JP6296786B2 - Zoom lens and imaging apparatus having the same - Google Patents
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Description
本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えばビデオカメラ、電子スチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のように撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置に好適なものである。 The present invention relates to a zoom lens and an image pickup apparatus having the same, for example, an image pickup apparatus using an image pickup device such as a video camera, an electronic still camera, a broadcast camera, a surveillance camera, or a camera using a silver salt film. It is suitable for the apparatus.
撮像装置に用いられる撮影光学系には広角側から望遠側までの広いズーム領域を含む高ズーム比でズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズが求められている。広いズーム領域を含む高ズーム比のズームレンズは一般的に全系が大型となり、しかも高重量となる傾向がある。ズームレンズが大型で高重量になると、撮影に際して手ブレ等によりズームレンズが振動する場合が多くなる。ズームレンズが振動によって傾くと、撮影画像（結像位置）はその傾き角とそのときのズーム位置での焦点距離に応じた量だけ変移（画像ブレ）する。即ち像ぶれが生ずる。 A zoom lens having high optical performance in the entire zoom range with a high zoom ratio including a wide zoom region from the wide-angle side to the telephoto side is required for a photographing optical system used in an imaging apparatus. A zoom lens having a high zoom ratio including a wide zoom region generally tends to be large in size and heavy. When the zoom lens is large and heavy, the zoom lens often vibrates due to camera shake or the like during photographing. When the zoom lens is tilted by vibration, the captured image (image formation position) is shifted (image blurring) by an amount corresponding to the tilt angle and the focal length at the zoom position at that time. That is, image blur occurs.
このときの像振れ補正をする手段（防振機能を有する手段）としてレンズ系の一部を光軸に対して垂直な方向にシフトさせたズームレンズが知られている（特許文献１）。特許文献１では物体側から像側へ順に、正、負、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群で構成される４群ズームレンズにおいて、第３レンズ群をシフトさせて像ぶれ補正を行っている。 A zoom lens in which a part of a lens system is shifted in a direction perpendicular to the optical axis is known as means for correcting image blur (means having an image stabilization function) at this time (Patent Document 1). In Patent Document 1, in order from the object side to the image side, a third lens group is shifted in a four-group zoom lens including first to fourth lens groups having positive, negative, positive, and positive refractive powers. Image blur correction is performed.
また、像ぶれを補正する手段としてレンズ系の一部を光軸上の点を中心として回動（チルト）させたズームレンズが知られている（特許文献２）。特許文献２では物体側から像側へ順に、正、負、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群で構成される４群ズームレンズにおいて第１レンズ群をチルトさせて像ぶれ補正を行っている。 As a means for correcting image blur, there is known a zoom lens in which a part of a lens system is rotated (tilted) around a point on an optical axis (Patent Document 2). In Patent Document 2, an image is obtained by tilting the first lens group in a four-group zoom lens including first to fourth lens groups having positive, negative, positive, and positive refractive power in order from the object side to the image side. Shake correction is performed.
この他、像ぶれを補正するとき（防振時）の収差を低減するためにレンズ系の一部の防振群を光軸と垂直な方向にシフトさせるとともに光軸上の一点を回転中心として微小な角度にて回動させたズームレンズが知られている（特許文献３）。特許文献３では物体側から像側へ順に、正、負、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群で構成される４群ズームレンズにおいて、第２レンズ群をシフト及びチルトさせて像ぶれ補正を行っている。 In addition, in order to reduce aberration when correcting image blur (during image stabilization), a part of the image system is shifted in a direction perpendicular to the optical axis and a point on the optical axis is set as the center of rotation. A zoom lens rotated at a minute angle is known (Patent Document 3). In Patent Document 3, in order from the object side to the image side, the second lens group is shifted and tilted in a four-group zoom lens including first to fourth lens groups having positive, negative, positive, and positive refractive powers. Image blur correction.
一般に防振機能を有したズームレンズにおいて、像ぶれ補正を精度良く行い、かつ像ぶれ補正の際の収差変動を少なくするには、像ぶれ補正のための防振群のレンズ構成及び防振群を駆動させるための駆動機構を適切に設定することが重要になってくる。像ぶれ補正のために移動させる防振群のレンズ構成及び駆動機構が適切でないと、像ぶれ補正が不十分となり、また防振時において偏心収差の発生量が多くなり、防振時に高い光学性能を維持するのが困難になってくる。 In general, in a zoom lens having an image stabilization function, in order to perform image blur correction with high accuracy and reduce aberration fluctuation during image blur correction, the lens configuration of the image stabilization group for image blur correction and the image stabilization group It is important to appropriately set a driving mechanism for driving the motor. If the lens configuration and drive mechanism of the anti-vibration group to be moved for image blur correction are not appropriate, image blur correction will be insufficient, and the amount of decentering aberration generated during image stabilization will increase, resulting in high optical performance during image stabilization. It becomes difficult to maintain.
特許文献３の像ぶれ補正では第２レンズ群を光軸に対して垂直な方向にシフトさせるとともに、第２レンズ群を微小な角度チルトさせて、像ぶれ補正に際して生ずる偏芯収差の補正を行っている。チルトの角度を焦点距離に応じて変えることでズーム全域にわたり良好な防振性能を得ている。このような防振群の動きを実現するにはシフト機構とは別にチルト機構を要する。この場合、防振機構が大型化し、複雑になる傾向がある。また、シフト機構とチルト機構を同時に高い精度で制御する必要があるため駆動機構が複雑になる傾向があった。 In the image blur correction disclosed in Patent Document 3, the second lens group is shifted in a direction perpendicular to the optical axis, and the second lens group is tilted by a minute angle to correct decentration aberrations that occur during image blur correction. ing. By changing the tilt angle according to the focal length, good vibration-proof performance is obtained over the entire zoom range. In order to realize such movement of the vibration isolation group, a tilt mechanism is required in addition to the shift mechanism. In this case, the vibration isolation mechanism tends to be large and complicated. In addition, the drive mechanism tends to be complicated because it is necessary to control the shift mechanism and the tilt mechanism at the same time with high accuracy.
本発明は、像ぶれ補正が容易でしかも像ぶれ補正に際しても良好な光学性能を維持することができる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。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a zoom lens that can easily perform image blur correction and maintain good optical performance during image blur correction, and an image pickup apparatus having the zoom lens.
本発明のズームレンズは、複数のレンズ群を有し、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、
像ぶれ補正のために光軸に対し垂直方向の成分を有して移動する防振群を有し、
前記防振群の中で最も物体側のレンズ面の頂点を頂点Ａとし、像ぶれ補正時の前記頂点Ａと光軸との距離をシフト量とし、前記防振群の中で最も物体側のレンズ面に対する法線のうち、前記頂点Ａを通る法線が光軸と交わる点をチルト中心とし、前記頂点Ａから前記チルト中心までの距離をチルト中心距離とし、
広角端における最大の像ぶれ補正角の像ぶれ補正時の前記防振群のチルト中心距離と、望遠端における最大の像ぶれ補正角の像ぶれ補正時の前記防振群のチルト中心距離は異なり、
広角端において１°の像ぶれを補正するために必要な前記防振群のシフト量をＳＦ１ｗ、望遠端において１°の像ぶれを補正するために必要な前記防振群のシフト量をＳＦ１ｔとするとき、
２．５＜ＳＦ１ｔ／ＳＦ１ｗ
なる条件式を満足することを特徴としている。
The zoom lens of the present invention is a zoom lens having a plurality of lens groups, and the interval between adjacent lens groups changes during zooming,
An image stabilization group that moves with a component perpendicular to the optical axis for image blur correction,
The vertex of the lens surface closest to the object side in the image stabilizing group is defined as apex A, and the distance between the vertex A and the optical axis at the time of image blur correction is defined as a shift amount. Of the normals to the lens surface, the point where the normal passing through the vertex A intersects the optical axis is the tilt center, and the distance from the vertex A to the tilt center is the tilt center distance.
The tilt center distance of the image stabilization group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the wide angle end and the tilt center distance of the image stabilization group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the telephoto end are different. The
SF1w is the shift amount of the image stabilization group necessary to correct 1 ° image blur at the wide angle end, and SF1t is the shift amount of the image stabilization group required to correct 1 ° image blur at the telephoto end. and when,
2.5 <SF1t / SF1w
It is characterized that you satisfy the condition.
本発明によれば、像ぶれ補正が容易でしかも像ぶれ補正に際しても良好な光学性能を維持することができるズームレンズが得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a zoom lens that can easily perform image blur correction and maintain good optical performance during image blur correction.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、複数のレンズ群を有し、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。ズームレンズは、像ぶれ補正のために光軸に対し垂直方向の成分を有して移動する防振群を有する。ここで、レンズ群は、１枚以上のレンズを有していればよく、必ずしも複数枚のレンズを有していなくてもよい。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The zoom lens of the present invention has a plurality of lens groups, and the interval between adjacent lens groups changes during zooming. The zoom lens has an anti-vibration group that moves with a component perpendicular to the optical axis for image blur correction. Here, the lens group only needs to have one or more lenses, and does not necessarily have to have a plurality of lenses.
図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）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）、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）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のズームレンズの基準状態（像ぶれ補正を行っていない状態）での広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの基準状態（像ぶれ補正を行っていない状態）での広角端、中間のズーム位置、望遠端における横収差図である。 FIGS. 1A, 1B, and 1C show lens cross sections at the wide-angle end (short focal length end), the intermediate zoom position, and the telephoto end (long focal length end) of the zoom lens according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2A, 2B, and 2C are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end, respectively, in the reference state (the state in which image blur correction is not performed) of the zoom lens according to the first exemplary embodiment. It is. 3A, 3B, and 3C are respectively lateral aberration diagrams at the wide angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end in the reference state (the state in which image blur correction is not performed) of the zoom lens according to the first exemplary embodiment. It is.
