WO2007113952A1 - 撮像装置、撮像方法、高変倍ズームレンズ - Google Patents

撮像装置、撮像方法、高変倍ズームレンズ Download PDF

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WO2007113952A1
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zoom lens
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Susumu Sato
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Nikon Corporation
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    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens

Definitions

  • the present invention relates to an imaging device, an imaging method, and a high-magnification zoom lens. Background art
  • an image pickup apparatus configured to read out image information within a predetermined image frame as an object image from image information obtained by a solid-state image pickup device, and when zooming with a zoom lens, In order to correct the variation in the position of the object image that occurs, a configuration has been proposed in which the reading position of the predetermined image frame is appropriately changed in accordance with the variation (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-3 7 8 4 9). Issue no.).
  • an imaging apparatus having a configuration in which the solid-state imaging device itself is moved in the optical axis direction has been proposed in order to correct the fluctuation of the position of the object image in the optical axis direction that occurs during zooming with a zoom lens (for example, (See Japanese Laid-Open Patent Publication No. 6-3 3 0 5 4).
  • the imaging device disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-378088 reads out image information in a predetermined image frame as an object image from the image information obtained in the solid-state imaging device as described above. Due to the configuration, there was a problem that the effective pixels of the solid-state image sensor could not be used efficiently.
  • the image pickup apparatus disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-339045 can efficiently use the effective pixels of the solid-state image pickup device, but the solid-state image pickup device in the optical axis direction. If an attempt was made to correct the change in the position of the object image that occurred when the object was moved, the object image had a problem that the amount of light was uneven at the periphery of the screen. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide an imaging device, an imaging method, and a high-magnification zoom lens that can be used well and can maintain the ratio of the peripheral light quantity of a photographed image even when power and vibration are prevented. .
  • the first aspect of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens group.
  • a fourth lens group and a fifth lens group, and at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens group, the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group A high-magnification zoom lens that moves a lens group along an optical axis, a solid-state imaging device that images an object image formed by the high-magnification zoom lens, and a detection unit that detects a change in the position of the object image
  • Driving means for moving the solid-state imaging device in a direction substantially perpendicular to the optical axis; and control means for controlling the driving means to correct a variation in the position of the object image.
  • the first lens in the high-magnification zoom lens In order to limit the luminous flux incident on the outermost part of the lens on the most object side in the lens group, it is equipped with a light-shielding means with an opening and satisfies the following conditional expression (1):
  • An imaging device is provided.
  • Ah t Maximum amount of movement of the solid-state imaging device in the telephoto end state
  • the second aspect of the present invention detects a change in the position of the object image when the object image formed by the high-magnification zoom lens is picked up by the solid-state imaging device, and changes the position of the object image.
  • the high-magnification zoom lens includes a first lens group having a positive refractive power in order from the object side.
  • a h t Maximum moving amount of the solid-state imaging device in the telephoto end state
  • the third aspect of the present invention detects a change in the position of the object image and corrects the change in the position of the object image when the object image formed by the photographing lens is imaged by a solid-state imaging device. Therefore, an imaging apparatus configured to move the solid-state imaging device in a direction substantially perpendicular to the optical axis is a high-magnification zoom lens used as the photographing lens, and has a positive refractive power in order from the object side.
  • the first lens group and the first lens group 2 to move the lens group, the third lens group, and the fourth lens group along the optical axis, and further to limit the light beam incident on the outer peripheral portion of the lens closest to the object in the first lens group
  • the present invention provides a high-magnification zoom lens that includes a light-shielding means having an opening and satisfies the following conditional expression (1).
  • a h t Maximum moving amount of the solid-state imaging device in the telephoto end state
  • L Optical total length of the high-magnification zoom lens in the wide-angle end state.
  • image stabilization is performed by moving the solid-state image sensor in a direction substantially perpendicular to the optical axis, and effective pixels in the solid-state image sensor can be used efficiently. It is possible to provide an imaging apparatus, an imaging method, and a high-magnification zoom lens capable of maintaining a good ratio of the peripheral light amounts.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the high zoom lens and the state of movement of the solid-state image sensor in the imaging apparatus according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 3 shows a lens configuration at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state W, the intermediate focal length state M, and the telephoto end state T of the high-magnification zoom lens in the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present application.
