JP4951370B2 - レンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズ - Google Patents

レンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズ Download PDF

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Description

本発明は、一眼レフレックスカメラ、デジタルカメラ等で使われる、レンズ偏芯による手ブレ補正の高変倍率ズームレンズ、さらに詳しくは、広角側の画角が75度を超え、広角端Fナンバーが約3〜4、望遠端Fナンバーが約6〜7、変倍比が約10倍であり、手ブレ補正機能を有する小型軽量の高変倍率ズームレンズに関する。
近年の光学設計技術、製造技術の進歩により、ズームレンズは小型化と高変倍化が図られている。従来、正、負、正、正の屈折力から成る4群ズームレンズタイプを採用することによって、10倍前後の高変倍化を図っている(特許文献1参照)。
また、小型の高変倍率ズームでありながら、光学系の一部を光軸と垂直方向にシフトすることによって手ブレを防止することができる光学系も提案されている(例えば、特許文献2,3,4参照)。また、絞りを持つレンズ群の像側に隣接するレンズ群の一部を手ぶれ防止のために偏芯させることで、絞り周りに絞り駆動用のモーターを組み込むスペースを確保した光学系が開発されている。
特開2003-241097号公報 特開2005-107280号公報 特開2006-106191号公報 特開平9-230237号公報
特許文献1に開示された従来の広角端で約75度程度の撮影画角を持つ変倍比10倍程度の高倍率ズームは、一般的に、手ブレ補正機能を持たせるためには望遠端で0.5から1mm程度レンズ部品を偏芯させる必要が有るにもかかわらず、レンズ部品の偏芯量が0.01mm程度で結像性能の劣化が実用レベルを超え、レンズを偏芯させることによって手ブレ防止をするには適さなかった。
特許文献2及び3に開示された手ブレ防止機能を持つ光学系は、像シフトするために偏芯させるレンズが絞りに接近して配置されているため、偏芯レンズを駆動させるためのアクチュエーターと絞り駆動装置を組み込むための十分なスペースがなかった。
特許文献4に開示された手ぶれ補正機能を有するズームレンズは、絞りを持つレンズ群の像側に隣接するレンズ群の一部を手ぶれ防止のために偏芯させることで、絞り周りに絞り駆動用のモーターを組み込むスペースを確保したズームレンズにおいては、偏芯するレンズの接眼側または対物側に十分な軸上空気間隔がないために、レンズを偏芯駆動させるアクチュエーターを組み込むスペースが十分でない。
特許文献4に開示された手ぶれ補正機能を有するズームレンズは、さらに、手ブレ防止のために偏芯させるレンズが接合レンズでないため、該レンズを偏芯させた場合に倍率の色収差の発生が大きく、望遠側にズーム倍率を拡大するには適さなかった。
(発明の目的)
本発明は、従来のズームレンズの上述した問題点に鑑みてなされたものであって、レンズ部品を望遠端で0.5から1mm程度レンズ部品を偏芯させても結像性能の劣化が実用レベルを超えず、レンズ部品の偏芯による手ブレ防止が可能なズームレンズを提供することを目的とする。
本発明はまた、レンズ部品の偏芯による手ブレ防止機能を組み込む場合にも、偏芯させるレンズが絞りから離れて配置されていて、偏芯レンズを駆動させるためのアクチュエータと絞り駆動装置を組み込むための十分なスペースを容易に形成することができるレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズを提供することを目的とする。
本発明はさらに、絞りを持つレンズ群の像側に隣接するレンズ群の一部を手ぶれ防止のために偏芯させることによって、絞り周りに絞り駆動用のモーターを組み込むスペースを確保し、かつ偏芯させるレンズの接眼側または対物側に十分な軸上空気間隔を確保することによって、レンズを偏芯駆動させるアクチュエーターを組み込む十分なスペースを形成することができるレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズを提供することを目的とする。
本発明はさらに、手ブレ防止のために偏芯させるレンズを接合レンズとすることによって、該レンズを偏芯させた場合に倍率の色収差の発生が少なく、望遠側にズーム倍率を拡大することができるレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズを提供することを目的とする。
