(57)【要約】【課題】広角域を含み十分な変倍比を確保しながらも、小型かつ良好なる光学性能を維持した防振機能付きズームレンズを提供する。【解決手段】本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、および、正の第３レンズ群、を有し、広角から望遠への変倍の際、前記正の第１レンズ群と前記負の第２レンズ群との間隔が大となり、前記負の第２レンズ群と正の第３レンズ群との間隔が小となるズームレンズであって、前記第２レンズ群は、物体側から順に、負の第２ａレンズ群および負の第２ｂレンズ群を有し、前記第２ｂレンズ群を光軸と垂直方向に変位させて防振をおこない、かつ、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。２．０＜ｆ１／ｆｗ＜８．０  ・・・・（条件式１）、３．０＜ｆ２ｂ／ｆ２＜１０．０  ・・・・（条件式２）。【選択図】図１
2014115426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、
正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、および、正の第３レンズ群、を有し、
広角から望遠への変倍の際、前記正の第１レンズ群と前記負の第２レンズ群との間隔が大となり、前記負の第２レンズ群と正の第３レンズ群との間隔が小となるズームレンズであって、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、負の第２ａレンズ群および負の第２ｂレンズ群を有し、前記第２ｂレンズ群を光軸と垂直方向に変位させて防振をおこない、かつ、以下の条件を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
２．０＜ｆ１／ｆｗ＜８．０  ・・・・（条件式１）
３．０＜ｆ２ｂ／ｆ２＜１０．０  ・・・・（条件式２）
ただし、ｆｉは第ｉレンズ群の焦点距離であり、
ｆ２ｂは負の第２ｂレンズ群の焦点距離であり、
ｆｗは広角端における焦点距離である。
【請求項２】
請求項１に記載のズームレンズにおいて、
前記負の第２ａレンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、および、正レンズを有し、
さらに、以下の条件を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
１．５＜ｆ２ａ／ｆ２＜５．０  ・・・・（条件式３）
ただし、ｆ２ａは負の第２ａレンズ群の焦点距離である。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のズームレンズにおいて、
さらに、以下の条件を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
０．０３＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．２５  ・・・・（条件式４）
０．１＜ｆ３／ｆｔ＜１．０  ・・・・（条件式５）
ただし、ｆｉは第ｉレンズ群の焦点距離である。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のズームレンズにおいて、
前記負の第２ａレンズ群および前記負の第２ｂレンズ群は、変倍時に一体となって移動する
ことを特徴とするズームレンズ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のズームレンズにおいて、
前記負の第２ａレンズ群は、最も物体側に、物体側に向かって凸の面を有している
ことを特徴とするズームレンズ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のズームレンズと、
前記ズームレンズが形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子と、を備えた撮像装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のズームレンズを交換レンズとして着脱できる筐体を有し、
前記筐体内に、前記ズームレンズが形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を収納したカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防振機能を有するズームレンズおよびそれを用いた撮像装置に関する。
例えば、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯電話機や情報携帯端末等に使用される防振機能をもったズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影系に偶発的に伝わった振動による画像ブレを補償する機構（防振機構）を具備したズームレンズが種々提案されており、例えば光学系（ズームレンズ）を構成するレンズ群の一部を光軸と垂直な方向に移動させて振動による画像ブレを補償するズームレンズが知られている。
この種のズームレンズのひとつとして、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群および正の屈折力の第３レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍時には第１レンズ群および第３レンズ群が物体側に移動し、第２レンズ群を光軸と垂直な方向に移動させて振動による画像ブレを補償するズームレンズが知られている（例えば、特開平７−２７９７７号公報）。
