JP2007121611A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】レンズ径の小型化が可能で、像シフト時に発生する諸収差の変動を抑えたズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供する。
【解決手段】複数の可動レンズ群を有する変倍部と、上記変倍部の像側に配置されるプリズム１を有し、上記プリズムは上記変倍部からの光束が入射する入射平面２ａと、像面に向かって光束が射出する射出平面３ａとを有し、上記入射平面及び上記射出平面のうち少なくともいずれか一方の面が光軸に対して傾動可能に構成され、上記傾動可能な平面を傾けることによって、所定量だけ撮影範囲がシフトされ、上記変倍部は物体側より順に、前側レンズ群、開口絞り、後ろ側レンズ群が配列されて構成され、条件式（１）０．２５＜φｂ／φ＜０．８、（２）３＜Ｂｆ・ＦNO／Ｙmaxを満足する。
【選択図】図２

Description

本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、可変頂角プリズムを用いて像シフト可能にすると共に小型化と高性能化を達成しする技術に関する。
従来より、カメラにおける記録手段として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の光電変換素子を用いた撮像素子によって、撮像素子面上に形成された被写体像を、各光電変換素子によって被写体像の光量を電気的出力に変換して、記録する方法が知られている。
近年の微細加工技術の技術進歩に伴い、中央演算処理装置（ＣＰＵ）の高速化や記憶媒体の高集積化が図られ、それまでは取り扱えなかったような大容量の画像データが高速処理できるようになってきた。また、受光素子においても高集積化や小型化が図られ、高集積化により、より高い空間周波数の記録が可能となり、小型化により、カメラ全体の小型化が図れるようになってきた。
但し、上述の高集積化や小型化により、個々の光電変換素子の受光面積が狭まり、電気出力の低下に伴ってノイズの影響が大きくなるという問題があった。これを防ぐために、光学系の大口径比化により受光素子上に到達する光量を増大させたり、また、各素子の直前に微小なレンズ素子（所謂、マイクロレンズアレイ）を配置をしたりしていた。上記マイクロレンズアレイは、隣り合う素子同士の間に至る光束を素子上へ導く代わりに、レンズ系の射出瞳位置に制約を与えていた。レンズ系の射出瞳位置が受光素子に近づく、すなわち、受光素子に到達する主光線が光軸となす角度が大きくなると、画面周辺部へ向かう軸外光束が光軸に対して大きな角度をなし、その結果、受光素子上に到達せず、光量不足を招いてしまうからである。
これら光電変換素子によって被写体像を記録するビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に好適なズームレンズとしては、例えば、正負正正４群ズームレンズが知られている。
正負正正４群ズームレンズは、物体側より順に、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、正の屈折力を有する第４レンズ群が配列されて構成され、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群及び第３レンズ群が光軸方向に固定され、第２レンズ群が像側へ移動することにより変倍作用がなされ、第４レンズ群が第２レンズ群の移動により発生する像面位置の変動を補償する作用をなす。具体的には、特許文献１に記載されたものが知られている。
ところで、ズーム比が大きなズームレンズでは望遠端状態における画角が狭くなるため、微小な手ブレによっても、像のブレが大きく発生してしまうというい問題があった。
この手ブレ等による像のブレを補正する、手ブレ補正方式として、光学式手ブレ補正システムが知られている。
光学式手ブレ補正システムでは、シャッターレリーズに起因するような手ブレに伴うカメラのブレを検出する検出系、検出系から出力される信号に基づき駆動系に変位を与える制御系、制御系からの出力に基づき光学系を駆動する駆動系、駆動系により変位が与えられた際に像シフトが可能な光学系とを組み合わせることにより、カメラのブレに伴う像のブレを光学系の変位に伴う像のブレにより、打消し合して、補正することが可能である。
これら光学式手ブレ補正システムに用いる光学系では、レンズ系の一部を光軸に垂直な方向にシフトさせるレンズシフト方式、あるいは、レンズ系直前に配置されたプリズムの頂角を変化させる可変頂角プリズム方式等の方法が知られている。
レンズシフト方式にあっては、所定のレンズをシフトさせた際に発生する光学性能の変化を抑えるために、レンズ枚数が増える、レンズを空中に（中立位置に）保持する必要があるため、省電力化が難しいといった問題があった。
可変頂角プリズム方式には、上記したレンズシフト方式にあった問題点がない。
可変頂角プリズム方式には、可変頂角プリズムを光学系の最も物体側に配置するものと、光学系の中に配置するものとがある。
可変頂角プリズムを光学系の最も物体側に配置した例としては特許文献２に示された光学系がある。
可変頂角プリズムを最も物体側に配置した場合には、頂角を変化させた量に対する画角の変化が、ズームレンズの焦点距離に依存しないという特徴がある。手ブレ等に伴うカメラのブレにより引き起こされる像のブレを補正する場合、ズームレンズの焦点距離に依存せずに頂角を制御可能な利点がある。しかしながら、その一方で、望遠端状態ではより大きく像ブレが発生するため、ズーム比が大きくなると、望遠端状態では停止精度が極めて高くなってしまい、駆動機構の高精度化が要求されるという問題があった。
また、可変頂角プリズムがレンズ径が大きな第１レンズ群の物体側に配置されるため、可変頂角プリズムに入射する光束の径が大きく、その結果、可変頂角プリズム自体が非常に大型化してしまうという問題があり、さらに、ユーザーの手が可変頂角プリズムに直接触れないようにするために、保護ガラスの配置等の保護手段を講じる必要がある。これらのために、小型化には限界があった。
これに対して、光学系の中に可変頂角プリズムを配置した例として、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６等に示されたものがが知られている。
特許文献３に示された光学系では、平行光束となる部分に可変頂角プリズムを配置している。特許文献４に示された光学系では、マスターレンズ群の前に可変頂角プリズムを配置している。特許文献５、特許文献６に示された光学系では、開口絞り近傍に可変頂角プリズムを配置している。
これらの特許文献３乃至６に示された光学系においては、軸上光束が平行光に近い状態で可変頂角プリズムに入射するため、プリズム角を変化させた際の軸上収差の変動を少なくすることができるという特徴があった。
