(57)【要約】正の屈折力を有し像面に対して固定された第１レンズ群（１）と、負の屈折力を有し光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす第２レンズ群（２）と、像面に対して固定された絞り（６）と、正の屈折力を有し変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される第３レンズ群（３）と、負の屈折力を有し像面に対して固定された第４レンズ群（４）と、正の屈折力を有し、第２レンズ群の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動可能な第５レンズ群（５）とが、物体側より順に配置される。第３レンズ群は、光軸に対して垂直方向に全体が移動可能である。条件式、０．０３５＜｜βｗ・βｔ／Ｚ｜＜０．０７５を満足する。βｗ：広角端での第２レンズ群の倍率、βｔ：望遠端での第２レンズ群の倍率、Ｚ：ズーム比。
2004025348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に配置された、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定された第１レンズ群と、
全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす第２レンズ群と、
像面に対して固定された絞りと、
全体として正の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される第３レンズ群と、
全体として負の屈折力を有し、像面に対して固定された第４レンズ群と、
全体として正の屈折力を有し、前記第２レンズ群の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動可能な第５レンズ群とを備え、
前記第３レンズ群は、手振れによる像の移動を補正するために光軸に対して垂直方向に全体が移動可能であり、
下記の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．０３５＜｜βｗ・βｔ／Ｚ｜＜０．０７５      （１）
βｗ：広角端での第２レンズ群の倍率
βｔ：望遠端での第２レンズ群の倍率
Ｚ  ：ズーム比
【請求項２】
前記第５レンズ群は、物点が近づくに従い物体側にし、下記の条件を満足する請求項１記載のズームレンズ。
０＜（ｄ４５Ｔ−ｄ４５Ｎ）／（ＩＭ・Ｚ）＜０．０４      （２）
ｄ４５Ｔ：望遠時における第４レンズ群と第５レンズ群の間隔
ｄ４５Ｎ：２群が等倍時における第４レンズ群と第５レンズ群の間隔
ＩＭ    ：イメージサイズ
Ｚ      ：ズーム比
【請求項３】
第２レンズ群が等倍位置にあるとき、または望遠端にあるときに、第４レンズ群が下記条件を満足する請求項１または２に記載のズームレンズ。
Ｍｔ＜１．１      （３）
Ｍｔ：望遠時に第２レンズ群が０．１ｍｍ移動したときの第４レンズ群の移動量
【請求項４】
第２レンズ群が下記の条件を満足する請求項１〜３のいずれかに記載のズームレンズ。
０．４＜｜βｔ／√Ｚ｜＜０．９      （４）
【請求項５】
第１レンズ群は、物体側から順に配置された負の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、および正の屈折力のレンズの４枚のレンズにより構成された請求項１〜４のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項６】
最も物体側のレンズへの入射角と射出角が下記の条件を満足する請求項１〜５のいずれかに記載のズームレンズ。
１．７＜ω１ｏ／ω１ｐ＜２．２      （５）
ω１ｏ：最も物体側レンズへの入射角
ω１ｐ：最も物体側レンズからの射出角
【請求項７】
第１レンズ群の物体側面と像側面の曲率半径が下記の条件を満足する請求項１〜６のいずれかに記載のズームレンズ。
−０．１＜ｒｉ１／ｒｉ２＜０．４５      （６）
ｒｉ１：第１レンズ群の物体側からｉ番目の単レンズの物体側面の曲率半径
ｒｉ２：第１レンズ群の物体側からｉ番目の単レンズの像側面の曲率半径
【請求項８】
第２レンズ群は少なくとも３枚の凹レンズと１枚の凸レンズを含む請求項１〜７のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項９】
第３レンズ群は少なくとも１枚の凸レンズと凹レンズを含む請求項１〜８のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１０】
第４レンズ群は少なくとも１枚の凸レンズと凹レンズを含む請求項１〜９のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１１】
第５レンズ群は少なくとも２枚の凸レンズと少なくとも１枚の凹レンズを含む請求項１〜１０のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１２】
第２レンズ群は少なくとも１面の非球面を含む請求項１〜１１のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１３】
第３レンズ群は少なくとも１面の非球面を含む請求項１〜１２のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１４】
第４レンズ群は少なくとも１面の非球面を含む請求項１〜１３のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１５】
第２レンズ群〜第５レンズ群は、少なくとも１枚の両面のサグ量が等しいレンズを含む請求項１〜１４のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１６】
少なくとも１枚の両面のサグ量が等しい非球面を含む請求項１〜１５のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１７】
両面のサグ量が等しい非球面のみを含む請求項１〜１６のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれかに記載のズームレンズと、前記ズームレンズを通した光を光電変換する撮像素子とを備えたビデオカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、ビデオカメラなどに用いられ、手振れ、振動等によって生じる像の振れを光学的に補正する機能を有する、高倍率、高画質のズームレンズに関するものである。
【背景技術】  従来よりビデオカメラ等の撮影系には、手振れなどの振動を防ぐ振れ防止機能は必須となっており、様々なタイプの防振光学系が提案されている。
例えば、特開平８−２９７３７号公報に記載のように、ズームレンズの前面に２枚構成の手振れ補正用の光学系を装着し、そのうちのいずれか１枚を光軸に対して垂直に移動させることにより、手振れによる像の移動を補正するタイプが知られている。
また、特開平７−１２８６１９号公報に記載のように、４群構成のズームレンズで、複数枚のレンズで構成されている第３群の一部を光軸に対して垂直に移動させることによって手振れによる像の移動を補正するタイプも知られている。
しかしながら、特開平８−２９７３７号公報に記載のタイプでは、ズームレンズの前面に手振れ補正用の光学系を装着するために、手振れ補正用の光学系のレンズ径が大きくなる。また、それに伴い装置全体も大きくなり、駆動系への負担も大きくなる。そのため、小型、軽量、省電力化に不利であった。
特開平７−１２８６１９号公報に記載のタイプでは、手振れによる像の揺れを補正するために、像面に対して固定である３群の一部を光軸に対して垂直に可動としているので、ズームレンズ前面に手振れ補正用の光学系を装着するタイプと比較して、大きさ的には有利である。但し、手振れ補正用のレンズ群が３枚で構成されているので、アクチュエータの負担が大きく、ズーム比も１０倍程度と小さかった。
【発明の開示】
