JP4949897B2 - 防振機能付きズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、防振機能付きズームレンズおよび撮像装置に関し、詳しくは、変倍光学系の一部のレンズ群を、光軸と略直交する方向に移動させることにより、変倍光学系が振動（傾動）した際に生じる撮影画像のブレを光学的に補正して良好な画像を得るようにしたビデオカメラやデジタルカメラ等、特に、３個のＣＣＤを用いた、いわゆる３ＣＣＤ対応のビデオカメラ等に好適に用いられる防振機能付きズームレンズおよびこれを搭載した撮像装置に関するものである。

移動する自動車等の移動物体上からの撮影や、シャッタースピードが遅い条件下における手持ち撮影では、撮影光学系に振動が伝わり手振れとなって撮影画像にブレが生じる。
そのため、撮影光学系の振動に伴う撮影画像のブレを防止する機能を有する防振光学系が種々提案されている。

このような防振光学系として、撮影光学系の一部のレンズ群を光軸と略直交する方向に移動させることにより画像の安定化を図るようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された技術は、物体側より順に、変倍の際に固定される正の第１レンズ群、変倍機能を備えた負の第２レンズ群、変倍の際に固定される正の第３レンズ群、および変倍により変動する像面を補正する補正機能と合焦機能の双方の機能を備えた正の第４レンズ群からなり、このうち変倍時固定の第３レンズ群を光軸と略直交する方向に防振移動させることにより変倍光学系が振動した際の撮影画像のブレを補正するようにしたものである。

しかし、このような従来技術においては、第３レンズ群全体を防振移動させていることから、レンズ駆動系の負担が過大となってしまう。特に、３ＣＣＤ方式対応の正、負、正、正の４群構成のズームレンズにおいては、長いバックフォーカスを得るために第３レンズ群の屈折力が相対的に小さくなり、手ぶれ補正群の防振のための移動量がどうしても大きくなってしまうことから、レンズ駆動系の負担は、より深刻なものとなる。

そこで、下記特許文献２〜４に開示された技術のように、第３レンズ群を構成する複数のレンズ群のうちの１群を防振移動させるようにしたものが知られている。ただし、下記特許文献３においては、物体側から順に正、負、正、負、正の５群構成と記載されているが、変倍時に３番目と４番目の群間隔が変化せず、またこれら２つの合成群は条件式からも明らかなように正の屈折力を有するため、正、負、正、正の４群構成のズームレンズとみなすことができる。

このように、第３レンズ群全体ではなく、第３レンズ群を構成する複数のレンズ群のうちの１群を防振移動させることで、レンズ駆動系の負担を大幅に軽減することができ、特に、３ＣＣＤ方式対応の正、負、正、正の４群構成のズームレンズにおいて、極めて有効なものとなっている。

特許第３５５７３４４号公報 特開平１１−２３７５５０号公報 特開２０００−２９８２３５号公報 特許第３３５９１３１号公報

しかしながら、上記特許文献２記載のものでは、第３レンズ群が、物体側から順に負レンズ群と正レンズ群を配列してなり、このうち像側に配置した正レンズ群を防振用に駆動しているため、物体側の負レンズ群の光束発散性により、正レンズ群の位置において光束が拡がってしまい、防振駆動される正レンズ群がどうしても大径化してしまい、重量も大きくなる。この結果、小パワーで迅速な防振制御を行い難いという問題があった。今日、ビデオカメラやデジタルカメラにおいては、小型軽量化と共に省電力化が強く求められており、より小パワーで迅速な防振制御を行い得るレンズ系の開発が望まれる。

また、上記特許文献３記載のものでは、上記第３レンズ群が、物体側から順に配された、正レンズ群および負レンズ群とで構成され、このうち、物体側に配置した正レンズ群を防振用に移動させている。しかしながら、この正レンズ群を防振移動させようとした場合、この移動量を抑制するためには、この正レンズの屈折力をより大きなものとする必要があり、その結果手振れ補正時に十分に収差補正することが難しくなる。

また、上記特許文献４記載の各実施例のものでも、第３レンズ群を、正レンズ群および負レンズ群から構成し、このうち正レンズ群を光軸と略直交する方向に防振移動させるようにしているため、上述した特許文献２、３記載のものと同様の問題が生じている。

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであって、コンパクト性を損なうことなく防振駆動系の負担を小さくすることができるとともに、大きな手ぶれが発生した場合でも良好な光学性能を得ることができる、３ＣＣＤ対応のビデオカメラ等に好適な防振機能付きズームレンズおよび撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明の防振機能付きズームレンズは、物体側から順に、変倍に際して固定される、正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍機能を備えた、負の屈折力を有する第２レンズ群、絞り、変倍に際して固定される、正の屈折力を有する第３レンズ群、および変倍による像面変動の補正機能と合焦機能とを備えた正の屈折力を有する第４レンズ群を配設してなるズームレンズであって、
前記第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第３ａレンズ群、負の屈折力を有する第３ｂレンズ群、および正の屈折力を有する第３ｃレンズ群を備え、
前記第３ｂレンズ群を、光軸と交差する方向に移動させて前記ズームレンズの振動に伴う撮影画像のブレを補正するように構成され、
さらに、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とするものである。
８＜ｆ３／ｆｗ＜２６‥‥‥（１）
０．５５＜｜（φ３ａ＋φ３ｃ）／（２×φ３ｂ）｜＜０．９５‥‥‥（２）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
φ３ａ：第３ａレンズ群の屈折力（第３ａレンズ群の焦点距離の逆数）
φ３ｂ：第３ｂレンズ群の屈折力（第３ｂレンズ群の焦点距離の逆数）
φ３ｃ：第３ｃレンズ群の屈折力（第３ｃレンズ群の焦点距離の逆数）