また、さらに、第２レンズ群を物体側から順に２つの負レンズ群で構成し、前記２つの負レンズ群のうち像側のレンズ群を光軸と垂直な方向に移動させて振動による画像ブレを補償するズームレンズが知られている（特開平０７−３２５２７２号公報）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２７９７７号公報
【特許文献２】特開平０７−３２５２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来提案されている光学系は、いずれも広角端での焦点距離が長く、広角域を含む標準ズームレンズに適用しようとすると、光学性能を良好に設計することが困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、前記問題点を解決し、広角域を含み十分な変倍比を確保しながらも、小型かつ良好なる光学性能を維持した防振機能付きズームレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記目的を達成するために、以下の構成としている。
すなわち、本発明によれば、
物体側から順に、
正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、および、正の第３レンズ群、を有し、
広角から望遠への変倍の際、前記正の第１レンズ群と前記負の第２レンズ群との間隔が大となり、前記負の第２レンズ群と正の第３レンズ群との間隔が小となるズームレンズであって、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、負の第２ａレンズ群および負の第２ｂレンズ群を有し、前記第２ｂレンズ群を光軸と垂直方向に変位させて防振をおこない、かつ、以下の条件を満足するズームレンズが提供される。
ことを特徴とするズームレンズ。
０．３５＜ｆ１／ｆｗ＜１．５  ・・・・（条件式１）
０．２＜ｆ２ｂ／ｆ２＜０．６  ・・・・（条件式２）
ただし、ｆｉは第ｉレンズ群の焦点距離であり、
ｆ２ｂは負の第２ｂレンズ群の焦点距離であり、
ｆｗは広角端における焦点距離である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、広角域を含み十分な変倍比を確保しながらも、小型かつ良好なる光学性能を維持した防振機能付きズームレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のレンズ断面図。
【図２】実施例１の収差図。
【図３】実施例１の収差図。
【図４】実施例１の収差図。
【図５】実施例１の収差図。
【図６】実施例１の収差図。
【図７】実施例１の収差図。
【図８】実施例２のレンズ断面図。
【図９】実施例２の収差図。
【図１０】実施例２の収差図。
【図１１】実施例２の収差図。
【図１２】実施例２の収差図。
【図１３】実施例２の収差図。
【図１４】実施例２の収差図。
【図１５】実施例３のレンズ断面図。
【図１６】実施例３の収差図。
【図１７】実施例３の収差図。
【図１８】実施例３の収差図。
【図１９】実施例３の収差図。
【図２０】実施例３の収差図。
【図２１】実施例３の収差図。
【図２２】第４実施形態として、本発明のズームレンズを交換レンズとしてカメラに組み込んだ実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、順に、本発明の実施形態と数値実施例を説明する。
（第１実施形態）
本発明のズームレンズの第１実施形態は、
物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群および正の第３レンズ群を有し、広角から望遠への変倍の際、前記正の第１レンズ群と前記負の第２レンズ群との間隔が大となり、前記負の第２レンズ群と正の第３レンズ群との間隔が小となり、前記第２レンズ群は、物体側から順に、負の第２ａレンズ群および負の第２ｂレンズ群を有し、前記第２ｂレンズ群を光軸と垂直方向に変位させて防振をおこない、かつ、以下の条件を満足する。
２．０＜ｆ１／ｆｗ＜８．０  ・・・・（条件式１）
３．０＜ｆ２ｂ／ｆ２＜１０．０  ・・・・（条件式２）
ただし、ｆｉは第ｉレンズ群の焦点距離であり、
ｆ２ｂは負の第２ｂレンズ群の焦点距離であり、
ｆｗは広角端における焦点距離である。
【００１０】
条件式１は正の第１レンズ群の焦点距離を適切に設定するための条件であり、この上限を超えると望遠端で明るいＦｎｏを確保することが困難となり、下限を下回ると前玉径の小型化が困難となるのでよくない。
条件式２は負の第２ｂレンズ群の焦点距離を適切に設定するための条件であり、この上限を超えると防振時に第２ｂレンズ群の移動量が大となりすぎ、下限を下回ると特に望遠端での防振光学性能を良好に補正することが困難となる。
【００１１】
望ましくは条件式１、２を以下の数値範囲に設定することが好ましい。
４．０＜ｆ１／ｆｗ＜６．０  ・・・・（条件式１a）
５．０＜ｆ２ｂ／ｆ２＜９．０    ・・・・（条件式２a）
【００１２】
また、上記第1実施形態において、
前記負の第２ａレンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、および、正レンズを有し、
さらに、以下の条件を満足する
ことが好ましい。
１．５＜ｆ２ａ／ｆ２＜５．０  ・・・・（条件式３）
ただし、ｆ２ａは負の第２ａレンズ群の焦点距離である。
【００１３】
前記負の第２ａレンズ群が物体側から順に負レンズ、負レンズを有することで、特に広角端において軸外光線を緩やかに屈折させられるため負の歪曲収差の補正が容易となり、さらに、その像側に正レンズを有することで、特に望遠端における球面収差の補正が容易となる。