本発明は、５群ズームレンズにおいて、手振れ補正用のレンズ群が小型で、ズーム比も十分に大きくとることが可能であり、しかも実用的に十分な程度に収差の補正を可能とすることを目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側より順に配置された、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定された第１レンズ群と、全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす第２レンズ群と、像面に対して固定された絞りと、全体として正の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される第３レンズ群と、全体として負の屈折力を有し、像面に対して固定された第４レンズ群と、全体として正の屈折力を有し、前記第２レンズ群の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動可能な第５レンズ群とを備える。前記第３レンズ群は、手振れによる像の移動を補正するために光軸に対して垂直方向に全体が移動可能である。下記の条件を満足する。
０．０３５＜｜βｗ・βｔ／Ｚ｜＜０．０７５      （１）
βｗ：広角端での第２レンズ群の倍率
βｔ：望遠端での第２レンズ群の倍率
Ｚ  ：ズーム比
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の一実施の形態における手振れ補正用ズームレンズのレンズ構成を示す側面図、
図２Ａ〜２Ｅは、本発明の実施例１のズームレンズの広角端における収差図、
図３Ａ〜３Ｅは、同ズームレンズの標準位置における収差図、
図４Ａ〜４Ｅは、同ズームレンズの望遠端における収差図、
図５Ａ〜５Ｅは、本発明の実施例２のズームレンズの広角端における収差図、
図６Ａ〜６Ｅは、同ズームレンズの標準位置における収差図、
図７Ａ〜７Ｅは、同ズームレンズの望遠端における収差図、
図８Ａ〜８Ｅは、本発明の第３の実施例の広角端における収差図、
図９Ａ〜９Ｅは、同ズームレンズの標準位置における収差図、
図１０Ａ〜１０Ｅは、同ズームレンズの望遠端における収差図、
図１１Ａ〜１１Ｅは、本発明の第４の実施例の広角端における収差図、
図１２Ａ〜１２Ｅは、同ズームレンズの標準位置における収差図、
図１３Ａ〜１３Ｅは、同ズームレンズの望遠端における収差図、
図１４Ａ〜１４Ｅは、本発明の第５の実施例の広角端における収差図、
図１５Ａ〜１５Ｅは、同ズームレンズの標準位置における収差図、
図１６Ａ〜１６Ｅは、同ズームレンズの望遠端における収差図、
図１７は、本発明のズームレンズを用いたビデオカメラの構成を示す側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  上記構成の本発明のズームレンズによれば、手振れ補正のために第３レンズ群を可動とするので、小型でアクチュエータへの負担が小さく、また、ズーム比を十分に大きくとる上での支障もない。さらに、条件式（１）を満足することにより、全ズーム域おいて良好に収差を補正することが可能である。下限を越えると収差の性能は良好に補正できるが、レンズ系全体が大きくなる。上限を越えると、レンズ系を小さくできるが、使用する倍率が大きくなるため、特に画角の大きい高倍率ズームレンズは収差の劣化が大きくなる。
本発明のズームレンズにおいて望ましくは、第５レンズ群は、物点が近づくに従い物体側に移動し、下記の条件を満足する。
０＜（ｄ４５Ｔ−ｄ４５Ｎ）／（ＩＭ・Ｚ）＜０．０４      （２）
ｄ４５Ｔ：望遠時における第４レンズ群と第５レンズ群の間隔
ｄ４５Ｎ：２群が等倍時における第４レンズ群と第５レンズ群の間隔
ＩＭ    ：イメージサイズ
Ｚ      ：ズーム比
式（２）は、望遠時に良好な性能を得るための条件である。下限を越えるとズーム比を大きく取ることが困難になる。上限を越えると望遠側での倍率が大きくなるために、収差性能が劣化しやすくなり、また、物点の変化に伴い第４レンズ群の移動量が大きくなるため、例えば、マニュアルフォーカス時に応答性が悪くなる。
また望ましくは、第２レンズ群が等倍位置にあるとき、または望遠端にあるときに、第４レンズ群が下記条件を満足する。
Ｍｔ＜１．１      （３）
Ｍｔ：望遠時に第２レンズ群が０．１ｍｍ移動したときの第４レンズ群の移動量
式（３）はマニュアルフォーカスを行うための条件である。上限を越えると、第４レンズ群の移動が大きくなりすぎるため、マニュアルでのフォーカス時に第４レンズ群が追従出来なくなる。
また望ましくは、第２レンズ群が下記の条件を満足する。
０．４＜｜βｔ／√Ｚ｜＜０．９      （４）
式（４）は、望遠側で高性能を得るための条件である。下限を越えると、望遠側での収差性能は良好に補正できるが高倍率に出来ない。上限を越えると、倍率が大きくなるために、収差を良好に補正できない。
また望ましくは、第１レンズ群は物体側から順に負の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズの４枚のレンズにより構成される。それにより、画角が大きくても、１群内でそれぞれのレンズ面において光線の角度を小さくできるため、非点収差や歪曲収差を良好に補正できる。
また望ましくは、最も物体側のレンズへの入射角と射出角が下記の条件を満足する。
１．７＜ω１ｏ／ω１ｐ＜２．２      （５）
ω１ｏ：最も物体側レンズへの入射角
ω１ｐ：最も物体側レンズからの射出角
式（５）下限を越えると樽型の歪曲収差が大きくなり、かつ倍率色収差が補正不足となり、上限を越えると糸巻き型の歪曲収差が大きくなり、かつ倍率色収差が補正過剰となる。
また望ましくは、第１レンズ群の物体側面と像側面の曲率半径が下記の条件を満足する。
−０．１＜ｒｉ１／ｒｉ２＜０．４５      （６）
ｒｉ１：第１レンズ群の物体側からｉ番目の単レンズの物体側面の曲率半径
ｒｉ２：第１レンズ群の物体側からｉ番目の単レンズの像側面の曲率半径
式（６）の下限を越えると物体側面の屈折力が大きくなるために非点収差が補正過剰になる。上限を越えると非点収差が補正不足となる。
また望ましくは、第２レンズ群は少なくとも３枚の凹レンズと１枚の凸レンズを含む。それにより、変倍時の収差の変化を抑制できる。
また望ましくは、第３レンズ群は少なくとも１枚の凸レンズと凹レンズを含み、第４レンズ群は少なくとも１枚の凸レンズと凹レンズを含む。それにより、手ぶれ補正時に発生する色収差を抑制できる。
また望ましくは、第５レンズ群は少なくとも２枚の凸レンズと少なくとも１枚の凹レンズを含む。それにより、合焦時の収差、特にコマ収差の変動を抑制できる。
また望ましくは、第２、第３、第４レンズ群は、少なくとも１面の非球面を含む。第２レンズ群の非球面は、広角域でのコマ収差、第３レンズ群の非球面は、球面収差と手ぶれ補正時に発生する非点、コマ収差、第４レンズ群の非球面は、合焦時の収差の変動を良好に補正できる。
また望ましくは、第２レンズ群〜第５レンズ群は、少なくとも１枚の両面のサグ量が等しいレンズを含み、さらに望ましくは、少なくとも１枚の両面のサグ量が等しい非球面を含み、さらに望ましくは、両面のサグ量が等しい非球面のみを含む。それにより、レンズの裏表を判別することなく組めるため、タクトの短縮、及び歩留まりを向上できる。
上記いずれかの構成を有するズームレンズと、そのズームレンズを通した光を光電変換する撮像素子とを備えたビデオカメラを構成することができる。それにより、小型で高性能な手振れ補正機能付きビデオカメラを得ることができる。
以下に、本発明の実施の形態における手振れ補正機能搭載ズームレンズついて、図面を参照して具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態におけるズームレンズの構成を示す。このズームレンズは、物体側から像面に向かって第１レンズ群１、第２レンズ群２、絞り６、第３レンズ群３、第４レンズ群４、および第５レンズ群５を含む。７はプリズム、８は水晶等、９は像面である。水晶等８は、ローパスフィルタ、赤外フィルタ、撮像素子のカバーガラス等を含む光学部材を意味する。
第１レンズ群１は、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定されている。第２レンズ群２は、全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす。絞り６は、像面に対して固定されている。第３レンズ群３は、全体として正の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される。第４レンズ群４は、全体として負の屈折力を有し、像面に対して固定される。第５レンズ群５は、全体として正の屈折力を有し、第２レンズ群２の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を、基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する。