本発明は、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群、負の屈折力をもつ第2レンズ群、正の屈折力を持つ第3レンズ群、正の屈折力をもつ第4レンズ群で構成し、広角端から望遠端への変倍により第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広がり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭まり、第3レンズ群と第4レンズ群間隔が狭まるように移動し、第4レンズ群は、最も物体側に正の屈折力を持つ部分群を有し、前記部分群は正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズとを接合した接合レンズを有し、前記部分群を防振シフトレンズとし、光軸とほぼ垂直方向に移動させることで手ブレ補正を行い、以下の条件を満足することを特徴とするレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズ
(1) 1.45 < f41/fw< 1.8
但し、f41:前記第4レンズ群の部分レンズ群の焦点距離
fw :全光学系の広角端の焦点距離
である。
本明細書において、レンズ面にコーティングすることによってレンズ相当部材を形成したものも、レンズと呼ぶこととする。
本発明の実施態様は以下の通りである。
前記本発明のズームレンズにおいて、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間に絞りを有し、下記の条件式を満足することを特徴とする。
(2) 0.25 < f1 / ft< 0.55
(3) 0.10 < f4 / ft < 0.38
(4) 0.03 < D4a / ft < 0.10
但し、f1: 第1レンズ群の焦点距離
f4: 第4レンズ群の焦点距離
ft: 全光学系の望遠端の焦点距離
D4a:望遠端における、絞りと前記第4群部分群の最も物体側のレンズ面との距離
他の実施態様は、前記本発明のズームレンズにおいて、前記第4レンズ群の部分群である防振シフトレンズが、第4レンズ群の最も物体側に位置し、前記防振シフトレンズと前記防振シフトレンズの像側に隣接するレンズとの軸上空気間隔が下記の条件を満足することを特徴とする。
(5) 1.0 < D4b
但し、D4b:前記防振シフトレンズと前記防振シフトレンズの像側に隣接するレンズとの軸上空気間隔
本発明のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズは、レンズ部品を望遠端で0.5から1mm程度レンズ部品を偏芯させても結像性能の劣化が実用レベルを超えず、レンズ部品の偏芯による手ブレ防止が可能である効果を有する。
本発明のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズはまた、レンズ部品の偏芯による手ブレ防止機能を組み込む場合にも、偏芯させるレンズが絞りから離れて配置されていて、偏芯レンズを駆動させるためのアクチュエータと絞り駆動装置を組み込むための十分なスペースを容易に形成することができる効果を有する。
本発明のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズはさらに、絞りを持つレンズ群の像側に隣接するレンズ群の一部を手ぶれ防止のために偏芯させることによって、絞り周りに絞り駆動用のモーターを組み込むスペースを確保し、かつ偏芯させるレンズの接眼側または対物側に十分な軸上空気間隔を確保することによって、レンズを偏芯駆動させるアクチュエーターを組み込む十分なスペースを形成することができる効果を有する。
本発明のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズはさらに、手ブレ防止のために偏芯させるレンズを接合レンズとすることによって、該レンズを偏芯させた場合に倍率の色収差の発生が少なく、望遠側にズーム倍率を拡大することができる効果を有する。
(構成条件の説明)
本発明のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群、負の屈折力をもつ第2レンズ群、正の屈折力を持つ第3レンズ群、正の屈折力をもつ第4レンズ群で構成される。偏芯駆動を行うアクチュエーターを組み込むための十分なスペースを確保するために、手ブレ補正のために偏芯させるレンズ群は、第4レンズ群の最も物体側のレンズ群とした。
条件式(1)は、ズームレンズの広角端の焦点距離に対して第4レンズ群中の部分群の焦点距離の比を規定した。条件式(1)の下限を超えると、手ブレ防止に必要な部分群の偏芯量が少なくなり有利になるが、偏芯による収差発生が大となり性能の維持が困難となる。条件式(1)の上限を超えると、手ブレ防止に必要な部分群の偏芯量が大きくなり、そのために部分群の有効径を大きくする必要が有るとともに、偏芯動作を行うためのアクチュエーターのサイズが大型化する。