特開平６−３３７３５３号公報 特開昭５１−４０９４２号公報 特開昭６２−１５３８１６号公報 特開平２−１６８２２３号公報 特開平１０−２４６８５５号公報 特開平１１−４４８４５号公報
ところで、光学系を通過する光束は、レンズにより屈折されながら像面に至る。このため、画面中心部に向かう光束は発散されたり、収斂されたりして像面に至る。同時に、画面周辺部に向かう主光線は光軸となす角度を変化させながら、像面に至る。
このため、光学系の中に可変頂角プリズムを配置した場合、第１レンズ群より物体側に配置する場合に比べて、小型化できる利点がある反面、コマ収差が発生する、色収差が変動する、あるいは、台形歪が発生するといった問題があった。
特に、台形歪が発生すると、画面中心部で像ブレを良好に補正しても、画面周辺部では像ブレを補正することができないため、致命的な問題だった。そして、この台形歪は光束が平行光でない場合に、主光線が光軸と大きな角度をなす位置で、著しく発生する傾向にある。
そこで、本発明は上記問題点を解決し、レンズ径の小型化が可能で、像シフト時に発生する諸収差の変動を抑えたズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することを課題とする。
本発明ズームレンズは、上記した課題を解決するために、複数の可動レンズ群を有する変倍部と、上記変倍部の像側に配置されるプリズムを有し、上記プリズムは上記変倍部からの光束が入射する入射平面と、像面に向かって光束が射出する射出平面とを有し、上記入射平面及び上記射出平面のうち少なくともいずれか一方の面が光軸に対して傾動可能に構成され、上記傾動可能な平面を傾けることによって、所定量だけ撮影範囲がシフトされ、上記変倍部は物体側より順に、前側レンズ群、開口絞り、後ろ側レンズ群が配列されて構成され、φｂを広角端状態における後ろ側レンズ群の屈折力、φを広角端状態におけるズームレンズ全体の屈折力、Ｂｆを望遠端状態におけるプリズムの射出平面から像面までの光軸に沿った距離、ＦNOを望遠端状態におけるＦナンバー、Ｙmaxを最大像高として、条件式（１）０．２５＜φｂ／φ＜０．８及び条件式（２）３＜Ｂｆ・ＦNO／Ｙmaxを満足する。
従って、本発明ズームレンズにあっては、上記プリズムの傾動可能な平面を傾けることにより、撮影範囲がシフトされる。
また、本発明撮像装置は、上記した本発明ズームレンズと、上記ズームレンズにより形成した光学像を電気信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子の振れを検出する手振れ検出手段と、上記手振れ検出手段によって検出した撮像素子の振れによる画像振れを補正するための振れ補正角を算出し、上記ズームレンズを上記振れ補正角に対応した量だけ撮影範囲をシフトする所定の状態とする補正信号を送出する手振れ制御手段と、上記補正信号に基づいてズームレンズを所定の状態とする手振れ駆動部とを備える。
従って、本発明撮像装置にあっては、撮像素子に振れが生じると、該撮像素子の振れによる撮影範囲の振れをキャンセルするのに必要な所定量だけ撮影範囲をシフトさせるように、プリズムの傾動可能な平面を傾ける。
本発明ズームレンズは、複数の可動レンズ群を有する変倍部と、上記変倍部の像側に配置されるプリズムを有するズームレンズであって、上記プリズムは上記変倍部からの光束が入射する入射平面と、像面に向かって光束が射出する射出平面とを有し、上記入射平面及び上記射出平面のうち少なくともいずれか一方の面が光軸に対して傾動可能に構成され、上記傾動可能な平面を傾けることによって、所定量だけ撮影範囲がシフトされ、上記変倍部は物体側より順に、前側レンズ群、開口絞り、後ろ側レンズ群が配列されて構成され、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
（１）０．２５＜φｂ／φ＜０．８
（２）３＜Ｂｆ・ＦNO／Ｙmax
但し、
φｂ：広角端状態における後ろ側レンズ群の屈折力
φ：広角端状態におけるズームレンズ全体の屈折力
Ｂｆ：望遠端状態におけるプリズムの射出平面から像面までの光軸に沿った距離
ＦNO：望遠端状態におけるＦナンバー
Ｙmax：最大像高
とする。
従って、本発明ズームレンズにあっては、光学系の最も像側にプリズムを配置することにより、プリズムの小型化、ひいては光学系そのものの小型化を図ることができる。さらに、コマ収差や台形歪の発生も抑えることができる。
本発明撮像装置は、ズームレンズと、上記ズームレンズにより形成した光学像を電気信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子の振れを検出する手振れ検出手段と、上記手振れ検出手段によって検出した撮像素子の振れによる画像振れを補正するための振れ補正角を算出し、上記ズームレンズを上記振れ補正角に対応した量だけ撮影範囲をシフトする所定の状態とする補正信号を送出する手振れ制御手段と、上記補正信号に基づいてズームレンズを所定の状態とする手振れ駆動部とを備えた撮像装置であって、上記ズームレンズは、複数の可動レンズ群を有する変倍部と、上記変倍部の像側に配置されるプリズムを有し、上記プリズムは上記変倍部からの光束が入射する入射平面と、像面に向かって光束が射出する射出平面とを有し、上記入射平面及び上記射出平面のうち少なくともいずれか一方の面が光軸に対して傾動可能に構成され、上記傾動可能な平面を傾けることによって、所定量だけ撮影範囲がシフトされ、上記変倍部は物体側より順に、前側レンズ群、開口絞り、後ろ側レンズ群が配列されて構成され、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
（１）０．２５＜φｂ／φ＜０．８
（２）３＜Ｂｆ・ＦNO／Ｙmax
但し、
φｂ：広角端状態における後ろ側レンズ群の屈折力
φ：広角端状態におけるズームレンズ全体の屈折力
Ｂｆ：望遠端状態におけるプリズムの射出平面から像面までの光軸に沿った距離
ＦNO：望遠端状態におけるＦナンバー
Ｙmax：最大像高
とする。
従って、本発明撮像装置にあっては、本発明ズームレンズを使用することにより小型に構成されながら、手振れ補正が可能であり、且つ、品質の高い画像を得ることができる。
請求項２に記載した発明にあっては、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に可動であるレンズ群を、上記前側レンズ群及び上記後ろ側レンズ群のいずれもが少なくとも１つ以上有し、Ｄｓを広角端状態における開口絞りから像面までの光軸に沿った距離、ＴＬを広角端状態におけるズームレンズのもっとも物体側のレンズ面から像面までの光軸に沿った距離として、条件式（３）０．４＜Ｄｓ／ＴＬ＜０．７を満足するので、レンズ径の小型化と高性能化とのバランスをさらに図ることができる。
請求項３に記載した発明にあっては、上記プリズムは物体側より順に位置した、第１平行平板、液体、第２平行平板により構成され、上記第１平行平板の物体側レンズ面が入射平面をなし、上記第２平行平板の像側レンズ面が射出平面をなすので、可変頂角プリズムを簡単に構成することができる。
