(57)【要約】    【課題】  像ぶれ補正が容易でしかも像ぶれ補正に際しても良好な光学性能を維持することができるズームレンズを得ること。    【解決手段】  物体側から像側へ順に、正、負、正、正または負の屈折力の第１から第４レンズ群を有し、第２，第３レンズ群との間、または第３レンズ群内、または第３、第４レンズ群との間に開口絞りを有し、第１、第２レンズ群間は広がり、第２、第３レンズ群間は狭まり、第３、第４レンズ群間が変化するズームレンズであって、防振群を複数有し、そのうち少なくとも１つの防振群は像ぶれ補正を行うシフト防振群であり、また少なくとも１つの防振群は像ぶれ補正を行うチルト防振群であり、チルト防振群は開口絞りより物体側に位置し、シフト防振群はチルト防振群より像側に位置すること。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、正の屈折力の第３レンズ群、正もしくは負の屈折力の第４レンズ群を有し、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間、もしくは前記第３レンズ群内、もしくは前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有し、
広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は広がり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は狭まり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するズームレンズであって、
像ぶれ補正に際して光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動する防振群を複数有し、前記複数の防振群のうち少なくとも１つの防振群は光軸に対して垂直な方向へ移動して像ぶれ補正を行うシフト防振群であり、
前記複数の防振群のうち少なくとも１つの防振群は、光軸上または光軸近傍の点を回動中心に回動して像ぶれ補正を行うチルト防振群であり、
前記チルト防振群は前記開口絞りより物体側に位置し、前記シフト防振群は前記チルト防振群より像側に位置することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記シフト防振群は、広角端における像ぶれ補正角の半分以上の角度の像ぶれ補正を行い、前記チルト防振群は、望遠端における像ぶれ補正角の半分以上の角度の像ぶれ補正を行うことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記チルト防振群の望遠端における防振敏感度をＴＳｔとするとき、
１．０＜｜ＴＳｔ｜＜５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記チルト防振群の広角端における防振敏感度をＴＳｗ、前記チルト防振群の望遠端における防振敏感度をＴＳｔとするとき、
２．０＜ＴＳｔ／ＴＳｗ＜１００．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記シフト防振群の広角端における防振敏感度をＳＳｗ、前記シフト防振群の望遠端における防振敏感度をＳＳｔとするとき、
０．２０＜ＳＳｗ／ＳＳｔ＜１．２０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
広角端から望遠端への全ズーム範囲のうち一部のズーム範囲において、前記シフト防振群によって補正される像ぶれの補正角度と、前記チルト防振群によって補正される像ぶれの補正角度とが等しくなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記シフト防振群によって補正される像ぶれの補正角度と、前記チルト防振群によって補正される像ぶれの補正角度とが等しくなるズーム位置における全系の焦点距離をｆｍ、広角端および望遠端における全系の焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔとするとき、
ｆｗ×１．１＜ｆｍ＜ｆｔ×０．９
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記シフト防振群によって補正される像ぶれの補正角度と、前記チルト防振群によって補正される像ぶれの補正角度とが等しくなるズーム位置における前記シフト防振群の防振敏感度をＳＳｍ、広角端における前記シフト防振群の防振敏感度をＳＳｗとするとき、
１．０＜ＳＳｍ／ＳＳｗ＜２．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記シフト防振群によって補正される像ぶれの補正角度と、前記チルト防振群によって補正される像ぶれの補正角度とが等しくなるズーム位置における前記チルト防振群の防振敏感度をＴＳｍ、望遠端における前記チルト防振群の防振敏感度をＴＳｔとするとき、
０．０１＜ＴＳｍ／ＴＳｔ＜１．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記シフト防振群によって補正される像ぶれの補正角度と、前記チルト防振群によって補正される像ぶれの補正角度とが等しくなるズーム位置における、前記シフト防振群および前記チルト防振群の防振敏感度をそれぞれＳＳｍ、ＴＳｍとするとき、
０．３３＜ＳＳｍ／ＴＳｍ＜３．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
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、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レンズ群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
前記チルト防振群は前記第１レンズ群または前記第２レンズ群であり、前記シフト防振群は前記第３レンズ群または前記第４レンズ群であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
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、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成され、ズーミングに際し各レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
前記チルト防振群は前記第１レンズ群または前記第２レンズ群であり、前記シフト防振群は前記第３レンズ群であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】
望遠端における前記チルト防振群の最も物体側のレンズ面頂点から前記開口絞りまでの距離をＤ１、前記撮像素子の撮像面の有効対角長をＬとするとき、
０．４＜Ｄ１／Ｌ＜２０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１５】
望遠端における前記チルト防振群の最も物体側のレンズ面頂点から前記シフト防振群の最も物体側のレンズ面頂点までの距離をＤ２、前記撮像素子の撮像面の有効対角長をＬとするとき、
０．５＜Ｄ２／Ｌ＜２０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１３または１４に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記チルト防振群の最も物体側のレンズ面頂点から像ぶれ補正時の回動中心までの距離をＲ、前記撮像素子の撮像面の有効対角長をＬとするとき、
３．０＜Ｒ／Ｌ＜３０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はズームレンズおよびそれを有する撮像装置に関し、例えばビデオカメラ、電子スチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のように撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置に用いられる撮影光学系にはレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）が短く、全系が小型でしかも高ズーム比でズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズが求められている。高ズーム比のズームレンズは一般的に全系が大型となり、しかも高重量となる傾向がある。ズームレンズが大型で高重量になると、撮影に際して手ブレ等によりズームレンズが振動する場合が多くなる。ズームレンズが振動によって傾くと、撮影画像（結像位置）はその傾き角とそのときのズーム位置での焦点距離に応じた量だけ変移（画像ブレ）する。即ち像ぶれが生ずる。
【０００３】
このときの像振れを補正する手段（防振機能を有する手段）としてレンズ系の一部を光軸に対して垂直な方向にシフトさせたズームレンズが知られている（特許文献１，２）。特許文献１では物体側から像側へ順に、正、負、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群で構成される４群ズームレンズにおいて、第３レンズ群をシフトさせて像ぶれ補正を行っている。
【０００４】
特許文献２では物体側から像側へ順に、正、負、正、負、正の屈折力のレンズ群より成る５群ズームレンズにおいて、第４レンズ群をシフトさせて像ぶれ補正を行っている。また、像ぶれを補正する手段としてレンズ系の一部を光軸上の点を中心として回動（チルト）させたズームレンズが知られている（特許文献３）。特許文献３では物体側から像側へ順に、正、負、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群で構成される４群ズームレンズにおいて第１レンズ群をチルトさせて像ぶれ補正を行っている。
【０００５】
また像ぶれ補正の際に生ずる収差を補正するようにしたズームレンズが知られている（特許文献４）。特許文献４では物体側から像側へ順に、正、負、正、負の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群を有するズームレンズにおいて防振群を第４レンズ群内に設けている。そして特許文献４では像ぶれ補正の際に生ずる収差を低減するために複数のレンズ群を光軸に対し垂直な方向にシフトさせるシフト防振群を第４レンズ群内に複数設け、複数のシフト防振群を焦点距離の変化に応じて使い分けるようにしている。
【０００６】
この他、像ぶれを補正するとき（防振時）の収差を低減するためにレンズ系の一部の防振群を光軸と垂直な方向にシフトさせるとともに光軸上の一点を回転中心として微小な角度にて回動させたズームレンズが知られている（特許文献５）。特許文献５では物体側から像側へ順に、正、負、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群で構成される４群ズームレンズにおいて、第２レンズ群をシフトおよびチルトさせて像ぶれ補正を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２６０３５６号公報
