JP2015227979A - ズームレンズ，撮像光学装置及びデジタル機器 - Google Patents

ズームレンズ，撮像光学装置及びデジタル機器 Download PDF

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Abstract

【課題】望遠端の画角が５?程度の望遠ズームレンズでありながら光学系全体が小型であり、しかも小型・軽量の防振機構を有する高性能なズームレンズ，それを備えた撮像光学装置及びデジタル機器を提供する。【解決手段】ズームレンズＺＬは、広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）への変倍において、第１群Ｇｒ１と第２群Ｇｒ２との間隔が増大し、第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３との間隔が減少し、第３群Ｇｒ３と第４群Ｇｒ４との間隔が減少する。第３群Ｇｒ３内で最も長い光軸ＡＸ上の空気間隔で第３群Ｇｒ３を２つの群に分けたとき、第３群Ｇｒ３が物体側から順に前群Ｇｒ３Ｆと後群Ｇｒ３Ｒとからなり、前群Ｇｒ３Ｆの全体又は一部を手ぶれ補正群ＧｒＶとして光軸ＡＸに対し垂直方向に移動させることにより手ぶれ補正を行い、条件式：−３．０＜ｆｉｓ／ｆ３＜−０．９（ｆ３：第３群の焦点距離、ｆｉｓ：手ぶれ補正群の焦点距離）を満足する。【選択図】図１

Description

本発明はズームレンズ，撮像光学装置及びデジタル機器に関するものである。例えば、望遠端の画角が５°程度となるような変倍機能を有し、かつ、防振機能を有する撮像光学系としての望遠ズームレンズと、そのズームレンズ及び撮像素子で取り込んだ被写体の映像を電気的な信号として出力する撮像光学装置と、その撮像光学装置を搭載したデジタルカメラ等の画像入力機能付きデジタル機器と、に関するものである。
近年、デジタル一眼レフカメラのなかでも特にミラーレス分野では、交換レンズを含めた小型化・軽量化の要請が強くなってきている。しかし、一般に望遠端の画角が５°程度となるようなズームレンズにおいては、全長が増大してしまう傾向にある。さらに、撮像素子の撮像面対角長に対する焦点距離が長いため、手ぶれが起きた場合の撮像面上での像ぶれ量が大きくなってしまい、撮影の失敗につながってしまうという課題がある。このような課題に対し、光学系の一部を光軸に対して垂直方向に移動させることによって像ぶれを補正するズームレンズが、例えば特許文献１，２で提案されている。
特開２００１−１１７０００号公報 特開２００３−２９５０５９号公報
上記特許文献１，２に記載の望遠ズームレンズは、第３群全体の移動により手ぶれ補正を行うものである。しかしながら、特許文献１，２に記載の構成を大型の撮像素子に用いた場合、防振機構が大型化し、また、レンズ枚数も多いため重量も重いものとなってしまう。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、望遠端の画角が５°程度の望遠ズームレンズにおいても光学系全体を小型化しつつ、小型・軽量の防振機構を有する高性能なズームレンズ、それを備えた撮像光学装置及びデジタル機器を提供することにある。
上記目的を達成するために、第１の発明のズームレンズは、複数のレンズ群を光軸に沿って移動させて各群間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、
物体側から順に、正パワーの第１群と、負パワーの第２群と、正パワーの第３群と、第４群とからなり、
広角端から望遠端への変倍において、前記第１群と前記第２群との間隔が増大し、前記第２群と前記第３群との間隔が減少し、前記第３群と前記第４群との間隔が減少し、
前記第３群内で最も長い光軸上の空気間隔で前記第３群を２つの群に分けたとき、前記第３群が物体側から順に前群と後群とからなり、
前記前群の全体又は一部を手ぶれ補正群として光軸に対し垂直方向に移動させることにより手ぶれ補正を行い、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
−３．０＜ｆｉｓ／ｆ３＜−０．９ …（１）
ただし、
ｆ３：第３群の焦点距離、
ｆｉｓ：手ぶれ補正群の焦点距離、
である。
第２の発明のズームレンズは、複数のレンズ群を光軸に沿って移動させて各群間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、
物体側から順に、正パワーの第１群と、負パワーの第２群と、正パワーの第３群と、第４群と、第５群とからなり、
広角端から望遠端への変倍において、前記第１群と前記第２群との間隔が増大し、前記第２群と前記第３群との間隔が減少し、前記第３群と前記第４群との間隔が減少し、
前記第３群内で最も長い光軸上の空気間隔で前記第３群を２つの群に分けたとき、前記第３群が物体側から順に前群と後群とからなり、
前記前群の全体又は一部を手ぶれ補正群として光軸に対し垂直方向に移動させることにより手ぶれ補正を行い、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
−３．０＜ｆｉｓ／ｆ３＜−０．９ …（１）
ただし、
ｆ３：第３群の焦点距離、
ｆｉｓ：手ぶれ補正群の焦点距離、
である。
第３の発明のズームレンズは、上記第１又は第２の発明において、前記第３群において、前記前群が負パワーのレンズ群、前記後群が正パワーのレンズ群であり、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする。
０．１５＜ｄ３／ｙ’ｍａｘ＜１．１ …（２）
ただし、
ｄ３：前群と後群の光軸上間隔、
ｙ’ｍａｘ：対角像高、
である。
第４の発明のズームレンズは、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記第３群内に非球面を少なくとも１面有することを特徴とする。
第５の発明のズームレンズは、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記手ぶれ補正群が少なくとも正レンズと負レンズを有することを特徴とする。
第６の発明のズームレンズは、上記第１〜第５のいずれか１つの発明において、変倍時に前記第３群と共に移動する絞りが前記第２群と前記第３群との間に位置しており、前記第３群内の前群が物体側から順に手ぶれ補正群と正レンズとからなることを特徴とする。
第７の発明のズームレンズは、上記第１〜第６のいずれか１つの発明において、以下の条件式（３）を満足することを特徴とする。
−１．２＜ｆ２／ｆ１＜−０．２ …（３）
ただし、
ｆ１：第１群の焦点距離、
ｆ２：第２群の焦点距離、
である。
第８の発明のズームレンズは、上記第１〜第７のいずれか１つの発明において、以下の条件式（４）を満足することを特徴とする。
０．２＜ｆ３／ｆ１＜０．２９ …（４）
ただし、
ｆ１：第１群の焦点距離、
ｆ３：第３群の焦点距離、
である。
第９の発明のズームレンズは、上記第１〜第８のいずれか１つの発明において、無限遠物体から近接距離物体へのフォーカシングにおいて、前記第４群が光軸に沿って移動することを特徴とする。
第１０の発明のズームレンズは、上記第１〜第９のいずれか１つの発明において、前記第４群が少なくとも正レンズと負レンズを有することを特徴とする。
第１１の発明のズームレンズは、上記第１〜第１０のいずれか１つの発明において、前記第４群が全体として負のパワーを有することを特徴とする。
第１２の発明の撮像光学装置は、上記第１〜第１１のいずれか１つの発明に係るズームレンズと、受光面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像が形成されるように前記ズームレンズが設けられていることを特徴とする。
第１３の発明のデジタル機器は、上記第１２の発明に係る撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とする。
本発明によれば、望遠端の画角が５°程度の望遠ズームレンズにおいても光学系全体を小型化しつつ、小型・軽量の防振機構を有する高性能なズームレンズ及び撮像光学装置を実現することができる。そのズームレンズ又は撮像光学装置をデジタル機器（例えばデジタルカメラ）に用いることによって、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能をコンパクトに付加することが可能となる。