条件式(2)は、ズームレンズの望遠端の焦点距離に対して第1レンズ群の焦点距離の比を規定した。条件式(2)の下限を超えると、第1レンズ群の焦点距離が短くなるため、レンズ系全体の小型化には有利となるが、望遠側における球面収差及びコマ収差の補正が困難となる。条件式(2)の上限を超えると、第1レンズ群の焦点距離が長くなり望遠側焦点距離を確保するための移動量が多くなり、カム構成が複雑になるため、レンズ径方向に大型化する。また望遠端において、絞りからの距離が離れるため、光線は第1レンズ群の周辺を通過するようになり、コマ収差の補正が困難となる。
条件式(3)はズームレンズの望遠端の焦点距離に対する第4レンズ群の焦点距離の比を規定した。条件式(3)の下限を超えると第4レンズ群の焦点距離が短くなるためレンズ系全体の小型化には有利となるが、十分なバックフォーカスを確保することが困難になり、また、防振シフトレンズが光軸と垂直方向にシフトした場合の収差変動が大きくなり、性能低下が大きくなる。条件式(3)の上限を超えると、第4レンズ群の焦点距離が長くなるため、変倍における移動量が多くなり、レンズ系全体の小型化には不利となり、また、第4レンズ群の有効径が大型化し、周辺光量の確保が困難になる。
条件式(4)はズームレンズの望遠端の焦点距離に対する、絞りと防振シフトレンズとの距離の比を規定した。条件式(4)の下限を超えると絞りと防振シフトレンズの距離が接近し、絞り周辺の駆動装置と防振シフトレンズを駆動させるアクチュエータとの間にスペースが不足し、配置が困難となる。条件式(4)の上限を超えると絞りと防振シフトレンズ群の距離が離れることになり、絞りより像側の光学系の全長が長くなるが、軸外光束は絞りから離れるほど光軸からの高さが高い位置を通る事になるため、絞りより像側の光学系の有効径を大きくする必要が有り、防振シフトレンズの重量が増加する。
条件式(5)は防振レンズとそれに隣接するレンズとの間隔を規定した。条件式(5)の下限を超えると防振シフトレンズの周囲のスペースが不足し、防振シフトレンズを駆動するためのアクチュエーターを配置することが困難となる。
(第1実施形態)
第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズは、図1のレンズ断面図に示すように、第1レンズ1ないし第20レンズ20からなる。第1レンズ群G1は、第1レンズ1ないし第3レンズ3からなる。第2レンズ群G2は、第4レンズ4ないし第8レンズ8からなる。第3レンズ群G3は、第9レンズ9ないし第12レンズ12からなる。第4レンズ群G4は、第15レンズ15ないし第20レンズ20からなる。手ブレ補正のために、貼り合わされた第13レンズ13及び第14レンズ14が偏芯させられる。
以下の第1数値表において、fは焦点距離(mm)、FnoはFナンバー、2ωは画角を示す。第1カラムのNOは面番号、第2カラムのRは面番号に対応する面の曲率半径(mm)、第3カラムのDは面番号に対応する面のレンズ厚さ及び空気間隔、第4カラムのNdは面番号に対応する面のd線(波長λ=587.6nm)における屈折率、第5カラムのνdはアッべ数を示す。なお、第3カラム中のdは変倍によって変化する空気間隔を示す。STOPは開口絞りを示す。
(第1数値表)
f=28.99〜91.61〜289.51
Fno=3.66〜5.33〜6.3
2ω=77.1〜25.5〜8.3°
NO R D Nd νd
1 166.5125 1.30 1.84666 23.78
2 78.6939 7.30 1.49700 81.61
3 -233.3261 0.20 1.00000
4 61.9641 4.60 1.77250 49.60
5 160.2757 d5 1.00000
6 102.5655 0.20 1.51460 49.96
7 78.0119 0.90 1.80400 46.58
8 16.4000 6.40 1.00000
9 -36.9946 0.90 1.69680 55.53
10 65.5333 0.15 1.00000
11 29.9526 4.80 1.84666 23.78
12 -39.0649 0.70 1.00000
13 -27.0909 0.90 1.88300 40.78
14 117.0215 d14 1.00000
15 STOP 0.0000 0.90 1.00000
16 39.5000 0.90 1.80400 46.58
17 22.4863 4.30 1.58913 61.18
18 -80.3480 0.90 1.00000
19 22.1842 3.80 1.49700 81.61
20 178.0673 1.20 1.00000
21 -65.4914 1.00 1.88300 40.78
22 148.2243 d22 1.00000
23 65.0000 3.80 1.69350 53.23
24 -32.5112 0.90 1.92286 20.88
25 -52.9159 5.50 1.00000
26 -511.5897 0.20 1.51460 49.96
27 -511.5897 4.30 1.53172 48.91
28 -21.5188 0.30 1.00000
29 -52.9270 2.90 1.57501 41.49
