JP2021012243A - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】高ズーム比で広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有し、かつ手ぶれ補正の機能を備える小型なズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供すること。【解決手段】ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、複数の後群とからなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズである。第３レンズ群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３Ａレンズ群と、正の屈折力の第３Ｂレンズ群と、正の屈折力の第３Ｃレンズ群とを有し、第３Ｂレンズ群は負レンズと正レンズを有し、像振れ補正に際して、第３Ｂレンズ群が光軸に対して垂直方向の成分を有する方向に移動し、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、とするとき、所定の条件式を満足することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明はズームレンズおよびそれを有する撮像装置に関する。
近年、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラそして銀塩フィルムを用いた銀塩写真用カメラ等の撮像装置に用いる撮影光学系には、高ズーム比で高性能かつ小型なズームレンズでありながら撮影時の手ぶれを光学的に補正する機構(防振機能)を備えることが要求されている。
高ズーム比で高性能な光学系の構成として、物体側から順に正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、さらに後続の複数のレンズ群より構成されたズームレンズが一般的に知られている。これらの中には、いずれかのレンズ群全体又は部分群を光軸に対し略垂直の方向へ移動させ手ぶれの補正を行う光学系も一般的に知られている。
例えば、特許文献１および特許文献２には、物体側から順に正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、さらに後続する複数のレンズ群より構成され、第３レンズ群の一部を光軸に対して略垂直の方向に移動させることにより手ぶれの補正を行うズームレンズを開示している。
特開２０１５−６２０８２号公報 特開２０１０−２６６５０５号公報
撮像装置に用いられるズームレンズには、高ズーム比（高変倍比）で高い光学性能を有し、かつ撮影時の手ぶれを補正する機能を備えることが要求されている。さらに、実用的な大きさに配慮した十分な小型化も合わせて要求されている。
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載されたズームレンズではこれら要求に対し必ずしも満足のいくものではなかった。
そこで、本発明は、高ズーム比で広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有し、かつ手ぶれ補正の機能を備える小型なズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
本発明の一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、複数の後群と、からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、前記第３レンズ群は、前記物体側から前記像側へ順に、正の屈折力の第３Ａレンズ群と、正の屈折力の第３Ｂレンズ群と、正の屈折力の第３Ｃレンズ群とを有し、前記第３Ｂレンズ群は、負レンズと正レンズを有し、像振れ補正に際して、前記第３Ｂレンズ群が光軸に対して垂直方向の成分を有する方向に移動し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、とするとき、０．８０＜ｆ３／｜ｆ２｜＜１．２９なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明によれば、高ズーム比で広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有し、かつ手ぶれ補正の機能を備える小型なズームレンズを実現できる。
本発明の実施例１のズームレンズのレンズ断面図 本発明の実施例１のズームレンズの無限遠距離へ合焦時の（Ａ）広角端，（Ｂ）中間，（Ｃ）望遠端の収差図 本発明の実施例１のズームレンズの無限遠距離へ合焦時に手ぶれを０．３度分補正した場合の（Ａ）広角端，（Ｂ）中間，（Ｃ）望遠端の横収差図 本発明の実施例２のズームレンズのレンズ断面図 本発明の実施例２のズームレンズの無限遠距離へ合焦時の（Ａ）広角端，（Ｂ）中間，（Ｃ）望遠端の収差図 本発明の実施例２のズームレンズの無限遠距離へ合焦時に手ぶれを０．３度分補正した場合の（Ａ）広角端，（Ｂ）中間，（Ｃ）望遠端の横収差図 本発明の実施例３のズームレンズのレンズ断面図 本発明の実施例３のズームレンズの無限遠距離へ合焦時の（Ａ）広角端，（Ｂ）中間，（Ｃ）望遠端の収差図 本発明の実施例３のズームレンズの無限遠距離へ合焦時に手ぶれを０．３度分補正した場合の（Ａ）広角端，（Ｂ）中間，（Ｃ）望遠端の横収差図 本発明の撮像装置の要部概略図
各実施例のズームレンズはビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ＴＶカメラ、監視カメラ等のように固体撮像素子を用いた撮像装置、あるいは銀塩フィルムカメラを用いたカメラ等の撮像装置に好適に用いられる撮影レンズ系である。尚、各実施例のズームレンズは投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系として用いることもできる。
上述した要求を実現するためには、ズームタイプ、ズーミング時の移動レンズ群、レンズ構成、および手ぶれ補正を行うレンズの配置等を適切に設定することが重要である。