第３レンズ群３は、光軸に対して直交する方向に全体が移動可能である。手振れ発生時には、第３レンズ群３を光軸に対して直交する方向に移動させることにより、像の移動を補正する。
このズームレンズは、下記の条件を満足する。
０．０３５＜｜βｗ・βｔ／Ｚ｜＜０．０７５      ・・・（１）
βｗ：広角端での第２レンズ群の倍率
βｔ：望遠端での第２レンズ群の倍率
Ｚ  ：ズーム比
以下に、本発明のズームレンズの具体的な実施例における数値を示す。各実施例におけるレンズ群の基本的な構成は、図１に示したとおりである。個々の各レンズは、実施例によっては図１に示したものと相違するが、特に図示せず、図１のレンズ群の構成に対応させて説明する。
【実施例１】  実施例１のズームレンズの数値例を表１に示す。なお、表１において、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズの肉厚又はレンズ間の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、νは各レンズのｄ線に対するアッベ数である。また、この例の非球面係数を表２に示す。
なお、ここで言う非球面は、下記式によって決められる。
2004025348.tif 000003
ＳＡＧ：光軸からの高さＨにおける非球面上の点の非球面頂点からの距離
Ｈ：光軸からの高さ
Ｒ：非球面頂点の曲率半径
Ｋ：円錐常数
Ｄ，Ｅ，Ｆ：非球面係数
また、ズーミングにより可変な空気間隔として、物点が無限位置の時の値を表３に示す。表３において、標準位置は２群倍率が−１倍になる位置である。ｆ、Ｆ／Ｎｏ、ωはそれぞれ、表１のズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における焦点距離、Ｆナンバー、入射半画角である。ｄ７はレンズ群１とレンズ群２の間隔、ｄ１４はレンズ群２と絞り６の間隔、ｄ２２はレンズ群４とレンズ群５の間隔、ｄ２７はレンズ群５とプリズム７の間隔を示す。
【表１】
2004025348.tif 000004
【表２】
2004025348.tif 000005
【表３】
2004025348.tif 000006
表１のデータに基づくズームレンズの構成図は、図１に図示されるとおりである。表１のデータに基づくズームレンズにおいて、第１レンズ群１は正の屈折力を有し、変倍時及び合焦時において像面に対して固定されている。第２レンズ群２は負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより、変倍作用を行う。第３レンズ群３は、正のレンズと負のレンズから構成され、全体として正の屈折力を有する。第４レンズ群４は、負のレンズと正のレンズから構成され、全体として負の屈折力を有し、変倍時及び合焦時において像面に対して固定されている。第５レンズ群５は正の屈折力を有し、光軸上を移動することにより、変倍による像の移動とフォーカスの調整を同時に行う。手振れ発生時には、第３レンズ群１３を光軸に対して直交する方向に移動させることにより、像の振れを補正する。
表１のデータに基づくズームレンズの広角端における各収差図をそれぞれ、図２Ａ〜２Ｅに示す。標準における各収差図をそれぞれ、図３Ａ〜３Ｅに示す。望遠端における各収差図をそれぞれ、図４Ａ〜４Ｅに示す。図２Ａ、図３Ａ、図４Ａは球面収差の図であり、実線はｄ線に対する値を示す。図２Ｂ、図３Ｂ、図４Ｂは非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾曲、破線はメリディオナル像面湾曲を示す。図２Ｃ、図３Ｃ、図４Ｃは歪曲収差を示す図である。図２Ｄ、図３Ｄ、図４Ｄは軸上色収差の図であり、実線はｄ線、破線はＦ線、一点鎖線はＣ線に対する値を示す。図２Ｅ、図３Ｅ、図４Ｅは倍率色収差の図であり、破線はＦ線、一点鎖線はＣ線に対する値を示す。表及び図の説明は、以下の実施例の場合も同様である。
上述の条件式（１）〜（６）に対応する値は、下記のとおりである。
｜βｗ・βｔ／Ｚ｜＝０．０６８
（ｄ４５Ｔ−ｄ４５Ｎ）／（ＩＭ・Ｚ）＝０．０３１
Ｍｔ＝０．０８９
｜βｔ／√Ｚ｜＝０．６３
ω１ｏ／ω１ｐ＝２．０９
ｒ１１／ｒ１２＝−０．１３
ｒ２１／ｒ２２＝０．３６
図２Ａ〜２Ｅ、図３Ａ〜３Ｅ、図４Ａ〜図４Ｅに示す収差図から明らかなように、実施例１のズームレンズは、高解像度を実現する十分な収差補正能力を有する。
【実施例２】  実施例２のズームレンズの数値例を表４に示し、そのときの非球面係数を表５に示す。また、ズーミングにより可変な空気間隔として、物点が無限位置の時の値を表６に示す。
【表４】
2004025348.tif 000007
【表５】
2004025348.tif 000008
【表６】
2004025348.tif 000009
表４のデータに基づくズームレンズの広角端における各収差図をそれぞれ、図５Ａ〜５Ｅに示す。標準における各収差図をそれぞれ、図６Ａ〜６Ｅに示す。望遠端における各収差図をそれぞれ、図７Ａ〜７Ｅに示す。
上述の条件式（１）〜（６）に対応する値は、下記のとおりである。
｜βｗ・βｔ／Ｚ｜＝０．０５４
（ｄ４５Ｔ−ｄ４５Ｎ）／（ＩＭ・Ｚ）＝０．０１１
Ｍｔ＝０．０３４
｜βｔ／√Ｚ｜＝０．５６
ω１ｏ／ω１ｐ＝２．１３
ｒ１１／ｒ１２＝−０．１３
ｒ２１／ｒ２２＝０．３８
図５Ａ〜５Ｅ、図６Ａ〜６Ｅ、図７Ａ〜図７Ｅに示す収差図から明らかなように、実施例２のズームレンズは、高解像度を実現する十分な収差補正能力を有する。
【実施例３】  実施例３のズームレンズの数値例を表７に示し、そのときの非球面係数を表８に示す。また、ズーミングにより可変な空気間隔として、物点が無限位置の時の値を表９に示す。
【表７】
2004025348.tif 000010
【表８】
2004025348.tif 000011
【表９】
2004025348.tif 000012
表７のデータに基づくズームレンズの広角端における各収差図をそれぞれ、図８Ａ〜８Ｅに示す。標準における各収差図をそれぞれ、図９Ａ〜９Ｅに示す。望遠端における各収差図をそれぞれ、図１０Ａ〜１０Ｅに示す。
上述の条件式（１）〜（６）に対応する値は、下記のとおりである。
｜βｗ・βｔ／Ｚ｜＝０．０６１
（ｄ４５Ｔ−ｄ４５Ｎ）／（ＩＭ・Ｚ）＝０．０３４
Ｍｔ＝１．０３７
｜βｔ／√Ｚ｜＝０．８２
ω１ｏ／ω１ｐ＝１．８０
ｒ１１／ｒ１２＝０．１０
ｒ２１／ｒ２２＝０．３３
図８Ａ〜８Ｅ、図９Ａ〜９Ｅ、図１０Ａ〜図１０Ｅに示す収差図から明らかなように、実施例３のズームレンズは、高解像度を実現する十分な収差補正能力を有する。
【実施例４】  実施例４のズームレンズの数値例を表１０に示し、そのときの非球面係数を表１１に示す。また、ズーミングにより可変な空気間隔として、物点が無限位置の時の値を表１２に示す。
【表１０】
2004025348.tif 000013
【表１１】
2004025348.tif 000014
【表１２】
2004025348.tif 000015
表１０のデータに基づくズームレンズの広角端における各収差図をそれぞれ、図１１Ａ〜１１Ｅに示す。標準における各収差図をそれぞれ、図１２Ａ〜１２Ｅに示す。望遠端における各収差図をそれぞれ、図１３Ａ〜１３Ｅに示す。
上述の条件式（１）〜（６）に対応する値は、下記のとおりである。
｜βｗ・βｔ／Ｚ｜＝０．０４３
（ｄ４５Ｔ−ｄ４５Ｎ）／（ＩＭ・Ｚ）＝０．００３
Ｍｔ＝０．０１４
｜βｔ／√Ｚ｜＝０．４５
ω１ｏ／ω１ｐ＝１．８０
ｒ１１／ｒ１２＝０．１００
ｒ２１／ｒ２２＝０．３２
図１１Ａ〜１１Ｅ、図１２Ａ〜１２Ｅ、図１３Ａ〜図１３Ｅに示す収差図から明らかなように、実施例４のズームレンズは、高解像度を実現する十分な収差補正能力を有する。
【実施例５】  実施例５のズームレンズの数値例を表１３に示し、そのときの非球面係数を表１４に示す。また、ズーミングにより可変な空気間隔として、物点が無限位置の時の値を表１５に示す。
【表１３】
2004025348.tif 000016