  • FIGS. 4A, 4B, and 4C are diagrams illustrating a specific configuration of the light shielding unit in the imaging apparatus according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 6A, 6B, and 6C are graphs showing various aberrations of the high-magnification zoom lens according to Example 1 when focusing at infinity, FIG. 6A is a wide-angle end state, and FIG. 6B is an intermediate focal length state. Figure 6C shows the telephoto end state.
  • FIG. 7A, 7B, and 7C are graphs showing various aberrations when the close-up focus of the high-magnification zoom lens according to Example 1 is in focus
  • FIG. 8 shows a lens configuration at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state W, the intermediate focal length state M, and the telephoto end state T of the high-magnification zoom lens in the imaging apparatus according to the second embodiment of the present application.
  • FIGS. 10A, 10B, and 10C are graphs showing various aberrations of the high-magnification zoom lens according to Example 2 when focusing at infinity.
  • FIG. 1 OA is a wide-angle end state
  • FIG. 10C is a diagram in the telephoto end state, in the focal length state.
  • Fig. 1 1A, 1 1B, 11 C are diagrams showing various aberrations when focusing at close range of the high zoom lens according to the second example.
  • the imaging device of the present application includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a positive bending.
  • a fourth lens group having a folding power and a fifth lens group having a positive refractive power, and at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens group and the second lens A high-magnification zoom lens that moves a group, the third lens group, and the fourth lens group along an optical axis; a solid-state imaging device that images an object image formed by the high-magnification zoom lens; Detecting means for detecting a change in the position of the object image; a driving means for moving the solid-state imaging element in a direction substantially perpendicular to an optical axis; and the correction means for correcting the change in the position of the object image.
  • Control means for controlling the drive means, and further, the high zoom ratio In order to restrict the light beam incident on the outermost portion of the lens on the most object side in the first lens group in the first lens group, a light shielding means having an aperture is provided, and the following conditional expression (1) is satisfied It is configured as follows.
  • ⁇ 1 Diameter of the opening in the light shielding means
  • a h t Maximum moving amount of the solid-state imaging device in the telephoto end state
  • the effect of the present application can be further exerted.
  • Conditional expression (1) is a conditional expression that regulates the size of the diameter of the opening in the light shielding means.
  • conditional expression (1) If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, coma in the periphery of the screen will increase. This is not preferable. If the lower limit value of conditional expression (1) is set to 0.15, the effect of the present application can be further exerted.
  • conditional expression (1) if the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the amount of light at the periphery of the screen becomes non-uniform.
  • the maximum movement amount (anti-vibration correction amount) of the solid-state image pickup device in the telephoto end state is not preferable because the image plane fluctuation increases when the force is maximum, and the fluctuation of the field curvature occurs. If the upper limit value of conditional expression (1) is set to 1 ⁇ 50, the effect of the present application can be further exerted.
  • the opening in the light shielding unit is a circular opening.
  • the inner diameter of the circular opening is ⁇ 1 in the above conditional expression (1).
  • the opening in the light shielding unit is a rectangular opening formed corresponding to the solid-state imaging element.
  • the shape of the opening in the light shielding means can be made to be a shape obtained by projecting the outer shape of the effective pixel of the solid-state imaging device onto the lens surface closest to the object in the first lens. This makes it possible to more effectively prevent stray light from entering the high-magnification zoom lens.
  • the diagonal length of the rectangular opening is ⁇ 1 in the conditional expression (1).
  • the imaging apparatus of the present application satisfies the following conditional expression (2).
  • (2) 0 1 10 (f wxAh t) / (f txAh w) ⁇ 1.0
  • a h t Maximum moving amount of the solid-state imaging device in the telephoto end state
  • Conditional expression (2) is a conditional expression that defines an appropriate range of the focal length of the high-magnification zoom lens and the maximum movement amount of the solid-state imaging device.
  • Exceeding the upper limit value of conditional expression (2) is not preferable because the image plane variation increases when the maximum amount of movement of the solid-state imaging device in the telephoto end state is maximum, and the field curvature also varies. If the upper limit value of conditional expression (2) is set to 0.9, the effect of the present application can be further exerted.
  • conditional expression (2) On the other hand, if the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the effective diameter of the lens closest to the object side in the first lens group becomes too large, which is not preferable. Also, if the effective diameter of this lens is to be kept small, the refractive power of the third lens group must be increased, and as a result, coma aberration increases, which is not preferable. If the lower limit value of conditional expression (2) is set to 0.2, the effect of the present application can be further exerted.
