WO2006090660A1 - ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ - Google Patents

ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ Download PDF

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WO2006090660A1
WO2006090660A1 PCT/JP2006/302942 JP2006302942W WO2006090660A1 WO 2006090660 A1 WO2006090660 A1 WO 2006090660A1 JP 2006302942 W JP2006302942 W JP 2006302942W WO 2006090660 A1 WO2006090660 A1 WO 2006090660A1
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lens group
lens
image
zoom lens
object side
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Application number
PCT/JP2006/302942
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English (en)
French (fr)
Inventor
Katsu Yamada
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
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Priority to CN2006800053731A priority patent/CN101124504B/zh
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1441—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144113—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-++

Definitions

  • the present invention relates to a zoom lens system equipped with a shake correction function for optically correcting image blur caused by camera shake, vibration, and the like, and an imaging apparatus and camera including the zoom lens system.
  • image taking equipment such as a digital video camera and a digital still camera has a problem of image blurring at the time of shooting, and a function for preventing it has been essential.
  • the photographing apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-66500 varies the magnification by moving the first lens group, the second lens group, and the fourth lens group in the optical axis direction, and the third lens. It is equipped with a zoom lens system that corrects image blur due to camera shake by moving the group in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the photographing apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-295059 performs zooming by moving the first lens group, the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group in the optical axis direction.
  • the zoom lens system corrects image blur due to camera shake by moving the third lens group in a direction perpendicular to the optical axis.
  • Patent Document 1 JP 2001-66500 A
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-295059
  • the photographing apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-66500 can correct image blur to some extent, but at the same time realizes high image quality, large aperture, and downsizing that have been particularly demanding in recent years. Not what you get.
  • the zoom lens system provided in this photographic device does not have a zoom ratio of about 8 times.
  • the photographing apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-295059 can correct image blur to some extent, but the magnification is changed by moving all the lens groups in the optical axis direction. Therefore, the change in the optical total length is large.
  • the lenses that make up the zoom lens system Since the number is large, it is impossible to reduce the size.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems in the prior art, and achieves high image quality, a large aperture, and miniaturization at the same time, and optically suppresses image blur caused by camera shake, vibration, and the like. It is an object of the present invention to provide a zoom lens system that can correct to the above, and an imaging apparatus and camera including the same.
  • zoom lens system That is, according to the present invention, from the object side to the image side,
  • a fourth lens group having positive power is provided.
  • Image blur is corrected by moving the third lens group in a direction perpendicular to the optical axis
  • T Focal length of the entire system at the telephoto end
  • the present invention relates to a zoom lens system that satisfies
  • the present invention is an imaging apparatus capable of converting an optical image of a subject into an electrical image signal and outputting the same, and a zoom lens system that forms the optical image of the subject so as to be capable of scaling,
  • An image sensor that converts an optical image of a subject formed by the zoom lens system into an electrical image signal
  • the zoom lens system is a zoom lens system
  • a fourth lens group having positive power is provided.
  • Image blur is corrected by moving the third lens group in a direction perpendicular to the optical axis
  • the present invention relates to an imaging apparatus.
  • the present invention is a camera capable of photographing a subject and outputting it as an electrical image signal, wherein the zoom lens system forms an optical image of the subject so as to be variable, and the zoom lens system forms An imaging device including an imaging device that converts an optical image of the subject to an electrical image signal,
  • the zoom lens system is a zoom lens system
  • a fourth lens group having positive power is provided.
  • Image blur is corrected by moving the third lens group in a direction perpendicular to the optical axis
  • T Focal length of the entire system at the telephoto end
  • a zoom lens system that simultaneously realizes high image quality, a large aperture, and downsizing, and is equipped with a shake correction function that optically corrects image blur caused by camera shake, vibration, and the like. be able to.
  • the zoom lens system by using the zoom lens system, it is possible to provide a high-performance and compact imaging device and camera that can optically correct image blur.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing a basic configuration of a zoom lens system according to Embodiments 1 to 5.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a zoom lens system according to Embodiments 1 to 4.
  • FIG. 3 is a longitudinal aberration diagram at the wide-angle end of the zoom lens system according to Example 1.
  • FIG. 4 is a longitudinal aberration diagram at an intermediate position in the zoom lens system of Example 1.
  • FIG. 5 is a longitudinal aberration diagram at the telephoto end of the zoom lens system of Example 1.
  • FIG. 6 is a lateral aberration diagram at the time of camera shake correction at the telephoto end of the zoom lens system in Example 1.
  • FIG. 7 is a longitudinal aberration diagram at the wide-angle end of the zoom lens system according to Example 2.
  • FIG. 8 is a longitudinal aberration diagram at an intermediate position in the zoom lens system of Example 2.
  • FIG. 9 is a longitudinal aberration diagram at the telephoto end of the zoom lens system of Example 2.
  • FIG. 10 is a lateral aberration diagram during camera shake correction at the telephoto end of the zoom lens system in Example 2.
  • FIG. 11 is a longitudinal aberration diagram at the wide-angle end of the zoom lens system according to Example 3.
  • FIG. 12 is a longitudinal aberration diagram at an intermediate position in the zoom lens system of Example 3.
  • FIG. 13 is a longitudinal aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens system according to Example 3.
  • FIG. 14 is a lateral aberration diagram during camera shake correction at the telephoto end of the zoom lens system in Example 3.
  • FIG. 15 is a longitudinal aberration diagram at a wide-angle end of a zoom lens system according to Example 4.
  • FIG. 16 is a longitudinal aberration diagram at an intermediate position in the zoom lens system of Example 4.
  • FIG. 17 is a longitudinal aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens system according to Example 4.
  • FIG. 18 is a lateral aberration diagram during camera shake correction at the telephoto end of the zoom lens system in Example 4.
  • FIG. 20 is a longitudinal aberration diagram at the wide-angle end of the zoom lens system according to Example 5.
  • FIG. 21 is a longitudinal aberration diagram at an intermediate position in the zoom lens system of Example 5.
  • FIG. 22 is a longitudinal aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens system in Example 5.
  • FIG. 23 is a lateral aberration diagram during camera shake correction at the telephoto end of the zoom lens system in Example 5.
  • FIG. 24 is a schematic explanatory diagram showing a basic configuration of a zoom lens system according to Embodiments 6 to 7.
  • FIG. 25 is a schematic configuration diagram of a zoom lens system according to Embodiments 6 to 7.
  • FIG. 26 is a longitudinal aberration diagram at the wide-angle end of the zoom lens system according to Example 6.
  • FIG. 27 is a longitudinal aberration diagram at an intermediate position in the zoom lens system of Example 6.
  • FIG. 29 is a lateral aberration diagram during camera shake correction at the telephoto end of the zoom lens system in Example 6.
  • FIG. 30 is a longitudinal aberration diagram at the wide-angle end of the zoom lens system according to Example 7.
  • FIG. 32 is a longitudinal aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens system in Example 7.
  • FIG. 33 is a lateral aberration diagram during camera shake correction at the telephoto end of the zoom lens system according to Example 7.
  • FIG. 34 is a schematic configuration diagram of a digital video camera according to Embodiment 8.
  • FIG. 35 is a schematic configuration diagram of a digital still camera according to Embodiment 9. Explanation of symbols
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing a basic configuration of a zoom lens system according to Embodiments 1 to 5.
  • the zoom lens system includes, in order from the object side to the image side, a first lens group, a second lens group, a third lens group, and a fourth lens group.
  • This is a 4 lens zoom lens system.
  • zooming is performed by moving the first lens group, the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group in the optical axis direction, and the fourth lens group in the optical axis direction. Focusing is further performed by moving to.
  • image blur caused by camera shake or vibration is optically corrected.
  • a first lens group having a positive power in order from the object side to the image side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a diaphragm, The third lens group has a positive power and the fourth lens group has a positive power.
  • zooming is performed by moving all the lens groups in the optical axis direction, and focusing is performed by moving the fourth lens group in the optical axis direction.
  • the image blur is corrected by moving the third lens group in the direction perpendicular to the optical axis.
  • the first lens group moves toward the object side.
  • the height of the light beam passing through the first lens unit is reduced by having the entrance pupil on the object side in a wide-angle region with a large field angle. be able to. Therefore, distortion, astigmatism, and lateral chromatic aberration can be further suppressed.
  • the third lens unit when zooming to the telephoto end, the third lens unit is located closest to the image side at the wide-angle end. To position.
  • the distance between the second lens group having a negative difference and the third lens group having a positive power is reduced. Therefore, in order to achieve downsizing of the zoom lens system and ensure a high zoom ratio, the third lens unit is arranged closest to the image side at the wide-angle end and is extended to the object side during zooming. It is preferable.
  • the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4 are configured to change the magnification by moving all the lens groups in the optical axis direction.
  • the zoom lens system is limited to such a configuration. It should not be a thing, but it should be configured to scale by moving at least three lens groups in the optical axis direction!
  • the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4 when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens unit moves to the object side, and the third lens unit is at the wide-angle end.
  • the first lens unit moves to the object side, and the third lens unit is at the wide-angle end.
  • it is configured to be positioned closest to the image side, it is not limited to a powerful configuration.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a zoom lens system according to Embodiments 1 to 4.
  • the first lens group G1 is composed of lens elements L1 to L3
  • the second lens group G2 is composed of lens elements L4 to L7
  • the third lens group G3 is composed of lens elements L8 to L8.
  • the fourth lens group G4 includes a lens element L11.
  • the diaphragm A is disposed between the lens element L7 of the second lens group G2 and the lens element L8 of the third lens group G3.
  • the straight line on the right side of Fig. 2 represents the position of the image plane S.
  • an optical low-pass filter, infrared cut filter, CCD (Charge Coupled Device) and CMOS (Complementary Metal—Oxide Semiconductor has a parallel plate P equivalent to the face plate of the image sensor.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side to the image side, a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side; Biconvex second lens element L2 (Embodiments 1 and 2) or plano-convex second lens element L2 (Embodiments 3 to 4) with the convex surface facing the object side and the convex surface facing the object side And a positive meniscus third lens element L3.