また、前記第３ｂレンズ群が、１つの単レンズまたは１つの接合レンズにより構成されるとともに、少なくとも１面の非球面形状のレンズ面を有していることが望ましい。

ここで、前記第３ｂレンズ群が１つの単レンズからなる場合において、該単レンズは、物体側に強い曲率の凹面を向けた負レンズであり、さらに、以下の条件式（３）、（４）を満足することが望ましい。
ν_３ｂ＞３５‥‥‥（３）
ｎ_３ｂ＞１．７５‥‥‥（４）
ただし、
ν_３ｂ：前記単レンズの構成材料のd線に対するアッベ数
ｎ_３ｂ：前記単レンズの構成材料のd線に対する屈折率

また、前記第３ｂレンズ群が、正レンズと負レンズを接合してなる接合レンズからなる場合において、該接合レンズの最も物体側の面が物体側に凹面を向けており、さらに、以下の条件式（５）、（６）を満足することが望ましい。
１０＜ν_３ｂＮ−ν_３ｂＰ＜２５‥‥‥（５）
（ｎ_３ｂＮ＋ｎ_３ｂＰ）／２＞１．７‥‥‥（６）
ただし、
ν_３ｂＰ：前記接合レンズを構成する正レンズの構成材料のd線に対するアッベ数
ν_３ｂＮ：前記接合レンズを構成する負レンズの構成材料のd線に対するアッベ数
ｎ_３ｂＰ：前記接合レンズを構成する正レンズの構成材料のd線に対する屈折率
ｎ_３ｂＮ：前記接合レンズを構成する負レンズの構成材料のd線に対する屈折率

また、前記第３ａレンズ群と前記第３ｃレンズ群の少なくとも一方は、１枚のプラスチックレンズにて構成されていることが望ましい。

また、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
３＜Ｂｆw／ｆw＜５．５‥‥‥（７）
ただし、
Ｂｆw：最終レンズ面から結像面までの間にある屈折力のない光学部材を除去したときの広角端におけるバックフォーカス

さらに、本発明の撮像装置は、上述したいずれかの防振機能付きズームレンズを搭載したことを特徴とするものである。

本発明の防振機能付きズームレンズおよび撮像装置によれば、第３レンズ群を、物体側から順に、正の屈折力を有する第３ａレンズ群、負の屈折力を有する第３ｂレンズ群、および正の屈折力を有する第３ｃレンズ群によって構成し、そのうち第３ｂレンズ群を光軸とほぼ直交する方向に移動させて手ぶれ補正を行うようにしている。したがって、コンパクト性を損なわずに、比較的軽量なレンズ群を手ぶれ補正群とすることができ、これにより防振駆動系の負担を軽減しつつ、大きな手ぶれが発生した場合でも光学性能を良好なものとすることができる。

具体的には、第３レンズ群全体を、正、負、正の屈折力の各部に分けた、いわゆるトリプレットの構成とすることで、中間の負の屈折力が過大となるのを防止でき、第３レンズ群全体を正、負の２つの屈折力に分けるよりも、無理なく手ぶれ補正群の移動量を適切な大きさとすることができる。このとき第３レンズ群全体の屈折力が相対的に大きいと、中間の負レンズ群における偏心の性能劣化が過大となるが、３ＣＣＤに対応し得る、正、負、正、正の４群構成のズームレンズにおいては、第３レンズ群の屈折力が相対的に小さくなるため、偏心の性能劣化も小さくなる。

また、条件式（１）を満足するように構成されているので、色分解プリズム等を挿入し得るバックフォーカス長を確保することができるとともに、レンズ全長の短縮化が可能となり、コンパクト性を担保することができる。

また、上記の条件式（２）を満足するように構成されているので、第３ｂレンズ群を簡単な構成とすることができ、全長の短縮化、および製造コストの低減を図ることができるとともに、防振時に必要な第３ｂレンズ群の移動量を抑制することで、この第３ｂレンズ群を駆動するためのアクチュエータ等のコンパクト化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態に係る防振機能付きズームレンズについて、実施例１を示す図１を代表例に用いて説明する。

なお、図１の下段には、広角端から望遠端に至る各レンズ群の移動軌跡を示してある（図４、図７、図１０、図１３において同じ）。なお、第４レンズ群の移動軌跡のうち、実線は無限遠物体距離における移動軌跡を示し、破線は有限物体距離における移動軌跡を示す。