【表１４】
2004025348.tif 000017
【表１５】
2004025348.tif 000018
表１３のデータに基づくズームレンズの広角端における各収差図をそれぞれ、図１４Ａ〜１４Ｅに示す。標準における各収差図をそれぞれ、図１５Ａ〜１５Ｅに示す。望遠端における各収差図をそれぞれ、図１６Ａ〜１６Ｅに示す。
上述の条件式（１）〜（６）に対応する値は、下記のとおりである。
｜βｗ・βｔ／Ｚ｜＝０．０５
（ｄ４５Ｔ−ｄ４５Ｎ）／（ＩＭ・Ｚ）＝０．０１８
Ｍｔ＝０．０５７
｜βｔ／√Ｚ｜＝０．６０
ω１ｏ／ω１ｐ＝１．８０
ｒ１１／ｒ１２＝０．１０
ｒ２１／ｒ２２＝０．３３
図１４Ａ〜１４Ｅ、図１５Ａ〜１５Ｅ、図１６Ａ〜図１６Ｅに示す収差図から明らかなように、実施例５のズームレンズは、高解像度を実現する十分な収差補正能力を有する。
図１７は、上記実施の形態における手振れ補正機能を有するズームレンズを用いた、３板式ビデオカメラの構成を示す。同図において、１０は実施例１のズームレンズである。１１はローパスフィルタ、１２ａ〜１２ｃは色分解プリズムである。色分解プリズム１２ａ〜１２ｃの後面にそれぞれ、撮像素子１３ａ〜１３ｃが配置されている。撮像素子１３ａ〜１３ｃの出力は、信号処理回路１４に入力される。ビューファインダー１５には、信号処理回路１４の出力が供給される。さらに、手振れを検知するためのセンサー１６が配置され、その出力に基づき、アクチュエーター１７によりレンズが駆動される。
このように、本発明の実施の形態のズームレンズ１０を用いることにより、手振れ補正のできる高性能なビデオカメラを実現できる。
なお、図示しないが、図１に示した実施例１のズームレンズに代えて、実施例２〜５のズームレンズを採用してもよい。
また、本発明の実施例では正の屈折力を持ったレンズ群をシフトさせることによって手ぶれの補正を行っているが、負の屈折力を持ったレンズ群をシフトさせても同様の効果が得られる。
【産業上の利用の可能性】
本発明によれば、第３レンズ群をシフトさせることにより手振れ補正機能が可能な、高画質、高倍率３ＣＣＤ用ズームレンズを実現できる。
【図１】
2004025348.tif 000019
2004025348.tif 000020
2004025348.tif 000021
2004025348.tif 000022
2004025348.tif 000023
2004025348.tif 000024
2004025348.tif 000025
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2004025348.tif 000027
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2004025348.tif 000029
2004025348.tif 000030
2004025348.tif 000031
2004025348.tif 000032
2004025348.tif 000033
2004025348.tif 000034
【図１７】
2004025348.tif 000035
【手続補正書】
【提出日】平成16年3月12日(2004.3.12)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（補正後）物体側より順に配置された、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定された第１レンズ群と、
全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす第２レンズ群と、
像面に対して固定された絞りと、
全体として正の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される第３レンズ群と、
全体として負の屈折力を有し、像面に対して固定された第４レンズ群と、
全体として正の屈折力を有し、前記第２レンズ群の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動可能な第５レンズ群とを備え、
前記第３レンズ群は、手振れによる像の移動を補正するために光軸に対して垂直方向に全体が移動可能であり、
前記第５レンズ群は、物点が近づくに従い物体側に移動し、
下記の条件式（１）および（２）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．０３５＜｜βｗ・βｔ／Ｚ｜＜０．０７５      （１）
βｗ：広角端での第２レンズ群の倍率
βｔ：望遠端での第２レンズ群の倍率
Ｚ  ：ズーム比
０＜（ｄ４５Ｔ−ｄ４５Ｎ）／（ＩＭ・Ｚ）＜０．０４      （２）
ｄ４５Ｔ：望遠時における第４レンズ群と第５レンズ群の間隔
ｄ４５Ｎ：２群が等倍時における第４レンズ群と第５レンズ群の間隔
ＩＭ：イメージサイズ
Ｚ  ：ズーム比
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（補正後）第２レンズ群が等倍位置にあるとき、または望遠端にあるときに、第４レンズ群が下記条件を満足する請求項１に記載のズームレンズ。
Ｍｔ≦０．０８９      （３）
Ｍｔ：望遠時に第２レンズ群が０．１ｍｍ移動したときの第４レンズ群の移動量
【請求項４】
（補正後）第２レンズ群が下記の条件を満足する請求項１または３に記載のズームレンズ。
０．４≦｜βｔ／√Ｚ｜≦０．６５      （４）
【請求項５】
（補正後）第１レンズ群は、物体側から順に配置された負の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、および正の屈折力のレンズの４枚のレンズにより構成された請求項１、２〜４のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
（補正後）第２レンズ群は少なくとも３枚の凹レンズと１枚の凸レンズと少なくとも１面の非球面を含む請求項１、３〜５のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項９】
（補正後）第３レンズ群は少なくとも１枚の凸レンズと凹レンズと少なくとも１面の非球面を含む請求項１、３〜５、８のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１０】
（補正後）第４レンズ群は少なくとも１枚の凸レンズと凹レンズと少なくとも１面の非球面を含む請求項１、３〜５、８〜９のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１１】
（補正後）第５レンズ群は少なくとも２枚の凸レンズと少なくとも１枚の凹レンズを含む請求項１、３〜５、８〜１０のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１２】
（削除）
【請求項１３】
（削除）
【請求項１４】
（削除）
【請求項１５】
（補正後）第２レンズ群〜第５レンズ群は、少なくとも１枚の両面のサグ量が等しいレンズを含む請求項１、３〜５、８〜１１のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１６】
（補正後）少なくとも１枚の両面のサグ量が等しい非球面を含む請求項１、３〜５、８〜１１、１５のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１７】
（補正後）両面のサグ量が等しい非球面のみを含む請求項１、３〜５、８〜１１、１５、１６のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１８】
（補正後）請求項１、３〜５、８〜１１、１５〜１７のいずれかに記載のズームレンズと、前記ズームレンズを通した光を光電変換する撮像素子とを備えたビデオカメラ。
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月26日(2004.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に配置された、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定された第１レンズ群と、
