JP4893227B2

JP4893227B2 - ズームレンズ、光学機器

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Publication number: JP4893227B2
Application number: JP2006288913A
Authority: JP
Inventors: 伸一満木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2026-10-24
Also published as: JP2008107478A

Description

本発明は、電子撮像素子を用いた光学機器に用いられる防振機能を備えたズームレンズと、これを搭載する光学機器に関する。

従来、電子スチルカメラでは、対物レンズを介して電子撮像素子等の受光素子に結像した被写体像を電気的信号に出力してデジタル画像として記録することが行われている。近年、特に電子撮像素子の高集積化により、高画素でありながら小型の撮像素子が提供されるようになったため、レンズの小型化が図られ、それに伴いカメラ本体も小型化されてきている。さらに、カメラのデザイン性や携帯性を重視してさらなる小型化の要求が強まっている。

また、従来から手ぶれ等に起因する像ぶれを補正する防振機能を有するズームレンズが提案され、手ぶれ等による撮影の失敗を防ぐ上で必要不可欠な機能になってきた。その利便性から近年では、コンパクトなカメラにも防振機能を搭載することへの要求が強まり、比較的コンパクトでありながら防振機能を有するズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第２６０５３２６号公報

しかしながら、従来のズームレンズは、全長が大きく、またレンズ径も大きい。そのためズームレンズの小型化が困難であった。また、防振時の収差変動が大きく、高い光学性能を得ることが困難であった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ズームレンズの小型化と高性能化を達成した防振機能を有するズームレンズと、これを搭載する光学機器を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群とにより、実質的に２個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群を光軸に沿って移動し、前記第２レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とから構成され、前記後群を光軸に対して垂直方向に偏芯させて、ぶれによる結像位置の変位を補正する防振機能を有し、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
−０．９７≦ｆ２／ｆ１＜−０．７０
−０．７０＜β２ｂＴ＜０．００
０．０８＜Ｄ／ｆ２≦０．２２
但し、ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、β２ｂＴは望遠端状態における前記後群の結像倍率、Ｄは前記前群の最も像側のレンズ面から前記後群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離である。

また、本発明は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群とにより、実質的に２個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群を光軸に沿って移動し、前記第２レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とから構成され、前記後群を光軸に対して垂直方向に偏芯させて、ぶれによる結像位置の変位を補正する防振機能を有し、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
−０．９７≦ｆ２／ｆ１＜−０．７０
−０．７０＜β２ｂＴ≦−０．４１
但し、ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、β２ｂＴは望遠端状態における前記後群の結像倍率である。

また、本発明は、前記ズームレンズを具備してなることを特徴とする光学機器を提供する。

本発明によれば、ズームレンズの小型化と高性能化を達成した防振機能を有するズームレンズと、これを搭載する光学機器を提供することができる。

以下、実施の形態について説明する。

図１は、後述する実施の形態にかかる防振機能を有するズームレンズ（以後、単にズームレンズと記す）を搭載する電子スチルカメラを示し、（ａ）は正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示す。図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図を示している。

図１、図２において、電子スチルカメラ１（以後、単にカメラと記す）は、不図示の電源釦を押すと撮影レンズ２の不図示のシャッタが開放され撮影レンズ２で不図示の被写体からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、カメラ１の背後に配置された液晶モニター３に表示される。撮影者は、液晶モニター３を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦４を押し下げ被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。この際、カメラ１に内蔵された不図示の角速度センサーにより手ぶれ等によって発生するカメラ１のブレが検出され、撮影レンズ２に配設された防振レンズＧ２ｂが不図示の防振機構により撮影レンズ２の光軸に対して垂直方向に移動され、カメラ１のぶれによって生じる像面Ｉ上の像ぶれを補正する。

撮影レンズ２は、後述する実施の形態にかかるズームレンズで構成されている。また、カメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部５、撮影レンズ２であるズームレンズを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）ーテレ（Ｔ）釦６、およびカメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクション釦７等が配置されている。

