JP4288408B2 - 像シフト可能なズームレンズ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像シフト可能なズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を用いて、被写体像を記録する例えばデジタルスチルカメラやビデオカメラ等は、ズームレンズの搭載が一般的である。ズームレンズは、ユーザが任意の焦点距離（広角端状態はレンズの焦点距離が最も短い状態であり、望遠端状態はレンズの焦点距離が最も長い状態である）を選び、自由度の高い撮影が可能となるメリットがある。最近、これらカメラでは、変倍比（望遠端状態の焦点距離を広角端状態の焦点距離で割ったもの）が５〜１０倍といったような高変倍を有するようなズームレンズが多くなってきた。高変倍比を有するズームレンズでは、遠距離にある被写体を大きく撮影することができるメリットがある。
【０００３】
これらズームレンズでは、特に望遠端状態（長焦点側）においてカメラ等のブレによる撮影の失敗が問題となる。撮影時に発生する微小なカメラのブレ（例えば、撮影者がレリーズボタンを押す際に発生するカメラのブレ）により、露光中に像ブレが引き起こされて画質が劣化してしまう。特に高変倍比のズームレンズにおいては、望遠端側の画角が狭い場合、広角端状態に比べ望遠端状態が、画角に対してカメラのブレ角が大きくなることが原因となり、広角端状態から望遠端状態になるにしたがって、カメラのブレ量が一定だったとしても、像ブレ量は増大してしまい、画像を著しく劣化させてしまう。
【０００４】
そこで、ズームレンズを像シフト可能な光学系として、カメラのブレを検出する検出系、検出系より出力される値に従って、シフトレンズ群を制御する演算系、シフトレンズ群をシフトさせる駆動系と組み合わせることにより、このようなカメラのブレに起因する像ブレを補償するようにシフトレンズ群を駆動させることにより像ブレを補正する方法が知られている。
【０００５】
像シフト可能な変倍光学系として、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、合焦機能を有する正の屈折力の第４レンズ群とを有し、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズと１つの非球面を有する第３レンズ群とを光軸に対して垂直方向に移動させて、変倍光学系が振動したときの撮影画像のブレを補正している変倍光学系が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、プリズムを偏心駆動させ像ブレを補正するズームレンズとして、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、プリズム頂角とを変化させて撮影画像のブレを補正する可変頂角プリズムの作用を有する正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群と、負の屈折力の第５レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が増加し、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が減少する防振機能を有したズームレンズが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
像シフト可能なズームレンズにおいては、シフトレンズ群を光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトレンズ群をシフトさせて像をシフトさせる場合、シフトレンズ群の移動量δに対する像のシフト量Δは以下の式（ａ）で表される。
（ａ） Δ／δ＝（１−βａ）×βｂ
ここで、βａはシフトレンズ群の横倍率であり、βｂはシフトレンズ群よりも像側に配置されたレンズ群による横倍率である。また、式（ａ）の右辺にある（１−βａ）×βｂをブレ係数と呼ぶこととする。
【０００８】
更に、望遠端状態のみならず、広角端状態においても像シフト可能な光学系を用いることにより、より遅いシャッタースピードを使用することが可能となる。また、薄暗いシーンなどの撮影にも有効である。撮影可能なシーンを多くし、撮影の自由度をより多くすることも像シフト可能な光学系のメリットである。
【０００９】
このようにカメラのブレによる撮影の失敗を防ぐために、光学系の一部をシフトさせて撮影画像のブレを補正するズームレンズが提案されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−２６０３５６号公報
【特許文献２】
特開平１１−２３９６９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、変倍比が高くなり、画面対角長に対する望遠端状態における焦点距離が大きくなると、撮影時に発生するカメラのブレの影響により、露光中に像がブレてしまうことが知られている。カメラのブレ量を一定とすると、ズーミングし画角が狭角になるにしたがい、像ブレ量が増大し、結果的に撮影画像が著しく劣化してしまうという問題がある。
【００１２】
撮影時に手ブレ等により引き起こされるカメラのブレによる画質の低下と、より安定した画像記録を求めるユーザーニーズに応えるために、従来の光学系では、より明るいレンズ系を用いて、より速いシャッタースピードを用いようとしていた。しかし、大口径化のためにレンズ系が大型化しやすいといった問題がある。
【００１３】
また、像シフト可能なズームレンズにおいては、カメラのブレを検出する検出系や制御系、シフトレンズ群をシフトする駆動系などといった機構が組み込まれており、レンズ系全体が大型である場合、上記機構を組み込んだ際に更に大きくなるという問題がある。
【００１４】
ところで、上述のブレ係数の値が大きくなるとシフトレンズ群が微小にシフトしただけでも像のシフト量が大きくなってしまい、シフトレンズ群の移動精度が非常に厳しくなり、制御が困難となる。また、逆に小さくなるとシフトレンズ群をより多くシフトさせなければ像シフトが行われずブレ補正が行われなくなる。また、レンズ径が大きくなり、駆動系の構成も大型化してしまうという問題がある。従って、ブレ係数の値を適切に規定する必要がある。
【００１５】
本発明では、上述の問題にかんがみて行われたものであり、高変倍比を有し、小型で像シフトが可能な高性能ズームレンズを提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、物体側より順に、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、正の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群が物体側に移動し、前記第３レンズ群は、正の屈折力を有する第１部分レンズ群と、当該第１部分レンズ群の像側に空気間隔を隔てて配置された正の屈折力を有する第２部分レンズ群とからなり、前記第１部分レンズ群を光軸に対してほぼ垂直方向にシフトさせることによって画像をシフトさせ、以下の条件式を満足することを特徴とする像シフト可能なズームレンズを提供する。
０．０２＜｜１／βａｗ｜＜０．０８
３．９＜（βａｔ） ２ ＜７．４
０．１５＜ｆｗ／ｆ３ａ＜０．１９
１．１＜ｆ５／ｆｔ＜４．２
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ系全体の焦点距離、
ｆｔ：望遠端状態における前記ズームレンズ系全体の焦点距離、
ｆ３ａ：前記第１部分レンズ群の焦点距離、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離、
βａｗ：広角端状態における前記第１部分レンズ群の使用倍率、
βａｔ：望遠端状態における前記第１部分レンズ群の使用倍率である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる像シフト可能なズームレンズの構成について説明する。
本発明の像シフト可能なズームレンズ（以後、単にズームレンズと記す）は、物体側より順に、正の屈折率を有する第１レンズ群と、負の屈折率を有する第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、正の屈折力を有する第５レンズ群とで構成されている。そして、広角端状態（焦点距離が最も短い状態）から望遠端状態（焦点距離が最も長い状態）まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が増大するように、第１レンズ群および第３レンズ群および第４レンズ群が物体側に移動し、第２レンズ群が像側に移動し、第５レンズ群が焦点調節するように構成されている。また、第３レンズ群は第１部分レンズ群と空気間隔を隔てて配置された第２部分レンズ群からなり、第１部分レンズ群をシフトレンズ群として光軸に対してほぼ垂直方向にシフトさせることによって画像をシフトさせるように構成している。そして、各レンズ群を以下のように構成することにより像シフト可能なズームレンズを達成している。
【００１８】
以下、各レンズ群の機能について説明する。
第１レンズ群は、光束を収斂する作用を有し、広角端状態ではできるだけ像面に近づけることで、軸外光束が光軸から離れて通過するように配置され、第１レンズ群のレンズ径を小さくしている。望遠端状態では、第２レンズ群との間隔を大きく広げるように物体側に移動させることで、収斂作用を高めて、ズームレンズ系全長を短縮化している。
【００１９】
第２レンズ群は、第１レンズ群により形成される被写体の像を拡大する作用を有し、広角端状態から望遠端状態に向かうにしたがい、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を広げることにより拡大率を高めて、焦点距離を変化させている。
【００２０】
第３レンズ群は、第２レンズ群によって拡大された光束を収斂させる作用を有している。また、高性能化を達成するには、第３レンズ群を複数のレンズ群で構成するのが良い。
【００２１】
第３レンズ群中の第１部分レンズ群は、レンズシフト時に画像が良好になるように、球面収差およびサインコンディション、ペッツバール和が良好に補正された状態にする必要がある。球面収差およびサインコンディションの補正は、シフトレンズ群を光軸に対してほぼ垂直にシフトさせた際に、画面中心部で発生する偏心コマ収差を抑えるためである。また、ペッツバール和の補正は、シフトレンズ群を光軸に対してほぼ垂直にシフトさせた際に、画面周辺部部で発生する像面湾曲を抑えるためである。
【００２２】
本発明において第３レンズ群は、第１部分レンズ群と空気間隔を隔てて像側に第２部分レンズ群を設けることで、ズーミング時には両レンズ群が固定の空気間隔を保ちながら共に一体で移動し、ズーミングによる収差変動を極力少なくするようにしている。また、レンズシフト時に、第１部分レンズ群のみが光軸に対しほぼ垂直にシフトすることで像シフトを行う。
【００２３】
第４レンズ群は、第３レンズ群によって収斂される光束をより収斂させる作用を有し、焦点距離を変化させる際に第３レンズ群と第４レンズ群の間隔を積極的に変化させることで、焦点距離の変化に対する、像面の変動を抑えることができる。
【００２４】
第５レンズ群は、ズーミング中固定されており、第１レンズ群から第４レンズ群で形成される被写体像の焦点調節を行うとともに、射出瞳位置のコントロールを行っている。
【００２５】
一般的に固体撮像素子（ＣＣＤ等）は、受光効率を高めるためにマイクロレンズアレイが受光素子直前に配置されている。このため、上記カメラに用いられる光学系は、素子面から射出瞳位置を遠ざけることが必要である。
【００２６】
ところで、前述のとおり、ブレ係数は以下の式（ａ）で表される。
（ａ） Δ／δ＝（１−βａ）×βｂ
また、ズームレンズの焦点距離は、以下の式（ｂ）で表される。
（ｂ） ｆ＝ｆａ×βａ×βｂ
式（ｂ）を変形すると、
（ｂ´） βｂ＝ｆ／（ｆａ×βａ）
となる。ここでｆはズームレンズの焦点距離であり、ｆａはシフトレンズ群よりも物体側の合成焦点距離である。ｆａ×βａは、シフトレンズ群とシフトレンズ群よりも物体側の合成焦点距離である。
ここで式（ｂ´）を式（ａ）に代入すると、
（ｃ） Δ／δ＝（１−βａ）／βａ×ｆ／ｆａ
となる。
【００２７】
βａが１に近付く時にシフトレンズ群の移動量δと像のシフト量Δの比は、０に近付く。即ち、シフトレンズを動かしても像が動かない条件となり、像シフトにはならない。また、１／βａが０に近付く時に、シフトレンズ群の移動量δと像のシフト量Δの比は、１に近付き、像シフトが可能な条件となる。また、ｆ／ｆａが小さくなる時にも像シフト可能な条件となる。
【００２８】
さらに、本発明にかかる像シフト可能なズームレンズでは、上記各レンズ構成の基で、以下の条件式（１）から（４）を満足する。
（１） ０．０２＜｜１／βａｗ｜＜０．０８
（２） ３．９＜（βａｔ） ２ ＜７．４
（３） ０．１５＜ｆｗ／ｆ３ａ＜０．１９
（４） １．１＜ｆ５／ｆｔ＜４．２
ここで、βａｗは広角端状態におけるシフトレンズ群（第１部分レンズ群）の使用倍率であり、βａｔは望遠端状態におけるシフトレンズ群の使用倍率であり、ｆ３ａはシフトレンズ群である第１部分レンズ群の焦点距離であり、ｆ５は第５レンズ群の焦点距離であり、ｆｗは広角端状態におけるレンズ系全体の焦点距離であり、ｆｔは望遠端状態におけるズームレンズ全体の焦点距離である。
【００２９】
条件式（１）は、広角端状態におけるシフトレンズ群の使用倍率βａｗの適切な範囲を規定するための条件式である。
【００３０】
条件式（１）の上限値を上回った場合、所定量だけ像をシフトさせるのに必要なシフトレンズ群の移動量が極端に大きくなってしまう。その結果、シフトレンズ群を移動させる駆動機構が大型化してしまい、ズームレンズ系の小型化を図ることが出来なくなってしまう。条件式（１）の下限値を下回った場合、シフトレンズ群が微小量移動しただけで、像が大きくシフトしてしまうので、シフトレンズ群の位置制御が困難になってしまう。
【００３１】
条件式（２）は、望遠端状態におけるシフトレンズ群の使用倍率βａｔの適切な範囲を規定するための条件式である。
【００３２】
条件式（２）の下限値を下回った場合、所定量だけ像をシフトさせるのに必要なシフトレンズ群の移動量が極端に大きくなってしまう。その結果、シフトレンズ群を移動させる駆動機構が大型化してしまい、ズームレンズ系の小型化を図ることが出来なくなってしまう。条件式（２）の上限値を上回った場合、シフトレンズ群が微小量移動しただけで、像が大きくシフトしてしまうので、シフトレンズ群の位置制御が困難になってしまう。
【００３３】
条件式（３）は、シフトレンズ群である第１部分レンズ群の焦点距離を規定するための条件式である。
【００３４】
条件式（３）の上限値を上回った場合、第１部分レンズ群の屈折力が強くなってしまい第１部分レンズ群で発生する収差が大きくなってしまう。条件式（３）の下限値を下回った場合、第１部分レンズ群の屈折力が弱くなってしまい、アフォーカルでなくなってしまうので、レンズシフトさせた際にズームレンズの性能変化が大きくなってしまい好ましくない。
【００３５】
条件式（４）は、第５レンズ群の適切な焦点距離の範囲を規定している。
条件式（４）の上限値を上回った場合、第５レンズ群の屈折力が強まり、第５レンズ群で発生する収差が大きくなりすぎて、最短撮影距離を短縮することが困難となる。条件式（４）の下限値を下回った場合、第５レンズ群の屈折力が弱まり、諸収差を補正する上では有利となるが、焦点調節時の移動量が大きくなってしまい、カメラ本体内に格納する時に省スペース化が図れなくなってしまう。
