JP2007206542A - 防振機能を有するズームレンズ - Google Patents

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Abstract

【課題】固体撮像素子を用いる一眼レフカメラに好適な、3.5倍程度のズーム比と広角端で29°以上の画角と防振機能を有する小型の望遠ズームレンズを提供することができる。
【解決手段】物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ群G3を有し、広角端状態Wから望遠端状態Tへの変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第31レンズ群G31と、負屈折力の第32レンズ群G32と、第33レンズ群G33とからなり、前記第32レンズ群のみを光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ発生時の像面I上の像ぶれ補正を行い、かつ所定の条件を満足する防振機能を有するズームレンズ。
【選択図】図2

Description

本発明は、フィルムまたは固体撮像素子を用いる一眼レフカメラ用のズームレンズに関する。
従来、防振機能を有し、4倍程度のズーム比を有するズームレンズが提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
特開平8−62541号公報 特開平10−133114号公報
特許文献1に開示された実施例は、正・負・正・正・負の5群ズームレンズあるいは、正・負・正・負・正・負の6群ズームレンズであって、負の第2レンズ群を防振補正のために移動させる構成である。特許文献2に開示された実施例は、正・負・負・正・負の5群ズームレンズであって、正の第4レンズ群の一部のレンズ群を防振補正のために移動させる構成である。
しかしながら、いずれの開示例においても防振補正のために移動させるレンズ群の有効径は25mm以上と大きく、防振機構の大型化を招き、ズームレンズの小型化が困難であるという問題がある。また、ズームレンズ群が5群以上であってズーム機構が複雑化するという問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みて行われたものであり、固体撮像素子を用いる一眼レフカメラに好適なズームレンズであって、3.5倍程度のズーム比と広角端状態で29°以上の画角と防振機能を有する小型のズームレンズを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第31レンズ群と、負屈折力の第32レンズ群と、第33レンズ群とからなり、前記第32レンズ群のみを光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行い、かつ以下の条件を満足することを特徴とする防振機能を有するズームレンズを提供する。
0.7<d31/d32<1.69
但し、d31は前記第31レンズ群と前記第32レンズ群との空気間隔、d32は前記第32レンズ群と前記第33レンズ群との空気間隔である。
また、本発明は、前記防振機能を有するズームレンズを有することを特徴とする撮像装置を提供する。
また、本発明は、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第31レンズ群と、負屈折力の第32レンズ群と、第33レンズ群とからなり、前記第32レンズ群のみを光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行うことを特徴とする防振機能を有するズームレンズの手ぶれ補正方法を提供する。
また、本発明は、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群を有し、前記第3レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第31レンズ群と、負屈折力の第32レンズ群と、第33レンズ群とからなり、前記第32レンズ群のみを光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行い、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少するように、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群が物体方向に移動することを特徴とする防振機能を有するズームレンズの変倍方法を提供する。
また、本発明は、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第31レンズ群と、負屈折力の第32レンズ群と、第33レンズ群とからなり、前記第32レンズ群のみを光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行い、前記第1レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第11レンズ群と、正屈折力の第12レンズ群からなり、前記第12レンズ群のみを物体方向に移動させて、遠距離状態から近距離状態へのフォーカシングを行うことを特徴とする防振機能を有するズームレンズのフォーカシング方法を提供する。
本発明によれば、固体撮像素子を用いる一眼レフカメラに好適な、3.5倍程度のズーム比と広角端で29°以上の画角と防振機能を有する小型のズームレンズを提供することができる。
以下、本発明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。