このようにして、後述する実施の形態にかかるズームレンズを内蔵するカメラ１が構成されている。

次に、実施の形態にかかるズームレンズに関し説明する。

実施の形態に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２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て、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群を光軸に沿って移動し、第２レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とから構成され、後群を光軸に対して垂直方向に偏芯させて、ぶれによる結像位置の変位を補正する構成である。

一般的に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群とから構成される所謂２群ズームレンズは、レンズ径の小型化や全長の小型化に有利である。一方、手ぶれによる結像位置の変位を補正する防振レンズ群は、防振レンズ群を偏芯させるための機構を備える必要があるため、レンズ径が小さい方が好ましい。そのため、レンズ径の小さな第２レンズ群を防振レンズ群とすることで小型化が可能となる。

しかしながら、ズームレンズの変倍比を高変倍比化する場合、変倍のほとんどを第２レンズ群の結像倍率の変化で行っている。この結果、特にズームレンズの望遠端状態での第２レンズ群の偏芯敏感度が高くなるため、防振の際に防振レンズ群を駆動する際の位置制御精度が高くなってしまう。これを解決するために、新たなレンズ群を追加することはズームレンズの大型化を招いてしまうため好ましくない。

そこで第２レンズ群を正の屈折力の前群と正の屈折力の後群とに分割し、後群を光軸に対して垂直方向に偏芯させて防振を行うことで、偏芯敏感度が大きく成り過ぎることを防止することが可能になる。また防振レンズが小型軽量のため防振機構も小型化され、従ってズームレンズの小型化が達成される。

また、実施の形態に係るズームレンズでは、以下の条件式（１）を満足している。
（１） −１．００＜ｆ２／ｆ１＜−０．７０
但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離である。

条件式（１）は第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離の関係を規定したものである。

条件式（１）の下限値を超えて小さくなると、光学系の全長が大きくなる。また変倍による球面収差やコマ収差の変動が大きくなり、ズーム全域で良好な光学性能を達成することが困難になる。

条件式（１）の上限値を超えて大きくなると第１レンズ群で発生する非点収差や像面湾曲が大きくなってしまう。条件式（１）を満足することで良好な光学性能を保ちながら小型化されたズームレンズが達成される。

なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を−０．９５にすることが好ましい。また、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を−０．８０にすることが好ましい。

また、実施の形態に係るズームレンズでは、以下の条件式（２）を満足している。
（２） −０．７０＜β２ｂＴ＜０．００
但し、β２ｂＴは望遠端状態における後群の結像倍率である。

条件式（２）は後群の望遠端状態における結像倍率を規定したものである。

条件式（２）の下限値を超えて小さくなると、第２レンズ群の偏芯敏感度が高くなり過ぎて、微小な制御誤差による像の変位が発生し、コマ収差等の光学性能の低下を招く。

条件式（２）の上限値を超えて大きくなると、ぶれを補正するための後群の偏芯量が大きくなり、ズームレンズの小型化が達成できなくなる。またはそのまま小型化を図ろうとすると、大きなぶれを補正することができなくなり、防振時の十分な補正効果が得られず、コマ収差等の光学性能の低下を招く。条件式（２）を満足することで小型ながら十分なぶれ補正効果を有するズームレンズが達成される。

また、実施の形態に係るズームレンズでは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．６０＜ｆ２ｂ／ｆ２ａ＜１．６０
但し、ｆ２ａは前群の焦点距離、ｆ２ｂは後群の焦点距離である。

条件式（３）は前群と後群の焦点距離の関係を規定したものである。

条件式（３）の下限値を超えて小さくなると、後群の屈折力が大きくなり、後群で発生する球面収差が悪化してしまう。

条件式（３）の上限値を超えて大きくなると、後群の屈折力が小さくなり、像面湾曲が補正が困難になる。また、ぶれ補正するための後群の偏芯量が大きくなり、防振機構装置が大型化してしまう。条件式（３）を満足することで良好な結像性能を確保しながら防振機構の小型化も達成される。

