JP4982786B2

JP4982786B2 - 撮像光学系および撮像装置

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Publication number: JP4982786B2
Application number: JP2006087308A
Authority: JP
Inventors: 通中谷; 守寺田
Original assignee: Konica Minolta Advanced Layers Inc
Current assignee: Konica Minolta Advanced Layers Inc
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2026-03-28
Also published as: US7417801B2; US20070229985A1; JP2007264173A

Description

本発明は、撮像光学系および撮像装置に関し、特に、撮像倍率が可変であり撮像画像のブレを補正する撮像光学系に関する。

近年、パーソナルコンピュータの普及に伴い、手軽にパーソナルコンピュータに画像を取り込めるデジタルカメラが普及している。また、モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ：ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）等の情報処理機器にデジタルカメラを組み込むことも一般化している。このようなデジタルカメラの普及にともない、より小型のデジタルカメラが要望されている。カメラが小型になると、撮像光学系に偶発的に振動が伝わり、画像ブレが生じるが、従来から、画像ブレを補正する防振機構を備えたズームレンズが種々と提案されている。例えば、特許文献１、特許文献２では、物体側から順に、正・負・正・正のパワーを有する４群構成のズームレンズが開示され、正パワーを有する第４レンズ群内の複数のレンズを光軸に略垂直に変位させてブレ補正することが示されている。
特開平７−９２４３１号公報特開２００１−１０００９９号公報

しかしながら、特許文献１、特許文献２に示されているブレ補正ズームレンズでは、ブレ補正のために光軸に略垂直に変位させるレンズ群が、複数枚で構成されているので、ブレ補正レンズ群の質量が大きく、必然的にブレ補正レンズ群を駆動させるアクチュエータの消費電力も大きくなり、また防振機構の構成が大型化して、ズームレンズ鏡胴も大きくなる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、ブレ補正レンズ群の軽量化を図ることで、防振機構が小型になりズームレンズ鏡胴も小さくなり、また高倍率のズームレンズであるとともに、収差が良好に補正された撮像光学系および撮像装置を提供することを目的とする。

上記の課題は次の構成により解決される。

１．被写体からの光を撮像素子上に結像させる撮像光学系において、
物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群と、
負のパワーを有する第２レンズ群と、
正のパワーを有する第３レンズ群と、
物体側より順に負のパワーを有する前群と正のパワーを有する後群とで構成され全体として正のパワーを有する第４レンズ群とを有し、
広角端から望遠端への変倍において、前記第１レンズ群が物体側に移動するとともに前記各レンズ群の間隔が変化し、
前記第４レンズ群の前記前群と前記後群のいずれかの群において、１枚のレンズで構成される群をブレ補正時に光軸に対し垂直方向に移動させるとともに、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、全系の広角端における焦点距離をｆｗで表すとき、
５＜ｆ１／ｆｗ＜２０
の関係を満たし、
前記第４レンズ群における前記前群の焦点距離をｆ４ｎ、前記後群の焦点距離をｆ４ｐで表すとき、
−３＜ｆ４ｎ／ｆ４ｐ＜−１
の関係を満たし、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４で表すとき、
０．１＜ｆ３／ｆ４＜０．６
の関係を満たすことを特徴とする撮像光学系。

２．前記第４レンズ群において、ブレ補正を行わない他方の群が１枚のレンズで構成されることを特徴とする１に記載の撮像光学系。

３．前記第３レンズ群は、複数のレンズで構成され、最も像側のレンズが非球面を有することを特徴とする１または２に記載の撮像光学系。

４．前記第１レンズ群は物体側より順に負レンズと正レンズとにより構成されることを特徴とする１乃至３のいずれか１項に記載の撮像光学系。

５．１乃至４のいずれか１項に記載の撮像光学系と前記撮像光学系によって導かれた光を受光する撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置。

本発明は、正のパワーを有する第１レンズ群と、負のパワーを有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ群と、物体側より順に負のパワーを有する前群と正のパワーを有する後群とで構成され全体として正のパワーを有する第４レンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群が移動するとともに、各レンズ群の間隔が変化し、ブレ補正において、前群と後群のいずれか１枚のレンズで構成される群を光軸に対し垂直方向に移動させるとともに、第１レンズ群のパワーを適切な範囲に設定することにより、防振機構が小型になりズームレンズ鏡胴も小さくなり、また高倍率のズームレンズであるとともに、収差が良好に補正された撮像光学系および撮像装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態であるデジタルカメラの外観を図１に模式的に示す。図１において、（ａ）は斜視図、（ｂ）は背面図である。