請求項４に記載した発明にあっては、上記プリズムは、物体側より順に位置した、第１レンズと第２レンズにより構成され、上記第１レンズは物体側レンズ面が入射平面を成す平面であり、上記第２レンズは像側レンズ面が射出平面を成す平面であり、上記第１レンズの像側レンズ面と上記第２レンズの物体側レンズ面とは同一の曲率半径を有する曲面で構成され、これら曲面が直接又は摩擦低減媒体を介して摺動可能に接触しているので、駆動量当たりの頂角の変化量を小さくすることができ、より精密な制御が可能になる。
以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
本発明ズームレンズは、複数の可動レンズ群を有する変倍部と、上記変倍部の像側に配置されるプリズムを有し、上記プリズムは上記変倍部からの光束が入射する入射平面と、像面に向かって光束が射出する射出平面とを有し、上記入射平面及び上記射出平面のうち少なくともいずれか一方の面が光軸に対して傾動可能に構成され、上記傾動可能な平面を傾けることによって、所定量だけ撮影範囲がシフトされ、上記変倍部は物体側より順に、前側レンズ群、開口絞り、後ろ側レンズ群が配列されて構成される。
本発明ズームレンズでは、もっとも像側に（可変頂角）プリズムを配置し、頂角を変化させることにより、像面に向かう光束に対して偏光作用をなし、撮影範囲をシフトさせている。
先ず、プリズムを、上記したように、光学系の最も像側に配置することにより、プリズムの小型化を図ることができ、ひいては光学系そのものの小型化が可能になる。
次に、プリズムを通過する主光線が光軸と成す角度が大きくなると、台形歪が発生してしまうが、本発明ズームレンズにあっては、上記条件式（１）を満足することによって、射出瞳位置を像面から必要且つ充分に離れた位置とすることによって、プリズムを通過する主光線の光軸と成す角度を平行に近くして、台形歪の発生を抑えることができた。
さらに、ズームレンズのもっとも像側にプリズムを配置した場合、焦点距離が大きくなるにつれて頂角の変化量が大きくなるため、コマ収差が発生しやすいという問題があるが、本発明ズームレンズにおいては、プリズムから像面までの距離を大きくすることにより、小さな傾斜角でも像が大きくシフトするようにして、頂角の変化量が大きくなることを避けて、コマ収差の発生を抑えることとしている。
しかしながら、上記したように、頂角の角度θが大きくなると、コマ収差が発生してしまうため、所定の像シフト量を得るのに必要な頂角の角度θを抑えるには、プリズムから像面までの距離（＝Ｌ）を大きくすることが必要であるが、上記距離Ｌが大きくなりすぎると、光学系の大型化を招来してしまう。
上記したコマ収差の量はズームレンズのＦナンバー（口径比）に依存する。ＦナンバーをＦNOとする時、軸上光束の入射平面への入射最大角θFは
θF＝ｔａｎ−１（１／２ＦNO）
で算出することができる。
この時、プリズムの頂角の角度θと入射最大角θFとの比θF／θが大きくなると、コマ収差の発生量が大きくなるため、本発明ズームレンズにおいては、θF／θを小さくすることにより、プリズムの頂角を変化させた際に発生するコマ収差の量を抑えている。
本発明ズームレンズの概念を図２４に示す。
ズームレンズａを射出した軸上光束ｂは、プリズムｃに通過して、像面ｄに至る。この時、入射平面ｅは固定とし、射出平面ｆが傾斜角θ[rad]だけ傾いた際の像シフト量δｙは
δｙ＝Ｌ・θ（ｎ−１）
で表現される。但し、Ｌは射出平面ｆから像面ｄまでの距離、ｎはプリズム３の屈折率である。
所定の像シフト量δｙを得る場合、プリズムｃから像面までの距離Ｌを長くするほど、プリズムの頂角の角度θを小さくすることができる。
このため、本発明ズームレンズにおいては、上記条件式（２）を満足することにより、極端な大型化を引き起こさない状態で、プリズムｃから像面ｄまでの距離Ｌをできるだけ長くしている。
以下に、各条件式（１）、（２）、（３）の詳細について説明する。
条件式（１）０．２５＜φｂ／φ＜０．８
但し、
φｂ：広角端状態における後ろ側レンズ群の屈折力
φ：広角端状態におけるズームレンズ全体の屈折力
とする。
条件式（１）は射出瞳位置を規定する条件式である。
条件式（１）の上限値を上回った場合、後側レンズ群の屈折力が強まるため、図２５に示すように、プリズムｃに入射する主光線ｂが光軸に近づくように入射し、且つ、その入射角が大きくなる。その結果、画面周辺部において台形歪が発生してしまうため、好ましくない。
逆に、条件式（１）の下限値を下回った場合、後ろ側レンズ群の屈折力が弱まるため、図２６に示すように、プリズムｃに入射する主光線ｂが光軸から離れるように入射し、且つ、その入射角が大きくなる。その結果、画面周辺部において台形歪が発生してしまうため、好ましくない。
条件式（２）３＜Ｂｆ・ＦNO／Ｙmax
但し、
Ｂｆ：望遠端状態におけるプリズムの射出平面から像面までの光軸に沿った距離
ＦNO：望遠端状態におけるＦナンバー
Ｙmax：最大像高
とする。
条件式（２）はバックフォーカスを規定する条件式である。
条件式（２）の下限値を下回った場合、バックフォーカスが短くなるため、所定量だけ像をシフトする際に必要となるプリズムの頂角が大きくなってしまう。その結果、像をシフトさせた際に発生するコマ収差の変動を良好に抑えることが難しくなってしまう。
なお、本発明ズームレンズにおいて、より好ましくは条件式（２）の上限値を１２とすることが望ましい。バックフォーカスが長くなりすぎると、レンズ系全体の大きさが大きくなりすぎてしまい、好ましくない。
本発明ズームレンズにおいては、レンズ径の小型化と高性能化とのバランスを図るために、前側レンズ群、後ろ側レンズ群とも少なくとも１つ以上の可動レンズ群を有することが望ましく、かつ、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．４＜Ｄｓ／ＴＬ＜０．７
但し、
Ｄｓ：広角端状態における開口絞りから像面までの光軸に沿った距離
ＴＬ：広角端状態におけるズームレンズのもっとも物体側のレンズ面から像面までの光軸に沿った距離
とする。
ズームレンズにおいては、画角の変化に伴う軸外収差の変動を補正する上で、各レンズ群を通過する軸外光束の高さを積極的に変化させることが有効である。特に、開口絞りを挟んで物体側と像側に可動レンズ群を有する場合に、焦点距離がもっとも短い広角端状態から焦点距離がもっとも長い望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に発生する軸外収差の変動を良好に補正することが可能である。
また、可動レンズ群が開口絞りの物体側のみにしか存在しない場合、可動レンズ群の移動スペースの点で開口絞り位置が像側へ移動する。その結果、開口絞りから離れた位置に配置されるレンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れてしまうため、レンズ径の小型化を充分に図ることができない。同様に、可動レンズ群が開口絞りの像側のみにしか存在しない場合も、レンズ径の小型化を充分に図ることができない。