【００３６】
また、本発明のズームレンズでは、第３レンズ群は、第１部分レンズ群が正の屈折力を有し、第２部分レンズ群が正の屈折力を有し、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５） １．３＜ｆ３ａ／ｆ３＜１．６
ここで、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離ある。
【００３７】
条件式（５）は、第３レンズ群の第１部分レンズ群の焦点距離について適切な範囲を規定している。
【００３８】
条件式（５）の上限値を上回った場合、ペッツバール和が正に大きくなり、ズームレンズの大口径化が図れなくなってしまう。条件式（５）の下限値を下回った場合、ペッツバール和が負に大きくなってしまう。また、所望の像シフト量を得るのにより多くのレンズシフト量が必要となってしまいシフトレンズ群が大型化してしまい、好ましくない。
【００３９】
また、本発明のズームレンズでは、レンズシフト時のズームレンズの性能変化を最低限に抑えるために、以下のように第３レンズ群を構成することが望ましい。
【００４０】
第３レンズ群は、物体側より順に、第１部分レンズ群は、負レンズと正レンズとの２枚で構成された正の屈折力を有する接合レンズ（物体側の正部分レンズ群）を有し、第２部分レンズ群は、正レンズと負レンズとの２枚で構成された正の屈折力を有する接合レンズ（像側の正部分レンズ群）を有することが望ましい。
【００４１】
第１部分レンズ群は、前述の通り球面収差およびサインコンディションが補正されていることが必要である。負レンズと正レンズとの２枚で構成された正の屈折力を有する接合レンズで上記収差を補正することができる。
【００４２】
また、第３レンズ群全体においても球面収差は補正され、所定の軸外収差の状態でなければならない。このため、第２部分レンズ群も球面収差が補正されている必要がある。第２部分レンズ群は、正レンズと負レンズとの２枚で構成された正の屈折力を有する接合レンズとすることでズームレンズの性能低下を最低限に抑えることが可能である。
【００４３】
また、本発明の像シフト可能なズームレンズでは、さらなる高性能化とレンズシフト時の性能劣化をバランスさせるために、第１部分レンズ群の物体側に隣接して開口絞りを配置することが望ましい。
【００４４】
一般に像シフト可能なレンズ群は、レンズシフト時の性能劣化を最低限に抑えるために、ズーミングの際に、軸外光束が光軸の近くを通過する開口絞りに近いレンズ群でレンズシフトを行うことで性能を良好に保つことが可能である。
【００４５】
更に、本発明においては、高変倍ズームレンズで発生しがちな手ブレ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を防ぐために、ズームレンズ系のブレを検出するブレ検出系と駆動手段とをシフトレンズ系に組み合わせている。ズームレンズ系を構成するレンズ群のうち１つのレンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として偏心させる。ブレ検出系により検出されたレンズ系のブレに起因する像ブレ（像面位置の変動）を補正するように、駆動手段によりシフトレンズ群を駆動し、像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。上述のように、本発明の像シフト可能なズームレンズは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。
【００４６】
また、本発明のズームレンズでは、第２レンズ群および第４レンズ群に非球面レンズをそれぞれ配置している。ここで、第２レンズ群に非球面レンズを配置することにより、広角端状態から望遠端状への焦点距離変化に際して発生する軸外収差の変動を良好に補正することができる。また、第４レンズ群に非球面レンズを配置することにより第４レンズ群単独で発生する軸上収差の変動を良好に補正することができる。
【００４７】
また、本発明のズームレンズでは、ズームレンズ系が５つのレンズ群から構成されているが、各レンズ群の間に他のレンズ群を付加したり、あるいは各レンズ群の像側または物体側に隣接させて他のレンズ群を付加することも可能である。
【００４８】
「実施例」
以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。
【００４９】
図１は、本発明の各実施例にかかるズームレンズの屈折力配分および広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。
【００５０】
図１に示すように、本発明の各実施例にかかるズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とローパスフィルターまたは赤外カットフィルター等からなるフィルター群ＦＬとから構成されている。そして、広角端状態から望遠端状態への焦点距離状態の変化（すなわちズーミング）に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増大し、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２が移動し、第５レンズ群Ｇ５が焦点調節する構成となっている。
【００５１】
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をＲとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＣｎとしたとき、以下の数式で表される。
【００５２】
【数１】
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ2／Ｒ2）1/2｝＋Ｃ４×ｙ4＋Ｃ６×ｙ6＋Ｃ８×ｙ8＋Ｃ１０×ｙ10
【００５３】
なお、各実施例において、Ｃ４，Ｃ６、Ｃ８、Ｃ１０は、ぞれぞれ４、６、８、１０次の非球面係数であり、また、各実施例において、非球面には面番号の左側に＊印を付している。
【００５４】
〔第１実施例〕
図２は、本発明の第１実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
本第１実施例のズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズとで構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側の面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズＬ４１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との貼り合わせからなる接合正レンズとで構成されている。第５レンズ群は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１で構成されている。さらに、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターまたは赤外カットフィルター等から構成されている。
【００５５】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
【００５６】
また、本第１実施例では、第３レンズ群Ｇ３において、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズが第１部分レンズ群Ｇ３ａを構成し、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズが第２部分レンズ群Ｇ３ｂを構成している。そして、第１部分レンズ群Ｇ３ａを光軸に対してほぼ垂直方向にシフトさせることによって、像をシフトさせ、手ブレ等に起因する画質の劣化を補正している。
【００５７】
次の表１に、本第１実施例の諸元の値を掲げる。表１において、ｆは焦点距離を、Ｆ．ＮＯはＦナンバーを、２ωは画角を、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、屈折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小し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。尚、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。さらに、これらの記号の説明は以降の他の実施例においても同様とする。
【００５８】
【表１】
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f = 5.82 〜 16.27 〜 30.00 〜 44.23
F.NO = 2.49 〜 2.96 〜 3.11 〜 3.69
２ω = 65.41 〜 24.85 〜 13.32 〜 9.06
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 65.7542 1.30 1.846660 23.78
2 35.5502 5.30 1.696800 55.52
3 -513.0080 0.10
4 23.0000 3.65 1.497820 82.52
5 56.7395 (d5)
6 31.8468 1.19 1.834810 42.72
7 8.4511 3.03
8 -25.2188 2.25 1.713000 53.85
9 8.3223 0.39
10 9.2050 2.80 1.846660 23.78
11 8345.6811 0.95
12 -12.3953 0.98 1.713000 53.85
13 -49.5178 (d13)
14 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
15 17.0723 0.90 1.806100 40.94
16 10.0000 3.25 1.497820 82.52
17 -36.7863 0.55
18 17.6621 2.00 1.487490 70.24
19 -53.2711 0.90 1.563840 60.69
20 50.0000 (d20)
*21 21.0867 2.50 1.589130 61.24
22 -86.0015 1.01
23 41.5428 1.20 1.834000 37.17
24 9.7214 3.27 1.487490 70.24
25 -32.0692 (d25)
26 37.4821 1.54 1.487490 70.24
27 100.0000 (d27)
28 0.0000 2.70 1.544370 70.51
39 0.0000 1.00
30 0.0000 0.80 1.516800 64.20
31 0.0000 (Bf)
本第１実施例において、第２１面のレンズ面は非球面形状に形成されている。以下に、非球面データ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κおよび各非球面定数Ｃ４〜Ｃ１０の値を示す。
（非球面データ）
〔第２１面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
21.0867 +3.6973 -8.6004×10-5 4.1289×10-7 -1.9509×10-82.4814×10-10
本第１実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ２０、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２５、第５レンズ群Ｇ５とローパスフィルター等ＦＬとの軸上空気間隔ｄ２７、およびバックフォーカスＢｆは、ズーミングに際して変化する。以下に、広角端状態、中間焦点距離１状態、中間焦点距離２状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データを示す。
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f 5.8200 15.9986 29.9974 44.2275
d5 1.6000 11.1835 18.5714 19.0651
d13 21.5573 9.1193 6.2890 2.7603
d20 6.9388 2.7636 2.5157 2.2721
d25 3.8367 12.4830 14.3968 22.0353
d27 3.1700 3.1700 3.1700 3.1700
Bf 1.3301 1.3302 1.3301 1.3300
以下に、本第１実施例における各条件式対応値を示す。
（条件式対応値）
βａｗ ＝-19.28274
βａｔ ＝ 2.297
ｆｗ ＝ 5.82002
ｆｔ ＝ 44.22752
ｆ３ ＝ 22.28895
ｆ３ａ ＝ 33.52776
ｆ５ ＝121.99999
（１）｜１／βａｗ｜ ＝0.05190
（２）（βａｔ） 2 ＝5.27621
（３）ｆｗ／ｆ３ａ ＝0.17359
（４）ｆ５／ｆｔ ＝2.75846
（５）ｆ３ａ／ｆ３ ＝1.50423
【００５９】
図３〜図５は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する第１実施例の諸収差図である。図３（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図３（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．００ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図４（ａ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図４（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図５（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図５（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図５（ｃ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図５（ｄ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【００６０】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、Ａは各像高に対する半画角をそれぞれ示している。球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図、歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高０、０．８８、１．７６、２．４６、３．５２に対応する各半画角の値を示す。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。さらに、球面収差を示す収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション（正弦条件）を示している。なお、以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様である。
【００６１】