【特許文献２】特開平１０−０９０６０１号公報
【特許文献３】特開平０６−１６０７７８号公報
【特許文献４】特開２０１２−１４１５９８号公報
【特許文献５】特開平０５−２３２４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に防振機能を有したズームレンズにおいて、像ぶれ補正を精度良く行い、かつ像ぶれ補正の際の収差変動を少なくするには、ズームレンズのレンズ構成および像ぶれ補正のための防振群のレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。像ぶれ補正のために移動させる防振群のレンズ構成が適切でないと、像ぶれ補正が不十分となり、また防振時において偏心収差の発生量が多くなり、防振時に高い光学性能を維持するのが困難になってくる。
【０００９】
例えば特許文献４では複数の防振群を焦点距離の変化に応じて使い分けることにより防振のための移動量を小さくして収差変動を低減させている。特に第４レンズ群内の防振で使用するレンズ群の範囲を焦点距離に応じて変えることで防振のための移動量を低減している。
【００１０】
しかしながら、第４レンズ群は開口絞りよりも像側に配置されており、特に望遠端において防振時に軸外光線が第１レンズ群、第２レンズ群を通過する光軸からの高さの変化が大きくなりやすい。よって防振補正角度を大きくすると画像周辺部の光量低下が生じる。特に高ズーム比として望遠端の焦点距離を長くすると画角に対する像ぶれ補正角度の割合が大きくなり画像周辺部の光量の低下が増大してくる。
【００１１】
本発明は、像ぶれ補正が容易でしかも像ぶれ補正に際しても良好な光学性能を維持することができるズームレンズおよびそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のズームレンズは、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、正の屈折力の第３レンズ群、正もしくは負の屈折力の第４レンズ群を有し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間、もしくは前記第３レンズ群内、もしくは前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有し、広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は広がり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は狭まり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するズームレンズであって、像ぶれ補正に際して光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動する防振群を複数有し、前記複数の防振群のうち少なくとも１つの防振群は光軸に対して垂直な方向へ移動して像ぶれ補正を行うシフト防振群であり、また前記複数の防振群のうち少なくとも１つの防振群は光軸上の点を回動中心に回動して像ぶれ補正を行うチルト防振群であり、前記チルト防振群は前記開口絞りより物体側に位置し、前記シフト防振群は前記チルト防振群より像側に位置することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、像ぶれ補正が容易でしかも像ぶれ補正に際しても良好な光学性能を維持することができるズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例１の広角端，中間のズーム位置，望遠端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例１の広角端，中間のズーム位置，望遠端における縦収差図
【図３】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例１の広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図
【図４】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例１の像ぶれ補正時における広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図
【図５】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例２の広角端，中間のズーム位置，望遠端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例２の広角端，中間のズーム位置，望遠端における縦収差図
【図７】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例２の広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図
【図８】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例２の像ぶれ補正時における広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図
【図９】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例３の広角端，中間のズーム位置，望遠端におけるレンズ断面図
【図１０】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例３の広角端，中間のズーム位置，望遠端における縦収差図
【図１１】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例３の広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図
【図１２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例３の像ぶれ補正時における広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図
【図１３】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例４の広角端，中間のズーム位置，望遠端におけるレンズ断面図
【図１４】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例４の広角端，中間のズーム位置，望遠端における縦収差図
【図１５】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例４の広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図
【図１６】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例４の像ぶれ補正時における広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図
【図１７】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例５の広角端，中間のズーム位置，望遠端におけるレンズ断面図
【図１８】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例５の広角端，中間のズーム位置，望遠端における縦収差図
【図１９】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例５の広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図
【図２０】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例５の像ぶれ補正時における広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図
【図２１】本発明の撮像装置の要部概略図
【図２２】本発明のチルト防振群のチルト機構の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、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、正の屈折力の第３レンズ群、正もしくは負の屈折力の第４レンズ群を有している。第２レンズ群と第３レンズ群との間、もしくは第３レンズ群内、もしくは第３レンズ群と第４レンズ群との間に開口絞りを有している。広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は広がり、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は狭まり、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化する。
【００１６】
ここで、レンズ群は、１枚以上のレンズを有していればよく、必ずしも複数枚のレンズを有していなくてもよい。
【００１７】
図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の数値実施例１の広角端，中間のズーム位置，望遠端におけるレンズ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における縦収差図である。図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図である。図２と図３は像ぶれ補正を行っていない状態の収差図である。図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの像ぶれ補正時における広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図である。
【００１８】
実施例１はズーム比１３．２５、開口比３．５１〜５．９０程度のズームレンズである。
【００１９】
図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の数値実施例２の広角端，中間のズーム位置，望遠端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における縦収差図である。図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図である。図６と図７は像ぶれ補正を行っていない状態の収差図である。図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの像ぶれ補正時における広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図である。