尚、条件式（３）を満足する場合、後群は単レンズ１枚、又は接合レンズ１枚で構成することが可能であるが、ズームレンズの小型化や防振機構の小型化のために、後群を単レンズ、又は接合レンズ１枚で構成することがより好ましい。

なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．７５にすることが好ましい。また、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を１．５０にすることが好ましい。

また、実施の形態に係るズームレンズでは、第１レンズ群は、物体側から順に、負レンズと正レンズの２枚から構成され、２枚のレンズの少なくとも１面が非球面であることが望ましい。負レンズと正レンズの２枚構成とすることで第１レンズ群が薄型化され、小型化も達成できる。また、２枚のレンズの少なくとも１面に非球面を用いることで広角端状態での歪曲収差が良好に補正される。

また、実施の形態に係るズームレンズでは、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）０．０８＜Ｄ／ｆ２＜１．００
但し、Ｄは前群の最も像側のレンズ面から後群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離である。

条件式（４）は、前群と後群の光軸上の距離を規定したものである。

条件式（４）の下限値を超えて小さくなると、前群と後群の距離が近くなりすぎ、防振のために後群を偏芯させた時に、特に望遠端状態における近軸近傍でのコマ収差が悪化してしまう。また、防振機構のためのスペースがなくなり、前群と後群との干渉が生じてしまう。

条件式（４）の上限値を超えて大きくなると、第２レンズ群の前側主点位置が像側へ移動してしまうため、ズームレンズ全長が大きくなる。また望遠端状態での球面収差が悪化してしまう。条件式（４）を満足することで良好な結像性能を確保しながらズームレンズの小型化も達成される。

なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を０．１５にすることが好ましい。また、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を０．５０にすることが好ましい。

また、実施の形態に係るズームレンズでは、前群と後群との間に、フレア光線を遮光する固定フレアカット絞りが配置されていることが望ましい。固定フレアカット絞りは光軸に対して垂直方向に固定され、前群と後群との間に配置されることで、コマ収差によって発生するフレア光線を画面全体に亘って効果的に遮光できる。

また、実施の形態に係るズームレンズでは、後群の近傍に、フレア光線を遮光する可動フレアカット絞りが配置され、防振時には後群と一体的に光軸に対して垂直方向に移動することが望ましい。このように構成することで、防振時に発生するコマ収差によるフレア光線を遮光することができる。

また、実施の形態では、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２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て、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群を光軸に沿って移動し、第２レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とから構成され、上記条件式（１）、及び（２）を満足するズームレンズの防振方法であって、ズームレンズのぶれを検出した際、後群を光軸に対して垂直方向に偏芯させて、ぶれによる結像位置の変位を補正するズームレンズの防振方法を採用している。

このような防振方法を採用することによって、防振機構が小型化され、ズームレンズも小型化が可能になる。

（実施例）
以下に、実施の形態に係るズームレンズの各実施例について、図面を参照しつつ説明する。

（第１実施例）
図１は、第１実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。

第１実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍時に第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１が像面Ｉ側へ凸形状の軌道で移動し、第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は前群Ｇ２ａと後群Ｇ２ｂとから構成され、後群Ｇ２ｂはぶれによる結像位置の変位を補正するために光軸と略垂直な方向へ移動する構成である。

第１レンズ群Ｇ１は、像面Ｉ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とから構成されており、負メニスカスレンズＬ１１の像面Ｉ側の面が非球面である。

前群Ｇ２ａは、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３との接合レンズとから構成されており、正レンズＬ２１の両側の面が非球面である。

後群Ｇ２ｂは、両凸形状の正レンズＬ２４から構成されている。

また、前群Ｇ２ａの物体側に開口絞りＳが、前群Ｇ２ａの像面Ｉ側に固定フレアカット絞りＦＳ１が、後群Ｇ２ｂの物体側に可動フレアカット絞りＦＳ２が配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と一緒に光軸方向に移動する。