第１の実施の形態（実施例１）の光学構成図。 第２の実施の形態（実施例２）の光学構成図。 第３の実施の形態（実施例３）の光学構成図。 第４の実施の形態（実施例４）の光学構成図。 第５の実施の形態（実施例５）の光学構成図。 第６の実施の形態（実施例６）の光学構成図。 実施例１の縦収差図。 実施例２の縦収差図。 実施例３の縦収差図。 実施例４の縦収差図。 実施例５の縦収差図。 実施例６の縦収差図。 実施例１の手ぶれ補正前，広角端での横収差図。 実施例１の手ぶれ補正前，中間焦点距離状態での横収差図。 実施例１の手ぶれ補正前，望遠端での横収差図。 実施例１の手ぶれ補正後，広角端での横収差図。 実施例１の手ぶれ補正後，中間焦点距離状態での横収差図。 実施例１の手ぶれ補正後，望遠端での横収差図。 実施例２の手ぶれ補正前，広角端での横収差図。 実施例２の手ぶれ補正前，中間焦点距離状態での横収差図。 実施例２の手ぶれ補正前，望遠端での横収差図。 実施例２の手ぶれ補正後，広角端での横収差図。 実施例２の手ぶれ補正後，中間焦点距離状態での横収差図。 実施例２の手ぶれ補正後，望遠端での横収差図。 実施例３の手ぶれ補正前，広角端での横収差図。 実施例３の手ぶれ補正前，中間焦点距離状態での横収差図。 実施例３の手ぶれ補正前，望遠端での横収差図。 実施例３の手ぶれ補正後，広角端での横収差図。 実施例３の手ぶれ補正後，中間焦点距離状態での横収差図。 実施例３の手ぶれ補正後，望遠端での横収差図。 実施例４の手ぶれ補正前，広角端での横収差図。 実施例４の手ぶれ補正前，中間焦点距離状態での横収差図。 実施例４の手ぶれ補正前，望遠端での横収差図。 実施例４の手ぶれ補正後，広角端での横収差図。 実施例４の手ぶれ補正後，中間焦点距離状態での横収差図。 実施例４の手ぶれ補正後，望遠端での横収差図。 実施例５の手ぶれ補正前，広角端での横収差図。 実施例５の手ぶれ補正前，中間焦点距離状態での横収差図。 実施例５の手ぶれ補正前，望遠端での横収差図。 実施例５の手ぶれ補正後，広角端での横収差図。 実施例５の手ぶれ補正後，中間焦点距離状態での横収差図。 実施例５の手ぶれ補正後，望遠端での横収差図。 実施例６の手ぶれ補正前，広角端での横収差図。 実施例６の手ぶれ補正前，中間焦点距離状態での横収差図。 実施例６の手ぶれ補正前，望遠端での横収差図。 実施例６の手ぶれ補正後，広角端での横収差図。 実施例６の手ぶれ補正後，中間焦点距離状態での横収差図。 実施例６の手ぶれ補正後，望遠端での横収差図。 ズームレンズを搭載したデジタル機器の概略構成例を示す模式図。
以下、本発明に係るズームレンズ，撮像光学装置及びデジタル機器を説明する。本発明に係るズームレンズは、複数のレンズ群を光軸に沿って移動させて各群間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、第１のズームタイプは、物体側から順に、正パワーの第１群と、負パワーの第２群と、正パワーの第３群と、第４群と、からなっており、第２のズームタイプは、物体側から順に、正パワーの第１群と、負パワーの第２群と、正パワーの第３群と、第４群と、第５群とからなっている（パワー：焦点距離の逆数で定義される量）。
上記いずれのズームタイプも、広角端から望遠端への変倍において、前記第１群と前記第２群との間隔が増大し、前記第２群と前記第３群との間隔が減少し、前記第３群と前記第４群との間隔が減少し、前記第３群内で最も長い光軸上の空気間隔で前記第３群を２つの群に分けたとき、前記第３群が物体側から順に前群と後群とからなり、前記前群の全体又は一部を手ぶれ補正群として光軸に対し垂直方向に移動させることにより手ぶれ補正を行い、以下の条件式（１）を満足する構成になっている。
−３．０＜ｆｉｓ／ｆ３＜−０．９ …（１）
ただし、
ｆ３：第３群の焦点距離、
ｆｉｓ：手ぶれ補正群の焦点距離、
である。
上記第１，第２のズームタイプでは、望遠系ズームレンズにおいて良好な光学性能と小型化を達成するために、正群先行の構成をとっている。さらに、第２群が負、第３群が正のパワー配置とすることで、広角端ではレトロフォーカス的なパワー配置によりレンズバックを確保しており、望遠端では第２群と第３群の間隔を減少させてレトロフォーカス的なパワーを減少させることにより全長をコンパクトにしている。また、第３群の前群の全体又は一部を光軸に対して垂直方向に移動させる手ぶれ補正を行うことによって、小型・軽量の防振機構としている。
条件式（１）は、手ぶれ補正群の焦点距離を適切に設定して、手ぶれ補正機構の小型化と高い補正精度を達成するための条件式である。条件式（１）の下限を下回ると、手ぶれ補正群のパワーが弱くなりすぎて、撮像面上での像ぶれを補正するための移動量が大きくなってしまい、手ぶれ補正機構の大型化を招いてしてしまう。一方、条件式（１）の上限を上回ると、手ぶれ補正群のパワーが強くなりすぎて、手ぶれ補正群の移動に対する撮像面上での像シフトの敏感度が高くなりすぎてしまい、補正精度の低下を招いてしてしまう。また、手ぶれ補正時のコマ収差や倍率色収差の変動も大きくなるおそれがある。したがって、条件式（１）を満たすことにより、手ぶれ補正機構の小型化と高い補正精度及び補正性能とをバランス良く達成することが可能になる。
上記特徴的構成によると、望遠端の画角（２ω）が５°程度の望遠ズームレンズにおいても光学系全体を小型化しつつ、小型・軽量の防振機構を有する高性能なズームレンズ及び撮像光学装置を実現することができる。その防振機能を有する小型化されたズームレンズ又は撮像光学装置をデジタルカメラ等のデジタル機器に用いれば、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能をコンパクトに付加することが可能となり、デジタル機器のコンパクト化，低コスト化，高性能化，高機能化等に寄与することができる。例えば、本発明に係るズームレンズは、ミラーレスタイプのレンズ交換式デジタルカメラ用の交換レンズとして好適であるため、持ち運びに便利な軽量・小型の交換レンズを実現することができる。こういった効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能，小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。
以下の条件式（１ａ）を満足することが更に望ましい。
−２．４＜ｆｉｓ／ｆ３＜−１．１ …（１ａ）
この条件式（１ａ）は、前記条件式（１）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（１ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
前記第３群において、前記前群が負パワーのレンズ群、前記後群が正パワーのレンズ群であり、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
０．１５＜ｄ３／ｙ’ｍａｘ＜１．１ …（２）
ただし、
ｄ３：前群と後群の光軸上間隔、
ｙ’ｍａｘ：対角像高、
である。
第３群内の構成を負・正のレトロフォーカスの配置とすることにより、高変倍比のズームレンズにおいても広角端におけるレンズバックの確保が可能となる。そして、その負・正のパワー配置の間隔を適切に設定することにより、高い収差性能と全長の短縮とを両立させることができる。条件式（２）は、画面の対角線長が２ｙ’ｍａｘの撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像光学系において、第３群内の前後群間隔ｄ３を適切に設定するための条件式である。この条件式（２）の下限を下回ると、広角端でのレンズバックを確保するために前群，後群それぞれのパワーを強くする必要が生じるため、高次の球面収差やコマ収差が発生する傾向となる。一方、条件式（２）の上限を上回ると、第３群全体が厚くなりすぎて撮像光学系の全長も長くなってしまう。また、第３群内の後群のレンズ径が大きくなってしまい、鏡胴全体が大型化・重量化してしまう。したがって、条件式（２）を満たすことにより、光学性能の向上と小型化とをバランス良く達成することが可能になる。
以下の条件式（２ａ）を満足することが更に望ましい。
０．１８＜ｄ３／ｙ’ｍａｘ＜１．０ …（２ａ）
この条件式（２ａ）は、前記条件式（２）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（２ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
前記第３群内に非球面を少なくとも１面有することが望ましい。手ぶれ補正群を有する第３群内に非球面を配置することにより、手ぶれ補正時に発生する偏心収差を広角端から望遠端にかけて良好に補正することができる。そして、手ぶれ補正群の直後のレンズに非球面を配置することにより、上記効果をより一層大きく得ることができる。
