(57)【要約】【課題】高変倍比を有し、良好な光学性能を持ちながら、振動や手ブレなどによる撮影画像のブレを補正する防振機能を有する変倍光学系、撮像装置、変倍光学系の変倍方法の提供を目的とする。【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４を有し、広角端から望遠端まで変倍を行う際に、前記第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、前記第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化し、前記第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部を防振レンズ群として光軸と直交する方向にシフトさせることによって画像ブレ発生時の像面補正を行い、前記防振レンズ群は少なくとも１つ以上の非球面を有し、さらに所定の条件式を満足する。【選択図】図１
2008158321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、負の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態まで変倍を行う際に、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、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ようにレンズ群が移動し、前記第３レンズ群の少なくとも一部を光軸と直交方向にシフトさせることで像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群とし、前記防振レンズ群は少なくとも１つ以上の非球面を有し、下記の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有する変倍光学系。
１．２０ ＜ ｆ２／ｆｗ ＜ ２．５０
−２．１０ ＜ ｆ３／ｆｗ ＜−０．８０ 
ただし、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での焦点距離
【請求項２】
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項１記載の防振機能を有する変倍光学系。
【請求項３】
前記第３レンズ群中の少なくとも１つの非球面は近軸曲率半径を有する球面に比べて光軸から周辺に向かって正の屈折率が強くなるか、あるいは負の屈折力が弱くなるように形成された形状をもち、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２記載の防振機能を有する変倍光学系。
０．００００１＜｜ＡＳＰｄ０．５｜／（Ｈ／２）＜０．０１
０．０００１＜｜ＡＳＰｄ１．０｜／（Ｈ／２）＜０．０１
｜ＡＳＰｄ０．５｜／｜ＡＳＰｄ１．０｜＜１
ただし、Ｈは非球面レンズの有効径、ＡＳＰｄ０．５は非球面有効径の５割の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差量、ＡＳＰｄ１．０は非球面有効径の１０割の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差量を示す。
【請求項４】
前記第３レンズ群は、接合レンズを有することを特徴とした請求項１から３のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系。
【請求項５】
前記第１レンズ群は、３枚以下のレンズで構成され、少なくとも１つ以上の非球面を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系。
【請求項６】
前記第１レンズ群の最も物体側のレンズは、像側面に非球面を配した負レンズで構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系。
【請求項７】
前記第４レンズ群は、３枚以下のレンズで構成され、少なくとも１つの非球面を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系。
【請求項８】
前記第２レンズ群から前記第４レンズ群の各群は、少なくとも1つの接合レンズを有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系。
【請求項９】
最も像面側のレンズ面は、像面に向かって凸面であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、負の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群を含む防振機能を有する変倍光学系の変倍方法において、
広角端状態から望遠端状態まで変倍を行う際に、前記第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化するようにレンズ群が移動し、
前記第３レンズ群の少なくとも一部を光軸と直交方向にシフトさせることで像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群とし、前記防振レンズ群は少なくとも１つ以上の非球面を有し、下記の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有する変倍光学系の変倍方法。
１．２０ ＜ ｆ２／ｆｗ ＜ ２．５０
−２．１０ ＜ ｆ３／ｆｗ ＜−０．８０ 
ただし、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での焦点距離
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防振機能を有する変倍光学系に関し、特に、写真用カメラや電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した防振機能を有する変倍光学系、撮像装置、変倍光学系の変倍方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、防振機能を有する変倍光学系が提案されている（例えば、特許文献１、および２）。
【特許文献１】特開２００４−６１９１０号公報