また、防振時には、可動フレアカット絞りＦＳ２は後群Ｇ２ｂと一体的に光軸に対して略垂直な方向に移動する。

また、後群Ｇ２ｂと像面Ｉとの間に撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするローパスフィルターＦＬが配置されている。

以下の表１に、第１実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲載する。[全体諸元]中のｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（単位：度）をそれぞれ示している。[レンズ諸元]において、第１カラムは物体側から数えた際のレンズ面の番号、第２カラムｒはレンズ面の曲率半径、第３カラムｄはレンズ面の光軸上の間隔、第４カラムｎｄはｄ線（λ=587.6nm）に対する屈折率、第５カラムνｄはｄ線（λ=587.6nm）に対するアッベ数をそれぞれ示している。なお、空気の屈折率ｎ＝１．００００００は記載を省略し、曲率半径ｒ欄の「∞」は平面であることをを示す。

[非球面データ]の非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙ、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）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をＲ、円錐定数をκ、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。なお、非球面データ欄の「E-n」（nは整数）は「×10^-n」を示す。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／Ｒ）／｛１＋（１−κｙ²／Ｒ²）^1/2｝
＋Ｃ４ｙ⁴＋Ｃ６ｙ⁶＋Ｃ８ｙ⁸＋Ｃ１０ｙ¹⁰
[可変間隔データ]には、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各状態での焦点距離ｆ、各可変間隔の値をそれぞれ示す。[条件式対応数値]には、各条件式の対応値を示す。

なお、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ｒ、面間隔ｄその他の長さ等は、特記の無い場合一般に「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。また、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。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し説明を省略する。

(表１)
（全体諸元）
f = 8.00 〜 14.16 〜 22.77
Fno = 3.48 〜 4.42 〜 5.77
ω = 32.1 〜 18.6 〜 11.7

（レンズデータ）
r d nd νd
1 100.0000 1.3000 1.806100 40.71
2 5.7306 2.1000 非球面
3 9.8282 2.0000 1.846660 23.78
4 22.9313 (D4)

5 ∞ 0.5000 開口絞りＳ
6 7.4763 2.1000 1.589130 61.24 非球面
7 -31.2221 0.1000 非球面
8 6.1340 2.2000 1.497820 82.56
9 -25.7368 0.8000 1.834000 37.16
10 4.6872 0.9500
11 ∞ 1.7000 固定フレアカット絞りＦＳ１
12 ∞ 0.0000 可動フレアカット絞りＦＳ２
13 20.4000 1.7000 1.589130 61.24
14 -20.4000 (D14)

15 ∞ 1.5000 1.544370 70.51
16 ∞

（非球面係数）
第2面
κ ＝ 0.5598
Ｃ 4＝ -6.93990E-05
Ｃ 6＝ -2.17520E-06
Ｃ 8＝ -3.51940E-08
Ｃ10＝ -2.21840E-11
第6面
κ ＝ 0.6000
Ｃ 4＝ 0.00000E+00
Ｃ 6＝ 6.17300E-07
Ｃ 8＝ -1.05970E-07
Ｃ10＝ 0.00000E+00
第7面
κ ＝-20.0000
Ｃ 4＝ 5.42990E-06
Ｃ 6＝ 0.00000E+00
Ｃ 8＝ 0.00000E+00
Ｃ10＝ 0.00000E+00