図1は、後述する本発明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。
図1において、不図示の被写体からの光は、後述する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。
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。
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で回転ぶれ量が検出され手ぶれ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、手ぶれ発生時の撮像素子16上における像ぶれが補正される。このようにして、後述する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。
次に、本発明の実施の形態にかかる防振機能を有するズームレンズに関し詳説する。
本発明の実施の形態にかかる防振機構を有するズームレンズは、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔は増大し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が減少する構成である。このような構成とすることでズーム機構の簡素化とズームレンズ全長の小型化に有利となる。
また、第3レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第31レンズ群と、負屈折力の第32レンズ群と、第33レンズ群とからなり、第32レンズ群のみを光軸に直交する方向に移動させることにより手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正をおこなう構成である。
第31レンズ群を正屈折力とし第32レンズ群を負屈折力とすることで、第32レンズ群の有効径を第1レンズ群乃至第31レンズ群の有効径に比べて小型にすることができ、防振機構の小型化を実現でき、ズームレンズ全体の小型化に有利となる。また、このような構成とすることで、第32レンズ群を光軸と直交方向に移動させたときのコマ収差等の結像性能の劣化を小さくできる。
また、本実施の形態にかかる防振機構を有するズームレンズは、以下の条件式(1)を満足する構成が望ましい。
(1) 0.7<d31/d32<1.69
但し、d31は第31レンズ群と第32レンズ群との空気間隔、d32は第32レンズ群と第33レンズ群との空気間隔である。
条件式(1)は第3レンズ群内における第32レンズ群の適切な配置を規定する。条件式(1)の上限値を越えるとズームレンズ全長が大型化すると共に、球面収差とコマ収差の補正が困難となる。条件式(1)の下限値を越えると第32レンズ群の有効径が大きくなり防振機構の大型化を招くと共に、球面収差と軸上色収差の補正が困難となる。なお、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式(1)の下限値を0.8にするのが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式(1)の上限値を1.6にするのが望ましい。
また、本実施の形態にかかる防振機構を有するズームレンズは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群と第3レンズ群が物体方向に移動する構成が望ましい。このように構成にすることで、広角端状態でのズームレンズ全長を短くできるためズームレンズが小型化できる。
また、本実施の形態にかかる防振機構を有するズームレンズは、以下の条件式(2)〜(3)を満足する構成が望ましい。
(2)-4.5 < f1/f2 < -2.0
(3) 2.0 < f1/f3 < 4.0
但し、f1は第1レンズ群の焦点距離、f2は第2レンズ群の焦点距離、f3は第3レンズ群の焦点距離である。
条件式(2)は第2レンズ群の焦点距離の適切な範囲を規定する。条件式(2)の上限値を越えると第2レンズ群の負の屈折力が小さくなり、歪曲収差の補正が困難になると共に3.5倍程度のズーム比を得るのが困難となる。条件式(2)の下限値を越えると第2レンズ群の負の屈折力が大きくなり、球面収差を始めとする諸収差の補正が困難となる。なお、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式(2)の下限値を−4.05にするのが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式(2)の上限値を−2.5にするのが望ましい。
条件式(3)は第3レンズ群の焦点距離の適切な範囲を規定する。条件式(3)の上限値を越えると第3レンズ群の屈折力が大きくなりコマ収差と歪曲収差を補正するのが困難になる。条件式(3)の下限値を越えると第3レンズ群の屈折力が小さくなり球面収差を始めとする諸収差の補正が困難となる。なお、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の下限値を2.5にするのが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の上限値を3.1にするのが望ましい。
また、本実施の形態にかかる防振機構を有するズームレンズでは、第1レンズ群は物体側から順に、正屈折力の第11レンズ群と、正屈折力の第12レンズ群からなり、第12レンズ群のみを物体方向に移動させることにより遠距離状態から近距離状態へのフォーカシングをおこなう構成である。このように構成することで、フォーカシングレンズを軽量化でき、オートフォーカスの高速化に有利となる。