【特許文献２】特開平１１−１７４３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の防振機能を有する変倍光学系は変倍比が２倍程度であるため、高変倍比の要求を十分に満足できるものでは無いという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、防振機能、高変倍比を有する良好な光学性能を持った変倍光学系、撮像装置、変倍光学系の変倍方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、負の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態まで変倍を行う際に、前記第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化するようにレンズ群が移動し、前記第３レンズ群の少なくとも一部を光軸と直交方向にシフトさせることで像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群とし、前記防振レンズ群は、少なくとも１つ以上の非球面を有し、下記の条件式（１）、および（２）を満足することを特徴とする防振機能を有する変倍光学系を提供する。
（１）１．２０ ＜ ｆ２／ｆｗ ＜ ２．５０
（２）−２．１０ ＜ ｆ３／ｆｗ ＜−０．８０ 
ただし、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態での全系の焦点距離
【０００６】
また、本発明は、本発明に係る防振機能を有する変倍光学系を備えた撮像装置を提供する。
【０００７】
また、本発明は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、負の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群を含む防振機能を有する変倍光学系の変倍方法において、
広角端状態から望遠端状態まで変倍を行う際に、前記第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化するようにレンズ群が移動し、前記第３レンズ群の少なくとも一部を光軸と直交方向にシフトさせることで像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群とし、前記防振レンズ群は少なくとも１つ以上の非球面を有し、下記の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする防振機能を有する変倍光学系の変倍方法を提供する。
（１）  １．２０ ＜ ｆ２／ｆｗ ＜ ２．５０
（２）  −２．１０ ＜ ｆ３／ｆｗ ＜−０．８０ 
ただし、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での焦点距離
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、防振機能、高変倍比を有する良好な光学性能を持った変倍光学系、撮像装置、変倍光学系の変倍方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本願の実施形態に係る防振機能を有する変倍光学系について説明する。
【００１０】
本実施形態に係る防振機能を有する変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、負の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態まで変倍を行う際に、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、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ようにレンズ群が移動し、前記第３レンズ群の少なくとも一部を光軸と直交方向にシフトさせることで像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群とし、前記防振レンズ群は少なくとも１つ以上の非球面を有し、下記の条件式（１）、および（２）を満足することを特徴とする。
（１）  １．２０ ＜ ｆ２／ｆｗ ＜ ２．５０
（２）  −２．１０ ＜ ｆ３／ｆｗ ＜−０．８０ 
ただし、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における全系の焦点距離
条件式（１）は、第２レンズ群の屈折力を規定したものであり、これによって、所定の変倍比を効果的に確保し、良好な光学性能を確保しながら、防振時にも良好な光学性能を実現している。
【００１１】
条件式（１）の下限値を下回ると第２レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、防振時の偏心収差、すなわちコマ収差または非点収差が悪化してしまう。また、条件式（１）の上限値を超えると第２レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ、変倍時に各群の移動量が増加し、広角端状態から望遠端状態までの変倍の際に、像面湾曲収差や色収差の補正が困難になる。なお、本願の効果を確実にするためには、条件式（１）の上限値を１．８０にすることが望ましい。また、本願の効果を確実にするためには、条件式（１）の下限値を１．３０にすることが望ましい。
【００１２】
条件式（２）は第３レンズ群の屈折力を規定したものであり、これにより、所定の変倍比を効果的に確保しつつ、防振時にも良好な光学性能を実現している。
【００１３】
条件式（２）の下限値を下回ると第３レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎて、変倍時の第３レンズ群の移動量が増加するので、変倍時の像面湾曲収差の変動が大きくなり、この補正が困難になる。また、条件式（２）の上限値を超えると第３レンズ群の屈折力が強くなり過ぎて、防振時の偏心収差、特に球面収差が悪化してしまう。なお、本発明の効果をさらに確実にするためには、条件式（２）の下限値を−１．５０にすることが望ましい。
【００１４】
