明の第４の実施の形態におけるズームレンズの構成例を示す図である。

第１レンズ群ＧＲ１は、両面が非球面に形成された負レンズＧ１と、正レンズＧ２と、負レンズＧ３および正レンズＧ４が接合されて成る接合レンズと、正レンズＧ５とが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第２レンズ群ＧＲ２は、両面が非球面に形成された負レンズＧ６と、負レンズＧ７および像側の片面が非球面に形成された正レンズＧ８が接合されて成る接合レンズとが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第３レンズ群ＧＲ３は、両面が非球面に形成された正レンズＧ９と、正レンズＧ１０および負レンズＧ１１が接合されて成る接合レンズとが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第４レンズ群ＧＲ４は、両面が非球面に形成された正レンズＧ１２によって構成される。

第５レンズ群ＧＲ５は、両面が非球面に形成された負レンズＧ１３と、両面が非球面に形成された正レンズＧ１４と、像側の片面が非球面に形成された正レンズＧ１５とが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。負レンズＧ１３は、強い負の屈折力を有するレンズ部分群ＧＦに相当する。正レンズＧ１４は、強い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＳに相当する。正レンズＧ１５は、弱い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＲに相当する。

第３レンズ群ＧＲ３の物体側には、第３レンズ群ＧＲ３に近接した位置に開口絞りＩＲが配置される。この開口絞りＩＲの位置が絞り面ｓ１５となる。第５レンズ群ＧＲ５と像面ＩＭＧとの間にはローパスフィルターＬＰＦが配置される。

［ズームレンズの緒元］
表１０に、第４の実施の形態におけるズームレンズに具体的数値を適用した数値実施例４のレンズデーターを示す。

この第４の実施の形態によるズームレンズにおいて、面ｓ１、ｓ２、ｓ１０、ｓ１１、ｓ１４、ｓ１６、ｓ１７、ｓ２１乃至ｓ２６およびｓ２８は非球面に形成される。面ｓ１は、第１レンズ群ＧＲ１の負レンズＧ１の物体側の面である。面ｓ２は、第１レンズ群ＧＲ１の負レンズＧ１の像側の面である。面ｓ１０は、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ６の物体側の面である。面ｓ１１は、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ６の像側の面である。面ｓ１４は、第２レンズ群ＧＲ２の正レンズＧ８の像側の面である。面ｓ１６は、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ９の物体側の面である。面ｓ１７は、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ９の像側の面である。面ｓ２１は、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１２の物体側の面である。面ｓ２２は、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１２の像側の面である。面ｓ２３は、第５レンズ群ＧＲ５の負レンズＧ１３の物体側の面である。面ｓ２４は、第５レンズ群ＧＲ５の負レンズＧ１３の像側の面である。面ｓ２５は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１４の物体側の面である。面ｓ２６は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１４の像側の面である。面ｓ２８は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１５の像側の面である。

この第４の実施の形態によるズームレンズの数値実施例４における非球面の４次、６次、８次および１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８およびＡ１０を、円錐定数Ｋとともに表１１に示す。

この第４の実施の形態におけるズームレンズでは、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、面間隔ｄ９、ｄ１４、ｄ２０およびｄ２２が変化する。面間隔ｄ９は、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２の間の面間隔である。面間隔ｄ１４は、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＩＲの間の面間隔である。面間隔ｄ２０は、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４の間の面間隔である。面間隔ｄ２２は、第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５の間の面間隔である。数値実施例４における各面間隔の広角端状態（焦点距離＝１．００）、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．２３）および望遠端状態（焦点距離＝１０．４１）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏおよび半画角ωとともに表１２に示す。

［ズームレンズの収差］
図３２乃至図３７に数値実施例４の諸収差図を示す。図３２は、広角端状態（焦点距離＝１．００）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図３３は、広角端状態（焦点距離＝１．００）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。図３４は、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．２３）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図３５は、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．２３）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。図３６は、望遠端状態（焦点距離＝１０．４１）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図３７は、望遠端状態（焦点距離＝１０．４１）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。