30 -27.5341 1.20 1.77250 49.60
31 48.9493 1.10 1.00000
32 87.2169 3.10 1.53172 48.91
33 -54.0989 2.00 1.00000
34 -20.7063 1.20 1.83481 42.72
35 -33.6118 BF 1.00000
変倍における可変間隔
f 28.99 91.61 289.51
d5 1.543 32.344 56.147
d14 22.627 11.636 0.980
d22 7.274 3.583 1.894
BF 41.351 72.703 89.947
面番号NO.6, 23, 26は、非球面である。非球面は、次式で表される。
Figure 0004951370
各係数は、以下のとおりである。
非球面係数
r6
A= 1.0
A4= 3.89526E-06
A6= -9.11352E-09
A8= 3.38500E-11
A10= 4.40130E-14
r23
A= 1.0
A4= -4.60848E-06
A6= -7.67367E-09
A8= 4.41760E-11
A10= -2.08700E-13
r26
A= 1.0
A4= -2.96411E-05
A6= -3.43989E-08
A8= -2.43138E-10
A10= 1.10665E-12
第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの条件式に係る値は、以下のとおりである。
条件式
(1)f41/fw 1.661
(2)f1/ft 0.3273
(3)f4/ft 0.2176
(4)D4a/ft 0.0514
(5)D4b 5.5
第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの広角端無限遠における球面収差及び正弦条件は、図2(A)に示すとおりである。Fno.はFナンバーを示す。グラフDLは、d線(587.56nm)の収差を示す。グラフGLは、g線(435.83nm)の収差を示す。点線グラフは、正弦条件を示す。
広角端無限遠の倍率色収差は、図2(B)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。CGは、d線(587.56nm)に対するg線(435.83nm)の倍率色収差を示す。
広角端無限遠の非点収差は、図2(C)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。実線AA1は、d線(587.56nm)の球欠方向、点線AA2は、d線(587.56nm)の子午方向を示す。
広角端無限遠の歪曲収差は、図2(D)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。実線DAは、d線(587.56nm)の歪曲収差を示す。
第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズにおいて、貼り合せの第13レンズ及び第14レンズ14を偏芯すなわち光軸と直角方向に変移させたときの収差の変化を、図3に示す。図3(A)は非振動時の像高0.0mmの球面収差を示す。図3(B)は非振動時の像高10.8mmの球面収差を示す。図3(C)は非振動時の像高15.1mmの球面収差を示す。図3(D)は非振動時の像高21.6mmの球面収差を示す。図3(E)は振動時の像高−15.1mmの球面収差を示す。図3(F)は振動時の像高0.0mmの球面収差を示す。図3(G)は振動時の像高15.1mmの球面収差を示す。
第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの中間域無限遠における球面収差及び正弦条件は、図4(A)に示すとおりである。Fno.はFナンバーを示す。グラフDLは、d線(587.56nm)の収差を示す。グラフGLは、g線(435.83nm)の収差を示す。点線グラフは、正弦条件を示す。
中間域無限遠端の倍率色収差は、図4(B)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。CGは、d線(587.56nm)に対するg線(435.83nm)の倍率色収差を示す。
中間域無限遠端の非点収差は、図4(C)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。実線AA1は、d線(587.56nm)の球欠方向、点線AA2は、d線(587.56nm)の子午方向を示す。
中間域無限遠の歪曲収差は、図4(D)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。実線DAは、d線(587.56nm)の歪曲収差を示す。
図4(A)ないし図4(D)収差グラフの表示方法は、図2(A)ないし図2(D)と同じである。