さらに、一般的に手ぶれの補正にはレンズ群を移動させるためのモータ等の磁力等を使った機械的な駆動構造をレンズ周辺に配置する必要があるため、手ぶれ補正レンズ群を小型化にすることが製品全体の小型化のために重要である。
一般的に、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、強い負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、さらに後続する複数のレンズ群を備えるズームレンズは、小型かつ高ズーム比と高い光学性能が容易に得られることが知られている。
以下で説明する各実施例におけるレンズ断面図（図１、図４、図７）において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。ｉを物体側からのレンズ群の順番とすると、Ｂｉは第ｉレンズ群（第ｉ部分群）を示す。また、レンズ断面図において第３レンズ群内に含まれる部分群は物体側より順に第３Ａレンズ群（第３Ａ部分群）をＢ３Ａ、第３Ｂレンズ群（第３Ｂ部分群）をＢ３Ｂ、第３Ｃレンズ群（第３Ｃ部分群）をＢ３Ｃと示す。また、レンズ断面図においてフォーカス群をＦｏｃｕｓとして示し、フォーカス群の無限遠から至近側への繰り出し方向を矢印により示す。
ＳＰは開口絞りである。ＧＢは光学フィルター、フェースプレート、ローパスフィルター、赤外カットフィルターなどに相当する光学ブロックである。ＩＰは像面である。像面ＩＰは、ビデオカメラやデジタルカメラの撮影光学系としてズームレンズを使用する際には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。銀塩フィルムカメラの撮影光学系としてズームレンズを使用する際には、フィルム面に相当する。
矢印は広角端から望遠端へのズーミング（変倍）に際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。
各実施例の球面収差図（図２、図５、図８）において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、二点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）である。各実施例の非点収差図（図２、図５、図８）において、実線はｄ線におけるサジタル像面、点線はｄ線におけるメリディオナル像面である。各実施例の歪曲収差（図２、図５、図８）はｄ線について示している。各実施例の倍率色収差図（図２、図５、図８）はｇ線について示している。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用のレンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
手ぶれ補正を行っている状態での収差変動を示す、各実施例の横収差図（図３、図６、図９）では、像高の中心と上下の像高を示しており、各実線はｄ線におけるメリディオナルの横収差、破線はサジタルの横収差を示す。
本発明の各実施例はいずれも、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｂ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｂ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｂ３とさらに後続する複数のレンズ群（後群）により構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズである。これに加え、本発明では、第３レンズ群は、物体側より順に、正の屈折力の第３Ａレンズ群Ｂ３Ａ、正の屈折力の第３Ｂレンズ群Ｂ３Ｂ、正の屈折力の第３Ｃレンズ群Ｂ３Ｃを少なくとも有し、第３Ｂレンズ群を光軸に対して垂直に移動させることで撮影時の手ぶれを抑制している。ここでいう「垂直」とは、厳密な意味での垂直ではなく、垂直とみなせる程度でよい。つまり、像振れ補正に際して、第３Ｂレンズ群が光軸に対して垂直方向の成分を有する方向に移動すればよい。以降、これを略垂直と称す。
第３Ａレンズ群を強い正の屈折力とすることで、第３Ｂレンズ群は、全系のなかで比較的小径で構成されるため、手ぶれ補正のための機械的構造も小型に構成することができ、全系の小型化に好ましい。また第３Ｃレンズ群を正の屈折力とすることで、第３Ｂレンズ群の屈折力を手ぶれ補正に適切な量に調整することが可能となる。
さらに第３Ｂレンズ群は負レンズと正レンズを少なくとも１枚ずつ備える。これにより、手ぶれ補正時の特に色収差の補正を良好にできる。またズーミングに際して広角端から望遠端に移動する際、全レンズ群が移動することで高変倍でありながらズーミング時の収差の変動を抑制している。
さらに各実施例において、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、
とするとき、
０．８０＜ｆ３／｜ｆ２｜＜１．２９ （１）
なる条件式を満足することで、より高ズーム比と高性能かつ手ぶれ補正時の収差変動の抑制を実現することができる。
条件式（１）は、第３レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式（１）の上限を超えて、第２レンズ群の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると、特に広角端での倍率色収差や歪曲収差の補正が困難となる。条件式（１）の下限を超えて、第２レンズ群の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると、収差は抑制し易いが、所望の変倍量を確保するために各レンズ群の移動量が増加し、全系の大型化を招きやすく好ましくない。
また、正の屈折力の第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．６０＜ｆ３／ｆｗ＜１．３０ （２）