本発明の実施形態に係る防振機能付きズームレンズは、主として３ＣＣＤタイプのビデオカメラ等に搭載されるものであって、図１に示すように、物体側から順に、変倍に際して固定される、３枚のレンズＬ_１、Ｌ_２、Ｌ_３からなる正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１、変倍機能を備えた、３枚のレンズＬ_４、Ｌ_５、Ｌ_６からなる負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２、変倍に際して固定される、３枚のレンズＬ_７、Ｌ_８、Ｌ_９からなる（実施例２では、４枚のレンズＬ_７、Ｌ_８、Ｌ_９、Ｌ_１０からなる）正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ_３、および変倍による像面変動の補正機能と合焦機能とを備えた、３枚のレンズＬ_１０、Ｌ_１１、Ｌ_１２からなる（実施例２では、３枚のレンズＬ_１１、Ｌ_１２、Ｌ_１３からなる）正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ_４を配設してなる。

また、第３レンズ群Ｇ_３の物体側には開口絞り３が配設されており、第４レンズ群Ｇ_４と結像面（ＣＣＤ撮像面）１との間には、屈折力のない光学部材である色分解プリズム（ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等のフィルタ部を含む）２が配されている。なお、開口絞り３は第３レンズ群Ｇ_３と一体とされている。

この防振機能付きズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ_２を光軸Ｘに沿って移動させることにより、全系の焦点距離ｆを変化させるとともに、第４レンズ群Ｇ_４を光軸Ｘに沿って移動させることにより、変倍による像面変動の補正と合焦を行い、光束を結像面１上に効率よく収束させるようにしている。

また、上記第３レンズ群Ｇ_３は、物体側から順に、正の第３ａレンズ群３ａ、負の第３ｂレンズ群３ｂ、および正の第３ｃレンズ群３ｃよりなり、第３ａレンズ群３ａが第７レンズＬ_７のみにより、第３ｂレンズ群３ｂが第８レンズＬ_８のみにより、第３ｃレンズ群３ｃが第９レンズＬ_９のみにより各々構成される（実施例２では、第３ａレンズ群３ａが第７レンズＬ_７のみにより、第３ｂレンズ群３ｂが第８レンズＬ_８および第９レンズＬ_９の接合レンズにより、第３ｃレンズ群３ｃが第１０レンズＬ_１０のみにより構成される）。

そして本実施形態では、第３ｂレンズ群３ｂを構成する第８レンズＬ_８（実施例２では、第３ｂレンズ群３ｂを構成する第８レンズＬ_８および第９レンズＬ_９の接合レンズ）を光軸Ｘと略直交する方向に移動（振動）させることにより、ズームレンズ系の振動に伴う撮影画像のブレを補正するようになっている。

具体的には、例えば、予めカメラ等に内蔵させた記憶装置に、手振れを補正するための第３ｂレンズ群３ｂの軸ずらし量を記憶させておき、カメラ側に配設されている角速度センサを用いて手振れ量を検知し、ズームレンズ系に配設したアクチュエータを用いて手振れ量に対応する軸ずらし量だけ第３ｂレンズ群３ｂを光軸Ｘと略直交する方向に移動させる。

このように、第３レンズ群Ｇ_３の構成として、物体側から順に、正の第３ａレンズ群３ａ、負の第３ｂレンズ群３ｂおよび正の第３ｃレンズ群３ｃを配列しており、第３レンズ群Ｇ_３全体を、正レンズ、負レンズ、正レンズからなる、いわゆるトリプレットの構成とすることで、中間の負レンズ（３ｂ）の屈折力が過大となるのを防止でき、手ぶれ補正レンズ（３ｂ）の防振移動量を適切な大きさとすることができる。

なお、第３レンズ群Ｇ_３全体の屈折力が相対的に大きいと、第３レンズ群Ｇ_３における中間の負レンズにおける偏心の性能劣化が過大となるが、３ＣＣＤ適応タイプの、正、負、正、正４群構成のズームレンズにおいては、第３レンズ群Ｇ_３の屈折力が相対的に小さくなるため、偏心の性能劣化も小さくなり、実質的に問題とはならない。

また、防振用に駆動する第３ｂレンズ群３ｂを負レンズにより構成するとともに、この第３ｂレンズ群３ｂの物体側および像側に各々正の屈折力を有する第３ａレンズ群３ａおよび第３ｃレンズ群３ｃを配置することにより、この第３ｂレンズ群３ｂの位置における光束の拡がりを小さくしているため、この第３ｂレンズ群３ｂの小径化および軽量化を図ることができ、小パワーで迅速な防振制御を行うことが可能となる。

また本実施形態のものにおいて、手ぶれ補正群である第３ｂレンズ群３ｂを１つの単レンズ（実施例１、３、４、５）または１つの接合レンズ（実施例２）により構成し、さらには、第３ｂレンズ群３ｂ中に、少なくとも１面の非球面を有することがより望ましい。これにより、手ぶれ補正群である第３ｂレンズ群３ｂを比較的軽量なレンズ群とすることができ、防振駆動系の負担を軽減することができる。また、手ぶれ補正群を光軸とほぼ直交する方向に移動させることによる性能劣化を小さくすることができる。

なお、第３ｂレンズ群３ｂを１つの単レンズから構成する場合には、この単レンズを、物体側に凹面を向けた負レンズとすることが望ましく、一方、第３ｂレンズ群３ｂが、正レンズと負レンズを接合してなる、１つの接合レンズから構成する場合には、この接合レンズの最も物体側の面が物体側に凹面を向けていることが望ましい。このようにすることで、トリプレットの構成でありながら長いバックフォーカスを確保することができる。

