JP6304967B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - 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、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系に好適なものである。
撮像装置（カメラ）に用いる撮像光学系には広い撮影画角を包含し、高解像力で小型のズームレンズであることが要望されている。また、レンズ最後部と固体撮像素子との間に、ローパスフィルターや色補正フィルターなどの各種光学部材が配置される為、ズームレンズのバックフォーカスが比較的長いことが要求されている。更に、ズームレンズに手ぶれ等の偶発的な振動が伝わったときに生ずる画像のぶれ（像ぶれ）を補償する防振機構を具備していること等が要望されている。
バックフォーカスが比較的長く、広画角のズームレンズとして、最も物体側に負の屈折力のレンズ群が配置されたネガティブリード型のズームレンズが知られている。ネガティブリード型のズームレンズで、物体側から像側へ順に、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群から成り、防振機構を有する４群ズームレンズが知られている（特許文献１）。
特許文献１では第２レンズ群の一部の正レンズを光軸に対して垂直方向に移動させて画像ぶれを補償している。またネガティブリード型のズームレンズで、物体側から像側へ順に、負、正、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群から成り、防振機構を有する５群ズームレンズが知られている（特許文献２）。特許文献２では第４レンズ部を光軸に対して垂直方向に移動させて画像ぶれを補償している。
特開２００７−７８８３４号公報 特開２００９−２５１１１２号公報
近年、撮像装置に用いるズームレンズには、広画角でかつレンズ系全体が小型であること、防振機構を有すること等が強く要望されている。特に画像ぶれの補正のための防振群を光軸に対して垂直方向に移動させて補正する場合には、移動機構（防振機構）の小型化及び省電力化を図るために防振群の径（外径）が短く小型軽量であること等が求められている。例えば防振群の径が大型化するとレンズ重量が重くなるとともに、レンズを保持するレンズ枠も大きくなる。このため像ぶれ補正（防振）駆動を行う駆動系に負担がかかりやすく、駆動系が大型化する。その結果、装置全体が大型化してくる。
この他、防振機構を有するズームレンズでは、画像ぶれの補正時の収差変動が少なく、防振時にも良好なる光学性能が維持されることが求められている。ズームレンズの一部のレンズ部を防振群とし、光軸に対して垂直方向に移動させて像ぶれを行うズームレンズにおいては、比較的容易に像ぶれを補正することができる。
しかしながらズームレンズのレンズ構成及び防振のために移動させる防振群のレンズ構成が適切でないと、防振時において偏心収差の発生量が多くなり、光学性能が大きく低下してくる。また駆動機構が大型化してくる。このため、防振機構を有するズームレンズでは、全体のレンズ構成や防振群の構成や防振群の光路中の位置等を適切に設定することが重要になってくる。
例えば防振群を開口絞りから離れた位置の収斂光束中に配置して防振を行う場合、防振群の小型軽量化のために防振群を単レンズで構成すると、防振の際の光学性能の変動を抑えることが困難になる。また光学性能の変動を抑えるために防振群を複数のレンズで構成すると、防振群の重量が重くなり、像ぶれ補正用の駆動系が大型化し、装置全体が大型化してくる。
本発明は、全体が小型でかつ広画角でありながら像ぶれ補正時の収差変動が少なく防振時にも高い光学性能が維持できるズームレンズの提供を目的とする。
本発明の一側面にかかるズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２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、
前記第１レンズ群より像側に配置された開口絞りを有し、
前記第２レンズ群の全体または前記第２レンズ群の最も物体側のレンズを含む部分群により構成される防振群は、前記開口絞りより物体側に配置され、かつ像ぶれ補正に際して光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動し、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記防振群の焦点距離をｆＬｓ、前記防振群より像側に配置された光学系Ｌｒの広角端における焦点距離をｆＬｒ、広角端における全系の焦点距離をｆｗ 、広角端から望遠端までの全てのズーム位置における前記第１レンズ群と前記開口絞りの光軸上の間隔の最小値をＴ １ｓｍｉｎ とするとき、
６．０＜ｆＬｓ／ｆｗ＜３０．０
−３．０＜ｆＬｒ／ｆ１＜−２．０
０．９８≦Ｔ １ｓｍｉｎ ／ｆ ｗ ＜１．４
なる条件式を満足することを特徴としている。
この他、本発明の一側面にかかるズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成され、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って、
前記第１レンズ群より像側に配置された開口絞りを有し、