条件式（２）は、第３レンズ群の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式（２）の上限を超えて、第３レンズ群の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると、収差の補正は容易となるが、第３レンズ群の径が増大し、手ぶれ補正レンズ群の小型化に好ましくない。条件式（２）の下限を超えて、第３レンズ群の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると、特に球面収差の補正が困難となり好ましくない。
また、正の屈折力の第３Ａレンズ群の焦点距離をｆ３Ａ、負の屈折力の第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．５０＜ｆ３Ａ／｜ｆ２｜＜１．３０ （３）
条件式（３）は、第３Ａレンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式（３）の上限を超えて、第３Ａレンズ群の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると、収差の補正は容易となるが、第３Ｂレンズ群の径が増大し、手ぶれ補正レンズ群の小型化に好ましくない。条件式（３）の下限を超えて、第３Ａレンズ群の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると、小型化には有効であるが、特に球面収差の補正が困難となり好ましくない。
また、正の屈折力の第３Ｂレンズ群の焦点距離をｆ３Ｃ、正の屈折力の第３Ｃレンズ群の焦点距離をｆ３Ｃとしたとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．４０＜ｆ３Ｂ／ｆ３Ｃ＜１．１０ （４）
条件式（４）は、第３Ｂレンズ群の焦点距離と第３Ｃレンズ群の焦点距離の好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式（４）の上限を超えて、第３Ｂレンズ群の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると、手ぶれ補正に必要な屈折力の確保が難しく、手ぶれ補正時の移動量が増大し、全系の小型化に好ましくない。条件式（４）の下限を超えて、第３Ｂレンズ群の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると、屈折力が高くなりすぎ、手ぶれ補正を行う機械的な構造が複雑化し小型化に好ましくない。
また、正の屈折力の第３Ｂレンズ群の焦点距離をｆ３Ｂ、負の屈折力の第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
１．２０＜ｆ３Ｂ／｜ｆ２｜＜２．００ （５）
条件式（５）は、第３Ｂレンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式（５）の上限を超えて、第３Ｂレンズ群の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると、手ぶれ補正に必要な屈折力の確保が難しく、手ぶれ補正時の移動量が増大し、全系の小型化に好ましくない。条件式（５）の下限を超えて、第３レンズ群の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると、手ぶれ補正時のコマ収差変動が大きくなり好ましくない。
また、正の屈折力の第１レンズ群の焦点距離をｆ１、望遠端における全系焦点距離をｆｔとするとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．８０＜ｆ１／ｆｔ＜１．３０ （６）
条件式（６）は、第１レンズ群の焦点距離と望遠端における全系焦点距離の好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式（６）の上限を超えて、第１レンズ群の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると、所望の変倍量を確保するために第１レンズ群の移動量が増大し、全系の小型化に好ましくない。条件式（６）の下限を超えて、第１レンズ群の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると、変倍量は確保しやすいが、望遠端における球面収差や軸上色収差の補正が困難となる。
また、正の屈折力の第１レンズ群の焦点距離をｆ１、負の屈折力の第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
４．２０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜５．３０ （７）
条件式（７）は、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式（７）の上限を超えて、第１レンズ群の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると、所望の変倍量を確保するために第１レンズ群の移動量が増大し、全系の小型化に好ましくない。条件式（７）の下限を超えて、第１レンズ群の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると、変倍量は確保しやすいが、望遠端における球面収差や軸上色収差の補正が困難となる。
また、第３Ｃレンズ群の像側には負レンズを１枚配置し、光軸上を移動させフォーカシングを行うと良い。第３Ｃレンズ群の近傍は軸外光線の高さが低く小径のレンズを配置できるためフォーカスレンズ自体と駆動機構を小型に構成でき、全系の小型化に好ましい。この時、負の屈折力のフォーカス群の焦点距離をｆｆ、負の屈折力の第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．９０＜ｆｆ／ｆ２＜１．７０ （８）
条件式（８）は、フォーカス群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式（８）の上限を超えてフォーカス群の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると、所望の繰り出し量を確保するためにフォーカス群の移動量が増大し、全系の小型化に好ましくない。条件式（８）の下限を超えて、第１レンズ群の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると、繰り出し量は確保しやすいが、被写体距離の変動に伴う像面湾曲変動の補正が困難となる。