（可変間隔データ）
f 8.00 14.16 22.77
D4 16.0000 6.2730 1.5000
D14 8.5477 13.9499 21.5130

（条件式対応値）
（１）ｆ２／ｆ１＝−０．８８
（２） β２ｂＴ＝−０．４１
（３）ｆ２ｂ／ｆ２ａ＝１．０２
（４）Ｄ／ｆ２＝０．２１

図２は、第１実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での広角端状態（ｆ＝8.00）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.7°）をそれぞれ示している。図３は、第１実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での中間焦点距離（ｆ＝14.16）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.56°）をそれぞれ示している。図４は、第１実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での望遠端状態（ｆ＝22.77）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.5°）をそれぞれ示している。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高をそれぞれ示す。また、各収差図において、ｄはｄ線（λ=587.6nm）、ｇはｇ線（λ=435.8nm）の収差曲線をそれぞれ示す。さらに非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、以下に示す各実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用い、以降の説明を省略する。

各収差図から、第１実施例にかかるズームレンズは、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔまでの各焦点距離状態における非防振時或いは防振時において、無限遠物体から至近距離物体にいたる全撮影領域に亘り諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。

（第２実施例）
図５は、第２実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。

第２実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍時に第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１が像面Ｉ側へ凸形状の軌道で移動し、第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は前群Ｇ２ａと後群Ｇ２ｂとから構成され、後群Ｇ２ｂはぶれによる結像位置の変位を補正するために光軸と略垂直な方向へ移動する構成である。

前群Ｇ２ａは、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３との接合レンズとから構成されており、正レンズＬ２１の物体側の面が非球面である。

また、前群Ｇ２ａの物体側に開口絞りＳが、前群Ｇ２ａの像面Ｉ側に固定フレアカット絞りＦＳ１が、後群Ｇ２ｂの像面Ｉ側に可動フレアカット絞りＦＳ２が配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と一緒に光軸方向に移動する。

また、可動フレアカット絞りＦＳ２と像面Ｉとの間に撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするローパスフィルターＦＬが配置されている。

以下の表２に、第２実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲載する。

（表２）
（全体諸元）
f = 8.00 〜 14.00 〜 23.00
Fno = 3.54 〜 4.45 〜 5.83
ω = 32.0 〜 18.8 〜 11.6

（レンズデータ）
r ｄ nd νd
1 120.0000 1.3000 1.806105 40.74
2 5.9036 2.2000 非球面
3 10.4232 2.0000 1.846660 23.78
4 26.5090 (D4)

5 ∞ 0.5000 開口絞りＳ
6 8.7244 2.0000 1.516330 64.14 非球面
7 -33.0117 0.3000
8 5.4169 1.8000 1.497820 82.56
9 27.8632 0.8000 1.720467 34.71
10 4.3988 1.0000
11 ∞ 1.9500 固定フレアカット絞りＦＳ１
12 24.4216 1.6000 1.497820 82.56 非球面
13 -22.2564 0.2000
14 ∞ (D14) 可動フレアカット絞りＦＳ２

15 ∞ 1.5000 1.544370 70.51
16 ∞

（非球面係数）
第2面
κ ＝ 0.1564
Ｃ 4＝ 1.47930E-04
Ｃ 6＝ 1.60650E-06
Ｃ 8＝ -5.80460E-08
Ｃ10＝ 1.17300E-09
第6面
κ ＝ 0.7483
Ｃ 4＝ -1.50800E-04
Ｃ 6＝ 2.65930E-06
Ｃ 8＝ -6.20120E-07
Ｃ10＝ 2.83910E-08
第12面
κ ＝-20.0000
Ｃ 4＝ 1.47200E-04
Ｃ 6＝ 1.17020E-06
Ｃ 8＝ 1.04300E-07
Ｃ10＝ 0.00000E+00

（可変間隔データ）
f 8.00 14.00 23.00
D4 17.4000 6.9000 1.4200
D14 10.0733 15.3582 23.2803

（条件式対応値）
（１）ｆ２／ｆ１＝−０．８８
（２） β２ｂＴ＝−０．０９
（３）ｆ２ｂ／ｆ２ａ＝１．３７
（４）Ｄ／ｆ２＝０．２２

図６は、第２実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での広角端状態（ｆ＝8.00）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.7°）をそれぞれ示している。図７は、第２実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での中間焦点距離（ｆ＝14.0）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.56°）をそれぞれ示している。図８は、第２実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での望遠端状態（ｆ＝23.0）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.5°）をそれぞれ示している。