第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズにおいて、貼り合せの第13レンズ及び第14レンズ14を偏芯すなわち光軸と直角方向に変移させたときの収差の変化を、図5に示す。図5(A)は非振動時の像高0.0mmの球面収差を示す。図5(B)は非振動時の像高10.8mmの球面収差を示す。図5(C)は非振動時の像高15.1mmの球面収差を示す。図5(D)は非振動時の像高21.6mmの球面収差を示す。図5(E)は振動時の像高−15.1mmの球面収差を示す。図5(F)は振動時の像高0.0mmの球面収差を示す。図5(G)は非振動時の像高15.1mmの球面収差を示す。
図5(A)ないし図5(G)の収差グラフの表示方法は、図3(A)ないし図3(G)と同じである。
第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの望遠端無限遠における球面収差及び正弦条件は、図6(A)に示すとおりである。Fno.はFナンバーを示す。グラフDLは、d線(587.56nm)の収差を示す。グラフGLは、g線(435.83nm)の収差を示す。点線グラフは、正弦条件を示す。
望遠端無限遠の倍率色収差は、図6(B)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。CGは、d線(587.56nm)に対するg線(435.83nm)の倍率色収差を示す。
望遠端無限遠の非点収差は、図6(C)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。実線AA1は、d線(587.56nm)の球欠方向、点線AA2は、d線(587.56nm)の子午方向を示す。
望遠端無限遠の歪曲収差は、図6(D)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。実線DAは、d線(587.56nm)の歪曲収差を示す。
図6(A)ないし図6(D)収差グラフの表示方法は、図2(A)ないし図2(D)と同じである。
第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズにおいて、貼り合せの第13レンズ及び第14レンズ14を偏芯すなわち光軸と直角方向に変移させたときの収差の変化を、図7に示す。図7(A)は非振動時の像高0.0mmの球面収差を示す。図7(B)は非振動時の像高10.8mmの球面収差を示す。図7(C)は非振動時の像高15.1mmの球面収差を示す。図7(D)は非振動時の像高21.6mmの球面収差を示す。図5(E)は振動時の像高−15.1mmの球面収差を示す。図7(F)は振動時の像高0.0mmの球面収差を示す。図7(G)は非振動時の像高15.1mmの球面収差を示す。
図7(A)ないし図7(G)の収差グラフの表示方法は、図3(A)ないし図3(D)と同じである。
(第2実施形態)
第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズは、図8のレンズ断面図に示すように、第1レンズ101ないし第20レンズ120からなる。第1レンズ群G1は、第1レンズ101ないし第3レンズ103からなる。第2レンズ群G2は、第4レンズ4ないし第8レンズ8からなる。第3レンズ群G3は、第9レンズ109ないし第14レンズ群114からなる。第4レンズ群G4は、第15レンズ115ないし第20レンズ120からなる。手ブレ補正のために、貼り合わされた第13レンズ113及び第14レンズ114が偏芯させられる。
以下の第2数値表は、第1実施形態の第1数値表と同じように示される。
(第2数値表)
f=28.99〜91.61〜289.54
Fno=3.53〜5.27〜6.3
2ω=77.7〜25.6〜8.3°
NO R D Nd νd
1 135.0000 1.50 1.84666 23.78
2 72.2534 7.40 1.49700 81.61
3 -1290.7614 0.10 1.00000
4 72.7711 4.90 1.77250 49.60
5 287.5758 d5 1.00000
6 91.7956 0.20 1.51460 49.96
7 82.0000 1.20 1.83481 42.72
8 16.4500 6.30 1.00000
9 -38.9238 1.10 1.77250 49.60
10 64.2763 0.10 1.00000
11 32.9540 4.50 1.84666 23.78
12 -41.9315 0.90 1.00000
13 -25.1284 1.00 1.77250 49.60
14 743.9100 d14 1.00000
15 STOP 0.0000 0.90 1.00000
16 37.1982 1.00 1.83400 37.17
17 26.1910 4.60 1.61800 63.39
18 -78.2158 0.60 1.00000
19 27.5882 4.30 1.49700 81.61
20 216.5342 1.40 1.00000