前記手ぶれ補正群は、少なくとも正レンズと負レンズを有することが望ましい。手ぶれ補正群が正レンズと負レンズを有することにより、手ぶれ補正時に発生する倍率色収差を小さくすることができる。
変倍時に前記第３群と共に移動する絞りが前記第２群と前記第３群との間に位置しており、前記第３群内の前群が物体側から順に手ぶれ補正群と正レンズとからなることが望ましい。手ぶれ補正群を開口絞りの直後に配置することにより、手ぶれ補正群のレンズ径を小さくすることができ、手ぶれ補正機構を小型化・軽量化することができる。また、負レンズ群である手ぶれ補正群の後に正レンズを配置することにより、第３群の前群内での色収差補正が可能となり、変倍時に光線入射高さや入射角度が変化しても色収差変動を抑えることができる。さらに、正レンズの収斂作用により第３群の後群のレンズ径が大きくなるのを防ぐことができ、軽量化することができる。
以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
−１．２＜ｆ２／ｆ１＜−０．２ …（３）
ただし、
ｆ１：第１群の焦点距離、
ｆ２：第２群の焦点距離、
である。
条件式（３）は、第１群と第２群の焦点距離を適切に設定するための条件式である。条件式（３）の下限を下回ると、第２群の負のパワーが不足してペッツバール和が大きくなるため、像面性の補正が困難になる。一方、条件式（３）の上限を上回ると、第１群のパワーが弱くなりすぎてテレフォト的なパワーが減少するため、撮像光学系全長の短縮化が困難になる。したがって、条件式（３）を満たすことにより、光学性能の向上と小型化とをバランス良く達成することが可能になる。
以下の条件式（３ａ）を満足することが更に望ましい。
−１＜ｆ２／ｆ１＜−０．３ …（３ａ）
この条件式（３ａ）は、前記条件式（３）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（３ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
０．２＜ｆ３／ｆ１＜０．２９ …（４）
ただし、
ｆ１：第１群の焦点距離、
ｆ３：第３群の焦点距離、
である。
条件式（４）は、第１群と第３群の焦点距離を適切に設定するための条件式である。条件式（４）の下限を下回ると、第３群のパワーが強くなりすぎて、第３群で高次の球面収差やコマ収差が発生する傾向となる。また、第１群のパワーが弱くなりすぎて、テレフォト的なパワーが減少するため、撮像光学系全長の短縮化が困難となる。一方、条件式（４）の上限を上回ると、第１群のパワーが強くなりすぎて、第１群で高次の球面収差やコマ収差が発生する傾向となる。したがって、条件式（４）を満たすことにより、光学性能の向上と小型化とをバランス良く達成することが可能になる。
以下の条件式（４ａ）を満足することが更に望ましい。
０．２２＜ｆ３／ｆ１＜０．２８ …（４ａ）
この条件式（４ａ）は、前記条件式（４）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（４ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
無限遠物体から近接距離物体へのフォーカシングにおいて、前記第４群は光軸に沿って移動することが望ましい。例えば、無限遠物体から近接距離物体へのフォーカシングに際し、第４群が光軸に沿って像面側に移動することが望ましい。このようにフォーカス群として第４群を用いれば、フォーカス群の軽量・小型化が容易になる。その結果、高速なフォーカシングと、レンズ鏡胴全体の小型化と、が可能になる。
前記第４群は、少なくとも正レンズと負レンズを有することが望ましい。このように、第４群が正レンズと負レンズを含むことにより、変倍における軸上色収差・倍率色収差の変動を抑え、さらに近接物体へのフォーカシング時に発生する軸上色収差・倍率色収差の変動も抑えることが可能となる。
前記第４群は、全体として負のパワーを有することが望ましい。このように、第４群に負のパワーを持たせると、第１群から第４群が正、負、正、負のダブルテレフォトタイプのパワー配置となるため、撮像光学系の全長の短縮化に更に有利となる。また、第４群が負のパワーを持つことにより、軸外光束を跳ね上げる構成となるため、撮像素子に対する第３群内のレンズ径を小さくすることができる。したがって、第３群内に手ぶれ補正群を有する本構成の小型化に有利となる。
本発明に係るズームレンズは、画像入力機能付きデジタル機器（例えば、レンズ交換式デジタルカメラ）用の撮像レンズとしての使用に適しており、これを撮像素子等と組み合わせることにより、被写体の映像を光学的に取り込んで電気的な信号として出力する撮像光学装置を構成することができる。撮像光学装置は、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられるカメラの主たる構成要素を成す光学装置であり、例えば、物体（すなわち被写体）側から順に、物体の光学像を形成するズームレンズと、そのズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備えることにより構成される。そして、撮像素子の受光面（すなわち撮像面）上に被写体の光学像が形成されるように、前述した特徴的構成を有するズームレンズが配置されることにより、小型・低コストで高い性能を有する撮像光学装置やそれを備えたデジタル機器を実現することができる。
画像入力機能付きデジタル機器の例としては、デジタルカメラ，ビデオカメラ，監視カメラ，防犯カメラ，車載カメラ，テレビ電話用カメラ等のカメラが挙げられる。また、パーソナルコンピューター，携帯用デジタル機器（例えば、携帯電話，スマートフォン（高機能携帯電話），タブレット端末，モバイルコンピューター等），これらの周辺機器（スキャナー，プリンター，マウス等），その他のデジタル機器（ドライブレコーダー，防衛機器等）等に内蔵又は外付けによりカメラ機能が搭載されたものが挙げられる。これらの例から分かるように、撮像光学装置を用いることによりカメラを構成することができるだけでなく、各種機器に撮像光学装置を搭載することによりカメラ機能を付加することが可能である。例えば、カメラ付き携帯電話等の画像入力機能付きデジタル機器を構成することが可能である。
図４９に、画像入力機能付きデジタル機器の一例として、デジタル機器ＤＵの概略構成例を模式的断面で示す。図４９に示すデジタル機器ＤＵに搭載されている撮像光学装置ＬＵは、物体（すなわち被写体）側から順に、物体の光学像（像面）ＩＭを変倍可能に形成するズームレンズＺＬ（ＡＸ：光軸）と、ズームレンズＺＬにより受光面（撮像面）ＳＳ上に形成された光学像ＩＭを電気的な信号に変換する撮像素子ＳＲと、を備えており、必要に応じて平行平面板（例えば、撮像素子ＳＲのカバーガラス；必要に応じて配置される光学的ローパスフィルター，赤外カットフィルター等の光学フィルター等に相当する。）も配置される。この撮像光学装置ＬＵで画像入力機能付きデジタル機器ＤＵを構成する場合、通常そのボディ内部に撮像光学装置ＬＵを配置することになるが、カメラ機能を実現する際には必要に応じた形態を採用することが可能である。例えば、ユニット化した撮像光学装置ＬＵをデジタル機器ＤＵの本体に対して着脱可能又は回動可能に構成することが可能である。
ズームレンズＺＬは、物体側から順に正負正を含み、各群間隔を変化させることにより広角端から望遠端までの変倍（すなわちズーミング）を行う４群ズームレンズ又は５群ズームレンズであって、撮像素子ＳＲの受光面ＳＳ上に光学像ＩＭが形成されるように構成されており、広角端から望遠端への変倍において、第１群と第２群との間隔が増大し、第２群と第３群との間隔が減少し、第３群と第４群との間隔が減少する構成になっている。また、第３群内で最も長い光軸上の空気間隔で第３群を２つの群に分けたとき、第３群が物体側から順に前群と後群とからなり、前群の全体又は一部を手ぶれ補正群として光軸ＡＸに対し垂直方向に移動させることにより手ぶれ補正を行う構成になっている。
撮像素子ＳＲとしては、例えば複数の画素を有するＣＣＤ(Charge Coupled Device)型イメージセンサー，ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型イメージセンサー等の固体撮像素子が用いられる。ズームレンズＺＬは、撮像素子ＳＲの光電変換部である受光面ＳＳ上に被写体の光学像ＩＭが形成されるように設けられているので、ズームレンズＺＬによって形成された光学像ＩＭは、撮像素子ＳＲによって電気的な信号に変換される。