前記第２レンズ群の全体または一部により構成される防振群は、像ぶれ補正に際して光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動し、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ １ 、前記防振群の焦点距離をｆ Ｌｓ 、前記防振群より像側に配置された光学系Ｌｒの広角端における焦点距離をｆ Ｌｒ 、広角端における全系の焦点距離をｆ ｗ とするとき、
６．０＜ｆ Ｌｓ ／ｆ ｗ ＜３０．０
−３．０＜ｆ Ｌｒ ／ｆ １ ＜−２．０
なる条件式を満足することを特徴としている。
この他、本発明の一側面にかかるズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、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って、
前記第１レンズ群より像側に配置された開口絞りを有し、
前記第２レンズ群の全体または一部により構成される防振群は、像ぶれ補正に際して光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動し、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ １ 、前記防振群の焦点距離をｆ Ｌｓ 、前記防振群より像側に配置された光学系Ｌｒの広角端における焦点距離をｆ Ｌｒ 、広角端における全系の焦点距離をｆ ｗ とするとき、
６．０＜ｆ Ｌｓ ／ｆ ｗ ＜３０．０
−３．０＜ｆ Ｌｒ ／ｆ １ ＜−２．０
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明によれば、全体が小型でかつ広画角でありながら像ぶれ補正時の収差変動が少なく防振時にも高い光学性能が維持できるズームレンズが得られる。
実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例１のズームレンズの無限遠合焦時の広角端及び望遠端における縦収差図 実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例２のズームレンズの無限遠合焦時の広角端及び望遠端における縦収差図 実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例３のズームレンズの無限遠合焦時の広角端及び望遠端における縦収差図 本発明の撮像装置の要部概略図
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、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２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、第１レンズ群より像側に配置された開口絞りを有し、第２レンズ群の全体または一部（第２レンズ群の最も物体側のレンズを含む部分群）により構成される防振群は、像ぶれ補正に際して光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動する。
図１は本発明のズームレンズの実施例１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）は実施例１のズームレンズの無限遠物体にフォーカスを合わせたとき（合焦したとき）の広角端及び望遠端（長焦点距離端）における縦収差図である。
図３は本発明のズームレンズの実施例２の広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ），（Ｂ）は実施例２のズームレンズにおいて無限遠物体にフォーカスを合わせたときの広角端及び望遠端における縦収差図である。図５は本発明のズームレンズの実施例３の広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ），（Ｂ）は実施例３のズームレンズにおいて無限遠物体にフォーカスを合わせたときの広角端及び望遠端における縦収差図である。図７は本発明の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像光学系（光学系）である。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。尚、各実施例のズームレンズをプロジェクターに用いても良く、このときは左方がスクリーン側、右方が被投射画像側となる。レンズ断面図において、ＯＬはズームレンズである。ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。
Ｌｓは第２レンズ群Ｌ２又は第２レンズ群Ｌ２の少なくとも一部（第２レンズ群の最も物体側のレンズを含む部分群）よりなり、像ぶれ補正に際して光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動する防振用のレンズ部（以下「防振群」ともいう）である。防振群Ｌｓはズームレンズが振動したときに生ずる像ぶれを軽減している。
ＳＰは開口絞り（開放Ｆナンバー絞り）であり、防振群Ｌｓの像側に配置されている。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）の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。ＯＡはズームレンズＯＬの光軸である。矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動方向を示している。フォーカスに関する矢印は無限遠から近距離へのフォーカシングの際の移動方向を示している。