全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす第２レンズ群と、
像面に対して固定された絞りと、
全体として正の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される第３レンズ群と、
全体として負の屈折力を有し、像面に対して固定された第４レンズ群と、
全体として正の屈折力を有し、前記第２レンズ群の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動可能な第５レンズ群とを備え、
前記第３レンズ群は、手振れによる像の移動を補正するために光軸に対して垂直方向に全体が移動可能であり、
前記第５レンズ群は、物点が近づくに従い物体側に移動し、
下記の条件式（１）および（２）を満足することを特徴とするズームレンズ。
0.035＜｜βｗ・βｔ/Z｜＜0.075      （１）
βｗ：広角端での第２レンズ群の倍率
βｔ：望遠端での第２レンズ群の倍率
Z  ：ズーム比
0＜（d45T−d45N）/（IM・Z）＜0.04      （２）
d45T：望遠時における第４レンズ群と第５レンズ群の間隔
d45N：２群が等倍時における第４レンズ群と第５レンズ群の間隔
IM  ：イメージサイズ
Z   ：ズーム比
【請求項２】
第２レンズ群が等倍位置にあるとき、または望遠端にあるときに、第４レンズ群が下記条件を満足する請求項１に記載のズームレンズ。
Mt≦0.089      （３）
Mt：望遠時に第２レンズ群が0.1mm移動したときの第４レンズ群の移動量
【請求項３】
第２レンズ群が下記の条件を満足する請求項１または２に記載のズームレンズ。
0.4≦｜βｔ／√Z｜≦0.65      （４）
【請求項４】
第１レンズ群は、物体側から順に配置された負の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、および正の屈折力のレンズの４枚のレンズにより構成された請求項１〜３のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項５】
第２レンズ群は少なくとも３枚の凹レンズと１枚の凸レンズと少なくとも１面の非球面を含む請求項１〜４のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項６】
第３レンズ群は少なくとも１枚の凸レンズと凹レンズと少なくとも１面の非球面を含む請求項１〜５のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項７】
第４レンズ群は少なくとも１枚の凸レンズと凹レンズと少なくとも１面の非球面を含む請求項１〜６のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項８】
第５レンズ群は少なくとも２枚の凸レンズと少なくとも１枚の凹レンズを含む請求項１〜７のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項９】
第２レンズ群〜第５レンズ群は、少なくとも１枚の両面のサグ量が等しいレンズを含む請求項１〜８のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１０】
少なくとも１枚の両面のサグ量が等しい非球面を含む請求項１〜９のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１１】
両面のサグ量が等しい非球面のみを含む請求項１〜１０のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載のズームレンズと、前記ズームレンズを通した光を光電変換する撮像素子とを備えたビデオカメラ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラなどに用いられ、手振れ、振動等によって生じる像の振れを光学的に補正する機能を有する、高倍率、高画質のズームレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりビデオカメラ等の撮影系には、手振れなどの振動を防ぐ振れ防止機能は必須となっており、様々なタイプの防振光学系が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のように、ズームレンズの前面に２枚構成の手振れ補正用の光学系を装着し、そのうちのいずれか１枚を光軸に対して垂直に移動させることにより、手振れによる像の移動を補正するタイプが知られている。
【０００４】
また、特許文献２に記載のように、４群構成のズームレンズで、複数枚のレンズで構成されている第３群の一部を光軸に対して垂直に移動させることによって手振れによる像の移動を補正するタイプも知られている。
【特許文献１】特開平８−２９７３７号公報
【特許文献２】特開平７−１２８６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のタイプでは、ズームレンズの前面に手振れ補正用の光学系を装着するために、手振れ補正用の光学系のレンズ径が大きくなる。また、それに伴い装置全体も大きくなり、駆動系への負担も大きくなる。そのため、小型、軽量、省電力化に不利であった。
【０００６】
特許文献２に記載のタイプでは、手振れによる像の揺れを補正するために、像面に対して固定である３群の一部を光軸に対して垂直に可動としているので、ズームレンズ前面に手振れ補正用の光学系を装着するタイプと比較して、大きさ的には有利である。但し、手振れ補正用のレンズ群が３枚で構成されているので、アクチュエータの負担が大きく、ズーム比も１０倍程度と小さかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、５群ズームレンズにおいて、手振れ補正用のレンズ群が小型で、ズーム比も十分に大きくとることが可能であり、しかも実用的に十分な程度に収差の補正を可能とすることを目的とする。
【０００８】
本発明のズームレンズは、物体側より順に配置された、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定された第１レンズ群と、全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす第２レンズ群と、像面に対して固定された絞りと、全体として正の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される第３レンズ群と、全体として負の屈折力を有し、像面に対して固定された第４レンズ群と、全体として正の屈折力を有し、前記第２レンズ群の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動可能な第５レンズ群とを備える。前記第３レンズ群は、手振れによる像の移動を補正するために光軸に対して垂直方向に全体が移動可能である。下記の条件を満足する。
【０００９】
0.035＜｜βｗ・βｔ/Z｜＜0.075      （１）
βｗ：広角端での第２レンズ群の倍率
βｔ：望遠端での第２レンズ群の倍率
Z  ：ズーム比
【発明の効果】
【００１０】
上記構成の本発明のズームレンズによれば、手振れ補正のために第３レンズ群を可動とするので、小型でアクチュエータへの負担が小さく、また、ズーム比を十分に大きくとる上での支障もない。さらに、条件式（１）を満足することにより、全ズーム域おいて良好に収差を補正することが可能である。下限を越えると収差の性能は良好に補正できるが、レンズ系全体が大きくなる。上限を越えると、レンズ系を小さくできるが、使用する倍率が大きくなるため、特に画角の大きい高倍率ズームレンズは収差の劣化が大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のズームレンズにおいて望ましくは、第５レンズ群は、物点が近づくに従い物体側に移動し、下記の条件を満足する。
【００１２】
0＜（d45T−d45N）/（IM・Z）＜0.04      （２）
d45T：望遠時における第４レンズ群と第５レンズ群の間隔
d45N：２群が等倍時における第４レンズ群と第５レンズ群の間隔
IM  ：イメージサイズ
Z   ：ズーム比