図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの像ぶれ補正を行ったときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における横収差図である。実施例１はズーム比１３．２５、開口比３．５１〜５．９０程度のズームレンズである。 4A, 4B, and 4C are lateral aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end, respectively, when image blur correction of the zoom lens of Example 1 is performed. Example 1 is a zoom lens having a zoom ratio of 13.25 and an aperture ratio of about 3.51 to 5.90.
図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の実施例２のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの基準状態での広角端，中間のズーム位置，望遠端における縦収差図である。 5A, 5B, and 5C are lens cross-sectional views at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of the zoom lens according to Embodiment 2 of the present invention. 6A, 6B, and 6C are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end, respectively, in the reference state of the zoom lens of Example 2. FIGS.
図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの基準状態での広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図である。図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における横収差図である。実施例２はズーム比１５．１２、開口比３．５８〜６．０７程度のズームレンズである。 7A, 7B, and 7C are lateral aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end, respectively, in the reference state of the zoom lens of Embodiment 2. FIGS. 8A, 8B, and 8C are lateral aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end, respectively, of the zoom lens of Example 2. FIGS. The second embodiment is a zoom lens having a zoom ratio of 15.12 and an aperture ratio of about 3.58 to 6.07.
図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の実施例３のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの基準状態での広角端，中間のズーム位置，望遠端における縦収差図である。 FIGS. 9A, 9B, and 9C are lens cross-sectional views at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of the zoom lens according to Embodiment 3 of the present invention. 10A, 10B, and 10C are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end, respectively, in the reference state of the zoom lens of Example 3.
図１１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの基準状態での広角端，中間のズーム位置，望遠端における横収差図である。図１２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの像ぶれ補正を行ったときの広角端、中間のズーム位置，望遠端における横収差図である。実施例３はズーム比３１．８１、開口比１．８５〜４．５０程度のズームレンズである。 11A, 11B, and 11C are lateral aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end, respectively, in the reference state of the zoom lens according to the third embodiment. 12A, 12B, and 12C are lateral aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end, respectively, when image blur correction of the zoom lens of Example 3 is performed. Example 3 is a zoom lens having a zoom ratio of 31.81 and an aperture ratio of about 1.85 to 4.50.
図１３は本発明における防振群のチルト機構の説明図である。図１４は本発明に係る防振群の像ぶれ補正のときの説明図である。図１５は本発明のズームレンズを備えるカメラ（撮像装置）の要部概略図である。各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ、そして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。 FIG. 13 is an explanatory view of a tilt mechanism of the vibration proof group in the present invention. FIG. 14 is an explanatory diagram for image blur correction of the image stabilizing group according to the present invention. FIG. 15 is a schematic view of a main part of a camera (image pickup apparatus) including the zoom lens according to the present invention. The zoom lens according to each embodiment is a photographing lens system used in an imaging apparatus such as a video camera, a digital camera, and a silver salt film camera.
レンズ断面図において左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ｉは物体側からレンズ群の順序を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下「開口絞り」ともいう。）である。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。 In the lens cross-sectional view, the left side is the object side (front), and the right side is the image side (rear). In the lens cross-sectional view, i indicates the order of the lens groups from the object side, and Li is the i-th lens group. SP is an F number determining member (hereinafter also referred to as “aperture stop”) that functions as an aperture stop that determines (limits) an open F number (Fno) light beam. G is an optical block corresponding to an optical filter, a face plate, a quartz low-pass filter, an infrared cut filter, or the like.
ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。又、銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際にはフィルム面に相当する感光面が置かれている。 IP is an image plane, and when used as a photographing optical system of a video camera or a digital still camera, an imaging plane of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor is placed. Further, when used as a photographing optical system for a silver salt film camera, a photosensitive surface corresponding to the film surface is provided.
縦収差図において、球面収差の実線はｄ線、二点鎖線はｇ線を示す。非点収差の実線はメリディオナル像面、破線はサジタル像面を示す。倍率色収差はｇ線によって表している。横収差図において、上から順に１０割、７割、中心、反対側の７割、反対側の１０割の像高におけるｄ線の収差図を示す。破線はサジタル像面、実線はメリディオナル像面を表している。 In the longitudinal aberration diagram, the solid line of spherical aberration indicates the d line, and the two-dot chain line indicates the g line. The solid line of astigmatism indicates the meridional image plane, and the broken line indicates the sagittal image plane. Lateral chromatic aberration is represented by the g-line. In the lateral aberration diagram, the aberration diagrams of the d-line at the image height of 100%, 70%, center, 70% on the opposite side, and 100% on the opposite side are shown in order from the top. The broken line represents the sagittal image plane, and the solid line represents the meridional image plane.
実施例１乃至３のズームレンズのレンズ構成の特徴について説明する。図１の実施例１において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。実施例１は５群ズームレンズである。 The features of the lens configuration of the zoom lenses of Examples 1 to 3 will be described. In Example 1 of FIG. 1, L1 is a first lens group having a positive refractive power, L2 is a second lens group having a negative refractive power, L3 is a third lens group having a positive refractive power, and L4 is a negative refractive power. The fourth lens unit L5 is a fifth lens unit having a positive refractive power. Example 1 is a five-group zoom lens.
図１に示す実施例１のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が次のように変化する。第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔は減少し、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔は減少し、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔は増大する。実施例１はズーミングに際して各レンズ群が移動する。 In the zoom lens of Example 1 shown in FIG. 1, the distance between adjacent lens groups changes as follows during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The distance between the first lens group L1 and the second lens group L2 increases, the distance between the second lens group L2 and the third lens group L3 decreases, and the distance between the third lens group L3 and the fourth lens group L4. Decreases, and the distance between the fourth lens unit L4 and the fifth lens unit L5 increases. In Example 1, each lens unit moves during zooming.
第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は広角端に対して望遠端にて、物体側に位置するように移動している。また広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２は像側に凸状の軌跡で移動し、また第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡にて移動している。実施例１はズーミングに際して以上のように各レンズ群を移動させることで全系の小型化と高ズーム比化を図っている。 The first lens unit L1, the third lens unit L3, and the fourth lens unit L4 are moved so as to be positioned on the object side at the telephoto end with respect to the wide angle end. Further, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens unit L2 moves along a convex locus on the image side, and the fifth lens unit L5 moves along a convex locus on the object side. In the first embodiment, each lens unit is moved as described above during zooming, thereby reducing the size of the entire system and increasing the zoom ratio.
開口絞りＳＰは、第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置されており、ズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体的（同じ軌跡）に移動している。開口絞りＳＰをこのように配置することにより第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰとの間隔を短縮して前玉有効径の小型化を図っている。開口絞りＳＰはズーミングに際し第３レンズ群Ｌ３と一体で移動することにより、第３レンズ群Ｌ３のレンズ径の増大を軽減している。 The aperture stop SP is disposed on the object side of the third lens unit L3, and moves integrally with the third lens unit L3 (same locus) during zooming. By disposing the aperture stop SP in this way, the distance between the first lens unit L1 and the aperture stop SP is shortened to reduce the effective diameter of the front lens. The aperture stop SP moves integrally with the third lens unit L3 during zooming to reduce an increase in the lens diameter of the third lens unit L3.
次に実施例２、３のズームレンズのレンズ構成の特徴について説明する。図５の実施例２、図９の実施例３において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。実施例２，３は４群ズームレンズである。ＳＰは開口絞りであり第３レンズ群Ｌ３の物体側に位置している。 Next, features of the lens configuration of the zoom lenses of Examples 2 and 3 will be described. In Example 2 of FIG. 5 and Example 3 of FIG. 9, L1 is a first lens group having a positive refractive power, L2 is a second lens group having a negative refractive power, and L3 is a third lens group having a positive refractive power. , L4 is a fourth lens unit having a positive refractive power. Examples 2 and 3 are four-group zoom lenses. SP is an aperture stop, which is located on the object side of the third lens unit L3.
実施例２，３のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が次のように変化する。第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔は縮小し、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔は増大する。 In the zoom lenses of Embodiments 2 and 3, the distance between adjacent lens groups changes as follows during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The distance between the first lens group L1 and the second lens group L2 increases, the distance between the second lens group L2 and the third lens group L3 decreases, and the distance between the third lens group L3 and the fourth lens group L4. Will increase.
図５の実施例２のズームレンズでは、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３は広角端に対して望遠端にて物体側に位置するように移動している。また広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２は像側に凸状の軌跡で移動し、第４レンズ群Ｌ４は物体側に凸状の軌跡にて移動している。開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動している。 In the zoom lens of Example 2 shown in FIG. 5, the first lens unit L1 and the third lens unit L3 are moved so as to be positioned on the object side at the telephoto end with respect to the wide angle end. Further, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens unit L2 moves along a convex locus on the image side, and the fourth lens unit L4 moves along a convex locus on the object side. The aperture stop SP moves integrally with the third lens unit L3.
図９の実施例３のズームレンズではズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３は不動である。第２レンズ群Ｌ２は広角端に対して望遠端にて像側に位置するように移動する。広角端から望遠端へのズーミングに際して第４レンズ群Ｌ４は物体側に凸の軌跡で移動している。開口絞りＳＰはズーミングに際して不動である。 In the zoom lens of Example 3 shown in FIG. 9, the first lens unit L1 and the third lens unit L3 do not move during zooming. The second lens unit L2 moves so as to be positioned on the image side at the telephoto end with respect to the wide angle end. During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the fourth lens unit L4 moves along a locus convex toward the object side. The aperture stop SP does not move during zooming.
実施例２，３ではズーミングに際して以上のようにレンズ群を移動させることで全系の小型化と高ズーム比化を図っている。 In the second and third embodiments, the entire system is reduced in size and the zoom ratio is increased by moving the lens group as described above during zooming.