【００２０】
実施例２はズーム比１８．９３、開口比３．６１〜６．９６程度のズームレンズである。
【００２１】
図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の数値実施例３の広角端，中間のズーム位置，望遠端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における縦収差図である。図１１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図である。図１０と図１１は像ぶれ補正を行っていない状態の収差図である。図１２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの像ぶれ補正時における広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図である。
【００２２】
実施例３はズーム比４７．５１、開口比２．６９〜６．３５程度のズームレンズである。
【００２３】
図１３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の数値実施例４の広角端，中間のズーム位置，望遠端におけるレンズ断面図である。図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における縦収差図である。図１５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図である。図１４と図１５は像ぶれ補正を行っていない状態の収差図である。図１６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの像ぶれ補正時における広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図である。
【００２４】
実施例４はズーム比１５．１２、開口比３．５８〜６．０７程度のズームレンズである。
【００２５】
図１７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の数値実施例５の広角端，中間のズーム位置，望遠端におけるレンズ断面図である。図１８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における縦収差図である。図１９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図である。図１８と図１９は像ぶれ補正を行っていない状態の収差図である。図２０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例５のズームレンズの像ぶれ補正時における広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図である。
【００２６】
実施例５はズーム比３１．８１、開口比１．８５〜４．５０程度のズームレンズである。
【００２７】
図２１は本発明の撮像装置の要部概略図である。図２２は本発明に係るチルト防振群の像ぶれ補正のときの説明図である。
【００２８】
本発明のズームレンズは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられるものである。レンズ断面図において左方が前方（物体側、拡大側）で右方が後方（像側、縮小側）である。レンズ断面図において、ｉは物体側から像側への各レンズ群の順序を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。
【００２９】
各実施例のレンズ断面図において、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は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正または負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下「開口絞り」ともいう。）である。
【００３０】
Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。又、銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際にはフィルム面に相当する感光面が置かれている。
【００３１】
収差図のうち球面収差図において実線はｄ線、２点鎖線はｇ線である。非点収差図において点線はメリディオナル像面、実線はサジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。横収差図において、上から順に１０割、７割、中心、反対側の７割、反対側の１０割の像高におけるｄ線の収差図を示す。破線はサジタル像面、実線はメリディオナル像面を表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。半画角ωは光線追跡値による値を示す。レンズ断面図において矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。
【００３２】
以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍レンズ群が機構上光軸上移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
【００３３】
各実施例では像ぶれ補正に際して光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動する防振群を複数有している。複数の防振群のうち少なくとも１つの防振群は光軸に対して垂直な方向へ移動して像ぶれ補正を行うシフト防振群である。複数のレンズ群のうち少なくとも１つの防振群は光軸上または光軸近傍の点を回動中心に回動して像ぶれ補正を行うチルト防振群である。チルト防振群は開口絞りより物体側に位置し、シフト防振群はチルト防振群より像側に位置する。
【００３４】
またシフト防振群は広角端における像ぶれ補正角の半分以上の角度の像ぶれ補正を行い、チルト防振群は望遠端において像ぶれ補正角の半分以上の角度の像ぶれ補正を行う。また広角端から望遠端に至る全ズーム範囲のうち一部のズーム範囲においてシフト防振群によって補正される像ぶれの補正角度とチルト防振群によって補正される像ぶれ補正角度が等しい。
【００３５】
まず実施例１乃至３のズームレンズのレンズ構成の特徴について説明する。図１，図５，図９のレンズ断面図において、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は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。実施例１乃至３は５群ズームレンズである。チルト防振群は第１レンズ群Ｌ１または第２レンズ群Ｌ２であり、シフト防振群は第３レンズ群Ｌ３または第４レンズ群Ｌ４である。
【００３６】
図１の実施例１のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が次のように変化する。第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が広がり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が狭まり、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が狭まり、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔が広がる。実施例１はズーミングに際して各レンズ群が移動している。
【００３７】
具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は物体側に移動している。第２レンズ群Ｌ２は像側に凸状の軌跡で移動している。第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡にて移動している。以上のようにズーミングに際して各レンズ群を移動させることで全系の小型化を図りつつ、高ズーム比化を図っている。
【００３８】
図５の実施例２、図９の実施例３のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が次のように変化する。第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が広がり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が狭まり、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が広がり、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔が広がる。実施例２，３はズーミングに際して各レンズ群が移動している。
【００３９】
具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は物体側に移動している。第２レンズ群Ｌ２は像側に凸状の軌跡で移動している。第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡にて移動している。実施例１乃至３では以上のようにズーミングに際して各レンズ群を移動させることで全系の小型化を図りつつ高ズーム比化を図っている。
【００４０】
図１の実施例１において開口絞りＳＰは、第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置している。このように配置することにより第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰとの間隔を短縮して前玉有効径の小型化を図っている。開口絞りＳＰはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動して第３レンズ群Ｌ３の有効径の増大を防止している。
【００４１】
図５の実施例２において開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３内に配置している。開口絞りＳＰをこのように配置することにより望遠端における第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔を狭くして、ズーミングのための第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔変化量を十分長くして高ズーム比化を容易にしている。
【００４２】