  • the light shielding unit is formed by applying a light shielding paint to a lens surface closest to the object in the first lens group in the high variable magnification zoom lens.
  • the diameter of the opening of the light shielding means can be reduced, and further increased.
  • the number of assembly parts of the zoom lens can be reduced, and the cost can be reduced.
  • the light shielding unit is a plate-like member disposed in contact with the lens surface closest to the object in the first lens group in the high variable magnification zoom lens. . .
  • the “plate-like member” includes a sheet-like member having a small thickness.
  • the light shielding unit includes a lens fixing unit for fixing a lens closest to the object side in the first lens group in the high variable magnification zoom lens. It is desirable to be provided integrally with the material.
  • annular fixing member for screwing and fixing the most object-side lens in the first lens group to the lens barrel can be used as the light shielding means, thus simplifying the high-magnification zoom lens. This reduces the number of assembly parts. .
  • the high zoom lens performs forcing by moving the fifth lens group in the optical axis direction.
  • the driving mechanism can be simplified by adopting a configuration in which focusing is performed by the fifth lens group that does not move during zooming.
  • the fourth lens group in the high-magnification zoom lens has positive refraction in order from the object side. It is preferably composed of a front group having power and a rear group having negative refractive power, and it is preferable that the following conditional expression (3) is satisfied. '
  • f 4 F Focal length of the front group in the fourth lens group in the high-magnification zoom lens
  • Conditional expression (3) is a conditional expression that defines an appropriate range of the focal lengths of the front group and the rear group constituting the fourth lens group. .
  • conditional expression (3) If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, inward coma will occur in the intermediate focal length state, which is not preferable. If the upper limit value of conditional expression (3) is set to 1.25, the occurrence of introverted coma aberration can be more effectively suppressed in the intermediate focal length state, and the effects of the present application can be further exhibited. On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (3) is not reached, the diameter of the opening of the light shielding means increases, which is not preferable. If the lower limit value of conditional expression (3) is set to 1.40, the effect of the present application can be further exerted.
  • the imaging method of the present application detects a change in the position of the object image and corrects the change in the position of the object image when the object image formed by the high-magnification zoom lens is picked up by the solid-state imaging device.
  • the high-magnification zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, and a negative refractive power.
  • image stabilization is achieved by moving the solid-state image sensor in a direction substantially perpendicular to the optical axis, and the effective pixels in the solid-state image sensor can be used efficiently. It is possible to realize an imaging method capable of maintaining the peripheral light amount ratio of the image.
  • the high-magnification zoom lens of the present application fixes an object image formed by the taking lens.
  • a variation in the position of the object image is detected, and the solid-state image sensor is moved in a direction substantially perpendicular to the optical axis to correct the variation in the position of the object image.
  • a high-magnification zoom lens used as the photographing lens, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, and a second lens group having a negative bending ⁇ folding force
  • a third lens group, a fourth lens group, and a fifth lens group and at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens group, the second lens group, and the first lens group
  • An aperture is provided to move the three lens groups and the fourth lens group along the optical axis, and to limit the light beam incident on the outermost portion of the lens closest to the object in the first lens group. Which satisfies the following conditional expression 0 (1) .
  • Ah t Maximum amount of movement of the solid-state imaging device in the telephoto end state
  • image stabilization is achieved by moving the solid-state image sensor in a direction substantially perpendicular to the optical axis, and the effective pixels in the solid-state image sensor can be used efficiently. It is possible to realize a high zoom ratio zoom lens capable of maintaining a good ratio of the amount of light in the periphery. .
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to the first embodiment of the present application.
  • the imaging apparatus 1 has a high zoom ratio which will be described later as a photographic lens.
  • Digital SLR camera with 2
  • the imaging apparatus 1 In the imaging apparatus 1, light from an object (object) (not shown) is condensed by the high zoom ratio zoom lens 2 and focused on the focusing screen 4 via the quick mirror 3. The light imaged on the focusing screen 4 is reflected a plurality of times in the pen prism 5 and guided to the eyepiece 6. Thus, the photographer can observe the object image as an erect image through the eyepiece 6.