図３８乃至図４０に数値実施例４の無限遠合焦状態における１．０°相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示す。ここで、図３８は広角端状態（焦点距離＝１．００）、図３９は中間焦点距離状態（焦点距離＝３．２３）、図４０は望遠端状態（焦点距離＝１０．４１）における横収差図を示す。

このように、各収差図から、数値実施例４は諸収差が良好に補正され、１．０°程度の手ブレ補正状態においても優れた結像性能を有していることが明らかである。

＜５．第５の実施の形態＞
［ズームレンズの構成］
図４１は、本発明の第５の実施の形態におけるズームレンズの構成例を示す図である。

第１レンズ群ＧＲ１は、像側の片面が複合非球面に形成された負レンズＧ１と、正レンズＧ２と、負レンズＧ３および正レンズＧ４が接合されて成る接合レンズと、正レンズＧ５とが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第２レンズ群ＧＲ２は、両面が非球面に形成された負レンズＧ６と、負レンズＧ７および像側の片面が非球面に形成された正レンズＧ８が接合されて成る接合レンズとが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第３レンズ群ＧＲ３は、両面が非球面に形成された正レンズＧ９と、正レンズＧ１０および負レンズＧ１１が接合されて成る接合レンズとが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第４レンズ群ＧＲ４は、両面が非球面に形成された正レンズＧ１２によって構成される。

第５レンズ群ＧＲ５は、両面が非球面に形成された負レンズＧ１３と、両面が非球面に形成された正レンズＧ１４と、像側の片面が非球面に形成された正レンズＧ１５とが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。負レンズＧ１３は、強い負の屈折力を有するレンズ部分群ＧＦに相当する。正レンズＧ１４は、強い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＳに相当する。正レンズＧ１５は、弱い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＲに相当する。

第３レンズ群ＧＲ３の物体側には、第３レンズ群ＧＲ３に近接した位置に開口絞りＩＲが配置される。この開口絞りＩＲの位置が絞り面ｓ１６となる。第５レンズ群ＧＲ５と像面ＩＭＧとの間にはローパスフィルターＬＰＦが配置される。

［ズームレンズの緒元］
表１３に、第５の実施の形態におけるズームレンズに具体的数値を適用した数値実施例５のレンズデーターを示す。

この第５の実施の形態によるズームレンズにおいて、面ｓ３、ｓ１１、ｓ１２、ｓ１５、ｓ１７、ｓ１８、ｓ２２乃至ｓ２７およびｓ２９は非球面に形成される。面ｓ３は、第１レンズ群ＧＲ１の負レンズＧ１の像側の複合面である。面ｓ１１は、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ６の物体側の面である。面ｓ１２は、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ６の像側の面である。面ｓ１５は、第２レンズ群ＧＲ２の正レンズＧ８の像側の面である。面ｓ１７は、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ９の物体側の面である。面ｓ１８は、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ９の像側の面である。面ｓ２２は、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１２の物体側の面である。面ｓ２３は、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１２の像側の面である。面ｓ２４は、第５レンズ群ＧＲ５の負レンズＧ１３の物体側の面である。面ｓ２５は、第５レンズ群ＧＲ５の負レンズＧ１３の像側の面である。面ｓ２６は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１４の物体側の面である。面ｓ２７は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１４の像側の面である。面ｓ２９は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１５の像側の面である。

この第５の実施の形態によるズームレンズの数値実施例５における非球面の４次、６次、８次および１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８およびＡ１０を、円錐定数Ｋとともに表１４に示す。