図９の実施例３において、開口絞りＳＰは、第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置している。このように配置することにより第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰとの間隔を短縮して前玉有効径の小型化を図っている。開口絞りＳＰはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動して第３レンズ群Ｌ３の有効径の増大を防止している。
【００４３】
また実施例３において開口絞りＳＰはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３とは異なる軌跡にて（独立に）移動している。具体的には広角端では第１レンズ群Ｌ１との距離を短縮するように第３レンズ群Ｌ３から見て物体側に位置し、望遠端では第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が狭められるように第３レンズ群Ｌ３に近づいた配置となっている。このようにすると広角側で決まる前玉有効径の増大を防ぐとともに、高ズーム比化のための第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との移動ストロークを十分長く確保している。
【００４４】
実施例１乃至３において開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３の像側に配置してもよい。この場合は第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との移動ストロークがより長く確保することができて高ズーム比化に有利となる。実施例１乃至３のズームレンズでは開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間、もしくは第３レンズ群Ｌ３内、もしくは第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間に配置するのが良い。
【００４５】
図１の実施例１のズームレンズでは第３レンズ群Ｌ３がシフト防振群、第２レンズ群Ｌ２がチルト防振群である。図５の実施例２のズームレンズでは第４レンズ群Ｌ４がシフト防振群、第１レンズ群Ｌ１がチルト防振群である。図９の実施例３のズームレンズでは第３レンズ群Ｌ３がシフト防振群、第１レンズ群Ｌ１がチルト防振群である。
【００４６】
次に実施例４，５のズームレンズのレンズ構成の特徴について説明する。図１３，図１７のレンズ断面図において、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は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。実施例４，５は４群ズームレンズである。チルト防振群は第１レンズ群Ｌ１または第２レンズ群Ｌ２であり、シフト防振群は第３レンズ群Ｌ３である。
【００４７】
図１３の実施例４、図１７の実施例５のズームレンズでは、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が次のように変化する。第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が広がり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が狭まり、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が広がる。実施例４ではズーミングに際して各レンズ群が移動している。
【００４８】
具体的に実施例４のズームレンズでは広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３は物体側に位置している。また第２レンズ群Ｌ２は像側に凸状の軌跡で移動している。第４レンズ群Ｌ４は物体側に凸状の軌跡にて移動している。実施例４において開口絞りＳＰは、第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置している。このように配置することにより第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰとの間隔を短縮して前玉有効径の小型化を図っている。開口絞りＳＰはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動して第３レンズ群Ｌ３の有効径の増大を防止している。
【００４９】
図１３の実施例４のズームレンズでは第３レンズ群Ｌ３がシフト防振群、第２レンズ群Ｌ２がチルト防振群である。
【００５０】
実施例５ではズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３は不動である。具体的に実施例５のズームレンズでは広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２は像側に位置し、第４レンズ群Ｌ４は物体側に凸の軌跡で移動している。実施例５において開口絞りＳＰは、第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置している。このように配置することにより第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰとの間隔を短縮して前玉有効径の小型化を図っている。実施例５において開口絞りＳＰはズーミングに際して不動である。
【００５１】
図１７の実施例５のズームレンズでは第３レンズ群Ｌ３がシフト防振群、第１レンズ群Ｌ１がチルト防振群である。実施例４，５において開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３内、または第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間に配置しても良い。実施例４，５では以上のように防振群を適切に設定することで像ぶれ補正時の周辺光量の確保と偏芯収差を低減している。
【００５２】
実施例１乃至５のズームレンズでは望遠側では主としてチルト防振群で像ぶれ補正を行っている。チルト防振群は光軸上の点を中心として回動角を与えることで光軸に対して垂直方向の移動となるシフト成分と光軸に対する傾きであるチルト成分の両方を設定することができる。
【００５３】
シフト成分を与えることにより像ぶれ補正の作用が得られる。チルト成分を与えることにより防振群が偏芯した際に発生する偏芯収差を低減する作用が得られる。偏芯時に発生する収差としては偏芯コマ収差、偏芯非点収差、像面の傾き等があり、シフト成分に対して適切なチルト成分を設定することでこれら偏芯収差を低減することができる。チルト防振群は光軸上のある１点を中心に回動させている。この際、回動中心位置を適切に設定することでチルト成分による偏芯収差の低減を効果的に行っている。
【００５４】
撮影画角に対する像ぶれ補正角の割合は望遠端で最も大きい。よって像ぶれ補正時に光束が通過するレンズへの入射高さの変化は望遠端で大きくなる。この場合、大きな像ぶれを補正しようとして防振群のシフト成分を大きくすると偏芯収差が多く発生してくる。実施例１乃至５のズームレンズでは望遠端においては主としてチルト防振群で像ぶれ補正を行うことで像ぶれ補正時の光学性能を良好に維持している。
【００５５】
チルト防振群としては開口絞りＳＰより物体側のレンズ群とすると前玉有効径の増大が防げるため好ましい。像ぶれ補正時に光束が通過するレンズへの入射高さの変化は防振群よりも物体側のレンズ群にて多く発生する。よって防振群をなるべく物体側のレンズ群とすると像ぶれ補正時に前玉にて光束が通過するレンズへの入射高さの変化が抑えられる。これにより周辺光量を十分多く確保しやすくなる。逆に所定の周辺光量比を確保する前提では前玉有効径を小型化しやすい。
【００５６】
実施例１乃至５のズームレンズでは第１レンズ群Ｌ１もしくは第２レンズ群Ｌ２をチルト防振群として前玉有効径の小型化を図りつつ偏芯収差補正を効果的に行っている。
【００５７】
図２２はチルト防振群の回動を実現する構成の説明図である。図２２はレンズホルダーＬＨとこれに隣接する固定部材ＬＢとの間に数点の球体ＳＢを挟んだ構成よりなっている。固定部材ＬＢに対して球体ＳＢの転がりによりレンズホルダーＬＨを可動とすることができる。この際、球体ＳＢに対する固定部材ＬＢの受け面を球面形状とすれば回動させることができる。なお回動の回動中心Ｌａｐは受け面の球面中心となる。
【００５８】
ズーミングに際してはレンズホルダーＬＨ、球体ＳＢ、固定部材ＬＢが一体で光軸Ｌａの方向に移動すればよい。ただしこの場合、レンズホルダーＬＨから回動中心Ｌａｐまでの距離は変倍によらず固定となる。
【００５９】
チルト防振の回動中心を望遠端において偏芯収差の補正が良好となるように決めた時、他のズーム位置では必ずしも偏芯収差が良好とはならない。特にズーム比が大きく画角変化の大きいズームレンズでは第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２への光線入射角がズームにより大きく変化する。このためシフト成分を与えた際に発生する偏芯収差がズームにより異なる。
【００６０】
これに対して実施例１乃至５のズームレンズではチルト防振群とは別の防振群を設けてズーム全域における防振性能を良好に維持している。撮影画角に対する像ぶれ補正角の割合は広角端で最も小さいため、像ぶれ補正時に光束が通過するレンズへの入射高さの変化は比較的小さい。よって、像ぶれ補正時の偏芯収差の発生は望遠端よりは小さいため、チルト成分を持たないシフト防振群にて像ぶれ補正時に良好な光学性能が得られる。
【００６１】
実施例１乃至５のズームレンズでは広角側は主としてシフト防振群で像ぶれ補正を行っている。なお、望遠側において周知の光量比の確保を優先してチルト防振群を比較的、物体側のレンズ群とするためシフト防振群はこれよりも像側に配置している。
【００６２】
以上より実施例１乃至５のズームレンズでは広角側では主としてシフト防振群で像ぶれ補正を行い、望遠端では主としてチルト防振群で像ぶれ補正を行う。ここで主とするとは像ぶれ補正角の半分以上を分担することを意味する。よって広角端はシフト防振群のみ、望遠端はチルト防振群のみで像ぶれ補正を行うという限定ではなく、これらを組み合わせて像ぶれ補正を行ってもよい。
【００６３】
ズーム中間においては広角端および望遠端におけるシフト防振群とチルト防振群との分担割合を連続的につなぐのが好ましい。これによりなめらかな違和感のないズーミングができる。広角端はシフト防振群を主、望遠端はチルト防振群を主とすると、中間にてシフト防振群とチルト防振群との像ぶれ補正角の分担が各々半分となる位置が存在する。この中間のズーム位置は２つの防振群のいずれを主とするかを分ける境界となり、防振の際の返信収差の補正と前玉有効径の小型化の観点で適切に設定する。
【００６４】
ここで防振群のシフト成分による像面上の像点の移動量をシフト成分の移動量で除した値を防振敏感度と定義する。防振機構を小型化するにはシフト成分の移動量はなるべく小さいことが好ましい。この場合は防振敏感度は大きい方が有利である。よって複数の防振群を有する場合には各々の防振敏感度を考慮して像ぶれ補正の分担を決めるのが好ましい。