式（２）は、望遠時に良好な性能を得るための条件である。下限を越えるとズーム比を大きく取ることが困難になる。上限を越えると望遠側での倍率が大きくなるために、収差性能が劣化しやすくなり、また、物点の変化に伴い第４レンズ群の移動量が大きくなるため、例えば、マニュアルフォーカス時に応答性が悪くなる。
【００１３】
また望ましくは、第２レンズ群が等倍位置にあるとき、または望遠端にあるときに、第４レンズ群が下記条件を満足する。
【００１４】
Mt＜1.1      （３）
Mt：望遠時に第２レンズ群が0.1mm移動したときの第４レンズ群の移動量
式（３）はマニュアルフォーカスを行うための条件である。上限を越えると、第４レンズ群の移動が大きくなりすぎるため、マニュアルでのフォーカス時に第４レンズ群が追従出来なくなる。
【００１５】
また望ましくは、第２レンズ群が下記の条件を満足する。
【００１６】
0.4＜｜βｔ／√Z｜＜0.9    （４）
式（４）は、望遠側で高性能を得るための条件である。下限を越えると、望遠側での収差性能は良好に補正できるが高倍率に出来ない。上限を越えると、倍率が大きくなるために、収差を良好に補正できない。
【００１７】
また望ましくは、第１レンズ群は物体側から順に負の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズの４枚のレンズにより構成される。それにより、画角が大きくても、１群内でそれぞれのレンズ面において光線の角度を小さくできるため、非点収差や歪曲収差を良好に補正できる。
【００１８】
また望ましくは、最も物体側のレンズへの入射角と射出角が下記の条件を満足する。
【００１９】
1.7＜ω1o/ω1p＜2.2      （５）
ω1o：最も物体側レンズへの入射角
ω1p：最も物体側レンズからの射出角
式（５）下限を越えると樽型の歪曲収差が大きくなり、かつ倍率色収差が補正不足となり、上限を越えると糸巻き型の歪曲収差が大きくなり、かつ倍率色収差が補正過剰となる。
【００２０】
また望ましくは、第１レンズ群の物体側面と像側面の曲率半径が下記の条件を満足する。
【００２１】
-0.1＜ri1/ri2＜0.45      （６）
ri1：第１レンズ群の物体側からi番目の単レンズの物体側面の曲率半径
ri2：第１レンズ群の物体側からi番目の単レンズの像側面の曲率半径
式（６）の下限を越えると物体側面の屈折力が大きくなるために非点収差が補正過剰になる。上限を越えると非点収差が補正不足となる。
【００２２】
また望ましくは、第２レンズ群は少なくとも３枚の凹レンズと１枚の凸レンズを含む。それにより、変倍時の収差の変化を抑制できる。
【００２３】
また望ましくは、第３レンズ群は少なくとも１枚の凸レンズと凹レンズを含み、第４レンズ群は少なくとも１枚の凸レンズと凹レンズを含む。それにより、手ぶれ補正時に発生する色収差を抑制できる。
【００２４】
また望ましくは、第５レンズ群は少なくとも２枚の凸レンズと少なくとも１枚の凹レンズを含む。それにより、合焦時の収差、特にコマ収差の変動を抑制できる。
【００２５】
また望ましくは、第２、第３、第４レンズ群は、少なくとも１面の非球面を含む。第２レンズ群の非球面は、広角域でのコマ収差、第３レンズ群の非球面は、球面収差と手ぶれ補正時に発生する非点、コマ収差、第４レンズ群の非球面は、合焦時の収差の変動を良好に補正できる。
【００２６】
また望ましくは、第２レンズ群〜第５レンズ群は、少なくとも１枚の両面のサグ量が等しいレンズを含み、さらに望ましくは、少なくとも１枚の両面のサグ量が等しい非球面を含み、さらに望ましくは、両面のサグ量が等しい非球面のみを含む。それにより、レンズの裏表を判別することなく組めるため、タクトの短縮、及び歩留まりを向上できる。
【００２７】
上記いずれかの構成を有するズームレンズと、そのズームレンズを通した光を光電変換する撮像素子とを備えたビデオカメラを構成することができる。それにより、小型で高性能な手振れ補正機能付きビデオカメラを得ることができる。
【００２８】
以下に、本発明の実施の形態における手振れ補正機能搭載ズームレンズついて、図面を参照して具体的に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施の形態におけるズームレンズの構成を示す。このズームレンズは、物体側から像面に向かって第１レンズ群１、第２レンズ群２、絞り６、第３レンズ群３、第４レンズ群４、および第５レンズ群５を含む。７はプリズム、８は水晶等、９は像面である。水晶等８は、ローパスフィルタ、赤外フィルタ、撮像素子のカバーガラス等を含む光学部材を意味する。
【００３０】
第１レンズ群１は、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定されている。第２レンズ群２は、全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす。絞り６は、像面に対して固定されている。第３レンズ群３は、全体として正の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される。第４レンズ群４は、全体として負の屈折力を有し、像面に対して固定される。第５レンズ群５は、全体として正の屈折力を有し、第２レンズ群２の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を、基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する。
【００３１】
第３レンズ群３は、光軸に対して直交する方向に全体が移動可能である。手振れ発生時には、第３レンズ群３を光軸に対して直交する方向に移動させることにより、像の移動を補正する。
【００３２】
このズームレンズは、下記の条件を満足する。
【００３３】
0.035＜｜βｗ・βｔ/Z｜＜0.075      ・・・（１）
βｗ：広角端での第２レンズ群の倍率
βｔ：望遠端での第２レンズ群の倍率
Z  ：ズーム比
以下に、本発明のズームレンズの具体的な実施例における数値を示す。各実施例におけるレンズ群の基本的な構成は、図１に示したとおりである。個々の各レンズは、実施例によっては図１に示したものと相違するが、特に図示せず、図１のレンズ群の構成に対応させて説明する。
【００３４】
（実施例１）
実施例１のズームレンズの数値例を表１に示す。なお、表１において、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズの肉厚又はレンズ間の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、νは各レンズのｄ線に対するアッベ数である。また、この例の非球面係数を表２に示す。
【００３５】
なお、ここで言う非球面は、下記式によって決められる。
【００３６】
【数１】
2004025348.tif 000036
【００３７】
SAG：光軸からの高さＨにおける非球面上の点の非球面頂点からの距離
H：光軸からの高さ
R：非球面頂点の曲率半径
K：円錐常数
D, E, F：非球面係数
また、ズーミングにより可変な空気間隔として、物点が無限位置の時の値を表３に示す。表３において、標準位置は２群倍率が−１倍になる位置である。ｆ、Ｆ／Ｎｏ、ωはそれぞれ、表１のズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における焦点距離、Ｆナンバー、入射半画角である。d7はレンズ群１とレンズ群２の間隔、d14はレンズ群２と絞り６の間隔、d22はレンズ群４とレンズ群５の間隔、d27はレンズ群５とプリズム７の間隔を示す。
【００３８】
【表１】
2004025348.tif 000037
【００３９】
【表２】
2004025348.tif 000038
【００４０】
【表３】
2004025348.tif 000039
【００４１】
表１のデータに基づくズームレンズの構成図は、図１に図示されるとおりである。表１のデータに基づくズームレンズにおいて、第１レンズ群１は正の屈折力を有し、変倍時及び合焦時において像面に対して固定されている。第２レンズ群２は負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより、変倍作用を行う。第３レンズ群３は、正のレンズと負のレンズから構成され、全体として正の屈折力を有する。第４レンズ群４は、負のレンズと正のレンズから構成され、全体として負の屈折力を有し、変倍時及び合焦時において像面に対して固定されている。第５レンズ群５は正の屈折力を有し、光軸上を移動することにより、変倍による像の移動とフォーカスの調整を同時に行う。手振れ発生時には、第３レンズ群１３を光軸に対して直交する方向に移動させることにより、像の振れを補正する。