各収差図から、第２実施例にかかるズームレンズは、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔまでの各焦点距離状態における非防振時或るいは防振時において、無限遠物体から至近距離物体にいたる全撮影領域に亘り諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。

（第３実施例）
図９は、第３実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。

第３実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍時に第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１が像面Ｉ側へ凸形状の軌道で移動し、第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は前群Ｇ２ａと後群Ｇ２ｂとから構成され、後群Ｇ２ｂはぶれによる結像位置の変位を補正するために光軸と略垂直な方向へ移動する構成である。

後群Ｇ２ｂは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５との接合レンズから構成されている。

また、可動フレアカットフィルタＦＳ２と像面Ｉとの間に撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするローパスフィルターＦＬが配置されている。

以下の表３に、第３実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲載する。

（表３）
（全体諸元）
f = 8.00 〜 14.00 〜 23.00
Fno = 3.57 〜 4.51 〜 5.93
ω = 32.1 〜 18.8 〜 11.6

（レンズデータ）
r d nd νd
1 100.0000 1.3000 1.806100 40.71
2 5.4293 2.1000 非球面
3 9.6297 2.0000 1.846660 23.78
4 23.5823 (D4)

5 ∞ 0.5000 開口絞りＳ
6 11.9473 2.1000 1.589130 61.24 非球面
7 -21.7328 0.1000 非球面
8 5.0791 2.2000 1.497820 82.56
9 -28.7555 0.8000 1.834807 42.71
10 4.8347 0.9500
11 ∞ 1.7000 固定フレアカット絞りＦＳ１
12 17.3850 0.7000 1.654115 39.68
13 9.5108 1.7000 1.487490 70.23
14 -12.5617 0.1000
15 ∞ (D15) 可動フレアカット絞りＦＳ２

16 ∞ 1.5000 1.544370 70.51
17 ∞
（非球面係数）
第2面
κ ＝ 0.6964
Ｃ 4＝ -2.25260E-04
Ｃ 6＝ -4.23100E-06
Ｃ 8＝ -1.24250E-07
Ｃ10＝ -2.29900E-09
第6面
κ ＝ 0.6000
Ｃ 4＝ 0.00000E+00
Ｃ 6＝ -4.06810E-06
Ｃ 8＝ 7.41520E-08
Ｃ10＝ 0.00000E+00
第7面
κ ＝-20.0000
Ｃ 4＝ -2.22090E-04
Ｃ 6＝ 0.00000E+00
Ｃ 8＝ 0.00000E+00
Ｃ10＝ 0.00000E+00

（可変間隔データ）
f 8.00 14.00 23.00
D4 15.9681 6.4127 1.4272
D15 10.6533 16.4525 25.1514

（条件式対応値）
（１）ｆ２／ｆ１＝−０．９７
（２） β２ｂＴ＝−０．６１
（３）ｆ２ｂ／ｆ２ａ＝０．８９
（４）Ｄ／ｆ２＝０．２０

図１０は、第３実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での広角端状態（ｆ＝8.00）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.7°）をそれぞれ示している。図１１は、第３実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での中間焦点距離（ｆ＝14.0）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.56°）をそれぞれ示している。図１２は、第３実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での望遠端状態（ｆ＝23.0）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.5°）をそれぞれ示している。

各収差図から、第３実施例にかかるズームレンズは、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔまでの各焦点距離状態における非防振時或るいは防振時において、無限遠物体から至近距離物体にいたる全撮影領域に亘り諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。

なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。

また、実施例では、２群構成を示したが、３群或いは４群等の他の群構成にも適用可能である。

また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。また、前記合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用出来、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。特に第１レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。