また、本実施の形態にかかる防振機構を有するズームレンズは、以下の条件式(4)を満足する構成が望ましい。
(4)1.1 < ft/f12 < 2.0
但し、ftはズームレンズの望遠端状態における焦点距離、f12は第12レンズ群の焦点距離である。
条件式(4)は第12レンズ群の適切な屈折力の範囲を規定する。条件式(4)の上限値を越えると第12レンズ群の屈折力が大きくなり、フォーカシング時のコマ収差等の収差変動が大きくなって好ましくない。条件式(4)の下限値を越えると第12レンズ群の屈折力が小さくなり、フォーカシング移動量が増大する。このためオートフォーカス時のフォーカシング速度の高速化の妨げとなる。また、フォーカシング時のコマ収差等の収差変動が大きくなって好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(4)の上限値を1.8にすることが好ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式(4)の下限値を1.3にすることが好ましい。
また、本実施の形態にかかる防振機構を有するズームレンズは、以下の条件式(5)〜(6)を満足する構成が望ましい。
(5)-2.0 <f32/f33 < -0.8
(6)0.1 <f3/f33 < 0.5
但し、f3は第3レンズ群の焦点距離、f32は第32レンズ群の焦点距離、f33は第33レンズ群の焦点距離である。
条件式(5)は第32レンズ群の焦点距離の適切な範囲を規定する。条件式(5)の上限値を越えると第32レンズ群の負の屈折力が大きくなり、ぶれ補正の際の第32レンズ群の移動量に対する像面上での像移動量の比が大きくなるため、ぶれ補正の際の第32レンズ群の駆動誤差の許容量が小さくなり第32レンズ群の駆動制御が困難となる。また、ぶれ補正の際のコマ収差等の収差変動が大きくなり好ましくない。条件式(5)の下限値を越えると第32レンズ群の負の屈折力が小さくなり、ぶれ補正の際の第32レンズ群の移動量に対する像面上での像移動量の比が小さくなるため、ぶれ補正に要する第32レンズ群の移動量が大きくなりぶれ補正駆動機構が大型化する。また、ぶれ補正の際のコマ収差等の収差変動が大きくなり好ましくない。なお、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式(5)の下限値を−1.7にするのが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式(5)の上限値を−1.0にするのが望ましい。
条件式(6)は第33レンズ群の焦点距離の適切な範囲を規定する。条件式(6)の上限値を越えると第33レンズ群の正の屈折力が大きくなり、ズームレンズ全長が大型化するばかりか歪曲収差の補正も困難となる。条件式(6)の下限値を越えると第33レンズ群の屈折力が小さくなり、球面収差が負に過大になり収差の補正が困難となる。なお、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式(6)の下限値を0.15にするのが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式(6)の上限値を0.30にするのが望ましい。
また、本発明に係る手ぶれ補正方法は、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第31レンズ群と、負屈折力の第32レンズ群と、第33レンズ群とからなり、前記第32レンズ群のみを光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行う方法である。
このようにレンズ有効径が小型の第32レンズ群で手ぶれ補正を行う方法を採用することで、防振機構の小型化を実現でき、ズームレンズ全体の小型化が可能になる。
また、本発明に係る変倍方法は、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群を有し、前記第3レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第31レンズ群と、負屈折力の第32レンズ群と、第33レンズ群とからなり、前記第32レンズ群のみを光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行い、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少するように、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群が物体方向に移動する方法である。
このような方法を採用することで、ズーム機構の簡素化とズームレンズ全長の小型化が可能になる。
また、本発明に係るフォーカシング方法は、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第31レンズ群と、負屈折力の第32レンズ群と、第33レンズ群とからなり、前記第32レンズ群のみを光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行い、前記第1レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第11レンズ群と、正屈折力の第12レンズ群からなり、前記第12レンズ群のみを物体方向に移動させて、遠距離状態から近距離状態へのフォーカシングを行う方法である。