  • the quick return mirror 3 is retracted out of the optical path, and the light from the object (not shown) reaches the solid-state image sensor 7. Thereby, light from the object is imaged by the solid-state imaging device 7 and recorded in the memory 8 as an object image. In this way, the photographer can take an image of the object with the imaging apparatus 1.
  • the imaging device 1 includes an image generated due to camera shake or the like of the user of the imaging device 1.
  • a shake detection sensor 9 for detecting a shake that is, a change in the position of the object image
  • Control means 11 for controlling each part of the imaging apparatus 1 including the drive means 10 for correction is provided.
  • the control means 11 controls the drive means 10 to move the solid-state imaging device 7 in a direction substantially perpendicular to the optical axis. This makes it possible to correct fluctuations in the position of the object image. In this way, image stabilization in the imaging apparatus 1 is realized, and shooting failures due to image blur can be prevented.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the high zoom lens and the state of movement of the solid-state image sensor in the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 3 is a diagram showing a lens configuration at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state W, the intermediate focal length state M, and the telephoto end state T of the high-magnification zoom lens in the imaging apparatus according to the first embodiment of the present application. It is.
  • the zoom lens according to the present embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G 1 having a positive refractive power, a second lens group G 2 having a negative refractive power, an aperture stop S, A third lens group G 3 having a positive refractive power, a fourth lens group G 4 having a positive refractive power, a fifth lens group G 5 having a positive refractive power, an optical low-pass filter LF, It consists of the cover glass CG of the solid-state image sensor 7. '
  • the first lens group G 1 includes, in order from the object side, a cemented positive lens of a negative meniscus lens L 1 1 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L 1 2 having a convex surface facing the object side, and the object side And a positive meniscus lens L 1 3 with a convex surface facing to.
  • the second lens group G 2 is composed of a negative meniscus lens L 21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L 22 and a biconvex positive lens L 23 in order from the object side. It consists of a negative lens.
  • the third lens group G 3 is composed of, in order from the object side, a biconvex positive lens L 3 1 and a negative meniscus lens L 3 2 with a concave surface facing the object side.
  • the fourth lens group G 4 includes, in order from the object side, a front group G 4 F having a positive refractive power and a rear group G 4 R having a negative refractive power.
  • the front group G 4 F is composed of a biconvex positive lens L 4 1 whose image side lens surface is aspheric, and the rear group G 4 R is a biconvex positive lens in order from the object side. It consists of a cemented negative lens of L 4 2 and a biconcave negative lens L 4 3.
  • the fifth lens group G 5 is composed of a positive meniscus lens L 51 having a convex surface directed toward the object side.
  • the first lens group G1 moved to the object side, and the second lens group G2 once moved to the image side. Later move to the object side (moves to the object side with a concave movement trajectory), and the third lens group G 3 moves to the object side, and the fourth lens group G 4 moves to the object side.
  • the aperture stop S moves integrally with the third lens group G3.
  • the fixed fifth lens group G5 moves to the object side at the time of zooming when forcing from an object at infinity to a close object.
  • the lens side near the object side lens surface of the negative meniscus lens L 11 that is the most object side lens in the first lens group G 1 is incident on the outer peripheral portion of the lens surface.
  • a light shielding means FS having a circular opening O is provided.
  • the opening 0 in the light shielding member F S is formed such that its inner diameter ⁇ 1 is larger than the effective diameter ⁇ 0 of the negative meniscus lens L 11 and satisfies the conditional expression (1).
  • the light shielding means FS in the present embodiment shields light so as to form a circular opening O having an inner diameter of ⁇ 1 in the outer peripheral portion of the object side lens surface of the negative meniscus lens L 11. It consists of applying paint P.
  • the mode of the light shielding unit F S is not limited to this, and the configuration shown in FIG. 4B or FIG. 4C may be employed.
  • the solid-state imaging device is disposed inside the lens barrel 2a that supports the high-magnification zoom lens and is in contact with the object-side lens surface of the negative meniscus lens L11.
  • a plate-shaped light shielding member Q having a rectangular opening obtained by projecting the outer shape of the effective pixel 7 onto the lens surface can also be disposed as the light shielding means FS. This can more effectively prevent stray light from entering the zoom lens.
  • an annular member R (so-called presser ring) that is screwed and fixed to the lens barrel 2a to fix the position of the negative meniscus lens L11 in the optical axis direction is fixed. By setting the inner diameter to ⁇ 1, the annular member R can also serve as the light shielding means FS.