さらに、他のレンズ群中にも適宜非球面を設けることが、性能向上を図る上でより望ましい。

また、正レンズである、第３ａレンズ群３ａと第３ｃレンズ群３ｃの少なくとも一方は、１枚のプラスチックレンズにより構成されていることが、以下の理由から望ましい。

すなわち、温度が上昇した場合には、レンズ鏡筒が全体的に伸びるため、ピント位置は手前にずれる傾向にある。一方、レンズをプラスチックで形成すると、プラスチックの屈折率が温度上昇に応じて低下するため、その屈折力が低下する。このことは、温度が上昇した場合、プラスチック正レンズがピント位置を遠方にずらすように機能することを意味する。そこで、本実施形態のものにおいて、正レンズである第３ａレンズ群３ａおよび/または第３ｃレンズ群３ｃをプラスチックで形成することにより、温度変化に伴うレンズ鏡筒の形状変化に応じたピント位置ずれを補償することが可能となる（各実施例のものでは第３ｃレンズ群３ｃをプラスチックで形成しているが、第３ａレンズ群３ａをプラスチックで形成することも勿論可能である）。

さらに、第３ａレンズ群３ａと第３ｃレンズ群３ｃによって、正の屈折力を分配しており、個々のレンズの屈折力を小さいものとしているので、プラスチックで形成したことにより生ずる問題を抑制することができる。また、プラスチックレンズを用いているので、コスト的にも有利である。

また、本実施形態の防振機能付きズームレンズにおいては、上記条件式（１）、（２）を満足している。さらに、上記各条件式（３）〜（７）についても適宜満足している。
以下、上記各条件式（１）〜（７）の技術的意義について説明する。

まず、条件式（１）は、第３レンズ群Ｇ_３の屈折力に対する広角端全系の屈折力の比の値の範囲を規定している。この条件式（１）の下限を超えると、第３レンズ群Ｇ_３の屈折力が大きくなり過ぎる結果、色分解プリズム等を挿入するためのバックフォーカスを確保することが困難となってしまう。一方、条件式（１）の上限を越えると、第３レンズ群Ｇ_３の屈折力が弱くなり過ぎ、レンズ全長の短縮化が困難となりコンパクト性が失われてしまう。

また、条件式（２）は、第３レンズ群Ｇ_３中の、第３ａレンズ群３ａと第３ｃレンズ群３ｃの平均屈折力と、第３ｂレンズ群３ｂの屈折力との配分の範囲を規定するものである。この条件式（２）の下限を越えると、第３ｂレンズ群３ｂの屈折力が大きくなり過ぎ、その偏心に伴う性能劣化も大きくなるので、第３ｂレンズ群３ｂを簡単な構成とすることが困難となり、レンズ全長の短縮化が困難となったり、コストの上昇を招来する。

一方、条件式（２）の上限を越えると、第３ｂレンズ群３ｂの屈折力が小さくなり、防振時に必要な第３ｂレンズ群３ｂの移動量が大きくなり過ぎ、これを駆動するためのアクチュエータのサイズ等も大きくなってしまう。また、第３ａレンズ群３ａおよび/または第３ｃレンズ群３ｃの屈折力が大きくなり過ぎ、いずれかにプラスチックレンズを使用したときに、温度変化に対するピント移動が過大となる。

さらに、上記条件式（３）を満足することが望ましい。この条件式（３）は、第３レンズ群Ｇ_３中の第３ｂレンズ群３ｂを構成する単レンズのd線に対するアッベ数を規定するものである。この条件式（３）の下限を越えると、第３ｂレンズ群３ｂを構成する単レンズのアッベ数が小さくなり過ぎ、光軸とほぼ直交する方向に移動させたときに色ずれが発生し、性能劣化が大きくなってしまう。

また、上記条件式（４）を満足することが望ましい。条件式（４）は、第３レンズ群Ｇ_３中の第３ｂレンズ群３ｂを構成する単レンズのd線に対する屈折率を規定するものである。条件式（４）の下限を越えると、第３ｂレンズ群３ｂを構成する単レンズの屈折率が小さくなることで、負のペッツバール和が大きくなり過ぎてしまい、像面湾曲の補正が難しくなる。

また、上記の条件式（５）を満足することが望ましい。条件式（５）は、第３レンズ群Ｇ_３中の第３ｂレンズ群３ｂを構成する接合レンズにおいて、その構成要素である正レンズと負レンズの、d線に対するアッベ数の差を規定するものである。この条件式（５）の下限を越えると、第３ｂレンズ群３ｂを構成する正レンズと負レンズのアッベ数の差が小さくなり過ぎて、第３ｂレンズ群３ｂにおける色収差補正が不足し、光軸とほぼ直交する方向に移動させたときに色ずれが発生し、性能劣化が過大となってしまう。一方、条件式（５）の上限を越えると、第３ｂレンズ群３ｂを構成する正レンズと負レンズのアッベ数の差が大きくなり過ぎて、第３ｂレンズ群３ｂにおける色収差補正が過剰となり、光軸とほぼ直交する方向に移動させたときに色ずれが発生し、性能劣化が過大となってしまう。