このように軽量な第12レンズ群でフォーカシングを行う方法を採用することで、オートフォーカスの高速化が可能になる。
以下、本発明の実施の形態に係る防振機能を有するズームレンズの各実施例に関し図面を参照しつつ説明する。
(第1実施例)
図2は本発明の第1実施例にかかる防振機能を有するズームレンズのレンズ構成図である。
図2において、防振機能を有するズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3から構成され、広角端状態(W)から望遠端状態(T)への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が減少するように、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3が物体方向に移動し、第2レンズ群G2は一旦像面I方向に移動した後に物体方向に移動する構成である。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第11レンズ群G11と、正の屈折力を有する第12レンズ群G12からなり、第11レンズ群G11は両凸形状の正レンズからなり、第12レンズ群G12は物体側から順に、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の接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は物体側から順に、両凹形状の負レンズと、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の接合レンズと、両凹形状の負レンズからなる。
第3レンズ群G3は物体側から順に、正の屈折力を有する第31レンズ群G31と、負の屈折力を有する第32レンズ群G32と、正の屈折力を有する第33レンズ群G33からなり、第31レンズ群G31は物体側から順に、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の接合レンズと、両凸形状の正レンズとからなり、第32レンズ群G32は物体側から順に、像面I側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズの接合レンズからなり、第33レンズ群G33は物体側から順に、両凸形状の正レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる。
開口絞りSは第31レンズ群G31の物体側に配置され、広角端状態(W)から望遠端状態(T)への変倍に際し、第3レンズ群G3と共に移動する。
手ぶれ発生時には、第32レンズ群G32のみを光軸と直交方向に移動させることにより像面I上の像ぶれ補正をおこなう。
遠距離状態から近距離状態へのフォーカシングは、第12レンズ群G12を物体方向に移動させておこなう。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ぶれ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量の比)がKのレンズで角度θの回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本関係は以降の他の実施例についても同様であり説明を省略する。
本第1実施例の広角端状態(W)においては、防振係数Kは1.32であり、焦点距離は56.1(mm)であるので、0.30°の回転ぶれを補正するための第32レンズ群G32の移動量は0.223(mm)である。また望遠端状態(T)においては、防振係数Kは1.96であり、焦点距離は196.0(mm)であるので、0.15°の回転ぶれを補正するための第32レンズ群G32の移動量は0.262(mm)である。
以下の表1に、本第1実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの諸元の値を掲げる。[全体諸元]中のfは焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは画角(単位:度)を表す。[レンズ諸元]中、第1カラムNは物体側からのレンズ面の番号、第2カラムrはレンズ面の曲率半径、第3カラムdはレンズ面間隔、第4カラムνdはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数、第5カラムndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率をそれぞれ表す。なお、第2カラムrにおいて「∞」は平面を表し、第5カラムndにおいて空気の屈折率1.000000は記載を省略している。[可変間隔データー]には、焦点距離fと、可変間隔の値と、バックフォーカスB.f.をそれぞれ示す。[フォーカシング移動量]中、δ12は、撮影距離1100(mm)のときの第12レンズ群G12の物体方向へのフォーカシング移動量の値を示す。[条件式対応値]は各条件式の値をそれぞれ表す。
なお、以下の全ての諸元の値において、掲載されている焦点距離f、曲率半径r、レンズ面間隔d、その他の長さ等は、特記の無い場合一般に「mm」が使われるが、光学系では比例拡大また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」に限定されることなく他の適当な単位を用いることもできる。さらにこれらの符号は、以降の他の実施例においても同様であり説明を省略する。
(表1)
[全体諸元]
f=56.1〜99.9〜196.0
FNO=4.19〜4.57〜5.80
2ω=29.51〜16.18〜8.31°