  • the first lens element L1 and the second lens element L2 are cemented.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side to the image side, a negative meniscus fourth lens element L4 with a convex surface directed toward the object side. And a biconcave fifth lens element L5, a biconvex sixth lens element L6, and a biconcave seventh lens element L7.
  • the sixth lens element L6 and the seventh lens element L7 are cemented.
  • the image side surface r12 of the seventh lens element L7 is aspheric.
  • the third lens group G3 includes a positive meniscus eighth lens element L8 with a convex surface directed toward the object side, in order from the object side to the image side. And a biconvex ninth lens element L9 and a biconcave tenth lens element L10. Among these, the ninth lens element L9 and the tenth lens element L10 are cemented.
  • the object side surface r 16 of the ninth lens element L9 is aspheric.
  • the fourth lens group G4 includes only a biconvex eleventh lens element L11.
  • the object side surface rl9 of the eleventh lens element L11 is aspheric.
  • the third lens group G3 includes a positive lens element, and a cemented lens of a positive lens element and a negative lens element in order from the object side to the image side. It is comprised with an element.
  • the third lens group G3 includes a positive lens element, a positive lens element, and a negative lens element in order from the object side to the image side. This is preferable because the lens diameter can be reduced as compared with the case where the lens is disposed on the surface. However, it is not always necessary to join the positive lens element and the negative lens element.
  • the third lens group G3 may include a positive lens element, a negative lens element, and a positive lens element in order from the object side to the image side.
  • the fourth lens group G4 is not limited to a powerful configuration in which the positive lens element is configured by one positive lens element.
  • the zoom lens system according to Embodiment 5 includes, in order from the object side to the image side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a stop, and a positive lens And a fourth lens group having positive power and a fourth lens group having positive power.
  • the first lens group moves toward the object side.
  • the height of the light beam passing through the first lens unit is reduced by having the entrance pupil on the object side in a wide-angle region with a large field angle. be able to. Therefore, distortion, astigmatism, and lateral chromatic aberration can be further suppressed.
  • the third lens group is positioned closest to the image side at the wide-angle end.
  • the distance between the second lens group having a negative aperture and the third lens group having a positive power is reduced. Therefore, in order to achieve downsizing of the zoom lens system and to ensure a high zoom ratio, the third lens group should be placed closest to the image side at the wide-angle end and extended to the object side during zooming. It is preferable to configure.
  • the zoom lens system according to Embodiment 5 is configured to change the magnification by moving all the lens groups in the direction of the optical axis, but is limited to such a configuration. It should be configured to change the magnification by moving at least three lens groups in the direction of the optical axis.
  • the zoom lens system according to Embodiment 5 when the wide-angle end force is also changed to the telephoto end, the first lens unit moves to the object side, and the third lens unit moves to the most image side at the wide-angle end.
  • the first lens unit moves to the object side
  • the third lens unit moves to the most image side at the wide-angle end.
  • it is configured to be positioned, it is not limited to such a configuration.
  • FIG. 19 is a schematic configuration diagram of a zoom lens system according to Embodiment 5.
  • the first lens group G1 includes lens elements L1 to L3
  • the second lens group G2 includes lens elements L4 to L7
  • the third lens group G3 includes lens elements L8 to L8.
  • the fourth lens group G4 includes a lens element L11.
  • the diaphragm A is disposed between the lens element L7 of the second lens group G2 and the lens element L8 of the third lens group G3. Further, the straight line described on the rightmost side in FIG. 19 represents the position of the image plane S, and a parallel plate P is provided on the object side as in the first to fourth embodiments.
  • the first lens unit G1 includes, in order from the object side to the image side, a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side, and a biconvex lens.
  • a second lens element L2 having a shape and a third lens element L3 having a positive meniscus shape with a convex surface facing the object side.
  • the first lens element L1 and the second lens element L2 are cemented.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus fourth lens with a convex surface directed toward the object side in this order from the object side to the image side.
  • Element L4 biconcave fifth lens element L5, plano-convex sixth lens element L6 with the convex surface facing the object side, and plano-concave seventh lens element L7 with the concave surface facing the image side Consists of.
  • the sixth lens element L6 and the seventh lens element L7 are cemented.
  • the image side surface rl2 of the seventh lens element L7 is aspheric.
  • the third lens group G3 includes a positive meniscus eighth lens with a convex surface directed toward the object side, in this order from the object side to the image side. It comprises an element L8, a biconcave ninth lens element L9, and a biconvex tenth lens element L10. Among these, the object side surface rl6 of the ninth lens element L9 is aspheric.
  • the fourth lens unit G4 comprises solely a positive meniscus eleventh lens element LI1 with the convex surface facing the object side.
  • the object side surface r20 of the eleventh lens element LI 1 is aspheric.
  • the fourth lens group G4 includes one positive lens element.
  • the present invention is not limited to such a configuration.
  • FIG. 24 is a schematic explanatory diagram showing a basic configuration of a zoom lens system according to Embodiments 6 to 7.
  • the zoom lens system has positive power in order from the object side to the image side.
  • zooming is performed by moving the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group in the optical axis direction, and by moving the fourth lens group in the optical axis direction. Further focusing is performed.
  • image blur caused by camera shake and vibration is optically corrected.
  • the third lens group when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the third lens group is located closest to the image side at the wide-angle end.
  • the distance between the second lens group having a negative power and the third lens group having a positive power is reduced during zooming to the wide-angle end force telephoto end. Therefore, in order to achieve downsizing of the zoom lens system and to ensure a high zoom ratio, the third lens unit is arranged closest to the image side at the wide-angle end and is extended to the object side during zooming. It is preferable to do.
  • the zoom lens systems according to Embodiments 6 to 7 are configured such that the third lens unit is located closest to the image side at the wide-angle end when zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
  • the present invention is not limited to such a configuration.
  • FIG. 25 is a schematic configuration diagram of a zoom lens system according to Embodiments 6 to 7.
  • the first lens group G1 is composed of lens elements L1 to L3
  • the second lens group G2 is composed of lens elements L4 to L7
  • the third lens group G3 is composed of lens elements.
  • the fourth lens group G4 is composed of lens elements L11 to L13.
  • the diaphragm A is disposed between the lens element L7 of the second lens group G2 and the lens element L8 of the third lens group G3.
  • the straight line described on the rightmost side in FIG. 25 represents the position of the image plane S, and a parallel plate P is provided on the object side in the same manner as in the first to fifth embodiments.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side to the image side, a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side; It is composed of a biconvex second lens element L2 and a positive meniscus third lens element L3 having a convex surface facing the object side. Of these, the first lens element L1 and the second lens element L2 are joined. It is.
  • the second lens group G2 has a negative meniscus shape with a convex surface facing the object side in order from the object side to the image side.
  • Fourth lens element L4 negative meniscus fifth lens element L5 (Embodiment 6) with convex surface facing the image side, or biconcave fifth lens element L5 (Embodiment 7), and biconvex shape
  • the sixth lens element L6 and the biconcave seventh lens element L7 are joined.
  • the image side surface r12 of the seventh lens element L7 is aspheric.
  • the third lens group G3 includes a positive meniscus eighth lens element L8 with the convex surface facing the object side, in order from the object side to the image side. And a biconvex ninth lens element L9 and a biconcave tenth lens element L10. Among these, the ninth lens element L9 and the tenth lens element L10 are cemented.
  • the object side surface r 16 of the ninth lens element L9 is aspheric.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side to the image side, an eleventh lens element L11 having a biconvex shape, It is composed of a biconcave twelfth lens element L12 and a biconvex thirteenth lens element L13.
  • the eleventh lens element L11, the twelfth lens element L12, and the thirteenth lens element L13 are cemented.
  • the image side surface r22 of the thirteenth lens element L13 is aspheric.
  • the third lens group G3 includes a positive lens element, and a cemented lens of a positive lens element and a negative lens element in order from the object side to the image side. It is comprised with an element.
  • the third lens group G3 includes a positive lens element, a positive lens element, and a negative lens element in order from the object side to the image side. This is preferable because the lens diameter can be reduced as compared with the case where the lens is disposed on the surface. However, it is not always necessary to join the positive lens element and the negative lens element.
  • the third lens group G3 may include a positive lens element, a negative lens element, and a positive lens element in order from the object side to the image side.
  • the fourth lens group G4 includes a positive lens element, a negative lens element, and a positive lens element, which are sequentially arranged from the physical object side to the image side. Contact Although it is composed of a lens element, it is not limited to such a structure.
  • the following description will be given on the preferable condition that the zoom lens system that is focused by moving in the axial direction and corrects the image blur by moving the third lens group in the direction perpendicular to the optical axis is satisfied.
  • a plurality of preferable conditions are defined for the zoom lens system according to each embodiment, but a zoom lens system configuration that satisfies all of the plurality of conditions is most desirable. However, it is also possible to obtain a zoom lens system that exhibits the corresponding effects by satisfying individual conditions.
  • a zoom lens system like the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 7 satisfies at least one of the following conditions (1) and (2).
  • T Focal length of the entire system at the telephoto end
  • the condition (1) is a condition relating to the movement and performance of the first lens group. If the lower limit of condition (1) is not reached, the change in magnification due to the first lens group becomes too small. Therefore, in order to reduce the size of the zoom lens system, the power of the second lens group must be increased. Aberrations such as field curvature occur. On the other hand, if the upper limit of condition (1) is exceeded, it passes through the first lens group. As a result, the change in the height of the light beam increases, and in particular, the change in astigmatism due to zooming increases. By satisfying the condition (1), the zoom lens system can be downsized while suppressing fluctuations in aberration.
  • the condition (2) is a condition related to the movement, size, and performance of the third lens group. If the lower limit of condition (2) is exceeded, the solid angle of the on-axis light beam increases, so the F-number can be reduced, but the distance between the first lens group and the aperture increases, and accordingly the entrance pupil The distance also becomes longer. Accordingly, the height of the light beam passing through the first lens group becomes high, the zoom lens system cannot be miniaturized, and astigmatism and distortion also increase. On the other hand, if the upper limit of condition (2) is exceeded, the height of the light beam passing through the third lens group is reduced, which is advantageous for downsizing the zoom lens system, but the solid angle of the axial light beam is reduced. Therefore, it is difficult to improve the image quality due to diffraction.
