(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、防振レンズ群を有する撮影光学系において、前記防振レンズ群の軽量化と光学系全系での諸収差、特に像面湾曲と2次スペクトルを含めた色収差の補正がなされた撮影光学系を提供することである。【解決手段】  本発明は、光軸に対して垂直方向にレンズ群全体を移動させることで、画像の振れを補正する防振レンズ群を有する撮影光学系を対象としている。前記防振レンズは少なくとも1以上の正レンズと負レンズから構成されているとともに、前記負レンズは下記の条件式を満足することを特徴としている。【選択図】  図1
2018185387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に対して垂直方向にレンズ群全体を移動させることで、画像の振れを補正する防振レンズ群を有する光学系において、前記防振レンズは少なくとも1以上の正レンズと負レンズから構成されているとともに、前記負レンズは下記の条件式を満足することを特徴とする撮影光学系。
0.60 ≦  Ndnmin / Wnmin ≦ 1.00   
1.60 ≦  Ndmin   ≦ 1.80 
30 ≦ νdnmin    ≦ 70       
但し、Ndnminは防振レンズ内の負レンズの内、前記負レンズに用いられる光学材料のd線における屈折率が最も低い光学材料から成る負レンズのd線における屈折率を、Wnminは前記負レンズを構成する光学材料の比重を、νdnminは前記負レンズを構成する光学材料のアッベ数を各々表している。
【請求項２】
前記防振レンズ群内には、前記負レンズと正レンズから成る接合レンズを有しているとともに、下記の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の撮像光学系。
0.001 ≦| (Ndpmin - Ndnmin) / (νdnmin - νdpmin) |  ≦ 0.030  
0.10 ≦| ΔθgFnmin  / ΔθgFpmin |  ≦ 30.0     
但し、Ndpminは防振レンズ内の正レンズの内、前記正レンズに用いられる光学材料のd線における屈折率が最も低い光学材料から成る正レンズのd線における屈折率を、νdpminは前記正レンズを構成する光学材料のアッベ数を、前記負レンズに用いる光学材料のg線とF線に関する部分分散比をθgFnmin とした際、ΔθgFnmin = θgFnmin- (-1.665×10-7*νdnmin3+5.213×10-5*νdnmin2-5.656×10-3*νdnmin +0.7278)を満足する値を、同様に前記正レンズに用いる光学材料のg線とF線に関する部分分散比をθgFpmin とした際、ΔθgFpmin = θgFpmin- (-1.665×10-7*νdpmin3+5.213×10-5*νdpmin2-5.656×10-3*νdpmin +0.7278)を満足する値を各々表している。
【請求項３】
前記防振レンズ群全体の焦点距離をfISとし、光学系全系での無限遠物体時の焦点距離をfとした際、下記の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像光学系。
0.01 ≦| fIS / f |  ≦0.30       
但し、対象とする光学系がズームレンズである場合は、前記光学系全系での無限遠物体時の焦点距離fは、望遠端における焦点距離を表す。
【請求項４】
前記防振レンズ群内の最も低い屈折率から成る負レンズを形成している光学材料は、紫外線硬化樹脂であ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５】
前記紫外線硬化樹脂は、ZrO2やAl2O3の微粒子を樹脂に混合して作製した微粒子分散樹脂から成っていることを特徴とする請求項4に記載の撮像光学系。
【請求項６】
前記請求項1乃至5のいずれか１項に記載の撮像光学系から成っていることを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手振れ等による画像の振れを補正する防振レンズ群を有する光学系に関し、例えば銀塩写真用カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の光学機器に好適な撮影光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近のデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられる光学系は、手振れ等による画像の振れを補正するために、防振レンズ群を有していることが多い。前記防振レンズ群は、一般的に防振時に、光軸方向に対して垂直方向にレンズ群全体を移動させることで、その機能を果たしている。その際、防振レンズ群全体を電気的に制御し駆動させている為、応答速度向上と消費電力の観点から、前記防振レンズ群を構成するレンズの重量を軽量化しておくことが望まれている。
【０００３】
レンズ重量を軽量化する為の有効な手段の1つとして、比重の軽い光学材料（例えば樹脂やプラスチック等）の使用が挙げられる。このような光学材料は一般的に屈折率が1.5から1.6近傍と比較的低く、屈折率の波長分散特性も異常分散特性を有していないことが多い。前記樹脂やプラスチックといった光学材料を撮影光学系に用いるといった従来例は数多く提案されており、その一例として、特許文献1が開示されている。
【０００４】
一方、前記防振レンズ群に収差補正の観点から求められる光学材料の材料特性としては、像面湾曲の補正上、三次収差論のペッツバール和を小さくできる高い屈折率を有していることである。撮像光学系における防振時の光学性能を良好に補正するといった従来例も数多く提案されており、その一例として、特許文献2が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2012−103675号公報
【特許文献２】特開2012−48125号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献1では、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群から成るズームレンズにおいて、各レンズ群の屈折力や材料範囲を規定することで、広画角、広変倍でありながら小型、低コストの光学系を実現している。前記第1レンズ群内の物体側から2番目の正レンズに、プラスチックレンズを用いることで、軽量化、低コスト化を図っている。
【０００７】
一方、特許文献2では、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群から成る光学系において、各レンズの屈折力を適切に規定することで、諸収差を良好に補正している。また前記第2レンズ群は、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングの際、光軸方向に移動させることで合焦を行う機能を有している。更に前記第3レンズ群は、レンズ群内のいずれかのレンズ群を光軸に対し直交方向に移動させることで、手振れ等による画像の振れを補正する機能を有している。前記第2、第3レンズの屈折力を適切に規定することで、像振れ補正時の収差変動を小さくしている。