【００６５】
なお、任意のズーム位置においてシフト防振群とチルト防振群は適当に組み合わせてよい。組み合わせる際に考慮すべき点としては偏芯収差の低減、周辺光量比の確保、省電力駆動、制御上の応答性などが挙げられる。これらをうまくバランスさせるように複数の防振群を組み合わせるとよい。
【００６６】
以上のように本発明によれば、防振補正角を大きくした際にも高い光学性能と十分な周辺光量比を有し、かつ前玉有効径が小型なズームレンズが得られる。
【００６７】
本発明のズームレンズにおいて好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。チルト防振群の広角端および望遠端における防振敏感度をそれぞれＴＳｗ、ＴＳｔとする。シフト防振群の広角端および望遠端における防振敏感度をそれぞれＳＳｗ、ＳＳｔとする。シフト防振群とチルト防振群によって像ぶれ補正するときの像ぶれ補正角度が等しくなるズーム位置における全系の焦点距離をｆｍ、広角端および望遠端における全系の焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔとする。
【００６８】
シフト防振群とチルト防振群によって補正される像ぶれの補正角度が等しくなるズーム位置におけるシフト防振群の防振敏感度をＳＳｍ、広角端におけるシフト防振群の防振敏感度をＳＳｗとする。シフト防振群と前ルト防振群によって補正される像ぶれの補正角度が等しくなるズーム位置におけるチルト防振群の防振敏感度をＴＳｍ、望遠端におけるチルト防振群の防振敏感度をＴＳｔとする。なお防振敏感度は防振群のシフト成分による像面上の像点の光軸に対して垂直方向の移動量をシフト成分の移動量で除した値と定義する。このとき次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００６９】
１．０＜｜ＴＳｔ｜＜５．０          ・・・（１）
２．０＜ＴＳｔ／ＴＳｗ＜１００．０  ・・・（２）
０．２０＜ＳＳｗ／ＳＳｔ＜１．２０  ・・・（３）
ｆｗ×１．１＜ｆｍ＜ｆｔ×０．９    ・・・（４）
１．０＜ＳＳｍ／ＳＳｗ＜２．０      ・・・（５）
０．０１＜ＴＳｍ／ＴＳｔ＜１．００  ・・・（６）
０．３３＜ＳＳｍ／ＴＳｍ＜３．０    ・・・（７）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
【００７０】
条件式（１）はチルト防振群の望遠端における防振敏感度を規定している。上限を超えて防振敏感度が大きすぎると像ぶれ補正時のシフト成分が小さくなりすぎる。この場合は像ぶれに対して精密な制御が必要となり特に高周波の像ぶれ補正が難しくなる。下限を超えて防振敏感度が小さすぎると所望の像ぶれ補正角を得るためのシフト成分が大きくなりすぎる。この場合は回動のための駆動ストロークが長くなり駆動手段が大型化してくるので良くない。
【００７１】
条件式（２）はチルト防振群の広角端における防振敏感度に対する望遠端における防振敏感度の比を規定している。防振群のシフト成分を小さくして全系の小型化を図る場合には防振敏感度をある程度高める必要がある。チルト防振群は望遠側で主として用いられるため望遠端における防振敏感度はある程度高い方がよい。これに対して広角端における防振敏感度は低くても構わない。
【００７２】
中間ズーム位置についてはチルト防振群が使用するズーム範囲では防振敏感度はある程度高い方がよい。上限を超えると広角端における防振敏感度が小さすぎるためチルト防振群が使用可能なズーム範囲が限られてくる。下限を超えて望遠側における防振敏感度が低すぎると所望の像ぶれ補正角を得るためのシフト成分が大きくなりすぎる。この場合は回動のための駆動ストロークが長くなり駆動手段が大型化してくるので良くない。
【００７３】
条件式（３）はシフト防振群の望遠端における防振敏感度に対する広角端における防振敏感度の比を規定している。シフト防振群は広角端で主として用いられるため広角端における防振敏感度はある程度高い方がよい。
【００７４】
これに対して望遠端における防振敏感度は低くても構わない。中間ズーム位置についてはシフト防振群が使用するズーム範囲では防振敏感度はある程度高い方がよい。上限を超えると望遠端における防振敏感度が低すぎるためシフト防振群が使用可能なズーム範囲が限られてくる。下限を超えて広角側における防振敏感度が低すぎて所望の像ぶれ補正角を得るためのシフト成分が大きくなりすぎる。この場合は駆動ストロークが長くなり駆動手段が大型化してくるので良くない。
【００７５】
条件式（４）はシフト防振群とチルト防振群とが各々分担する像ぶれ補正角度が等しくなるズーム中間位置を規定している。上限を超えてズーム位置が望遠端に近すぎるとシフト防振群で主として像ぶれ補正を行うズーム範囲が広がる。この場合はシフト成分のみでは偏芯収差の発生が増大してくるズーム範囲が多くなる。
【００７６】
また。シフト防振群の像ぶれ補正のための駆動ストロークが長くなりすぎ駆動手段が大型化してくる。下限を超えてズーム位置が広角端に近すぎるとチルト防振群で主として像ぶれ補正を行うズーム範囲が広がる。この場合はチルト防振群のチルト成分による偏芯収差の補正が過剰となるので良くない。
【００７７】
条件式（５）はシフト防振群の広角端における防振敏感度に対する条件式（４）で規定するズーム中間位置における防振敏感度の比を規定している。特定の像ぶれ補正角に対する防振群のシフト量は焦点距離に比例し、防振敏感度に反比例する関係にある。よって広角端と比べてズーム中間位置では焦点距離が長くなる分、防振敏感度もこれに応じて大きくすればシフト量を増やさずに済む。
【００７８】
条件式（５）の下限を超えると広角端よりズーム中間位置の方が焦点距離が長いにも関わらず防振敏感度が下がるためシフト量が増大してくるので良くない。上限を超えるとズーム中間位置の防振敏感度が高すぎるため高精度な像ぶれ補正を行う必要がある。この場合は特に高周波の像ぶれに対する制御が難しくなるので良くない。
【００７９】
条件式（６）はチルト防振群の望遠端における防振敏感度に対するズーム中間位置における防振敏感度の比を規定している。上限を超えると望遠端よりもズーム中間位置の方が防振敏感度が高くなる。特定の像ぶれ補正角に対してはズーム中間位置の方が敏感度が高い必要はなく像ぶれ補正に対する制御が難しくなるので良くない。
【００８０】
下限を超えてズーム中間位置における防振敏感度が低すぎると像ぶれ補正に必要なシフト成分を大きくとる必要がある。この場合、望遠端における防振敏感度を高めてもズーム中間位置で駆動ストロークを決めてしまうため全系の小型化が困難になる。
【００８１】
条件式（７）はズーム中間位置におけるチルト防振群の防振敏感度に対するズーム中間位置におけるシフト防振群の防振敏感度の比を規定している。２つの防振群にて同じ像ぶれ補正角に対し防振敏感度が大きく異なると同様の精度にて同時に２つの防振群を制御することが難しくなる。合成して得られる像ぶれ補正角の精度を良くするには２つの防振群の防振敏感度はかけ離れないことが好ましい。よって条件式（７）にて１．０から大きく遠ざからないことが好ましい。条件式（７）の上限値または下限値を超えると合成して得られる像ぶれ補正角の精度が低下するので良くない。
【００８２】
更に好ましくは条件式（１）乃至（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００８３】
１．５＜｜ＴＳｔ｜＜４．０          ・・・（１ａ）
３．０＜ＴＳｔ／ＴＳｗ＜８０．０    ・・・（２ａ）
０．４０＜ＳＳｗ／ＳＳｔ＜１．００  ・・・（３ａ）
ｆｗ×１．２＜ｆｍ＜ｆｔ×０．８    ・・・（４ａ）
１．０５＜ＳＳｍ／ＳＳｗ＜１．９０  ・・・（５ａ）
０．０３＜ＴＳｍ／ＴＳｔ＜０．８０  ・・・（６ａ）
０．４０＜ＳＳｍ／ＴＳｍ＜２．５０  ・・・（７ａ）
【００８４】
更に好ましくは条件式（１ａ）乃至（７ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．８＜｜ＴＳｔ｜＜３．５          ・・・（１ｂ）
４．０＜ＴＳｔ／ＴＳｗ＜６０．０    ・・・（２ｂ）
０．５０＜ＳＳｗ／ＳＳｔ＜０．９５  ・・・（３ｂ）
ｆｗ×１．５＜ｆｍ＜ｆｔ×０．５    ・・・（４ｂ）
１．０６＜ＳＳｍ／ＳＳｗ＜１．７５  ・・・（５ｂ）
０．０４＜ＴＳｍ／ＴＳｔ＜０．７０  ・・・（６ｂ）
０．５０＜ＳＳｍ／ＴＳｍ＜２．００  ・・・（７ｂ）
【００８５】
本発明のズームレンズをズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子とを有する撮像装置に用いるときには次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。望遠端におけるチルト防振群の最も物体側のレンズ面頂点から開口絞りＳＰまでの距離をＤ１、撮像素子の撮像面の有効対角長をＬとする。望遠端におけるチルト防振群の最も物体側のレンズ面頂点からシフト防振群の最も物体側のレンズ面頂点までの距離をＤ２とする。チルト防振群の最も物体側のレンズ面頂点から像ぶれ補正時の回動中心までの距離をＲとする。
【００８６】
ここで回転中心はチルト防振群の移動とともに移動する。このため距離Ｒは全ズーム位置において一定である。また距離Ｒは回動中心がチルト防振群の最も物体側のレンズ面頂点より像側にあるときを正、物体側にあるときを負とする。このとき次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００８７】
０．４＜Ｄ１／Ｌ＜２０．０      ・・・（８）
０．５＜Ｄ２／Ｌ＜２０．０      ・・・（９）
３．０＜Ｒ／Ｌ＜３０．０        ・・・（１０）
【００８８】
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（８）は開口絞りＳＰに対するチルト防振群の光軸方向の位置を規定している。上限を超えて開口絞りＳＰからの距離が長すぎると有効径の大きいレンズ群を像ぶれ補正のために回動させる必要がある。この場合は回動のための機構が大型化するためレンズ鏡筒の小型軽量化が困難になる。
【００８９】
また開口絞りＳＰの近傍のレンズ群をある程度少ないレンズ枚数で構成しようとするとレンズ面の曲率はきつくなる（曲率半径が小さくなる）。このようなレンズ群を大きな像ぶれ補正角に応じてシフト成分を大きく設定すると偏芯収差が大きく発生する。下限を超えて開口絞りＳＰからの距離が短すぎるとシフト成分にて発生する偏芯収差が過度となり、チルト成分を設定しても偏心補正を十分補正するのが難しくなり、像ぶれ補正時の光学性能を良好に維持するのが困難になる。
【００９０】
条件式（９）はチルト防振群に対するシフト防振群の光軸方向の位置を規定している。上限を超えてチルト防振群からの距離が長すぎるとシフト防振群の駆動手段が撮像素子に近づきノイズ等の影響を及ぼし画質が低下してくる。下限を超えてチルト防振群からシフト防振群までの距離が短すぎるとこれら二つの防振群の駆動手段を物理的に干渉しないように配置することが難しくなる。結果としてレンズ鏡筒が大型化するので良くない。