以下、図１を参照して、本発明の実施例１のズームレンズＯＬについて説明する。実施例１のズームレンズＯＬは物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４より構成されている。広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｌ２，第３レンズ群Ｌ３，第４レンズ群Ｌ４は物体側へ互いに異なった軌跡で移動する。
このズームレンズＯＬにおいて、第２レンズ群Ｌ２の一部のレンズ部が防振群Ｌｓである。第３レンズ群Ｌ３は無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って像側へ移動するフォーカス群ＬＦである。
以下、図３を参照して、本発明の実施例２のズームレンズＯＬについて説明する。実施例２のズームレンズＯＬは物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２より構成されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は像側へ凸状の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ移動する。このズームレンズＯＬにおいて、第２レンズ群Ｌ２の一部のレンズ部が防振群Ｌｓである。また第２レンズ群Ｌ２の一部が無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って像側へ移動するフォーカス群ＬＦである。
以下、図５を参照して、本発明の実施例３のズームレンズＯＬについて説明する。実施例３のズームレンズＯＬは物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５より構成されている。
広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１は像側へ凸状の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｌ２乃至第５レンズ群Ｌ５は互いに異なった軌跡で物体側へ移動する。このズームレンズＯＬにおいては第２レンズ群Ｌ２が防振群Ｌｓである。第４レンズ群Ｌ４は無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って像側へ移動するフォーカス群ＬＦである。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上、光軸上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。
収差図において、実線はｄ線（５８７．６ｎｍ）、二点鎖線はｇ線（４３５．８ｎｍ）を表している。また、非点収差を示す図において、実線はｄ線のサジタル方向Ｓ、破線はｄ線のメリディオナル方向Ｍを表している。また、歪曲を示す図は、ｄ線における歪曲を表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは撮影画角の半画角（度）である。
各実施例において、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、防振群Ｌｓの焦点距離をｆＬｓとする。広角端における防振群Ｌｓより像側に配置された光学系Ｌｒの合成焦点距離をｆＬｒ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。このとき、
６．０＜ｆＬｓ／ｆｗ＜３０．０ ・・・（１）
−３．０＜ｆＬｒ／ｆ１＜−２．０ ・・・（２）
なる条件式を満足する。
次に条件式（１），（２）の技術的意味を説明する。条件式（１）は防振群Ｌｓの焦点距離ｆＬｓを広角端における全系の焦点距離で割って規定化したものである。防振時の光学性能を良好に保つためには防振群Ｌｓの屈折力が弱い方が良いが、その場合、防振敏感度が低くなる。その結果、所定の像ずれ量を補正するための防振群Ｌｓの変移量が大きくなり、防振群Ｌｓを駆動させるための駆動装置が大型化してくるので好ましくない。逆に防振群Ｌｓの屈折力が強くなると防振敏感度は上がり、防振時の防振群Ｌｓの変移量が小さく保てるが、防振に際しての光学性能を良好に保つことが困難となる。
条件式（１）の上限を超えると、防振群Ｌｓの屈折力が弱くなりすぎて駆動装置が大型化して好ましくない。また条件式（１）の下限を下回ると、防振群Ｌｓの屈折力が強くなりすぎて防振に際しての光学性能を良好に保つことが困難となる。条件式（２）は防振群Ｌｓより像側の光学系Ｌｒの広角端における全系の合成焦点距離ｆＬｒを第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１で割って規格化したものである。
負の屈折力のレンズ群が最も物体側に位置する所謂ネガティブリード型のズームレンズは、負の屈折力を大きくすることで、長いバックフォーカスを確保しつつレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）を短縮することができる。さらに撮影画角の広画角化が容易となる。