この第５の実施の形態におけるズームレンズでは、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、面間隔ｄ１０、ｄ１５、ｄ２１およびｄ２３が変化する。面間隔ｄ１０は、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔である。面間隔ｄ１５は、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＩＲとの間の面間隔である。面間隔ｄ２１は、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔である。面間隔ｄ２３は、第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔である。数値実施例５における各面間隔の広角端状態（焦点距離＝１．００）、中間焦点位置状態（焦点距離＝２．９５）および望遠端状態（焦点距離＝８．６８）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏおよび半画角ωとともに表１５に示す。

［ズームレンズの収差］
図４２乃至図４７に数値実施例５の諸収差図を示す。図４２は、広角端状態（焦点距離＝１．００）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図４３は、広角端状態（焦点距離＝１．００）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。図４４は、中間焦点位置状態（焦点距離＝２．９５）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図４５は、中間焦点位置状態（焦点距離＝２．９５）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。図４６は、望遠端状態（焦点距離＝８．６８）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図４７は、望遠端状態（焦点距離＝８．６８）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。

図４８乃至図５０は数値実施例５の無限遠合焦状態における１．０°相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示す。ここで、図４８は広角端状態（焦点距離＝１．００）、図４９は中間焦点距離状態（焦点距離＝２．９５）、図５０は望遠端状態（焦点距離＝８．６８）における横収差図を示している。

このように、各収差図から、数値実施例５は諸収差が良好に補正され、１．０°程度の手ブレ補正状態においても優れた結像性能を有していることが明らかである。

＜６．第６の実施の形態＞
［ズームレンズの構成］
図５１は、本発明の第６の実施の形態におけるズームレンズの構成例を示す図である。

第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズＧ１および正レンズＧ２が接合されて成る接合レンズと、正レンズＧ３とが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第２レンズ群ＧＲ２は、像側の片面が非球面に形成された負レンズＧ４と、負レンズＧ５および正レンズＧ６が接合されて成る接合レンズとが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第３レンズ群ＧＲ３は、両面が非球面に形成された正レンズＧ７と、正レンズＧ８および負レンズＧ９が接合されて成る接合レンズとが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。

第４レンズ群ＧＲ４は、両面が非球面に形成された正レンズＧ１０によって構成される。

第５レンズ群ＧＲ５は、像側の片面が非球面に形成された負レンズＧ１１と、両面が非球面に形成された正レンズＧ１２と、像側の片面が非球面に形成された正レンズＧ１３とが、物体側から像側へ順に配置されて構成される。負レンズＧ１１は、強い負の屈折力を有するレンズ部分群ＧＦに相当する。正レンズＧ１２は、強い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＳに相当する。正レンズＧ１３は、弱い正の屈折力を有するレンズ部分群ＧＲに相当する。

第３レンズ群ＧＲ３の物体側には、第３レンズ群ＧＲ３に近接した位置に開口絞りＩＲが配置される。この開口絞りＩＲの位置が絞り面ｓ１１となる。

第５レンズ群ＧＲ５と像面ＩＭＧとの間にはローパスフィルターＬＰＦが配置される。

［ズームレンズの緒元］
表１６に、第６の実施の形態におけるズームレンズに具体的数値を適用した数値実施例６のレンズデーターを示す。

この第６の実施の形態によるズームレンズにおいて、面ｓ７、ｓ１２、ｓ１３、ｓ１７、ｓ１８、ｓ２０乃至ｓ２２およびｓ２４は、非球面に形成される。面ｓ７は、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ４の像側の面である。面ｓ１２は、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ７の物体側の面である。面ｓ１３は、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ７の像側の面である。面ｓ１７は、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１０の物体側の面である。面ｓ１８は、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１０の像側の面である。面ｓ２０は、第５レンズ群ＧＲ５の負レンズＧ１１の像側の面である。面ｓ２１は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１２の物体側の面である。面ｓ２２は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１２の像側の面である。面ｓ２４は、第５レンズ群ＧＲ５の正レンズＧ１３の像側の面である。

この第６の実施の形態によるズームレンズの数値実施例６における非球面の４次、６次、８次および１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８およびＡ１０を、円錐定数Ｋとともに表１７に示す。