また、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少することにより、高変倍比を達成することができ、変倍時の球面収差の変動を少なくすることができるので好ましい。
【００１５】
また、前記第３レンズ群中の少なくとも１つの非球面は、近軸曲率半径を有する球面に比べて光軸から周辺に向かって正の屈折力が強くなるか、あるいは負の屈折力が弱くなるように形成された形状で、さらに以下の条件式を満足することを特徴とする。
（３）  ０．００００１＜｜ＡＳＰｄ０．５｜／（Ｈ／２）＜０．０１
（４）  ０．０００１＜｜ＡＳＰｄ１．０｜／（Ｈ／２）＜０．０１
（５）  ｜ＡＳＰｄ０．５｜／｜ＡＳＰｄ１．０｜＜１ 
ただし、Ｈは非球面レンズの有効径、ＡＳＰｄ０．５は非球面有効径の５割の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差量、ＡＳＰｄ１．０は非球面有効径の１０割の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差量を示す。
【００１６】
条件式（３）、（４）、（５）は、防振レンズ群である第３レンズ群を光軸と直交方向に移動した際の結像性能の劣化を小さく抑える為の非球面形状を規定する。条件式（３）及び条件式（４）の下限値を越えると非球面の補正効果を発揮出来ず、諸収差補正の為にレンズ枚数が増加し望ましくない。または、コマ収差が悪化するので望ましくない。条件式（３）及び条件式（４）の上限値を越えると球面収差など諸収差の補正が過剰になりすぎ、同時に防振レンズを移動させた際の結像性能の劣化をまねく。また、前記非球面は近軸曲率半径を有する球面に比べて光軸から周辺に向かって正の屈折力が徐々に強くなるか、あるいは負の屈折力が弱くなるように形成された構成によって、防振用レンズが移動の際、軸上光束及び軸外光束の諸収差を効率良く補正できる。条件式（５）の上限値を越えると防振レンズを移動させる際に防振レンズ群内で球面収差、およびコマ収差の高次の収差が発生し、移動後の結像性能の劣化を招く事となる。
【００１７】
また、本防振機能を有する変倍光学系では、第３レンズ群に接合レンズを有することが望ましい。このような構成にすることで、防振時の倍率色収差を良好に保つことができる。
【００１８】
また、本防振機能を有する変倍光学系では、前記第１レンズ群は少なくとも１つの非球面を有し、３枚以下のレンズで構成されていることが望ましい。このような構成にする事でレンズ全長を短縮させ、かつ像面湾曲を良好に補正できる。
【００１９】
また、本防振機能を有する変倍光学系では、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズは像側面に非球面を配した負レンズで構成されていることが望ましい。このような構成にする事で像面湾曲と広角側のコマ収差を良好に補正できる。
【００２０】
また、本防振機能を有する変倍光学系では、前記第４レンズ群は３枚以下のレンズで構成され、少なくとも１つの非球面を有していることが望ましい。このような構成にする事でレンズ全長を短縮させ、かつコマ収差を良好に補正できる。
【００２１】
また、本防振機能を有する変倍光学系では、前記第２レンズ群から第４レンズ群の各群に少なくとも１つの接合レンズを有することが望ましい。このような構成にする事で変倍時に発生する色収差、特に倍率色収差を良好に保つことができる。
【００２２】
また、本防振機能を有する変倍光学系では、最も像面側のレンズ面が像面に向かって凸面となることが望ましい。このような構成にすることで、像面湾曲が良好に補正され、像面からの反射光によるゴーストを軽減することが可能となる。
【００２３】
また、前記第３レンズ群の近傍に開口絞りを配置することで球面収差等の諸収差が良好に補正できる。
【００２４】
また、前記開口絞りは、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う際に、前記第３レンズ群と一体に移動することで、変倍時に球面収差等の諸収差の変動を少なくすることができる。
【００２５】
以下、各数値実施例に係る防振機能を有する変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
【００２６】
（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態におけるレンズ構成を示す断面図である。
【００２７】
第１実施例に係る防振機能を有する変倍光学系は、図１に示すように、物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳＰ、負の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４で構成されている。
【００２８】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹形状の負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、最も物体側の負メニスカスレンズは像面Ｉ側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した非球面レンズである。
【００２９】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。
【００３０】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズからなる。
【００３１】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側より順に、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズと像面Ｉ側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズとからなる。
【００３２】
開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３と共に移動する。
【００３３】
広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに向かって凸の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動する。