条件式３は、負の第２ａレンズ群の焦点距離を適切に設定するための条件であり、この上限を超えると光学系全体として入射瞳が第１レンズ群から像側に離れすぎるため、結果として前玉径の小型化が困難となり、下限を下回ると広角端における負の歪曲収差や像面湾曲の補正が困難となりよくない。
【００１４】
望ましくは条件式３を以下の範囲とすることが好ましい。
２．０＜ｆ２ａ／ｆ２＜３．５  ・・・・（条件式３a）
【００１５】
また上記第1実施形態において
以下の条件を満足することが好ましい。
０．０３＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．２５  ・・・・（条件式４）
０．１＜ｆ３／ｆｔ＜１．０  ・・・・（条件式５）
ただし、ｆｉは第ｉレンズ群の焦点距離である。
【００１６】
条件式４は、負の第２レンズ群の焦点距離を適切に設定するための条件であり、この上限を超えると変倍比の確保が困難となり、広角端における負の歪曲収差や像面湾曲の補正が困難となりよくない。
条件式５は、正の第３レンズ群の焦点距離を適切に設定するための条件であり、この上限を超えると変倍比の確保が困難となり、下限を下回ると望遠端における球面収差の補正が困難となる。
【００１７】
望ましくは条件式４、５を以下の範囲に設定することがより好ましい。
０．０５＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．２０  ・・・・（条件式４a）
０．２＜ｆ３／ｆｔ＜０．８  ・・・・（条件式５a）
【００１８】
また、上記第1実施形態において、
前記負の第２ａレンズ群および前記負の第２ｂレンズ群は、変倍時に一体となって移動する
ようにすることが好ましい。
【００１９】
前記負の第２ａレンズ群および負の第２ｂレンズ群が変倍時に一体となって移動するようにすれば、機構が簡易となり、装置を小型化しやすくなってよい。
【００２０】
また、上記第1実施形態において、
前記負の第２ａレンズ群は、最も物体側に、物体側に向かって凸の面を有している
ことが好ましい。
【００２１】
前記負の第２ａレンズ群の最も物体側のレンズ面を物体側に向かって凸の面とすれば、広角端における負の歪曲収差や像面湾曲の補正が容易となってよい。
【実施例】
【００２２】
本発明の実施例１から実施例３を以下に示す。
表１に各実施例と各条件式との対応を示した。
【００２３】
【表１】
2014115426.tif 000003
【００２４】
各数値実施例において面番号ｉは物体側からの光学面の順序を示す。
Ｒｉは第ｉ番目の光学面の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との面間隔、ｎｄｉとνｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。
長さの単位は、ｍｍである。
【００２５】
各実施例におけるレンズの非球面形状は、次の数式で表す。
ただし、軸方向をｘ軸とし、光軸方向に対して垂直な方向をｙとし、光線の進行方向を正とするとき、ｘは、レンズの頂点から光軸（ｘ軸）に沿った距離であり、ｈは、光軸に対して垂直な方向（ｙ軸）に沿った距離であり、Ｋは、円錐定数であり、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０は、非球面係数であり、ｃは、レンズの頂点における曲率の逆数（１／Ｒ）である。
【数１】
2014115426.tif 000004
また例えば「Ｅ−Ｚ」の表示は「１０−Ｚ」を意味する。
【００２６】
（実施例１）
表２に実施例１の面データを表す。
【表２】
2014115426.tif 000005
【００２７】
実施例１におけるズーミング時の可変距離に関するデータを表３に示す。
【表３】
2014115426.tif 000006
【００２８】
実施例１における非球面係数を表４に示す。
【表４】
2014115426.tif 000007
【００２９】
実施例１に係るズームレンズの断面図を図１に示す。
ここで、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、広角端、中間域、および望遠端をそれぞれ示す。
【００３０】
図１（ａ）を参照しながら、実施例１のズームレンズの構成を概略説明する。
実施例１のズームレンズは、
物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４から構成される。
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レンズＬ１０１と両凸レンズＬ１０２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズＬ１０３から構成される。
【００３１】
第２レンズ群G２は、物体側から順に、負の第２ａレンズ群G２aおよび負の第２ｂレンズ群G２ｂを有し、さらに、負の第２ｂレンズ群G２ｂの像面側に第２ｃレンズ群G２ｃを有する。
第２ｂレンズ群G２ｂを光軸と垂直方向に変位させて防振を行う。
【００３２】
第２ａレンズ群G２aは、物体側から順に、負レンズである物体側に凸面を有するメニスカスレンズL１０４と、負レンズである両凹レンズL１０５と正レンズである両凸レンズL１０６との接合レンズと、からなる。
第２ｂレンズ群G２ｂは、両凹レンズL１０７と両凸レンズL１０８との接合レンズからなり、第２ｃレンズ群G２ｃは像面側に凸面を向けたメニスカスレンズL１０８からなる。
【００３３】
絞りSPは第３レンズ群G３の物体側に配置されている。