【０００８】
しかしながら、前記特許文献1では、前記第1レンズ群内の物体側から2番目の正レンズに、プラスチックレンズを用いることで、軽量化、低コスト化がなされているが、色収差（2次スペクトル）の補正まで考慮されておらず、望遠端時の色収差の補正が不十分であった。
【０００９】
また前記特許文献2では、像振れ補正時の収差変動を小さくするために、三次収差論のペッツバール和を小さくできる比較的高い屈折率の硝材を使用している。その高屈折率硝材は比重が高く、軽量化には不向きであった。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題を鑑みて、防振レンズ群を有する撮影光学系において、前記防振レンズ群の軽量化と光学系全系での諸収差、特に像面湾曲と2次スペクトルを含めた色収差の補正がなされた撮影光学系を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、光軸に対して垂直方向にレンズ群全体を移動させることで、画像の振れを補正する防振レンズ群を有する撮像光学系であって、前記防振レンズは少なくとも1以上の正レンズと負レンズから構成されている。それとともに、前記負レンズは下記の条件式を満足することを特徴としている。
【００１２】
0.60 ≦  Ndnmin / Wnmin ≦1.00   ------------------(1)
1.60 ≦  Ndmin   ≦ 1.80   ------------------(2)
30 ≦ νdnmin    ≦ 70   ------------------(3)
但し、Ndnminは防振レンズ内の負レンズの内、前記負レンズに用いられる光学材料のd線における屈折率が最も低い光学材料から成る負レンズのd線における屈折率を表している。更に、Wnminは前記負レンズを構成する光学材料の比重を、νdnminは前記負レンズを構成する光学材料のアッベ数を各々表している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、防振レンズ群を有する撮像光学系において、前記防振レンズ群を構成する負レンズの内、最も低い屈折率から成る負レンズに、所望の材料特性を有する光学材料を用いることである。それに伴い、防振レンズ群全体の軽量化と光学系全系での色収差、像面湾曲といった諸収差の補正も良好になされた撮影光学系を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例1における無限遠物体時のレンズ断面図
【図２】本発明の実施例1における無限遠物体時の収差図
【図３】本発明の実施例1における無限遠物体時で、±0.3degの像面の回転ぶれに対して、防振を行った際の横収差図（(a)は回転ぶれがない基準状態、(b)は+0.3deg、(c)は-0.3degの横収差図）
【図４】本発明の実施例2における無限遠物体時のレンズ断面図
【図５】本発明の実施例2における無限遠物体時の収差図
【図６】本発明の実施例2における無限遠物体時で、±0.3degの像面の回転ぶれに対して、防振を行った際の横収差図（(a)は回転ぶれがない基準状態、(b)は+0.3deg、(c)は-0.3degの横収差図）
【図７】本発明の実施例3における無限遠物体時、広角端でのレンズ断面図
【図８】本発明の実施例3における無限遠物体時、広角端の収差図
【図９】本発明の実施例3における無限遠物体時、望遠端の収差図
【図１０】本発明の実施例3における無限遠物体時、広角端で、±0.3degの像面の回転ぶれに対して、防振を行った際の横収差図（(a)は回転ぶれがない基準状態、(b)は+0.3deg、(c)は-0.3degの横収差図）
【図１１】本発明の実施例3における無限遠物体時、望遠端で、±0.3degの像面の回転ぶれに対して、防振を行った際の横収差図（(a)は回転ぶれがない基準状態、(b)は+0.3deg、(c)は-0.3degの横収差図）
【図１２】本発明の防振レンズ群内にある接合レンズを形成する正レンズ及び負レンズのνd-θgFの関係を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
最初に、本発明に係る光学系の特徴について説明する。本発明の光学系は、手振れ等による画像の振れを補正する防振レンズ群を有する光学系であって、特に望遠系の撮像光学系の単焦点及びズームレンズを対象としている。
【００１６】
各実施例に共通する主な特徴は、前記防振レンズ群を構成する負レンズに用いる光学材料の材料特性についてである。具体的には、屈折率が高く、アッべ数が大きく(低分散)、且つ比重が軽いことである。更に、前記材料特性を満足した上で、所望の異常分散特性を有していることである。このような光学材料を防振レンズ群の負レンズに用いることで、防振レンズ群全体の軽量化と光学系全系での色収差、像面湾曲といった諸収差の補正も良好になされた撮影光学系を実現できる。
【００１７】
次に各条件式について説明する。まず本発明の目的は、前述の通り、防振レンズ群を有する撮影光学系において、前記防振レンズ群の軽量化と光学系全系での諸収差、特に像面湾曲と2次スペクトルを含めた色収差の補正がなされた撮影光学系を実現することである。その為には、防振レンズ群を構成するレンズの構成及び前記レンズに用いる光学材料を適切に設定することが必要となる。その関係を規定したのが、下記の条件式(1)、(2)である。
【００１８】
まず、本発明が対象とする光学系は、光軸に対して垂直方向にレンズ群全体を移動させることで、画像の振れを補正する防振レンズ群を有する撮像光学系である。前記撮像光学系中の防振レンズは、少なくとも1以上の正レンズと負レンズから構成されているとともに、前記負レンズは下記の条件式を満足することを特徴としている。Ndnminは防振レンズ内の負レンズの内、前記負レンズに用いられる光学材料のd線における屈折率が最も低い光学材料から成る負レンズのd線における屈折率を表している。また、Wnminは前記負レンズを構成する光学材料の比重を、νdnminは前記負レンズを構成する光学材料のアッベ数を各々表している。
【００１９】
0.60 ≦  Ndnmin / Wnmin ≦ 1.00   ------------------(1)
1.60 ≦  Ndmin   ≦1.80    ------------------(2)
30 ≦ νdnmin    ≦ 70   ------------------(3)        
【００２０】
前記条件式（1）は、本発明が対象とする撮像光学系が有する防振レンズ内の、最も屈折率が低い光学材料から成る負レンズの屈折率と比重の関係を規定する条件式である。また前記条件式（2）、(3)は、前記負レンズに用いる光学材料の屈折率とアッべ数の範囲を各々規定している条件式である。前記条件式(1)は、前記防振レンズ内に用いられる最も低い屈折率から成る負レンズを構成している光学材料が、他の同程度の屈折率を有する硝材よりも、比重が小さいことを示している。更に、前記条件式（2）、（3）は、同程度の比重を有する光学材料に比べて、屈折率が高く、且つアッべ数の値が大きい（低分散）であることを示している。