本発明のズームレンズはズームレンズが振動したときに生ずる像ぶれ補正を行うために可動する防振群を有する。各実施例において防振群は第２レンズ群Ｌ２である。本発明において防振群の動きとして光軸に対し垂直方向への移動をシフト成分、光軸に対する倒れ（傾き）をチルト成分と定義する。 The zoom lens of the present invention has a vibration-proof group that is movable in order to perform image blur correction that occurs when the zoom lens vibrates. In each embodiment, the image stabilizing group is the second lens group L2. In the present invention, as the movement of the anti-vibration group, movement in the direction perpendicular to the optical axis is defined as a shift component, and a tilt (tilt) with respect to the optical axis is defined as a tilt component.
本発明のズームレンズでは防振群の移動としてシフト成分を与えることにより、像ぶれ補正の効果が得られる。さらにチルト成分を与えることにより防振群が像ぶれの補正のため偏芯した際に発生する偏芯収差を低減する作用を得ている。偏芯時に発生する収差としては偏芯コマ収差、偏芯非点収差、像面の傾き等があり、シフト成分に対して適切なチルト成分を設定することでこれら偏芯収差を低減している。 In the zoom lens of the present invention, an image blur correction effect can be obtained by providing a shift component as the movement of the image stabilizing group. Further, by providing a tilt component, an effect of reducing the decentration aberration generated when the image stabilizing group is decentered for correcting the image blur is obtained. Aberrations occurring at the time of decentration include decentration coma, decentering astigmatism, and image plane tilt. These decentrations are reduced by setting an appropriate tilt component for the shift component. .
防振群にシフト成分とチルト成分をともに設定する例として光軸上のある１点を中心に防振群を回動させる方式がある。この場合は回動の中心となる点をシフト成分による偏芯収差が低減できる位置に設定すればよい。これにより防振時の性能をシフト成分だけの場合と比べて改善することができる。 As an example of setting both the shift component and the tilt component in the image stabilization group, there is a method of rotating the image stabilization group around a certain point on the optical axis. In this case, the point serving as the center of rotation may be set at a position where the decentration aberration due to the shift component can be reduced. Thereby, the performance at the time of vibration isolation can be improved as compared with the case of only the shift component.
しかしながら、偏芯収差を低減するために防振群の最適な回動の中心位置は全ズーム範囲内で同じ位置とは限らない。第２レンズ群Ｌ２は軸外光線の入射角がズーミングに応じて変化する。このようなズームレンズでは一般的に最適な回動の中心位置はズーム位置によって異なる。これに対してはズーム位置に応じて防振群の回動の中心位置が変えられるような構成とすることが考えられる。 However, in order to reduce decentration aberrations, the optimal rotation center position of the image stabilizing group is not always the same position within the entire zoom range. In the second lens unit L2, the incident angle of the off-axis light beam changes according to zooming. In such a zoom lens, the optimum center position of rotation generally varies depending on the zoom position. On the other hand, it can be considered that the center position of the rotation of the image stabilizing group can be changed according to the zoom position.
しかしながら機械的な機構にて回動の中心位置を変えようとすると機構が複雑となりレンズ鏡筒が大型化してくる。また、シフト成分とチルト成分を個々のアクチュエータで独立に駆動して回動の中心位置を変えることが考えられるが、アクチュエータが増えることにより、構成が複雑化し、かつ消費電力が増大してくる。そこで本発明のズームレンズではシフト成分の量に応じて防振群の回動の中心位置を変化させている。 However, if the center position of rotation is changed by a mechanical mechanism, the mechanism becomes complicated and the lens barrel becomes large. In addition, it is conceivable that the shift component and the tilt component are independently driven by each actuator to change the center position of the rotation. However, as the number of actuators increases, the configuration becomes complicated and the power consumption increases. Therefore, in the zoom lens according to the present invention, the center position of rotation of the image stabilizing group is changed according to the amount of the shift component.
次にこのときの構成を図１３を用いて説明する。図１３は、防振群Ｉｓが光軸Ｌａ上のある１点Ｌａｐを中心に回動する機構を示す。同図の機構では防振群Ｉｓを保持するレンズホルダーＬＨが隣接する固定部材ＬＢとの間に数点の球体ＳＢを挟んだ構成により実現している。固定部材ＬＢに対して球体ＳＢの転がりによりレンズホルダーＬＨが可動な構成となっている。このような構成にて球体ＳＢが固定部材ＬＢおよびレンズホルダーＬＨと接触する受け面の形状を球面とすればレンズホルダーＬＨは回動が可能となる。なお、固定部材ＬＢとレンズホルダーＬＨの受け面である球面は同一の曲率中心とすればよい。 Next, the configuration at this time will be described with reference to FIG. FIG. 13 shows a mechanism in which the image stabilizing group Is rotates around a certain point Lap on the optical axis La. In the mechanism shown in the figure, the lens holder LH that holds the image stabilizing group Is is realized by a configuration in which several spheres SB are sandwiched between adjacent fixing members LB. The lens holder LH is movable by rolling the spherical body SB with respect to the fixed member LB. With this configuration, the lens holder LH can be rotated if the shape of the receiving surface where the sphere SB contacts the fixing member LB and the lens holder LH is spherical. The spherical surfaces that are the receiving surfaces of the fixing member LB and the lens holder LH may have the same center of curvature.
次にシフト成分に応じて防振群の回動の中心位置を変える機構について説明する。図１３に示した固定部材ＬＢの受け面の形状を球面ではなくシフト成分に応じて回動の中心位置が変化する形状を考える。 Next, a mechanism for changing the center position of rotation of the image stabilizing group according to the shift component will be described. The shape of the receiving surface of the fixing member LB shown in FIG. 13 is not a spherical surface, but a shape in which the center position of rotation changes according to a shift component.
図１４は本発明の防振群の動きを説明する図である。図中の一点鎖線は光軸３１０である。３１１は防振群である。３１２は防振群３１１の中で最も物体側のレンズ面の頂点（頂点Ａ）である。３１３は防振のために防振群３１１の頂点３１２が移動する際の軌跡を示す。３１４は防振群３１１が軌跡３１３に沿って移動した際の頂点３１２と光軸３１０との距離、すなわちシフト成分を示す。 FIG. 14 is a diagram for explaining the movement of the image stabilizing group of the present invention. The one-dot chain line in the figure is the optical axis 310. Reference numeral 311 denotes a vibration isolation group. Reference numeral 312 denotes a vertex (vertex A) of the lens surface closest to the object side in the vibration proof group 311. Reference numeral 313 denotes a locus when the vertex 312 of the image stabilization group 311 moves for image stabilization. Reference numeral 314 denotes a distance between the vertex 312 and the optical axis 310 when the image stabilizing group 311 moves along the locus 313, that is, a shift component.
本発明ではこのシフト成分をシフト量と定義する。また、３１５は頂点３１２（頂点Ａ）を通り防振群３１１の中で最も物体側のレンズ面に対する法線である。３１６は法線３１５が光軸３１０と交わる点である。本発明では点３１６をチルト中心と定義する。３１７は頂点３１２（頂点Ａ）からチルト中心３１６までの距離でありチルト中心距離である。法線３１５と光軸３１０とのなす角度θはチルト成分である。 In the present invention, this shift component is defined as a shift amount. Reference numeral 315 denotes a normal line passing through the vertex 312 (vertex A) and the lens surface closest to the object side in the image stabilization group 311. Reference numeral 316 denotes a point where the normal line 315 intersects the optical axis 310. In the present invention, the point 316 is defined as the tilt center. Reference numeral 317 denotes the distance from the vertex 312 (vertex A) to the tilt center 316, which is the tilt center distance. The angle θ formed between the normal line 315 and the optical axis 310 is a tilt component.
防振群３１１がチルト成分θを有する場合は法線３１５は光軸３１０と平行とならない。さらにチルト成分θが大きいほどチルト中心距離３１７は小さくなる。ここで、頂点３１２が軌跡３１３上を移動する際、頂点３１２を通り軌跡３１３に対する法線は法線３１５と一致する。よって軌跡３１３は防振群３１１のシフト成分３１４とチルト成分θとの両方を表している。 When the anti-vibration group 311 has a tilt component θ, the normal line 315 is not parallel to the optical axis 310. Furthermore, the tilt center distance 317 decreases as the tilt component θ increases. Here, when the vertex 312 moves on the locus 313, the normal to the locus 313 through the vertex 312 matches the normal 315. Therefore, the locus 313 represents both the shift component 314 and the tilt component θ of the image stabilizing group 311.
具体的には、軌跡３１３が光軸３１０と垂直に描かれている範囲ではチルト成分がないことを表す。軌跡３１３が光軸３１０と垂直ではない範囲ではチルト中心３１６が有限距離にあり、チルト成分θを有することを表す。 Specifically, this indicates that there is no tilt component in the range where the locus 313 is drawn perpendicular to the optical axis 310. In a range where the locus 313 is not perpendicular to the optical axis 310, the tilt center 316 is at a finite distance, and represents that it has a tilt component θ.
本発明のズームレンズではシフト量３１４が変化するのに対応してチルト中心３１６の光軸３１０方向の位置すなわちチルト中心距離３１７が変化する。例えば図１４に示す軌跡３１３はシフト量３１４が第１の値であるときのチルト中心距離３１７が防振群のシフト量が第１の値よりも小さい第２の値であるときのチルト中心距離に比べて短くなるような移動を示す。防振群３１１をこのように移動させることでシフト量３１４に応じて防振群３１１のチルト角θを変えている。 In the zoom lens of the present invention, the position of the tilt center 316 in the direction of the optical axis 310, that is, the tilt center distance 317 changes in response to the shift amount 314 changing. For example, a trajectory 313 shown in FIG. 14 indicates a tilt center distance when the tilt center distance 317 when the shift amount 314 is the first value is a second value when the shift amount of the image stabilization group is a second value smaller than the first value. It shows movement that is shorter than. By moving the image stabilizing group 311 in this way, the tilt angle θ of the image stabilizing group 311 is changed according to the shift amount 314.