【００９１】
条件式（１０）はチルト防振群が光軸上の一点を回動中心として回動するときの回動中心位置を規定している。上限を超えて回動中心位置がチルト防振群から遠すぎる場合は、チルト成分が小さすぎるためシフト成分にて発生する偏芯収差を低減する作用が弱まるので良くない。下限を超えて回動中心位置がチルト防振群に近すぎる場合は、所望の像ぶれ補正に必要なシフト成分を得ようとするとチルト成分が非常に大きな角度となる。これによりチルト成分にて高次の偏芯収差が多く発生し、シフト成分と良好なキャンセル関係が得られないので良くない。
【００９２】
更に好ましくは条件式（８）乃至（１０）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．５＜Ｄ１／Ｌ＜１６．０      ・・・（８ａ）
０．７＜Ｄ２／Ｌ＜１８．０      ・・・（９ａ）
４．０＜Ｒ／Ｌ＜２５．０        ・・・（１０ａ）
【００９３】
更に好ましくは条件式（８ａ）乃至（１０ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．６＜Ｄ１／Ｌ＜１５．０      ・・・（８ｂ）
０．８＜Ｄ２／Ｌ＜１５．０      ・・・（９ｂ）
５．０＜Ｒ／Ｌ＜２２．０        ・・・（１０ｂ）
【００９４】
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたカムコーダー（ビデオカメラ）の実施例を図２１を用いて説明する。図２１において、１０はカメラ本体、１１は実施例１乃至５に説明したいずれか１つのズームレンズによって構成された撮影光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系１１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。１３は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子１２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。
【００９５】
本発明の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズと、歪曲収差および／または倍率色収差を電気的に補正する回路とを備えるのが好ましい。このようにズームレンズを構成する際に歪曲収差を許容することのできるレンズ構成にすれば、ズームレンズのレンズ枚数の削減や小型化が容易になる。また、倍率色収差を電気的に補正することにより、撮影画像の色にじみを軽減し、また、解像力の向上を図ることが容易になる。
【００９６】
次に本発明の実施例１乃至５に対応する数値実施例１乃至５を示す。数値実施例においてｉは物体からの面の順番を示す。ｒｉは物体側より順に第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目と第ｉ＋１番目間のレンズ厚および空気間隔、ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目の光学部材の材質の屈折率とアッベ数である。また最も像側の２つの面はフェースプレート等のガラス材である。非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０を各々非球面係数としたとき
【００９７】
【数１】
2015125246.tif 000003
【００９８】
なる式で表している。*は非球面形状を有する面を意味している。「ｅ−ｘ」は１０-xを意味している。ＢＦはバックフォーカスであり、最終レンズ面から像面までの空気変換長で表している。
【００９９】
ぶれ補正時のレンズ群位置データにて、回動中心位置はチルト防振群の最も物体側レンズ面頂点からチルト防振の回動中心までの距離を表し、プラス符号はチルト防振群からみて像側を意味する。チルト角はぶれ補正時の回動角度を表し、プラス符号は各実施例のレンズ断面図において反時計まわり方向を意味する。シフト量はぶれ補正時の光軸と垂直方向の移動量を表し、プラス符号は各実施例のレンズ断面図において上方向を意味する。
【０１００】
ぶれ（像ぶれ）補正角はシフト防振群のみ用いる場合はこのときの補正角を示す。また、チルト防振群のみ用いる場合はこのときの補正角を示す。チルト防振群とシフト防振群をともに用いる場合はこれらを同時に設定した際の補正角を示す。なお画面中心の補正角を表す。各数値実施例のレンズデータおよびそれに基づく各条件式の計算結果を表１に示す。  
【０１０１】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         33.006    0.95   1.84666    23.9           
2         22.725    3.05   1.49700    81.5           
3        171.041    0.20                             
4         26.796    2.15   1.65160    58.5           
5        133.556  (可変)                             
6        -94.893    0.50   1.88300    40.8           
7          6.395    2.55                             
8        -13.387    0.50   1.77250    49.6           
9         45.843    0.20                             
10         15.960    1.45   1.94595    18.0           
11       -186.347  (可変)                             
12(絞り)    ∞       1.00                             
13*         6.314    1.95   1.59201    67.0           
14*       -28.862    1.00                             
15         10.979    0.46   1.84666    23.8           
16          5.831    0.85                             
17        -14.140    1.50   1.48749    70.2           
18         -7.079  (可変)                             
19        -29.363    0.45   1.77250    49.6           
20        411.426  (可変)                             
21         12.864    2.60   1.51633    64.1           
22        -29.582    0.45   1.76182    26.5           
23        -73.269  (可変)                             
24          ∞       0.80   1.51633    64.1           
25          ∞       1.33                             
像面        ∞   
【０１０２】
非球面データ
第13面
K = 0.00000e+000  A 4=-3.27123e-004  A 6= 6.78754e-006 
A 8=-2.91559e-007  
第14面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.72509e-004  A 6= 1.00441e-005 
A 8=-4.50912e-007  
各種データ
ズーム比     13.25 
広角     中間     望遠
焦点距離       5.15     8.13    68.24  
Fナンバー      3.51     3.87     5.90  
半画角（度）  37.65    25.88     3.24  
像高           3.30     3.68     3.88  
レンズ全長    52.43    52.17    77.40  
BF             5.88     9.71     8.50  
d 5            0.94     4.00    22.98  
d11           17.18    10.75     1.10  
d18            4.48     3.07     2.95  
d20            2.14     2.84    20.06  
d23            4.02     7.85     6.65  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      37.60  
2    6      -6.46  
3   12      11.66  
4   19     -35.46  
5   21      23.81  
6   24       ∞
ぶれ補正時のレンズ群位置データ
広角     中間     望遠
第２レンズ群回動中心位置    50.0mm   50.0mm   50.0mm
第２レンズ群チルト角        0.0分   14.6分   77.0分
第３レンズ群シフト量        0.178mm  0.126mm   0.0mm
ぶれ補正角                  3.0度    3.0度    3.0度
【０１０３】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         41.869    0.78   1.84666    23.9           
2         24.881    2.96   1.49700    81.5           
3        516.824    0.13                             
4         26.877    2.02   1.71300    53.9           
5        128.894  (可変)                             
6        288.793    0.42   1.88300    40.8           