この第６の実施の形態におけるズームレンズでは、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、面間隔ｄ５、ｄ１０、ｄ１６およびｄ１８が変化する。面間隔ｄ５は、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２の間の面間隔である。面間隔ｄ１０は、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＩＲの間の面間隔である。面間隔ｄ１６は、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４の間の面間隔である。面間隔ｄ１８は、第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５の間の面間隔である。数値実施例６における各面間隔の広角端状態（焦点距離＝１．００）、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．３０）および望遠端状態（焦点距離＝１０．８９）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏおよび半画角ωとともに表１８に示す。

［ズームレンズの収差］
図５２乃至図５７に数値実施例６の諸収差図を示す。図５２は、広角端状態（焦点距離＝１．００）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図５３は、広角端状態（焦点距離＝１．００）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。図５４は、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．３０）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図５５は、中間焦点位置状態（焦点距離＝３．３０）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。図５６は、望遠端状態（焦点距離＝１０．８９）における無限遠合焦時の球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。図５７は、望遠端状態（焦点距離＝１０．８９）における無限遠合焦時の横収差を示す図である。

図５８乃至図６０に数値実施例６の無限遠合焦状態における１．０°相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示す。ここで、図５８は広角端状態（焦点距離＝１．００）、図５９は中間焦点距離状態（焦点距離＝３．３０）、図６０は望遠端状態（焦点距離＝１０．８９）における横収差図を示している。

このように、各収差図から、数値実施例６は諸収差が良好に補正され、１．０°程度の手ブレ補正状態においても優れた結像性能を有していることが明らかである。

［条件式のまとめ］
表１９に第１乃至第６の実施の形態の数値実施例１乃至６における上記条件式（１）乃至条件式（４）の各値を示す。

ここで、各数値は表２０のようになる。

表１９から明らかなように、第１乃至第６の実施の形態によるズームレンズは条件式（１）乃至条件式（４）を満足することがわかる。

＜７．適用例＞
［撮像装置の構成］
図６１は、本発明の第１乃至第６の実施の形態によるズームレンズを撮像装置１００に適用した例を示す図である。この撮像装置１００は、第１乃至第６の実施の形態によるズームレンズ１２０と、そのズームレンズ１２０により形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子１３０とを備える。撮像素子１３０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利用することができる。ズームレンズ１２０としては、ここでは、第１乃至第６の実施の形態のレンズ群を単レンズに簡略化して示している。

撮像素子１３０によって形成された電気信号は、映像分離回路１４０によってフォーカス制御用の信号が制御回路１５０に供給され、映像用の信号は後段の（図示しない）映像処理回路へ供給される。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、記録、転送等の処理に利用される。

制御回路１５０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、その操作信号に応じて種々の処理がなされる。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、指令に応じた焦点距離状態とすべく、ドライバ回路１６０および１７０を介して駆動部１６１および１７１を動作させて、各レンズ群ＧＲ２およびＧＲ４を所定の位置へと移動させる。各センサ１６２および１７２によって得られた各レンズ群ＧＲ２およびＧＲ４の位置情報は制御回路１５０に入力されて、ドライバ回路１６０および１７０へ指令信号を出力する際に参照される。また、制御回路１５０は映像分離回路１４０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１７０および駆動部１７１を介して第４レンズ群ＧＲ４を位置制御する。

撮像装置１００は手ブレ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伴う撮像素子１３０におけるブレを手ブレ検出回路１８０が検出する。この手ブレ検出回路１８０は、例えば、ジャイロセンサーにより実現される。手ブレ検出回路１８０からの信号が制御回路１５０に入力されると、制御回路１５０において画像のブレを補償するためのブレ補正角が算出される。その算出されたブレ補正角に基づいて、第５レンズ群ＧＲ５のレンズ部分群ＧＳが、ドライバ回路１９０を介して駆動部１９１を動作させて、レンズ部分群ＧＳを光軸に垂直な方向にシフトさせる。第５レンズ群ＧＲ５のレンズ部分群ＧＳの位置はセンサ１９２によって検出されており、センサ１９２によって得られたレンズ部分群ＧＳの位置情報は制御回路１５０に入力されて、ドライバ回路１９０へ指令信号を送出する際に参照される。