条件式（２）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力の絶対値が大きくなると、像面湾曲やコマ収差が増大し、これらの諸収差を補正することが困難になってくる。逆に条件式（２）の上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力の絶対値が小さくなると、レンズ全長が増大し、さらに撮影画角の広画角化が困難となる。条件式（１），（２）は合わせて満足することにより、防振の際の光学性能を良好に保ちつつ、防振群ひいては駆動装置全体を小型に保っている。更に好ましくは、条件式（１），（２）の数値範囲を以下とするのが良い。
６．５＜ｆＬｓ／ｆｗ＜２０．０ ・・・（１ａ）
−３．０＜ｆＬｒ／ｆ１＜−２．１ ・・・（２ａ）
更に好ましくは、条件式（１ａ），（２ａ）の数値範囲を以下とするのが良い。
７．０＜ｆＬｓ／ｆｗ＜１６．０ ・・・（１ｂ）
−２．８０＜ｆＬｒ／ｆ１＜−２．１５・・・（２ｂ）
以上のように各実施例によれば、小型でありながら防振時の光学性能の変動が少ない高性能なズームレンズが得られる。
各実施例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。開口絞りＳＰは防振群Ｌｓより像側に配置されており、広角端から望遠端までの全てのズーム位置における第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰの光軸上の間隔の最小値をＴ１ｓｍｉｎとする。防振群Ｌｓは１枚の正レンズより構成され、防振群Ｌｓを構成する正レンズの材料のアッベ数をνｄＬｓとする。広角端におけるバックフォーカスをＢＦＷ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。
０．９８≦Ｔ１ｓｍｉｎ／ｆＷ＜１．４ ・・・（３）
νｄＬｓ＞３５．０ ・・・（４）
２．２＜ＢＦＷ／ｆＷ＜５．０ ・・・（５）
次に各条件式の技術的意味について説明する。
条件式（３）は、広角端における全系の焦点距離に対する広角端から望遠端までのズーミングにおける第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰの軸上の間隔の最小値との比に関する。条件式（３）は防振群Ｌｓの配置を効果的に行うためのものである。防振群Ｌｓは光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動するため、防振群Ｌｓの周りにレンズ保持枠、さらにそれらを駆動させる駆動系（以下ではこれらを含めて防振装置とも呼ぶ）を配置する。このため、防振群Ｌｓを配置するためにはある程度の大きさの空間（スペース）が必要となる。
条件式（３）の上限を超えると、防振装置を配置するスペースは十分に確保することができるが、その分撮像装置全体が大型化してしまう。条件式（３）の下限を超えると、防振装置を含めた防振群Ｌｓを配置する空間が少なくなるため好ましくない。更に好ましくは条件式（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．９８≦Ｔ１ｓｍｉｎ／ｆＷ＜１．３ ・・・（３ａ）
更に好ましくは、条件式（３ａ）の数値範囲を以下とするのが良い。
０．９８≦Ｔ１ｓｍｉｎ／ｆＷ＜１．２ ・・・（３ｂ）
また、本発明のズームレンズで防振群Ｌｓを１枚の正レンズで構成し、防振群の重量を
小さくし、防振装置の大型化を防いでいる。
条件式（４）は防振群Ｌｓを構成する正レンズの材料のアッベ数に関し、主に防振の際の光学性能を良好に維持するためのものである。
一般的に単レンズを光軸に対して平行偏芯させると偏芯倍率色収差が発生する。その程度はレンズの材料が高分散であればあるほど大きい。したがって単レンズで防振群Ｌｓを構成する場合に、光学性能を良好に保つには、条件式（４）に入るような低分散材料からなる単レンズを用いることが好ましい。更に好ましくは条件式（４）の数値を以下とするのが良い。
νｄＬｓ＞５５．０ ・・・（４ａ）
更に好ましくは条件氏式（４ａ）の数値を以下とするのが良い。
νｄＬｓ＞６０．０ ・・・（４ｂ）
条件式（５）は広角端におけるバックフォーカスＢＦｗを広角端における全系の焦点距離で割って規格化したものである。条件式（５）の上限を上回るとバックフォーカスが長くなりすぎて、その分、ズームレンズが大型化してしまう。条件式（５）の下限を下回るとバックフォーカスが短くなりすぎて、例えばデジタル一眼レフカメラ用の撮像光学系として用いるときは像側に各種の光学部材を配置するのが困難になる。また、射出瞳位置が像面に近くなるので像側へのテレセントリック性が要求される固体撮像素子を用いた撮像装置に適さなくなり好ましくない。更に好ましくは条件式（５）の数値範囲を以下とするのが良い。
２．５＜ＢＦＷ／ｆＷ＜４．５ ・・・（５ａ）
更に好ましくは、条件式（５ａ）の数値範囲を以下とするのが良い。
３．０＜ＢＦＷ／ｆＷ＜４．１ ・・・（５ｂ）
次に各実施例において好ましい構成について説明する。
また、各実施例のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｌ１は１以上の非球面を有するのが良い。第１レンズ群Ｌ１に非球面を配置することでレトロフォーカス型の光学配置としたときに発生し易い諸収差、特に像面湾曲を良好に補正することが容易となる。また、開口絞りＳＰの像側にフォーカス群を配置するのが良い。
各実施例のズームレンズは物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を有し、第２レンズ群Ｌ２全体もしくは第２レンズ群Ｌ２の一部のレンズ部を防振群Ｌｓとする。そして防振群Ｌｓより像側に開口絞りＳＰを配置し、開口絞りＳＰより像側にフォーカス群を配置するのが良い。