デジタルカメラ１は、図１（ａ）に示すように、前面に撮像光学系１２、フラッシュ発光部１３、セルフタイマーランプ１４、上面にレリーズボタン１９、電源ボタン２０、図１（ｂ）に示すように、背面に表示部１５、モード設定スイッチ１６、十字キー１７、複数の操作キー１８を備えている。

撮像光学系１２は、撮像時に筐体１０の前面から突出し、撮像せずに携帯する非使用時に沈胴して、カメラ筐体１０の内部に収納される。フラッシュ発光部１３は撮像対象を照明するフラッシュ光を発する。セルフタイマーランプ１４は、セルフタイマー撮像の準備が進行中であることを点灯により示す。

表示部１５は、液晶表示器から成り、撮像した画像のほか、デジタルカメラ１の設定状況、操作案内等の諸情報を表示する。モード設定スイッチ１６は、スライド式であり、デジタルカメラ１の動作モードの設定に用いられる。十字キー１７は、上下左右に４つの接点を有しており、表示部１５に表示されるカーソルの移動に用いられる。撮像光学系１２はズームレンズを備えており、十字キー１７はその焦点距離の調節にも使用される。操作キー１８は、表示部１５に表示される項目の切り換え、表示された項目の選択等、デジタルカメラ１の機能に関する設定に用いられる。レリーズボタン１９は２段階で動作し、記録する画像の撮像準備の指示と、記録する画像の撮像の指示に用いられる。

図２にデジタルカメラ１の電気的な構成を模式的に示す。デジタルカメラ１は、撮像光学系１２および表示部１５のほか、撮像素子２８、信号処理部２２、記録部２３、操作部２４、撮像光学系駆動部２５および制御部２６を有している。撮像素子２８はＣＣＤエリアセンサであり、画素ごとの受光量を表す信号を出力する。信号処理部２２は、撮像素子２８の出力信号を処理して、撮像した画像を表す画像データを生成する。記録部２３は、信号処理部２２が生成した画像データを着脱可能な記録媒体２３ａに記録し、また、画像の再生表示のために、記録媒体２３ａから画像データを読み出す。操作部２４は、モード設定スイッチ１６、十字キー１７、操作キー１８、レリーズボタン１９及び電源ボタン２０の総称であり、使用者の操作に関する信号を制御部２６に伝達する。

撮像光学系駆動部２５は、ズーム用モータとフォーカス用モータと露出調節するシャッタ・絞り用モータと沈胴用モータと防振機構駆動用アクチュエータなどの駆動制御を行う。制御部２６は操作部２４を介して与えられる指示に応じて各部を制御する。

次に、撮像光学系１２の構成について説明する。

図３乃至図６は、本発明の第１乃至第４実施形態の撮像光学系の広角端焦点距離における無限遠合焦状態を示し、矢印はズーミングに際しての各レンズ群の位置を表している。矢印の基端が広角端（Ｗ）、先端が望遠端（Ｔ）に対応する。

第１実施形態を図３に示す。図３の撮像光学系は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、絞りＳ、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、正のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４から構成される。ローパスフィルタとカバーガラスとに等価な平行平板Ｆが撮像光学系の像側にある。なお、「パワー」とは焦点距離の逆数で定義される量を表す。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２から構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３、両凹形状の負レンズＬ４、両凸形状の正レンズＬ５から構成される。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ６、両凸形状の正レンズＬ７、レンズＬ７と接合された両凹形状の負レンズＬ８、物体側に凸面を向けたメニスカス形状で両面が非球面である正レンズＬ９から構成される。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側に凸面を向けたメニスカス形状で両面が非球面である負レンズＬ１０、両凸形状で像側面が非球面である正レンズＬ１１から構成され、また負レンズＬ１０が前群を構成し、正レンズＬ１１が後群を構成する。

広角端から望遠端へのズーミングに際しては、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動し中間の焦点距離から像側に移動する。

撮像光学系の振動に因る画像ブレを補正するには、第４レンズ群Ｇ４の前群である負レンズＬ１０を光軸と垂直である方向に移動させる。なお、第４レンズ群Ｇ４の後群である正レンズＬ１１でブレ補正を行っても良い。