  • Such an annular member R has a high holding ability and is suitable for a large-aperture lens.
  • Table 1 below shows values of specifications of the high variable magnification zoom lens in the present example.
  • f is the focal length
  • FNO is the F number
  • ⁇ 0 is the effective diameter of the negative meniscus lens L 11
  • ⁇ 1 is the inner diameter of the aperture ⁇ of the light shielding means FS (the negative meniscus lens LI 1 during image stabilization)
  • IH is the length from the center of the solid-state image sensor 7 to the diagonal
  • L is the optical total length of the high-magnification zoom lens in the corner end state
  • Ahw is the maximum movement amount of the solid-state image sensor 7 in the wide-angle end state
  • Ah t Indicates the maximum amount of movement of the solid-state imaging device 7 in the telephoto end state.
  • En means “ ⁇ 1 0 ⁇ n ”.
  • the rotationally symmetric aspherical surface shown in the specification table is the distance (sag amount) along the optical axis direction from the tangent plane of each aspherical surface at height y in the vertical direction from the optical axis.
  • the cone coefficient is ⁇
  • the ⁇ -th order aspheric coefficient is Cn, it is expressed by the following aspheric expression. Note that the description of aspherical coefficients that are 0 (zero) is omitted.
  • ⁇ is the focal length
  • 8 is the shooting magnification
  • DO is the distance from the object to the object side lens surface of the negative meniscus lens L 1 1 in the first lens group G 1 (shooting distance)
  • Bf is the back focus
  • TL is the optical total length of the high zoom lens.
  • mm is generally used as the unit of focal length f, radius of curvature r, and other lengths listed in all the following specifications.
  • the optical system is not limited to this because the same optical performance can be obtained even when proportional expansion or proportional reduction is performed. Note that, in the specification values of the examples other than the present example, the same symbols as those of the present example are used.
  • Figures 5A, 5B, and 5C are graphs showing the amount of light in the object image when focused at infinity in the wide-angle end state.
  • Figure 5B shows maximum anti-vibration.
  • FIG. 6A, 6B, and 6C are graphs showing various aberrations when focusing on infinity
  • FIG. 6A shows a wide-angle end state
  • FIG. 6B shows an intermediate focal length state
  • FIG. 6G shows a telephoto end state.
  • Figures 7A, 7B, and 7C are graphs showing various aberrations when focusing at close range.
  • FN ⁇ is the F number
  • NA is the numerical aperture
  • Y is the image height
  • the spherical aberration diagram shows the F-number or numerical aperture value corresponding to the maximum aperture
  • the astigmatism diagram and the distortion diagram show the maximum image height
  • the coma diagram shows the value of each image height.
  • the solid line represents the sagittal image plane
  • the broken line represents the meridional image plane.
  • the zoom lens according to the present embodiment is in the wide-angle end state, the intermediate focus It can be seen that in each of the distance state and the telephoto end state, various aberrations are corrected satisfactorily at both infinity focusing and close-up focusing, and excellent imaging performance is obtained. '
  • the basic configuration of the image pickup apparatus according to the present embodiment is the same as that of the image pickup apparatus according to the first embodiment, a description thereof will be omitted, and a high-magnification zoom lens having a configuration different from that of the first embodiment will be described. Only the details will be described.
  • FIG. 8 is a diagram showing a lens configuration at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state W, the intermediate focal length state M, and the telephoto end state T of the high-magnification zoom lens in the imaging apparatus according to the second embodiment of the present application. It is.
  • the zoom lens according to the present embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G 1 having a positive refractive power, a second lens group G 2 having a negative refractive power, and an aperture stop S.
  • the first lens group G 1 includes, in order from the object side, a cemented positive lens of a negative meniscus lens L 1 1 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L 1 2 having a convex surface facing the object side, and the object side And a positive meniscus lens L 1 3 with a convex surface facing to.
  • the second lens group G 2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L 21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L 2 2 having an aspheric object side lens surface, and an object side. It consists of a cemented negative lens with a positive meniscus lens L 2 3 with its convex surface facing.
  • the third lens group G 3 is composed of, in order from the object side, a biconvex positive lens L 3 1 and a negative meniscus lens L 3 2 with a concave surface facing the object side.
  • the fourth lens group G 4 includes, in order from the object side, a front group G 4 F having a positive refractive power and a rear group G 4 R having a negative refractive power.