また、本発明のズームレンズにおいて最も像側のレンズ群は、正の屈折力を有し、１枚のレンズで構成されると良い。
一般に電子撮像素子は、光線を垂直に入射させることが好まれるが、最も像側に配置されるレンズ群を正の屈折力とすることで撮像素子に入射する軸外の光線を垂直に近づけることが容易となる。この時、正の屈折力の第１レンズ群の焦点距離をｆ１、全系で最も像側に配置される正の屈折力のレンズ群の焦点距離をｆｒとするとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
１．００＜ｆ１／ｆｒ＜１．７０ （９）
条件式（９）は、第１レンズ群の焦点距離と最も像側のレンズ群の焦点距離の好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式（９）の上限を超えて、第１レンズ群の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると、所望の変倍量を確保するために第１レンズ群の移動量が増大し、全系の小型化に好ましくない。条件式（９）の下限を超えて、第１レンズ群の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると、変倍量は確保しやすいが、望遠端における球面収差や軸上色収差の補正が困難となる。
また、第３Ｂレンズ群は負の屈折力を持つレンズと正の屈折力を持つレンズの１枚ずつで構成されることが好ましい。手ぶれ補正を行うレンズを軽量化することで、補正を行う機械的な構造が小型化でき、全系の小型化に効果的なためである。
より好ましくは、第３Ｂレンズ群は一枚の負の屈折力を持つレンズと一枚の正の屈折力を持つレンズの接合レンズのみで構成されると良い。接合レンズとすることで、製造時にレンズ組立の際、レンズの軸ズレを抑制しやすい。
また、最も像側から２枚目のレンズを非球面レンズとすることで、像面湾曲の補正に効果的である。最も像側から２枚目のレンズを軸外光線の高い箇所へ配置することで効果的に像面湾曲を補正することができる。この時、非球面レンズを樹脂材料としている場合、最も像側へ配置すると樹脂材料は硝子材料に比較して傷や汚れなどの影響が大きい。このため、非球面レンズは２枚目程度の位置に配置することが良い。また、最も像側のレンズは外径が大きくなり製造コストも増大するため硝子材料であっても上記の構成が望ましい。
より好ましくは、最も像側から２枚目のレンズのみを非球面レンズとすることが安価に製造できるため良い。
また、第３Ｃレンズ群は１枚で構成されることが好ましい。第３Ｂレンズ群を手ぶれ補正レンズ群、第３Ｃレンズ群より像側のレンズ群をフォーカスレンズとするとき、第３Ｃレンズ群は駆動機構を持つレンズ群の中間に配置されることになり、空間的な制約が厳しくなるため第３Ｃレンズ群は１枚で構成することが好ましい。
また、絞りは第３Ａレンズ群の像側に配置すると良い。第３Ａ群の像側に絞りを配置すると、全系のなかで比較的小径な箇所へ配置が可能となり、全系小型化に好ましい。
より好ましくは、条件式（１）乃至（９）の数値範囲を次のように設定するのが良い。
０．９０＜ｆ３／｜ｆ２｜＜１．２８ （１ａ）
０．８０＜ｆ３／ｆｗ＜１．２５ （２ａ）
０．６０＜ｆ３Ａ／｜ｆ２｜＜１．２０ （３ａ）
０．４５＜ｆ３Ｂ／ｆ３Ｃ＜１．００ （４ａ）
１．３０＜ｆ３Ｂ／｜ｆ２｜＜１．９０ （５ａ）
０．９０＜ｆ１／ｆｔ＜１．２０ （６ａ）
４．４０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜５．２０ （７ａ）
０．９５＜ｆｆ／ｆ２＜１．６０ （８ａ）
１．１０＜ｆ１／ｆｒ＜１．６０ （９ａ）
更に好ましくは、条件式（１ａ）乃至（９ａ）の数値範囲を次のように設定するのが良い。
０．９５＜ｆ３／｜ｆ２｜＜１．２７ （１ｂ）
０．８５＜ｆ３／ｆｗ＜１．２０ （２ｂ）
０．７０＜ｆ３Ａ／｜ｆ２｜＜１．１０ （３ｂ）
０．５０＜ｆ３Ｂ／ｆ３Ｃ＜０．８５ （４ｂ）
１．５０＜ｆ３Ｂ／｜ｆ２｜＜１．８０ （５ｂ）
０．９５＜ｆ１／ｆｔ＜１．１０ （６ｂ）
４．５０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜５．１０ （７ｂ）
１．００＜ｆｆ／ｆ２＜１．５５ （８ｂ）
１．２５＜ｆ１／ｆｒ＜１．５０ （９ｂ）
以上のように本発明の各実施例によれば、高ズーム比で広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有し、かつ手ぶれ補正機構を備えた小型なズームレンズを実現できる。
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための各実施例について説明する。
図１は、本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズにおいてフォーカシングを無限遠距離へ合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。
実施例１はズーム比４．１倍のズームレンズである。実施例１は全体として６個のレンズ群により構成され、第３レンズ群は、絞りより物体側の第３Ａ群、絞りより像側の第３Ｂレンズ群、さらに像側の第３Ｃレンズ群から構成されている。この時、第３Ｂレンズ群を光軸に対して略垂直に移動させることで手ぶれを抑制している。
図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズにおいてフォーカシングを無限遠距離へ合焦し、第３Ｂレンズ群を略垂直に移動させ補正を行った場合の広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における横収差図である。第３Ｂレンズ群の移動量は、手ぶれによる光軸の傾きとして約０．３度分の補正に相当する。全てのレンズ群を移動することでズーミングを行い、負の屈折力の第４レンズ群を光軸上に移動させることでフォーカシングを行っている。