以下、この配置の特徴について説明する。ズームレンズを備えた撮像装置においては、防振群、開口絞り、フォーカス群の３つは撮影中に可動するため駆動系等の可動装置を備える必要がある。そのため、当然それぞれを配置するためのある程度のスペースが必要となる。なお、以下では防振群、開口絞り、フォーカス群とそれぞれ駆動系や保持部材等を備えたものをそれぞれ防振装置、開口装置、合焦装置と呼ぶ。
それぞれの特徴について説明する。防振装置は防振群を光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させるため、光軸に対して垂直方向にある程度の大きさのスペースが必要であり、上記の３つの中では装置全体の径が最も大きくなりやすい。一方、光軸方向にはそれほどの大きさのスペースを必要としない。
開口装置も開口絞りを小さくする、もしくは大きくする方向、つまり光軸に対し、垂直方向に動かすため、光軸に対して垂直方向にある程度の大きさのスペースが必要である。しかしその可動範囲はもともとの有効光束の範囲内であるため、防振群よりは小さく、装置全体の径も防振装置よりも小さい。また光軸方向にもそれほどの大きさのスペースを必要としない。合焦装置はフォーカス群を、光軸方向に可動させるため、光軸と水平方向にスペースが必要であるが、光軸に対し垂直方向にはそれほどのスペースを必要としない。
防振装置、開口装置、合焦装置にはそれぞれ上記の特徴がある。ここでこれらを撮像装置中に配置することを考える。撮像装置中にはこれらの装置以外に、それぞれの装置を制御するための電気基盤等が配置されているが、これらは全て撮影光束を遮らないように、光軸から垂直方向に離れた位置に配置される。またこれらは有線でつながっている必要があるためズームレンズがズーミング等で繰出す部分には配置しにくく、必然的により像面側に配置される。
一般に、像面に近い位置に径の大きい装置を配置することは困難であり、もし径の大きいものを像側に配置するとその分、撮像装置全体が物体側に伸びて全体が大型化してしまい好ましくない。したがって、撮像装置全体の小型化を図るためには、径の大きい装置はより物体側に配置することが好ましい。この結果、物体側から像側へ順に、防振装置、開口装置、合焦装置と配置するのが良く、これによればスペースを効率良く利用することができ撮像装置の小型化が容易になる。
各実施例によれば以上の如く構成することによって、各収差図からわかるように球面収差、コマ収差、像面湾曲、歪曲を始めとする諸収差が良好に補正されている。
図７は一眼レフカメラの要部概略図である。図７において、１０は実施例１乃至３のいずれかの実施例のズームレンズ１を有する撮像光学系である。ズームレンズ１は保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体である。カメラ本体２０はクイックリターンミラー３、焦点板４、ペンタダハプリズム５、接眼レンズ６等によって構成されている。
クイックリターンミラー３は、撮像光学系１０からの光束を上方に反射する。焦点板４は撮像光学系１０の像形成位置に配置されている。ペンタダハプリズム５は焦点板４に形成された逆像を正立像に変換する。観察者は、その正立像を接眼レンズ６を介して観察する。７は感光面であり、像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー３が光路から退避して、感光面７上に撮像光学系１０によって像側が形成される。
このように本発明のズームレンズを一眼レフカメラ交換レンズ等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。この他本発明のズームレンズはクイックリターンミラーのないミラーレスの一眼レフカメラにも同様に適用することができる。この他、本発明のズームレンズは、デジタルカメラ・ビデオカメラ・銀塩フィルム用カメラ等の他に望遠鏡、双眼鏡、複写機、プロジェクター等の光学機器にも適用できる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
以下、実施例１乃至３に対応する数値実施例１乃至３のズームレンズの具体的な数値データを示す。ｉは物体から数えた順序を示す。面番号ｉは物体側から順に数えている。ｒｉは曲率半径、ｄｉは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の面間隔である。ｎｄｉとνｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ面と第（ｉ＋１）面との間の媒質の屈折率、アッベ数を表す。またＢＦはバックフォーカスである。レンズ全長は第１レンズ面から像面までの距離を表す。
また、非球面は面番号の後に、＊の符号を付加して表している。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、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ・・・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 ＋Ｂ・ｈ4＋Ｃ・ｈ6＋Ｄ・ｈ8＋Ｅ・ｈ10＋Ｆ・ｈ12・・・
で表す。なお、各非球面係数における「Ｅ±ＸＸ」は「×１０±ＸＸ」を意味している。前述の各条件式に関係した数値を表１に示す。各条件式に相当する数値を表２に示す。