【００３４】
また、本実施例に係る防振機能を有する変倍光学系では、第３レンズ群Ｇ３を光軸と直交する方向にシフトさせることで撮影画像のブレを補正している。
【００３５】
また、変倍光学系全系の焦点距離がｆで、防振係数（手ブレ補正時の防振レンズ群の移動量に対する結像面Ｉ上での像の移動量の比）をＫとするとき、角度θの回転ブレを補正するには、手ブレ補正用のレンズ群を(f・tanθ)／Ｋだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本第１実施例の広角端状態において、防振係数Ｋは１．１５５であり、焦点距離は１８．７(ｍｍ)であるので、０．７３１°の回転ブレを補正するための第３レンズ群の移動量は０．２０７（ｍｍ）である。本実施例の望遠端状態において、防振係数Ｋは１．８４５であり、焦点距離は５３．３(ｍｍ)であるので、０．４３３°の回転ブレを補正するための第３レンズ群の移動量は０．２１８(ｍｍ)である。
【００３６】
以下の表１に、第１実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の諸元値を示す。
［全体諸元］において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、Ｗは広角端状態、Ｍは中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態を表す。［レンズデータ］において、第１列Ｎは物体側から数えたレンズ面の順番、第２列ｒはレンズ面の曲率半径、第３列ｄはレンズ面の間隔、第４列νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数、第５列ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を表す。また、ｒ＝０．０００は平面を表し、Ｂｆはバックフォーカスを示し、空気の屈折率ｎｄ＝１．００００は、その記載を省略する。
［非球面データ］には、面番号Ｎ、非球面の形状を次式で表した場合の非球面係数、円錐定数を表す。
ｘ＝（ｈ2／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｈ／ｒ）2｝1/2］＋Ｃ４ｈ4＋Ｃ６ｈ6＋Ｃ８ｈ8＋Ｃ１０ｈ10＋Ｃ１２ｈ1２
【００３７】
なお、ｘは、面の頂点を基準としたときの光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位であり、κは円錐定数、Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８、Ｃ１０、Ｃ１２は非球面係数であり、ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）である。なお、「Ｅ−ｎ」は「×１０−ｎ」を示し、例えば、「１．２３４Ｅ−０５」は「１．２３４×１０−５」を示す。［可変間隔データ］には、焦点距離ｆと、可変間隔の値を示す。[条件式対応値]は、各条件式の対応値を示す。
【００３８】
なお、以下の全ての実施例の諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号の説明は、以降の各実施例の諸元値においても同様とし、重複した説明を省略する。
【００３９】
（表１）
[全体諸元]
Ｗ        Ｔ
f＝  18.7     53.3
FNO＝ 3.70     5.88
[レンズデータ]
Ｎ      ｒ        ｄ      νｄ    ｎｄ            
1)    109.000    1.90    64.12    1.5168
2)     15.000    0.17    38.09    1.5539
3)     12.800   10.40 
4)    -95.070    1.70    61.18    1.5891
5)     36.608    0.40
6)     28.725    3.40    27.51    1.7552
7)    100.883     D7
8)     31.555    1.10    23.78    1.8467
9)     17.803    4.30    59.4     1.5400
10)    -35.066    0.10
11)     23.456    2.30    70.45    1.4875
12)     56.371     D12
13)      0.000    2.60                     開口絞りＳＰ
14)    -46.798    3.00    32.35    1.8503
15)    -11.046    0.90    46.63    1.8160
16)     69.497     D16
17)   2543.571    3.20    64.12    1.5168
18)    -25.206    0.10
19)    188.439    5.00    70.45    1.4875
20)    -16.411    1.40    32.35    1.8503
21)    -39.355     Bf       
［非球面データ］
N= 3面
κ= 0
C4=  3.0295E-05
C6=  4.4581E-08
C8=  3.8221E-10
C10= -1.7489E-12
C12=  6.8147E-15
N= 14面
有効径Ｈ＝ 6.00  
κ= 13.8934
C4=  -2.9312E-05
C6=   2.4670E-08
C8=   0.0000E+00
C10=  0.0000E+00
C12=  0.0000E+00
N= 16面
有効径Ｈ＝ 6.49  
κ=   12.5281
C4=  -6.1184E-06
C6=  -3.5034E-08 
C8=   0.0000E+00
C10=  0.0000E+00
C12=  0.0000E+00
［可変間隔データ］
Ｗ      Ｍ      Ｔ
D7         31.87    9.65    2.18
D12         2.60    7.96   12.19
D16        16.54   11.18    6.95