【００２１】
前記条件式（1）において、上限値を超えると、前記防振レンズ群内の負レンズに用いる光学材料の屈折率が高くなり過ぎ、アッべ数が小さくなる（高分散になる）方向にあり、光学系の色収差の補正が困難になるので、好ましくない。一方、下限値を超えると、前記防振レンズ群内の負レンズに用いる光学材料の屈折率が低くなり過ぎ、ペッツバール和が大きくなる方向にある。それに伴い、光学系全系での諸収差、特に像面湾曲の補正が困難になるので、好ましくない。
【００２２】
次に、前記条件式（2）において、上限値を超えると、前記防振レンズ群内の負レンズに用いる光学材料の屈折率が高くなり過ぎる。それに伴い、アッべ数が小さくなる（高分散になる）方向にあり、光学系の色収差の補正が困難になるので、好ましくない。一方、下限値を超えると、前記防振レンズ群内の負レンズに用いる光学材料の屈折率が低くなり過ぎ、光学系全系での諸収差、特に像面湾曲の補正が困難になるので、好ましくない。
【００２３】
次に、前記条件式（3）において、上限値を超えると、前記防振レンズ群内の負レンズに用いる光学材料のアッべ数が高くなり過ぎる。(低分散になり過ぎる。)  それに伴い、前記光学材料の屈折率が低くなり過ぎ、光学系全系での諸収差、特に像面湾曲の補正が困難になるので、好ましくない。一方、下限値を超えると、前記防振レンズ群内の負レンズに用いる光学材料のアッべ数が低くなり過ぎる。（高分散になり過ぎる。）それに伴い、光学系の色収差の補正が困難になるので、好ましくない。
【００２４】
更に、前記条件式（1）から（3）が、下記の数値範囲内であることが、前記防振レンズ群の軽量化と色収差をはじめとした諸収差の補正の両立上、望ましい。
【００２５】
0.65 ≦  Ndnmin / Wnmin ≦0.90   ------------------(1-a)
1.60 ≦  Ndmin   ≦1.75    ------------------(2-a)
35 ≦ νdnmin    ≦ 68   ------------------(3-a)  
更に、下記の範囲内であることが望ましい。
【００２６】
0.70 ≦  Ndnmin / Wnmin ≦0.85   ------------------(1-b)
1.60 ≦  Ndmin   ≦1.70    ------------------(2-b)
40 ≦ νdnmin    ≦ 65   ------------------(3-b)  
【００２７】
前記防振レンズ群内の最も低い屈折率から成る負レンズに用いる光学材料としては、前記条件式（1）から（3）を満足すれば何でもよいが、本発明では主に樹脂材料を対象としている。特に、紫外線硬化樹脂であり、ZrO2やAl2O3等の微粒子を樹脂に混合して作製した微粒子分散樹脂材料を対象としている。
【００２８】
前述の条件式（1）から（3）を満足した上で、下記の条件式（4）、（5）を満足することが、本発明における諸収差の補正、特に光学系全系での像面湾曲と色収差の補正上必要となる。また前記負レンズに、前述の条件式(1)から(3)を満足し、且つ比重の軽い光学材料を用いる上でも、防振レンズ群内の正レンズに、下記の条件式（4）、(5)を満足した光学材料を用いることが必要となる。
【００２９】
まずNdpminを防振レンズ内の正レンズの内、前記正レンズに用いられる光学材料のd線における屈折率が最も低い光学材料から成る正レンズのd線における屈折率とし、νdpminは前記正レンズを構成する光学材料のアッベ数とする。前記正レンズに用いる光学材料のg線とF線に関する部分分散比をθgFpmin とした際、ΔθgFpminをΔθgFpmin = θgFpmin- (-1.665×10-7*νdpmin3+5.213×10-5*νdpmin2-5.656×10-3*νdpmin +0.7278)を満足する値とする。同様に、前記負レンズに用いる光学材料のg線とF線に関する部分分散比をθgFnmin とした際、ΔθgFnmin = θgFnmin- (-1.665×10-7*νdnmin3+5.213×10-5*νdnmin2-5.656×10-3*νdnmin +0.7278)を満足する値とする。
【００３０】
前述のように、各変数を定義した際、前記防振レンズ群内には、前記負レンズと正レンズから成る接合レンズを有しているとともに、前記各パラメータから成る下記の条件式を満足することを特徴としている。
0.001 ≦ | (Ndpmin - Ndnmin) / (νdnmin - νdpmin) |  ≦ 0.030  ---------(4)
0.10 ≦ | ΔθgFnmin  / ΔθgFpmin |  ≦ 30.0  ------------(5)   
【００３１】
前記条件式（4）は、本発明が対象とする撮像光学系が有する防振レンズ内の、接合レンズを形成している正レンズと負レンズの屈折率とアッべ数の関係を規定する条件式である。一方、条件式（5）は、前記接合レンズを形成している正レンズ、負レンズのg、F線といった部分分散比の範囲を規定する条件式である。
【００３２】
ここで、条件式（5）の関係を理解し易くするために、図12を用いて説明する。図12において、縦軸はg線とF線の部分分散比θgFを、横軸はアッべ数νdを各々表している。また図中には、一般的な光学硝材と本発明で使用した光学材料（樹脂材料）について掲載してある。図12をみれば分かるように、一般的な硝材は雲の分布の中にあるが、本発明で使用した光学材料は雲の分布から外れていることが分かる。これは本発明の光学材料が異常分散特性を有していることを表しており、この光学材料を使用することで、光学系の2次の色収差（2次スペクトル）を補正する効果がある。
【００３３】
前記条件式（4）において、上限値を超えると、前記防振レンズ群内の接合レンズを形成する正レンズと負レンズのアッべ数の差が小さくなり過ぎ、光学系全系での1次の色収差の補正が困難になるので、好ましくない。一方、下限値を超えると、前記接合レンズを形成する正レンズと負レンズの屈折率差が小さくなり過ぎ、ペッツバール和が大きくなり、それに伴い像面湾曲が低下するので、好ましくない。
【００３４】
次に、前記条件式（5）において、上限値を超えると、前記防振レンズ群内の接合レンズを形成する負レンズの異常分散特性が大きくなり過ぎてしまう。（前記図12中で、一般的な硝材を表す雲の分布から上下方向にかなり離れてしまう。）それに伴い、光学系全系での2次の色収差（2次スペクトル）の補正が過剰となってしまうので、好ましくない。一方、下限値を超えると、前記接合レンズを形成する負レンズの異常分散特性が小さくなり過ぎてしまい、それに伴い、光学系全系で発生する2次の色収差（2次スペクトル）を補正できなくなるので、好ましくない。
【００３５】
更に、前記条件式（4）、(5)は、下記の数値範囲内であることが、光学系全系での1次及び2次の色収差を良好に補正する上で、望ましい。
0.0015 ≦ | (Ndpmin - Ndnmin) / (νdnmin - νdpmin) |  ≦ 0.02  ---------(4a)
0.2 ≦ | ΔθgFnmin  / ΔθgFpmin |  ≦ 25  ------------(5a)   
【００３６】
更に、下記の範囲内であることが望ましい。