21 -51.7822 1.30 1.88300 40.78
22 260.2108 d22 1.00000
23 44.2660 1.00 1.92286 20.88
24 29.6000 3.90 1.69350 53.23
25 -77.9258 5.50 1.00000
26 -3000.0000 0.20 1.51460 49.96
27 -3000.0000 1.50 1.77250 49.60
28 63.7819 5.40 1.54072 47.23
29 -22.9703 0.30 1.00000
30 -87.7973 1.30 1.77250 49.60
31 28.2287 4.80 1.54072 47.23
32 -41.2573 1.70 1.00000
33 -19.1542 2.50 1.83481 42.72
34 -46.7948 BF 1.00000
変倍における可変間隔
f 28.99 91.61 289.54
d5 1.750 34.328 61.032
d14 22.180 11.022 0.968
d22 7.498 3.612 1.896
BF 39.574 72.286 90.641
面番号NO.6, 23, 26は、非球面である。非球面を表す式は、第1実施形態と同じである。各係数は、以下のとおりである。
非球面係数
r6
A= 1.0
A4= 4.36963E-06
A6= -7.20856E-09
A8= 1.45746E-11
A10= 1.17628E-13
r25
A= 1.0
A4= 6.24383E-06
A6= -2.40863E-10
A8= -5.24981E-11
A10= 3.16970E-13
r26
A= 1.0
A4= -1.72117E-05
A6= -2.50797E-08
A8= -1.05788E-10
A10= 6.33261E-13
第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの条件式に係る値は、以下のとおりである。
条件式
(1)f41/fw 1.589
(2)f1/ft 0.3539
(3)f4/ft 0.2044
(4)D4a/ft 0.0552
(5)D4b 5.5
第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの広角端無限遠における球面収差及び正弦条件は、図9(A)に示すとおりである。Fno.はFナンバーを示す。グラフDLは、d線(587.56nm)の収差を示す。グラフGLは、g線(435.83nm)の収差を示す。点線グラフは、正弦条件を示す。
広角端無限遠の倍率色収差は、図9(B)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。CGは、d線(587.56nm)に対するg線(435.83nm)の倍率色収差を示す。
広角端無限遠の非点収差は、図9(C)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。実線AA1は、d線(587.56nm)の球欠方向、点線AA2は、d線(587.56nm)の子午方向を示す。
広角端無限遠の歪曲収差は、図9(D)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。実線DAは、d線(587.56nm)の歪曲収差を示す。
第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズにおいて、貼り合せの第13レンズ113及び第14レンズ114を偏芯すなわち光軸と直角方向に変移させたときの収差の変化を、図10に示す。図10(A)は非振動時の像高0.0mmの球面収差を示す。図10(B)は非振動時の像高10.8mmの球面収差を示す。図10(C)は非振動時の像高15.1mmの球面収差を示す。図10(D)は非振動時の像高21.6mmの球面収差を示す。図10(E)は振動時の像高−15.1mmの球面収差を示す。図10(F)は振動時の像高0.0mmの球面収差を示す。図10(G)は非振動時の像高15.1mmの球面収差を示す。
第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの中間域無限遠における球面収差及び正弦条件は、図11(A)に示すとおりである。Fno.はFナンバーを示す。グラフDLは、d線(587.56nm)の収差を示す。グラフGLは、g線(435.83nm)の収差を示す。点線グラフは、正弦条件を示す。
中間域無限遠端の倍率色収差は、図11(B)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。CGは、d線(587.56nm)に対するg線(435.83nm)の倍率色収差を示す。