この撮像装置１００が適用される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、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、本発明の実施の形態において明示したように、本発明の実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本発明の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。

１００ 撮像装置
１２０ ズームレンズ
１３０ 撮像素子
１４０ 映像分離回路
１５０ 制御回路
１６０、１７０、１９０ ドライバ回路
１６１、１７１、１９１ 駆動部
１６２、１７２、１９２ センサ
１８０ 手ブレ検出回路

Claims (8)

1. 複数のレンズ群を備えて前記複数のレンズ群同士の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、
   最も像側に位置する最終レンズ群は、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第３のレンズ部分群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第２のレンズ部分群を光軸に略垂直な方向にシフトさせることにより像ブレを補正するものであり、
   前記第１のレンズ部分群の焦点距離をｆＧＦ、前記第２のレンズ部分群の焦点距離をｆＧＳ、前記複数のレンズ群の望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離をｆｔとして、以下の条件式（１）および（２）を満足するズームレンズ。
   （１）−０．２４＜ｆＧＦ／ｆｔ＜−０．０９
   （２）０．１２＜ｆＧＳ／ｆｔ＜０．３２
2. 前記第３のレンズ部分群の焦点距離をｆＧＲ、前記最終レンズ群の焦点距離をｆＧＬとして、以下の条件式（３）を満足する請求項１記載のズームレンズ。
   （３）１．０＜ｆＧＲ／ｆＧＬ＜３．５
3. 前記第２のレンズ部分群は少なくとも１面の非球面を有する請求項１記載のズームレンズ。
4. 前記第１のレンズ部分群は少なくとも１面の非球面を有する請求項１記載のズームレンズ。
5. 前記第２のレンズ部分群は少なくとも１枚のプラスチックレンズを有する請求項１記載のズームレンズ。
6. 前記複数のレンズ群の広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離をｆｗとして、以下の条件式（４）を満足する請求項１記載のズームレンズ。
   （４）０．５＜ｆＧＬ／（ｆｗ・ｆｔ）^1/2＜２．５
7. 前記複数のレンズ群は、
   正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第１レンズ群と、
   負の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍を行う第２レンズ群と、
   正の屈折力を有し光軸方向に対して固定された第３レンズ群と、
   正の屈折力を有し光軸上を移動することによって結像位置の変動を補正するとともに物体距離の変化に伴う結像位置の変化を補正する第４レンズ群と、
   前記最終レンズ群としての正の屈折力を有して光軸方向に対して固定された第５レンズ群と
   を物体側より像側へ順に配置したものである請求項１記載のズームレンズ。
8. 複数のレンズ群を備えて前記複数のレンズ群同士の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズと、前記ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備える撮像装置であって、
   前記ズームレンズにおいて最も像側に位置する最終レンズ群は、負の屈折力を有する第１のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第２のレンズ部分群と、正の屈折力を有する第３のレンズ部分群とが物体側より像側へ順に配置されて構成され、前記第２のレンズ部分群を光軸に略垂直な方向にシフトさせることにより像ブレを補正するものであり、
   前記第１のレンズ部分群の焦点距離をｆＧＦ、前記第２のレンズ部分群の焦点距離をｆＧＳ、前記複数のレンズ群の望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離をｆｔとして、以下の条件式（１）および（２）を満足する撮像装置。
   （１）−０．２４＜ｆＧＦ／ｆｔ＜−０．０９
   （２）０．１２＜ｆＧＳ／ｆｔ＜０．３２

Images