0.002 ≦ | (Ndpmin - Ndnmin) / (νdnmin - νdpmin) |  ≦ 0.015  ---------(4b)
0.3 ≦ | ΔθgFnmin  / ΔθgFpmin |  ≦ 20  ------------(5b)
【００３７】
最後に、前述の条件式(1)から(5)を満足した上で、下記の条件式（6）を満足することが、本発明の光学系を実現する上で必要となる。
【００３８】
前記防振レンズ群全体の焦点距離をfISとし、光学系全系での無限遠物体時の焦点距離をfとした際、下記の条件式を満足することである。但し、対象とする光学系がズームレンズである場合は、前記光学系全系での無限遠物体時の焦点距離fは、望遠端における焦点距離を表す。
【００３９】
0.01 ≦| fIS / f |  ≦0.30   ---------(6)
【００４０】
前記条件式（6）は、防振レンズ群の屈折力の範囲を規定している条件式である。前記条件式（6）において、上限値を超えると、前記防振レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎ、ペッツバール和が大きくなり像面湾曲が低下する方向にあるので、好ましくない。一方、下限値を超えると、前記防振レンズ群の屈折力が強くなり過ぎ、防振時に光軸に対して垂直方向に移動した際に発生する倍率色収差が低下する方向にあるので、好ましくない。
【００４１】
更に、前記条件式（6）が、下記の数値範囲内であることが、前記防振レンズ群の色収差と像面湾曲の両者を良好に補正する上で、望ましい。
【００４２】
0.03 ≦| fIS / f |  ≦ 0.25   ---------(6a)
更に、下記の数値範囲にあることが、望ましい。
【００４３】
0.06 ≦| fIS / f |  ≦ 0.20   ---------(6b)
次に各実施例について説明する。
【００４４】
3つある実施例の内、2つは単焦点の超望遠レンズ、残りの1つは望遠ズームレンズである。前記超望遠レンズの2つの実施例に共通する主な特徴は、下記の通りである。
【００４５】
物体側からに順に正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、光軸上を像面側に移動させる第2レンズ群、第3レンズ群で構成されている。前記第3レンズ群内は、複数のレンズ群から構成されているとともに、防振時に光軸に対して垂直方向に、第3レンズ群内の1つのレンズ群を移動させることで、手振れ等による画像の振れを補正できる防振レンズ群を有している。
【００４６】
前記防振レンズ群は、少なくとも1以上の正レンズ、負レンズから構成されているとともに、前記負レンズの内最も屈折率が低い負レンズを形成している光学材料は、比重が軽く所望の材料特性を有した光学材料から成っている。このようなレンズ構成をとることによって、防振レンズ群全体の軽量化と光学系全系での色収差、像面湾曲といった諸収差の補正も良好になされた撮影光学系を実現できる。
【００４７】
一方、残りの望遠ズームレンズの実施例の主な特徴は、下記の通りである。物体側からに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、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群、負の屈折力の第6レンズ群、正の屈折力の第7レンズ群から構成されている。広角端から望遠端へのズーミングの際、各レンズ群を所望の方向に移動させることで変倍を行っている。また前記第6レンズ群は、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、光軸上を像面側に移動させることで合焦を行っている。
【００４８】
更に、前記第2レンズ群は、防振時に光軸に対して垂直方向にレンズ群を移動させることで、手振れ等による画像の振れを補正している防振レンズである。前記第2レンズ群(防振レンズ群)は、前記超望遠レンズの場合と同様に、少なくとも1以上の正レンズ、負レンズから構成されている。それと伴に、前記負レンズの内最も屈折率が低い負レンズを形成している光学材料は、比重が軽く所望の材料特性を有した光学材料から成っている。
【００４９】
次に、前記各実施例の無限遠物体における収差図を、図2、図5、図8、図9に示す。但し、前記図8、図9は、無限遠物体で広角端から望遠端への変倍における広角端、及び望遠端の収差図を各々表している。更に、図3、図6、図10、図11は、前記各実施例の無限遠物体で±0.3degの像面の回転ぶれに対して、防振を行った際の横収差図を各々表している。その際、(a)は回転ぶれがない基準状態、(b)は+0.3deg、(c)は-0.3deg像面回転振れを想定し、防振を行った際の横収差図を表している。また、前記図10、図11は、前記図8、図9と同様に、無限遠物体で広角端、及び望遠端において、防振を行った際の横収差図を各々表している。
【００５０】
前記図2、図5、図8、図9の球面収差において、実線はd線、二点鎖線はg線を表し、また非点収差においては、実線はd線のサジタル光線（ΔS）、点線はd線のメリディオナル光線（ΔM）を各々表している。更に倍率色収差においては、二点鎖線はg線を各々表し、FnoはFナンバー、ωは半画角を各々表している。
【００５１】
前記図3、図6、図10、図11においては、実線はd線、二点鎖線はg線を表し、点線はd線のサジタル光線(S)を各々表している。更に、ωは前述と同様に、半画角を各々表している。
【００５２】
前記防振レンズ群内のレンズ構成を前述のようにすることで、防振レンズ群全体の軽量化と光学系全系での色収差、像面湾曲といった諸収差の補正も良好になされた撮影光学系を実現している。
【００５３】
次に、各実施例について、残り部分を説明する。
［実施例1］
本発明の実施例1は、超望遠の単焦点レンズ（焦点距離400mm、Fno4.0）であり、図1に無限遠物体におけるレンズ断面図を示している。図1において、L1は正の屈折力の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群、L3は負の屈折力を有する第3レンズ群である。Sは開口絞りを、Oは光軸を、IPは像面を、Gは水晶ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等のガラスブロックを表している。
【００５４】
また物体側から数えて4番目の接合レンズは回折光学素子Ldoeであり、前記接合レンズの接合面に回折面が設けられている。asphは非球面を表し、物体側から3番目にある負レンズの像面側の光学面に設けている。また無限遠物体から近距離物体への合焦は、第2レンズ群L2の接合レンズ(フォーカスレンズ群Lfo)を像面側へ移動させることで行っている。更に第3レンズ群L3中のレンズユニット(図中LIS)を光軸Oと略垂直方向に移動させることにより、手ぶれ等による画像のぶれを補正することが可能である。
【００５５】