7          5.491    2.88                             
8        -19.224    0.40   1.80400    46.6           
9         28.881    0.10                             
10         11.504    1.29   1.95906    17.5           
11         49.808  (可変)                             
12*         8.583    1.30   1.62263    58.2           
13*       -29.609    1.10                             
14(絞り)    ∞       1.30                             
15         14.662    0.50   1.84666    23.9           
16          6.805    0.47                             
17*        54.452    1.40   1.55332    71.7           
18*       -10.055  (可変)                             
19       -151.769    0.40   1.88300    40.8           
20         26.078  (可変)                             
21         15.946    2.54   1.77250    49.6           
22        -28.396    0.50   1.92286    18.9           
23        -77.555  (可変)                             
24          ∞       0.80   1.51633    64.1           
25          ∞       1.33                             
像面        ∞   
【０１０４】
非球面データ
第12面
K =-2.76265e-001  A 4=-3.36198e-005  A 6= 7.15722e-005 
A 8=-1.02976e-005  A10= 6.45194e-007  
第13面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.50979e-004  A 6= 8.38511e-005 
A 8=-1.42898e-005  A10= 9.41810e-007  
第17面
K = 0.00000e+000  A 4= 7.96626e-004  A 6= 6.28010e-005 
A 8=-2.10515e-005  A10= 1.50759e-006  
第18面
K =-6.21035e+000  A 4=-5.18516e-004  A 6= 7.06929e-005 
A 8=-1.56716e-005  A10= 9.30629e-007  
各種データ
ズーム比     18.93 
広角     中間     望遠
焦点距離       4.63    20.99    87.75  
Fナンバー      3.61     5.00     6.96  
半画角（度）  40.59    10.50     2.49  
像高           3.33     3.88     3.88  
レンズ全長    50.22    62.71    77.46  
BF             8.20    14.43     5.76  
d 5            0.70    13.73    24.44  
d11           16.72     4.12     0.45  
d18            1.71     6.19    10.85  
d20            2.41     3.75    15.48  
d23            6.35    12.57     3.90  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      38.33  
2    6      -6.10  
3   12      11.21  
4   19     -25.18  
5   21      18.36  
6   24       ∞    
ぶれ補正時のレンズ群位置データ
広角     中間     望遠
第１レンズ群回動中心位置    60.0mm   60.0mm   60.0mm
第１レンズ群チルト角        0.0分  -61.0分  -122.0分
第４レンズ群シフト量       -0.558mm  -0.842mm   0.0mm
ぶれ補正角                  3.0度    3.0度    3.0度
【０１０５】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         90.789    1.45   1.91082    35.3           
2         49.843    5.51   1.49700    81.5           
3       -191.211    0.10                             
4         41.143    3.30   1.49700    81.5           
5        123.785  (可変)                             
6        190.357    0.75   1.83481    42.7           
7          8.502    5.19                             
8        -31.911    0.60   1.77250    49.6           
9         31.911    0.15                             
10         17.269    1.97   1.95906    17.5           
11         59.201  (可変)                             
12(絞り)    ∞     (可変)                             
13*        10.080    2.70   1.55332    71.7           
14*      -154.777    2.06                             
15         28.619    0.60   1.80400    46.6           
16         10.520    0.35                             
17         15.233    0.60   2.00100    29.1           
18         10.938    2.43   1.49700    81.5           
19        -25.670  (可変)                             
20        116.246    0.70   1.48749    70.2           
21         24.656  (可変)                             
22         25.059    2.20   1.88300    40.8           
23        -25.059    0.50   2.00069    25.5           
24      -2889.001  (可変)                             
25          ∞       0.80   1.51633    64.1           
26          ∞       1.0                             
像面        ∞   
【０１０６】
非球面データ
第13面
K =-7.62610e-003  A 4=-9.09797e-005  A 6=-3.52936e-007 
A 8=-4.79796e-009  
第14面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.33477e-005  A 6=-4.82626e-008  
各種データ
ズーム比     47.51 
広角     中間     望遠
焦点距離       4.42    14.23   210.00  
Fナンバー      2.69     3.82     6.35  
半画角（度）  41.56    15.30     1.04  
像高           3.33     3.88     3.88  
レンズ全長    96.80    95.21   138.36  
BF            11.54    20.07     9.98  
d 5            0.78    16.60    61.74  
d11           36.08    13.50     1.05  
d12            9.80     3.45     0.35  
d19            2.73     5.61     8.77  
d21            4.72     4.82    25.30  
d24           10.01    18.55     8.46  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      80.35  
2    6      -9.37  
3   12       ∞    
4   13      19.66  
5   20     -64.35  
6   22      32.19  
7   25       ∞
ぶれ補正時のレンズ群位置データ
広角     中間     望遠
第１レンズ群回動中心位置    100.0mm   100.0mm   100.0mm
第１レンズ群チルト角        0.0分  -77.0分  -102.0分
第３レンズ群シフト量        0.190mm   0.230mm   0.0mm
ぶれ補正角                  3.0度    3.0度    2.0度
【０１０７】