各収差図から明らかなように、本第１実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【００６２】
（第２実施例）
図６は、本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
本第２実施例のズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズとで構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側の面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズＬ４１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との貼り合わせからなる接合負レンズとで構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１で構成されている。さらに、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターまたは赤外カットフィルター等から構成されている。
【００６３】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
【００６４】
また、本第２実施例では、第３レンズ群Ｇ３において、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズとが第１部分レンズ群Ｇ３ａを構成し、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズが第２部分レンズ群Ｇ３ｂを構成している。そして、第１部分レンズ群を光軸に対してほぼ垂直方向にシフトさせることによって、像をシフトさせ、手ブレ等に起因する画質の劣化を補正している。
次の表２に、本第２実施例の諸元の値を掲げる。
【００６５】
【表２】
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f = 5.82 〜 16.27 〜 30.00 〜 44.23
F.NO = 2.78 〜 3.16 〜 3.51 〜 3.99
２ω = 65.41 〜 24.40 〜 13.31 〜 9.04
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 70.1853 1.30 1.84666 23.78
2 35.4090 5.30 1.69680 55.52
3 -407.7267 0.10
4 23.0223 3.65 1.49782 82.52
5 57.0441 (d5)
6 29.6267 1.10 1.83481 42.72
7 8.4583 2.90
8 -32.8579 1.35 1.71300 53.85
9 7.7756 0.45
10 8.6226 3.10 1.84666 23.78
11 205.2110 0.95
12 -12.2779 1.20 1.71300 53.85
13 -70.5745 (d13)
14 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
15 17.5772 0.90 1.80610 40.94
16 9.9998 3.20 1.49782 82.52
17 -33.2983 0.55
18 17.5780 2.00 1.48749 70.24
19 -50.4870 0.90 1.56384 60.69
20 50.3217 (d20)
*21 18.8065 2.50 1.58913 61.24
22 -36.7072 1.60
23 59.1905 1.20 1.83400 37.17
24 9.7003 2.50 1.48749 70.24
25 -70.4858 (d25)
26 32.9648 1.45 1.48749 70.24
27 100.2276 (d27)
28 0.0000 2.70 1.54437 70.51
29 0.0000 1.69
30 0.0000 0.50 1.51680 64.20
31 0.0000 (Bf)
本第２実施例において、第２１面のレンズ面は非球面形状に形成されている。
（非球面データ）
〔第２１面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
18.8065 +1.0000 -6.9258×10-5 9.7550×10-7 -5.9311×10-8 1.1428×10-9
本第２実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ２０、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２５、第５レンズ群Ｇ５とローパスフィルター等ＦＬとの軸上空気間隔ｄ２７、およびバックフォーカスＢｆは、ズーミングに際して変化する。以下に、広角端状態、中間焦点距離１状態、中間焦点距離２状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データを示す。
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f 5.8199 16.2722 29.9984 44.2306
d5 1.6000 13.1903 18.5369 20.0370
d13 21.4272 9.8382 5.8813 2.9902
d20 9.5165 4.4212 3.8763 3.9143
d25 2.6565 10.2994 14.5032 20.1783
d27 2.8001 2.8001 2.8001 2.8001
Bf 0.8058 0.8058 0.8056 0.8057
以下に、本発明の第２実施例における各条件式対応値を示す。
（条件式対応値）
βａｗ ＝-24.159
βａｔ ＝ 2.31493
ｆｗ ＝ 5.81991
ｆｔ ＝ 44.23063
ｆ３ ＝ 22.19071
ｆ３ａ ＝ 33.50923
ｆ５ ＝100.05532
（１）｜１／βａｗ｜ ＝0.04139
（２）（βａｔ） 2 ＝5.35890
（３）ｆｗ／ｆ３ａ ＝0.17368
（４）ｆ５／ｆｔ ＝2.26213
（５）ｆ３ａ／ｆ３ ＝1.51006
【００６６】
図７〜図９は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する第１実施例の諸収差図である。図７（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図７（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．２７ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図８（ａ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図８（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図９（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図９（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．２７ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図９（ｃ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図９（ｄ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【００６７】
各収差図から明らかなように、本第２実施例のズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【００６８】
（第３実施例）
図１０は、本発明の第３実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
本第３実施例のズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズとで構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側の面が非球面形状に形成された両凸レンズＬ４１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との貼り合わせからなる接合負レンズとで構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１で構成されている。さらに、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターまたは赤外カットフィルター等から構成されている。
【００６９】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
【００７０】
また、本第３実施例では、第３レンズ群Ｇ３において、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズとが第１部分レンズ群Ｇ３ａを構成し、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズが第２部分レンズ群Ｇ３ｂを構成している。そして、第１部分レンズ群Ｇ３ａを光軸に対してほぼ垂直方向にシフトさせることによって、像をシフトさせ、手ブレ等に起因する画質の劣化を補正している。
次の表３に、本第３実施例の諸元の値を掲げる。
【００７１】
【表３】
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f = 5.82 〜 16.27 〜 30.00 〜 44.23
F.NO = 2.78 〜 3.17 〜 3.51 〜 4.10
２ω = 65.41 〜 24.41 〜 13.31 〜 9.05
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 70.1623 1.30 1.84666 23.78
2 35.3843 5.30 1.69680 55.52
3 -403.4706 0.10
4 23.0000 3.65 1.49782 82.52
5 56.7395 (d5)
6 28.9849 1.10 1.83481 42.72
7 8.4431 2.90
8 -31.5003 1.35 1.71300 53.85
9 7.7737 0.45
10 8.6356 3.10 1.84666 23.78
11 216.9322 0.95
12 -12.3144 1.20 1.71300 53.85
13 -69.8020 (d13)
14 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
15 17.5716 0.90 1.80610 40.94
16 10.0000 3.20 1.49782 82.52
17 -33.3548 0.55
18 17.5774 2.00 1.48749 70.24
19 -52.9813 0.90 1.56384 60.69
20 50.0000 (d20)
*21 18.7998 2.50 1.58913 61.24
22 -36.7012 1.60
23 59.3010 1.20 1.83400 37.17
24 9.7000 2.50 1.48749 70.24
25 -70.3391 (d25)
26 32.9284 1.45 1.48749 70.24
27 100.0000 (d27)
28 0.0000 2.70 1.54437 70.51
29 0.0000 1.00
30 0.0000 0.80 1.51680 64.20
31 0.0000 (Bf)
本第３実施例において、第２１面のレンズ面は非球面形状に形成されている。
（非球面データ）
〔第２１面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
18.7998 +1.0227 -6.8989×10-5 1.0060×10-6 -6.1528×10-8 1.1967×10-9
本第３実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ２０、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２５、第５レンズ群Ｇ５とローパスフィルター等ＦＬとの軸上空気間隔ｄ２７、およびバックフォーカスＢｆは、ズーミングに際して変化する。以下に、広角端状態、中間焦点距離１状態、中間焦点距離２状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データを示す。
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f 5.8200 16.2716 30.0001 44.2323
d5 1.6000 13.1964 18.5357 19.5242
d13 21.4272 9.8320 5.8827 2.8026
d20 9.5165 4.1914 3.8756 3.6555
d25 2.6562 10.3094 14.5025 21.4177
d27 2.8001 2.8001 2.8001 2.8001
Bf 1.3001 1.3002 1.3003 1.3005
以下に、本第３実施例における各条件式対応値を示す。
（条件式対応値）
βａｗ ＝-24.34281
βａｔ ＝ 2.25499
ｆｗ ＝ 5.81995
ｆｔ ＝ 44.23234
ｆ３ ＝ 22.19417
ｆ３ａ ＝ 33.51941
ｆ５ ＝ 99.99999
（１）｜１／βａｗ｜ ＝0.04108
（２）（βａｔ） 2 ＝5.08498
（３）ｆｗ／ｆ３ａ ＝0.17363
（４）ｆ５／ｆｔ ＝2.26079
（５）ｆ３ａ／ｆ３ ＝1.51028
【００７２】
図１１〜図１３は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する第３実施例の諸収差図である。すなわち、図１１（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１１（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．２７ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１２（ａ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１２（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１３（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１３（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．２７ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１３（ｃ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１３（ｄ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【００７３】