  • the zoom lens system can be reduced in size, and the F-number can be adjusted to around 4. Therefore, image degradation due to diffraction can be avoided.
  • the MTF Modulation Transfer Function: resolution
  • the MTF of the ideal lens for C-line is 10% or more up to 300 Zmm.
  • a zoom lens system like the zoom lens system according to Embodiments 1 to 7 satisfies the following condition (3).
  • the condition (3) is a condition relating to the sum of the power of three lens groups having positive power and the power of one lens group having negative power. 2
  • the power of the lens group increases. If the lower limit of condition (3) is not reached, the negative power of the second lens group becomes too large, and as the image height increases, the image plane may fall in a direction that causes the object force to move away. On the other hand, if the upper limit of condition (3) is exceeded, the positive power increases and the image plane may fall in the direction approaching the object point.
  • the curvature of field can be further suppressed, so that the peaks of the resolution up to the periphery of the central force can be made uniform. In particular, astigmatism at the periphery of the screen and distortion at the wide-angle end that occur in the second lens group can be sufficiently suppressed.
  • Each lens group constituting the zoom lens system according to Embodiments 1 to 7 includes a refractive lens element that deflects incident light by refraction (that is, between media having different refractive indexes). This is not limited to a force composed only of a lens element that is deflected at the interface.
  • a diffractive lens element that deflects incident light by diffraction a refractive / diffractive hybrid lens element that deflects incident light by a combination of diffraction and refraction, and a refractive index that deflects incident light by the refractive index distribution in the medium
  • Each lens group may be composed of a distributed lens element or the like.
  • the optical path may be bent before, after, or in the middle of the zoom lens system by disposing the reflecting surface in the optical path.
  • the bending position can be set as required, and the camera can be made thinner by appropriate bending of the optical path.
  • FIG. 34 shows a schematic configuration diagram of a digital video camera according to Embodiment 8 provided with an imaging apparatus including the zoom lens system of the present invention.
  • the digital video camera according to Embodiment 8 changes an optical image of a subject, which includes a zoom lens 341 and a low-pass filter 342 arranged on the image side of the zoom lens 341.
  • An image pickup apparatus is provided that includes a zoom lens system that can be doubled and an image pickup element 343 that converts an optical image of a subject formed by the zoom lens system into an electrical signal.
  • a viewfinder 345 is connected to the image sensor 343 via a signal processing circuit 344.
  • the zoom lens system according to Embodiment 1 described above A zoom lens system is used, which has realized a digital video camera with a high-performance image stabilization function.
  • a detector 347 for detecting blur is connected to the third lens group of the zoom lens 341 via a driving device 346 for moving the third lens group in a direction perpendicular to the optical axis.
  • a driving device 346 for moving the third lens group in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the zoom lens system according to Embodiment 1 is used as a zoom lens system.
  • zooms according to Embodiments 2 to 7 described above are used.
  • a lens system may be used.
  • a digital video camera equipped with a high-performance blur correction function can be realized.
  • FIG. 35 shows a schematic configuration diagram of a digital still camera according to Embodiment 9 including an imaging apparatus including the zoom lens system of the present invention.
  • the digital still camera according to the ninth embodiment includes a zoom lens system 351 held in a retractable lens barrel 352 that forms an optical image of a subject so as to be variable in magnification, An image pickup device (not shown) that converts an optical image of a subject formed by the zoom lens system 351 into an electrical signal, an optical viewfinder 353, and a shirter 354. Yes.
  • the zoom lens system the zoom lens system according to Embodiment 1 is used, thereby realizing a digital still camera equipped with a high-performance blur correction function.
  • the zoom lens system according to the first embodiment is used as the zoom lens system.
  • the zoom according to the second to seventh embodiments is used.
  • a lens system may be used.
  • the zoom lens system according to the first to seventh embodiments and an image sensor such as a CCD or CMOS, Application to mobile phone devices, PDAs (Personal Digital Assistance), surveillance cameras in surveillance systems, Web cameras, in-vehicle cameras, etc. I'll do it with you.
  • an image sensor such as a CCD or CMOS
  • PDAs Personal Digital Assistance
  • surveillance cameras in surveillance systems Web cameras
  • in-vehicle cameras etc. I'll do it with you.
  • the units of length are all mm
  • r is the radius of curvature of the lens element surface
  • d is the thickness of the lens element or the air space between the lens elements
  • nd Is the refractive index at the d-line of the lens element
  • Vd is the Abbe number at the d-line of the lens element.
  • the aspherical sag SAG is the distance (sag) from the apex of the aspherical surface at a certain height from the optical axis, and is defined by the following equation. / R
  • R radius of curvature of aspherical vertex
  • variable air interval data indicates an air interval (mm) that is variable by zooming when the object point is an infinite position as measured from the tip of the lens element.
  • the intermediate position is a position where the magnification of the second lens group becomes 1.times.
  • the focal length f (mm), F number FZNo, and incident field angle 2 ⁇ (°) of the zoom lens system at the wide-angle end, intermediate position, and telephoto end are also shown. Show.
  • the zoom lens system of Example 1 corresponds to Embodiment 1 shown in FIG.
  • Table 1 shows the lens data of the zoom lens system of Example 1
  • Table 2 shows the aspheric data
  • Table 3 shows the variable air gap data.
  • the zoom lens system of Example 2 corresponds to Embodiment 2 shown in FIG.
  • Table 4 shows the lens data of the zoom lens system of Example 2
  • Table 5 shows the aspheric data
  • Table 6 shows the variable air gap data.
  • the zoom lens system of Example 3 corresponds to Embodiment 3 shown in FIG.
  • Table 7 shows the lens data for the zoom lens system of Example 3
  • Table 8 shows the aspheric data
  • Table 9 shows the variable air gap data.
  • the zoom lens system of Example 4 corresponds to Embodiment 4 shown in FIG.
  • Table 10 shows lens data of the zoom lens system of Example 4
  • Table 11 shows aspheric data
  • Table 12 shows variable air gap data.
  • the zoom lens system of Example 5 corresponds to Embodiment 5 shown in FIG. Table 13 shows lens data of the zoom lens system of Example 5, Table 14 shows aspherical data, and Table 15 shows variable air gap data.
  • the zoom lens system of Example 6 corresponds to Embodiment 6 shown in FIG.
  • Table 16 shows lens data of the zoom lens system of Example 6
  • Table 17 shows aspherical data
  • Table 18 shows variable air gap data.
  • the zoom lens system of Example 7 corresponds to Embodiment 7 shown in FIG. Table 19 shows lens data of the zoom lens system of Example 7, Table 20 shows aspheric data, and Table 21 shows variable air gap data.
  • Table 22 below shows corresponding values of the conditions in Examples 1 to 7.
  • FIGS. 3 to 5 are longitudinal aberration diagrams of the zoom lens system of Example 1.
  • FIGS. 7 to 9 are longitudinal aberration diagrams of the zoom lens system of Example 2.
  • FIGS. 11 to 13 are vertical convergence diagrams of the zoom lens system of Example 3.
  • FIGS. 15 to 17 are longitudinal aberration diagrams of the zoom lens system of Example 4.
  • FIGS. 20 to 22 are longitudinal aberration diagrams of the zoom lens system of Example 5.
  • FIGS. 26 to 28 are longitudinal aberration diagrams of the zoom lens system of Example 6.
  • FIGS. 30 to 32 are longitudinal aberration diagrams of the zoom lens system of Example 7.
  • FIGS. 3, 7, 11, 15, 20, 26, and 30 show the aberration performances at the wide-angle end.
  • 4, 8, 12, 16, 21, 27, and 31 show the aberration performance at the intermediate position.
  • 5, 9, 13, 17, 22, 28, and 32 show the aberration performance at the telephoto end.
  • each longitudinal aberration diagram (a) is a spherical aberration diagram, the vertical axis represents the F number, and the solid line represents The characteristic of d line is shown.
  • (b) is an astigmatism diagram, where the vertical axis represents the half field angle ⁇ , the solid line represents the sagittal field curvature, and the broken line represents the meridional field curvature.
  • (C) is a distortion diagram, and the vertical axis represents the half angle of view ⁇ .
  • (d) is a longitudinal chromatic aberration diagram, where the vertical axis represents the F number, the solid line represents the d-line characteristic, the short dashed line represents the F-line characteristic, and the long dashed line represents the C-line characteristic.
  • (e) is a lateral chromatic aberration diagram, where the vertical axis represents the half angle of view ⁇ , the short broken line represents the F-line characteristic, and the long broken line represents the C-line characteristic.
  • the zoom lens systems 1 to 7 have sufficient aberration correction capability to achieve high resolution.
  • FIG. 6 is a lateral aberration diagram showing the convergence performance of the zoom lens system of Example 1 at the time of blur correction of 0.35 ° at the telephoto end.
  • FIG. 10 is a lateral aberration diagram showing the aberration performance of the zoom lens system of Example 2 at the time of blur correction of 0.30 ° at the telephoto end.
  • FIG. 14 is a lateral aberration diagram showing the aberration performance of the zoom lens system of Example 3 at the time of 0.33 ° blur correction at the telephoto end.
  • FIG. 18 is a lateral aberration diagram showing the aberration performance of the zoom lens system of Example 4 at the time of blur correction of 0.33 ° at the telephoto end.
  • FIG. 10 is a lateral aberration diagram showing the convergence performance of the zoom lens system of Example 1 at the time of blur correction of 0.35 ° at the telephoto end.
  • FIG. 10 is a lateral aberration diagram showing the aberration performance of the zoom lens system of Example 2 at the time of blur correction of 0.30 ° at the
  • FIG. 23 is a lateral aberration diagram showing the aberration performance of the zoom lens system of Example 5 at the time of 0.47 ° blur correction at the telephoto end.
  • FIG. 29 is a lateral aberration diagram showing the aberration performance of the zoom lens system of Example 6 upon blurring of 0.47 ° at the telephoto end.
  • FIG. 33 is a lateral aberration diagram showing the aberration performance of the zoom lens system of Example 7 at the time of camera shake correction of 0.33 ° at the telephoto end.