第２実施形態を図４に示す。図４の撮像光学系は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、絞りＳ、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、正のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４から構成される。ローパスフィルタとカバーガラスとに等価な平行平板Ｆが撮像光学系の像側にある。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状で物体側面が非球面である負レンズＬ１０、両凸形状で像側面が非球面である正レンズＬ１１から構成され、また負レンズＬ１０が前群を構成し、正レンズＬ１１が後群を構成する。

広角端から望遠端へのズーミングに際しては、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は像側に移動する。

撮像光学系の振動に因る画像ブレを補正するには、第４レンズ群Ｇ４の後群である正レンズＬ１１を光軸と垂直である方向に移動させる。

第３実施形態を図５に示す。図５の撮像光学系は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、絞りＳ、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、正のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４、負のパワーを有する第５レンズ群から構成される。ローパスフィルタとカバーガラスとに等価な平行平板Ｆが撮像光学系の像側にある。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１、両凸形状の正レンズＬ２から構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３、両凹形状の負レンズＬ４、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ５から構成される。

第５レンズ群Ｇ５は、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１２から構成される。

広角端から望遠端へのズーミングに際しては、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像面に対して固定され、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動し中間の焦点距離から像側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は像面に対して固定されている。

第４実施形態を図６に示す。図６の撮像光学系は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、絞りＳ、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、正のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４、正のパワーを有する第５レンズ群から構成される。ローパスフィルタとカバーガラスとに等価な平行平板Ｆが撮像光学系の像側にある。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ１０、両凸形状で両面が非球面である正レンズＬ１１から構成され、また負レンズＬ１０が前群を構成し、正レンズＬ１１が後群を構成する。

第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ１２から構成される。

広角端から望遠端へのズーミングに際しては、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動し中間の焦点距離から像側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は像面に対して固定されている。

撮像光学系の振動に因る画像ブレを補正するには、第４レンズ群Ｇ４の前群である負レンズＬ１０を光軸と垂直である方向に移動させる。

なお、第１、第４実施形態では、第４レンズ群Ｇ４の後群である正レンズＬ１１でブレ補正を行っても良く、また、第２、第３実施形態では、第４レンズ群Ｇ４の前群である負レンズＬ１０でブレ補正を行っても良い。

また、第４レンズ群Ｇ４のブレ補正を行わない他方のレンズ群を二つ以上のレンズ構成にして、収差性能を一層向上させても良い。

また、実施形態１乃至３では、第４レンズ群Ｇ４の前群と後群のレンズは、それぞれ１枚のプラスチック非球面レンズで構成しているが、ガラスモールド非球面レンズで構成しても良い。また、実施形態４では、第４レンズ群Ｇ４の前群を１枚のガラス球面レンズで構成し、後群を１枚のプラスチック非球面レンズで構成しているが、後群をガラスモールド非球面レンズで構成しても良い。

ここまで説明した各実施形態の撮像光学系は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群と、負のパワーを有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ群と、物体側より順に負のパワーを有する前群と正のパワーを有する後群とで構成され全体として正のパワーを有する第４レンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍において、第１レンズ群が移動するとともに各レンズ群の間隔が変化し、ブレ補正において、第４レンズ群の前群と後群のいずれか１枚のレンズで構成される群を光軸に対し垂直方向に移動させる構成である。

正・負・正・正のパワーを有する４群構成により、小型で高変倍のズームレンズにすることができ、またブレ補正が第４レンズ群内の１枚のレンズにより行なわれることにより、ブレ補正レンズが小型で軽量になり、小型である防振機構および鏡胴が達成される。

また、次の関係を満たす構成である。
５＜ｆ１／ｆｗ＜２０・・・式１
ただし、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆｗは全系の広角端における焦点距離である。

式１は、第１レンズ群のパワーを広角端の焦点距離に対して適切な範囲を規定したものである。ｆ１／ｆｗの値が下限を下回ると、第１レンズ群のパワーが強くなりすぎ、収差の発生が大きくなり、特に像面湾曲と歪曲収差が大きく発生し、それらの収差を良好に補正するためには、レンズ枚数の追加あるいは非球面の追加が必要となり撮像光学系が大型化し、また製造コストが大きくなる。逆に、ｆ１／ｆｗの値が上限を上回ると、第１レンズ群のパワーが弱くなりすぎ、第１レンズ群の外径が大きくなり、それにともない撮像光学系が大型化する。