デジタル機器ＤＵは、撮像光学装置ＬＵの他に、信号処理部１，制御部２，メモリー３，操作部４，表示部５等を備えている。撮像素子ＳＲで生成した信号は、信号処理部１で所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が必要に応じて施され、デジタル映像信号としてメモリー３（半導体メモリー，光ディスク等）に記録されたり、場合によってはケーブルを介したり赤外線信号等に変換されたりして他の機器に伝送される（例えば携帯電話の通信機能）。制御部２はマイクロコンピューターからなっており、撮影機能（静止画撮影機能，動画撮影機能等），画像再生機能等の機能の制御；ズーミング，フォーカシング，手ぶれ補正等のためのレンズ移動機構の制御等を集中的に行う。例えば、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方を行うように、制御部２により撮像光学装置ＬＵに対する制御が行われる。表示部５は液晶モニター等のディスプレイを含む部分であり、撮像素子ＳＲによって変換された画像信号あるいはメモリー３に記録されている画像情報を用いて画像表示を行う。操作部４は、操作ボタン（例えばレリーズボタン），操作ダイヤル（例えば撮影モードダイヤル）等の操作部材を含む部分であり、操作者が操作入力した情報を制御部２に伝達する。
ここで、第１〜第６の実施の形態を挙げて、ズームレンズＺＬの具体的な光学構成を更に詳しく説明する。図１〜図６は、第１〜第６の実施の形態を構成するズームレンズＺＬにそれぞれ対応する光学構成図であり、広角端（Ｗ）と望遠端（Ｔ）でのレンズ配置，レンズ形状等を光学断面で示している。第１のズームタイプの光学構成図では、広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）へのズーミングにおける第１群Ｇｒ１〜第４群Ｇｒ４の移動を矢印ｍ１〜ｍ４がそれぞれ模式的に示しており、第２のズームタイプの光学構成図では、広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）へのズーミングにおける第１群Ｇｒ１〜第５群Ｇｒ５の移動を矢印ｍ１〜ｍ５がそれぞれ模式的に示している。
光学構成図から分かるように、第１〜第６の実施の形態のズームレンズＺＬは、軸上での各群間隔を全て変化させることにより広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）までの変倍（すなわちズーミング）を行う構成になっており、変倍時には、すべてのレンズ群が像面ＩＭに対して相対的にそれぞれ移動する。絞り（開口絞り）ＳＴは、第３群Ｇｒ３の物体側（つまり、第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３との間）に位置しており、変倍において第３群Ｇｒ３と共に移動する。また、広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）への変倍時には、第１群Ｇｒ１と第２群Ｇｒ２との間隔が増大し、第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３との間隔が減少し、第３群Ｇｒ３と第４群Ｇｒ４との間隔が減少する。
また、フォーカシング時には、第４群Ｇｒ４が光軸ＡＸに沿って移動する。つまり、第４群Ｇｒ４はフォーカス群であり、矢印ｍＦで示すように、無限遠から近距離物体へのフォーカシングにおいて像面ＩＭ側へ移動する。手ぶれ補正時には、手ぶれ補正群ＧｒＶが光軸ＡＸに対して垂直方向に移動する。つまり、第３群Ｇｒ３を構成している前群Ｇｒ３Ｆの全体又は一部が手ぶれ補正群ＧｒＶであり、矢印ｍＶで示すように、光軸ＡＸに対して垂直方向に移動することにより手ぶれ補正が行われる。
第１の実施の形態において（図１）、正負正負の４群ズームレンズＺＬを構成している各群は、近軸の面形状で各レンズを見た場合、物体側から順に以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側に凸の正メニスカスレンズと、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる接合レンズと、で構成されている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、負パワーの前群Ｇｒ３Ｆと、正パワーの後群Ｇｒ３Ｒと、で構成されており、第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３との間には絞りＳＴが配置されている。前群Ｇｒ３Ｆは、手ぶれ補正群ＧｒＶであり、両凹の負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。後群Ｇｒ３Ｒは、像側に凸の正メニスカスレンズと、像側に凹の負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズからなる接合レンズと、両凸の正レンズと、で構成されている。第４群Ｇｒ４は、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズからなる接合レンズ１枚で構成されている。
第２の実施の形態において（図２）、正負正負の４群ズームレンズＺＬを構成している各群は、近軸の面形状で各レンズを見た場合、物体側から順に以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側に凸の正メニスカスレンズと、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる接合レンズと、で構成されている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、負パワーの前群Ｇｒ３Ｆと、正パワーの後群Ｇｒ３Ｒと、で構成されており、第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３との間には絞りＳＴが配置されている。前群Ｇｒ３Ｆは、両凹の負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、からなる手ぶれ補正群ＧｒＶと、両凸の正レンズ（両面非球面）と、で構成されている。後群Ｇｒ３Ｒは、両凹の負レンズ及び両凸の正レンズからなる接合レンズと、両凸の正レンズと、で構成されている。第４群Ｇｒ４は、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズからなる接合レンズ１枚で構成されている。
第３の実施の形態において（図３）、正負正負の４群ズームレンズＺＬを構成している各群は、近軸の面形状で各レンズを見た場合、物体側から順に以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側に凸の正メニスカスレンズと、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる接合レンズと、で構成されている。第２群Ｇｒ２は、両凹の負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、負パワーの前群Ｇｒ３Ｆと、正パワーの後群Ｇｒ３Ｒと、で構成されており、第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３との間には絞りＳＴが配置されている。前群Ｇｒ３Ｆは、両凹の負レンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる接合レンズ（手ぶれ補正群ＧｒＶ）と、両凸の正レンズ（両面非球面）と、で構成されている。後群Ｇｒ３Ｒは、像側に凹の負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズからなる接合レンズと、両凸の正レンズと、で構成されている。第４群Ｇｒ４は、像側に凸の正メニスカスレンズ及び両凹の負レンズからなる接合レンズ１枚で構成されている。
第４の実施の形態において（図４）、正負正負負の５群ズームレンズＺＬを構成している各群は、近軸の面形状で各レンズを見た場合、物体側から順に以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、両凸の正レンズと、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる接合レンズと、で構成されている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、負パワーの前群Ｇｒ３Ｆと、正パワーの後群Ｇｒ３Ｒと、で構成されており、第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３との間には絞りＳＴが配置されている。前群Ｇｒ３Ｆは、両凹の負レンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる接合レンズ（手ぶれ補正群ＧｒＶ）と、両凸の正レンズ（両面非球面）と、で構成されている。後群Ｇｒ３Ｒは、像側に凹の負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズからなる接合レンズと、両凸の正レンズと、で構成されている。第４群Ｇｒ４は、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズからなる接合レンズ１枚で構成されている。第５群Ｇｒ５は、両凸の正レンズ（両面非球面）と、物体側に凹の負メニスカスレンズと、で構成されている。