Bf         37.67   54.02   72.46
［条件式対応値］
（１）：ｆ２／ｆＷ＝  1.49
（２）：ｆ３／ｆＷ＝  -1.60
（３）：｜ＡＳＰｄ０．５｜／（Ｈ／２）＝  0.000307 (１４面)
＝  0.000391（１６面）
（４）：｜ＡＳＰｄ１．０｜／（Ｈ／２）＝  0.00527 （１４面）
＝  0.00677 （１６面）
（５）：｜ＡＳＰｄ０．５｜／｜ＡＳＰｄ１．０｜＝  0.058
【００４０】
図２は、第１実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態における収差図を示し、（ａ）は画像ブレ補正をおこなわない状態での諸収差図を、（ｂ）は画像ブレ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図を示す。図３は、第１実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図を示す。図４は、第１実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態における収差図を示し、（ａ）は画像ブレ補正をおこなわない状態での諸収差図を、（ｂ）は画像ブレ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図を示す。
【００４１】
各収差図においてＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高、ｄはｄ線（波長λ＝587.6ｎｍ）、およびｇはｇ線（波長λ＝435.8ｎｍ）をそれぞれ示す。なお、これらの符号は、以降の他の実施例においても同様であり、重複する説明を省略する。
【００４２】
各諸収差図より第１実施例に係る防振機能を有する変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００４３】
（第２実施例）
図５は、第２実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態におけるレンズ構成を示す断面図である。
【００４４】
第２実施例に係る防振機能を有する変倍光学系は、図７に示すように、物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳＰ、負の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４で構成されている。
【００４５】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹形状の負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、最も物体側の負メニスカスレンズは像面Ｉ側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した非球面レンズである。
【００４６】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズとからなる。
【００４７】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズからなる。
【００４８】
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズと像面Ｉ側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズからなり、接合レンズは物体側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した非球面レンズである。
【００４９】
開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に位置し、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３と共に移動する。
【００５０】
広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍の際、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに向かって凸の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動する。
【００５１】
また、変倍光学系全系の焦点距離がｆで、防振係数（手ブレ補正時の防振レンズ群の移動量に対する結像面Ｉ上での像の移動量の比）をＫとするとき、角度θの回転ブレを補正するには、手ブレ補正用のレンズ群を(f・tanθ)／Ｋだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本第２実施例の広角端状態において、防振係数Ｋは１．０２４であり、焦点距離は１９．０(ｍｍ)であるので、０．７２５°の回転ブレを補正するための第３レンズ群の移動量は０．２３４（ｍｍ）である。本実施例の望遠端状態において、防振係数Ｋは１．７８５であり、焦点距離は５４．０(ｍｍ)であるので、０．４３０°の回転ブレを補正するための第３レンズ群の移動量は０．２２７(ｍｍ)である。
【００５２】
以下の表２に、第２実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の諸元値を示す。
（表２）
[全体諸元]
Ｗ        Ｔ
f＝  19.0      54.0
FNO＝ 3.65      5.88
[レンズデータ]
Ｎ      ｒ        ｄ      νｄ    ｎｄ            
1)   110.000     1.70    64.12    1.5168
2)    17.200     0.10    38.09    1.5539
3)    14.913     9.50
4)   -97.315     1.00    64.12    1.5168
5)    36.219     1.00
6)    33.516     2.90    27.51    1.7552
7)   114.806      D7       
8)    35.379     3.00    64.12    1.5168
9)   -40.809     0.10