  • the front group G 4 F is composed of a biconvex positive lens L 4 1 whose image side lens surface is aspheric, and the rear group G 4 R is an object side In this order, it consists of a cemented negative lens of a biconvex positive lens L 4 2 and a biconcave negative lens L 4 3.
  • the fifth lens group G 5 is composed of a positive meniscus lens L 51 having a convex surface directed toward the object side.
  • the first lens group G1 moved to the object side, and the second lens group G2 once moved to the image side. Later, it moves to the object side (moves with a concave movement trajectory to the object side), the third lens group G 3 moves to the object side, and the fourth lens group G 4 moves to the object side. At this time, the aperture stop S moves integrally with the third lens group G3.
  • the fixed fifth lens group G5 moves to the object side during zooming when focusing from an object at infinity to a close object.
  • Table 2 shows specific numerical values of the high-magnification zoom lens in this example. (Table 2)
  • Figures 9A, 9B, and 9C are graphs showing the amount of light in the object image when focused at infinity in the wide-angle end state.
  • Fig. 9B shows maximum anti-vibration.
  • FIG. 10A, 10B, and 10C are graphs showing various aberrations at infinity focusing.
  • FIG. 1 OA shows the wide-angle end state
  • FIG. 10B shows the intermediate focal length state
  • FIG. 10C shows the telephoto end state.
  • Fig. 1 1A, 1 1B, 1 1C are graphs showing various aberrations when focusing at close range.
  • the high magnification zoom lens according to the present embodiment is in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, both at infinity and at close focus.
  • Various aberrations are corrected well and it has excellent imaging performance.
  • a five-group lens is shown as a numerical example of the high-magnification zoom lens of the present application.
  • a lens obtained by adding an additional lens group to these lenses is equivalent to the effect of the present invention.
  • this is a high-magnification zoom lens.
  • the lens surface of the lens constituting the high-magnification zoom lens lens of the present application may be an aspherical surface.
  • This aspherical surface may be any of an aspherical surface by grinding, a glass mold aspherical surface in which glass is molded into an aspherical shape, or a composite aspherical surface in which a resin provided on the glass surface is formed in an aspherical shape.
  • an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength region may be applied to the lens surface of the lens constituting the high zoom lens of the present application.
  • flare and goose can be reduced, and high optical performance can be achieved with high contrast.
  • image stabilization is performed by moving the solid-state image sensor in a direction substantially perpendicular to the optical axis, and effective pixels in the solid-state image sensor can be used efficiently, and at the time of image stabilization.