また、上記条件式（６）を満足することが望ましい。条件式（６）は、第３レンズ群Ｇ_３中の第３ｂレンズ群３ｂを構成する接合レンズにおいて、その構成要素である、正レンズと負レンズ各々のd線に対する屈折率の平均値を規定するものである。条件式（６）の下限を越えると、第３ｂレンズ群３ｂを構成する負レンズの屈折率が小さくなることにつながり、その結果、負のペッツバール和が大きくなり過ぎてしまい、像面湾曲の補正が難しくなる。

また、上記条件式（７）を満足することが望ましい。条件式（７）は、色分解プリズム等が入るための適切なバックフォーカスを確保するためのものである。条件式（７）の下限を越えると、色分解プリズム等を挿入するための十分なスペースを確保することが難しい。一方、条件式（７）の上限を越えると、上記バックフォーカスを十分に確保することはできるものの、レンズ全長の短縮化が困難となり、コンパクト化を図ることが困難となる。

ここで、第８レンズＬ_８の物体側の面、第９レンズＬ_９の物体側の面または像側の面（実施例２では、第１０レンズＬ_１０の物体側の面）、および第１２レンズＬ_１２の両面（実施例２では、第１３レンズＬ_１３の両面）は、下記非球面式により表される非球面形状とされている。

これにより、球面収差の補正を良好なものとしつつ、防振時の画質の安定化を図ることができる。

図１６は、上記実施形態に係る防振機能付きズームレンズを搭載したビデオカメラ（撮像装置）の概略構成図である。図１６に示すように、本実施形態におけるビデオカメラは、ズームレンズ１０１、ローパスフィルタ等のフィルタ部１０２、色分解プリズム１０３ａ,ｂ,ｃ、各色光に対応した３つのＣＣＤ撮像素子１０４ａ,ｂ,ｃ、各ＣＣＤ撮像素子１０４ａ,ｂ,ｃからの信号に対して演算処理等を行う信号処理回路１０５、およびレンズを駆動させるためのアクチュエータ１０８等により構成されている。ズームレンズ１０１として、上記実施形態に係る防振機能付きズームレンズを使用することによって、防振駆動系の負担を軽減しつつ、大きな手ぶれが発生した場合でも光学性能を良好なものとすることができる。

以下、本発明の実施例に係る防振機能付きズームレンズの具体的構成について説明する。

＜実施例１＞
実施例１に係る防振機能付きズームレンズは、図１に示すようなレンズ構成とされている。

すなわち、第１レンズ群Ｇ_１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズＬ_１、両凸の第２レンズＬ_２、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズＬ_３からなり、第１レンズＬ_１および第２レンズＬ_２は互いにレンズ面が接合された接合レンズとされている。

第２レンズ群Ｇ_２は、物体側から順に、略平凹の第４レンズＬ_４、両凹の第５レンズＬ_５、および物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第６レンズＬ_６からなり、第５レンズＬ_５および第６レンズＬ_６は互いにレンズ面が接合された接合レンズとされている。

第３レンズ群Ｇ_３は、物体側から順に、パワーの小さい両凸の第７レンズＬ_７、パワーの小さい両凹の第８レンズＬ_８、および物体側に凸面を向けたパワーの小さい正メニスカス形状の第９レンズＬ_９よりなる。なお、第７レンズＬ_７により第３ａレンズ群を構成し、第８レンズＬ_８により第３ｂレンズ群を構成し、第９レンズＬ_９により第３ｃレンズ群を構成する。

第４レンズ群Ｇ_４は、物体側から順に、両凸の第１０レンズＬ_１０、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第１１レンズＬ_１１、および両凸の第１２レンズＬ_１２からなり、第１０レンズＬ_１０および第１１レンズＬ_１１は互いにレンズ面が接合された接合レンズとされている。

実施例１に係る防振機能付きズームレンズに関する各数値を下記表１に示す。

表１の第１段目に、広角端、中間および望遠端の各位置における焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆ_ＮＯおよび画角２ωの値を示す。

表１の第２段目に、各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔（以下、これらを総称して軸上面間隔という）Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を示す。
なお、表中の数字は物体側からの順番を表すものである（表３、表５、表７、表９において同じ）。

また、表１の第３段目に、上述した軸上面間隔Ｄの欄における広角端（ｆ=3.40ｍｍ）、中間（f=10.55ｍｍ）および望遠端(f=32.66ｍｍ)の各位置における、各レンズ群間隔Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、およびＤ４の可変範囲の値を示す。

また、表２に、上記非球面式に示される非球面の各定数Ｋ、Ａ_３、Ａ_４、Ａ_５、Ａ_６、Ａ_７、Ａ_８、Ａ_９、Ａ_１０の値を示す。すなわち、第８レンズＬ_８の物体側の面、第９レンズＬ_９の像側の面および第１２レンズＬ_１２の両面についての各非球面係数の値が示されている。

図２は実施例１に係る防振機能付きズームレンズの広角端（ｆ=3.40ｍｍ）、中間（f=10.55ｍｍ）および望遠端(f=32.66ｍｍ)の各位置における諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差）を示す収差図である。なお、各球面収差図には、ｄ線、Ｆ線、Ｃ線における収差が示されており、各非点収差図には、サジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されている（図５、図８、図１１、図１４についても同じ）。