[レンズ諸元]
N r d νd nd
1 324.982 2.91 64.12 1.51680
2 -324.982 (d2)

3 51.177 1.50 26.3 1.78470
4 34.944 6.24 70.45 1.48749
5 -297.447 (d5)

6 -255.962 1.20 49.61 1.77250
7 65.803 2.29
8 -75.448 1.20 50.24 1.71999
9 20.575 4.02 25.43 1.80518
10 1808.935 1.18
11 -45.335 1.20 49.61 1.77250
12 172.352 (d12)

13 ∞ 1.90 開口絞りS
14 224.249 2.79 40.94 1.80610
15 -53.880 0.20
16 32.076 4.87 82.56 1.49782
17 -35.172 1.20 25.43 1.80518
18 104.595 0.20
19 26.174 4.00 58.89 1.51823
20 -142.630 10.06

21 -201.232 2.88 28.69 1.79504
22 -19.318 1.10 44.79 1.74400
23 31.782 9.39

24 44.906 3.16 38 1.60342
25 -54.119 1.82
26 -18.132 1.40 37.17 1.83400
27 -33.753 (B.f.)

[可変間隔データー]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 56.1 99.9 196
d2 11.30 11.30 11.30
d5 2.00 20.56 30.14
d12 21.35 13.47 2.30
B.f. 39.64 45.84 65.75

[フォーカシング移動量]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 56.1 99.9 196
δ12 9.19 9.37 9.56

[条件式対応値]
(1) 1.07
(2) -3.97
(3) 2.92
(4) 1.67
(5) -1.33
(6) 0.15
図3は、本第1実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの広角端状態での諸収差図を示し、(a)は無限遠状態の収差図を、(b)は無限遠状態において0.3°の回転ぶれに対するぶれ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図をそれぞれ示す。図4は本第1実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの中間焦点距離状態での諸収差図を示す。図5は本第1実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの望遠端状態での諸収差図を示し、(a)は無限遠状態の収差図を、(b)は無限遠状態において0.15°の回転ぶれに対するぶれ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図をそれぞれ示す。
また、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)、及び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説明を省略する。
各収差図から、本第1実施例にかかる防振機能を有するズームレンズ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。
(第2実施例)
図6は本発明の第2実施例にかかる防振機能を有するズームレンズのレンズ構成図である。
図6において、防振機能を有するズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3から構成され、広角端状態(W)から望遠端状態(T)への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が減少するように、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3が物体方向に移動し、第2レンズ群G2は一旦像面I方向に移動した後に物体方向に移動する構成である。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第11レンズ群G11と、正の屈折力を有する第12レンズ群G12からなり、第11レンズ群G11は両凸形状の正レンズからなり、第12レンズ群G12は物体側から順に、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の接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は物体側から順に、両凹形状の負レンズと、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の接合レンズと、両凹形状の負レンズからなる。
第3レンズ群G3は物体側から順に、正の屈折力を有する第31レンズ群G31と、負の屈折力を有する第32レンズ群G32と、正の屈折力を有する第33レンズ群G33からなり、第31レンズ群G31は物体側から順に、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の接合レンズと、両凸形状の正レンズとからなり、第32レンズ群G32は物体側から順に、像面I側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズの接合レンズからなり、第33レンズ群G33は物体側から順に、両凸形状の正レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる。
開口絞りSは第31レンズ群G31の物体側に配置され、広角端状態(W)から望遠端状態(T)への変倍に際し、第3レンズ群G3と共に移動する。
手ぶれ発生時には、第32レンズ群G32のみを光軸と直交方向に移動させることにより像面I上の像ぶれ補正をおこなう。
遠距離状態から近距離状態へのフォーカシングは、第12レンズ群G12を物体方向に移動させておこなう。
本第2実施例の広角端状態(W)においては、防振係数Kは1.27であり、焦点距離は56.1(mm)であるので、0.30°の回転ぶれを補正するための第32レンズ群G32の移動量は0.232(mm)である。また望遠端状態(T)においては、防振係数Kは1.95であり、焦点距離は196.0(mm)であるので、0.15°の回転ぶれを補正するための第32レンズ群G32の移動量は0.263(mm)である。
以下の表2に、本第2実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの諸元の値を掲げる。
(表2)
[全体諸元]
f=56.1〜99.9〜196.0
FNO=4.10〜4.51〜5.81
2ω=29.50〜16.17〜8.31°

[レンズ諸元]
N r d νd nd
1 258.915 3.22 64.12 1.5168
2 -258.915 (d2)

3 50.334 1.50 23.78 1.84666
4 35.942 5.66 70.45 1.48749
5 -352.277 (d5)