このような移動を実現するには図１３に示すように固定部材ＬＢの受け面を軌跡３１３に対応するような形状とすればよい。固定部材ＬＢの受け面を平面もしくは複数の球面形状をつないだ形状とすると、つないだ区間毎に回動中心が異なる構成が実現できる。また固定部材ＬＢの受け面を連続的に曲率を変えるような非球面形状とするとシフト量に応じて回動中心が連続的に変わる構成が実現できる。 In order to realize such movement, the receiving surface of the fixing member LB may be shaped to correspond to the locus 313 as shown in FIG. When the receiving surface of the fixing member LB is a flat surface or a shape in which a plurality of spherical shapes are connected, a configuration in which the rotation center is different for each connected section can be realized. If the receiving surface of the fixing member LB is aspherical so as to continuously change the curvature, a configuration in which the rotation center is continuously changed according to the shift amount can be realized.
このように受け面形状を適切に設定することで防振群３１１のシフト成分とチルト成分とを所望の関係で動かすことができる。なおチルト成分を設定するための専用のアクチュエータは不要である。 Thus, by appropriately setting the receiving surface shape, the shift component and the tilt component of the image stabilizing group 311 can be moved in a desired relationship. Note that a dedicated actuator for setting the tilt component is not necessary.
次に、シフト量に応じてチルト成分が変えられることの効果について説明する。ズームレンズの所定のズーム位置における全系焦点距離をｆ、像ぶれ補正角をΘ、防振群のシフト量をＳＦ、防振群の防振敏感度をＴＳとすると以下の式が成り立つ。 Next, the effect of changing the tilt component according to the shift amount will be described. When the total focal length at a predetermined zoom position of the zoom lens is f, the image blur correction angle is Θ, the shift amount of the image stabilization group is SF, and the image stabilization sensitivity of the image stabilization group is TS, the following equation is established.
ＳＦ＝ｆ×ｔａｎΘ／ＴＳ ・・・（Ａ）
なお、防振敏感度は防振群が光軸に対して垂直方向に移動（シフト）した際に、像面上において画面中心の像点が移動する量をシフト量で除した値である。
SF = f × tan Θ / TS (A)
The image stabilization sensitivity is a value obtained by dividing the amount by which the image point at the center of the screen moves on the image plane by the shift amount when the image stabilization group moves (shifts) in the direction perpendicular to the optical axis.
特定の像ぶれ補正角Θにおいて第１レンズ群を防振群とするとズーミングにおいて焦点距離ｆと防振敏感度ＴＳは比例関係となるため、シフト量ＳＦは焦点距離によらず一定となる。第２レンズ群以降を防振群とすると一般的に焦点距離ｆと防振敏感度ＴＳは比例関係とならないため、特定の像ぶれ補正角Θに対するシフト量ＳＦは焦点距離ｆにより異なる。本発明のズームレンズは後者の場合を前提としている。更に本発明のズームレンズは以下の条件式を満足する群を防振群としている。 If the first lens group is the anti-vibration group at a specific image blur correction angle Θ, the focal length f and the anti-vibration sensitivity TS are proportional to each other during zooming, so the shift amount SF is constant regardless of the focal length. If the second lens group and the subsequent lens groups are anti-vibration groups, the focal length f and the anti-vibration sensitivity TS are generally not proportional to each other. The zoom lens of the present invention is based on the latter case. Further, in the zoom lens according to the present invention, a group satisfying the following conditional expression is set as a vibration-proof group.
ｆｗ／ＴＳｗ＜ｆｔ／ＴＳｔ ・・・（Ｂ）
但し、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。広角端と望遠端におけるシフト量をＳＦｗ、ＳＦｔとする。広角端と望遠端における防振敏感度をＴＳｗ、ＴＳｔとする。式（Ｂ）は焦点距離ｆと防振敏感度ＴＳがズーミングにおいて比例関係ではないことに加え、全系の焦点距離の変化よりも防振敏感度の変化の方が小さいことを意味する。式（Ａ）、式（Ｂ）から特定の像ぶれ補正角Θに対して以下の式（Ｃ）が導かれる。
fw / TSw <ft / TSt (B)
However, the focal length of the entire system at the wide-angle end is fw, and the focal length of the entire system at the telephoto end is ft. Let SFw and SFt be shift amounts at the wide-angle end and the telephoto end. The anti-vibration sensitivities at the wide-angle end and the telephoto end are TSw and TSt. Equation (B) means that the focal length f and the image stabilization sensitivity TS are not proportional to each other in zooming, and that the variation in the image stabilization sensitivity is smaller than the change in the focal length of the entire system. From the equations (A) and (B), the following equation (C) is derived for a specific image blur correction angle Θ.
ＳＦｗ＜ＳＦｔ ・・・（Ｃ）
ズーム全域にて一定の像ぶれ量を補正する場合、式（Ｂ）を満たすように防振群を構成すればシフト量ＳＦｔをシフト量ＳＦｗより大きくすることができる。シフト量がゼロからシフト量ＳＦｗまでは広角端の防振性能に有利なチルト成分を設定し、シフト量がシフト量ＳＦｗからシフト量ＳＦｔにかけては望遠端の防振性能に有利なチルト成分を設定すると広角端と望遠端において防振性能を良好に維持することができる。
SFw <SFt (C)
When a constant image blur amount is corrected over the entire zoom range, the shift amount SFt can be made larger than the shift amount SFw if the image stabilization group is configured to satisfy the formula (B). A tilt component advantageous to the image stabilization performance at the wide-angle end is set from a shift amount of zero to a shift amount SFw, and a tilt component advantageous to the image stabilization performance at the telephoto end is set from a shift amount SFw to a shift amount SFt. As a result, it is possible to maintain good vibration isolation performance at the wide-angle end and the telephoto end.
厳密には望遠端においてシフト量がゼロからシフト量ＳＦｗまでは最適なチルト成分とはならない。しかしながら、偏芯収差はシフト量が大きいほど大きく発生するため、シフト量の大きい範囲にて望遠端に最適なチルト成分とすることができれば、その効果は高い。 Strictly speaking, at the telephoto end, when the shift amount is from zero to the shift amount SFw, the optimum tilt component is not obtained. However, since decentration aberrations increase as the shift amount increases, the effect is high if the tilt component is optimal for the telephoto end in the range where the shift amount is large.
本発明のズームレンズではシフト量ＳＦｔをシフト量ＳＦｗよりある程度大きくなるように構成し、更にシフト量に応じてチルト成分が変えられるように構成することで、所定の像ぶれ補正角Θに対し、ズーム全域にて防振性能を良好に維持している。これは図１３においてシフト量３１４に応じてチルト中心３１６およびチルト中心距離３１７が変えられる構成であることを意味する。 In the zoom lens of the present invention, the shift amount SFt is configured to be somewhat larger than the shift amount SFw, and further, the tilt component can be changed according to the shift amount, whereby a predetermined image blur correction angle Θ is obtained. Good anti-vibration performance is maintained over the entire zoom range. This means that the tilt center 316 and the tilt center distance 317 can be changed according to the shift amount 314 in FIG.
なお、式（Ｃ）を満足するように防振群を構成すれば広角端と望遠端の最大の像ぶれ補正角Θは同一である必要はない。例えば広角端の最大の像ぶれ補正角Θが望遠端のそれより大きくても、広角端の最大シフト量より望遠端の最大シフト量が大きくなるようになっていればよい。 If the image stabilization group is configured so as to satisfy the formula (C), the maximum image blur correction angle Θ at the wide-angle end and the telephoto end need not be the same. For example, even if the maximum image blur correction angle Θ at the wide angle end is larger than that at the telephoto end, the maximum shift amount at the telephoto end may be larger than the maximum shift amount at the wide angle end.
各実施例において、広角端において特定の像ぶれ角度（１°の像ぶれ）を補正するために必要な防振群のシフト量をＳＦ１ｗ、望遠端において特定の像ぶれ角度（１°の像ぶれ）を補正するために必要な防振群のシフト量をＳＦ１ｔとするとき、
２．５＜ＳＦ１ｔ／ＳＦ１ｗ ・・・（１）
なる条件式を満足するとともに、広角端における最大の像ぶれ補正角の像ぶれ補正時の防振群のチルト中心距離と望遠端における最大の像ぶれ補正角の像ぶれ補正時の防振群のチルト中心距離は異なる。
In each example, an image blur of a particular image blur angle (1 ° in the shift amount SF1w, telephoto end of the vibration-proof group necessary for correcting the specific image blur angle (image blur 1 °) at the wide-angle end ) Is set to SF1t as the shift amount of the image stabilizing group necessary for correcting
2.5 <SF1t / SF1w (1)
With satisfying the following conditional expression, the maximum at the wide angle end image blur correction angle image blur largest in the tilt center distance and telephoto end of the vibration-proof group during correction image blur compensation angle image blur correction when the vibration-proof group of the The tilt center distance is different.
条件式（１）は同一の像ぶれ補正に対して広角端におけるシフト量に対する望遠端におけるシフト量の比に関する。 Conditional expression (1) relates to the ratio of the shift amount at the telephoto end to the shift amount at the wide-angle end for the same image blur correction.
本発明に係る防振群は同一の像ぶれ角度の補正に関して広角端よりも望遠端のシフト量が大きくなるような構成としている。広角端のシフト量に対する望遠端のシフト量の比が大きいほど、望遠端において最適なチルト中心距離が設定できるシフト範囲が広がる。 The anti-vibration group according to the present invention is configured such that the shift amount at the telephoto end is larger than the wide-angle end with respect to correction of the same image blur angle. The larger the ratio of the shift amount at the telephoto end to the shift amount at the wide-angle end, the wider the shift range in which the optimum tilt center distance can be set at the telephoto end.