【００４２】
表１のデータに基づくズームレンズの広角端における各収差図をそれぞれ、図２Ａ〜２Ｅに示す。標準における各収差図をそれぞれ、図３Ａ〜３Ｅに示す。望遠端における各収差図をそれぞれ、図４Ａ〜４Ｅに示す。図２Ａ、図３Ａ、図４Ａは球面収差の図であり、実線はｄ線に対する値を示す。図２Ｂ、図３Ｂ、図４Ｂは非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾曲、破線はメリディオナル像面湾曲を示す。図２Ｃ、図３Ｃ、図４Ｃは歪曲収差を示す図である。図２Ｄ、図３Ｄ、図４Ｄは軸上色収差の図であり、実線はｄ線、破線はＦ線、一点鎖線はＣ線に対する値を示す。図２Ｅ、図３Ｅ、図４Ｅは倍率色収差の図であり、破線はＦ線、一点鎖線はＣ線に対する値を示す。表及び図の説明は、以下の実施例の場合も同様である。
【００４３】
上述の条件式（１）〜（６）に対応する値は、下記のとおりである。
【００４４】
｜βｗ・βｔ/Z｜＝0.068
（d45T−d45N）/（IM・Z）＝0.031
Mt＝0.089
｜βｔ／√Z｜＝0.63
ω1o/ω1p＝2.09
r11/r12＝-0.13
r21/r22＝0.36
図２Ａ〜２Ｅ、図３Ａ〜３Ｅ、図４Ａ〜図４Ｅに示す収差図から明らかなように、実施例１のズームレンズは、高解像度を実現する十分な収差補正能力を有する。
【００４５】
（実施例２）
実施例２のズームレンズの数値例を表４に示し、そのときの非球面係数を表５に示す。また、ズーミングにより可変な空気間隔として、物点が無限位置の時の値を表６に示す。
【００４６】
【表４】
2004025348.tif 000040
【００４７】
【表５】
2004025348.tif 000041
【００４８】
【表６】
2004025348.tif 000042
【００４９】
表４のデータに基づくズームレンズの広角端における各収差図をそれぞれ、図５Ａ〜５Ｅに示す。標準における各収差図をそれぞれ、図６Ａ〜６Ｅに示す。望遠端における各収差図をそれぞれ、図７Ａ〜７Ｅに示す。
【００５０】
上述の条件式（１）〜（６）に対応する値は、下記のとおりである。
【００５１】
｜βｗ・βｔ/Z｜＝0.054
（d45T−d45N）/（IM・Z）＝0.011
Mt＝0.034
｜βｔ／√Z｜＝0.56
ω1o/ω1p＝2.13
r11/r12＝-0.13
r21/r22＝0.38
図５Ａ〜５Ｅ、図６Ａ〜６Ｅ、図７Ａ〜図７Ｅに示す収差図から明らかなように、実施例２のズームレンズは、高解像度を実現する十分な収差補正能力を有する。
【００５２】
（実施例３）
実施例３のズームレンズの数値例を表７に示し、そのときの非球面係数を表８に示す。また、ズーミングにより可変な空気間隔として、物点が無限位置の時の値を表９に示す。
【００５３】
【表７】
2004025348.tif 000043
【００５４】
【表８】
2004025348.tif 000044
【００５５】
【表９】
2004025348.tif 000045
【００５６】
表７のデータに基づくズームレンズの広角端における各収差図をそれぞれ、図８Ａ〜８Ｅに示す。標準における各収差図をそれぞれ、図９Ａ〜９Ｅに示す。望遠端における各収差図をそれぞれ、図１０Ａ〜１０Ｅに示す。
【００５７】
上述の条件式（１）〜（６）に対応する値は、下記のとおりである。
【００５８】
｜βｗ・βｔ/Z｜＝0.061
（d45T−d45N）/（IM・Z）＝0.034
Mt＝1.037
｜βｔ／√Z｜＝0.82
ω1o/ω1p＝1.80
r11/r12＝0.10
r21/r22＝0.33
図８Ａ〜８Ｅ、図９Ａ〜９Ｅ、図１０Ａ〜図１０Ｅに示す収差図から明らかなように、実施例３のズームレンズは、高解像度を実現する十分な収差補正能力を有する。
【００５９】
（実施例４）
実施例４のズームレンズの数値例を表１０に示し、そのときの非球面係数を表１１に示す。また、ズーミングにより可変な空気間隔として、物点が無限位置の時の値を表１２に示す。
【００６０】
【表１０】
2004025348.tif 000046
【００６１】
【表１１】
2004025348.tif 000047
【００６２】
【表１２】
2004025348.tif 000048
【００６３】
表１０のデータに基づくズームレンズの広角端における各収差図をそれぞれ、図１１Ａ〜１１Ｅに示す。標準における各収差図をそれぞれ、図１２Ａ〜１２Ｅに示す。望遠端における各収差図をそれぞれ、図１３Ａ〜１３Ｅに示す。
【００６４】
上述の条件式（１）〜（６）に対応する値は、下記のとおりである。
【００６５】
｜βｗ・βｔ/Z｜＝0.043
（d45T−d45N）/（IM・Z）＝0.003
Mt＝0.014
｜βｔ／√Z｜＝0.45
ω1o/ω1p＝1.80
r11/r12＝0.100
r21/r22＝0.32
図１１Ａ〜１１Ｅ、図１２Ａ〜１２Ｅ、図１３Ａ〜図１３Ｅに示す収差図から明らかなように、実施例４のズームレンズは、高解像度を実現する十分な収差補正能力を有する。
【００６６】
（実施例５）
実施例５のズームレンズの数値例を表１３に示し、そのときの非球面係数を表１４に示す。また、ズーミングにより可変な空気間隔として、物点が無限位置の時の値を表１５に示す。
【００６７】
【表１３】
2004025348.tif 000049
【００６８】
【表１４】
2004025348.tif 000050
【００６９】
【表１５】
2004025348.tif 000051
【００７０】
表１３のデータに基づくズームレンズの広角端における各収差図をそれぞれ、図１４Ａ〜１４Ｅに示す。標準における各収差図をそれぞれ、図１５Ａ〜１５Ｅに示す。望遠端における各収差図をそれぞれ、図１６Ａ〜１６Ｅに示す。
【００７１】
上述の条件式（１）〜（６）に対応する値は、下記のとおりである。
【００７２】
｜βｗ・βｔ/Z｜＝0.05
（d45T−d45N）/（IM・Z）＝0.018
Mt＝0.057
｜βｔ／√Z｜＝0.60
ω1o/ω1p＝1.80
r11/r12＝0.10
r21/r22＝0.33
図１４Ａ〜１４Ｅ、図１５Ａ〜１５Ｅ、図１６Ａ〜図１６Ｅに示す収差図から明らかなように、実施例５のズームレンズは、高解像度を実現する十分な収差補正能力を有する。
【００７３】
図１７は、上記実施の形態における手振れ補正機能を有するズームレンズを用いた、３板式ビデオカメラの構成を示す。同図において、１０は実施例１のズームレンズである。１１はローパスフィルタ、１２ａ〜１２ｃは色分解プリズムである。色分解プリズム１２ａ〜１２ｃの後面にそれぞれ、撮像素子１３ａ〜１３ｃが配置されている。撮像素子１３ａ〜１３ｃの出力は、信号処理回路１４に入力される。ビューファインダー１５には、信号処理回路１４の出力が供給される。さらに、手振れを検知するためのセンサー１６が配置され、その出力に基づき、アクチュエーター１７によりレンズが駆動される。
【００７４】
このように、本発明の実施の形態のズームレンズ１０を用いることにより、手振れ補正のできる高性能なビデオカメラを実現できる。
【００７５】
なお、図示しないが、図１に示した実施例１のズームレンズに代えて、実施例２〜５のズームレンズを採用してもよい。
【００７６】
また、本発明の実施例では正の屈折力を持ったレンズ群をシフトさせることによって手ぶれの補正を行っているが、負の屈折力を持ったレンズ群をシフトさせても同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明によれば、第３レンズ群をシフトさせることにより手振れ補正機能が可能な、高画質、高倍率３ＣＣＤ用ズームレンズを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施の形態における手振れ補正用ズームレンズのレンズ構成を示す側面図
【図２Ａ】本発明の実施例１のズームレンズの広角端における収差図
【図２Ｂ】本発明の実施例１のズームレンズの広角端における収差図
【図２Ｃ】本発明の実施例１のズームレンズの広角端における収差図
【図２Ｄ】本発明の実施例１のズームレンズの広角端における収差図