各収差図から明らかなように、本第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【００７４】
（第４実施例）
図１４は、本発明の第４実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
本第４実施例のズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側の面が非球面形状に形成された像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との貼り合わせからなる接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３と両凸形状の正レンズＬ２４との貼り合わせからなる接合負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズとで構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側の面が非球面形状に形成された両凸レンズＬ４１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との貼り合わせからなる接合負レンズＬとで構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１で構成されている。さらに、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターまたは赤外カットフィルター等から構成されている。
【００７５】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
【００７６】
また、本第４実施例では、第３レンズ群Ｇ３において、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズが第１部分レンズ群Ｇ３ａを構成し、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズが第２部分レンズ群Ｇ３ｂを構成している。そして、第１部分レンズ群Ｇ３ａを光軸に対してほぼ垂直方向にシフトさせることによって、像をシフトさせ、手ブレ等に起因する画質の劣化を補正している。
次の表４に、本第４実施例の諸元の値を掲げる。
【００７７】
【表４】
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f = 5.82 〜 16.00 〜 30.00 〜 44.23
F.NO = 2.49 〜 2.99 〜 3.17 〜 3.77
２ω = 64.68 〜 25.03 〜 13.45 〜 9.10
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 35.6044 1.30 1.846660 23.78
2 23.0000 5.30 1.713000 53.85
3 100.9202 0.10
4 23.4629 3.65 1.497820 82.52
5 59.8785 (d5)
* 6 88.5329 0.13 1.553890 38.09
7 39.6571 1.10 1.834810 42.72
8 7.5344 3.45
9 -15.0929 2.25 1.717000 47.93
10 9.9592 2.80 1.846660 23.78
11 -28.7399 0.95
12 -8.4622 1.20 1.713000 53.85
13 -17.6123 (d13)
14 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
15 15.0669 0.90 1.806100 40.94
16 9.1457 3.20 1.497820 82.52
17 -49.8115 0.55
18 18.7910 2.00 1.487490 70.24
19 -43.4181 0.90 1.563840 60.69
20 50.0000 (d20)
*21 19.7825 2.50 1.589130 61.24
22 -49.1300 1.70
23 86.3436 1.20 1.834000 37.17
24 9.7000 3.30 1.487490 70.24
25 -31.5477 (d25)
26 22.7664 1.60 1.487490 70.24
27 100.0000 (d27)
28 0.0000 2.70 1.516800 64.20
29 0.0000 1.00
30 0.0000 0.80 1.544370 70.51
31 0.0000 (Bf)
本第４実施例において、第６面および第２１面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
（非球面データ）
〔第６面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
88.5329 +11.000 1.4314×10-4 -2.1112×10-7-1.6666×10-8 2.8708×10-10
〔第２１面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
19.7825 +2.2791 -7.6070×10-5-2.6563×10-7 2.2570×10-8 -3.3764×10-10
本第４実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ２０、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２５、第５レンズ群Ｇ５とローパスフィルター等ＦＬとの軸上空気間隔ｄ２７、およびバックフォーカスＢｆは、ズーミングに際して変化する。以下に、広角端状態、中間焦点距離１状態、中間焦点距離２状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データを示す。
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f 5.8200 16.0001 30.0004 44.2326
d5 1.6000 11.1393 17.4393 18.0958
d13 20.5326 9.0517 5.9063 2.5118
d20 6.5000 2.2817 2.0773 1.7158
d25 4.0651 12.5666 15.0321 22.5666
d27 2.7701 2.7701 2.7701 2.7701
Bf 1.3300 1.3300 1.3298 1.3296
以下に、本第４実施例における各条件式対応値を示す。
（条件式対応値）
βａｗ ＝-17.54465
βａｔ ＝ 2.49249
ｆｗ ＝ 5.82002
ｆｔ ＝ 44.23262
ｆ３ ＝ 23.23575
ｆ３ａ ＝ 33.35755
ｆ５ ＝ 60.05977
（１）｜１／βａｗ｜ ＝0.05700
（２）（βａｔ） 2 ＝6.21251
（３）ｆｗ／ｆ３ａ ＝0.17447
（４）ｆ５／ｆｔ ＝1.35782
（５）ｆ３ａ／ｆ３ ＝1.43561
【００７８】
図１５〜図１７は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する第４実施例の諸収差図である。すなわち、図１５（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１５（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．００ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１６（ａ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１６（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１７（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１７（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１７（ｃ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１７（ｄ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【００７９】
各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高変倍比を有し、小型で像シフトが可能な高性能ズームレンズを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施例にかかる像シフト可能なズームレンズの屈折力配分および広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。
【図２】本発明の第1実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図。
【図３】（ａ）は第１実施例の無限遠合焦状態の広角端状態における諸収差図、（ｂ）は第１実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離１状態における諸収差図を示す。
【図４】（ａ）は第１実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離２状態における諸収差図、（ｂ）は第１実施例の無限遠合焦状態の望遠端状態における諸収差図を示す。
【図５】（ａ）は第１実施例のレンズシフト状態の広角端状態における横収差図、（ｂ）は第１実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離１状態における横収差図、（ｃ）は第１実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離２状態における横収差図、（ｄ）は第１実施例のレンズシフト状態の望遠端状態における横収差図を示す。
【図６】本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図。
【図７】（ａ）は第２実施例の無限遠合焦状態の広角端状態における諸収差図、（ｂ）は第２実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離１状態における諸収差図を示す。
【図８】（ａ）は第２実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離２状態における諸収差図、（ｂ）は第２実施例の無限遠合焦状態の望遠端状態における諸収差図を示す。
【図９】（ａ）は第２実施例のレンズシフト状態の広角端状態における横収差図、（ｂ）は第２実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離１状態における横収差図、（ｃ）は第２実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離２状態における横収差図、（ｄ）は第２実施例のレンズシフト状態の望遠端状態における横収差図を示す。
【図１０】本発明の第３実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図。
【図１１】（ａ）は第３実施例の無限遠合焦状態の広角端状態における諸収差図、（ｂ）は第３実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離１状態における諸収差図を示す。
【図１２】（ａ）は第３実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離２状態における諸収差図、（ｂ）は第３実施例の無限遠合焦状態の望遠端状態における諸収差図を示す。
【図１３】（ａ）は第３実施例のレンズシフト状態の広角端状態における横収差図、（ｂ）は第３実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離１状態における横収差図、（ｃ）は第３実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離２状態における横収差図、（ｄ）は第３実施例のレンズシフト状態の望遠端状態における横収差図を示す。
【図１４】本発明の第４実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図。
【図１５】（ａ）は第４実施例の無限遠合焦状態の広角端状態における諸収差図、（ｂ）は第４実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離１状態における諸収差図を示す。
【図１６】（ａ）は第４実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離２状態における諸収差図、（ｂ）は第４実施例の無限遠合焦状態の望遠端状態における諸収差図を示す。
【図１７】（ａ）は第４実施例のレンズシフト状態の広角端状態における横収差図、（ｂ）は第４実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離１状態における横収差図、（ｃ）は第４実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離２状態における横収差図、（ｄ）は第４実施例のレンズシフト状態の望遠端状態における横収差図を示す。
【符号の説明】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｇ３ａ 第３レンズ群の第１部分レンズ群
Ｇ３ｂ 第３レンズ群の第２部分レンズ群
ＦＬ フィルター
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
【発明の属する技術分野】
本発明は、像シフト可能なズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を用いて、被写体像を記録する例えばデジタルスチルカメラやビデオカメラ等は、ズームレンズの搭載が一般的である。ズームレンズは、ユーザが任意の焦点距離（広角端状態はレンズの焦点距離が最も短い状態であり、望遠端状態はレンズの焦点距離が最も長い状態である）を選び、自由度の高い撮影が可能となるメリットがある。最近、これらカメラでは、変倍比（望遠端状態の焦点距離を広角端状態の焦点距離で割ったもの）が５〜１０倍といったような高変倍を有するようなズームレンズが多くなってきた。高変倍比を有するズームレンズでは、遠距離にある被写体を大きく撮影することができるメリットがある。
【０００３】
これらズームレンズでは、特に望遠端状態（長焦点側）においてカメラ等のブレによる撮影の失敗が問題となる。撮影時に発生する微小なカメラのブレ（例えば、撮影者がレリーズボタンを押す際に発生するカメラのブレ）により、露光中に像ブレが引き起こされて画質が劣化してしまう。特に高変倍比のズームレンズにおいては、望遠端側の画角が狭い場合、広角端状態に比べ望遠端状態が、画角に対してカメラのブレ角が大きくなることが原因となり、広角端状態から望遠端状態になるにしたがって、カメラのブレ量が一定だったとしても、像ブレ量は増大してしまい、画像を著しく劣化させてしまう。
【０００４】