前記ぶれ等による画像のぶれを補正することが可能な防振レンズ群内は、正レンズと負レンズから成る接合レンズを有しているとともに、前記負レンズは紫外線硬化樹脂にAl2O3を微粒子分散させて作製した微粒子分散樹脂から成っている。図1中の防振レンズ群LIS中の物体側から2番目の負レンズが、それに当たる。また前記微粒子分散樹脂の材料特性は、(nd、νd、θgF)=(1.630、61.2、0.55)である。このようなレンズ構成にすることで、防振レンズ群の軽量化は勿論のこと、図2、図3(a)から(c)にあるように、色収差及び像面湾曲をはじめとした諸収差の補正が良好になされている。
【００５６】
本実施例1の撮像光学系は、前記各パラメータに関して、前述してきた各条件式を満足している。従って、前記防振レンズ群の軽量化と光学系全系での諸収差、特に像面湾曲と2次スペクトルを含めた色収差の補正がなされた撮影光学系を実現している。
【００５７】
［実施例2］
本発明の実施例2は、前記実施例1と同様に、超望遠の単焦点レンズ（焦点距離300mm、Fno2.8）であり、図4に無限遠物体におけるレンズ断面図を示している。図4における各符号は、前記図1と同じである。前記実施例1と異なる点は、回折光学素子Ldoeと非球面レンズasphを用いていないことである。また防振レンズ群内は、正レンズと負レンズから成る接合レンズを有しているとともに、前記負レンズは紫外線硬化樹脂にZrO2を微粒子分散させて作製した微粒子分散樹脂から成っている。図4中の防振レンズ群LIS中の物体側から2番目の負レンズが、それに当たる。
【００５８】
また前記微粒子分散樹脂の材料特性は、(nd、νd、θgF)=(1.615、42.7、0.58)である。このようなレンズ構成にすることで、防振レンズ群の軽量化は勿論のこと、図5、図6(a)から(c)にあるように、色収差及び像面湾曲をはじめとした諸収差の補正が良好になされている。
【００５９】
本実施例2の撮像光学系も、前記実施例1と同様に、前記各パラメータに関して、前述してきた各条件式を満足している。従って、前記防振レンズ群の軽量化と光学系全系での諸収差、特に像面湾曲と2次スペクトルを含めた色収差の補正がなされた撮影光学系を実現している。
【００６０】
［実施例3］
本発明の実施例3は、望遠ズームレンズ（焦点距離70-300mm、Fno4.5-5.6）であり、図7に無限遠物体で、広角端から望遠端への変倍時の広角端におけるレンズ断面図を示している。図7における各符号は、前記実施例1、2の図1、図4と基本的には同じであるが、レンズ構成と各レンズ群の役割が異なる。図7より、物体側からに順に正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3、負の屈折力の第4レンズ群L4、正の屈折力の第5レンズ群L5、負の屈折力の第6レンズ群L6、正の屈折力の第7レンズ群L7から構成されている。
【００６１】
前記第1レンズ群L1内の第2、第3レンズから成る接合レンズが回折光学素子Ldoeであり、前記接合レンズの接合面に回折面が設けられている。広角端から望遠端へのズーミングの際、各レンズ群を図7中の矢印の方向に移動させることで変倍を行っている。また前記第6レンズ群(Lfo)は、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、光軸上を像面側に移動させることで合焦を行っている。更に、前記第2レンズ群は、防振時に光軸に対して垂直方向にレンズ群を移動させることで、手振れ等による画像の振れを補正している防振レンズである。
【００６２】
前記第2レンズ群(防振レンズ群LIS)は、前記実施例1、2の超望遠レンズの場合と同様に、少なくとも1以上の正レンズ、負レンズから構成されている。図7中の防振レンズ群LIS中の物体側から2番目の負レンズが、それに当たる。それと伴に、前記負レンズは、前記実施例1と同様に、紫外線硬化樹脂にAl2O3を微粒子分散させて作製した微粒子分散樹脂から成っている。また前記微粒子分散樹脂の材料特性は、(nd、νd、θgF)=(1.630、61.2、0.54)である。
【００６３】
このようなレンズ構成にすることで、防振レンズ群の軽量化は勿論のこと、図8、図9、図10(a)、から(c)、図11(a)から(c)にあるように、色収差及び像面湾曲をはじめとした諸収差の補正が良好になされている。
【００６４】
本実施例3の撮像光学系も、前記実施例1、2と同様に、前記各パラメータに関して、前述してきた各条件式を満足している。従って、前記防振レンズ群の軽量化と光学系全系での諸収差、特に像面湾曲と2次スペクトルを含めた色収差の補正がなされた撮影光学系を実現している。
【００６５】
最後に本発明の数値実施例について説明する。各数値実施例において、riは物体側より第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、diは物体側より第ｉ番目の基準状態の軸上面間隔、ndiとνdｉは第ｉ番目の光学部材のd線における屈折率とアッべ数を各々表している。
【００６６】
また各実施例の回折面の位相形状ψは、回折光の回折次数をm、設計波長をλ0、光軸に対して垂直方向の高さをr、位相係数をCi(i=1,2,3…)としたとき、次式（A）によって表される。
【００６７】
ψ（r, m） = (2π/mλ0)*（C1・r^2＋C2・r^4＋C3・r^6＋…）-----------(A)
更に、非球面形状は、Xを光軸方向の面頂点からの変位量、rを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Rを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、B、C、D、E…を各次数の非球面係数とした時、次式（B）によって表される。
【００６８】
【数１】
2018185387.tif 000003
【００６９】
［数値実施例1］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1         89.749   18.63   1.48749    70.2       95.19
2      -1859.438   19.00                         93.47
3         85.975   16.15   1.49700    81.5       75.63
4       -246.070    0.14                         72.12
5       -234.815    3.62   1.77250    49.6       72.10
6*       171.890   16.24                         66.71
7         95.885    2.76   1.78590    44.2       56.05
8         43.471    0.04   1.61973    43.0       51.80
9(回折)   43.471    0.01   1.56691    19.4       51.78
10         43.471   13.00   1.48749    70.2       51.78
11      -5656.702  (可変)                         49.82
12        244.621    3.32   1.80809    22.8       35.20