6 -139.909 1.40 49.61 1.7725
7 67.620 2.05
8 -165.337 1.40 50.88 1.65844
9 18.503 4.17 25.43 1.80518
10 165.033 1.46
11 -41.774 1.40 49.61 1.7725
12 96.800 (d12)

13 ∞ 1.90 開口絞りS
14 212.407 2.94 39.57 1.8044
15 -48.250 0.20
16 31.747 5.13 82.56 1.49782
17 -35.445 1.40 25.43 1.80518
18 81.737 0.20
19 25.799 3.78 58.89 1.51823
20 -183.131 11.14

21 -211.966 2.87 28.69 1.79504
22 -19.531 1.10 44.79 1.744
23 31.174 8.24

24 42.330 3.57 38 1.60342
25 -39.224 1.44
26 -19.047 1.40 37.17 1.834
27 -41.829 (B.f.)

[可変間隔データー]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 56.1 99.9 196
d2 11.89 11.89 11.89
d5 2.00 18.75 27.42
d12 20.56 12.95 2.45
B.f. 39.00 45.84 66.89

[フォーカシング移動量]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 56.1 99.9 196
δ12 8.66 8.81 9.00

[条件式対応値]
(1) 1.35
(2) -4.03
(3) 2.86
(4) 1.63
(5) -1.35
(6) 0.21
図7は、本第2実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの広角端状態での諸収差図を示し、(a)は無限遠状態の収差図を、(b)は無限遠状態において0.3°の回転ぶれに対するぶれ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図をそれぞれ示す。図8は本第2実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの中間焦点距離状態での諸収差図を示す。図9は本第2実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの望遠端状態での諸収差図を示し、(a)は無限遠状態の収差図を、(b)は無限遠状態において0.15°の回転ぶれに対するぶれ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図をそれぞれ示す。
各収差図から、本第2実施例にかかる防振機能を有するズームレンズ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。
(第3実施例)
図10は本発明の第3実施例にかかる防振機能を有するズームレンズのレンズ構成図である。
図10において、防振機能を有するズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3から構成され、広角端状態(W)から望遠端状態(T)への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が減少するように、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3が物体方向に移動し、第2レンズ群G2は一旦像面I方向に移動した後に物体方向に移動する構成である。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第11レンズ群G11と、正の屈折力を有する第12レンズ群G12からなり、第11レンズ群G11は両凸形状の正レンズからなり、第12レンズ群G12は物体側から順に、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の接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は物体側から順に、両凹形状の負レンズと、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の接合レンズと、両凹形状の負レンズからなる。
第3レンズ群G3は物体側から順に、正の屈折力を有する第31レンズ群G31と、負の屈折力を有する第32レンズ群G32と、正の屈折力を有する第33レンズ群G33からなり、第31レンズ群G31は物体側から順に、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の接合レンズと、両凸形状の正レンズとからなり、第32レンズ群G32は物体側から順に、像面I側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズの接合レンズからなり、第33レンズ群G33は物体側から順に、両凸形状の正レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる。
開口絞りSは第31レンズ群G31の物体側に配置され、広角端状態(W)から望遠端状態(T)への変倍に際し、第3レンズ群G3と共に移動する。
手ぶれ発生時には、第32レンズ群G32のみを光軸と直交方向に移動させることにより像面I上の像ぶれ補正をおこなう。
遠距離状態から近距離状態へのフォーカシングは、第12レンズ群G12を物体方向に移動させておこなう。
本第3実施例の広角端状態(W)においては、防振係数Kは1.26であり、焦点距離は56.1(mm)であるので、0.30°の回転ぶれを補正するための第32レンズ群G32の移動量は0.233(mm)である。また望遠端状態(T)においては、防振係数Kは1.95であり、焦点距離は196.0(mm)であるので、0.15°の回転ぶれを補正するための第32レンズ群G32の移動量は0.263(mm)である。
以下の表3に、本第3実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの諸元の値を掲げる。
(表3)
[全体諸元]
f=56.1〜99.9〜196.0
FNO=4.10〜4.51〜5.84
2ω=29.56〜16.20〜8.32°