中間域無限遠端の非点収差は、図11(C)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。実線AA1は、d線(587.56nm)の球欠方向、点線AA2は、d線(587.56nm)の子午方向を示す。
中間域無限遠の歪曲収差は、図11(D)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。実線DAは、d線(587.56nm)の歪曲収差を示す。
図11(A)ないし図11(D)収差グラフの表示方法は、図9(A)ないし図9(D)と同じである。
第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズにおいて、貼り合せの第13レンズ113及び第14レンズ114を偏芯すなわち光軸と直角方向に変移させたときの収差の変化を、図12に示す。図12(A)は非振動時の像高0.0mmの球面収差を示す。図12(B)は非振動時の像高10.8mmの球面収差を示す。図12(C)は非振動時の像高15.1mmの球面収差を示す。図12(D)は非振動時の像高21.6mmの球面収差を示す。図12(E)は振動時の像高−15.1mmの球面収差を示す。図12(F)は振動時の像高0.0mmの球面収差を示す。図12(G)は非振動時の像高15.1mmの球面収差を示す。
図12(A)ないし図12(G)の収差グラフの表示方法は、図10(A)ないし図10(G)と同じである。
第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの望遠端無限遠における球面収差及び正弦条件は、図13(A)に示すとおりである。Fno.はFナンバーを示す。グラフDLは、d線(587.56nm)の収差を示す。グラフGLは、g線(435.83nm)の収差を示す。点線グラフは、正弦条件を示す。
望遠端無限遠の倍率色収差は、図13(B)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。CGは、d線(587.56nm)に対するg線(435.83nm)の倍率色収差を示す。
望遠端無限遠の非点収差は、図13(C)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。実線AA1は、d線(587.56nm)の球欠方向、点線AA2は、d線(587.56nm)の子午方向を示す。
望遠端無限遠の歪曲収差は、図13(D)に示すとおりである。像高Yは、21.6mmである。実線DAは、d線(587.56nm)の歪曲収差を示す。
図13(A)ないし図13(D)収差グラフの表示方法は、図9(A)ないし図9(D)と同じである。
第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズにおいて、貼り合せの第13レンズ113及び第14レンズ114を偏芯すなわち光軸と直角方向に変移させたときの収差の変化を、図14に示す。図14(A)は非振動時の像高0.0mmの球面収差を示す。図14(B)は非振動時の像高10.8mmの球面収差を示す。図14(C)は非振動時の像高15.1mmの球面収差を示す。図14(D)は非振動時の像高21.6mmの球面収差を示す。図14(E)は振動時の像高−15.1mmの球面収差を示す。図14(F)は振動時の像高0.0mmの球面収差を示す。図14(G)は非振動時の像高15.1mmの球面収差を示す。
図14(A)ないし図14(G)の収差グラフの表示方法は、図10(A)ないし図103(D)と同じである。
第1実施形態及び第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズにおいては、第1レンズ群の屈折力を適切に配置することにより、変倍比10の望遠端でもレンズ全長の大型化を避けて、球面収差、コマ収差の補正を行うことができた。
また、第4レンズ群の屈折力を適切に配置することにより、第4レンズ群内のレンズの偏芯に対する収差変動を抑制し、防振シフトレンズが光軸と垂直方向に偏芯したときの収差変動を抑制した。
さらに、第4レンズ群の屈折力を適切に配置することにより、十分なバックフォーカスと、絞りと第4レンズ群の間隔を確保し、第4レンズ群の有効径の大型化を避けた。
さらに、手ブレ防止を行うために偏芯させる第4レンズ群の部分群の屈折力を適切に設定することにより、手ブレ防止に必要な偏芯量を減らしつつ、偏芯による結像性能の低下を抑制した。
さらに、手ブレ防止を行うために偏芯させる第4レンズ群の部分群を正・負レンズによる接合レンズにすることにより、レンズ群を偏芯させたときの色収差の発生による結像性能の低下を抑制した。