以上のことから、本発明ズームレンズにおいて、レンズ径の小型化と更なる高性能化を両立させるには、前側レンズ群、後ろ側レンズ群とも少なくとも１つ以上の可動レンズ群を有することが望ましい。
条件式（３）はレンズ系の中における開口絞りの位置を規定する条件式である。
条件式（３）の下限値を下回った場合、広角端状態において、もっとも物体側に配置されるレンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れ、レンズ径の小型化を充分に図れなくなってしまう。
条件式（３）の上限値を上回った場合、後ろ側レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れ、画面周辺部においてコマ収差が多大に発生して、所定の光学性能を得ることが難しくなってしまう。
本発明ズームレンズに使用することができる（可変頂角）プリズムを、図１９及び図２０並びに図２１及び図２２に示す。
図１９及び図２０示すプリズム１は、２枚の透明な平行平板２（第１平行平板）、３（第２平行平板）の周縁を枠体４、５によって保持され、上記枠体４、５の周縁の間を蛇腹形状のシールゴム６によって封止され、２枚の平行平板２、３、枠体４、５及びシールゴム６によって密封された空間内に液体７を封入してなるものである。そして、第１平行平板２の物体側面２ａが入射平面とされ、第２平行平板３の像側面３ａが射出平面とされる。枠体４からは軸４ａ、４ａが水平方向に突出されており、また、枠体５からは軸５ａ、５ａが鉛直方向に突出されている。
上記平行平板２、３には、例えば、ガラス板が適用可能であり、また、液体７には、可視光領域で十分な透過率を有し、且つ、透過率の均一性を有するもの、例えば、水、グリセリン、シリコンオイル等が適用可能であり、さらには、シリコンゲル等、上記条件を満足するものであればゲル体の使用も可能である。なお、ここに挙げた具体的材料に限るものでないことは勿論である。
上記枠体４は軸４ａ、４ａ回りに回動可能に、また、枠体５は軸５ａ、５ａ回りに回動可能に支持される。そして、枠体４が傾動されることによって、これに支持されている平行平板２が矢印Ｐ方向に傾動され、これによって、撮影領域は鉛直方向にシフトされる。また、枠体５が傾動されることによって、これに支持されている平行平板３が矢印Ｙ方向に傾動され、撮影領域は水平方向にシフトされる。従って、枠体の４、５の傾動方向と角度を選ぶことによって、光軸を中心とした全ての方向へ撮影領域をシフトさせることが可能である。
図２１及び図２２に示すプリズム８は、第１レンズとしての平凹レンズ９（物体側レンズ面９ａが平面、像側レンズ面９ｂが凹面の形状のレンズ）と第２レンズとしての凸平レンズ１０（物体側レンズ面１０ａが凸面、像側レンズ面１０ｂが平面の形状のレンズ）を組み合わせ、平凹レンズ９の凹面９ｂと凸平レンズ１０の凸面１０ａとがほぼ同一の曲率半径を有し、平面を外側、曲率のついた側を内側となるようにほぼ密着させた構造として、プリズム８としたものである。平凹レンズ９を固定し、凸平レンズ１０を上記曲面９ｂ、１０ａに沿ってずらすことによって、それぞれの平面９ａと１０ｂとの間の角度が変化するようにしたものである。
上記２つのレンズ９、１０は筐体１１に支持されている。筐体１１は、正面から見てほぼ円形をした主部１１ａと、該主部１１ａの上下及び左右から外方へ突出した４つの駆動部１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅが一体に形成されて成る。
上記筐体１１の主部１１ａの前面には主部１１ａの外形より一回り小さな円形の取付孔１１ｆが形成されており、該取付孔１１ｆに上記平凹レンズ９が保持されている。
筐体１１の上記駆動部１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅはそれぞれ前面部ｘ、後面部ｙ、前面部ｘと後面部ｙとを外端で連結している連結部ｚを有している。そして、各駆動部１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅにおいて、前面部ｘの内面にマグネット１２が固定され、後面部ｙの内面にマグネット１２と対向するようにヨーク１３が固定されている。
上記凸平レンズ１０はレンズ保持枠１４に保持されている。
レンズ保持枠１４は、円形の枠体１４ａの上下及び左右からそれぞれコイル保持部１４ｂ、１４ｃ、１４ｘ、１４ｘ（図２２に上下のもの１４ｂ、１４ｃのみ示す）が外方へ突出されており、枠体１４ａに凸平レンズ１０が保持され、各コイル保持部１４ｂ、１４ｃ、１４ｘ、１４ｘの後面にそれぞれコイル１５、１５、・・・が支持されている。
上記レンズ保持枠１４は、４つのコイル保持部１４ｂ、１４ｃ、１４ｘ、１４ｘが筐体１１の駆動部１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ内に挿入され、これによって、各駆動部１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅにおいて、マグネット１２、１２、・・・とヨーク１３、１３、・・・との間にコイル１５、１５、・・・が位置される。そして、凸平レンズ１０の物体側面（凸面）１０ａが平凹レンズ９の像側面（凹面）９ｂとほぼ接触した状態とされ、２つの面９ｂと１０ａとの間に摩擦を低減する媒体としてオイル１６が介在される。
上記プリズム８において、レンズ保持枠１４のコイル保持部１４ｂ、１４ｃ、１４ｘ、１４ｘに保持されたコイル１５、１５、・・・への通電の有無及び通電の方向によって、レンズ保持枠１４が所定の範囲で上下及び左右に移動する。例えば、レンズ保持枠１４の上側のコイル保持部１４ｂに通電された場合、通電の方向がマグネット１２とヨーク１３との間に形成される磁界に吸引される方向（以下、「吸引方向」という）であるときは、コイル１４ｂが上記磁界の中に位置するようにレンズ保持枠１４が上方へ移動し、通電の方向がマグネット１２とヨーク１３との間に形成される磁界と反発する方向（以下、「反発方向」という）であるときは、コイル１４ｂが上記磁界から出るようにレンズ保持枠１４が下方へ移動する。
従って、レンズ保持枠１４に保持された４個のコイル１４ｂ、１４ｃ、１４ｘ、１４ｘの全てに同じ方向の通電が為された場合には、レンズ保持枠１４は図２２に示す中立状態に保たれ、従って、該レンズ保持枠１４に保持されている凸平レンズ１０はその光軸が光学系の光軸と一致するように位置する。
例えば、上側のコイル１４ｂに吸引方向に通電され、残りのコイル１４ｃ、１４ｘ、１４ｘには通電されないか又は反発方向の通電がされた場合は、レンズ保持枠１４（従って、凸平レンズ１０）は上方へ移動し、下側のコイル１４ｃに吸引方向に通電され、残りのコイル１４ｂ、１４ｘ、１４ｘには通電されないか又は反発方向の通電がされた場合は、レンズ保持枠１４（従って、凸平レンズ１０）は下方へ移動し、同様にして、左側又は右側のコイル１４ｘ又は１４ｘにのみ吸引方向に通電され、残りのコイル１４ｂ、１４ｃ、１４ｘには通電されないか又は反発方向の通電がされた場合は、それぞれレンズ保持枠１４（従って、凸平レンズ１０）は左方へ又は右方へ移動する。