第５の実施の形態において（図５）、正負正負の４群ズームレンズＺＬを構成している各群は、近軸の面形状で各レンズを見た場合、物体側から順に以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、像側に凹の負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズからなる接合レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、負パワーの前群Ｇｒ３Ｆと、正パワーの後群Ｇｒ３Ｒと、で構成されており、第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３との間には絞りＳＴが配置されている。前群Ｇｒ３Ｆは、両凹の負レンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる接合レンズ（手ぶれ補正群ＧｒＶ）と、両凸の正レンズ（両面非球面）と、で構成されている。後群Ｇｒ３Ｒは、像側に凹の負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズからなる接合レンズと、両凸の正レンズと、で構成されている。第４群Ｇｒ４は、像側に凹の負メニスカスレンズと、両凸の正レンズと、物体側に凹の負メニスカスレンズ（像側面が非球面）と、で構成されている。
第６の実施の形態において（図６）、正負正負正の５群ズームレンズＺＬを構成している各群は、近軸の面形状で各レンズを見た場合、物体側から順に以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側に凸の正メニスカスレンズと、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる接合レンズと、で構成されている。第２群Ｇｒ２は、両凹の負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、負パワーの前群Ｇｒ３Ｆと、正パワーの後群Ｇｒ３Ｒと、で構成されており、第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３との間には絞りＳＴが配置されている。前群Ｇｒ３Ｆは、手ぶれ補正群ＧｒＶであり、両凹の負レンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる接合レンズ１枚で構成されている。後群Ｇｒ３Ｒは、両凸の正レンズ（両面非球面）と、像側に凹の負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズからなる接合レンズと、両凸の正レンズと、で構成されている。第４群Ｇｒ４は、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズからなる接合レンズ１枚で構成されている。第５群Ｇｒ５は、両凸の正レンズ（両面非球面）と、両凹の負レンズと、で構成されている。
以下、本発明を実施したズームレンズの構成等を、実施例のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例１〜６（ＥＸ１〜６）は、前述した第１〜第６の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第１〜第６の実施の形態を表す光学構成図（図１〜図６）は、対応する実施例１〜６のレンズ配置，レンズ形状等をそれぞれ示している。
各実施例のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面番号ｉ，曲率半径ｒ（ｍｍ），軸上面間隔ｄ（ｍｍ），ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に関する屈折率ｎｄ，ｄ線に関するアッベ数ｖｄを示す（ｏｂｊｅｃｔ：物体，ｓｔｏｐ：絞り，ｉｍａｇｅ：像）。面番号に＊が付された面は非球面であり、その面形状は面頂点を原点とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用いた以下の式（ＡＳ）で定義される。非球面データとして、非球面係数等を示す。なお、各実施例の非球面データにおいて表記の無い項の係数は０であり、すべてのデータに関してｅ−ｎ＝×１０-nである。
ｚ＝（ｃ・ｈ2）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）・ｃ2・ｈ2｝］＋Σ（Ａｊ・ｈj） …（ＡＳ）
ただし、
ｈ：ｚ軸（光軸ＡＸ）に対して垂直な方向の高さ（ｈ2＝ｘ2＋ｙ2）、
ｚ：高さｈの位置での光軸ＡＸ方向のサグ量（面頂点基準）、
ｃ：面頂点での曲率（曲率半径ｒの逆数）、
Ｋ：円錐定数、
Ａｊ：ｊ次の非球面係数、
である。
各種データとして、ズーム比（ｚｏｏｍ ｒａｔｉｏ，変倍比）を示し、さらに各焦点距離状態Ｗ，Ｍ，Ｔについて、全系の焦点距離（Ｆｌ，ｍｍ），Ｆナンバー（Ｆｎｏ．），半画角（ω，°），像高（ｙ’ｍａｘ，ｍｍ），レンズ全長（ＴＬ，ｍｍ），バックフォーカス（ＢＦ，ｍｍ），及び可変面間隔（ｄｉ，ｉ：面番号，ｍｍ）を示し、ズームレンズ群データとして、各レンズ群の焦点距離（ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４，ｆ５，ｆ６；ｍｍ）を示す。ただし、バックフォーカスＢＦは、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長により表記しており、レンズ全長ＴＬは、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスＢＦを加えたものである。また、表１に条件式対応値を各実施例について示し、表２に第３群Ｇｒ３内レンズ群（手ぶれ補正群ＧｒＶ，前群Ｇｒ３Ｆ，後群Ｇｒ３Ｒ）の焦点距離ｆｉｓ，ｆ３Ｆ，ｆ３Ｒを各実施例について示す。
図７〜図１２は、実施例１〜実施例６（ＥＸ１〜ＥＸ６）にそれぞれ対応する収差図（通常時（偏心前），無限遠合焦状態での縦収差図）であり、（Ａ）〜（Ｃ）は広角端Ｗ、（Ｄ）〜（Ｆ）は中間焦点距離状態Ｍ、（Ｇ）〜（Ｉ）は望遠端Ｔにおける諸収差をそれぞれ示している。また、図６〜図１０において、（Ａ），（Ｄ），（Ｇ）は球面収差図、（Ｂ），（Ｅ），（Ｈ）は非点収差図、（Ｃ），（Ｆ），（Ｉ）は歪曲収差図である。
球面収差図は、実線で示すｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する球面収差量、一点鎖線で示すＣ線（波長６５６．２８ｎｍ）に対する球面収差量、破線で示すｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）に対する球面収差量を、それぞれ近軸像面からの光軸ＡＸ方向のズレ量（単位：ｍｍ）で表しており、縦軸は瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値（すなわち相対瞳高さ）を表している。非点収差図において、破線Ｔはｄ線に対するタンジェンシャル像面、実線Ｓはｄ線に対するサジタル像面を、近軸像面からの光軸ＡＸ方向のズレ量（単位：ｍｍ）で表しており、縦軸は像高（ＩＭＧ ＨＴ，単位：ｍｍ）を表している。歪曲収差図において、横軸はｄ線に対する歪曲（単位：％）を表しており、縦軸は像高（ＩＭＧ ＨＴ，単位：ｍｍ）を表している。なお、像高ＩＭＧ ＨＴの最大値（すなわち、最大像高ｙ’ｍａｘ）は、撮像素子ＳＲの受光面ＳＳの対角長の半分（すなわち、対角像高）に相当する。