図1は第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの広角端のレンズ断面図である。 図2は第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの広角端無限遠の収差図である。 図3は第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの広角端無限遠の手ブレ補正を示す収差図である。 図4は第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズのズーム中間域無限遠の収差図である。 図5は第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズのズーム中間域無限遠の手ブレ補正を示す収差図である。 図6は第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの望遠端無限遠の収差図である。 図7は第1実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの望遠端無限遠の手ブレ補正を示す収差図である。 図8は第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの広角端のレンズ断面図である。 図9は第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの広角端無限遠の収差図である。 図10は第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの広角端無限遠の手ブレ補正を示す収差図である。 図11は第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズのズーム中間域無限遠の収差図である。 図12は第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズのズーム中間域無限遠の手ブレ補正を示す収差図である。 図13は第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの望遠端無限遠の収差図である。 図14は第2実施形態のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズの望遠端無限遠の手ブレ補正を示す収差図である。
符号の説明
STOP 開口絞り
1、101 第1レンズ
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群

Claims (3)

  1. 物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群、負の屈折力をもつ第2レンズ群、正の屈折力を持つ第3レンズ群、正の屈折力をもつ第4レンズ群で構成し、広角端から望遠端への変倍により第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広がり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭まり、第3レンズ群と第4レンズ群間隔が狭まるように移動し、第4レンズ群は、最も物体側に正の屈折力を持つ部分群を有し、前記部分群は正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズとを接合した接合レンズを有し、前記部分群を防振シフトレンズとし、光軸とほぼ垂直方向に移動させることで手ブレ補正を行い、以下の条件を満足することを特徴とするレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズ。
    (1) 1.45 < f41/fw< 1.8
    但し、f41:前記第4レンズ群の部分レンズ群の焦点距離
    fw :全光学系の広角端の焦点距離
  2. 前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間に絞りを有し、下記の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズ。
    (2) 0.25 < f1 / ft< 0.55
    (3) 0.10 < f4 / ft < 0.38
    (4) 0.03 < D4a / ft < 0.10
    但し、f1: 第1レンズ群の焦点距離
    f4: 第4レンズ群の焦点距離
    ft: 全光学系の望遠端の焦点距離
    D4a:望遠端における、絞りと前記第4群部分群の最も物体側のレンズ面との距離
  3. 前記第4レンズ群の部分群である防振シフトレンズは、第4レンズ群の最も物体側に位置し、前記防振シフトレンズと前記防振シフトレンズの像側に隣接するレンズとの軸上空気間隔が下記の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載のレンズ偏芯による手ブレ補正のズームレンズ。
    (5) 1.0 < D4b
    但し、D4b:前記防振シフトレンズと前記防振シフトレンズの像側に隣接するレンズとの軸上空気間隔
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