上側及び左側のコイル１４ｂ、１４ｘに吸引方向に通電され、残りのコイル１１４ｃ、１４ｘには通電されないか又は反発方向の通電がされた場合は、レンズ保持枠（従って、凸平レンズ１０）は左上方へ移動し、下側及び右側のコイル１４ｃ、１４ｘに吸引方向に通電され、残りのコイル１１４ｂ、１４ｘには通電されないか又は反発方向の通電がされた場合は、レンズ保持枠（従って、凸平レンズ１０）は右下方へ移動する。
上記したように、４個のコイル１４ｂ、１４ｃ、１４ｘ、１４ｘそれぞれへの通電する電流量を調整することにより、それぞれの方向への移動量を調整することができる。従って、４個のコイル１４ｂ、１４ｃ、１４ｘ、１４ｘそれぞれへの通電方向及び電流量を調整することにより、レンズ保持枠（従って、凸平レンズ１０）光学系の光軸を中心とする３６０度の方向の任意の方向へ、且つ、任意の量、移動させることができる。
そして、凸平レンズ１０はその物体側面１０ａが平凹レンズ９の像側面９ｂに沿って移動するので、平凹レンズ９の物体側面（入射平面）９ａと凸平レンズ１０の像側面（射出平面）１０ｂとの成す角度、すなわち、頂角が変更される。従って、上記入射平面９ａと射出平面１０ｂとが平行に対向している場合を除き、すなわち、頂角を有している場合は、入射平面９ａに光学系の光軸に平行に入射した光束は、光学系の光軸に対して角度をもって射出平面１０ｂを射出する。従って、入射平面９ａと射出平面１０ｂとの間に傾斜を生じさせることにより、該傾斜に基づく頂角に応じた方向と量だけ撮影範囲を光学系の光軸にほぼ垂直な方向へシフトさせることができる。なお、凸平レンズ１０の平面１０ｂを入射平面として、また、平凹レンズ９の平面９ａを射出平面として使用することも可能である。なお、図１９及び図２０並びに図２１及び図２２に示したプリズム以外の可変頂角プリズムであっても本発明ズームレンズに使用可能である。
次ぎに、本発明ズームレンズの実施の形態及び各実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例について図１乃至図１８及び表１乃至表１５を参照して説明する。
なお、各数値実施例において採用されている非球面形状は以下の数１式によって表される。
Figure 2007121611
但し、ｙは光軸からの高さ、ｘはサグ量、ｃは曲率、κは円錐定数、Ａ、Ｂ、…は非球面係数である。
図１は第１の実施の形態にかかるズームレンズ２０の屈折力配置を示し、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５、プリズムＰが配列されて構成され、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の空気間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の空気間隔は減少するように、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動する。この時、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、第５レンズ群Ｇ５、プリズムＰは固定であって、第４レンズ群Ｇ４が第２レンズ群Ｇ２の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動するとともに近距離合焦時に物体側へ移動する。
図２は第１の実施の形態にかかるズームレンズ２０のレンズ構成を示す図であり、各レンズ群は以下のように構成される。
第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成される。第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２１及び両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズとの接合レンズＬ２２により構成される。第３レンズ群Ｇ３は両凸形状の正レンズＬ３により構成される。第４レンズ群Ｇ４は両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとの接合正レンズＬ４により構成される。第５レンズ群Ｇ５は像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ５１及び両凸レンズＬ５１により構成される。プリズムＰは図１９及び図２０に示した構造のもの１である。
なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に近接して配置され、変倍の際に固定である。
表１に第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例１の諸元の値を示す。なお、以下の諸元表中の面番号は物体側からｉ番目の面を示し、曲率半径は当該面の軸上曲率半径を示し、屈折率は当該面のｄ線（λ=587.6nm）に対する値を示し、アッベ数は当該面のｄ線に対する値を示し、ｆは焦点距離を示し、ＦNOはＦナンバーを示し、２ωは画角を示す。また、曲率半径０とは平面を示す。
Figure 2007121611
第１２面及び第２０面は非球面で構成されている。そこで、数値実施例１におけるこれら面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを円錐定数κと共に表２に示す。なお、表２及び以下の非球面係数を示す表において「Ｅ−ｉ」は１０を底とする指数表現、すなわち、「１０−ｉ」を表しており、例えば、「0.26029E-05」は「0.26029×10−5」を表している。
Figure 2007121611
広角端状態から望遠端状態へとレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔Ｄ１３及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の面間隔Ｄ１６が変化する。そこで、表３に広角端状態（f=8.143）及び望遠端状態（f=38.317）における数値実施例１における上記各面間隔及びバックフォーカスＢｆを示す。
Figure 2007121611
数値実施例１の上記各条件式（１）〜（３）対応値を表４に示す。
Figure 2007121611
数値実施例１の広角端状態及び望遠端状態において、０．５度の像ブレを補正するのに必要なプリズム１の頂角を表５に示す。
Figure 2007121611
図３及び図４は数値実施例１の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図３は広角端状態（ｆ＝8.143）、図４は望遠端状態（ｆ＝38.317）における諸収差図を示す。