そこで、ズームレンズを像シフト可能な光学系として、カメラのブレを検出する検出系、検出系より出力される値に従って、シフトレンズ群を制御する演算系、シフトレンズ群をシフトさせる駆動系と組み合わせることにより、このようなカメラのブレに起因する像ブレを補償するようにシフトレンズ群を駆動させることにより像ブレを補正する方法が知られている。
【０００５】
像シフト可能な変倍光学系として、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、合焦機能を有する正の屈折力の第４レンズ群とを有し、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズと１つの非球面を有する第３レンズ群とを光軸に対して垂直方向に移動させて、変倍光学系が振動したときの撮影画像のブレを補正している変倍光学系が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、プリズムを偏心駆動させ像ブレを補正するズームレンズとして、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、プリズム頂角とを変化させて撮影画像のブレを補正する可変頂角プリズムの作用を有する正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群と、負の屈折力の第５レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が増加し、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が減少する防振機能を有したズームレンズが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
像シフト可能なズームレンズにおいては、シフトレンズ群を光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトレンズ群をシフトさせて像をシフトさせる場合、シフトレンズ群の移動量δに対する像のシフト量Δは以下の式（ａ）で表される。
（ａ） Δ／δ＝（１−βａ）×βｂ
ここで、βａはシフトレンズ群の横倍率であり、βｂはシフトレンズ群よりも像側に配置されたレンズ群による横倍率である。また、式（ａ）の右辺にある（１−βａ）×βｂをブレ係数と呼ぶこととする。
【０００８】
更に、望遠端状態のみならず、広角端状態においても像シフト可能な光学系を用いることにより、より遅いシャッタースピードを使用することが可能となる。また、薄暗いシーンなどの撮影にも有効である。撮影可能なシーンを多くし、撮影の自由度をより多くすることも像シフト可能な光学系のメリットである。
【０００９】
このようにカメラのブレによる撮影の失敗を防ぐために、光学系の一部をシフトさせて撮影画像のブレを補正するズームレンズが提案されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−２６０３５６号公報
【特許文献２】
特開平１１−２３９６９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、変倍比が高くなり、画面対角長に対する望遠端状態における焦点距離が大きくなると、撮影時に発生するカメラのブレの影響により、露光中に像がブレてしまうことが知られている。カメラのブレ量を一定とすると、ズーミングし画角が狭角になるにしたがい、像ブレ量が増大し、結果的に撮影画像が著しく劣化してしまうという問題がある。
【００１２】
撮影時に手ブレ等により引き起こされるカメラのブレによる画質の低下と、より安定した画像記録を求めるユーザーニーズに応えるために、従来の光学系では、より明るいレンズ系を用いて、より速いシャッタースピードを用いようとしていた。しかし、大口径化のためにレンズ系が大型化しやすいといった問題がある。
【００１３】
また、像シフト可能なズームレンズにおいては、カメラのブレを検出する検出系や制御系、シフトレンズ群をシフトする駆動系などといった機構が組み込まれており、レンズ系全体が大型である場合、上記機構を組み込んだ際に更に大きくなるという問題がある。
【００１４】
ところで、上述のブレ係数の値が大きくなるとシフトレンズ群が微小にシフトしただけでも像のシフト量が大きくなってしまい、シフトレンズ群の移動精度が非常に厳しくなり、制御が困難となる。また、逆に小さくなるとシフトレンズ群をより多くシフトさせなければ像シフトが行われずブレ補正が行われなくなる。また、レンズ径が大きくなり、駆動系の構成も大型化してしまうという問題がある。従って、ブレ係数の値を適切に規定する必要がある。
【００１５】
本発明では、上述の問題にかんがみて行われたものであり、高変倍比を有し、小型で像シフトが可能な高性能ズームレンズを提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、物体側より順に、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、正の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群が物体側に移動し、前記第３レンズ群は、正の屈折力を有する第１部分レンズ群と、当該第１部分レンズ群の像側に空気間隔を隔てて配置された正の屈折力を有する第２部分レンズ群とからなり、前記第１部分レンズ群を光軸に対してほぼ垂直方向にシフトさせることによって画像をシフトさせ、以下の条件式を満足することを特徴とする像シフト可能なズームレンズを提供する。
０．０２＜｜１／βａｗ｜＜０．０８
３．９＜（βａｔ） ２ ＜７．４
０．１５＜ｆｗ／ｆ３ａ＜０．１９
１．１＜ｆ５／ｆｔ＜４．２
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ系全体の焦点距離、
ｆｔ：望遠端状態における前記ズームレンズ系全体の焦点距離、
ｆ３ａ：前記第１部分レンズ群の焦点距離、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離、
βａｗ：広角端状態における前記第１部分レンズ群の使用倍率、
βａｔ：望遠端状態における前記第１部分レンズ群の使用倍率である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる像シフト可能なズームレンズの構成について説明する。
本発明の像シフト可能なズームレンズ（以後、単にズームレンズと記す）は、物体側より順に、正の屈折率を有する第１レンズ群と、負の屈折率を有する第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、正の屈折力を有する第５レンズ群とで構成されている。そして、広角端状態（焦点距離が最も短い状態）から望遠端状態（焦点距離が最も長い状態）まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が増大するように、第１レンズ群および第３レンズ群および第４レンズ群が物体側に移動し、第２レンズ群が像側に移動し、第５レンズ群が焦点調節するように構成されている。また、第３レンズ群は第１部分レンズ群と空気間隔を隔てて配置された第２部分レンズ群からなり、第１部分レンズ群をシフトレンズ群として光軸に対してほぼ垂直方向にシフトさせることによって画像をシフトさせるように構成している。そして、各レンズ群を以下のように構成することにより像シフト可能なズームレンズを達成している。
【００１８】
以下、各レンズ群の機能について説明する。
第１レンズ群は、光束を収斂する作用を有し、広角端状態ではできるだけ像面に近づけることで、軸外光束が光軸から離れて通過するように配置され、第１レンズ群のレンズ径を小さくしている。望遠端状態では、第２レンズ群との間隔を大きく広げるように物体側に移動させることで、収斂作用を高めて、ズームレンズ系全長を短縮化している。
【００１９】
第２レンズ群は、第１レンズ群により形成される被写体の像を拡大する作用を有し、広角端状態から望遠端状態に向かうにしたがい、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を広げることにより拡大率を高めて、焦点距離を変化させている。
【００２０】
第３レンズ群は、第２レンズ群によって拡大された光束を収斂させる作用を有している。また、高性能化を達成するには、第３レンズ群を複数のレンズ群で構成するのが良い。
【００２１】
第３レンズ群中の第１部分レンズ群は、レンズシフト時に画像が良好になるように、球面収差およびサインコンディション、ペッツバール和が良好に補正された状態にする必要がある。球面収差およびサインコンディションの補正は、シフトレンズ群を光軸に対してほぼ垂直にシフトさせた際に、画面中心部で発生する偏心コマ収差を抑えるためである。また、ペッツバール和の補正は、シフトレンズ群を光軸に対してほぼ垂直にシフトさせた際に、画面周辺部部で発生する像面湾曲を抑えるためである。
【００２２】
本発明において第３レンズ群は、第１部分レンズ群と空気間隔を隔てて像側に第２部分レンズ群を設けることで、ズーミング時には両レンズ群が固定の空気間隔を保ちながら共に一体で移動し、ズーミングによる収差変動を極力少なくするようにしている。また、レンズシフト時に、第１部分レンズ群のみが光軸に対しほぼ垂直にシフトすることで像シフトを行う。
【００２３】
第４レンズ群は、第３レンズ群によって収斂される光束をより収斂させる作用を有し、焦点距離を変化させる際に第３レンズ群と第４レンズ群の間隔を積極的に変化させることで、焦点距離の変化に対する、像面の変動を抑えることができる。
【００２４】
第５レンズ群は、ズーミング中固定されており、第１レンズ群から第４レンズ群で形成される被写体像の焦点調節を行うとともに、射出瞳位置のコントロールを行っている。
【００２５】
一般的に固体撮像素子（ＣＣＤ等）は、受光効率を高めるためにマイクロレンズアレイが受光素子直前に配置されている。このため、上記カメラに用いられる光学系は、素子面から射出瞳位置を遠ざけることが必要である。
【００２６】
ところで、前述のとおり、ブレ係数は以下の式（ａ）で表される。
（ａ） Δ／δ＝（１−βａ）×βｂ
また、ズームレンズの焦点距離は、以下の式（ｂ）で表される。
（ｂ） ｆ＝ｆａ×βａ×βｂ
式（ｂ）を変形すると、
（ｂ´） βｂ＝ｆ／（ｆａ×βａ）
となる。ここでｆはズームレンズの焦点距離であり、ｆａはシフトレンズ群よりも物体側の合成焦点距離である。ｆａ×βａは、シフトレンズ群とシフトレンズ群よりも物体側の合成焦点距離である。
ここで式（ｂ´）を式（ａ）に代入すると、
（ｃ） Δ／δ＝（１−βａ）／βａ×ｆ／ｆａ
となる。
【００２７】
βａが１に近付く時にシフトレンズ群の移動量δと像のシフト量Δの比は、０に近付く。即ち、シフトレンズを動かしても像が動かない条件となり、像シフトにはならない。また、１／βａが０に近付く時に、シフトレンズ群の移動量δと像のシフト量Δの比は、１に近付き、像シフトが可能な条件となる。また、ｆ／ｆａが小さくなる時にも像シフト可能な条件となる。
【００２８】
さらに、本発明にかかる像シフト可能なズームレンズでは、上記各レンズ構成の基で、以下の条件式（１）から（４）を満足する。
（１） ０．０２＜｜１／βａｗ｜＜０．０８
（２） ３．９＜（βａｔ） ２ ＜７．４
（３） ０．１５＜ｆｗ／ｆ３ａ＜０．１９
（４） １．１＜ｆ５／ｆｔ＜４．２
ここで、βａｗは広角端状態におけるシフトレンズ群（第１部分レンズ群）の使用倍率であり、βａｔは望遠端状態におけるシフトレンズ群の使用倍率であり、ｆ３ａはシフトレンズ群である第１部分レンズ群の焦点距離であり、ｆ５は第５レンズ群の焦点距離であり、ｆｗは広角端状態におけるレンズ系全体の焦点距離であり、ｆｔは望遠端状態におけるズームレンズ全体の焦点距離である。
【００２９】
条件式（１）は、広角端状態におけるシフトレンズ群の使用倍率βａｗの適切な範囲を規定するための条件式である。
【００３０】
条件式（１）の上限値を上回った場合、所定量だけ像をシフトさせるのに必要なシフトレンズ群の移動量が極端に大きくなってしまう。その結果、シフトレンズ群を移動させる駆動機構が大型化してしまい、ズームレンズ系の小型化を図ることが出来なくなってしまう。条件式（１）の下限値を下回った場合、シフトレンズ群が微小量移動しただけで、像が大きくシフトしてしまうので、シフトレンズ群の位置制御が困難になってしまう。
【００３１】
条件式（２）は、望遠端状態におけるシフトレンズ群の使用倍率βａｔの適切な範囲を規定するための条件式である。
【００３２】
条件式（２）の下限値を下回った場合、所定量だけ像をシフトさせるのに必要なシフトレンズ群の移動量が極端に大きくなってしまう。その結果、シフトレンズ群を移動させる駆動機構が大型化してしまい、ズームレンズ系の小型化を図ることが出来なくなってしまう。条件式（２）の上限値を上回った場合、シフトレンズ群が微小量移動しただけで、像が大きくシフトしてしまうので、シフトレンズ群の位置制御が困難になってしまう。
【００３３】
条件式（３）は、シフトレンズ群である第１部分レンズ群の焦点距離を規定するための条件式である。
【００３４】
条件式（３）の上限値を上回った場合、第１部分レンズ群の屈折力が強くなってしまい第１部分レンズ群で発生する収差が大きくなってしまう。条件式（３）の下限値を下回った場合、第１部分レンズ群の屈折力が弱くなってしまい、アフォーカルでなくなってしまうので、レンズシフトさせた際にズームレンズの性能変化が大きくなってしまい好ましくない。
【００３５】
条件式（４）は、第５レンズ群の適切な焦点距離の範囲を規定している。
条件式（４）の上限値を上回った場合、第５レンズ群の屈折力が強まり、第５レンズ群で発生する収差が大きくなりすぎて、最短撮影距離を短縮することが困難となる。条件式（４）の下限値を下回った場合、第５レンズ群の屈折力が弱まり、諸収差を補正する上では有利となるが、焦点調節時の移動量が大きくなってしまい、カメラ本体内に格納する時に省スペース化が図れなくなってしまう。
【００３６】
また、本発明のズームレンズでは、第３レンズ群は、第１部分レンズ群が正の屈折力を有し、第２部分レンズ群が正の屈折力を有し、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５） １．３＜ｆ３ａ／ｆ３＜１．６
ここで、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離ある。
【００３７】
条件式（５）は、第３レンズ群の第１部分レンズ群の焦点距離について適切な範囲を規定している。
【００３８】
条件式（５）の上限値を上回った場合、ペッツバール和が正に大きくなり、ズームレンズの大口径化が図れなくなってしまう。条件式（５）の下限値を下回った場合、ペッツバール和が負に大きくなってしまう。また、所望の像シフト量を得るのにより多くのレンズシフト量が必要となってしまいシフトレンズ群が大型化してしまい、好ましくない。
【００３９】
また、本発明のズームレンズでは、レンズシフト時のズームレンズの性能変化を最低限に抑えるために、以下のように第３レンズ群を構成することが望ましい。
【００４０】
第３レンズ群は、物体側より順に、第１部分レンズ群は、負レンズと正レンズとの２枚で構成された正の屈折力を有する接合レンズ（物体側の正部分レンズ群）を有し、第２部分レンズ群は、正レンズと負レンズとの２枚で構成された正の屈折力を有する接合レンズ（像側の正部分レンズ群）を有することが望ましい。
【００４１】
第１部分レンズ群は、前述の通り球面収差およびサインコンディションが補正されていることが必要である。負レンズと正レンズとの２枚で構成された正の屈折力を有する接合レンズで上記収差を補正することができる。