また、図３は実施例１に係る防振機能付きズームレンズの望遠端での、通常時（振動がない場合：以下同様）と０．３度手ぶれ補正時（光軸が基準に対して０．３度傾斜し、これを補正した場合：以下同様）における、横収差（像高Ｙが１．２７、０、−１．２７）を示す収差図である。

これら図２、３から明らかなように、実施例１に係る防振機能付きズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされている。

また、本実施例によれば、望遠端での０．３度手ぶれ時における補正レンズ群の平行偏心シフト量は0.29ｍｍであった。

なお、上記条件式（１）〜（４）、（７）は表１１に示すように全て満足されている。

＜実施例２＞
実施例２に係る防振機能付きズームレンズは、図４に示すごとく、実施例１のものと類似したレンズ構成とされている。ただし、実施例１とは、主として第３ｂレンズ群が、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第８レンズＬ_８、および両凹レンズＬ_９を接合してなる接合レンズとされている点で異なっている。また、第６レンズＬ_６が両凸レンズとされ、さらに第４レンズ群Ｇ_４が、物体側から順に、両凹の第１１レンズＬ_１１、両凸の第１２レンズＬ_１２、および両凸の第１３レンズＬ_１３からなる点でも異なっている。

なお、このように、第３ｂレンズ群を正レンズと負レンズからなる接合レンズにより構成することで、軸上色収差の低減を図ることができ、画質の向上を図ることができる。

実施例２に係る防振機能付きズームレンズに関する各数値を下記表３に示す。
表３の第１段目に、広角端、中間および望遠端の各位置における焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆ_ＮＯおよび画角２ωの値を示す。
表３の第２段目に、各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を示す。
また、表３の第３段目に、上述した軸上面間隔Ｄの欄における広角端（ｆ=3.41ｍｍ）、中間（f=10.56ｍｍ）および望遠端(f=32.69ｍｍ)の各位置における、各レンズ群間隔Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、およびＤ４の可変範囲の値を示す。

また、表４に、上記非球面式に示される非球面の各定数Ｋ、Ａ_３、Ａ_４、Ａ_５、Ａ_６、Ａ_７、Ａ_８、Ａ_９、Ａ_１０の値を示す。すなわち、第８レンズＬ_８の物体側の面、第１０レンズＬ_９の物体側の面および第１３レンズＬ_１３の両面についての各非球面係数の値が示されている。

図５は実施例２に係る防振機能付きズームレンズの広角端（ｆ=3.41ｍｍ）、中間（f=10.56ｍｍ）および望遠端(f=32.69ｍｍ)の各位置における諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差）を示す収差図である。

また、図６は実施例２に係る防振機能付きズームレンズの望遠端での、通常時と０．３度手ぶれ補正時における、横収差（像高Ｙが１．２７、０、−１．２７）を示す収差図である。

これら図５、６から明らかなように、実施例２に係る防振機能付きズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされている。

また、本実施例によれば、望遠端での０．３度手ぶれ時における補正レンズ群の平行偏心シフト量は0.35ｍｍであった。

なお、上記条件式（１）、（２）、（５）〜（７）は表１１に示すように全て満足されている。

＜実施例３＞
実施例３に係る防振機能付きズームレンズは、図７に示すごとく、実施例１のものと類似したレンズ構成とされている。ただし、実施例１とは、主として第４レンズＬ_４が平凹レンズとされ、第８レンズＬ_８が物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとされ、第１０レンズＬ_１０が両凹レンズとされ、第１１レンズＬ_１１が両凸レンズとされている点で異なっている。

実施例３に係る防振機能付きズームレンズに関する各数値を下記表５に示す。
表５の第１段目に、広角端、中間および望遠端の各位置における焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆ_ＮＯおよび画角２ωの値を示す。
表５の第２段目に、各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を示す。
また、表５の第３段目に、上述した軸上面間隔Ｄの欄における広角端（ｆ=3.41ｍｍ）、中間（f=10.56ｍｍ）および望遠端(f=32.69ｍｍ)の各位置における、各レンズ群間隔Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、およびＤ４の可変範囲の値を示す。

また、表６に、上記非球面式に示される非球面の各定数Ｋ、Ａ_３、Ａ_４、Ａ_５、Ａ_６、Ａ_７、Ａ_８、Ａ_９、Ａ_１０の値を示す。すなわち、第８レンズＬ_８の物体側の面、第９レンズＬ_９の物体側の面および第１２レンズＬ_１２の両面についての各非球面係数の値が示されている。

図８は実施例３に係る防振機能付きズームレンズの広角端（ｆ=3.41ｍｍ）、中間（f=10.56ｍｍ）および望遠端(f=32.69ｍｍ)の各位置における諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差）を示す収差図である。

また、図９は実施例３に係る防振機能付きズームレンズの望遠端での、通常時と０．３度手ぶれ補正時における、横収差（像高Ｙが１．２７、０、−１．２７）を示す収差図である。

これら図８、９から明らかなように、実施例３に係る防振機能付きズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされている。