図１３〜図４８は、実施例１〜実施例６（ＥＸ１〜ＥＸ６）の偏心前（通常時）及び偏心後（手ぶれ補正時）の無限遠合焦状態での横収差図であり、図１３〜図１８は実施例１、図１９〜図２４は実施例２、図２５〜図３０は実施例３、図３１〜図３６は実施例４、図３７〜図４２は実施例５、図４３〜図４８は実施例６にそれぞれ対応している。図１３〜図１５，図１９〜図２１，図２５〜図２７，図３１〜図３３，図３７〜図３９，図４３〜図４５は各焦点距離状態Ｗ，Ｍ，Ｔでの偏心前の横収差図であり、図１６〜図１８，図２１〜図２４，図２８〜図３０，図３４〜図３６，図４０〜図４２，図４６〜図４８は各焦点距離状態Ｗ，Ｍ，Ｔでの偏心後Ｖの横収差図である。偏心前の横収差図では、軸上及び軸外（０．６像高，０．８像高，１．０像高）での横収差性能を表しており、偏心後Ｖの横収差図では、角度０．３°の像ぶれを手ぶれ補正群ＧｒＶの偏心により補正したときの軸上及び軸外（±０．８像高）での横収差性能を表している。
実施例１
単位：mm
面データ
i r d nd vd
object infinity infinity
1 92.406 3.814 1.48749 70.44
2 731.888 0.100
3 70.141 1.000 1.80610 33.27
4 45.673 5.586 1.48749 70.44
5 400.081 variable
6 58.880 0.800 1.77250 49.62
7 20.907 15.715
8 34.344 1.493 1.75211 25.05
9 62.884 variable
10 (stop) infinity 9.196
11 -81.467 0.800 1.69680 55.46
12 30.322 0.874
13 28.762 3.000 1.75211 25.05
14 58.867 9.430
15 -815.151 2.024 1.48749 70.44
16 -43.773 2.521
17 146.621 0.700 1.75211 25.05
18 26.929 4.010 1.51823 58.96
19 -48.488 0.400
20 31.674 3.055 1.49700 81.61
21 -134.875 variable
22 230.497 1.722 1.84666 23.78
23 -87.228 0.810 1.69680 55.46
24 25.566 variable
image infinity
各種データ
zoom ratio 5.31
広角(W) 中間(M) 望遠(T)
Fl 46.014 108.925 244.162
Fno. 4.501 5.462 5.803
ω 13.227 5.670 2.536
y'max 10.815 10.815 10.815
TL 143.615 186.369 208.684
BF 25.441 52.582 62.597
d5 1.800 42.056 74.858
d9 22.229 9.740 2.190
d21 27.095 14.942 1.989
d24 25.441 52.582 62.597
ズームレンズ群データ
群 (面) 焦点距離
1 ( 1- 5) 125.242
2 ( 6- 9) -100.214
3 ( 10- 21) 34.910
4 ( 22- 24) -46.069
実施例２
単位：mm
面データ
i r d nd vd
object infinity infinity
1 90.536 3.672 1.48749 70.44
2 435.993 0.178
3 65.725 1.200 1.80610 33.27
4 44.550 5.680 1.49700 81.61
5 380.042 variable
6 54.211 0.800 1.77250 49.62
7 18.068 6.017
8 21.445 1.644 1.75211 25.05
9 32.606 variable
10 (stop) infinity 3.336
11 -54.944 0.800 1.69680 55.46
12 22.400 0.879
13 21.949 2.402 1.75211 25.05
14 40.249 2.000
15* 30.135 3.192 1.48749 70.24
16* -170.768 6.213
17 -134.554 0.800 1.75211 25.05
18 35.616 3.440 1.51823 58.96
19 -28.839 0.400
20 85.792 3.266 1.49700 81.61
21 -23.513 variable
22 444.302 1.681 1.84666 23.78
23 -51.604 0.810 1.69680 55.46
24 21.202 variable
image infinity
非球面データ
i K A4 A6
15 0.0000e+000 2.0338e-005 1.2350e-007
A8 A10 A12
0.0000e+000 0.0000e+000 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
非球面データ
i K A4 A6
16 0.0000e+000 6.6864e-005 2.1950e-007
A8 A10 A12
0.0000e+000 0.0000e+000 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
各種データ
zoom ratio 5.31
広角(W) 中間(M) 望遠(T)
Fl 46.014 107.740 244.134
Fno. 4.501 5.271 5.802
ω 13.227 5.732 2.537
y'max 10.815 10.815 10.815
TL 123.635 155.847 183.685
BF 24.954 39.803 55.373
d5 1.800 45.580 75.334
d9 24.865 6.912 2.572
d21 23.605 15.142 1.995
d24 24.954 39.803 55.373
ズームレンズ群データ
群 (面) 焦点距離
1 ( 1- 5) 119.319
2 ( 6- 9) -71.478
3 ( 10- 21) 29.631
4 ( 22- 24) -35.807
実施例３
単位：mm
面データ
i r d nd vd
object infinity infinity
1 109.401 3.545 1.48749 70.44
2 848.396 0.100
3 53.797 1.200 1.84666 23.78
4 42.478 5.772 1.49700 81.61
5 285.669 variable
6 -3956.181 0.800 1.83481 42.72
7 20.081 1.225
8 22.982 1.922 1.84666 23.78
9 55.718 variable
10 (stop) infinity 3.320
11 -63.156 0.810 1.80610 33.27
12 14.560 2.110 1.84666 23.78
13 53.114 2.000
14* 39.495 1.631 1.58313 59.38
15* -223.806 8.117
16 76.030 0.800 1.84666 23.78
17 29.942 3.340 1.49700 81.61
18 -26.869 0.400
19 91.632 2.465 1.49700 81.61
20 -31.521 variable
21 -938.439 1.800 1.92286 20.88
22 -29.827 0.810 1.83481 42.72
23 22.541 variable
image infinity
非球面データ
i K A4 A6
14 0.0000e+000 -2.1742e-005 -3.1752e-007
A8 A10 A12
-5.7716e-009 -6.7100e-011 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
非球面データ
i K A4 A6
15 0.0000e+000 1.2040e-005 -2.5037e-007
A8 A10 A12
-6.9898e-009 -4.6936e-011 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
各種データ
zoom ratio 5.30
広角(W) 中間(M) 望遠(T)
Fl 46.064 104.830 244.270
Fno. 4.502 4.735 5.801
ω 13.213 5.890 2.535
y'max 10.815 10.815 10.815
TL 114.708 134.961 165.689
BF 24.395 29.677 56.295
d5 1.957 41.943 61.946
d9 25.449 6.685 3.282