【図２Ｅ】本発明の実施例１のズームレンズの広角端における収差図
【図３Ａ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図３Ｂ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図３Ｃ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図３Ｄ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図３Ｅ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図４Ａ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図４Ｂ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図４Ｃ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図４Ｄ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図４Ｅ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図５Ａ】本発明の実施例２のズームレンズの広角端における収差図
【図５Ｂ】本発明の実施例２のズームレンズの広角端における収差図
【図５Ｃ】本発明の実施例２のズームレンズの広角端における収差図
【図５Ｄ】本発明の実施例２のズームレンズの広角端における収差図
【図５Ｅ】本発明の実施例２のズームレンズの広角端における収差図
【図６Ａ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図６Ｂ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図６Ｃ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図６Ｄ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図６Ｅ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図７Ａ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図７Ｂ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図７Ｃ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図７Ｄ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図７Ｅ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図８Ａ】本発明の第３の実施例の広角端における収差図
【図８Ｂ】本発明の第３の実施例の広角端における収差図
【図８Ｃ】本発明の第３の実施例の広角端における収差図
【図８Ｄ】本発明の第３の実施例の広角端における収差図
【図８Ｅ】本発明の第３の実施例の広角端における収差図
【図９Ａ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図９Ｂ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図９Ｃ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図９Ｄ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図９Ｅ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図１０Ａ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１０Ｂ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１０Ｃ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１０Ｄ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１０Ｅ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１１Ａ】本発明の第４の実施例の広角端における収差図
【図１１Ｂ】本発明の第４の実施例の広角端における収差図
【図１１Ｃ】本発明の第４の実施例の広角端における収差図
【図１１Ｄ】本発明の第４の実施例の広角端における収差図
【図１１Ｅ】本発明の第４の実施例の広角端における収差図
【図１２Ａ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図１２Ｂ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図１２Ｃ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図１２Ｄ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図１２Ｅ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図１３Ａ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１３Ｂ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１３Ｃ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１３Ｄ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１３Ｅ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１４Ａ】本発明の第５の実施例の広角端における収差図
【図１４Ｂ】本発明の第５の実施例の広角端における収差図
【図１４Ｃ】本発明の第５の実施例の広角端における収差図
【図１４Ｄ】本発明の第５の実施例の広角端における収差図
【図１４Ｅ】本発明の第５の実施例の広角端における収差図
【図１５Ａ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図１５Ｂ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図１５Ｃ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図１５Ｄ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図１５Ｅ】同ズームレンズの標準位置における収差図
【図１６Ａ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１６Ｂ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１６Ｃ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１６Ｄ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１６Ｅ】同ズームレンズの望遠端における収差図
【図１７】本発明のズームレンズを用いたビデオカメラの構成を示す側面図
【符号の説明】
【００７９】
１  第１レンズ群
２  第２レンズ群
３  第３レンズ群
４  第４レンズ群
５  第５レンズ群
６  絞り
７  プリズム
８  水晶等
９  像面
１０  ズームレンズ
１１  ローパスフィルタ
１２ａ〜１２ｃ  プリズム
１３ａ〜１３ｃ  撮像素子
１４  信号処理回路
１５  ビューファインダー
１６  センサー
１７  アクチュエーター
【国際調査報告】
2004025348.tif 000052
2004025348.tif 000053
2004025348.tif 000054
2004025348.tif 000055