  • each lateral aberration diagram (a) is a lateral aberration diagram at a relative image height of 0.75, (b) is a lateral aberration diagram at the center of the screen, and (c) is a relative image height—0.
  • the solid line indicates the d-line characteristic
  • the short dashed line indicates the F-line characteristic
  • the long dashed line indicates the C-line characteristic
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line characteristic.
  • the zoom lens system according to the present invention can be applied to cameras such as a digital video camera, a digital still camera, a mobile phone device, a PDA (Personal Digital Assistance), a surveillance camera in a surveillance system, a Web camera, and an in-vehicle camera.
  • cameras such as a digital video camera, a digital still camera, a mobile phone device, a PDA (Personal Digital Assistance), a surveillance camera in a surveillance system, a Web camera, and an in-vehicle camera.
  • cameras such as a digital video camera, a digital still camera, a mobile phone device, a PDA (Personal Digital Assistance), a surveillance camera in a surveillance system, a Web camera, and an in-vehicle camera.
  • PDA Personal Digital Assistance

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Abstract

　高画質、大口径及び小型化を同時に実現し、かつ手ぶれ、振動等によって生じる像のぶれを光学的に補正することができるズームレンズ系、撮像装置及びカメラを提供することを目的とし、物体側から像側へと順に、正のパワーの第１レンズ群、負のパワーの第２レンズ群、正のパワーの第３レンズ群、正のパワーの第４レンズ群を備え、少なくとも３つのレンズ群を光軸方向に移動させて変倍し、第４レンズ群を光軸方向に移動させて合焦し、第３レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させて像のぶれを補正し、条件（１）：０＜（｜ΔＬ｜・ｆＷ）／（ｆＴ・ＩＭ）＜１０×１０－２及び（２）：０．００５＜（｜ΔＬ３｜・ｆＷ）／（ｆＴ・ＩＭ）＜０．１５（ただし、Ｚ＝ｆＴ／ｆＷ＞８．０）の少なくとも１つを満足するズームレンズ系、撮像装置及びカメラに関する。

Description

明 細 書
ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
技術分野
[0001] 本発明は、手ぶれ、振動等によって生じる像のぶれを光学的に補正するぶれ補正 機能を搭載したズームレンズ系、並びにそれを備えた撮像装置及びカメラに関する。 背景技術
[0002] 従来、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮影機器にぉ ヽては、撮影 時の像のぶれが問題となっており、それを防止するための機能が必須となっている。
[0003] 例えば、特開 2001— 66500号公報に記載の撮影機器は、第 1レンズ群、第 2レン ズ群及び第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍し、第 3レンズ群を光 軸に対して垂直方向に移動させることによって手ぶれによる像のぶれを補正するズ ームレンズ系を備えたものである。
[0004] また、特開 2003— 295059号公報に記載の撮影機器は、第 1レンズ群、第 2レンズ 群、第 3レンズ群及び第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍し、第 3 レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることによって手ぶれによる像のぶれを 補正するズームレンズ系を備えたものである。
特許文献 1 :特開 2001— 66500号公報
特許文献 2：特開 2003 - 295059号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 特開 2001— 66500号公報に記載の撮影機器は、像のぶれをある程度補正するこ とができるものの、近年特に要求が高まっている高画質、大口径及び小型化を同時 に実現し得るものではない。し力もこの撮影機器に備えられたズームレンズ系は、そ の変倍比が 8倍程度で充分ではな 、。
[0006] また、特開 2003— 295059号公報に記載の撮影機器も、像のぶれをある程度補 正することができるものの、全てのレンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍 しているため、光学全長の変化が大きい。し力もズームレンズ系を構成するレンズ枚 数が多いため、小型化を図ることができない。
[0007] 本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、高画 質、大口径及び小型化を同時に実現し、かつ手ぶれ、振動等によって生じる像のぶ れを光学的に補正することができるズームレンズ系、並びにそれを備えた撮像装置 及びカメラを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 前記目的の 1つは、以下のズームレンズ系により達成される。すなわち本発明は、 物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第 1レンズ群と、
負のパワーを有する第 2レンズ群と、
正のパワーを有する第 3レンズ群と、
正のパワーを有する第 4レンズ群とを備え、
少なくとも 3つのレンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍し、
前記第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによって合焦し、
前記第 3レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることによって像のぶれを補正 し、
以下の条件（1)及び（2)の少なくとも 1つ：
0<( I AL I -f )/(f -IMXlOXlO"2 ·'·(1)
W τ
0.005く ( I AL3 I -f )/(f ·ΙΜ)<0.15 ··· (2)
W T
(ただし、 Z=f /f >8.0である）
T w
(ここで、
AL:光学全長の変化量、
AL3:広角端における像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔と、望遠端に おける像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔との差、
IM:イメージサイズ、
f
W：広角端における全系の焦点距離、
f
T：望遠端における全系の焦点距離
である） を満足する、ズームレンズ系に関する。
また前記目的の 1つは、以下の撮像装置により達成される。すなわち本発明は、 被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能な撮像装置であって 前記被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を、電気的な画像信号に変換 する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズ系が、
物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第 1レンズ群と、
負のパワーを有する第 2レンズ群と、
正のパワーを有する第 3レンズ群と、
正のパワーを有する第 4レンズ群とを備え、
少なくとも 3つのレンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍し、
前記第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによって合焦し、
前記第 3レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることによって像のぶれを補 正し、
以下の条件（1)及び（2)の少なくとも 1つ：
0<( I AL I -f )/(f -IMXlOXlO"2 ·'·(1)
W τ
0.005く ( I AL3 I -f )/(f ·ΙΜ)<0.15 ··· (2)
W T
(ただし、 Z=f /f >8.0である）
T w
(ここで、
AL:光学全長の変化量、
AL3:広角端における像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔と、望遠端 における像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔との差、
IM:イメージサイズ、
f
W：広角端における全系の焦点距離、
f ：望遠端における全系の焦点距離 である）
を満足する、
撮像装置に関する。
また前記目的の 1つは、以下のカメラにより達成される。すなわち本発明は、 被写体を撮影して、電気的な画像信号として出力可能なカメラであって、 前記被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、該ズームレンズ 系が形成した被写体の光学的な像を、電気的な画像信号に変換する撮像素子とを 含む撮像装置を備え、
前記ズームレンズ系が、
物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第 1レンズ群と、
負のパワーを有する第 2レンズ群と、
正のパワーを有する第 3レンズ群と、
正のパワーを有する第 4レンズ群とを備え、
少なくとも 3つのレンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍し、 前記第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによって合焦し、
前記第 3レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることによって像のぶれを補 正し、
以下の条件（1)及び（2)の少なくとも 1つ：
0<( I AL I -f )/(f -IMXlOXlO"2 ·'·(1)
W τ
0.005く ( I AL3 I -f )/(f ·ΙΜ)<0.15 ··· (2)
W T
(ただし、 Z=f /f >8.0である）
T w
(ここで、
AL:光学全長の変化量、
AL3:広角端における像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔と、望遠端 における像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔との差、
IM:イメージサイズ、
f ：広角端における全系の焦点距離、 f
T：望遠端における全系の焦点距離
である）
を満足する、
カメラに関する。 発明の効果
[0011] 本発明によれば、高画質、大口径及び小型化を同時に実現し、かつ手ぶれ、振動 等によって生じる像のぶれを光学的に補正するぶれ補正機能を搭載したズームレン ズ系を提供することができる。