また、本実施例によれば、望遠端での０．３度手ぶれ時における補正レンズ群の平行偏心シフト量は0.35ｍｍであった。

なお、上記条件式（１）〜（４）、（７）は表１１に示すように全て満足されている。

＜実施例４＞
実施例４に係る防振機能付きズームレンズは、図１０に示すごとく、実施例１のものと類似したレンズ構成とされている。ただし、実施例１とは、主として第６レンズＬ_６が両凸レンズとされ、第８レンズＬ_８が物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとされ、第１０レンズＬ_１０が物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとされ、第１１レンズＬ_１１が両凸レンズとされている点で異なっている。

実施例４に係る防振機能付きズームレンズに関する各数値を下記表７に示す。
表７の第１段目に、広角端、中間および望遠端の各位置における焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆ_ＮＯおよび画角２ωの値を示す。
表７の第２段目に、各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を示す。
また、表７の第３段目に、上述した軸上面間隔Ｄの欄における広角端（ｆ=3.41ｍｍ）、中間（f=10.56ｍｍ）および望遠端(f=32.69ｍｍ)の各位置における、各レンズ群間隔Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、およびＤ４の可変範囲の値を示す。

また、表８に、上記非球面式に示される非球面の各定数Ｋ、Ａ_３、Ａ_４、Ａ_５、Ａ_６、Ａ_７、Ａ_８、Ａ_９、Ａ_１０、Ａ_１１、Ａ_１２の値を示す。すなわち、第８レンズＬ_８の物体側の面、第９レンズＬ_９の物体側の面および第１２レンズＬ_１２の両面についての各非球面係数の値が示されている。

図１１は実施例４に係る防振機能付きズームレンズの広角端（ｆ=3.41ｍｍ）、中間（f=10.56ｍｍ）および望遠端(f=32.69ｍｍ)の各位置における諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差）を示す収差図である。

また、図１２は実施例４に係る防振機能付きズームレンズの望遠端での、通常時と０．３度手ぶれ補正時における、横収差（像高Ｙが１．２７、０、−１．２７）を示す収差図である。

これら図１１、１２から明らかなように、実施例４に係る防振機能付きズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされている。

また、本実施例によれば、望遠端での０．３度手ぶれ時における補正レンズ群の平行偏心シフト量は0.35ｍｍであった。

なお、上記条件式（１）〜（４）、（７）は表１１に示すように全て満足されている。

＜実施例５＞
実施例５に係る防振機能付きズームレンズは、図１３に示すごとく、実施例１のものと類似したレンズ構成とされている。ただし、実施例１とは、主として第６レンズＬ_６が両凸レンズとされ、第８レンズＬ_８が物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとされている点で異なっている。

実施例５に係る防振機能付きズームレンズに関する各数値を下記表９に示す。
表９の第１段目に、広角端、中間および望遠端の各位置における焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆ_ＮＯおよび画角２ωの値を示す。
表９の第２段目に、各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を示す。
また、表９の第３段目に、上述した軸上面間隔Ｄの欄における広角端（ｆ=3.40ｍｍ）、中間（f=10.55ｍｍ）および望遠端(f=32.68ｍｍ)の各位置における、各レンズ群間隔Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、およびＤ４の可変範囲の値を示す。

また、表１０に、上記非球面式に示される非球面の各定数Ｋ、Ａ_３、Ａ_４、Ａ_５、Ａ_６、Ａ_７、Ａ_８、Ａ_９、Ａ_１０、Ａ_１１、Ａ_１２の値を示す。すなわち、第８レンズＬ_８の物体側の面、第９レンズＬ_９の物体側の面および第１２レンズＬ_１２の両面についての各非球面係数の値が示されている。

図１４は実施例５に係る防振機能付きズームレンズの広角端（ｆ=3.40ｍｍ）、中間（f=10.55ｍｍ）および望遠端(f=32.68ｍｍ)の各位置における諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差）を示す収差図である。

また、図１５は実施例５に係る防振機能付きズームレンズの望遠端での、通常時と０．３度手ぶれ補正時における、横収差（像高Ｙが１．２７、０、−１．２７）を示す収差図である。

これら図１４、１５から明らかなように、実施例５に係る防振機能付きズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされている。