条件式（１）の下限値を超えて広角端のシフト量に対する望遠端のシフト量の比が小さくなると望遠端において最適なチルト中心距離が設定できるシフト範囲を十分に設定することが困難になる。よってシフト量に応じてチルト中心距離を変える効果が不十分になってくる。更に好ましくは条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。 If the ratio of the shift amount at the telephoto end to the shift amount at the wide-angle end becomes small beyond the lower limit value of the conditional expression (1), it becomes difficult to sufficiently set a shift range in which the optimum tilt center distance can be set at the telephoto end. . Therefore, the effect of changing the tilt center distance according to the shift amount becomes insufficient. More preferably, the numerical range of conditional expression (1) is set as follows.
２．８＜ＳＦ１ｔ／ＳＦ１ｗ ・・・（１ａ）
以上のように本発明によれば、最大の像ぶれ補正の像ぶれ補正角を大きくした際にも高い光学性能が容易に得られ、防振のためのメカ機構を簡素にすることができる。
2.8 <SF1t / SF1w (1a)
As described above, according to the present invention, high optical performance can be easily obtained even when the image blur correction angle for maximum image blur correction is increased, and the mechanical mechanism for image stabilization can be simplified.
本発明において好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。広角端における最大の像ぶれ補正角の像ぶれ補正時の防振群のチルト中心距離をＴＤｗ、望遠端における最大の像ぶれ補正角の像ぶれ補正時の防振群のチルト中心距離をＴＤｔとする。広角端における防振群の防振敏感度をＴＳｗ、望遠端における防振群の防振敏感度をＴＳｔとする。広角端における最大の像ぶれ補正角の像ぶれ補正時の防振群のシフト量をＳＦＭｗとする。望遠端における最大の像ぶれ補正角の像ぶれ補正時の防振群のシフト量をＳＦＭｔとする。このとき次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。 In the present invention, it is preferable to satisfy one or more of the following conditional expressions. TDw is the tilt center distance of the image stabilization group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the wide angle end, and TDt is the tilt center distance of the image stabilization group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the telephoto end. To do. Let TSw be the anti-vibration sensitivity of the anti-vibration group at the wide angle end, and TSt be the anti-vibration sensitivity of the anti-vibration group at the telephoto end. Let SFMw be the shift amount of the image stabilization group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the wide angle end. Let SFMt be the shift amount of the image stabilizing group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the telephoto end. At this time, one or more of the following conditional expressions should be satisfied.
ＴＤｔ／ＴＤｗ＜１．０ ・・・（２）
２．０＜ＴＳｔ／ＴＳｗ＜１０．０ ・・・（３）
０．１＜（ＳＦＭｔ×ＴＳｔ／ｆｔ）／（ＳＦＭｗ×ＴＳｗ／ｆｗ）＜１．５
・・・（４）
また本発明のズームレンズを撮像素子を有する撮像装置に用いるときには、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
TDt / TDw <1.0 (2)
2.0 <TSt / TSw <10.0 (3)
0.1 <(SFMt × TSt / ft) / (SFMw × TSw / fw) <1.5
... (4)
Further, when the zoom lens of the present invention is used in an image pickup apparatus having an image pickup element, it is preferable to satisfy one or more of the following conditional expressions.
撮像素子の撮像面の対角長をＬとする。このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。 Let L be the diagonal length of the imaging surface of the imaging device. At this time, it is preferable to satisfy one or more of the following conditional expressions.
５．０＜ＴＤｗ／Ｌ ・・・（５）
２．０＜ＴＤｔ／Ｌ＜２０．０ ・・・（６）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
5.0 <TDw / L (5)
2.0 <TDt / L <20.0 (6)
Next, the technical meaning of each conditional expression described above will be described.
条件式（２）は最大の像ぶれ補正角の像ぶれ補正時の広角端におけるチルト中心距離に対する望遠端におけるチルト中心距離の比を規定している。最大シフト量が広角端よりも望遠端の方が大きい場合、シフト成分による偏芯収差も望遠端の方が大きくなりやすい。 Conditional expression (2) defines the ratio of the tilt center distance at the telephoto end to the tilt center distance at the wide angle end at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle . When the maximum shift amount is larger at the telephoto end than at the wide-angle end, the decentering aberration due to the shift component tends to be larger at the telephoto end.
よってチルト成分による補正量も望遠端の方を大きくする必要が生じるため、広角端よりも望遠端におけるチルト中心距離を短くなるよう構成するのがよい。条件式（２）の上限を超えると広角端よりも望遠端のチルト中心距離の方が長くなり望遠端における偏芯収差を補正する効果が小さくなるので良くない。 Therefore, since it is necessary to increase the correction amount by the tilt component at the telephoto end, it is preferable to configure the tilt center distance at the telephoto end to be shorter than the wide-angle end. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the tilt center distance at the telephoto end is longer than that at the wide-angle end, and the effect of correcting decentration aberration at the telephoto end is reduced.
条件式（３）は広角端における防振敏感度に対する望遠端における防振敏感度の比を規定している。防振敏感度が大きいほど特定の像ぶれ角度の補正に対するシフト量は小さくなる。シフト成分が大きいほど偏芯収差量が大きくなるため、シフト量を低減するためには防振敏感度を大きくするのが好ましい。駆動機構を小型化する点においても防振敏感度を大きくしてシフト量を小さくした方がよい。 Conditional expression (3) defines the ratio of the anti-vibration sensitivity at the telephoto end to the anti-vibration sensitivity at the wide-angle end. The greater the image stabilization sensitivity, the smaller the shift amount for the correction of the specific image blur angle. Since the amount of decentering aberration increases as the shift component increases, it is preferable to increase the anti-vibration sensitivity in order to reduce the shift amount. In terms of downsizing the drive mechanism, it is better to increase the vibration proof sensitivity and reduce the shift amount.
条件式（３）の下限を超えて望遠端における防振敏感度が小さすぎるとシフト量が大きくなり、偏芯収差が多く発生し、また駆動機構が大型化してくる。条件式（３）の上限を超えて望遠端における防振敏感度が大きすぎると、すなわちシフト量が小さすぎると、広角端と望遠端における最大シフト量の差が小さくなりチルト中心距離を個別に設定する効果が小さくなる。前述の式（Ａ）から以下が導かれる。 If the lower limit of conditional expression (3) is exceeded and the anti-vibration sensitivity at the telephoto end is too small, the shift amount becomes large, a large amount of decentration aberration occurs, and the drive mechanism becomes large. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded and the anti-vibration sensitivity at the telephoto end is too large, that is, if the shift amount is too small, the difference between the maximum shift amount at the wide-angle end and the telephoto end becomes small, and the tilt center distance is individually set. The setting effect is reduced. From the above formula (A), the following is derived.
ｔａｎΘ＝ＳＦ×ＴＳ／ｆ
よって条件式（４）の分母は広角端における最大の像ぶれ補正の像ぶれ補正角の正接を、分子は広角端における最大の像ぶれ補正の像ぶれ補正角の正接を示す。条件式（４）は広角端に対する望遠端における最大の像ぶれ補正の像ぶれ補正角の正接の比を規定している。
tanΘ = SF × TS / f
The denominator of the result condition (4) is a maximum image blur correcting image blur tangent of compensation angles at the wide angle end, the molecule shows the greatest image blur compensation image blur compensation angles tangent at the wide-angle end. Condition (4) defines a ratio of the maximum of the image blur correction image blur compensation angles tangent at the telephoto end with respect to the wide angle end.
カメラ（撮像装置）をしっかりと構えた際の手ぶれはズーム位置には依存しないため広角端と望遠端ともに同様の像ぶれ角度の補正が要求される。条件式（６）において１．０となる場合は広角端と望遠端との最大の像ぶれ補正の像ぶれ補正角の補正が同じ場合である。 Since the camera shake when the camera (imaging device) is firmly held does not depend on the zoom position, the same image blur angle correction is required at both the wide-angle end and the telephoto end. When the conditional expression (6) is 1.0, the correction of the maximum image blur correction angle at the wide-angle end and the telephoto end is the same.
像ぶれ角度が比較的大きくなる、歩行中における撮影等では、ある程度広角側で撮影が行われることが多い。この場合、最大の像ぶれ補正の像ぶれ補正角の補正は望遠端よりも広角端の方を大きく設定することが考えられる。これは条件式（４）において１．０よりも小さな範囲である。また特定の像ぶれ角度の補正が画角に占める割合は広角端よりも望遠端の方が大きい。よって望遠端の方が像ぶれがあると被写体が撮影画面から外れやすい。この場合、望遠端における最大の像ぶれ補正の像ぶれ補正角を大きくすることにより、被写体を安定して撮影することができる。 When shooting while walking, where the image blur angle is relatively large, shooting is often performed on the wide angle side to some extent. In this case, it is conceivable that the image blur correction angle for the maximum image blur correction is set larger at the wide angle end than at the telephoto end. This is a range smaller than 1.0 in conditional expression (4). Further, the ratio of the correction of the specific image blur angle to the angle of view is larger at the telephoto end than at the wide angle end. Therefore, if there is image blur at the telephoto end, the subject tends to be off the shooting screen. In this case, the subject can be stably photographed by increasing the image blur correction angle for maximum image blur correction at the telephoto end.
結果として広角端よりも望遠端における最大の像ぶれ補正の像ぶれ補正角が大きくなる。これは条件式（４）において１．０よりも大きな範囲である。以上を鑑みて条件式（４）の範囲の中で、広角端と望遠端における仕様により適切な設定をすればよい。条件式（４）の下限を超えて最大の像ぶれ補正の像ぶれ補正角が望遠端よりも広角端の方が大きすぎる場合、像ぶれ角度の補正範囲を含めた広角端の画角が広がりすぎ、ズームレンズが大型化してくる。 As a result, the maximum image blur correction angle at the telephoto end is larger than that at the wide angle end. This is a range larger than 1.0 in conditional expression (4). In view of the above, an appropriate setting may be made according to the specifications at the wide-angle end and the telephoto end within the range of conditional expression (4). If the image blur correction angle for the maximum image blur correction exceeds the lower limit of conditional expression (4) and the wide-angle end is too larger than the telephoto end, the field angle at the wide-angle end including the image blur angle correction range widens. Too much, the zoom lens becomes larger.