[0012] また本発明によれば、前記ズームレンズ系を用いることにより、像のぶれを光学的 に補正することができる、高性能で小型の撮像装置及びカメラを提供することができ る。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]図 1は、実施の形態 1〜5に係るズームレンズ系の基本構成を示す概略説明図 である。
[図 2]図 2は、実施の形態 1〜4に係るズームレンズ系の概略構成図である。
[図 3]図 3は、実施例 1のズームレンズ系の広角端における縦収差図である。
[図 4]図 4は、実施例 1のズームレンズ系の中間位置における縦収差図である。
[図 5]図 5は、実施例 1のズームレンズ系の望遠端における縦収差図である。
[図 6]図 6は、実施例 1のズームレンズ系の望遠端におけるぶれ補正時の横収差図で ある。
[図 7]図 7は、実施例 2のズームレンズ系の広角端における縦収差図である。
[図 8]図 8は、実施例 2のズームレンズ系の中間位置における縦収差図である。
[図 9]図 9は、実施例 2のズームレンズ系の望遠端における縦収差図である。
[図 10]図 10は、実施例 2のズームレンズ系の望遠端におけるぶれ補正時の横収差 図である。
[図 11]図 11は、実施例 3のズームレンズ系の広角端における縦収差図である。
[図 12]図 12は、実施例 3のズームレンズ系の中間位置における縦収差図である。
[図 13]図 13は、実施例 3のズームレンズ系の望遠端における縦収差図である。 [図 14]図 14は、実施例 3のズームレンズ系の望遠端におけるぶれ補正時の横収差 図である。
[図 15]図 15は、実施例 4のズームレンズ系の広角端における縦収差図である。
[図 16]図 16は、実施例 4のズームレンズ系の中間位置における縦収差図である。
[図 17]図 17は、実施例 4のズームレンズ系の望遠端における縦収差図である。
[図 18]図 18は、実施例 4のズームレンズ系の望遠端におけるぶれ補正時の横収差 図である。
[図 19]図 19は、実施の形態 5に係るズームレンズ系の概略構成図である。
[図 20]図 20は、実施例 5のズームレンズ系の広角端における縦収差図である。
[図 21]図 21は、実施例 5のズームレンズ系の中間位置における縦収差図である。
[図 22]図 22は、実施例 5のズームレンズ系の望遠端における縦収差図である。
[図 23]図 23は、実施例 5のズームレンズ系の望遠端におけるぶれ補正時の横収差 図である。
[図 24]図 24は、実施の形態 6〜7に係るズームレンズ系の基本構成を示す概略説明 図である。
[図 25]図 25は、実施の形態 6〜7に係るズームレンズ系の概略構成図である。
[図 26]図 26は、実施例 6のズームレンズ系の広角端における縦収差図である。
[図 27]図 27は、実施例 6のズームレンズ系の中間位置における縦収差図である。
[図 28]図 28は、実施例 6のズームレンズ系の望遠端における縦収差図である。
[図 29]図 29は、実施例 6のズームレンズ系の望遠端におけるぶれ補正時の横収差 図である。
[図 30]図 30は、実施例 7のズームレンズ系の広角端における縦収差図である。
[図 31]図 31は、実施例 7のズームレンズ系の中間位置における縦収差図である。
[図 32]図 32は、実施例 7のズームレンズ系の望遠端における縦収差図である。
[図 33]図 33は、実施例 7のズームレンズ系の望遠端におけるぶれ補正時の横収差 図である。
[図 34]図 34は、実施の形態 8に係るデジタルビデオカメラの概略構成図である。
[図 35]図 35は、実施の形態 9に係るデジタルスチルカメラの概略構成図である。 符号の説明
341 ズームレンズ
342 ローパスフィルタ
343 撮像素子
344 信号処理回路
345 ビューファインダ
346 駆動装置
347 検出器
351 ズームレンズ系
352 沈胴式鏡筒
353 光学式ビューファインダ
354 シャツタ
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
L1 第 1レンズ素子
L2 第 2レンズ素子
L3 第 3レンズ素子
L4 第 4レンズ素子
L5 第 5レンズ素子
L6 第 6レンズ素子
L7 第 7レンズ素子
L8 第 8レンズ素子
L9 第 9レンズ素子
L10 第 10レンズ素子
L11 第 11レンズ素子
L12 第 12レンズ素子 LI 3 第 13レンズ素子
A 絞り
P 平行平板
S 像面
発明を実施するための最良の形態
[0015] (実施の形態 1〜5)
図 1は、実施の形態 1〜5に係るズームレンズ系の基本構成を示す概略説明図であ る。図 1に示すように、該ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、第 1レンズ群 と、第 2レンズ群と、第 3レンズ群と、第 4レンズ群とで構成された、 4群構成のズームレ ンズ系である。該ズームレンズ系において、第 1レンズ群、第 2レンズ群、第 3レンズ群 及び第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍 (ズーミング)し、第 4レン ズ群を光軸方向に移動させることによってさらに合焦（フォーカシング)する。また、第 3レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることによって、手ぶれ、振動等が原 因で生じる像のぶれを光学的に補正する。
[0016] まず、実施の形態 1〜4について詳述する。
[0017] 実施の形態 1〜4に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワー を有する第 1レンズ群と、負のパワーを有する第 2レンズ群と、絞りと、正のパワーを有 する第 3レンズ群と、正のパワーを有する第 4レンズ群とで構成されて 、る。
[0018] 実施の形態 1〜4に係るズームレンズ系では、全てのレンズ群を光軸方向に移動さ せることによって変倍し、第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによって合焦し、 第 3レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることによって像のぶれを補正する
[0019] 特に、広角端から望遠端への変倍に際し、前記第 1レンズ群は物体側に移動する。
このように第 1レンズ群が物体側に移動する構成の場合には、画角が大きい広角域 で入射瞳が物体側にあることにより、第 1レンズ群を通過する光線の高さを低くするこ とができる。したがって、歪曲収差、非点収差及び倍率色収差をさらに抑制すること ができる。
[0020] また広角端力 望遠端への変倍に際し、前記第 3レンズ群は広角端で最も像側に 位置する。本実施の形態 1〜4において、広角端から望遠端への変倍に際し、負の ノ ヮ一を有する第 2レンズ群と正のパワーを有する第 3レンズ群との間隔は小さくなる 。したがって、ズームレンズ系の小型化を達成し、かつ高変倍比を確保するためには 、第 3レンズ群を広角端で最も像側に配置し、変倍時に物体側に繰り出すように構成 することが好ましい。
[0021] 実施の形態 1〜4に係るズームレンズ系は、前記したように、全てのレンズ群を光軸 方向に移動させることによって変倍するように構成されているが、かかる構成に限定 されるものではなく、少なくとも 3つのレンズ群を光軸方向に移動させることによって変 倍するように構成されて 、ればよ!/、。
[0022] また、実施の形態 1〜4に係るズームレンズ系は、広角端から望遠端への変倍に際 し、第 1レンズ群が物体側に移動し、第 3レンズ群が広角端で最も像側に位置するよ うに構成されて 、るが、力かる構成に限定されるものではな 、。
[0023] 図 2は、実施の形態 1〜4に係るズームレンズ系の概略構成図である。図 2に示すよ うに、第 1レンズ群 G1は、レンズ素子 L1〜L3で構成され、第 2レンズ群 G2は、レンズ 素子 L4〜L7で構成され、第 3レンズ群 G3は、レンズ素子 L8〜L10で構成され、第 4レンズ群 G4は、レンズ素子 L11で構成される。
[0024] 実施の形態 1〜4に係るズームレンズ系において、絞り Aは、第 2レンズ群 G2のレン ズ素子 L7と、第 3レンズ群 G3のレンズ素子 L8との間に配置されている。また図 2中 最も右側に記載された直線は、像面 Sの位置を表し、その物体側には、光学的ロー パスフィルタ、赤外線カットフィルタ、 CCD (Charge Coupled Device)や CMOS ( Complementary Metal— Oxide Semiconductor と ヽっ 7こ撮像素子のフエ一 スプレート等と等価な平行平板 Pを設けて 、る。
[0025] 実施の形態 1〜4に係るズームレンズ系において、第 1レンズ群 G1は、物体側から 像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第 1レンズ素子 L1と、両凸 形状の第 2レンズ素子 L2 (実施の形態 1〜2)又は物体側に凸面を向けた平凸形状 の第 2レンズ素子 L2 (実施の形態 3〜4)と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状 の第 3レンズ素子 L3とで構成される。これらのうち、第 1レンズ素子 L1と第 2レンズ素 子 L2とは接合されている。 [0026] また、実施の形態 1〜4に係るズームレンズ系において、第 2レンズ群 G2は、物体 側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第 4レンズ素子 L4と 、両凹形状の第 5レンズ素子 L5と、両凸形状の第 6レンズ素子 L6と、両凹形状の第 7 レンズ素子 L7とで構成される。これらのうち、第 6レンズ素子 L6と第 7レンズ素子 L7と は接合されて 、る。また第 7レンズ素子 L7の像側面 r 12は非球面である。
[0027] また、実施の形態 1〜4に係るズームレンズ系において、第 3レンズ群 G3は、物体 側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第 8レンズ素子 L8と 、両凸形状の第 9レンズ素子 L9と、両凹形状の第 10レンズ素子 L10とで構成される 。これらのうち、第 9レンズ素子 L9と第 10レンズ素子 L10とは接合されている。また第 9レンズ素子 L9の物体側面 r 16は非球面である。
[0028] また、実施の形態 1〜4に係るズームレンズ系にお 、て、第 4レンズ群 G4は、両凸 形状の第 11レンズ素子 L 11のみで構成される。また該第 11レンズ素子 L 11の物体 側面 rl9は非球面である。
[0029] なお本実施の形態 1〜4に係るズームレンズ系では、前記第 3レンズ群 G3が、物体 側から像側へと順に、正レンズ素子と、正レンズ素子及び負レンズ素子の接合レンズ 素子とで構成されている。該第 3レンズ群 G3は、物体側から像側へと順に、正レンズ 素子と、正レンズ素子と、負レンズ素子とで構成されることが、正レンズ素子よりも負レ ンズ素子を物体側に配置する場合と比較して、レンズ径を小さくすることができる点か ら好ましい。ただし、必ずしも正レンズ素子と負レンズ素子とを接合する必要はない。 また該第 3レンズ群 G3は、物体側から像側へと順に、正レンズ素子と、負レンズ素子 と、正レンズ素子とで構成されていてもよい。
[0030] また、本実施の形態 1〜4に係るズームレンズ系では、前記第 4レンズ群 G4が 1枚 の正レンズ素子で構成されている力 力かる構成に限定されるものではない。
[0031] 次に、実施の形態 5について詳述する。
[0032] 実施の形態 5に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有 する第 1レンズ群と、負のパワーを有する第 2レンズ群と、絞りと、正のパワーを有する 第 3レンズ群と、正のパワーを有する第 4レンズ群とで構成されて 、る。
[0033] 実施の形態 5に係るズームレンズ系では、全てのレンズ群を光軸方向に移動させる ことによって変倍し、第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによって合焦し、第 3レ ンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることによって像のぶれを補正する。