式１に代えて、式１’の関係を満たすようにすると好ましい。
６＜ｆ１／ｆｗ＜１５・・・式１’
また、次の式２の関係を満たす構成である。
−３＜ｆ４ｎ／ｆ４ｐ＜−１・・・式２
ただし、ｆ４ｎは第４レンズ群における前群の焦点距離、ｆ４ｐは後群の焦点距離である。

式２は、第４レンズ群の前群と後群との焦点距離の比を適切な範囲に規定し、ブレ補正時にレンズを光軸と垂直方向に移動させる偏心量と収差補正をバランスさせるものである。ｆ４ｎ／ｆ４ｐの値が下限を下回り第４レンズ群の前群である負のパワーが弱くなりすぎると、第４レンズ群全体として一定の正のパワーを保ちながら収差を良好に補正するには、前群と後群ともパワーを弱くせざるを得ず、ブレ補正のために必要な偏心量が大きくなってしまい、防振機構が大型化する。逆に、ｆ４ｎ／ｆ４ｐの値が上限を上回ると、第４レンズ群の前群である負のパワーが強くなりすぎ、第４レンズ群全体として一定の正のパワーを保つには、前群と負群ともにパワーが強くせざるを得ず、１枚のレンズで構成されたブレ補正レンズを偏心させた時に、光軸に回転非対称な収差が大きく発生し、良好な防振性能の確保が困難となる。

式２に代えて、式２’の関係を満たすようにすると一層好ましい。
−２．５＜ｆ４ｎ／ｆ４ｐ＜−１．１・・・式２’
また、次の式３の関係を満たす構成である。
０．０１＜ｆ３／ｆ４＜１・・・式３
ただし、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離、ｆ４は第４レンズ群の焦点距離である。

式３は、第３レンズ群と第４レンズ群のパワーの比を適切な範囲に規定したものである。ｆ３／ｆ４の値が下限を下回ると、第３レンズ群のパワーが強くなりすぎ、第３レンズ群での収差の発生が大きくなり、特に球面収差の発生が大きくなり、良好に補正するのが困難となる。また、フォーカシングを第４レンズ群の移動により行う場合には、フォーカス時の第４レンズ群の移動量が大きくなり好ましくない。逆に、ｆ３／ｆ４の値が上限を上回ると、第４レンズ群のパワーが強くなりすぎ、第４レンズ群での収差の発生が大きくなり、特に像面湾曲を広角端から望遠端まで良好に補正するのが困難となり、補正するためには、レンズ枚数の追加が必要になり、防振機構の大型化する。また、フォーカシングを第４レンズ群の移動により行う場合には、フォーカスによる収差変動が大きくなり好ましくない。

式３に代えて、式３’の関係を満たすようにすると一層好ましい。
０．１＜ｆ３／ｆ４＜０．６・・・式３’
また、第４レンズ群の前群と後群を各々１枚のレンズで構成することにより、第４レンズ群を小型にすることができ、特に光軸方向に小型になり、沈胴時にズームレンズ全長の短縮を図ることができる。

また、第３レンズ群の最も像側のレンズが非球面を有する構成であることにより、広角端から望遠端の変倍域おいて良好な収差補正をすることができる。さらに、非球面を有するレンズをプラスチックで構成すると、低コストとなる。さらに、プラスチック非球面レンズが光束幅の比較的小さい第３レンズ群の最像側に配置されると、レンズ面形状の誤差、特に温度によるレンズ面形状の変化に対する結像性能への影響を低くすることができる。

また、第１レンズ群を物体側より順に負レンズと正レンズとの二つのレンズにより構成することにより、沈胴時にレンズ全長を短縮することができ、また第１レンズ群を通過する軸外光束に高さが小さくなり、レンズ外径が小さくすることができるとともに、第１レンズ群は二つのレンズ構成であるが、物体側より順に負・正のレンズ配置により良好に収差補正をすることができる。

また、第４レンズ群に少なくとも１面の非球面を含む構成にすることにより、ブレ補正レンズの偏心移動による収差の発生を良好に抑えることができる。

さらに、第４レンズ群のブレ補正レンズが少なくとも１面の非球面を含むプラスチックレンズで構成することにより、ブレ補正レンズの質量が軽くなり、防振機構を小型にすることができるとともに、良好な収差補正と低コスト化を達成することができる。