各実施例に示すような第２レンズ群Ｌ２を防振群とする場合には特に第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２の有効径が増大してくる。条件式（４）の上限を超えて最大の像ぶれ補正の像ぶれ補正角が広角端よりも望遠端の方が大きすぎる場合、防振群の最大シフト量が増大し駆動のためのアクチュエータが大型化してくる。 In the case where the second lens unit L2 as shown in each embodiment is used as an image stabilization unit, the effective diameters of the first lens unit L1 and the second lens unit L2 are particularly increased. When the image blur correction angle for the maximum image blur correction exceeding the upper limit of the conditional expression (4) is too large at the telephoto end than at the wide angle end, the maximum shift amount of the image stabilization group increases and the actuator for driving becomes It will become larger.
条件式（５）は広角端における最大の像ぶれ補正の像ぶれ補正角の補正時のチルト中心距離を規定している。チルト中心距離が短いとチルト成分が大きくなりチルトによる収差補正が強まる。条件式（５）の下限を超えてチルト中心距離が短すぎるとチルトによる収差補正が過剰になってくる。例えば各実施例に示すように第２レンズ群Ｌ２を防振群とする場合には偏芯非点収差、像面の傾き、画面周辺部の色ずれが過剰に発生してくる。 Conditional expression (5) defines the tilt center distance when correcting the image blur correction angle for the maximum image blur correction at the wide-angle end. If the tilt center distance is short, the tilt component becomes large, and aberration correction by tilt is strengthened. If the lower limit of conditional expression (5) is exceeded and the tilt center distance is too short, aberration correction due to tilt becomes excessive. For example, as shown in each embodiment, when the second lens unit L2 is used as an anti-vibration unit, decentration astigmatism, image plane inclination, and color misregistration at the periphery of the screen occur excessively.
条件式（６）は望遠端における最大の像ぶれ補正の像ぶれ補正角の補正時のチルト中心距離を規定している。条件式（６）の下限を超えてチルト中心距離が短すぎるとチルトによる収差補正が過剰になってくる。例えば各実施例に示すように第２レンズ群Ｌ２を防振群とする場合には偏芯非点収差、像面の傾き、画面全体に渡る色ずれ、偏芯コマ収差が過剰に発生してくる。条件式（６）の上限を超えてチルト中心距離が長すぎるとチルト成分が小さすぎ偏芯収差を補正する効果が小さくなる。例えば各実施例に示すように第２レンズ群Ｌ２を防振群とすると、画面中心の非点収差が補正不足となるとともに像面の傾きが増大してくる。 Conditional expression (6) defines the tilt center distance when correcting the image blur correction angle for the maximum image blur correction at the telephoto end. If the lower limit of the conditional expression (6) is exceeded and the tilt center distance is too short, aberration correction due to tilt becomes excessive. For example, as shown in each embodiment, when the second lens unit L2 is an anti-vibration group, decentration astigmatism, image plane inclination, color shift over the entire screen, and decentration coma are excessively generated. come. If the upper limit of the conditional expression (6) is exceeded and the tilt center distance is too long, the tilt component is too small and the effect of correcting decentration aberration is reduced. For example, as shown in each embodiment, when the second lens unit L2 is an anti-vibration unit, the astigmatism at the center of the screen becomes insufficiently corrected and the inclination of the image plane increases.
各実施例において更に好ましくは条件式（２）乃至（６）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。 In each embodiment, the numerical ranges of conditional expressions (2) to (6) are more preferably set as follows.
ＴＤｔ／ＴＤｗ＜０．６ ・・・（２ａ）
３．０＜ＴＳｔ／ＴＳｗ＜８．０ ・・・（３ａ）
０．１５＜（ＳＦＭｔ×ＴＳｔ／ｆｔ）／（ＳＦＭｗ×ＴＳｗ／ｆｗ）＜１．２０
・・・（４ａ）
１０．０＜ＴＤｗ／Ｌ ・・・（５ａ）
４．０＜ＴＤｔ／Ｌ＜１６．０ ・・・（６ａ）
なお、本発明に係る防振群は第２レンズ群Ｌ２に限定されるものではなく、第１レンズ群Ｌ１以外のレンズ群又はその一部であれば同様の効果が得られる。
TDt / TDw <0.6 (2a)
3.0 <TSt / TSw <8.0 (3a)
0.15 <(SFMt × TSt / ft) / (SFMw × TSw / fw) <1.20
... (4a)
10.0 <TDw / L (5a)
4.0 <TDt / L <16.0 (6a)
The anti-vibration group according to the present invention is not limited to the second lens group L2, and the same effect can be obtained as long as it is a lens group other than the first lens group L1 or a part thereof.
例えば各実施例において第３レンズ群Ｌ３を防振群とするとシフト成分により偏芯コマ収差、偏芯非点収差、像面の傾きが生じる。これに対して条件式（１）を満足するように構成すれば広角端と望遠端のこれらの偏芯収差をともに低減することが容易になる。第３レンズ群Ｌ３を防振群とした場合には第２レンズ群Ｌ２よりも外径が小さいため、像ぶれ補正のための機構が小型化されるという特長がある。 For example, in each embodiment, if the third lens unit L3 is an anti-vibration group, decentering coma, decentering astigmatism, and image plane tilt are generated by the shift component. On the other hand, if it is configured to satisfy the conditional expression (1), it is easy to reduce both the decentering aberrations at the wide-angle end and the telephoto end. When the third lens unit L3 is an anti-vibration unit, the outer diameter is smaller than that of the second lens unit L2, and thus there is a feature that a mechanism for image blur correction is downsized.
図１における第４レンズ群Ｌ４を防振群とするとシフト成分により第３レンズ群Ｌ３と同様に偏芯コマ収差、偏芯非点収差、像面の傾きが生じる。これに対して条件式（１）を満足するように構成すれば広角端と望遠端のこれらの偏芯収差がともに低減することが容易となる。第４レンズ群Ｌ４は構成レンズ枚数が少なく外径も小さいことから防振群の重量を軽くすることが容易となる。そうするとアクチュエータの駆動トルクを小さくすることができるためアクチュエータの小型化が容易となる。 If the fourth lens unit L4 in FIG. 1 is an anti-vibration unit, decentering coma aberration, decentering astigmatism, and image plane tilt are caused by the shift component, as in the third lens unit L3. On the other hand, if it is configured to satisfy the conditional expression (1), it becomes easy to reduce both the decentering aberrations at the wide-angle end and the telephoto end. Since the fourth lens unit L4 has a small number of constituent lenses and a small outer diameter, it is easy to reduce the weight of the image stabilizing unit. As a result, the drive torque of the actuator can be reduced, and the actuator can be easily downsized.
次に本発明の各実施例の数値実施例を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示す。数値実施例においてｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径である。ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔である。ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目の材料のｄ線に対する屈折率、アッベ数である。非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4，A6，A8，A10，A12を各々非球面係数としたとき Next, numerical examples of the respective embodiments of the present invention will be shown. In each numerical example, i indicates the order of the surfaces from the object side. In the numerical examples, ri is the radius of curvature of the i-th lens surface in order from the object side. di is the i-th lens thickness and air spacing in order from the object side. ndi and νdi are respectively the refractive index and Abbe number for the d-line of the i-th material in order from the object side. The aspherical shape is the X axis in the optical axis direction, the H axis in the direction perpendicular to the optical axis, the light traveling direction is positive, R is the paraxial radius of curvature, K is the conic constant, A4, A6, A8, A10, A12 Aspheric coefficient
なる式で表している。また、［e+X］は［×10＋ｘ］を意味し、［e-X］は［×10-ｘ］を意味している。
It is expressed by the following formula. [E + X] means [× 10 + x], and [eX] means [× 10−x].
ＢＦはバックフォーカスであり、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算したものである。レンズ全長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。非球面は面番号の後に*を付加して示す。像ぶれ補正時の防振群の位置データにて、チルト中心距離は防振群の最も物体側レンズ面頂点からチルト中心までの距離を表し、プラス符号は防振群からみて像側を意味する。 BF is a back focus, and is the air-converted distance from the lens final surface to the paraxial image surface. The total lens length is obtained by adding the back focus BF to the distance from the lens front surface to the lens final surface. An aspherical surface is indicated by adding * after the surface number. In the image stabilization group position data at the time of image blur correction, the tilt center distance represents the distance from the most object side lens surface vertex of the image stabilization group to the tilt center, and the plus sign means the image side as seen from the image stabilization group. .
シフト量はぶれ補正時の光軸と垂直方向の移動量を表し、プラス符号は各実施例のレンズ断面図において上方向を意味する。最大の像ぶれ補正の像ぶれ補正角は各ズーム位置において像ぶれ補正可能な最大角度を表す。像ぶれ１°は前述の特定の像ぶれ補正角度に相当している。シフト量は防振群の最も物体側レンズ面の頂点と光軸との距離を表す。各実施例において紙面上方がプラスである。表１に各実施例に対する各条件式の値との対応を示す。 The shift amount represents the amount of movement in the direction perpendicular to the optical axis at the time of blur correction, and the plus sign means the upward direction in the lens cross-sectional views of each embodiment. The image blur correction angle of the maximum image blur correction represents the maximum angle at which image blur correction can be performed at each zoom position. An image blur of 1 ° corresponds to the specific image blur correction angle described above. The shift amount represents the distance between the vertex of the most object side lens surface of the image stabilizing group and the optical axis. In each embodiment, the upper side of the drawing is positive. Table 1 shows the correspondence between the values of the conditional expressions for the respective examples.