図４は、本発明の実施例２のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズにおいてフォーカシングを無限遠距離へ合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。
実施例２はズーム比４．１倍のズームレンズである。実施例２は全体として４個のレンズ群により構成され、第３レンズ群は、絞りより物体側の第３Ａ群、絞りより像側の第３Ｂレンズ群、さらに像側の第３Ｃレンズ群とさらに像側のレンズから構成されている。この時、第３Ｂレンズ群を光軸に対して略垂直に移動させることで手ぶれを抑制している。
図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズにおいてフォーカシングを無限遠距離へ合焦し、第３Ｂレンズ群を略垂直に移動させ補正を行った場合の広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における横収差図である。第３Ｂレンズ群の移動量は、手ぶれによる光軸の傾きとして約０．３度分の補正に相当する。
全てのレンズ群を移動することでズーミングを行い、第３Ｃレンズ群より像側の負の屈折力の部分群を光軸上に移動させることでフォーカシングを行っている。
図７は、本発明の実施例３のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。
図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズにおいてフォーカシングを無限遠距離へ合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。
実施例２はズーム比４．１倍のズームレンズである。実施例２は全体として５個のレンズ群により構成され、第３レンズ群は、絞りより物体側の第３Ａ群、絞りより像側の第３Ｂレンズ群、さらに像側の第３Ｃレンズ群とさらに像側のレンズから構成されている。この時、第３Ｂレンズ群を光軸に対して略垂直に移動させることで手ぶれを抑制している。
図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズにおいてフォーカシングを無限遠距離へ合焦し、第３Ｂレンズ群を略垂直に移動させ補正を行った場合の広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における横収差図である。第３Ｂレンズ群の移動量は、手ぶれによる光軸の傾きとして約０．３度分の補正に相当する。
全てのレンズ群を移動することでズーミングを行い、第３Ｃレンズ群より像側の負の屈折力の部分群を光軸上に移動させることでフォーカシングを行っている。
（撮像装置）
次に、本発明の光学系（ズームレンズ）を撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）の実施例について、図１０を用いて説明する。図１０において、１０はカメラ本体、１１は実施例１乃至３で説明したいずれかの光学系によって構成された撮影光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系１１によって形成された光学像を受光して光電変換するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。カメラ本体１０はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでも良いし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでも良い。
このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、レンズが小型である撮像装置を得ることができる。
（数値実施例）
以下、実施例１〜３に対応する数値実施例１〜３の具体的数値データを示す。
各数値実施例の面データにおいて、ｒは各光学面の曲率半径、ｄ（ｍｍ）は第ｍ面と第（ｍ＋１）面との間の軸上間隔（光軸上の距離）を表わしている。ただし、ｍは光入射側から数えた面の番号である。また、ｎｄは各光学部材のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材のアッベ数を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νｄは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率をＮｄ、ＮＦ、ＮＣとするとき、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
で表される。
なお、各数値実施例において、ｄ、焦点距離（ｍｍ）、Ｆナンバー、半画角（°）は全て各実施例の光学系が無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。「バックフォーカスＢＦ」は、レンズ最終面（最も像側のレンズ面）から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。「レンズ全長」は、ズームレンズの最前面（最も物体側のレンズ面）から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。「レンズ群」は、複数のレンズから構成される場合に限らず、１枚のレンズから構成される場合も含むものとする。広角は広角端、中間は中間のズーム位置、望遠は望遠端を示している。
また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、＊の符号を付している。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各次数の非球面係数とするとき、
ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）2｝1/2 ＋Ａ４×ｈ4＋Ａ６×ｈ6＋Ａ８×ｈ8＋Ａ１０×ｈ10＋Ａ１２×ｈ12
で表している。なお、各非球面係数における「ｅ±ＸＸ」は「×１０±ＸＸ」を意味している。
また、前述の各条件式と数値実施例との関係を表１に示す。