[0034] 特に、広角端から望遠端への変倍に際し、前記第 1レンズ群は物体側に移動する。
このように第 1レンズ群が物体側に移動する構成の場合には、画角が大きい広角域 で入射瞳が物体側にあることにより、第 1レンズ群を通過する光線の高さを低くするこ とができる。したがって、歪曲収差、非点収差及び倍率色収差をさらに抑制すること ができる。
[0035] また広角端力 望遠端への変倍に際し、前記第 3レンズ群は広角端で最も像側に 位置する。本実施の形態 5において、広角端から望遠端への変倍に際し、負のパヮ 一を有する第 2レンズ群と正のパワーを有する第 3レンズ群との間隔は小さくなる。し たがって、ズームレンズ系の小型化を達成し、かつ高変倍比を確保するためには、第 3レンズ群を広角端で最も像側に配置し、変倍時に物体側に繰り出すように構成する ことが好ましい。
[0036] 実施の形態 5に係るズームレンズ系は、前記したように、全てのレンズ群を光軸方 向に移動させることによって変倍するように構成されているが、かかる構成に限定され るものではなぐ少なくとも 3つのレンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍 するように構成されて 、ればよ 、。
[0037] また、実施の形態 5に係るズームレンズ系は、広角端力も望遠端への変倍に際し、 第 1レンズ群が物体側に移動し、第 3レンズ群が広角端で最も像側に位置するよう〖こ 構成されているが、かかる構成に限定されるものではない。
[0038] 図 19は、実施の形態 5に係るズームレンズ系の概略構成図である。図 19に示すよ うに、第 1レンズ群 G1は、レンズ素子 L1〜L3で構成され、第 2レンズ群 G2は、レンズ 素子 L4〜L7で構成され、第 3レンズ群 G3は、レンズ素子 L8〜L10で構成され、第 4レンズ群 G4は、レンズ素子 L11で構成される。
[0039] 実施の形態 5に係るズームレンズ系において、絞り Aは、第 2レンズ群 G2のレンズ 素子 L7と、第 3レンズ群 G3のレンズ素子 L8との間に配置されている。また図 19中最 も右側に記載された直線は、像面 Sの位置を表し、その物体側には、実施の形態 1〜 4と同様に、平行平板 Pを設けている。 [0040] 実施の形態 5に係るズームレンズ系において、第 1レンズ群 G1は、物体側から像側 へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第 1レンズ素子 L1と、両凸形状 の第 2レンズ素子 L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第 3レンズ素子 L 3とで構成される。これらのうち、第 1レンズ素子 L1と第 2レンズ素子 L2とは接合され ている。
[0041] また、実施の形態 5に係るズームレンズ系にお 、て、第 2レンズ群 G2は、物体側か ら像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第 4レンズ素子 L4と、両 凹形状の第 5レンズ素子 L5と、物体側に凸面を向けた平凸形状の第 6レンズ素子 L6 と、像側に凹面を向けた平凹形状の第 7レンズ素子 L7とで構成される。これらのうち、 第 6レンズ素子 L6と第 7レンズ素子 L7とは接合されて 、る。また第 7レンズ素子 L7の 像側面 rl 2は非球面である。
[0042] また、実施の形態 5に係るズームレンズ系にお 、て、第 3レンズ群 G3は、物体側か ら像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第 8レンズ素子 L8と、両 凹形状の第 9レンズ素子 L9と、両凸形状の第 10レンズ素子 L10とで構成される。こ れらのうち、第 9レンズ素子 L9の物体側面 rl6は非球面である。
[0043] また、実施の形態 5に係るズームレンズ系にお 、て、第 4レンズ群 G4は、物体側に 凸面を向けた正メニスカス形状の第 11レンズ素子 LI 1のみで構成される。なお該第 11レンズ素子 LI 1の物体側面 r20は非球面である。
[0044] なお本実施の形態 5に係るズームレンズ系では、前記第 3レンズ群 G3が、物体側 から像側へと順に、正レンズ素子と、負レンズ素子と、正レンズ素子とで構成されてお り、第 3レンズ群 G3の最像側面での反射光が撮像面に入射せず、ゴーストやフレア の発生をより抑制することができる点から好ましいが、力かる構成に限定されるもので はない。
[0045] また、本実施の形態 5に係るズームレンズ系では、前記第 4レンズ群 G4が 1枚の正 レンズ素子で構成されているが、かかる構成に限定されるものではない。
[0046] (実施の形態 6〜7)
図 24は、実施の形態 6〜7に係るズームレンズ系の基本構成を示す概略説明図で ある。図 24に示すように、該ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパヮ 一を有する第 1レンズ群と、負のパワーを有する第 2レンズ群と、正のパワーを有する 第 3レンズ群と、正のパワーを有する第 4レンズ群とで構成された、 4群構成のズーム レンズ系である。該ズームレンズ系において、第 2レンズ群、第 3レンズ群及び第 4レ ンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍 (ズーミング)し、第 4レンズ群を光軸 方向に移動させることによってさらに合焦（フォーカシング)する。また、第 3レンズ群 を光軸に対して垂直方向に移動させることによって、手ぶれ、振動等が原因で生じる 像のぶれを光学的に補正する。
[0047] 特に、また広角端から望遠端への変倍に際し、前記第 3レンズ群は広角端で最も像 側に位置する。本実施の形態 6〜7において、広角端力 望遠端への変倍に際し、 負のパワーを有する第 2レンズ群と正のパワーを有する第 3レンズ群との間隔は小さく なる。したがって、ズームレンズ系の小型化を達成し、かつ高変倍比を確保するため には、第 3レンズ群を広角端で最も像側に配置し、変倍時に物体側に繰り出すよう〖こ 構成することが好ましい。
[0048] このように、実施の形態 6〜7に係るズームレンズ系は、広角端から望遠端への変 倍に際し、第 3レンズ群が広角端で最も像側に位置するように構成されているが、か 力る構成に限定されるものではない。
[0049] 図 25は、実施の形態 6〜7に係るズームレンズ系の概略構成図である。図 25に示 すように、第 1レンズ群 G1は、レンズ素子 L1〜L3で構成され、第 2レンズ群 G2は、レ ンズ素子 L4〜L7で構成され、第 3レンズ群 G3は、レンズ素子 L8〜L10で構成され 、第 4レンズ群 G4は、レンズ素子 L 11〜L 13で構成される。
[0050] 実施の形態 6〜7に係るズームレンズ系において、絞り Aは、第 2レンズ群 G2のレン ズ素子 L7と、第 3レンズ群 G3のレンズ素子 L8との間に配置されている。また図 25中 最も右側に記載された直線は、像面 Sの位置を表し、その物体側には、実施の形態 1 〜5と同様に、平行平板 Pを設けている。
[0051] 実施の形態 6〜7に係るズームレンズ系において、第 1レンズ群 G1は、物体側から 像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第 1レンズ素子 L1と、両凸 形状の第 2レンズ素子 L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第 3レンズ素 子 L3とで構成される。これらのうち、第 1レンズ素子 L1と第 2レンズ素子 L2とは接合さ れている。
[0052] また、実施の形態 6〜7に係るズームレンズ系にお!/、て、第 2レンズ群 G2は、物体 側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第 4レンズ素子 L4と 、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第 5レンズ素子 L5 (実施の形態 6)又は両 凹形状の第 5レンズ素子 L5 (実施の形態 7)と、両凸形状の第 6レンズ素子 L6と、両 凹形状の第 7レンズ素子 L7とで構成される。これらのうち、第 6レンズ素子 L6と第 7レ ンズ素子 L7とは接合されて ヽる。また第 7レンズ素子 L7の像側面 r 12は非球面であ る。
[0053] また、実施の形態 6〜7に係るズームレンズ系において、第 3レンズ群 G3は、物体 側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第 8レンズ素子 L8と 、両凸形状の第 9レンズ素子 L9と、両凹形状の第 10レンズ素子 L10とで構成される 。これらのうち、第 9レンズ素子 L9と第 10レンズ素子 L10とは接合されている。また第 9レンズ素子 L9の物体側面 r 16は非球面である。
[0054] また、実施の形態 6〜7に係るズームレンズ系にお!/、て、第 4レンズ群 G4は、物体 側から像側へと順に、両凸形状の第 11レンズ素子 L11と、両凹形状の第 12レンズ素 子 L12と、両凸形状の第 13レンズ素子 L13とで構成される。これら第 11レンズ素子 L 11と第 12レンズ素子 L12と第 13レンズ素子 L13とは接合されている。また第 13レン ズ素子 L13の像側面 r22は非球面である。
[0055] なお本実施の形態 6〜7に係るズームレンズ系では、前記第 3レンズ群 G3が、物体 側から像側へと順に、正レンズ素子と、正レンズ素子及び負レンズ素子の接合レンズ 素子とで構成されている。該第 3レンズ群 G3は、物体側から像側へと順に、正レンズ 素子と、正レンズ素子と、負レンズ素子とで構成されることが、正レンズ素子よりも負レ ンズ素子を物体側に配置する場合と比較して、レンズ径を小さくすることができる点か ら好ましい。ただし、必ずしも正レンズ素子と負レンズ素子とを接合する必要はない。 また該第 3レンズ群 G3は、物体側から像側へと順に、正レンズ素子と、負レンズ素子 と、正レンズ素子とで構成されていてもよい。
[0056] また、本実施の形態 6〜7に係るズームレンズ系では、前記第 4レンズ群 G4力 物 体側から像側へと順に配置した、正レンズ素子と負レンズ素子と正レンズ素子との接 合レンズ素子で構成されているが、かかる構成に限定されるものではない。
[0057] 以下、例えば実施の形態 1〜7に係るズームレンズ系のように、物体側から像側へと 順に、正のパワーを有する第 1レンズ群と、負のパワーを有する第 2レンズ群と、正の パワーを有する第 3レンズ群と、正のパワーを有する第 4レンズ群とを備え、少なくとも 3つのレンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍し、第 4レンズ群を光軸方 向に移動させることによって合焦し、第 3レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動さ せることによって像のぶれを補正するズームレンズ系が満足することが好ましい条件 を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系に対して、複数の好ましい条 件が規定されるが、これら複数の条件すベてを満足するズームレンズ系の構成が最 も望ましい。し力しながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果 を奏するズームレンズ系を得ることも可能である。
[0058] 例えば実施の形態 1〜7に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系は、以下の 条件（ 1 )及び ( 2)の少なくとも 1つを満足する。
0<( I AL I -f )/(f -IMXlOXlO"2 ·'·(1)
W τ
0.005く ( I AL3 I -f )/(f ·ΙΜ)<0.15 ··· (2)
W T
(ただし、 Z=f /f >8.0である）
T w
ここで、
AL:光学全長の変化量、
AL3:広角端における像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔と、望遠端に おける像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔との差、
IM:イメージサイズ、
f