【００４２】
また、第３レンズ群全体においても球面収差は補正され、所定の軸外収差の状態でなければならない。このため、第２部分レンズ群も球面収差が補正されている必要がある。第２部分レンズ群は、正レンズと負レンズとの２枚で構成された正の屈折力を有する接合レンズとすることでズームレンズの性能低下を最低限に抑えることが可能である。
【００４３】
また、本発明の像シフト可能なズームレンズでは、さらなる高性能化とレンズシフト時の性能劣化をバランスさせるために、第１部分レンズ群の物体側に隣接して開口絞りを配置することが望ましい。
【００４４】
一般に像シフト可能なレンズ群は、レンズシフト時の性能劣化を最低限に抑えるために、ズーミングの際に、軸外光束が光軸の近くを通過する開口絞りに近いレンズ群でレンズシフトを行うことで性能を良好に保つことが可能である。
【００４５】
更に、本発明においては、高変倍ズームレンズで発生しがちな手ブレ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を防ぐために、ズームレンズ系のブレを検出するブレ検出系と駆動手段とをシフトレンズ系に組み合わせている。ズームレンズ系を構成するレンズ群のうち１つのレンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として偏心させる。ブレ検出系により検出されたレンズ系のブレに起因する像ブレ（像面位置の変動）を補正するように、駆動手段によりシフトレンズ群を駆動し、像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。上述のように、本発明の像シフト可能なズームレンズは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。
【００４６】
また、本発明のズームレンズでは、第２レンズ群および第４レンズ群に非球面レンズをそれぞれ配置している。ここで、第２レンズ群に非球面レンズを配置することにより、広角端状態から望遠端状への焦点距離変化に際して発生する軸外収差の変動を良好に補正することができる。また、第４レンズ群に非球面レンズを配置することにより第４レンズ群単独で発生する軸上収差の変動を良好に補正することができる。
【００４７】
また、本発明のズームレンズでは、ズームレンズ系が５つのレンズ群から構成されているが、各レンズ群の間に他のレンズ群を付加したり、あるいは各レンズ群の像側または物体側に隣接させて他のレンズ群を付加することも可能である。
【００４８】
「実施例」
以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。
【００４９】
図１は、本発明の各実施例にかかるズームレンズの屈折力配分および広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。
【００５０】
図１に示すように、本発明の各実施例にかかるズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とローパスフィルターまたは赤外カットフィルター等からなるフィルター群ＦＬとから構成されている。そして、広角端状態から望遠端状態への焦点距離状態の変化（すなわちズーミング）に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増大し、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２が移動し、第５レンズ群Ｇ５が焦点調節する構成となっている。
【００５１】
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をＲとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＣｎとしたとき、以下の数式で表される。
【００５２】
【数１】
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ2／Ｒ2）1/2｝＋Ｃ４×ｙ4＋Ｃ６×ｙ6＋Ｃ８×ｙ8＋Ｃ１０×ｙ10
【００５３】
なお、各実施例において、Ｃ４，Ｃ６、Ｃ８、Ｃ１０は、ぞれぞれ４、６、８、１０次の非球面係数であり、また、各実施例において、非球面には面番号の左側に＊印を付している。
【００５４】
〔第１実施例〕
図２は、本発明の第１実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
本第１実施例のズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズとで構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側の面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズＬ４１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との貼り合わせからなる接合正レンズとで構成されている。第５レンズ群は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１で構成されている。さらに、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターまたは赤外カットフィルター等から構成されている。
【００５５】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
【００５６】
また、本第１実施例では、第３レンズ群Ｇ３において、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズが第１部分レンズ群Ｇ３ａを構成し、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズが第２部分レンズ群Ｇ３ｂを構成している。そして、第１部分レンズ群Ｇ３ａを光軸に対してほぼ垂直方向にシフトさせることによって、像をシフトさせ、手ブレ等に起因する画質の劣化を補正している。
【００５７】
次の表１に、本第１実施例の諸元の値を掲げる。表１において、ｆは焦点距離を、Ｆ．ＮＯはＦナンバーを、２ωは画角を、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、屈折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小し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。尚、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。さらに、これらの記号の説明は以降の他の実施例においても同様とする。
【００５８】
【表１】
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f = 5.82 〜 16.27 〜 30.00 〜 44.23
F.NO = 2.49 〜 2.96 〜 3.11 〜 3.69
２ω = 65.41 〜 24.85 〜 13.32 〜 9.06
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 65.7542 1.30 1.846660 23.78
2 35.5502 5.30 1.696800 55.52
3 -513.0080 0.10
4 23.0000 3.65 1.497820 82.52
5 56.7395 (d5)
6 31.8468 1.19 1.834810 42.72
7 8.4511 3.03
8 -25.2188 2.25 1.713000 53.85
9 8.3223 0.39
10 9.2050 2.80 1.846660 23.78
11 8345.6811 0.95
12 -12.3953 0.98 1.713000 53.85
13 -49.5178 (d13)
14 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
15 17.0723 0.90 1.806100 40.94
16 10.0000 3.25 1.497820 82.52
17 -36.7863 0.55
18 17.6621 2.00 1.487490 70.24
19 -53.2711 0.90 1.563840 60.69
20 50.0000 (d20)
*21 21.0867 2.50 1.589130 61.24
22 -86.0015 1.01
23 41.5428 1.20 1.834000 37.17
24 9.7214 3.27 1.487490 70.24
25 -32.0692 (d25)
26 37.4821 1.54 1.487490 70.24
27 100.0000 (d27)
28 0.0000 2.70 1.544370 70.51
39 0.0000 1.00
30 0.0000 0.80 1.516800 64.20
31 0.0000 (Bf)
本第１実施例において、第２１面のレンズ面は非球面形状に形成されている。以下に、非球面データ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κおよび各非球面定数Ｃ４〜Ｃ１０の値を示す。
（非球面データ）
〔第２１面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
21.0867 +3.6973 -8.6004×10-5 4.1289×10-7 -1.9509×10-82.4814×10-10
本第１実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ２０、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２５、第５レンズ群Ｇ５とローパスフィルター等ＦＬとの軸上空気間隔ｄ２７、およびバックフォーカスＢｆは、ズーミングに際して変化する。以下に、広角端状態、中間焦点距離１状態、中間焦点距離２状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データを示す。
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f 5.8200 15.9986 29.9974 44.2275
d5 1.6000 11.1835 18.5714 19.0651
d13 21.5573 9.1193 6.2890 2.7603
d20 6.9388 2.7636 2.5157 2.2721
d25 3.8367 12.4830 14.3968 22.0353
d27 3.1700 3.1700 3.1700 3.1700
Bf 1.3301 1.3302 1.3301 1.3300
以下に、本第１実施例における各条件式対応値を示す。
（条件式対応値）
βａｗ ＝-19.28274
βａｔ ＝ 2.297
ｆｗ ＝ 5.82002
ｆｔ ＝ 44.22752
ｆ３ ＝ 22.28895
ｆ３ａ ＝ 33.52776
ｆ５ ＝121.99999
（１）｜１／βａｗ｜ ＝0.05190
（２）（βａｔ） 2 ＝5.27621
（３）ｆｗ／ｆ３ａ ＝0.17359
（４）ｆ５／ｆｔ ＝2.75846
（５）ｆ３ａ／ｆ３ ＝1.50423
【００５９】
図３〜図５は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する第１実施例の諸収差図である。図３（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図３（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．００ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図４（ａ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図４（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図５（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図５（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図５（ｃ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図５（ｄ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【００６０】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、Ａは各像高に対する半画角をそれぞれ示している。球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図、歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高０、０．８８、１．７６、２．４６、３．５２に対応する各半画角の値を示す。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。さらに、球面収差を示す収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション（正弦条件）を示している。なお、以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様である。
【００６１】
各収差図から明らかなように、本第１実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【００６２】
（第２実施例）
図６は、本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
本第２実施例のズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズとで構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側の面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズＬ４１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との貼り合わせからなる接合負レンズとで構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１で構成されている。さらに、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターまたは赤外カットフィルター等から構成されている。
【００６３】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
【００６４】
また、本第２実施例では、第３レンズ群Ｇ３において、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズとが第１部分レンズ群Ｇ３ａを構成し、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズが第２部分レンズ群Ｇ３ｂを構成している。そして、第１部分レンズ群を光軸に対してほぼ垂直方向にシフトさせることによって、像をシフトさせ、手ブレ等に起因する画質の劣化を補正している。