[レンズ諸元]

N r d νd nd
1 284.154 3.00 64.12 1.5168
2 -284.154 (d2)

3 50.204 1.50 23.78 1.84666
4 35.983 5.60 70.45 1.48749
5 -309.892 (d5)

6 -145.698 1.20 49.61 1.7725
7 71.657 2.10
8 -118.261 1.20 50.88 1.65844
9 19.374 4.10 25.43 1.80518
10 222.739 1.60
11 -44.150 1.20 49.61 1.7725
12 95.930 (d12)

13 ∞ 1.90 開口絞りS
14 214.324 2.90 39.57 1.8044
15 -51.111 0.20
16 32.738 5.30 82.56 1.49782
17 -35.981 1.10 25.43 1.80518
18 92.741 0.20
19 27.010 3.80 58.89 1.51823
20 -170.048 11.90

21 -256.270 2.80 28.69 1.79504
22 -20.780 1.10 44.79 1.744
23 30.569 8.10

24 42.060 3.50 38 1.60342
25 -43.061 1.50
26 -19.441 1.10 37.17 1.834
27 -40.427 (B.f.)

[可変間隔データー]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 56.1 99.9 196
d2 11.89 11.89 11.89
d5 2.00 18.94 27.64
d12 21.21 13.30 2.47
B.f. 39.00 45.91 67.30

[フォーカシング移動量]

広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 56.1 99.9 196
δ12 8.66 8.81 9.00

[条件式対応値]
(1) 1.47
(2) -3.95
(3) 2.84
(4) 1.67
(5) -1.33
(6) 0.22
図11は、本第3実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの広角端状態での諸収差図を示し、(a)は無限遠状態の収差図を、(b)は無限遠状態において0.3°の回転ぶれに対するぶれ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図をそれぞれ示す。図12は本第3実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの中間焦点距離状態での諸収差図を示す。図13は本第3実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの望遠端状態での諸収差図を示し、(a)は無限遠状態の収差図を、(b)は無限遠状態において0.15°の回転ぶれに対するぶれ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図をそれぞれ示す。
各収差図から、本第3実施例にかかる防振機能を有するズームレンズ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。
なお、全ての実施例において、各レンズ群のいずれかのレンズを非球面レンズとすることが可能である。非球面を使用することにより球面収差やコマ収差等の諸収差を良好に補正することが可能となる。
また、全ての実施例において、各レンズ群の少なくとも1つのレンズにプラスチックレンズを用いることが可能である。このようにプラスチックレンズを用いることによりより一層の低価格化及び軽量化を実現することが可能になる。
また、本発明の実施例として、3群構成のレンズ系を示したが、該3群に付加レンズ群を加えただけのレンズ系も本発明の効果を内在した同等のレンズ系であることは言うまでもない。また、各レンズ群内の構成においても、実施例の構成に付加レンズを加えただけのレンズ群も本発明の効果を内在した同等のレンズ群であることは言うまでもない。
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
本発明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の概略構成図である。 本発明の第1実施例にかかる防振機能を有するズームレンズのレンズ構成図である。 本発明の第1実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの広角端状態での諸収差図を示し、(a)は無限遠状態の収差図を、(b)は無限遠状態において0.30°の回転ぶれに対するぶれ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図をそれぞれ示す。 本発明の第1実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの中間焦点距離状態での諸収差図を示す。 本発明の第1実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの望遠端状態での諸収差図を示し、(a)は無限遠状態の収差図を、(b)は無限遠状態において0.15°の回転ぶれに対するぶれ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図をそれぞれ示す。 本発明の第2実施例にかかる防振機能を有するズームレンズのレンズ構成図である。 本発明の第2実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの広角端状態での諸収差図を示し、(a)は無限遠状態の収差図を、(b)は無限遠状態において0.30°の回転ぶれに対するぶれ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図をそれぞれ示す。 本発明の第2実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの中間焦点距離状態での諸収差図を示す。 本発明の第2実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの望遠端状態での諸収差図を示し、(a)は無限遠状態の収差図を、(b)は無限遠状態において0.15°の回転ぶれに対するぶれ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図をそれぞれ示す。 本発明の第3実施例にかかる防振機能を有するズームレンズのレンズ構成図である。 本発明の第3実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの広角端状態での諸収差図を示し、(a)は無限遠状態の収差図を、(b)は無限遠状態において0.30°の回転ぶれに対するぶれ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図をそれぞれ示す。 本発明の第3実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの中間焦点距離状態での諸収差図を示す。 本発明の第3実施例にかかる防振機能を有するズームレンズの望遠端状態での諸収差図を示し、(a)は無限遠状態の収差図を、(b)は無限遠状態において0.15°の回転ぶれに対するぶれ補正をおこなった時のメリディオナル横収差図をそれぞれ示す。
符号の説明
10 撮像装置(カメラ)
11 防振機能を有するズームレンズ(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
G11 第11レンズ群
G12 第12レンズ群
G31 第31レンズ群
G32 第32レンズ群
G33 第33レンズ群
S 開口絞り
I 像面