d20 20.739 14.488 1.998
d23 24.395 29.677 56.295
ズームレンズ群データ
群 (面) 焦点距離
1 ( 1- 5) 102.111
2 ( 6- 9) -52.413
3 ( 10- 20) 26.910
4 ( 21- 23) -28.518
実施例４
単位：mm
面データ
i r d nd vd
object infinity infinity
1 131.998 3.414 1.48749 70.44
2 -5459.942 0.200
3 51.155 1.200 1.84666 23.78
4 40.467 5.934 1.49700 81.61
5 248.247 variable
6 232.973 0.800 1.83481 42.72
7 15.545 2.074
8 17.348 1.769 1.84666 23.78
9 30.649 variable
10 (stop) infinity 3.435
11 -61.600 0.810 1.83400 37.34
12 19.515 2.205 1.84666 23.78
13 93.272 2.000
14* 20.071 3.637 1.58313 59.38
15* -116.454 4.759
16 139.565 0.800 1.90366 31.31
17 19.475 4.010 1.49700 81.61
18 -32.816 0.200
19 71.326 2.941 1.49700 81.61
20 -26.177 variable
21 119.311 1.739 1.84666 23.78
22 -46.360 0.810 1.72916 54.67
23 16.944 variable
24* 77.813 1.316 1.58313 59.38
25* -904.632 1.763
26 -30.815 0.800 1.72916 54.67
27 -83.899 variable
image infinity
非球面データ
i K A4 A6
14 0.0000e+000 -1.2048e-005 1.1531e-008
A8 A10 A12
3.8744e-010 -2.2519e-011 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
非球面データ
i K A4 A6
15 0.0000e+000 3.4169e-005 3.9983e-008
A8 A10 A12
-1.1505e-010 -2.1406e-011 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
非球面データ
i K A4 A6
24 0.0000e+000 5.4446e-005 -9.1726e-008
A8 A10 A12
-4.0074e-009 -1.2023e-010 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
非球面データ
i K A4 A6
25 0.0000e+000 4.3505e-005 1.5019e-007
A8 A10 A12
-1.1038e-008 -5.5498e-011 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
各種データ
zoom ratio 5.30
広角(W) 中間(M) 望遠(T)
Fl 46.103 103.642 244.329
Fno. 4.505 5.291 5.802
ω 13.202 5.957 2.534
y'max 10.815 10.815 10.815
TL 114.779 134.857 165.867
BF 22.079 19.336 46.053
d5 1.813 40.834 59.661
d9 23.958 6.963 2.848
d20 15.362 12.066 1.997
d23 4.953 9.043 8.692
d27 22.079 19.336 46.053
ズームレンズ群データ
群 (面) 焦点距離
1 ( 1- 5) 101.339
2 ( 6- 9) -37.605
3 ( 10- 20) 25.578
4 ( 21- 23) -30.359
5 ( 24- 27) -154.589
実施例５
単位：mm
面データ
i r d nd vd
object infinity infinity
1 83.116 1.200 1.84666 23.78
2 61.624 5.231 1.49700 81.61
3 -1938.821 0.200
4 58.960 3.870 1.49700 81.61
5 163.299 variable
6 999.055 0.800 1.83481 42.72
7 18.967 3.145
8 21.882 2.102 1.92286 20.88
9 36.630 variable
10 (stop) infinity 3.341
11 -81.059 0.810 1.80610 33.27
12 15.858 2.642 1.84666 23.78
13 59.248 2.000
14* 17.551 4.000 1.58313 59.38
15* -135.234 2.177
16 57.710 0.800 1.91082 35.25
17 14.854 4.010 1.49700 81.61
18 -77.181 0.811
19 40.057 3.298 1.49700 81.61
20 -26.913 variable
21 53.346 0.800 1.77250 49.62
22 10.711 3.326
23 32.321 2.734 1.67270 32.17
24 -22.395 1.258
25 -16.957 0.800 1.74320 49.29
26* -168.879 variable
image infinity
非球面データ
i K A4 A6
14 0.0000e+000 -1.6918e-005 -1.6655e-007
A8 A10 A12
3.7966e-009 -4.1683e-011 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
非球面データ
i K A4 A6
15 0.0000e+000 3.2039e-005 -1.3989e-007
A8 A10 A12
3.4015e-009 -4.1795e-011 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
非球面データ
i K A4 A6
26 0.0000e+000 -7.9128e-005 -1.1801e-007
A8 A10 A12
-5.6666e-009 4.5083e-011 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
各種データ
zoom ratio 5.30
広角(W) 中間(M) 望遠(T)
Fl 46.033 101.564 244.108
Fno. 4.503 5.065 5.803
ω 13.221 6.078 2.537
y'max 10.815 10.815 10.815
TL 114.627 131.062 165.624
BF 22.495 20.460 53.550
d5 2.013 42.899 57.958
d9 26.246 7.048 2.761
d20 14.518 11.301 2.000
d26 22.495 20.460 53.550
ズームレンズ群データ
群 (面) 焦点距離
1 ( 1- 5) 98.402
2 ( 6- 9) -42.101
3 ( 10- 20) 24.644
4 ( 21- 26) -22.821
実施例６
単位：mm
面データ
i r d nd vd
object infinity infinity
1 108.560 3.387 1.48749 70.44
2 600.783 0.200
3 50.555 1.200 1.84666 23.78
4 40.013 6.165 1.49700 81.61
5 309.858 variable
6 -95.450 0.800 1.83481 42.72
7 18.811 1.117
8 20.573 2.157 1.84666 23.78
9 57.520 variable
10 (stop) infinity 3.454
11 -74.721 0.810 1.72916 54.67
12 21.159 2.018 1.91082 35.25
13 50.050 2.000
14* 21.157 3.149 1.58313 59.38