次の表２に、本第２実施例の諸元の値を掲げる。
【００６５】
【表２】
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f = 5.82 〜 16.27 〜 30.00 〜 44.23
F.NO = 2.78 〜 3.16 〜 3.51 〜 3.99
２ω = 65.41 〜 24.40 〜 13.31 〜 9.04
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 70.1853 1.30 1.84666 23.78
2 35.4090 5.30 1.69680 55.52
3 -407.7267 0.10
4 23.0223 3.65 1.49782 82.52
5 57.0441 (d5)
6 29.6267 1.10 1.83481 42.72
7 8.4583 2.90
8 -32.8579 1.35 1.71300 53.85
9 7.7756 0.45
10 8.6226 3.10 1.84666 23.78
11 205.2110 0.95
12 -12.2779 1.20 1.71300 53.85
13 -70.5745 (d13)
14 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
15 17.5772 0.90 1.80610 40.94
16 9.9998 3.20 1.49782 82.52
17 -33.2983 0.55
18 17.5780 2.00 1.48749 70.24
19 -50.4870 0.90 1.56384 60.69
20 50.3217 (d20)
*21 18.8065 2.50 1.58913 61.24
22 -36.7072 1.60
23 59.1905 1.20 1.83400 37.17
24 9.7003 2.50 1.48749 70.24
25 -70.4858 (d25)
26 32.9648 1.45 1.48749 70.24
27 100.2276 (d27)
28 0.0000 2.70 1.54437 70.51
29 0.0000 1.69
30 0.0000 0.50 1.51680 64.20
31 0.0000 (Bf)
本第２実施例において、第２１面のレンズ面は非球面形状に形成されている。
（非球面データ）
〔第２１面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
18.8065 +1.0000 -6.9258×10-5 9.7550×10-7 -5.9311×10-8 1.1428×10-9
本第２実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ２０、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２５、第５レンズ群Ｇ５とローパスフィルター等ＦＬとの軸上空気間隔ｄ２７、およびバックフォーカスＢｆは、ズーミングに際して変化する。以下に、広角端状態、中間焦点距離１状態、中間焦点距離２状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データを示す。
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f 5.8199 16.2722 29.9984 44.2306
d5 1.6000 13.1903 18.5369 20.0370
d13 21.4272 9.8382 5.8813 2.9902
d20 9.5165 4.4212 3.8763 3.9143
d25 2.6565 10.2994 14.5032 20.1783
d27 2.8001 2.8001 2.8001 2.8001
Bf 0.8058 0.8058 0.8056 0.8057
以下に、本発明の第２実施例における各条件式対応値を示す。
（条件式対応値）
βａｗ ＝-24.159
βａｔ ＝ 2.31493
ｆｗ ＝ 5.81991
ｆｔ ＝ 44.23063
ｆ３ ＝ 22.19071
ｆ３ａ ＝ 33.50923
ｆ５ ＝100.05532
（１）｜１／βａｗ｜ ＝0.04139
（２）（βａｔ） 2 ＝5.35890
（３）ｆｗ／ｆ３ａ ＝0.17368
（４）ｆ５／ｆｔ ＝2.26213
（５）ｆ３ａ／ｆ３ ＝1.51006
【００６６】
図７〜図９は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する第１実施例の諸収差図である。図７（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図７（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．２７ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図８（ａ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図８（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図９（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図９（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．２７ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図９（ｃ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図９（ｄ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【００６７】
各収差図から明らかなように、本第２実施例のズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【００６８】
（第３実施例）
図１０は、本発明の第３実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
本第３実施例のズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズとで構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側の面が非球面形状に形成された両凸レンズＬ４１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との貼り合わせからなる接合負レンズとで構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１で構成されている。さらに、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターまたは赤外カットフィルター等から構成されている。
【００６９】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
【００７０】
また、本第３実施例では、第３レンズ群Ｇ３において、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズとが第１部分レンズ群Ｇ３ａを構成し、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズが第２部分レンズ群Ｇ３ｂを構成している。そして、第１部分レンズ群Ｇ３ａを光軸に対してほぼ垂直方向にシフトさせることによって、像をシフトさせ、手ブレ等に起因する画質の劣化を補正している。
次の表３に、本第３実施例の諸元の値を掲げる。
【００７１】
【表３】
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f = 5.82 〜 16.27 〜 30.00 〜 44.23
F.NO = 2.78 〜 3.17 〜 3.51 〜 4.10
２ω = 65.41 〜 24.41 〜 13.31 〜 9.05
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 70.1623 1.30 1.84666 23.78
2 35.3843 5.30 1.69680 55.52
3 -403.4706 0.10
4 23.0000 3.65 1.49782 82.52
5 56.7395 (d5)
6 28.9849 1.10 1.83481 42.72
7 8.4431 2.90
8 -31.5003 1.35 1.71300 53.85
9 7.7737 0.45
10 8.6356 3.10 1.84666 23.78
11 216.9322 0.95
12 -12.3144 1.20 1.71300 53.85
13 -69.8020 (d13)
14 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
15 17.5716 0.90 1.80610 40.94
16 10.0000 3.20 1.49782 82.52
17 -33.3548 0.55
18 17.5774 2.00 1.48749 70.24
19 -52.9813 0.90 1.56384 60.69
20 50.0000 (d20)
*21 18.7998 2.50 1.58913 61.24
22 -36.7012 1.60
23 59.3010 1.20 1.83400 37.17
24 9.7000 2.50 1.48749 70.24
25 -70.3391 (d25)
26 32.9284 1.45 1.48749 70.24
27 100.0000 (d27)
28 0.0000 2.70 1.54437 70.51
29 0.0000 1.00
30 0.0000 0.80 1.51680 64.20
31 0.0000 (Bf)
本第３実施例において、第２１面のレンズ面は非球面形状に形成されている。
（非球面データ）
〔第２１面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
18.7998 +1.0227 -6.8989×10-5 1.0060×10-6 -6.1528×10-8 1.1967×10-9
本第３実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ２０、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２５、第５レンズ群Ｇ５とローパスフィルター等ＦＬとの軸上空気間隔ｄ２７、およびバックフォーカスＢｆは、ズーミングに際して変化する。以下に、広角端状態、中間焦点距離１状態、中間焦点距離２状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データを示す。
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f 5.8200 16.2716 30.0001 44.2323
d5 1.6000 13.1964 18.5357 19.5242
d13 21.4272 9.8320 5.8827 2.8026
d20 9.5165 4.1914 3.8756 3.6555
d25 2.6562 10.3094 14.5025 21.4177
d27 2.8001 2.8001 2.8001 2.8001
Bf 1.3001 1.3002 1.3003 1.3005
以下に、本第３実施例における各条件式対応値を示す。
（条件式対応値）
βａｗ ＝-24.34281
βａｔ ＝ 2.25499
ｆｗ ＝ 5.81995
ｆｔ ＝ 44.23234
ｆ３ ＝ 22.19417
ｆ３ａ ＝ 33.51941
ｆ５ ＝ 99.99999
（１）｜１／βａｗ｜ ＝0.04108
（２）（βａｔ） 2 ＝5.08498
（３）ｆｗ／ｆ３ａ ＝0.17363
（４）ｆ５／ｆｔ ＝2.26079
（５）ｆ３ａ／ｆ３ ＝1.51028
【００７２】
図１１〜図１３は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する第３実施例の諸収差図である。すなわち、図１１（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１１（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．２７ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１２（ａ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１２（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１３（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１３（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．２７ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１３（ｃ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１３（ｄ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【００７３】
各収差図から明らかなように、本第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【００７４】
（第４実施例）
図１４は、本発明の第４実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
本第４実施例のズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側の面が非球面形状に形成された像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との貼り合わせからなる接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３と両凸形状の正レンズＬ２４との貼り合わせからなる接合負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズとで構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側の面が非球面形状に形成された両凸レンズＬ４１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との貼り合わせからなる接合負レンズＬとで構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１で構成されている。さらに、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターまたは赤外カットフィルター等から構成されている。
【００７５】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
【００７６】