13       -232.881    1.80   1.88300    40.8       34.25
14         54.790    0.00                         32.13
15          ∞     (可変)                         32.82
16(絞り)    ∞       2.50                         24.32
17         92.070    1.30   1.84666    23.9       24.70
18         30.875    5.02   1.61340    44.3       24.57
19       -130.427    2.17                         24.71
20          ∞       0.00                         24.73
21         75.131    3.91   1.72825    28.5       25.00
22        -57.336    1.10   1.62992    61.2       24.73
23         35.828    3.58                         23.85
24        -70.817    1.30   1.88300    40.8       23.92
25         67.084    1.53                         24.89
26          ∞       0.00                         25.22
27         55.065    9.43   1.62588    35.7       26.48
28        -23.809    1.80   1.59522    67.7       27.50
29       -154.766    2.61                         29.00
30        -59.930    1.80   1.80809    22.8       29.47
31         49.210    6.99   1.67300    38.1       32.04
32       -109.325    1.06                         33.57
33        132.142    5.36   1.84666    23.9       35.88
34       -113.762    0.00                         36.42
35          ∞       2.50                         36.57
36          ∞       2.00   1.51633    64.1       36.82
37          ∞       0.00                         36.95
38          ∞     (可変)                         37.31
像面        ∞   
非球面データ
第6面
K = 4.01526e+000  B = 4.12337e-008  C =-6.04322e-012  D = 1.53896e-015  E =-1.79301e-018  
第9面(回折面)
C1 =-6.65571e-005  C2 =-1.03769e-008  C3 = 3.05611e-013  C4 =-1.87466e-014  
C5 = 1.47267e-017  
各種データ
ズーム比      1.00 
焦点距離     392.20  
Fナンバー      4.12  
画角           3.16  
像高          21.64  
レンズ全長   265.01  
BF            66.16  
d11           18.40  
d15           29.78  
d38           66.16  
入射瞳位置   604.99  
射出瞳位置   -56.60  
前側主点位置-255.90  
後側主点位置-326.04  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     134.08        89.59         4.17        -66.59
2   12     -76.99         5.12         3.51          0.69
3   16     2386.89        55.96       469.85        528.41
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    176.18
2       3    130.30
3       5   -127.97
4       7   -103.59
5       8    7242.32
6       9    7466.73
7      10     88.56
8      12    148.10
9      13    -50.09
10      17    -55.40
11      18     41.19
12      21     45.22
13      22    -34.84
14      24    -38.84
15      27     27.84
16      28    -47.52
17      30    -33.19
18      31     51.33
19      33     72.93
20      36      0.00
［数値実施例2］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1        214.507   13.65   1.48749    70.2      100.52
2       -323.827   16.16                         99.92
3        100.677   17.72   1.43387    95.1       87.94
4       -255.981    0.20                         85.69
5       -247.078    3.30   1.65412    39.7       85.61
6        201.942    7.45                         80.88
7         57.135   12.94   1.43387    95.1       73.58
8        184.142    1.00                         71.26
9         50.244    4.50   1.51633    64.1       63.07