10)    25.811     3.50    64.12    1.5168
11)   -29.800     1.00    35.04    1.7495
12)    82.862      D12
13)     0.000     1.78                    開口絞りＳＰ
14)   -46.332     2.00    32.35    1.8503
15)   -14.027     1.00    46.58    1.8040
16)    62.280      D16
17)    69.419     0.07    38.09    1.5539
18)    69.419     5.50    65.47    1.6030
19)   -14.809     1.50    25.43    1.8052
20)   -22.287      Bf      
［非球面データ］
N= 3面
κ= 0
C4=  1.6377E-05
C6=  2.4342E-08
C8= -1.5364E-11 
C10= 2.1684E-13
N= 16面
有効径Ｈ＝ 5.56
κ=  17.882
C4= -1.1191E-05 
C6=  0.0000E+00
C8=  0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
N= 17面
κ=  32.566
C4= -3.2797E-05 
C6=  -6.0249E-08
C8=   9.8569E-10
C10= -1.0180E-11
［可変間隔データ］
Ｗ      Ｍ      Ｔ
D7         28.74    9.04    1.72
D12         3.64    9.50   15.34
D16        12.59    6.73    0.89
Bf         39.37   51.65   68.44
［条件式対応値］
（１）：ｆ２／ｆＷ＝  1.52
（２）：ｆ３／ｆＷ＝  -1.88
（３）：｜ＡＳＰｄ０．５｜／（Ｈ／２）＝  0.0000492
（４）：｜ＡＳＰｄ１．０｜／（Ｈ／２）＝  0.000604
（５）：｜ＡＳＰｄ０．５｜／｜ＡＳＰｄ１．０｜＝  0.081
【００５３】
図６は、第２実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態における収差図を示し、（ａ）は画像ブレ補正をおこなわない状態での諸収差図を、（ｂ）は画像ブレ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図を示す。図７は、第２実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図を示す。図８は、第２実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態における収差図を示し、（ａ）は画像ブレ補正をおこなわない状態での諸収差図を、（ｂ）は画像ブレ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図を示す。
【００５４】
各諸収差図より第２実施例に係る防振機能を有する変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００５５】
（第３実施例）
図９は、第３実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態におけるレンズ構成を示す断面図である。
【００５６】
第３実施例に係る防振機能を有する変倍光学系は、図９に示すように、物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳＰ、負の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４で構成されている。
【００５７】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹形状の負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、最も物体側の負メニスカスレンズは像面Ｉ側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した非球面レンズである。
【００５８】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。
【００５９】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズからなる。
【００６０】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側より順に、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズと像面Ｉ側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズとからなる。
【００６１】
開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３と共に移動する。
【００６２】
広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに向かって凸の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動する。
【００６３】
また、本実施例に係る防振機能を有する変倍光学系では、第３レンズ群Ｇ３を光軸と直交する方向にシフトさせることで撮影画像のブレを補正している。
【００６４】
また、変倍光学系全系の焦点距離がｆで、防振係数（手ブレ補正時の防振レンズ群の移動量に対する結像面Ｉ上での像の移動量の比）をＫとするとき、角度θの回転ブレを補正するには、手ブレ補正用のレンズ群を(f・tanθ)／Ｋだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本第３実施例の広角端状態において、防振係数Ｋは１．１６２であり、焦点距離は１８．５(ｍｍ)であるので、０．７３４°の回転ブレを補正するための第３レンズ群の移動量は０．２０４（ｍｍ）である。本実施例の望遠端状態において、防振係数Ｋは２．０３７であり、焦点距離は５３．５(ｍｍ)であるので、０．４３２°の回転ブレを補正するための第３レンズ群の移動量は０．１９８(ｍｍ)である。