15* -96.804 0.200
16 43.333 0.800 1.90366 31.31
17 15.294 4.010 1.49700 81.61
18 -89.558 0.200
19 30.368 3.184 1.49700 81.61
20 -35.256 variable
21 601.528 1.553 1.92286 20.88
22 -44.913 0.810 1.72916 54.67
23 13.796 variable
24* 464.345 1.853 1.58313 59.38
25* -24.439 1.210
26 -30.695 0.800 1.72916 54.67
27 513.681 variable
image infinity
非球面データ
i K A4 A6
14 0.0000e+000 -1.5499e-005 1.5969e-007
A8 A10 A12
-1.0890e-009 -3.6279e-012 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
非球面データ
i K A4 A6
15 0.0000e+000 1.7027e-005 1.7705e-007
A8 A10 A12
-1.5167e-009 -1.8129e-012 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
非球面データ
i K A4 A6
24 0.0000e+000 3.5524e-005 -5.5850e-007
A8 A10 A12
1.8709e-008 -2.3239e-010 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
非球面データ
i K A4 A6
25 0.0000e+000 1.7931e-005 -3.9956e-007
A8 A10 A12
1.2944e-008 -1.6951e-010 0.0000e+000
A14 A16
0.0000e+000 0.0000e+000
各種データ
zoom ratio 5.31
広角(W) 中間(M) 望遠(T)
Fl 46.037 105.983 244.227
Fno. 4.501 5.602 5.801
ω 13.220 5.827 2.536
y'max 10.815 10.815 10.815
TL 114.663 126.902 165.734
BF 22.003 25.747 51.582
d5 2.293 37.844 52.877
d9 30.691 7.828 2.592
d20 11.426 8.996 1.999
d23 7.174 5.409 15.606
d27 22.003 25.747 51.582
ズームレンズ群データ
群 (面) 焦点距離
1 ( 1- 5) 97.702
2 ( 6- 9) -39.450
3 ( 10- 20) 22.549
4 ( 21- 23) -21.367
5 ( 24- 27) 1409.667
Figure 2015227979
Figure 2015227979
ＤＵ デジタル機器
ＬＵ 撮像光学装置
ＺＬ ズームレンズ
Ｇｒ１ 第１群
Ｇｒ２ 第２群
Ｇｒ３ 第３群
Ｇｒ４ 第４群
Ｇｒ５ 第５群
Ｇｒ３Ｆ 前群
Ｇｒ３Ｒ 後群
ＧｒＶ 手ぶれ補正群
ＳＴ 絞り（開口絞り）
ＳＲ 撮像素子
ＳＳ 受光面（撮像面）
ＩＭ 像面（光学像）
ＡＸ 光軸
１ 信号処理部
２ 制御部
３ メモリー
４ 操作部
５ 表示部

Claims (13)

  1. 複数のレンズ群を光軸に沿って移動させて各群間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、
    物体側から順に、正パワーの第１群と、負パワーの第２群と、正パワーの第３群と、第４群とからなり、
    広角端から望遠端への変倍において、前記第１群と前記第２群との間隔が増大し、前記第２群と前記第３群との間隔が減少し、前記第３群と前記第４群との間隔が減少し、
    前記第３群内で最も長い光軸上の空気間隔で前記第３群を２つの群に分けたとき、前記第３群が物体側から順に前群と後群とからなり、
    前記前群の全体又は一部を手ぶれ補正群として光軸に対し垂直方向に移動させることにより手ぶれ補正を行い、
    以下の条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズ；
    −３．０＜ｆｉｓ／ｆ３＜−０．９ …（１）
    ただし、
    ｆ３：第３群の焦点距離、
    ｆｉｓ：手ぶれ補正群の焦点距離、
    である。
  2. 複数のレンズ群を光軸に沿って移動させて各群間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、
    物体側から順に、正パワーの第１群と、負パワーの第２群と、正パワーの第３群と、第４群と、第５群とからなり、
    広角端から望遠端への変倍において、前記第１群と前記第２群との間隔が増大し、前記第２群と前記第３群との間隔が減少し、前記第３群と前記第４群との間隔が減少し、
    前記第３群内で最も長い光軸上の空気間隔で前記第３群を２つの群に分けたとき、前記第３群が物体側から順に前群と後群とからなり、
    前記前群の全体又は一部を手ぶれ補正群として光軸に対し垂直方向に移動させることにより手ぶれ補正を行い、
    以下の条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズ；
    −３．０＜ｆｉｓ／ｆ３＜−０．９ …（１）
    ただし、
    ｆ３：第３群の焦点距離、
    ｆｉｓ：手ぶれ補正群の焦点距離、
    である。
  3. 前記第３群において、前記前群が負パワーのレンズ群、前記後群が正パワーのレンズ群であり、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１又は２記載のズームレンズ；
    ０．１５＜ｄ３／ｙ’ｍａｘ＜１．１ …（２）
    ただし、
    ｄ３：前群と後群の光軸上間隔、
    ｙ’ｍａｘ：対角像高、
    である。
  4. 前記第３群内に非球面を少なくとも１面有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  5. 前記手ぶれ補正群が少なくとも正レンズと負レンズを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  6. 変倍時に前記第３群と共に移動する絞りが前記第２群と前記第３群との間に位置しており、前記第３群内の前群が物体側から順に手ぶれ補正群と正レンズとからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  7. 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のズームレンズ；
    −１．２＜ｆ２／ｆ１＜−０．２ …（３）
    ただし、
    ｆ１：第１群の焦点距離、
    ｆ２：第２群の焦点距離、
    である。
  8. 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のズームレンズ；
    ０．２＜ｆ３／ｆ１＜０．２９ …（４）
    ただし、
    ｆ１：第１群の焦点距離、
    ｆ３：第３群の焦点距離、
    である。
  9. 無限遠物体から近接距離物体へのフォーカシングにおいて、前記第４群が光軸に沿って移動することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  10. 前記第４群が少なくとも正レンズと負レンズを有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  11. 前記第４群が全体として負のパワーを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載のズームレンズと、受光面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像が形成されるように前記ズームレンズが設けられていることを特徴とする撮像光学装置。
  13. 請求項１２記載の撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とするデジタル機器。
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