W：広角端における全系の焦点距離、
f
T：望遠端における全系の焦点距離
である。
[0059] 前記条件（1)は、第 1レンズ群の移動及び性能に関する条件である。条件（1)の下 限を下回ると、第 1レンズ群による倍率の変化が小さくなりすぎるので、ズームレンズ 系を小型にするためには、特に第 2レンズ群のパワーを大きくしなければならず、像 面湾曲等の収差が発生する。一方、条件（1)の上限を上回ると、第 1レンズ群を通過 する光線の高さの変化が大きくなるため、特に変倍による非点収差の変化が大きくな る。前記条件（1)を満足することにより、収差の変動を抑制しつつ、ズームレンズ系の 小型化を実現することができる。
[0060] なお、本明細書でいうイメージサイズ IMは、次式により求められる。
IM = 2f X tan co
w
ここで、
f
W：広角端における全系の焦点距離、
ω：入射半画角
である。
[0061] また、さらに以下の条件（1) '及び（1) ' 'の少なくとも 1つを満足することにより、前記 効果をさらに奏功させることができる。
2. O X 10"2< ( I A L I -f ) / (f ·ΙΜ) …ひ），
W τ
( I A L I -f ) / (f ·ΙΜ) < 9. 5 X 10—2 · ' · (1)，，
W T
(ただし、 Z=f /f >8. 0である）
T w
[0062] 前記条件（2)は、第 3レンズ群の移動、サイズ及び性能に関する条件である。条件（ 2)の下限を下回ると、軸上光線の立体角が大きくなるので、 Fナンバーを小さくする ことができるが、第 1レンズ群と絞りとの距離が長くなり、それに伴って入射瞳の距離も 長くなる。したがって、第 1レンズ群を通過する光線の高さが高くなり、ズームレンズ系 の小型化を図ることができず、非点収差及び歪曲収差も増大する。一方、条件 (2)の 上限を上回ると、第 3レンズ群を通過する光線の高さが低くなるので、ズームレンズ系 の小型化には有利であるが、軸上光線の立体角が小さくなり、回折の影響で高画質 化が困難となる。また、口径を大きくするためには、第 3レンズ群の有効径を大きくす る必要があるので、球面収差が増大し、レンズの重量も大きくなるため、ぶれ補正時 のァクチユエータの負担も大きくなる。前記条件（2)を満足することにより、ズームレン ズ系の小型化を実現しつつ、 Fナンバーも 4前後に調整することが可能であるので、 回折による画像の劣化を回避することができる。
[0063] なお、例えば Fナンバーが 5. 6の場合、 C線における理想レンズの MTF (Modula tion Transfer Function:解像度）は 220本 Zmmでは 10%未満となる。しかしな がら、 Fナンバーが 4.0の場合、 C線における理想レンズの MTFは 300本 Zmmま で 10%以上となる。
[0064] また、さらに以下の条件（2) '及び（2) ''の少なくとも 1つを満足することにより、前記 効果をさらに奏功させることができる。
0.008< ( I AL3 I -f )/(f ·ΙΜ)
W Τ …（2)，
( I AL3 I .f )/(f ·ΙΜ)<0. 12 ·'·(2)，，
W τ
(ただし、 Z=f /ί >8.0である）
Τ W
[0065] また例えば実施の形態 1〜7に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系は、以下 の条件 (3)を満足することが望ま 、。
-1.0< ( 1+ 2+ 3+ 4)/ΙΜ<3.5X10"3 ··· (3)
(ただし、 Z=f /ί >8.0である）
T W
ここで、
φ 1:第 1レンズ群のパワー、
φ 2:第 2レンズ群のパワー、
φ 3:第 3レンズ群のパワー、
φ 4：第 4レンズ群のパワー、
ΙΜ:イメージサイズ
である。
[0066] 前記条件（3)は、正のパワーを有する 3つのレンズ群のパワーと負のパワーを有す る 1つのレンズ群のパワーとの総和に関する条件であり、負の値になると、第 2レンズ 群のパワーが大きくなる。条件（3)の下限を下回ると、第 2レンズ群の負のパワーが大 きくなりすぎるため、像高が高くなるにしたがって、像面が物点力も離れる方向に倒れ る恐れがある。一方、条件（3)の上限を上回ると、正のパワーが大きくなるため、像面 が物点に近づく方向に倒れる恐れがある。前記条件（3)を満足することにより、像面 湾曲をより抑制することができるので、中心力 周辺部までの解像のピークを揃えるこ とができる。また特に、第 2レンズ群で発生する画面周辺部における非点収差、及び 広角端側での歪曲収差を充分に抑制することができる。
[0067] また、さらに以下の条件（3) '及び（3) ''のいずれか一方と、 (3) ' ''との少なくとも 1 つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
-1.0Χ10"4< ( 1+ 2+ 3+ 4)/ΙΜ · · · (3)，
0< ( 1+ 2+ 3+ 4)/ΐΜ ·'·(3)，，
( 1+ 2+ 3+ 4)/ΙΜ<3.3X10—3 …（3)，，，
(ただし、 Z=f /ί >8.0である）
Τ W
[0068] なお、実施の形態 1〜7に係るズームレンズ系を構成して ヽる各レンズ群は、入射 光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ素子 (すなわち、異なる屈折率を有する媒 質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ素子）のみで構成されている力 これ に限らない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ素子、回折作用 と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折 ·回折ハイブリッド型レンズ 素子、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ素子 等で、各レンズ群を構成してもよい。
[0069] また実施の形態 1〜7に係るズームレンズ系において、反射面を光路中に配置する ことにより、ズームレンズ系の前、後又は途中で光路を折り曲げてもよい。折り曲げ位 置は必要に応じて設定すればよぐ光路の適正な折り曲げにより、カメラの見かけ上 の薄型化を達成することが可能である。
[0070] 以上説明したように、本発明によれば、高画質、大口径及び小型化を同時に実現 し、かつ手ぶれ、振動等によって生じる像のぶれを光学的に補正するぶれ補正機能 を搭載したズームレンズ系を得ることができる。
[0071] (実施の形態 8)
図 34に、本発明のズームレンズ系を含む撮像装置を備えた、実施の形態 8に係る デジタルビデオカメラの概略構成図を示す。
[0072] 図 34に示すように、実施の形態 8に係るデジタルビデオカメラは、ズームレンズ 341 及び該ズームレンズ 341の像側に配置されたローパスフィルタ 342からなる、被写体 の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、該ズームレンズ系が形成し た被写体の光学的な像を電気的な信号に変換する撮像素子 343とを含む撮像装置 を備えている。また該撮像素子 343には、信号処理回路 344を介してビューファイン ダ 345が接続されている。ここで、ズームレンズ系としては、前記実施の形態 1に係る ズームレンズ系が用いられており、これにより高性能なぶれ補正機能を搭載したデジ タルビデオカメラが実現されている。また、ズームレンズ 341の第 3レンズ群には、該 第 3レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させるための駆動装置 346を介して、 ぶれを検出するための検出器 347が接続されて 、る。
[0073] なお、実施の形態 8においては、ズームレンズ系として実施の形態 1に係るズームレ ンズ系が用いられている力 このズームレンズ系のかわりに、例えば前記実施の形態 2〜7に係るズームレンズ系を用いてもよい。このように実施の形態 2〜7に係るズー ムレンズ系を用いた場合にも、高性能なぶれ補正機能を搭載したデジタルビデオ力 メラを実現することができる。
[0074] (実施の形態 9)
図 35に、本発明のズームレンズ系を含む撮像装置を備えた、実施の形態 9に係る デジタルスチルカメラの概略構成図を示す。
[0075] 図 35に示すように、実施の形態 9に係るデジタルスチルカメラは、被写体の光学的 な像を変倍可能に形成する、沈胴式鏡筒 352に保持されたズームレンズ系 351と、 該ズームレンズ系 351が形成した被写体の光学的な像を電気的な信号に変換する 撮像素子（図示せず)とを含む撮像装置と、光学式ビューファインダ 353と、シャツタ 3 54とを備えている。ここで、ズームレンズ系としては、前記実施の形態 1に係るズーム レンズ系が用いられており、これにより高性能なぶれ補正機能を搭載したデジタルス チルカメラが実現されて 、る。
[0076] なお、実施の形態 9においては、ズームレンズ系として実施の形態 1に係るズームレ ンズ系が用いられている力 このズームレンズ系のかわりに、例えば前記実施の形態 2〜7に係るズームレンズ系を用いてもよい。このように実施の形態 2〜7に係るズー ムレンズ系を用いた場合にも、高性能なぶれ補正機能を搭載したデジタルスチルカメ ラを実現することがでさる。
[0077] また、実施の形態 8に係るデジタルビデオカメラ及び実施の形態 9に係るデジタルス チルカメラの他にも、実施の形態 1〜7に係るズームレンズ系と、 CCDや CMOS等の 撮像素子とから構成される撮像装置を、携帯電話機器、 PDA (Personal Digital Assistance)、監視システムにおける監視カメラ、 Webカメラ、車載カメラ等に適用す ることちでさる。
[0078] 以下に、実施の形態 1〜7に係るズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例 1 〜7を説明する。
[0079] なお各数値実施例において、レンズデータの表中、長さの単位はすべて mmであり 、 rはレンズ素子面の曲率半径、 dはレンズ素子の厚み又はレンズ素子間の空気間隔 、 ndはレンズ素子の d線における屈折率、 V dはレンズ素子の d線におけるアッベ数 を示す。
[0080] また各数値実施例において、非球面データの表中、「D+00」等は「X 10+ 」等を 示す。また非球面のサグ SAGは、光軸から一定の高さの、非球面上の点の非球面 頂点からの距離 (サグ)であり、次式で定義している。 / R
SAG=—— —— -D 'が +E ' +F - +G *が0 +H 'が^ I · /¾〗 . h16
1+ V ΚΧみ/ R)2 ここで、
h:光軸からの高さ、
R：非球面頂点の曲率半径、
K:円錐常数、
D、 E、 F、 G、 H、 I、 J :4次、 6次、 8次、 10次、 12次、 14次、 16次の
非球面係数
[0081] また各数値実施例において、可変空気間隔データは、物点がレンズ素子先端から 測定して無限位置の場合の、ズーミングによって可変な空気間隔 (mm)を示す。該 可変空気間隔データの表中、中間位置は、第 2レンズ群の倍率が 1倍となる位置 である。なお該可変空気間隔データを示す表中には、広角端、中間位置、望遠端に おける、ズームレンズ系の焦点距離 f (mm)、 Fナンバー FZNo及び入射画角 2 ω (° )も併せて示す。
[0082] (実施例 1)
実施例 1のズームレンズ系は、図 2に示した実施の形態 1に対応する。実施例 1のズ ームレンズ系のレンズデータを表 1に、非球面データを表 2に、可変空気間隔データ を表 3に示す。
Figure imgf000023_0002
Figure imgf000023_0003
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(実施例 2)
実施例 2のズームレンズ系は、図 2に示した実施の形態 2に対応する。実施例 2のズ ームレンズ系のレンズデータを表 4に、非球面データを表 5に、可変空気間隔データ を表 6に示す。
Figure imgf000025_0002
Figure imgf000025_0003
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(実施例 3)
実施例 3のズームレンズ系は、図 2に示した実施の形態 3に対応する。実施例 3のズ ームレンズ系のレンズデータを表 7に、非球面データを表 8に、可変空気間隔データ を表 9に示す。