さらに、第４レンズ群の前群と後群の各々を少なくとも１面の非球面を含むプラスチックレンズで構成することにより、一層良好な収差補正を行うことができる。

さらに、第４レンズ群の前群と後群の一方のブレ補正レンズを高屈折率のガラスレンズで構成することにより、ブレ補正レンズに大きなパワーを持たせてブレ補正感度を上げることができ、ブレ補正のための偏心量が小さくて良い。

なお、上記の各実施形態ではスチル画像を撮像するデジタルカメラの例を掲げたが、本発明の撮像光学系は、動画を撮像するデジタルビデオカメラや、モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末等の情報処理機器に組み込まれるカメラに採用することも可能である。

本発明を実施した撮像装置に含まれる撮像光学系の構成を、コンストラクションデータ、収差図を挙げて、更に具体的に説明する。ここで実施例として説明する実施例１乃至４は、前述した第１乃至第４の実施形態にそれぞれ対応している。第１乃至第４の実施形態を表すレンズ構成図（図３乃至６）は、対応する実施例１乃至４のレンズ構成をそれぞれ示している。

表１乃至８のコンストラクションデータにおいて、曲率半径をｒで示し、物体側から順に番号を付し、軸上間隔をｄで示し、物体側からの軸上間隔を表の上から順に表している。ズーミングにより変化する軸上間隔については、広角端と中間の焦点距離と望遠端での値を、左から順に表している。屈折率をＮ、アッベ数をνで示し、物体側からの屈折率、アッベ数を表の上から順に表している。また、屈折率およびアッベ数はｄ線に対するものであり、屈折率およびアッベ数は空気については省略してある。なお、非球面については面番号の後にアスタリスク（＊印）を付している。撮像素子が最終面の後ろに配置されている。全系の焦点距離距離（ｆ）を広角端と中間の焦点距離と望遠端で、各焦点距離におけるＦナンバー（ＦＮＯ）を他のデータとともに示す。焦点距離、曲率半径、軸上間隔の単位はｍｍである。

非球面は次の式４で定義している。
Ｘ（Ｈ）＝Ｃ・Ｈ²／｛１＋（１−ε・Ｃ²・Ｈ²）^1/2｝＋ΣＡｋ・Ｈｋ・・・式４
ここで、Ｈは光軸に対して垂直な方向の高さ、Ｘ（Ｈ）は高さＨの位置での光軸方向の変位量（面頂点基準）、Ｃは近軸曲率、εは２次曲面パラメータ、ｋは非球面の次数、Ａｋはｋ次の非球面係数、ＨｋはＨのｋ乗である。非球面に関するデータを表２、４、６、８に示す。

第１乃至第４実施例の図７乃至１０に示す収差図について、広角端（ａ）と中間の焦点距離（ｂ）と望遠端（ｃ）の各収差を示す。球面収差の線ｄはｄ線の収差、線ｇはｇ線の収差、線ＳＣは正弦条件不満足量を表している。また、非点収差の線ＤＭおよび線ＤＳはそれぞれメリディオナル面およびサジタル面での収差である。単位は、歪曲の横軸のみ百分率であり、他の軸については全てｍｍである。

図１１乃至２０は第１乃至第４実施例の広角端と望遠端に対応する横収差図であり、各図（ａ）はブレ補正レンズ群の偏心前におけるメリディオナル面の光束についての横収差を示し、各図（ｂ）はブレ補正レンズ群の偏心後におけるメリディオナル面の光束についての横収差を示している。偏心後の収差図は、ブレ補正レンズ群のブレ補正角θ＝０．１度の補正状態での収差を示している。

ブレ補正角θ＝０．１度の補正をするために、ブレ補正レンズの偏心量は、次のよううになる。

第１実施例で第４レンズ群の前群がブレ補正レンズである場合には、広角端での偏心量は−０．０１９ｍｍ、望遠端での偏心量は−０．３３２ｍｍであり、後群がブレ補正レンズである場合には、広角端での偏心量は０．０１５ｍｍ、望遠端での偏心量は０．３４１ｍｍである。なお、偏心量の符号については、図３に示す撮像光学系の全系が反時計回り方向に傾いた時に、ブレ補正レンズが上方向に偏心する場合には＋（プラス）であり、下方向に偏心する場合には−（マイナス）である。第２実施例では、広角端での偏心量は０．０１７ｍｍ、望遠端での偏心量は０．２７６ｍｍであり、第３実施例では、広角端での偏心量は０．０２１ｍｍ、望遠端での偏心量は０．３１６ｍｍであり、第４実施例では、広角端での偏心量は−０．０２７３ｍｍ、望遠端での偏心量は−０．２５９ｍｍである。