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 56.962 6.40 1.60311 60.6
2 421.715 (可変)
3 142.374 1.20 1.90366 31.3
4 15.994 8.29
5 -85.062 1.00 1.60311 60.6
6 30.559 0.17
7 24.880 4.90 1.84666 23.9
8 162.207 (可変)
9 25.551 2.30 1.90366 31.3
10 ∞ 0.82
11 16.661 4.50 1.60311 60.6
12 -40.410 0.70 1.90366 31.3
13 14.796 3.21
14(絞り) ∞ 1.82
15 23.294 0.70 1.91082 35.3
16 13.732 4.00 1.60311 60.6
17 -56.310 0.80
18 30.833 1.90 1.60311 60.6
19 ∞ (可変)
20 42.206 0.70 1.91082 35.3
21 16.989 (可変)
22* -51.498 2.00 1.53110 55.9
23* -800.000 (可変)
24 144.430 3.60 1.84666 23.9
25 -116.569 (可変)
26 ∞ 1.50 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第22面
K = 0.00000e+000 A4 = -1.57463e-004 A6 = 1.04871e-006 A8 = -1.26019e-009 A10 = -4.88195e-011 A12 = 2.09933e-013

第23面
K = 0.00000e+000 A4 = -1.45140e-004 A6 = 1.09597e-006 A8 = -5.39275e-009 A10 = 6.43335e-012 A12 = 1.24146e-014