  • image stabilization it is possible to realize an imaging device, an imaging method, and a high-magnification zoom lens that can maintain the peripheral light amount ratio of the photographed image favorably.
  • the high zoom lens of the present application is suitable for an electronic still camera or the like, has a half angle of view of 4 degrees or less in the telephoto end state, an F number of less than 6 in the telephoto end state, and a zoom ratio. Approximately 10 times can be achieved, and the lens barrel diameter can be reduced.

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Abstract

　固体撮像素子における有効画素を効率良く使用可能でかつ防振時でも撮影画像の周辺光量比を良好に維持することが可能な撮像装置等。物体側から正の第１群Ｇ１と負の第２群Ｇ２と第３群Ｇ３と第４群とＧ４第５群Ｇ５とを有し、広角端から望遠端への変倍に際して第１群Ｇ１と第２群Ｇ２と第３群Ｇ３と第４群Ｇ４とを光軸に沿って移動させる高変倍ズームレンズ２と、レンズ２によって形成された物体像を撮像する固体撮像素子７と、物体像の位置の変動を検出する検出手段９と、素子７を光軸に対して略垂直な方向へ移動させるための駆動手段１０と、物体像の位置の変動を補正するべく駆動手段１０を制御する制御手段１１とを有し、レンズ２における最も物体側のレンズＬ１１の外周部分に入射する光束を制限するために、開口部Ｏを備えた遮光手段ＦＳを備え、所定の条件式を満足する。

Description

明 細 書 撮像装置、 撮像方法、 高変倍ズームレンズ 技術分野
本発明は、 撮像装置、 撮像方法、 及び高変倍ズームレンズに関する。 背景技術
従来、 固体撮像素子において得られた画像情報から所定の画枠内の画像情報を 物体画像として読み出す構成の撮像装置であって、 ズームレンズによる変倍の際 にはレンズ鏡筒のガ夕等によって生じる物体像の位置の変動を補正するために、 当該変動に合わせて前記所定の画枠の読み出し位置を適宜変更する構成のもの が提案されている （例えば、 特開平 5— 3 7 8 4 9号公報を参照）。
また、 ズームレンズによる変倍の際に生じる物体像の光軸方向位置の変動を補 正するために、 固体撮像素子自体を光軸方向へ移動させる構成の撮像装置も提案 されている （例えば、.特開平 6— 3 3 9 0 5 4号公報を参照）。
しかしながら、上記特開平 5— 3 7 8 4 9号公報に開示されている撮像装置は、 上述のように固体撮像素子において得られた画像情報から所定の画枠内の画像 情報を物体画像として読み出す構成であるため、 固体撮像素子の有効画素を効率 良く使用することができないという問題があった。
これに対して上記特開平 6 - 3 3 9 0 5 4号公報に開示されている撮像装置 は、 固体撮像素子の有効画素を効率良く使用することはできるものの、 固体撮像 素子を光軸方向へ移動させた際に生じる物体像の位置の変動を補正しようとす れば、 物体画像は画面周辺部に いて光量が不均一になってしまうという問題が あった。 発明の開示
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、 固体撮像素子を光軸 に対して B各垂直な方向へ移動させることによって防振を行い、 当該固体撮像素子 'における有効画素を効率良く使用可能で、 力、つ防振時でも撮影画像の周辺光量比 を良好に,維持することが可能な撮像装置、 撮像方法、 及び高変倍ズームレンズを 提供することを目的とする。 .
上記課題を解決するために本発明の第 1の態様は、 物体側から順に、 正の屈折 力を有する第 1レンズ群と、 負の屈折力を有する第 2レンズ群と、 第 3レンズ群 と、 第 4レンズ群と、 第 5レンズ群とを有し、 広角端状態から望遠端状態への変 倍に際して、 前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群とを光軸に沿って移動させる高変倍ズームレンズと、 前記高変倍ズ ームレンズによって形成された物体像を撮像する固体撮像素子と、 前記物体像 の位置の変動を検出する検出手段と、 前記固体撮像素子を光軸に対して赂垂直な 方向へ移動させるための駆動手段と、 前記物体像の位置の変動を補正するべく前 記駆動手段を制御する制御手段と、 を有し、 さらに、 前記高変倍ズームレンズに おける前記第 1レンズ群中の最も物体側のレンズの外周部分に入射する光束を 制限するために、 開.口部を備えた遮光手段を備えており、 以下の条件式 （1 ) を 満足することを特徴とする撮像装置を提供する。
( 1 ) 0 . 0 5く { L x (Ah t Z f t ) } Z (F 1 — F 0 ) く 2 . 0 0 但し、
F 0 ：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中の前記最も物体側 のレンズの有効径 '
F 1 ：前記遮光手段における前記開口部の径
Ah t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
L ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの光学全長 また本発明の第 2の態様は、 高変倍ズームレンズによって形成された物体像を 固体撮像素子によって撮像する際に、 前記物体像の位置の変動を検出し、 当該物 体像の位置の変動を補正するべく前記固体撮像素子を光軸に対して略垂直な方 向へ移動させる撮像方法において、前記高変倍ズームレンズは、物体側から順に、 正の屈折力を有する第 1レンズ群と、 負の屈折力を有する第 2レンズ群と、 第 3 レンズ群と、 第 4レンズ群と、 第 5レンズ群とを有し、 広角端状態から望遠端状 態への変倍に際して、 前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群 と前記第 4レンズ群とを光軸に沿って移動させ、 前記高変倍ズームレンズにおけ る前記第 1レンズ群中の最も物体側のレンズの外周部分に入射する光束を、 開口 部を備えた遮光手段によって制限し、 以下の条件式 （1 ) を満足することを特徴 とする撮像方法を提供する。 .