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 33.006 0.95 1.84666 23.9
2 22.725 3.05 1.49700 81.5
3 171.041 0.20
4 26.796 2.15 1.65160 58.5
5 133.556 (可変)
6 -94.893 0.50 1.88300 40.8
7 6.395 2.55
8 -13.387 0.50 1.77250 49.6
9 45.843 0.20
10 15.960 1.45 1.94595 18.0
11 -186.347 (可変)
12(絞り) ∞ 1.00
13* 6.314 1.95 1.59201 67.0
14* -28.862 1.00
15 10.979 0.46 1.84666 23.8
16 5.831 0.85
17 -14.140 1.50 1.48749 70.2
18 -7.079 (可変)
19 -29.363 0.45 1.77250 49.6
20 411.426 (可変)
21 12.864 2.60 1.51633 64.1
22 -29.582 0.45 1.76182 26.5
23 -73.269 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 1.33
像面 ∞
[Numerical Example 1]
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd
1 33.006 0.95 1.84666 23.9
2 22.725 3.05 1.49700 81.5
3 171.041 0.20
4 26.796 2.15 1.65 160 58.5
5 133.556 (variable)
6 -94.893 0.50 1.88300 40.8
7 6.395 2.55
8 -13.387 0.50 1.77250 49.6
9 45.843 0.20
10 15.960 1.45 1.94595 18.0
11 -186.347 (variable)
12 (Aperture) ∞ 1.00
13 * 6.314 1.95 1.59201 67.0
14 * -28.862 1.00
15 10.979 0.46 1.84666 23.8
16 5.831 0.85
17 -14.140 1.50 1.48749 70.2
18 -7.079 (variable)
19 -29.363 0.45 1.77250 49.6
20 411.426 (variable)
21 12.864 2.60 1.51633 64.1
22 -29.582 0.45 1.76182 26.5
23 -73.269 (variable)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 1.33
Image plane ∞
非球面データ
第13面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.27123e-004 A 6= 6.78754e-006
A 8=-2.91559e-007
第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.72509e-004 A 6= 1.00441e-005
A 8=-4.50912e-007
各種データ
ズーム比 13.25
広角 中間 望遠
焦点距離 5.15 8.13 68.24
Fナンバー 3.51 3.87 5.90
半画角（度） 37.65 25.88 3.24
像高 3.30 3.68 3.88
レンズ全長 52.43 52.17 77.40
BF 5.88 9.71 8.50
d 5 0.94 4.00 22.98
d11 17.18 10.75 1.10
d18 4.48 3.07 2.95
d20 2.14 2.84 20.06
d23 4.02 7.85 6.65
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 37.60
2 6 -6.46
3 12 11.66
4 19 -35.46
5 21 23.81
6 24 ∞
防振群に関するデータ
防振群 第２レンズ群
チルト中心距離 シフト量（絶対値）0.000以上0.343未満にて∞
シフト量（絶対値）0.343以上0.734未満にて90.000
シフト量（絶対値）0.734以上にて50.000
広角 中間 望遠
最大のぶれ補正角度 4.5度 3.0度 3.0度
防振敏感度ＴＳ -0.713 -1.022 -3.246
像ぶれ１°補正時のシフト量ＳＦ -0.126 -0.139 -0.367
最大の像ぶれ補正時のシフト量ＳＦＭ -0.568 -0.417 -1.102
最大の像ぶれ補正時のチルト中心距離ＴＤ ∞ ∞ 50.000
Aspherical data 13th surface
K = 0.00000e + 000 A 4 = -3.27123e-004 A 6 = 6.78754e-006
A 8 = -2.91559e-007
14th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 5.72509e-004 A 6 = 1.00441e-005
A 8 = -4.50912e-007
Various data Zoom ratio 13.25
Wide angle Medium Telephoto focal length 5.15 8.13 68.24
F number 3.51 3.87 5.90
Half angle of view (degrees) 37.65 25.88 3.24
Image height 3.30 3.68 3.88
Total lens length 52.43 52.17 77.40
BF 5.88 9.71 8.50
d 5 0.94 4.00 22.98
d11 17.18 10.75 1.10
d18 4.48 3.07 2.95
d20 2.14 2.84 20.06
d23 4.02 7.85 6.65
Zoom lens group data group Start surface Focal length
1 1 37.60
2 6 -6.46
3 12 11.66
4 19 -35.46
5 21 23.81
6 24 ∞
Data on Anti-Vibration Group Anti-Vibration Group 2nd Lens Group Tilt Center Distance Shift (Absolute) ∞ between 0.000 and less than 0.343
Shift amount (absolute value) 90.000 at 0.343 or more and less than 0.734
Shift amount (absolute value) 50.000 at 0.734 or more
Wide angle Medium Maximum telephoto blur correction angle 4.5 degrees 3.0 degrees 3.0 degrees Anti-vibration sensitivity TS -0.713 -1.022 -3.246
Shift amount SF when correcting image blur 1 ° SF -0.126 -0.139 -0.367
Shift amount at maximum image blur correction SFM -0.568 -0.417 -1.102
Tilt center distance TD ∞ ∞ 50.000 for maximum image stabilization
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 44.452 1.00 1.85478 24.8
2 28.340 2.90 1.49700 81.5
3 210.840 0.20
4 30.299 2.20 1.69680 55.5
5 124.282 (可変)
6 132.715 0.65 1.80400 46.6
7 6.602 3.75
8 -17.644 0.50 1.69680 55.5
9 53.704 0.20
10 15.107 1.25 1.95906 17.5
11 45.209 (可変)
12(絞り) ∞ 0.46
13* 5.519 2.20 1.55332 71.7
14* -24.286 0.60
15 14.548 0.70 1.80610 33.3
16 4.810 0.46
17 7.779 1.40 1.48749 70.2
18 17.634 (可変)
19 18.200 1.85 1.77250 49.6
20 -37.698 0.50 1.80518 25.4
21 108.654 (可変)
22 ∞ 1.00 1.51633 64.1
23 ∞ 1.0
像面 ∞
[Numerical Example 2]
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd
1 44.452 1.00 1.85478 24.8
2 28.340 2.90 1.49700 81.5
3 210.840 0.20
4 30.299 2.20 1.69680 55.5
5 124.282 (variable)
6 132.715 0.65 1.80 400 46.6
7 6.602 3.75
8 -17.644 0.50 1.69680 55.5
9 53.704 0.20
10 15.107 1.25 1.95906 17.5
11 45.209 (variable)
12 (Aperture) ∞ 0.46
13 * 5.519 2.20 1.55332 71.7
14 * -24.286 0.60
15 14.548 0.70 1.80610 33.3
16 4.810 0.46
17 7.779 1.40 1.48749 70.2
18 17.634 (variable)
19 18.200 1.85 1.77250 49.6
20 -37.698 0.50 1.80518 25.4
21 108.654 (variable)
22 ∞ 1.00 1.51633 64.1
23 ∞ 1.0
Image plane ∞
非球面データ
第13面
K =-2.81482e-002 A 4=-5.11671e-004 A 6=-1.41521e-005
A 8= 2.90395e-007 A10=-4.05939e-008
第14面
K =-1.08553e+001 A 4= 8.96729e-005 A 6=-3.50338e-006
各種データ
ズーム比 15.12
広角 中間 望遠
焦点距離 5.13 18.81 77.60
Fナンバー 3.58 4.72 6.07
半画角（度） 37.82 11.66 2.83
像高 3.41 3.88 3.88
レンズ全長 58.07 62.55 81.87
BF 7.46 15.74 8.27
d 5 0.70 14.39 29.25
d11 22.68 6.60 1.39
d18 6.40 4.99 22.14
d21 5.80 14.08 6.61
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 46.30
2 6 -7.80
3 12 14.46
4 19 28.89
5 22 ∞
防振群に関するデータ
防振群 第２レンズ群
チルト中心距離 シフト量（絶対値）0.000以上0.453未満にて200.000
シフト量（絶対値）0.453以上0.921未満にて100.000
シフト量（絶対値）0.921以上にて60.000
広角 中間 望遠
最大の像ぶれ補正角度 3.0度 3.0度 3.0度
防振敏感度ＴＳ -0.601 -1.487 -2.943
像ぶれ１°補正時のシフト量ＳＦ -0.149 -0.221 -0.460
最大の像ぶれ補正時のシフト量ＳＦＭ -0.447 -0.663 -1.382
最大の像ぶれ補正時のチルト中心距離ＴＤ 200.000 100.000 60.000
Aspherical data 13th surface
K = -2.81482e-002 A 4 = -5.11671e-004 A 6 = -1.41521e-005
A 8 = 2.90395e-007 A10 = -4.05939e-008
14th page
K = -1.08553e + 001 A 4 = 8.96729e-005 A 6 = -3.50338e-006
Various data Zoom ratio 15.12
Wide angle Medium Telephoto focal length 5.13 18.81 77.60
F number 3.58 4.72 6.07
Half angle of view (degrees) 37.82 11.66 2.83
Image height 3.41 3.88 3.88
Total lens length 58.07 62.55 81.87
BF 7.46 15.74 8.27
d 5 0.70 14.39 29.25
d11 22.68 6.60 1.39
d18 6.40 4.99 22.14
d21 5.80 14.08 6.61
Zoom lens group data group Start surface Focal length
1 1 46.30
2 6 -7.80
3 12 14.46
4 19 28.89
5 22 ∞
Data on Anti-Vibration Group Anti-Vibration Group 2nd Lens Group Tilt Center Distance Shift (absolute value) 200.000 at 0.000 or more and less than 0.453
Shift amount (absolute value) 0.453 or more and less than 0.921 100.000
Shift amount (absolute value) 0.921 or more 60.000
Wide-angle Medium Telephoto maximum image blur correction angle 3.0 degrees 3.0 degrees 3.0 degrees Anti-vibration sensitivity TS -0.601 -1.487 -2.943
Shift amount SF when correcting image blur 1 ° SF -0.149 -0.221 -0.460
Shift amount at maximum image blur correction SFM -0.447 -0.663 -1.382
Tilt center distance TD 200.000 100.000 60.000 for maximum image stabilization
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 44.532 1.05 1.84666 23.9
2 23.721 4.30 1.60311 60.6
3 -565.239 0.17
4 22.127 2.40 1.71300 53.9
5 51.705 (可変)
6 25.787 0.60 1.80400 46.6
7 4.719 3.20
8 -22.341 0.60 1.80400 46.6
9 12.378 0.55
10 9.826 1.45 1.95906 17.5
11 26.220 (可変)
12(絞り) ∞ 1.11
13 12.201 0.60 1.95906 17.5
14 9.418 2.35 1.58313 59.4
15* -37.342 (可変)
16 9.392 0.60 1.90366 31.3
17 5.873 2.55 1.48749 70.2
18 -16.905 (可変)
19 ∞ 1.40 1.51633 64.1
20 ∞ 1.22
像面 ∞
[Numerical Example 3]
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd
1 44.532 1.05 1.84666 23.9
2 23.721 4.30 1.60311 60.6
3 -565.239 0.17
4 22.127 2.40 1.71300 53.9
5 51.705 (variable)
6 25.787 0.60 1.80 400 46.6
7 4.719 3.20
8 -22.341 0.60 1.80 400 46.6
9 12.378 0.55
10 9.826 1.45 1.95906 17.5
11 26.220 (variable)
12 (Aperture) ∞ 1.11
13 12.201 0.60 1.95906 17.5
14 9.418 2.35 1.58313 59.4
15 * -37.342 (variable)
16 9.392 0.60 1.90366 31.3
17 5.873 2.55 1.48749 70.2
18 -16.905 (variable)
19 ∞ 1.40 1.51633 64.1
20 ∞ 1.22
Image plane ∞