条件式に対応する各実施例の値を表９に示し、各実施例はすべて条件式を満たしている。
＜実施例１＞

［非球面データ］

＜実施例２＞

［非球面データ］

＜実施例３＞

［非球面データ］

＜実施例４＞

［非球面データ］

［条件式対応値］

各実施形態のデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図（ａ）および背面図（ｂ）。各実施形態のデジタルカメラの構成を模式図。第１実施形態の撮像光学系の構成を示す図。第２実施形態の撮像光学系の構成を示す図。第３実施形態の撮像光学系の構成を示す図。第４実施形態の撮像光学系の構成を示す図。第１実施形態の撮像光学系の広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）での収差を示す図。第２実施形態の撮像光学系の広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）での収差を示す図。第３実施形態の撮像光学系の広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）での収差を示す図。第４実施形態の撮像光学系の広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）での収差を示す図。第１実施形態において第４レンズ群の前群でブレ補正を行う撮像光学系の広角端における偏心前（ａ）、偏心後（ｂ）でのメリディオナル横収差を示す図。第１実施形態において第４レンズ群の前群でブレ補正を行う撮像光学系の望遠端における偏心前（ａ）、偏心後（ｂ）でのメリディオナル横収差を示す図。第１実施形態において第４レンズ群の後群でブレ補正を行う撮像光学系の広角端における偏心前（ａ）、偏心後（ｂ）でのメリディオナル横収差を示す図。第１実施形態において第４レンズ群の後群でブレ補正を行う撮像光学系の望遠端における偏心前（ａ）、偏心後（ｂ）でのメリディオナル横収差を示す図。第２実施形態の撮像光学系の広角端における偏心前（ａ）、偏心後（ｂ）でのメリディオナル横収差を示す図。第２実施形態の撮像光学系の望遠端における偏心前（ａ）、偏心後（ｂ）でのメリディオナル横収差を示す図。第３実施形態の撮像光学系の広角端における偏心前（ａ）、偏心後（ｂ）でのメリディオナル横収差を示す図。第３実施形態の撮像光学系の望遠端における偏心前（ａ）、偏心後（ｂ）でのメリディオナル横収差を示す図。第４実施形態の撮像光学系の広角端における偏心前（ａ）、偏心後（ｂ）でのメリディオナル横収差を示す図。第４実施形態の撮像光学系の望遠端における偏心前（ａ）、偏心後（ｂ）でのメリディオナル横収差を示す図。

符号の説明

１デジタルカメラ
１２撮像光学系
２８撮像素子
Ｇ１〜Ｇ５レンズ群
Ｌ１〜Ｌ１２レンズ
Ｓ絞り
Ｆフィルタ
ｒ１〜ｒ２６面

Claims

被写体からの光を撮像素子上に結像させる撮像光学系において、
物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群と、
負のパワーを有する第２レンズ群と、
正のパワーを有する第３レンズ群と、
物体側より順に負のパワーを有する前群と正のパワーを有する後群とで構成され全体として正のパワーを有する第４レンズ群とを有し、
広角端から望遠端への変倍において、前記第１レンズ群が物体側に移動するとともに前記各レンズ群の間隔が変化し、
前記第４レンズ群の前記前群と前記後群のいずれかの群において、１枚のレンズで構成される群をブレ補正時に光軸に対し垂直方向に移動させるとともに、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、全系の広角端における焦点距離をｆｗで表すとき、
５＜ｆ１／ｆｗ＜２０
の関係を満たし、
前記第４レンズ群における前記前群の焦点距離をｆ４ｎ、前記後群の焦点距離をｆ４ｐで表すとき、
−３＜ｆ４ｎ／ｆ４ｐ＜−１
の関係を満たし、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４で表すとき、
０．１＜ｆ３／ｆ４＜０．６
の関係を満たすことを特徴とする撮像光学系。
前記第４レンズ群において、ブレ補正を行わない他方の群が１枚のレンズで構成されることを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
前記第３レンズ群は、複数のレンズで構成され、最も像側のレンズが非球面を有することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学系。
前記第１レンズ群は物体側より順に負レンズと正レンズとにより構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像光学系。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像光学系と前記撮像光学系によって導かれた光を受光する撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置。