また、防振補正には、後群以外の前群、或いは第２レンズ群を光軸に対して略直交する方向に偏芯移動させても良い。

また、レンズ面を非球面としても構わない。また、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。

また、各レンズ面には、広い波長城で高い透過率を有する反射防止膜が施され、フレアやゴーストを軽減し高いコントラストの高い光学性能を達成できる。

尚、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものでないことは言うまでもない。

以上述べたように、実施の形態に係るズームレンズによれば、電子撮像素子を用いたデジタルカメラ適した、手ぶれを補正する機構を備えながらも小型化を達成した防振用ズームレンズを提供することができる。

実施の形態にかかるズームレンズを搭載する電子スチルカメラを示し、（ａ）は正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示す。図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図を示している。第１実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。図２は、第１実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での広角端状態（ｆ＝8.00）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.7°）をそれぞれ示している。第１実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での中間焦点距離（ｆ＝14.16）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.56°）をそれぞれ示している。第１実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での望遠端状態（ｆ＝22.77）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.5°）をそれぞれ示している。第２実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。第２実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での広角端状態（ｆ＝8.00）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.7°）をそれぞれ示している。第２実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での中間焦点距離（ｆ＝14.0）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.56°）をそれぞれ示している。第２実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での望遠端状態（ｆ＝23.0）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.5°）をそれぞれ示している。第３実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。第３実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での広角端状態（ｆ＝8.00）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.7°）をそれぞれ示している。第３実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での中間焦点距離（ｆ＝14.0）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.56°）をそれぞれ示している。第３実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態での望遠端状態（ｆ＝23.0）における諸収差図を示し、（ａ）は非防振時を、（ｂ）は防振時（補正角度θ＝0.5°）をそれぞれ示している。

符号の説明

１電子スチルカメラ（カメラ）
２撮影レンズ（ズームレンズ）
３液晶モニター
４レリーズ釦
５補助光発光部
６ワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）釦
７ファンクション釦
Ｃ撮像素子
Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
Ｇ２ａ前群
Ｇ２ｂ後群
Ｓ開口絞り
ＦＳ１固定フレアカット絞り
ＦＳ２可動フレアカット絞り
ＦＬローパスフィルター
Ｉ像面

Claims

光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群とにより、実質的に２個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群を光軸に沿って移動し、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とから構成され、前記後群を光軸に対して垂直方向に偏芯させて、ぶれによる結像位置の変位を補正する防振機能を有し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
−０．９７≦ｆ２／ｆ１＜−０．７０
−０．７０＜β２ｂＴ＜０．００
０．０８＜Ｄ／ｆ２≦０．２２
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
β２ｂＴ：望遠端状態における前記後群の結像倍率
Ｄ：前記前群の最も像側のレンズ面から前記後群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群とにより、実質的に２個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群を光軸に沿って移動し、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とから構成され、前記後群を光軸に対して垂直方向に偏芯させて、ぶれによる結像位置の変位を補正する防振機能を有し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
−０．９７≦ｆ２／ｆ１＜−０．７０
−０．７０＜β２ｂＴ≦−０．４１
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
β２ｂＴ：望遠端状態における前記後群の結像倍率
以下の条件を満足することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
０．０８＜Ｄ／ｆ２＜１．００
但し、
Ｄ：前記前群の最も像側のレンズ面から前記後群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．６０＜ｆ２ｂ／ｆ２ａ＜１．６０
但し、
ｆ２ａ：前記前群の焦点距離
ｆ２ｂ：前記後群の焦点距離
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負レンズと正レンズの２枚から構成され、少なくとも１面が非球面であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記前群と前記後群との間に、フレア光線を遮光する固定フレアカット絞りが配置され、光軸に対して垂直方向に固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記後群の近傍に、フレア光線を遮光する可動フレアカット絞りが配置され、防振時には前記後群と一体的に光軸に対して垂直方向に移動することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズを具備してなることを特徴とする光学機器。