図３及び図４の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。横収差図においてＡは半画角、ｙは像高をそれぞれ示す。
図５及び図６は数値実施例１の無限遠合焦状態において０．５度の像ブレを補正するのに必要な分だけ、平面ガラス３を傾けた際の横収差図をそれぞれ示し、図５は広角端状態（ｆ＝8.143）、図６は望遠端状態（ｆ＝38.317）における横収差図を示す。
各収差図から、数値実施例１は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
図７は第２の実施の形態にかかるズームレンズ３０の屈折力配置を示し、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３の３つのレンズ群が配列されて構成され、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の空気間隔は減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の空気間隔は増大するように、第１レンズ群Ｇ１が一旦像側へ移動した後、物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動する。この時、第３レンズ群Ｇ３、プリズムＰは光軸方向に固定であって、第３レンズ群Ｇ３が近距離合焦時に物体側へ移動する。
図８は第２の実施の形態にかかるズームレンズ３０のレンズ構成を示す図であり、各レンズ群は以下のように構成される。
第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１２により構成される。第２レンズ群Ｇ２は物体側より順に配列された、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズと像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとの接合レンズＬ２１及び両凸形状の正レンズＬ２２により構成される。第３レンズ群Ｇ３は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３により構成される。プリズムＰは図１９及び図２０に示した構造のもの１である。
なお、開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の物体側に近接して配置され、変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と共に移動する。
表６に第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２の諸元の値を示す。
Figure 2007121611
第２面及び第６面は非球面で構成されている。そこで、数値実施例２におけるこれら面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを円錐定数κと共に表７に示す。
Figure 2007121611
広角端状態から望遠端状態へとレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳとの間の面間隔Ｄ４及び第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の面間隔Ｄ１０が変化する。そこで、表８に広角端状態（f=8.034）及び望遠端状態（f=26.480）における数値実施例２における上記各面間隔及びバックフォーカスＢｆを示す。
Figure 2007121611
数値実施例２の上記各条件式（１）〜（３）対応値を表９に示す。
Figure 2007121611
数値実施例２の広角端状態及び望遠端状態において、０．５度の像ブレを補正するのに必要なプリズム１の頂角を表１０に示す。
Figure 2007121611
図９及び図１０は数値実施例２の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図９は広角端状態（ｆ＝8.034）、図１０は望遠端状態（ｆ＝26.480）における諸収差図を示す。
図９及び図１０の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。横収差図においてＡは半画角、ｙは像高をそれぞれ示す。
図１１及び図１２は数値実施例２の無限遠合焦状態において０．５度の像ブレを補正するのに必要な分だけ、平面ガラス３を傾けた際の横収差図をそれぞれ示し、図１１は広角端状態（ｆ＝8.034）、図１２は望遠端状態（ｆ＝26.480）における横収差図を示す。
各収差図から、本実施例は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることは明らかである。
図１３は第３の実施の形態にかかるズームレンズ４０の屈折力配置を示し、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５、プリズムＰが配列されて構成され、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の空気間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の空気間隔は減少するように、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動する。この時、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、第５レンズ群Ｇ５、プリズムＰは固定であって、第４レンズ群Ｇ４が第２レンズ群Ｇ２の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動するとともに近距離合焦時に物体側へ移動する。
図１４は第３の実施の形態にかかるズームレンズ４０のレンズ構成を示す図であり、各レンズ群は以下のように構成される。
第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成される。第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２１及び両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズとの接合レンズＬ２２により構成される。第３レンズ群Ｇ３は両凸形状の正レンズＬ３により構成される。第４レンズ群Ｇ４は両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとの接合正レンズＬ４により構成される。第５レンズ群Ｇ５は像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ５１及び両凸レンズＬ５１により構成される。プリズムＰは図２１及び図２２に示したもの８が使用される。
なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に近接して配置され、変倍に際して固定である。
表１１に第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例３の諸元の値を示す。
Figure 2007121611
第１２面及び第２０面は非球面で構成されている。そこで、数値実施例３におけるこれら面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを円錐定数κと共に表１２に示す。
Figure 2007121611
広角端状態から望遠端状態へとレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔Ｄ１３及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の面間隔Ｄ１６が変化する。そこで、表１３に広角端状態（f=8.143）及び望遠端状態（f=38.317）における数値実施例３における上記各面間隔及びバックフォーカスＢｆを示す。
Figure 2007121611
数値実施例３の上記各条件式（１）〜（３）対応値を表１４に示す。
Figure 2007121611
数値実施例３の広角端状態及び望遠端状態において、０．５度の像ブレを補正するのに必要なプリズム１の頂角を表１５に示す。
Figure 2007121611
図１５及び図１６は数値実施例３の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図１５は広角端状態（ｆ＝8.143）、図１６は望遠端状態（ｆ＝38.317）における諸収差図を示す。
図１５及び図１６の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。横収差図においてＡは半画角、ｙは像高をそれぞれ示す。
図１７及び図１８は数値実施例３の無限遠合焦状態において０．５度の像ブレを補正するのに必要な分だけ、凸平レンズ１０を傾けた際の横収差図をそれぞれ示し、図１７は広角端状態（ｆ＝8.143）、図１８は望遠端状態（ｆ＝38.317）における横収差図を示す。
各収差図から、本実施例は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることは明らかである。
図２３に本発明撮像装置を適用した実施の形態を示す。
撮像装置１００はズームレンズ１１０を備え、ズームレンズ１１０によって形成した光学像を電気信号に変換する撮像素子１２０を有する。なお、撮像素子１２０としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の光電変換素子を使用したものが適用可能である。上記ズームレンズ１１０には本発明にかかるズームレンズを適用することができ、図２３では、図２に示した第１の実施の形態にかかるズームレンズ２０のレンズ群を単レンズに簡略化して示してある。勿論、第１の実施の形態にかかるズームレンズ２０だけでなく、第２の実施の形態及び第３の実施の形態にかかるズームレンズ３０及び４０や本明細書で示した実施の形態以外の形態で構成された本発明ズームレンズを使用することができる。
上記撮像素子１２０によって形成された電気信号は映像分離回路１３０によってフォーカス制御用の信号が制御回路１４０に送られ、映像用の信号は映像処理回路へと送られる。映像処理回路へ送られた信号は、その後の処理に適した形態に加工されて、表示装置による表示、記録媒体への記録、通信手段による転送等々種々の処理に供される。
制御回路１４０には、例えば、ズームボタンの操作等、外部からの操作信号が入力され、該操作信号に応じて種々の処理が為される。例えば、ズームボタンによるズーミング指令が入力されると、指令に基づく焦点距離状態とすべく、ドライバ回路１５０、１６０を介して駆動部１５１、１６１を動作させて、各レンズ群Ｇ２、Ｇ４を所定の位置へと移動させる。各センサ１５２、１６２によって得られた各レンズ群ＧＲ２、ＧＲ４の位置情報は制御回路１４０に入力されて、ドライバ回路１５０、１６０へ指令信号を出力する際に参照される。また、制御回路１４０は上記映像分離回路１３０から送られた信号に基づいてフォーカス状態をチェックし、最適なフォーカス状態が得られるように、ドライバ回路１６０を介して駆動部１６１を動作させて、第４レンズ群Ｇ４を位置制御する。
撮像装置１００は手振れ補正機能を備えている。例えば、シャッターレリーズボタンの押下による撮像素子１２０の振れを手振れ検出手段１７０、たとえば、ジャイロセンサーが検出すると、該手振れ検出手段１７０からの信号が制御回路１４０に入力され、該制御回路１４０にて上記振れによる画像の振れを補償するためのプリズム１の頂角が算出される。プリズム１の平行平板２及び／又は３をを上記算出された頂角となるように傾動させるべく、ドライバ回路１８０を介して駆動部１８１を動作させて、上記平行平板２及び／又は３を所定の角度傾動させる。上記平行平板２及び３の傾斜角度はセンサ１８２によって検出されており、該センサ１８２によって得られた上記平行平板２及び３の傾斜角度情報は制御回路１４０に入力されて、ドライバ回路１８０へ指令信号を送出する際に参照される。
上記した撮像装置１００は、具体的製品としては、各種の形態を採りうる。例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等々のデジタル入出力機器のカメラ部等として、広く適用することができる。
なお、上記した各実施の形態及び数値実施例において示された各部の具体的形状及び数値は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
本発明ズームレンズの第１の実施の形態の屈折力配置と変倍時における各レンズ群の可動の可否及び移動の軌跡を示す図である。 第１の実施の形態にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。 図４乃至図６と共に第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例１の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 広角端状態での０．５度相当の像ブレを補正した状態における横収差を示すものである。 望遠端状態での０．５度相当の像ブレを補正した状態における横収差を示すものである。 本発明ズームレンズの第２の実施の形態の屈折力配置と変倍時における各レンズ群の可動の可否及び移動の軌跡を示す図である。 第２の実施の形態にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。 