（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 55.999 1.20 1.77250 49.6
2 18.939 0.21
3 18.794 3.00 1.52996 55.8
4* 12.302 13.97
5 27.078 0.85 1.77250 49.6
6 11.734 5.86
7 -18.556 0.86 1.59522 67.7
8 -193.388 0.15
9 43.637 3.35 1.72047 34.7
10 -36.162 (可変)
11 -51.134 1.22 1.48749 70.2
12 -31.161 1.29
13 24.670 0.80 1.91082 35.3
14 10.275 2.98 1.60342 38.0
15 -52.144 2.17
16(絞り) ∞ 4.04
17 -69.148 0.80 1.83481 42.7
18 10.223 3.33 1.64769 33.8
19 -84.530 0.15
20 16.445 4.22 1.49700 81.5
21 -16.445 (可変)
22 -43.861 0.70 1.91082 35.3
23 54.842 (可変)
24 83.184 0.80 1.91082 35.3
25 12.879 7.14 1.58313 59.4
26* -19.588 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第4面
K =-4.75949e-001 B=-3.84236e-005 C=-7.63390e-008 D=-6.26237e-010 E= 3.48984e-012 F=-1.12759e-014

第26面
K = 0.00000e+000 B= 1.25041e-005 C=-1.14292e-007 D= 4.98491e-009 E=-1.03089e-010 F= 7.40509e-013