各種データ
ズーム比 4.12
広角 中間 望遠
焦点距離 24.72 66.67 101.85
Fナンバー 4.11 6.18 7.31
半画角（°） 38.84 17.98 11.99
像高 19.90 21.64 21.64
レンズ全長 107.32 129.72 156.93
BF 13.24 36.77 37.68

d 2 1.44 19.55 32.15
d 8 24.94 4.11 0.70
d19 2.50 3.87 4.03
d21 15.04 13.66 13.50
d23 1.16 2.75 19.87
d25 11.12 34.65 35.56
d27 1.12 1.12 1.12

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 108.48
2 3 -21.32
3 9 21.87
4 20 -31.64
5 22 -103.73
6 24 76.67
7 26 ∞

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 56.951 6.40 1.65160 58.5
2 344.918 (可変)
3 120.744 1.20 2.00330 28.3
4 16.234 7.81
5 -106.253 1.00 1.67270 32.1
6 33.492 0.17
7 26.188 4.90 1.95906 17.5
8 182.623 (可変)
9 28.669 2.30 1.96300 24.1
10 278.043 0.82
11 14.524 4.50 1.58913 61.1
12 -50.234 0.70 1.78472 25.7
13 12.756 3.21
14(絞り) ∞ 2.26
15 20.693 0.70 1.85150 40.8
16 12.200 4.00 1.57135 53.0
17 -53.732 0.80
18 26.971 1.90 1.59282 68.6
19 95.845 2.50
20 58.488 0.70 2.00069 25.5
21 18.686 11.48
22* -125.824 2.00 1.51823 58.9
23* -800.000 (可変)
24 68.787 3.60 1.95906 17.5
25 1034.722 (可変)
26 ∞ 1.50 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第22面
K = 0.00000e+000 A4 = -9.99795e-005 A6 = 1.19077e-006 A8 = -9.43895e-009 A10 = 5.53720e-011 A12 = -1.53779e-013

第23面
K = 0.00000e+000 A4 = -9.15748e-005 A6 = 9.17303e-007 A8 = -6.57008e-009 A10 = 3.24525e-011 A12 = -7.51436e-014

各種データ
ズーム比 4.12
広角 中間 望遠
焦点距離 24.72 65.64 101.85
Fナンバー 4.12 6.62 7.31
半画角（°） 38.84 18.24 11.99
像高 19.90 21.64 21.64
レンズ全長 106.11 129.14 156.93
BF 15.90 41.99 36.80

d 2 1.14 19.70 36.48
d 8 24.14 3.71 0.70
d23 1.99 0.80 20.01
d25 13.79 39.87 34.68
d27 1.12 1.12 1.12

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 103.78
2 3 -21.84
3 9 27.67
4 24 76.69
5 26 ∞

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 58.828 6.40 1.65100 56.2
2 446.648 (可変)
3 156.813 1.20 1.95375 32.3
4 16.504 8.15
5 -64.951 1.00 1.70154 41.2
6 39.312 0.17
7 29.790 4.90 1.96300 24.1
8 -2376.140 (可変)
9 35.315 2.30 2.00069 25.5
10 1240.313 0.82
11 14.383 4.50 1.51742 52.4
12 -52.935 0.70 1.75520 27.5
13 14.465 3.16
14(絞り) ∞ 1.52
15 19.259 0.70 1.91082 35.3
16 12.159 4.00 1.54814 45.8
17 -54.219 0.80
18 24.276 1.90 1.59282 68.6
19 177.532 2.50
20 60.401 0.70 1.96300 24.1
21 17.042 (可変)
22* -136.713 2.00 1.51823 58.9
23* 201.815 (可変)
24 76.787 3.60 1.94595 18.0
25 -897.776 (可変)
26 ∞ 1.50 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第22面
K = 0.00000e+000 A4 = -1.60500e-004 A6 = 1.12383e-006 A8 = -3.58608e-009 A10 = -2.10520e-011 A12 = 9.22479e-014