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         44.452    1.00   1.85478    24.8           
2         28.340    2.90   1.49700    81.5           
3        210.840    0.20                             
4         30.299    2.20   1.69680    55.5           
5        124.282  (可変)                             
6        132.715    0.65   1.80400    46.6           
7          6.602    3.75                             
8        -17.644    0.50   1.69680    55.5           
9         53.704    0.20                             
10         15.107    1.25   1.95906    17.5           
11         45.209  (可変)                             
12(絞り)    ∞       0.46                             
13*         5.519    2.20   1.55332    71.7           
14*       -24.286    0.60                             
15         14.548    0.70   1.80610    33.3           
16          4.810    0.46                             
17          7.779    1.40   1.48749    70.2           
18         17.634  (可変)                             
19         18.200    1.85   1.77250    49.6           
20        -37.698    0.50   1.80518    25.4           
21        108.654  (可変)                             
22          ∞       1.00   1.51633    64.1           
23          ∞       1.0                             
像面        ∞   
【０１０８】
非球面データ
第13面
K =-2.81482e-002  A 4=-5.11671e-004  A 6=-1.41521e-005  A 8= 2.90395e-007  A10=-4.05939e-008  
第14面
K =-1.08553e+001  A 4= 8.96729e-005  A 6=-3.50338e-006  
各種データ
ズーム比     15.12 
広角     中間     望遠
焦点距離       5.13    18.81    77.60  
Fナンバー      3.58     4.72     6.07  
半画角（度）  37.82    11.66     2.83  
像高           3.41     3.88     3.88  
レンズ全長    58.07    62.55    81.87  
BF             7.46    15.74     8.27  
d 5            0.70    14.39    29.25  
d11           22.68     6.60     1.39  
d18            6.40     4.99    22.14  
d21            5.80    14.08     6.61  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      46.30  
2    6      -7.80  
3   12      14.46  
4   19      28.89  
5   22       ∞
ぶれ補正時のレンズ群位置データ
広角     中間     望遠
第２レンズ群回動中心位置    100.0mm   100.0mm   100.0mm
第２レンズ群チルト角        2.6分    11.4分   40.0分
第３レンズ群シフト量        0.191mm   0.333mm   0.352mm
ぶれ補正角                  3.0度    3.0度    3.0度
【０１０９】
［数値実施例５］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         44.532    1.05   1.84666    23.9           
2         23.721    4.30   1.60311    60.6           
3       -565.239    0.17                             
4         22.127    2.40   1.71300    53.9           
5         51.705  (可変)                             
6         25.787    0.60   1.80400    46.6           
7          4.719    3.20                             
8        -22.341    0.60   1.80400    46.6           
9         12.378    0.55                             
10          9.826    1.45   1.95906    17.5           
11         26.220  (可変)                             
12(絞り)    ∞       1.11                             
13         12.201    0.60   1.95906    17.5           
14          9.418    2.35   1.58313    59.4           
15*       -37.342  (可変)                             
16          9.392    0.60   1.90366    31.3           
17          5.873    2.55   1.48749    70.2           
18        -16.905  (可変)                             
19          ∞       1.40   1.51633    64.1           
20          ∞       1.22                             
像面        ∞   
【０１１０】
非球面データ
第15面
K =-6.30551e+000  A 4= 1.22507e-004  
各種データ
ズーム比     31.81 
広角     中間     望遠
焦点距離       2.89    24.97    91.93  
Fナンバー      1.85     3.97     4.50  
半画角（度）  32.49     3.63     0.98  
像高           1.76     1.58     1.58  
レンズ全長    65.95    65.95    65.95  
BF             9.30    13.94     4.28  
d 5            0.50    20.28    25.22  
d11           26.75     6.97     2.03  
d15            7.88     3.24    12.91  
d18            7.16    11.80     2.13  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      35.16  
2    6      -5.30  
3   12      18.53  
4   16      18.48  
5   19       ∞    
ぶれ補正時のレンズ群位置データ
広角     中間     望遠
第１レンズ群回動中心位置    60.0mm    60.0mm    60.0mm
第１レンズ群チルト角        0.0分   -57.0分   -114.0分
第３レンズ群シフト量        0.187mm   0.744mm   0.0mm
ぶれ補正角                  3.0度    3.0度    2.0度
【０１１１】
【表１】
2015125246.tif 000004
【符号の説明】
【０１１２】
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      ＳＰ  絞り
【図１】
2015125246.tif 000005
【図２】
2015125246.tif 000006
【図３】
2015125246.tif 000007
【図４】
2015125246.tif 000008
【図５】
2015125246.tif 000009
【図６】
2015125246.tif 000010
【図７】
2015125246.tif 000011
【図８】
2015125246.tif 000012
【図９】
2015125246.tif 000013
【図１０】
2015125246.tif 000014
【図１１】
2015125246.tif 000015
【図１２】
2015125246.tif 000016
【図１３】
2015125246.tif 000017
【図１４】
2015125246.tif 000018
【図１５】
2015125246.tif 000019
【図１６】
2015125246.tif 000020
【図１７】
2015125246.tif 000021
【図１８】
2015125246.tif 000022
【図１９】
2015125246.tif 000023
【図２０】
2015125246.tif 000024
【図２１】
2015125246.tif 000025
【図２２】
2015125246.tif 000026