図１０乃至図１２と共に第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 広角端状態での０．５度相当の像ブレを補正した状態における横収差を示すものである。 望遠端状態での０．５度相当の像ブレを補正した状態における横収差を示すものである。 本発明ズームレンズの第３の実施の形態の屈折力配置と変倍時における各レンズ群の可動の可否及び移動の軌跡を示す図である。 第３の実施の形態にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。 図１６乃至図１８と共に第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例３の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及び横収差を示すものである。 広角端状態での０．５度相当の像ブレを補正した状態における横収差を示すものである。 望遠端状態での０．５度相当の像ブレを補正した状態における横収差を示すものである。 図２０と共にプリズムの具体例を示すものであり、本図は概略断面図である。 一部を省略して示す概略斜視図である。 図２２と共にプリズムの別の具体例を示すものであり、本図は概略正面図である。 正面図中央縦断面図である。 本発明撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。 本発明ズームレンズの概念を説明する図である。 図２６と共に条件式（１）の概念を説明するもので、本図は上限値を上回った状態を説明するものである。 下限値を下回った状態を説明するものである。
符号の説明
１…プリズム、２…第１平行平板、２ａ…入射平面、３…第２平行平板、３ａ…射出平面、８…プリズム、９…平凹レンズ（第１レンズ）、９ａ…物体側面（入射平面）、９ｂ…像側面（曲面）、１０…凸平レンズ（第２レンズ）、１０ａ…物体側面（曲面）、１０ｂ…像側面（射出平面）、１６…オイル（摩擦低減媒体）、２０…ズームレンズ、３０…ズームレンズ、４０…ズームレンズ、１００…撮像装置、１１０…ズームレンズ、１２０…撮像素子、１４０…制御回路（制御手段）、１７０…手振れ検出手段、１８１…駆動部（手振れ駆動部）

Claims (5)

  1. 複数の可動レンズ群を有する変倍部と、上記変倍部の像側に配置されるプリズムを有するズームレンズであって、
    上記プリズムは上記変倍部からの光束が入射する入射平面と、像面に向かって光束が射出する射出平面とを有し、上記入射平面及び上記射出平面のうち少なくともいずれか一方の面が光軸に対して傾動可能に構成され、上記傾動可能な平面を傾けることによって、所定量だけ撮影範囲がシフトされ、
    上記変倍部は物体側より順に、前側レンズ群、開口絞り、後ろ側レンズ群が配列されて構成され、
    以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とするズームレンズ。
    （１）０．２５＜φｂ／φ＜０．８
    （２）３＜Ｂｆ・ＦNO／Ｙmax
    但し、
    φｂ：広角端状態における後ろ側レンズ群の屈折力
    φ：広角端状態におけるズームレンズ全体の屈折力
    Ｂｆ：望遠端状態におけるプリズムの射出平面から像面までの光軸に沿った距離
    ＦNO：望遠端状態におけるＦナンバー
    Ｙmax：最大像高
    とする。
  2. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、
    広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に可動であるレンズ群を、上記前側レンズ群及び上記後ろ側レンズ群のいずれもが少なくとも１つ以上有し、
    以下の条件式（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
    （３）０．４＜Ｄｓ／ＴＬ＜０．７
    但し、
    Ｄｓ：広角端状態における開口絞りから像面までの光軸に沿った距離
    ＴＬ：広角端状態におけるズームレンズのもっとも物体側のレンズ面から像面までの光軸に沿った距離
    とする。
  3. 請求項１又は請求項２に記載のズームレンズにおいて、
    上記プリズムは物体側より順に位置した、第１平行平板、液体、第２平行平板により構成され、上記第１平行平板の物体側レンズ面が入射平面をなし、上記第２平行平板の像側レンズ面が射出平面をなす
    ことを特徴とするズームレンズ。
  4. 請求項１又は請求項２に記載のズームレンズにおいて、
    上記プリズムは、物体側より順に位置した、第１レンズと第２レンズにより構成され、
    上記第１レンズは物体側レンズ面が入射平面を成す平面であり、上記第２レンズは像側レンズ面が射出平面を成す平面であり、
    上記第１レンズの像側レンズ面と上記第２レンズの物体側レンズ面とは同一の曲率半径を有する曲面で構成され、これら曲面が直接又は摩擦低減媒体を介して摺動可能に接触している
    ことを特徴とするズームレンズ。
  5. ズームレンズと、上記ズームレンズにより形成した光学像を電気信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子の振れを検出する手振れ検出手段と、上記手振れ検出手段によって検出した撮像素子の振れによる画像振れを補正するための振れ補正角を算出し、上記ズームレンズを上記振れ補正角に対応した量だけ撮影範囲をシフトする所定の状態とする補正信号を送出する手振れ制御手段と、上記補正信号に基づいてズームレンズを所定の状態とする手振れ駆動部とを備えた撮像装置であって、
    上記ズームレンズは、複数の可動レンズ群を有する変倍部と、上記変倍部の像側に配置されるプリズムを有し、
    上記プリズムは上記変倍部からの光束が入射する入射平面と、像面に向かって光束が射出する射出平面とを有し、上記入射平面及び上記射出平面のうち少なくともいずれか一方の面が光軸に対して傾動可能に構成され、上記傾動可能な平面を傾けることによって、所定量だけ撮影範囲がシフトされ、
    上記変倍部は物体側より順に、前側レンズ群、開口絞り、後ろ側レンズ群が配列されて構成され、
    以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする撮像装置。
    （１）０．２５＜φｂ／φ＜０．８
    （２）３＜Ｂｆ・ＦNO／Ｙmax
    但し、
    φｂ：広角端状態における後ろ側レンズ群の屈折力
    φ：広角端状態におけるズームレンズ全体の屈折力
    Ｂｆ：望遠端状態におけるプリズムの射出平面から像面までの光軸に沿った距離
    ＦNO：望遠端状態におけるＦナンバー
    Ｙmax：最大像高
    とする。
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