また、本第４実施例では、第３レンズ群Ｇ３において、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズが第１部分レンズ群Ｇ３ａを構成し、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズが第２部分レンズ群Ｇ３ｂを構成している。そして、第１部分レンズ群Ｇ３ａを光軸に対してほぼ垂直方向にシフトさせることによって、像をシフトさせ、手ブレ等に起因する画質の劣化を補正している。
次の表４に、本第４実施例の諸元の値を掲げる。
【００７７】
【表４】
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f = 5.82 〜 16.00 〜 30.00 〜 44.23
F.NO = 2.49 〜 2.99 〜 3.17 〜 3.77
２ω = 64.68 〜 25.03 〜 13.45 〜 9.10
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 35.6044 1.30 1.846660 23.78
2 23.0000 5.30 1.713000 53.85
3 100.9202 0.10
4 23.4629 3.65 1.497820 82.52
5 59.8785 (d5)
* 6 88.5329 0.13 1.553890 38.09
7 39.6571 1.10 1.834810 42.72
8 7.5344 3.45
9 -15.0929 2.25 1.717000 47.93
10 9.9592 2.80 1.846660 23.78
11 -28.7399 0.95
12 -8.4622 1.20 1.713000 53.85
13 -17.6123 (d13)
14 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
15 15.0669 0.90 1.806100 40.94
16 9.1457 3.20 1.497820 82.52
17 -49.8115 0.55
18 18.7910 2.00 1.487490 70.24
19 -43.4181 0.90 1.563840 60.69
20 50.0000 (d20)
*21 19.7825 2.50 1.589130 61.24
22 -49.1300 1.70
23 86.3436 1.20 1.834000 37.17
24 9.7000 3.30 1.487490 70.24
25 -31.5477 (d25)
26 22.7664 1.60 1.487490 70.24
27 100.0000 (d27)
28 0.0000 2.70 1.516800 64.20
29 0.0000 1.00
30 0.0000 0.80 1.544370 70.51
31 0.0000 (Bf)
本第４実施例において、第６面および第２１面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
（非球面データ）
〔第６面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
88.5329 +11.000 1.4314×10-4 -2.1112×10-7-1.6666×10-8 2.8708×10-10
〔第２１面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
19.7825 +2.2791 -7.6070×10-5-2.6563×10-7 2.2570×10-8 -3.3764×10-10
本第４実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ２０、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２５、第５レンズ群Ｇ５とローパスフィルター等ＦＬとの軸上空気間隔ｄ２７、およびバックフォーカスＢｆは、ズーミングに際して変化する。以下に、広角端状態、中間焦点距離１状態、中間焦点距離２状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データを示す。
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離１状態 中間焦点距離２状態 望遠端状態
f 5.8200 16.0001 30.0004 44.2326
d5 1.6000 11.1393 17.4393 18.0958
d13 20.5326 9.0517 5.9063 2.5118
d20 6.5000 2.2817 2.0773 1.7158
d25 4.0651 12.5666 15.0321 22.5666
d27 2.7701 2.7701 2.7701 2.7701
Bf 1.3300 1.3300 1.3298 1.3296
以下に、本第４実施例における各条件式対応値を示す。
（条件式対応値）
βａｗ ＝-17.54465
βａｔ ＝ 2.49249
ｆｗ ＝ 5.82002
ｆｔ ＝ 44.23262
ｆ３ ＝ 23.23575
ｆ３ａ ＝ 33.35755
ｆ５ ＝ 60.05977
（１）｜１／βａｗ｜ ＝0.05700
（２）（βａｔ） 2 ＝6.21251
（３）ｆｗ／ｆ３ａ ＝0.17447
（４）ｆ５／ｆｔ ＝1.35782
（５）ｆ３ａ／ｆ３ ＝1.43561
【００７８】
図１５〜図１７は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する第４実施例の諸収差図である。すなわち、図１５（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１５（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．００ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１６（ａ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１６（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１７（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．８２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１７（ｂ）は中間焦点距離１状態（ｆ＝１６．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１７（ｃ）は中間焦点距離２状態（ｆ＝３０．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１７（ｄ）は望遠端状態（ｆ＝４４．２３ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【００７９】
各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高変倍比を有し、小型で像シフトが可能な高性能ズームレンズを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施例にかかる像シフト可能なズームレンズの屈折力配分および広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。
【図２】本発明の第1実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図。
【図３】（ａ）は第１実施例の無限遠合焦状態の広角端状態における諸収差図、（ｂ）は第１実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離１状態における諸収差図を示す。
【図４】（ａ）は第１実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離２状態における諸収差図、（ｂ）は第１実施例の無限遠合焦状態の望遠端状態における諸収差図を示す。
【図５】（ａ）は第１実施例のレンズシフト状態の広角端状態における横収差図、（ｂ）は第１実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離１状態における横収差図、（ｃ）は第１実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離２状態における横収差図、（ｄ）は第１実施例のレンズシフト状態の望遠端状態における横収差図を示す。
【図６】本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図。
【図７】（ａ）は第２実施例の無限遠合焦状態の広角端状態における諸収差図、（ｂ）は第２実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離１状態における諸収差図を示す。
【図８】（ａ）は第２実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離２状態における諸収差図、（ｂ）は第２実施例の無限遠合焦状態の望遠端状態における諸収差図を示す。
【図９】（ａ）は第２実施例のレンズシフト状態の広角端状態における横収差図、（ｂ）は第２実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離１状態における横収差図、（ｃ）は第２実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離２状態における横収差図、（ｄ）は第２実施例のレンズシフト状態の望遠端状態における横収差図を示す。
【図１０】本発明の第３実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図。
【図１１】（ａ）は第３実施例の無限遠合焦状態の広角端状態における諸収差図、（ｂ）は第３実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離１状態における諸収差図を示す。
【図１２】（ａ）は第３実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離２状態における諸収差図、（ｂ）は第３実施例の無限遠合焦状態の望遠端状態における諸収差図を示す。
【図１３】（ａ）は第３実施例のレンズシフト状態の広角端状態における横収差図、（ｂ）は第３実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離１状態における横収差図、（ｃ）は第３実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離２状態における横収差図、（ｄ）は第３実施例のレンズシフト状態の望遠端状態における横収差図を示す。
【図１４】本発明の第４実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図。
【図１５】（ａ）は第４実施例の無限遠合焦状態の広角端状態における諸収差図、（ｂ）は第４実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離１状態における諸収差図を示す。
【図１６】（ａ）は第４実施例の無限遠合焦状態の中間焦点距離２状態における諸収差図、（ｂ）は第４実施例の無限遠合焦状態の望遠端状態における諸収差図を示す。
【図１７】（ａ）は第４実施例のレンズシフト状態の広角端状態における横収差図、（ｂ）は第４実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離１状態における横収差図、（ｃ）は第４実施例のレンズシフト状態の中間焦点距離２状態における横収差図、（ｄ）は第４実施例のレンズシフト状態の望遠端状態における横収差図を示す。
【符号の説明】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｇ３ａ 第３レンズ群の第１部分レンズ群
Ｇ３ｂ 第３レンズ群の第２部分レンズ群
ＦＬ フィルター
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
Claims (8)
- 物体側より順に、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、正の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群が物体側に移動し、
前記第３レンズ群は、正の屈折力を有する第１部分レンズ群と、当該第１部分レンズ群の像側に空気間隔を隔てて配置された正の屈折力を有する第２部分レンズ群とからなり、
前記第１部分レンズ群を光軸にほぼ垂直方向にシフトさせることによって画像をシフトさせ、
以下の条件式を満足することを特徴とする像シフト可能なズームレンズ。
０．０２＜｜１／βａｗ｜＜０．０８
３．９＜（βａｔ） ２ ＜７．４
０．１５＜ｆｗ／ｆ３ａ＜０．１９
１．１＜ｆ５／ｆｔ＜４．２
但し、
ｆｗ ：広角端状態における前記ズームレンズ系全体の焦点距離，
ｆｔ ：望遠端状態における前記ズームレンズ系全体の焦点距離，
ｆ３ａ：前記第３レンズ群の前記第１部分レンズ群の焦点距離，
ｆ５ ：前記第５レンズ群の焦点距離，
βａｗ：広角端状態における前記第１部分レンズ群の使用倍率，
βａｔ：望遠端状態における前記第１部分レンズ群の使用倍率． - 前記第３レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の像シフト可能なズームレンズ。
１．３＜ｆ３ａ／ｆ３＜１．６
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離． - 前記第１部分レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズであり、
前記第２部分レンズ群は、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズであることを特徴とする請求項１または２に記載の像シフト可能なズームレンズ。 - 前記第１部分レンズ群は、当該第１部分レンズ群の物体側に隣接して配置された開口絞りを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の像シフト可能なズームレンズ。
- 広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変換する際に、前記第５レンズ群は固定であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の像シフト可能なズームレンズ。
- 前記第５レンズ群が焦点調節を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の像シフト可能なズームレンズ。
- 前記第２レンズ群は、非球面を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の像シフト可能なズームレンズ。
- 前記第４レンズ群は、非球面を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の像シフト可能なズームレンズ。
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