10         36.442  (可変)                         55.76
11        856.561    4.38   1.80809    22.8       47.40
12       -133.231    2.00   1.83481    42.7       46.61
13         88.333    0.00                         44.01
14          ∞     (可変)                         44.76
15(絞り)    ∞       0.11                         34.71
16        110.210    8.00   1.59282    68.6       34.31
17        -47.395    1.80   1.78472    25.7       33.26
18       -112.671    1.29                         32.64
19        212.157    4.28   1.84666    23.8       31.78
20        -57.821    1.10   1.61539    42.7       31.48
21         46.428    4.85                         29.71
22        -65.266    1.55   1.77250    49.6       29.64
23         73.738    6.82                         30.37
24          ∞       0.00                         33.72
25        161.118    4.36   1.69680    55.5       34.40
26       -144.791   10.16                         35.17
27         79.633    1.90   1.80809    22.8       41.73
28         51.845    9.00   1.61340    44.3       41.74
29       -165.967    2.50                         42.10
30          ∞       2.00   1.51633    64.1       42.17
31          ∞     (可変)                         42.20
像面        ∞   
各種データ
ズーム比      1.00 
焦点距離     292.46  
Fナンバー      2.91  
画角           4.23  
像高          21.64  
レンズ全長   273.95  
BF            69.36  
d10           24.65  
d14           36.92  
d31           69.36  
入射瞳位置   433.93  
射出瞳位置   -68.95  
前側主点位置 107.97  
後側主点位置-223.10  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     151.18        76.92        -4.15        -56.10
2   11    -115.23         6.38         3.88          0.36
3   15     237.68        59.71        67.82         25.95
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    266.91
2       3    169.09
3       5   -169.39
4       7    185.22
5       9   -289.03
6      11    142.96
7      12    -63.37
8      16     56.98
9      17   -105.53
10      19     54.06
11      20    -41.68
12      22    -44.60
13      25    110.09
14      27   -189.65
15      28     65.43
16      30      0.00
［数値実施例3］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1        197.523    4.00   1.48749    70.2       50.34
2       -319.997    0.15                         50.22
3         63.235    1.50   1.90270    31.0       48.99
4(回折)   47.240    7.16   1.48749    70.2       47.51
5        427.897  (可変)                         47.05
6          ∞       1.48                         24.07
7       -199.441    1.50   1.67790    55.3       24.45
8         81.451    1.94                         23.90
9        -78.630    1.00   1.62992    61.2       23.88
10         29.126    3.16   1.76182    26.5       24.05
11         86.676  (可変)                         24.01
12          ∞       0.00                         22.87
13         34.689    1.50   1.92286    18.9       23.04
14         26.591    4.84   1.51823    58.9       22.45
15        -65.919    1.00                         22.33
16(絞り)    ∞     (可変)                         16.99
17        -23.280    1.50   1.60738    56.8       18.02
18         35.122    2.49   1.80000    29.8       19.00
19        206.359  (可変)                         19.18