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(実施例 4)
実施例 4のズームレンズ系は、図 2に示した実施の形態 4に対応する。実施例 4のズ ームレンズ系のレンズデータを表 10に、非球面データを表 11に、可変空気間隔デ 一タを表 12に示す。
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(実施例 5)
実施例 5のズームレンズ系は、図 19に示した実施の形態 5に対応する。実施例 5の ズームレンズ系のレンズデータを表 13に、非球面データを表 14に、可変空気間隔デ 一タを表 15に示す。
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Figure imgf000032_0001
(実施例 6)
実施例 6のズームレンズ系は、図 25に示した実施の形態 6に対応する。実施例 6の ズームレンズ系のレンズデータを表 16に、非球面データを表 17に、可変空気間隔デ 一タを表 18に示す。
麵
Figure imgf000033_0001
ITW
Figure imgf000033_0002
ひ 6 900Zdf/ェ:) d 099060/900Ζ OAV
Figure imgf000034_0001
(実施例 7)
実施例 7のズームレンズ系は、図 25に示した実施の形態 7に対応する。実施例 7の ズームレンズ系のレンズデータを表 19に、非球面データを表 20に、可変空気間隔デ 一タを表 21に示す。
舰
Figure imgf000035_0001
ozW
Figure imgf000035_0002
ひ 6 900Zdf/ェ:) d εε 099060/900Ζ OAV
Figure imgf000036_0001
[0089] 以下の表 22に、実施例 1〜7における各条件の対応値を示す。
M22
Figure imgf000036_0002
[0090] 次に、各収差図を用いて実施例 1〜7のズームレンズ系の収差性能を示す。
[0091] 図 3〜5は、実施例 1のズームレンズ系の縦収差図である。図 7〜9は、実施例 2の ズームレンズ系の縦収差図である。図 11〜13は、実施例 3のズームレンズ系の縦収 差図である。図 15〜17は、実施例 4のズームレンズ系の縦収差図である。図 20〜2 2は、実施例 5のズームレンズ系の縦収差図である。図 26〜28は、実施例 6のズーム レンズ系の縦収差図である。図 30〜32は、実施例 7のズームレンズ系の縦収差図で ある。
[0092] 図 3、 7、 11、 15、 20、 26及び 30は、広角端における各収差性能を示す。また図 4 、 8、 12、 16、 21、 27及び 31は、中間位置における各収差性能を示す。また図 5、 9 、 13、 17、 22、 28及び 32は、望遠端における各収差性能を示す。
[0093] 各縦収差図において、 (a)は球面収差図であり、縦軸は Fナンバーを表し、実線は d線の特性を示す。 (b)は非点収差図であり、縦軸は半画角 ωを表し、実線はサジタ ル像面湾曲、破線はメリディォナル像面湾曲を示す。（c)は歪曲収差図であり、縦軸 は半画角 ωを表す。 (d)は軸上色収差図であり、縦軸は Fナンバーを表し、実線は d 線の特性、短破線は F線の特性、長破線は C線の特性を示す。 (e)は倍率色収差図 であり、縦軸は半画角 ωを表し、短破線は F線の特性、長破線は C線の特性を示す。
[0094] 図 3〜5、図 7〜9、図 11〜13、図 15〜17、図 20〜22、図 26〜28及び図 30〜32 に示す収差性能図から明らかなように、実施例 1〜7のズームレンズ系は、高解像度 を実現するのに充分な収差補正能力を有している。
[0095] 図 6は、望遠端における 0. 35° のぶれ補正時の、実施例 1のズームレンズ系の収 差性能を示す横収差図である。図 10は、望遠端における 0. 30° のぶれ補正時の、 実施例 2のズームレンズ系の収差性能を示す横収差図である。図 14は、望遠端にお ける 0. 33° のぶれ補正時の、実施例 3のズームレンズ系の収差性能を示す横収差 図である。図 18は、望遠端における 0. 33° のぶれ補正時の、実施例 4のズームレン ズ系の収差性能を示す横収差図である。図 23は、望遠端における 0. 47° のぶれ 補正時の、実施例 5のズームレンズ系の収差性能を示す横収差図である。図 29は、 望遠端における 0. 47° のぶれ補正時の、実施例 6のズームレンズ系の収差性能を 示す横収差図である。図 33は、望遠端における 0. 33° のぶれ補正時の、実施例 7 のズームレンズ系の収差性能を示す横収差図である。
[0096] 各横収差図において、（a)は相対像高 0. 75での横収差図であり、（b)は画面中心 での横収差図であり、（c)は相対像高— 0. 75での横収差図である。また各横収差図 において、実線は d線の特性、短破線は F線の特性、長破線は C線の特性、一点鎖 線は g線の特性を示す。
[0097] 図 6、 10、 14、 18、 23、 29及び 33に示す収差性能図から明らかなように、実施例 1〜7のズームレンズ系は、ぶれ補正時においても良好な収差性能を示している。 産業上の利用可能性
[0098] 本発明に係るズームレンズ系は、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携 帯電話機器、 PDA (Personal Digital Assistance)、監視システムにおける監視 カメラ、 Webカメラ、車載カメラ等のカメラに適用可能であり、特にデジタルビデオカメ ラ、デジタルスチルカメラ等の、高画質、大口径及び小型化が要求され、かつ像のぶ れ補正も同時に要求されるカメラに好適である。

Claims

請求の範囲
[1] 物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第 1レンズ群と、
負のパワーを有する第 2レンズ群と、
正のパワーを有する第 3レンズ群と、
正のパワーを有する第 4レンズ群とを備え、
少なくとも 3つのレンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍し、
前記第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによって合焦し、
前記第 3レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることによって像のぶれを補正 し、
以下の条件（1)及び（2)の少なくとも 1つを満足する、ズームレンズ系：
0<( I AL I -f )/(f -IMXlOXlO"2 ·'·(1)
W τ
0.005く ( I AL3 I -f )/(f ·ΙΜ)<0.15 ··· (2)
W T
(ただし、 Z=f /f >8.0である）
T w
ここで、
AL:光学全長の変化量、
AL3:広角端における像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔と、望遠端に おける像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔との差、
IM:イメージサイズ、
f
W：広角端における全系の焦点距離、
f
T：望遠端における全系の焦点距離
である。
[2] 広角端から望遠端への変倍に際し、第 1レンズ群が物体側に移動する、請求項 1に 記載のズームレンズ系。
[3] 第 3レンズ群が、広角端で最も像側に位置する、請求項 1に記載のズームレンズ系
[4] 以下の条件（3)を満足する、請求項 1に記載のズームレンズ系：
-1.0< (φ 1+ 2+ 3+ 4)/!Μ<3.5X10"3 ··· (3) (ただし、 Z=f /ί >8. 0である）
T w
ここで、
φ 1 :第 1レンズ群のパワー、
φ 2 :第 2レンズ群のパワー、
φ 3 :第 3レンズ群のパワー、
φ 4：第 4レンズ群のパワー、
ΙΜ :イメージサイズ
である。
[5] 第 3レンズ群が、物体側から像側へと順に、正レンズ素子と、正レンズ素子と、負レ ンズ素子と力もなる、請求項 1に記載のズームレンズ系。
[6] 第 3レンズ群が、物体側から像側へと順に、正レンズ素子と、負レンズ素子と、正レ ンズ素子と力もなる、請求項 1に記載のズームレンズ系。
[7] 被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能な撮像装置であつ て、
前記被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を、電気的な画像信号に変換 する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズ系が、
物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第 1レンズ群と、
負のパワーを有する第 2レンズ群と、
正のパワーを有する第 3レンズ群と、
正のパワーを有する第 4レンズ群とを備え、
少なくとも 3つのレンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍し、 前記第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによって合焦し、
前記第 3レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることによって像のぶれを補 正し、
以下の条件（1)及び (2)の少なくとも 1つを満足する、撮像装置： 0<( I AL I -f )/(f -IMXlOXlO" ·'·(1)
W T
0.005く ( I AL3 I -f )/(f ·ΙΜ)<0.15 ··· (2)
W T
(ただし、 Z=f /f >8.0である）
T w
ここで、
AL:光学全長の変化量、
AL3:広角端における像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔と、望遠端 における像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔との差、
IM:イメージサイズ、
f
W：広角端における全系の焦点距離、
f
T：望遠端における全系の焦点距離
である。
被写体を撮影して、電気的な画像信号として出力可能なカメラであって、 前記被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、該ズームレンズ 系が形成した被写体の光学的な像を、電気的な画像信号に変換する撮像素子とを 含む撮像装置を備え、
前記ズームレンズ系が、
物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第 1レンズ群と、
負のパワーを有する第 2レンズ群と、
正のパワーを有する第 3レンズ群と、
正のパワーを有する第 4レンズ群とを備え、
少なくとも 3つのレンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍し、 前記第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによって合焦し、
前記第 3レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることによって像のぶれを補 正し、
以下の条件（1)及び (2)の少なくとも 1つを満足する、カメラ：
0<( I AL I -f )/(f -IMXlOXlO"2 ·'·(1)
W τ
0.005< ( I AL3 I -f )/(f ·ΙΜ)<0.15…（2) (ただし、 Z=f /ί >8. 0である）
T w
ここで、
A L:光学全長の変化量、
A L3 :広角端における像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔と、望遠端 における像面力 第 3レンズ群の最物体側面までの間隔との差、
IM :イメージサイズ、
f ：広角端における全系の焦点距離、
W
f ：望遠端における全系の焦点距離
T
である。
[9] 被写体の動画像を取得可能なデジタルビデオカメラである、請求項 8に記載のカメ
[10] 被写体の静止画像を取得可能なデジタルスチルカメラである、請求項 8に記載の力 メラ。
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