第３レンズ群G３は、両凸レンズL１１０と両凹レンズL１１１との接合レンズからなる。
【００３４】
第４レンズ群G４は、物体側から順に、正の第４aレンズ群G４ａ、負の第４ｂレンズ群G４ｂ、および、正の第４ｃレンズ群G４ｃ、を有する。
第４aレンズ群G４ａは、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズL１１２と両凸レンズL１１３との接合レンズからなり、負の第４ｂレンズ群G４ｂは像面側に凸面を向けたメニスカスレンズL１１４と両凹レンズL１１５との接合レンズからなり、正の第４ｃレンズ群G４ｃは、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズL１１６と両凸レンズL１１７との接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズL１１８と、からなる。
【００３５】
なお、広角から望遠への変倍の際、正の第１レンズ群G１と負の第２レンズ群G２との間隔が大となり、負の第２レンズ群G２と正の第３レンズ群G３との間隔が小となり、正の第３レンズ群G３と正の第４レンズ群G４との間隔が小となる。
また、第４ｂレンズ群G４ｂを像側へ移動させて至近距離へのフォーカシングをおこなう。
【００３６】
実施例１の諸収差図を図２から図７に示した。
各収差図中、図２、図４、図６において、左から順に、球面収差，非点収差，歪曲収差を表しており、各収差は、被写体距離が無限遠で計算されたものである。
なお、非点収差の横軸は、近軸像面からの球欠結像点のズレ量（Ｘ１〜Ｘ５，ｍｍ）及び子午結像点のズレ量（Ｙ１〜Ｙ５，ｍｍ）を表している。
また、図３、図５、図７は、防振時の横収差図である。
【００３７】
（実施例２）
表５に実施例２の面データを表す。
【表５】
2014115426.tif 000008
【００３８】
実施例２におけるズーミング時の可変距離に関するデータを表６に示す。
【表６】
2014115426.tif 000009
【００３９】
実施例２における非球面係数を表７に示す。
【表７】
2014115426.tif 000010
【００４０】
実施例２に係るズームレンズの断面図を図８に示す。
図８（ａ）、（ｂ），（ｃ）は、広角端、中間域、および望遠端をそれぞれ示す。
実施例２のレンズ構成は実施例１と基本的に同じであるので、対応するレンズについては３桁目を"２"に置き換えた符号を付した。
【００４１】
実施例２の諸収差を図９から図１４に示した。
【００４２】
（実施例３）
実施例３の面データを表８に示す。
【表８】
2014115426.tif 000011
【００４３】
実施例３におけるズーミング時の可変距離に関するデータを表９に示す。
【表９】
2014115426.tif 000012
【００４４】
実施例３における非球面係数を表１０に示す。
【表１０】
2014115426.tif 000013
【００４５】
実施例３に係るズームレンズの断面図を図１５に示す。
図１５（ａ）、（ｂ），（ｃ）は、広角端、中間域、および望遠端をそれぞれ示す。
実施例３のレンズ構成は実施例１と基本的に同じであるので、対応するレンズについては３桁目を"３"に置き換えた符号を付した。
ただし、第４ｃレンズ群G４ｃが、レンズL３１７とレンズ３１８とからなる。（実施例１と比べて、レンズL１１６に相当するものが無い。）
【００４６】
実施例３の諸収差を図１６から図２１に示す。
これら収差図から、広角端から望遠端まで色収差がバランスよく補正されていることが分かる。
【００４７】
（第４実施形態）
図２２は、本発明のズームレンズを交換レンズとしてカメラに組み込んだ実施形態を示す図である。
交換レンズ９０１として本発明のズームレンズを適用できる。
交換レンズ９０１をカメラ本体９０２に着脱可能に取り付けられるようになっている。
カメラ本体９０２にはＣＣＤあるいはＣＭＯＳなどの固体撮像素子９０３が配設され、ズームレンズを介して結像した像を撮像できるようになっている。
なお、固体撮像素子に代えて、銀塩フィルムを用いることができるのはもちろんである。
【符号の説明】
【００４８】
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、ＳＰ・・・絞り。
【図１】
2014115426.tif 000014
【図８】
2014115426.tif 000015
【図１５】
2014115426.tif 000016
【図２２】
2014115426.tif 000017
【図２】
2014115426.tif 000018
【図３】
2014115426.tif 000019
【図４】
2014115426.tif 000020
【図５】
2014115426.tif 000021
【図６】
2014115426.tif 000022
【図７】
2014115426.tif 000023
【図９】
2014115426.tif 000024
【図１０】
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【図１１】
2014115426.tif 000026
【図１２】
2014115426.tif 000027
【図１３】
2014115426.tif 000028
【図１４】
2014115426.tif 000029
【図１６】
2014115426.tif 000030
【図１７】
2014115426.tif 000031
【図１８】
2014115426.tif 000032
【図１９】
2014115426.tif 000033
【図２０】
2014115426.tif 000034
【図２１】
2014115426.tif 000035