また、本実施例によれば、望遠端での０．３度手ぶれ時における補正レンズ群の平行偏心シフト量は0.36ｍｍであった。

なお、上記条件式（１）〜（４）、（７）は表１１に示すように全て満足されている。

本発明の実施例１に係る防振機能付きズームレンズのレンズ構成図 本発明の実施例１に係る防振機能付きズームレンズの広角端、中間および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差）を示す収差図 本発明の実施例１に係る防振機能付きズームレンズの望遠端での、通常時と０．３度手ぶれ補正時における、横収差（像高Ｙが１．２７、０、−１．２７）を示す収差図 本発明の実施例２に係る防振機能付きズームレンズのレンズ構成図 本発明の実施例２に係る防振機能付きズームレンズの広角端、中間および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差）を示す収差図 本発明の実施例２に係る防振機能付きズームレンズの望遠端での、通常時と０．３度手ぶれ補正時における、横収差（像高Ｙが１．２７、０、−１．２７）を示す収差図 本発明の実施例３に係る防振機能付きズームレンズのレンズ構成図 本発明の実施例３に係る防振機能付きズームレンズの広角端、中間および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差）を示す収差図 本発明の実施例３に係る防振機能付きズームレンズの望遠端での、通常時と０．３度手ぶれ補正時における、横収差（像高Ｙが１．２７、０、−１．２７）を示す収差図 本発明の実施例４に係る防振機能付きズームレンズのレンズ構成図 本発明の実施例４に係る防振機能付きズームレンズの広角端、中間および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差）を示す収差図 本発明の実施例４に係る防振機能付きズームレンズの望遠端での、通常時と０．３度手ぶれ補正時における、横収差（像高Ｙが１．２７、０、−１．２７）を示す収差図 本発明の実施例５に係る防振機能付きズームレンズのレンズ構成図 本発明の実施例５に係る防振機能付きズームレンズの広角端、中間および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差）を示す収差図 本発明の実施例５に係る防振機能付きズームレンズの望遠端での、通常時と０．３度手ぶれ補正時における、横収差（像高Ｙが１．２７、０、−１．２７）を示す収差図 本発明の実施形態に係る防振機能付きズームレンズを搭載した撮像装置の概略構成を示す図

符号の説明

Ｇ_１〜Ｇ_４ レンズ群
Ｌ_１〜Ｌ_１３ レンズ
Ｘ 光軸
１ 結像面
２、１０３ａ、ｂ、ｃ 色分解プリズム
３ 開口絞り
１０１ 防振機能付きズームレンズ
１０２ フィルタ部
１０４ａ、ｂ、ｃ ＣＣＤ撮像素子
１０５ 信号処理回路
１０８ アクチュエータ

Claims (7)

1. 物体側から順に、変倍に際して固定される正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍機能を備えた負の屈折力を有する第２レンズ群、絞り、変倍に際して固定される正の屈折力を有する第３レンズ群、および変倍による像面変動の補正機能と合焦機能とを備えた正の屈折力を有する第４レンズ群を配設してなる防振機能付きズームレンズであって、
   前記第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第３ａレンズ群、負の屈折力を有する第３ｂレンズ群、および正の屈折力を有する第３ｃレンズ群を備え、
   前記第３ｂレンズ群を、光軸と略直交する方向に移動させて前記ズームレンズの振動に伴う撮影画像のブレを補正するように構成され、
   さらに、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする防振機能付きズームレンズ。
   ８＜ｆ３／ｆｗ＜２６‥‥‥（１）
   ０．５５＜｜（φ３ａ＋φ３ｃ）／（２×φ３ｂ）｜＜０．９５‥‥‥（２）
   ただし、
   ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
   ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
   φ３ａ：第３ａレンズ群の屈折力（第３ａレンズ群の焦点距離の逆数）
   φ３ｂ：第３ｂレンズ群の屈折力（第３ｂレンズ群の焦点距離の逆数）
   φ３ｃ：第３ｃレンズ群の屈折力（第３ｃレンズ群の焦点距離の逆数）
2. 前記第３ｂレンズ群が、１つの単レンズまたは１つの接合レンズにより構成されるとともに、少なくとも１つの非球面を有していることを特徴とする請求項１記載の防振機能付きズームレンズ。
3. 前記第３ｂレンズ群が前記１つの単レンズからなる場合において、該単レンズは、物体側に凹面を向けた負レンズであり、さらに、以下の条件式（３）、（４）を満足することを特徴とする請求項２記載の防振機能付きズームレンズ。
   ν_３ｂ＞３５‥‥‥（３）
   ｎ_３ｂ＞１．７５‥‥‥（４）
   ただし、
   ν_３ｂ：前記単レンズの構成材料のd線に対するアッベ数
   ｎ_３ｂ：前記単レンズの構成材料のd線に対する屈折率
4. 前記第３ｂレンズ群が、正レンズと負レンズを接合してなる、前記１つの接合レンズからなる場合において、該接合レンズの最も物体側の面が物体側に凹面を向けており、さらに、以下の条件式（５）、（６）を満足することを特徴とする請求項２記載の防振機能付きズームレンズ。
   １０＜ν_３ｂＮ−ν_３ｂＰ＜２５‥‥‥（５）
   （ｎ_３ｂＮ＋ｎ_３ｂＰ）／２＞１．７‥‥‥（６）
   ただし、
   ν_３ｂＰ：前記接合レンズを構成する正レンズの構成材料のd線に対するアッベ数
   ν_３ｂＮ：前記接合レンズを構成する負レンズの構成材料のd線に対するアッベ数
   ｎ_３ｂＰ：前記接合レンズを構成する正レンズの構成材料のd線に対する屈折率
   ｎ_３ｂＮ：前記接合レンズを構成する負レンズの構成材料のd線に対する屈折率
5. 前記第３ａレンズ群と前記第３ｃレンズ群の少なくとも一方は、１枚のプラスチックレンズにより構成されていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の防振機能付きズームレンズ。
6. 以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の防振機能付きズームレンズ。
   ３＜Ｂｆw／ｆw＜５．５‥‥‥（７）
   ただし、
   Ｂｆw：最終レンズ面から結像面までの間にある屈折力のない光学部材を除去したときの広角端におけるバックフォーカス
7. 請求項１〜６のうちいずれか１項記載の防振機能付きズームレンズを搭載したことを特徴とする撮像装置。
   

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