20       -175.952    3.55   1.60300    65.4       21.03
21        -24.496    0.15                         21.36
22         90.817    4.79   1.48749    70.2       21.67
23        -23.107    1.50   2.00330    28.3       21.82
24        -63.827    0.15                         22.92
25         41.809    3.36   1.74320    49.3       23.86
26       -322.973  (可変)                         23.76
27         87.248    1.50   1.88300    40.8       21.09
28         24.418    2.08                         20.43
29        168.108    3.42   1.80809    22.8       20.50
30        -32.359    1.50   1.88300    40.8       20.75
31         77.730  (可変)                         21.54
32         38.352    2.95   1.65412    39.7       40.24
33         50.170  (可変)                         39.97
像面        ∞   
非球面データ
第4面(回折面)
C1 = -5.21342e-005  C2 = -1.20603e-008  C3 = 7.96993e-012  C4 = -1.82526e-014  
C5 = 1.22399e-017  
各種データ
ズーム比      4.01 
広角     中間     望遠
焦点距離      72.50   135.50   290.89  
Fナンバー      4.66     5.69     7.40  
画角          16.62     9.07     4.25  
像高          21.64    21.64    21.64  
レンズ全長   143.93   164.04   203.93  
BF            40.08    40.08    40.08  
d 5            1.30    23.80    52.93  
d11           13.98     0.82     1.20  
d16            5.12    10.50    17.20  
d19            9.66     6.61     1.60  
d26           13.42    12.77     1.20  
d31            2.21    11.32    31.57  
d33           40.08    40.08    40.08  
入射瞳位置    36.40    68.58   191.71  
射出瞳位置   -32.37   -45.01   -73.18  
前側主点位置  36.35   -11.69  -264.56  
後側主点位置 -32.42   -95.42  -250.82  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     116.36        12.81         0.45         -7.92
2    6     -40.60         9.09         3.96         -2.66
3   12      52.33         7.34         1.03         -4.04
4   17     -40.73         3.99         0.16         -2.14
5   20      25.81        13.49         4.49         -4.14
6   27     -27.96         8.50         2.53         -2.88
7   32     226.56         2.95        -5.26         -6.89
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    251.17
2       3   -221.47
3       4    107.05
4       7    -85.13
5       9    -33.62
6      10     56.24
7      13   -135.47
8      14     37.23
9      17    -22.83
10      18     52.57
11      20     46.78
12      22     38.31
13      23    -36.78
14      25     50.00
15      27    -38.84
16      29     33.84
17      30    -25.71
18      32    226.56
下記に、各実施例における各条件式の値を表1に示す。
【００７０】
【表１】
2018185387.tif 000004
【００７１】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、手振れ等による画像の振れを補正する防振レンズ群を有する光学系に関し、例えば銀塩写真用カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の光学機器に好適な撮影光学系に関するものである。
【符号の説明】
【００７３】
L1：第1レンズ群
L2：第2レンズ群
L3：第3レンズ群
L4：第4レンズ群
L5：第5レンズ群
L6：第6レンズ群
L7：第7レンズ群
Ldoe：回折光学素子
Lfo：フォーカスレンズ群
LIS：防振レンズ群
asph：非球面
S：開口絞り
G：ガラスブロック
IP：像面
O：光軸
【図１】
2018185387.tif 000005
【図２】
2018185387.tif 000006
【図３】
2018185387.tif 000007
【図４】
2018185387.tif 000008
【図５】
2018185387.tif 000009
【図６】
2018185387.tif 000010
【図７】
2018185387.tif 000011
【図８】
2018185387.tif 000012
【図９】
2018185387.tif 000013
【図１０】
2018185387.tif 000014
【図１１】
2018185387.tif 000015
【図１２】
2018185387.tif 000016