各種データ
ズーム比 1.70
広角 中間 望遠
焦点距離 10.30 13.96 17.46
Fナンバー 4.64 5.19 5.71
半画角（度） 52.98 44.37 38.04
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 117.61 114.39 115.20
BF 35.35 42.66 49.42

d10 18.12 7.58 1.64
d21 1.25 1.57 1.90
d23 3.80 3.48 3.15
d26 35.35 42.66 49.42

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -13.43 29.45 6.16 -20.30
2 11 19.23 21.01 13.78 -5.64
3 22 -26.67 0.70 0.16 -0.20
4 24 58.19 7.94 8.00 3.51

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -37.58
2 3 -80.00
3 5 -27.47
4 7 -34.55
5 9 27.94
6 11 160.44
7 13 -19.86
8 14 14.48
9 17 -10.62
10 18 14.28
11 20 17.28
12 22 -26.67
13 24 -16.82
14 25 14.50
（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 35.862 1.50 1.71300 53.9
2 23.310 0.50
3 23.414 3.00 1.52996 55.8
4* 14.722 12.57
5 123.956 0.85 1.77250 49.6
6 11.755 7.12
7 -18.676 0.86 1.49700 81.5
8 -48.359 0.15
9 38.936 3.16 1.72047 34.7
10 -57.611 (可変)
11 -77.867 1.88 1.51633 64.1
12 -28.186 2.00
13 35.793 0.50 1.91082 35.3
14 10.747 3.50 1.60342 38.0
15 -127.874 2.65
16(絞り) ∞ 5.25
17 -43.766 0.50 1.83481 42.7
18 15.565 3.61 1.64769 33.8
19 -36.147 0.10
20 19.132 4.54 1.43875 94.9
21 -21.137 1.36
22 70.757 0.70 1.91082 35.3
23 39.269 5.44
24 980.927 0.70 1.91082 35.3
25 18.360 5.37 1.55332 71.7
26* -23.613 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第4面
K =-4.75949e-001 B=-1.67479e-005 C=-5.40616e-008 D=-8.20153e-011 E=-3.06075e-013 F= 2.34339e-016

第26面
K = 0.00000e+000 B= 2.08270e-005 C= 5.31382e-008 D= 2.40645e-009 E=-3.84097e-011 F= 3.69188e-013

各種データ
ズーム比 1.54
広角 中間 望遠
焦点距離 11.30 14.50 17.46
Fナンバー 4.64 5.16 5.63
半画角（度） 50.40 43.29 38.04
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 120.15 116.73 116.65
BF 35.33 41.34 46.90

d10 17.02 7.59 1.95
d26 35.33 41.34 46.90

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -16.03 29.71 8.94 -19.48
2 11 30.11 38.09 20.29 -16.02

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -98.30
2 3 -85.00
3 5 -16.87
4 7 -61.81
5 9 32.70
6 11 84.47
7 13 -17.03
8 14 16.59
9 17 -13.70
10 18 17.27
11 20 23.70
12 22 -97.92
13 24 -20.55
14 25 19.56
（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 52.396 1.70 1.72916 54.7
2 31.391 0.50
3 31.434 3.00 1.52996 55.8
4* 19.441 20.00
5 75.910 1.00 1.88300 40.8
6 14.489 8.32
7 -22.575 1.00 1.59522 67.7
8 231.982 0.15
9 64.130 3.98 1.72047 34.7
10 -32.388 (可変)
11 -64.356 1.87 1.48749 70.2
12 -26.659 (可変)
13 24.225 0.50 1.91082 35.3
14 11.816 3.31 1.60342 38.0
15 -165.873 1.94
16(絞り) ∞ 6.87
17 -12.779 0.50 1.88300 40.8
18 14.863 3.88 1.64769 33.8
19 -14.534 0.10
20 23.873 3.94 1.43875 94.9
21 -14.243 (可変)
22 -184.591 0.70 1.91082 35.3
23 56.934 (可変)
24 54.627 0.70 1.91082 35.3
25 15.840 4.36 1.55332 71.7
26* -33.715 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第4面
K =-4.75949e-001 B=-8.83418e-006 C=-2.62348e-009 D=-6.11182e-011 E= 1.11613e-013 F=-1.08535e-016

第26面
K = 0.00000e+000 B= 8.69320e-006 C=-5.05138e-008 D= 2.89866e-009 E=-5.15025e-011 F= 3.95150e-013

各種データ
ズーム比 2.07

焦点距離 9.50 14.52 19.70 11.59 17.52
Fナンバー 4.64 5.21 5.80 4.88 5.55
半画角（度） 55.17 43.26 34.74 49.68 37.95
像高 13.66 13.66 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 143.95 134.71 134.11 138.45 133.69
BF 38.00 47.58 56.42 42.24 52.74

d10 29.73 10.89 1.43 19.99 4.71
d12 1.84 1.46 1.10 1.67 1.25
d21 1.36 2.28 3.65 1.60 3.08
d23 4.71 4.19 3.19 4.64 3.61
d26 38.00 47.58 56.42 42.24 52.74