非球面データ
第15面
K =-6.30551e+000 A 4= 1.22507e-004
各種データ
ズーム比 31.81
広角 中間 望遠
焦点距離 2.89 24.97 91.93
Fナンバー 1.85 3.97 4.50
半画角（度） 32.49 3.63 0.98
像高 1.76 1.58 1.58
レンズ全長 65.95 65.95 65.95
BF 9.30 13.94 4.28
d 5 0.50 20.28 25.22
d11 26.75 6.97 2.03
d15 7.88 3.24 12.91
d18 7.16 11.80 2.13
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 35.16
2 6 -5.30
3 12 18.53
4 16 18.48
5 19 ∞
防振群に関するデータ
防振群 第２レンズ群
チルト中心距離 シフト量（絶対値）0.000以上0.574未満にて200.000
シフト量（絶対値）0.574以上にて40.000
広角 中間 望遠
最大の像ぶれ補正角度 4.5度 1.0度 1.0度
防振敏感度ＴＳ -0.471 -1.422 -2.796
像ぶれ１°補正時のシフト量ＳＦ -0.107 -0.307 -0.574
最大の像ぶれ補正時のシフト量ＳＦＭ -0.483 -0.307 -0.574
最大の像ぶれ補正時のチルト中心距離ＴＤ 200.000 100.000 60.000
Aspheric data 15th surface
K = -6.30551e + 000 A 4 = 1.22507e-004
Various data Zoom ratio 31.81
Wide angle Medium Telephoto focal length 2.89 24.97 91.93
F number 1.85 3.97 4.50
Half angle of view (degrees) 32.49 3.63 0.98
Image height 1.76 1.58 1.58
Total lens length 65.95 65.95 65.95
BF 9.30 13.94 4.28
d 5 0.50 20.28 25.22
d11 26.75 6.97 2.03
d15 7.88 3.24 12.91
d18 7.16 11.80 2.13
Zoom lens group data group Start surface Focal length
1 1 35.16
2 6 -5.30
3 12 18.53
4 16 18.48
5 19 ∞
Data on Anti-Vibration Group Anti-Vibration Group 2nd Lens Group Tilt Center Distance Shift (Absolute) 200.000 at 0.000 or more and less than 0.574
Shift amount (absolute value) over 0.574 and 40.000
Wide-angle Medium Telephoto maximum image blur correction angle 4.5 degrees 1.0 degrees 1.0 degrees Anti-vibration sensitivity TS -0.471 -1.422 -2.796
Shift amount SF when correcting image blur 1 ° SF -0.107 -0.307 -0.574
Shift amount at maximum image blur correction SFM -0.483 -0.307 -0.574
Tilt center distance TD 200.000 100.000 60.000 for maximum image stabilization
前述の各条件式と数値実施例における諸数値の関係を表１に示す Table 1 shows the relationship between the above conditional expressions and various numerical values in the numerical examples.
次に、各実施例に示したようなズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルカメラの実施形態を図１５を用いて説明する。 Next, an embodiment of a digital camera using a zoom lens as shown in each example as a photographing optical system will be described with reference to FIG.
図１５において２０はカメラ本体、２１は本発明のズームレンズによって構成された撮像光学系である。２２は撮像光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子である。２３は撮像素子２２が受光した被写体像を記録する記録手段、２４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子２２上に形成された被写体像が表示される。 In FIG. 15, reference numeral 20 denotes a camera body, and 21 denotes an imaging optical system constituted by the zoom lens of the present invention. Reference numeral 22 denotes an image pickup device such as a CCD that receives a subject image formed by the image pickup optical system 21. Reference numeral 23 denotes recording means for recording a subject image received by the image sensor 22, and reference numeral 24 denotes a finder for observing the subject image displayed on a display element (not shown). The display element is constituted by a liquid crystal panel or the like, and a subject image formed on the image sensor 22 is displayed.
このように本発明のズームレンズをビデオカメラなどの撮像装置に適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。 Thus, by applying the zoom lens of the present invention to an imaging apparatus such as a video camera, an imaging apparatus having high optical performance is realized.
Ｌ１…第１レンズ群 Ｌ２…第２レンズ群 Ｌ３…第３レンズ群
Ｌ４…第４レンズ群 Ｌ５…第５レンズ群
L1 ... 1st lens group L2 ... 2nd lens group L3 ... 3rd lens group L4 ... 4th lens group L5 ... 5th lens group
Claims (12)
像ぶれ補正のために光軸に対し垂直方向の成分を有して移動する防振群を有し、
前記防振群の中で最も物体側のレンズ面の頂点を頂点Ａとし、像ぶれ補正時の前記頂点Ａと光軸との距離をシフト量とし、前記防振群の中で最も物体側のレンズ面に対する法線のうち、前記頂点Ａを通る法線が光軸と交わる点をチルト中心とし、前記頂点Ａから前記チルト中心までの距離をチルト中心距離とし、
広角端における最大の像ぶれ補正角の像ぶれ補正時の前記防振群のチルト中心距離と、望遠端における最大の像ぶれ補正角の像ぶれ補正時の前記防振群のチルト中心距離は異なり、
広角端において１°の像ぶれを補正するために必要な前記防振群のシフト量をＳＦ１ｗ、望遠端において１°の像ぶれを補正するために必要な前記防振群のシフト量をＳＦ１ｔとするとき、
２．５＜ＳＦ１ｔ／ＳＦ１ｗ
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 A zoom lens having a plurality of lens groups, wherein the interval between adjacent lens groups changes during zooming,
An image stabilization group that moves with a component perpendicular to the optical axis for image blur correction,
The vertex of the lens surface closest to the object side in the image stabilizing group is defined as apex A, and the distance between the vertex A and the optical axis at the time of image blur correction is defined as a shift amount. Of the normals to the lens surface, the point where the normal passing through the vertex A intersects the optical axis is the tilt center, and the distance from the vertex A to the tilt center is the tilt center distance.
The tilt center distance of the image stabilization group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the wide angle end and the tilt center distance of the image stabilization group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the telephoto end are different. The
SF1w is the shift amount of the image stabilization group necessary to correct 1 ° image blur at the wide angle end, and SF1t is the shift amount of the image stabilization group required to correct 1 ° image blur at the telephoto end. and when,
2.5 <SF1t / SF1w
Zoom lens characterized that you satisfy the condition.
ＴＤｔ／ＴＤｗ＜１．０
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。 TDw is the tilt center distance of the image stabilization group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the wide angle end, and is the tilt center distance of the image stabilization group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the telephoto end. When TDt,
TDt / TDw <1.0
The zoom lens according to claim 1 or 2, characterized by satisfying the conditional expression.
２．０＜ＴＳｔ／ＴＳｗ＜１０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。 When the anti-vibration sensitivity of the anti-vibration group at the wide-angle end is TSw, and the anti-vibration sensitivity of the anti-vibration group at the telephoto end is TSt,
2.0 <TSt / TSw <10.0
The zoom lens according to any one of claims 1 to 3, characterized by satisfying the conditional expression.
０．１＜（ＳＦＭｔ×ＴＳｔ／ｆｔ）／（ＳＦＭｗ×ＴＳｗ／ｆｗ）＜１．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。 The focal length of the entire system at the wide-angle end is fw, the focal length of the entire system at the telephoto end is ft, the anti-vibration sensitivity of the anti-vibration group at the wide-angle end is TSw, and the anti-vibration sensitivity of the anti-vibration group at the telephoto end is TSt is the shift amount of the image stabilization group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the wide-angle end, and SFMw is the shift amount of the image stabilization group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the telephoto end. When SFMt
0.1 <(SFMt × TSt / ft) / (SFMw × TSw / fw) <1.5
The zoom lens according to any one of claims 1 to 4, characterized by satisfying the conditional expression.
５．０＜ＴＤｗ／Ｌ
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。 When the diagonal length of the imaging surface of the imaging device is L, and the tilt center distance of the image stabilizing group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the wide angle end is TDw,
5.0 <TDw / L
The imaging apparatus according to claim 10 , wherein the following conditional expression is satisfied.
２．０＜ＴＤｔ／Ｌ＜２０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の撮像装置。 When the diagonal length of the imaging surface of the imaging device is L, and the tilt center distance of the image stabilizing group at the time of image blur correction at the maximum image blur correction angle at the telephoto end is TDt,
2.0 <TDt / L <20.0
The imaging apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that to satisfy the condition.
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