【００６５】
以下の表３に、第３実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の諸元値を示す。
（表３）
[全体諸元]
Ｗ        Ｔ
f＝  18.5      53.5
FNO＝ 3.6       5.8
[レンズデータ]
Ｎ      ｒ        ｄ      νｄ    ｎｄ            
1)   116.280      1.9    58.9     1.51823
2)    16.299      0.2    38.09    1.55389
3)    13.699     10.0
4)  -713.443      1.3    64.12    1.51680
5)    32.842      1.2
6)    26.928      2.9    27.51    1.75520
7)    55.608       D7
8)    26.524      1.0    27.51    1.75520
9)    15.327      4.1    64.12    1.51680
10)   -59.620      0.1
11)    25.800      2.2    64.12    1.51680
12)    82.059       D12
13>     0.000      2.6                     開口絞りＳＰ
14)   -38.072      2.1    28.69    1.79504
15)   -13.274      1.4    50.24    1.71999
16)    63.523       D16
18)   253.480      3.0    64.12    1.51680
19)   -22.683      0.2
20)   135.687      3.7    64.12    1.51680
21)   -18.552      1.0    28.69    1.79504
22)   -70.947       Bf
［非球面データ］
N= 3面
κ=  0
C4=  2.3519E-05
C6=  4.6561E-08
C8= -1.0850E-10
C10= 6.4207E-13
N= 14面
有効径Ｈ＝ 6.11
κ=  0
C4=  -9.0304E-07
C6=  -6.8311E-09
C8=   0.00E+00
C10=  0.00E+00
N= 18面
κ=  1
C4=  -9.1652E-06
C6= -3.3073E-08 
C8=  2.4437E-10
C10= 1.3217E-13
[可変間隔データ]
Ｗ      Ｍ      Ｔ
D7        32.98   20.45    1.20
D12        1.89    3.84   10.08
D16       12.20   10.26    4.01
Bf        37.79   42.86   69.35
［条件式対応値］
（１）：ｆ２／ｆＷ＝  1.55
（２）：ｆ３／ｆＷ＝  -2.04
（３）：｜ＡＳＰｄ０．５｜／（Ｈ／２）＝  0.0000373
（４）：｜ＡＳＰｄ１．０｜／（Ｈ／２）＝  0.000517
（５）：｜ＡＳＰｄ０．５｜／｜ＡＳＰｄ１．０｜＝  0.072
【００６６】
図１０は、第３実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態における収差図を示し、（ａ）は画像ブレ補正をおこなわない状態での諸収差図を、（ｂ）は画像ブレ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図を示す。図１１は、第３実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図を示す。図１２は、第３実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態における収差図を示し、（ａ）は画像ブレ補正をおこなわない状態での諸収差図を、（ｂ）は画像ブレ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図を示す。
【００６７】
各諸収差図より第３実施例に係る防振機能を有する変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００６８】
以上の各実施例によれば、高変倍比を有しながら、振動や手ブレなどによる撮影画像のブレを補正することができ、良好な光学性能を持った防振機能を備えた変倍光学系を提供することができる。
【００６９】
なお、本防振機能を有する変倍光学系の数値実施例として４群構成のものを示したが、本変倍光学系の群構成はこれに限られず、５群等の他の群構成にも適用可能である。
【００７０】
また、本防振機能を有する変倍光学系において、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、１つのレンズ群、又は複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。なお、本変倍光学系においては、特に第１レンズ群全体又はその一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。
【００７１】
また、上記各実施例では、第３レンズ群Ｇ３の全体又は一部を防振レンズ群として光軸に垂直な方向にシフトさせる変倍光学系を例示しているが、他のレンズ群全体又はその一部、特に第２レンズ群Ｇ２や第４レンズ群を防振レンズ群とすることもできる。
【００７２】
また、本防振機能を有する変倍光学系を構成するレンズのレンズ面を非球面としてもよい。この非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。
【００７３】
また、本防振機能を有する変倍光学系を構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストで高い光学性能を達成することができる。