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -15.01 39.65 13.64 -21.90
2 11 91.87 1.87 2.11 0.88
3 13 28.31 21.03 18.43 -1.21
4 22 -47.71 0.70 0.28 -0.09
5 24 92.43 5.06 4.08 0.93

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -111.18
2 3 -105.26
3 5 -20.44
4 7 -34.51
5 9 30.39
6 11 91.87
7 13 -25.82
8 14 18.41
9 17 -7.72
10 18 11.97
11 20 20.99
12 22 -47.71
13 24 -24.71
14 25 20.11
ＯＬ ズームレンズ
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
Ｌｓ 防振レンズ群
Ｌｒ 防振レンズ群より像側のレンズ群
ＯＡ 光軸
ＳＰ 開口絞り

Claims (11)

  1. 物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２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、
    前記第１レンズ群より像側に配置された開口絞りを有し、
    前記第２レンズ群の全体または前記第２レンズ群の最も物体側のレンズを含む部分群により構成される防振群は、前記開口絞りより物体側に配置され、かつ像ぶれ補正に際して光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動し、
    前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記防振群の焦点距離をｆＬｓ、前記防振群より像側に配置された光学系Ｌｒの広角端における焦点距離をｆＬｒ、広角端における全系の焦点距離をｆｗ 、広角端から望遠端までの全てのズーム位置における前記第１レンズ群と前記開口絞りの光軸上の間隔の最小値をＴ １ｓｍｉｎ とするとき、
    ６．０＜ｆＬｓ／ｆｗ＜３０．０
    −３．０＜ｆＬｒ／ｆ１＜−２．０
    ０．９８≦Ｔ １ｓｍｉｎ ／ｆ ｗ ＜１．４
    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. 前記防振群は１枚の正レンズからなることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
  3. 前記防振群を構成する正レンズの材料のアッベ数をνｄＬｓとするとき、
    νｄＬｓ＞３５．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
  4. 広角端におけるバックフォーカスをＢＦＷとするとき、
    ２．２＜ＢＦＷ／ｆＷ＜５．０
    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。
  5. フォーカシングに際して光軸方向に移動するフォーカス群が前記開口絞りより像側に配置されてい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。
  6. 前記ズームレンズは、物体側から像側に順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学系。
  7. 前記ズームレンズは、物体側から像側に順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群から構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  8. 前記ズームレンズは、物体側から像側に順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群から構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  9. 物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成され、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って、
    前記第１レンズ群より像側に配置された開口絞りを有し、
    前記第２レンズ群の全体または一部により構成される防振群は、像ぶれ補正に際して光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動し、
    前記第１レンズ群の焦点距離をｆ １ 、前記防振群の焦点距離をｆ Ｌｓ 、前記防振群より像側に配置された光学系Ｌｒの広角端における焦点距離をｆ Ｌｒ 、広角端における全系の焦点距離をｆ ｗ とするとき、
    ６．０＜ｆ Ｌｓ ／ｆ ｗ ＜３０．０
    −３．０＜ｆ Ｌｒ ／ｆ １ ＜−２．０
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  10. 物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、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って、
    前記第１レンズ群より像側に配置された開口絞りを有し、
    前記第２レンズ群の全体または一部により構成される防振群は、像ぶれ補正に際して光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動し、
    前記第１レンズ群の焦点距離をｆ １ 、前記防振群の焦点距離をｆ Ｌｓ 、前記防振群より像側に配置された光学系Ｌｒの広角端における焦点距離をｆ Ｌｒ 、広角端における全系の焦点距離をｆ ｗ とするとき、
    ６．０＜ｆ Ｌｓ ／ｆ ｗ ＜３０．０
    −３．０＜ｆ Ｌｒ ／ｆ １ ＜−２．０
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  11. 請求項１乃至１０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る像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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