第23面
K = 0.00000e+000 A4 = -1.46476e-004 A6 = 1.04435e-006 A8 = -5.00787e-009 A10 = 6.37441e-012 A12 = 2.98275e-015

各種データ
ズーム比 4.12
広角 中間 望遠
焦点距離 24.72 65.83 101.86
Fナンバー 4.12 6.48 7.31
半画角（°） 38.84 18.19 11.99
像高 19.90 21.64 21.64
レンズ全長 107.33 129.71 156.93
BF 14.88 39.36 37.36

d 2 1.53 19.74 34.93
d 8 25.23 4.26 0.70
d21 13.88 13.44 11.57
d23 0.80 1.88 21.34
d25 12.76 37.24 35.25
d27 1.12 1.12 1.12

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 103.40
2 3 -22.44
3 9 28.26
4 22 -156.95
5 24 74.91
6 26 ∞
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
Ｂ１…第１レンズ群
Ｂ２…第２レンズ群
Ｂ３…第３レンズ群

Claims (16)

  1. 物体側から像側へ順に配置された、
    正の屈折力の第１レンズ群と、
    負の屈折力の第２レンズ群と、
    正の屈折力の第３レンズ群と、
    複数の後群と、からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
    前記第３レンズ群は、前記物体側から前記像側へ順に、正の屈折力の第３Ａ部分群と、正の屈折力の第３Ｂ部分群と、正の屈折力の第３Ｃ部分群とを有し、
    前記第３Ｂ部分群は、負レンズと正レンズを有し、
    像振れ補正に際して、前記第３Ｂ部分群が光軸に対して垂直方向の成分を有する方向に移動し、
    前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、とするとき、
    ０．８０＜ｆ３／｜ｆ２｜＜１．２９
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、及び前記後群に含まれる全てのレンズ群が移動することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
  3. 広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
    ０．６０＜ｆ３／ｆｗ＜１．３０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
  4. 前記第３Ａ部分群の焦点距離をｆ３Ａとするとき、
    ０．５０＜ｆ３Ａ／｜ｆ２｜＜１．３０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  5. 前記第３Ｂ部分群の焦点距離をｆ３Ｂ、前記第３Ｃ部分群の焦点距離をｆ３Ｃとするとき、
    ０．４０＜ｆ３Ｂ／ｆ３Ｃ＜１．１０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第３Ｂ部分群の焦点距離をｆ３Ｂとするとき、
    １．２０＜ｆ３Ｂ／｜ｆ２｜＜２．００
    なる条件式を満足すことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  7. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｔとするとき、
    ０．８０＜ｆ１／ｆｔ＜１．３０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  8. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
    ４．２０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜５．３０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  9. 前記第３Ｃ部分群は１枚の正レンズから構成され、
    フォーカシングに際して、前記第３Ｃ部分群の像側に配置された１枚の負レンズからなるフォーカス群が移動し、
    前記フォーカス群の焦点距離をｆｆとするとき、
    ０．９０＜ｆｆ／ｆ２＜１．７０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  10. 前記ズームレンズにおける最も像側のレンズ群は、１枚の正レンズから構成され、
    前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記最も像側のレンズ群の焦点距離をｆｒとするとき、
    １．００＜ｆ１／ｆｒ＜１．７０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  11. 前記第３Ｂ部分群は、１枚の負レンズと、１枚の正レンズから構成されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  12. 前記第３Ｂ部分群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズの接合レンズから構成されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  13. 前記ズームレンズにおける最も像側から２枚目のレンズは、非球面を有する正レンズであることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  14. 前記第３Ｃ部分群は、１枚のレンズから構成されることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  15. 前記第３Ａ部分群の像側に絞りを備えることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  16. 請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のズームレンズと、
    該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
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