Claims (9)

  1. 物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群を有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、
    前記第3レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第31レンズ群と、負屈折力の第32レンズ群と、第33レンズ群とからなり、
    前記第32レンズ群のみを光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行い、かつ以下の条件を満足することを特徴とする防振機能を有するズームレンズ。
    0.7<d31/d32<1.69
    但し、
    d31は前記第31レンズ群と前記第32レンズ群との空気間隔、
    d32は前記第32レンズ群と前記第33レンズ群との空気間隔。
  2. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群が物体方向に移動することを特徴とする請求項1に記載の防振機能を有するズームレンズ。
  3. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の防振機能を有するズームレンズ。
    -4.5 < f1/f2 < -2.0
    2.0 < f1/f3 < 4.0
    但し、
    f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
    f2は前記第2レンズ群の焦点距離、
    f3は前記第3レンズ群の焦点距離。
  4. 前記第1レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第11レンズ群と、正屈折力の第12レンズ群からなり、遠距離状態から近距離状態へのフォーカシングに際して、前記第12レンズ群のみを物体方向に移動させ、以下の条件を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の防振機能を有するズームレンズ。
    1.1 < ft/f12 < 2.0
    但し、
    ftは前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
    f12は前記第12レンズ群の焦点距離。
  5. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の防振機能を有するズームレンズ。
    -2.0 <f32/f33 < -0.8
    0 <f3/f33 < 0.5
    但し、
    f3は前記第3レンズ群の焦点距離、
    f32は前記第32レンズ群の焦点距離、
    f33は前記第33レンズ群の焦点距離。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の防振機能を有するズームレンズを有することを特徴とする撮像装置。
  7. 物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群を有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、
    前記第3レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第31レンズ群と、負屈折力の第32レンズ群と、第33レンズ群とからなり、
    前記第32レンズ群のみを光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行うことを特徴とする防振機能を有するズームレンズの手ぶれ補正方法。
  8. 物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群を有し、
    前記第3レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第31レンズ群と、負屈折力の第32レンズ群と、第33レンズ群とからなり、
    前記第32レンズ群のみを光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行い、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少するように、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群が物体方向に移動することを特徴とする防振機能を有するズームレンズの変倍方法。
  9. 物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群を有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、
    前記第3レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第31レンズ群と、負屈折力の第32レンズ群と、第33レンズ群とからなり、
    前記第32レンズ群のみを光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行い、
    前記第1レンズ群は、物体側から順に、正屈折力の第11レンズ群と、正屈折力の第12レンズ群からなり、前記第12レンズ群のみを物体方向に移動させて、遠距離状態から近距離状態へのフォーカシングを行うことを特徴とする防振機能を有するズームレンズのフォーカシング方法。
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