【００７４】
以下、本願にかかる防振機能を有するズームレンズを搭載した撮像装置（一眼レフカメラ）に関し説明する。
【００７５】
図１３は、上述した本実施例に係る防振機能を有するズームレンズを搭載した撮像装置（一眼レフカメラ）の概略構成図である。
【００７６】
図１３において、不図示の被写体からの光は、上述した防振機能を有するズームレンズ１１で集光され、クイックリターンミラー１２で反射されて焦点板１３に結像される。焦点板１３に結像された被写体像は、ペンタプリズム１４で複数回反射されて接眼レンズ１５を介して撮影者に正立像として観察可能に構成されている。
【００７７】
撮影者は、不図示のレリーズ釦を半押ししながら接眼レンズ１５を介して被写体像を観察して撮影構図を決めた後、レリーズ釦を全押しする。レリーズ釦を全押しした時、クイックリターンミラー１２が上方に跳ね上げられ被写体からの光は撮像素子１６で受光され撮影画像が取得され、不図示のメモリに記録される。
【００７８】
レリーズ釦を全押しした時、撮像装置（一眼レフカメラ）１０に内蔵されているセンサー１７（例えば、角度センサーなど）でカメラ１０の傾きが検出されてＣＰＵ１８に伝達され、ＣＰＵ１８で回転ブレ量が検出され手ブレ補正用レンズ群を光軸に直交方向に駆動するレンズ駆動手段１９が駆動され、手ブレ発生時の撮像素子１６上における像ブレが補正される。このようにして、上述した防振機能を有するズームレンズ１１を具備する撮像装置１０が構成されている。
【００７９】
なお、上記各実施例は本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】第１実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態におけるレンズ構成を示す断面図である。
【図２】第１実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態における収差図を示し、（ａ）は画像ブレ補正をおこなわない状態での諸収差図を、（ｂ）は画像ブレ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図を示す。
【図３】第１実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図を示す。
【図４】第１実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態における収差図を示し、（ａ）は画像ブレ補正をおこなわない状態での諸収差図を、（ｂ）は画像ブレ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図を示す。
【図５】第２実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態におけるレンズ構成を示す断面図である。
【図６】第２実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態における収差図を示し、（ａ）は画像ブレ補正をおこなわない状態での諸収差図を、（ｂ）は画像ブレ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図を示す。
【図７】第２実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図を示す。
【図８】第２実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態における収差図を示し、（ａ）は画像ブレ補正をおこなわない状態での諸収差図を、（ｂ）は画像ブレ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図を示す。
【図９】第３実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態におけるレンズ構成を示す断面図である。
【図１０】第３実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態における収差図を示し、（ａ）は画像ブレ補正をおこなわない状態での諸収差図を、（ｂ）は画像ブレ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図を示す。
【図１１】第３実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図を示す。
【図１２】第３実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態における収差図を示し、（ａ）は画像ブレ補正をおこなわない状態での諸収差図を、（ｂ）は画像ブレ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図を示す。
【図１３】本防振機能を有する変倍光学系を備えた撮像装置（カメラ）の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０：  撮像装置（カメラ）
１１：  防振機能を有する変倍光学系（ズームレンズ）
１２：  クイックリターンミラー
１３：  焦点板
１４：  ペンタプリズム
１５：  接眼レンズ
１６：  撮像素子
１７：  センサー（角度センサー）
１８：  ＣＰＵ
１９：  レンズ駆動手段
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：  開口絞り
Ｉ：  像面
【図１】
2008158321.tif 000003
【図２】
2008158321.tif 000004
【図３】
2008158321.tif 000005
【図４】
2008158321.tif 000006
【図５】
2008158321.tif 000007
【図６】
2008158321.tif 000008
【図７】
2008158321.tif 000009
【図８】
2008158321.tif 000010
【図９】
2008158321.tif 000011
【図１０】
2008158321.tif 000012
【図１１】
2008158321.tif 000013
【図１２】
2008158321.tif 000014
【図１３】
2008158321.tif 000015