( 1 ) 0 . 0 5く { L x (Δ ΙΊ t / f t ) } / (F 1 - F 0 ) < 2 . 0 0
但し、
F 0 ：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中の前記最も物体側 のレンズの有効径 '
F 1 ：前記遮光手段における前記開口部の径
A h t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
L ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの光学全長
また本発明の第 3の態様は、 撮影レンズによって形成された物体像を固体撮像 素子によって撮像する際に、 前記物体像の位置の変動を検出し、 当該物体像の位 置の変動を補正するべく前記固体撮像素子を光軸に対して略垂直な方向へ移動 'させる構成の撮像装置に、 前記撮影レンズとして用いられる高変倍ズ一ムレンズ であって、 物体側から順に、 正の屈折力を有する第 Ίレンズ群と、 負の屈折力 を有する第 2レンズ群と、 第 3レンズ群と、 第 4レンズ群と、 第 5レンズ群とを 有し、 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、 前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群とを光軸に沿って移動させ、 さらに、 前記第 1レンズ群中の最も物体側のレンズの外周部分に入射する光束を 制限するために、 開口部を備えた遮光手段を備えており、 以下の条件式 （1 ) を 満足することを特徴とする高変倍ズ一ムレンズを提供する。
( 1 ) 0 . 0 5 < {し X (A h t / f t ) } / (F 1 - F 0 ) < 2 . 0 0
但し、
F 0 ：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中の前記最も物体側 のレンズの有効径 ·
F 1 ：前記遮光手段における前記開口部の径
A h t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
L ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの光学全長 .
本発明によれば、 固体撮像素子を光軸に対して略垂直な方向へ移動させること によって防振を行い、 当該固体撮像素子における有効画素を効率良く使用可能で、 かつ防振時でも撮影画像の周辺光量比を良好に維持することが可能な撮像装置、 撮像方法、 及び高変倍ズームレンズを提供することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本願の第 1実施例に係る撮像装置の構成を示す図である。
図 2は、 本願の第 1実施例に係る撮像装置における高変倍ズームレンズの構成 及び固体撮像素子の移動の様子を示す図である。
図 3は、 本願の第 1実施例に係る撮像装置における高変倍ズームレンズの広角 端状態 W、 中間焦点距離状態 M、 及び望遠端状態 Tにおけるの無限遠合焦時のレ ンズ構成を示す図である。
図 4 A、 4 B、 4 Cは、 本願の第 1実施例に係る撮像装置における遮光手段の具 体的な構成を示す図である。 図 5A、 5B、 5Cは、 第 1実施例において、 広角端状態における無限遠合焦時 の物体画像の光量を示すグラフで、 図 5Aは非防振時（Φ1—Φ0=2.0ππη)、 図 5 Βは最大防振時 （Φ1— <D0=0.0mm)、 図 5 Cは最大防振時 （Φ1—Φ 0=2.0 mm) ) を示す。
図 6A、 6B、 6Cは、 第 1実施例に係る高変倍ズームレンズの無限遠合焦時の 諸収差を示す図であり、 図 6 Aは広角端状態、 図 6 Bは中間焦点距離状態、 図 6C は望遠端状態を示す。
図 7A、 7B、 7 Cは、 第 1実施例に係る高変倍ズームレンズの至近距離合焦時 の諸収差を示す図であり、 図 7 Aは広角端状態 （Rw=300mm)、 図 7 Bは中間焦 点距離状態 （Rm=300mm)、 図 7 Cは望遠端状態 （Rt=1000mm) を示す。 図 8は、 本願の第 2実施例に係る撮像装置における高変倍ズームレンズの広角 端状態 W、 中間焦点距離状態 M、 及び望遠端状態 Tにおけるの無限遠合焦時のレ ンズ構成を示す図である。 .
図 9A、 9B、 9Cは、 第 2実施例において、 広角端状態における無限遠合焦時 の物体画像の光量を示すグラフであり、図 9 Aは非防振時（Φ 1— Φ 0 =0.4mm)、 図 9 Bは最大防振時 （Φ 1— Φ 0 =0.0mm)、 図 9 Cは最大防振時 （Φ 1— Φ 0 = 0.4mm) ·&:示す。
図 1 0A、 1 0B、 1 0Cは、 第 2実施例に係る高変倍ズームレンズの無限遠合 焦時の諸収差を示す図であり、 図 1 OAは広角端状態、 図 1 0Bは中間焦点距離 状態、 図 10Cは望遠端状態における図である。
図 1 1A、 1 1B、 1 1Cは、 第 2実施例に係る高変倍ズームレンズの至近距離 合焦時の諸収差を示す図であり、 図 1 1Aは広角端状態 （Rw = 300nmi)、 図 1 1 Bは中間焦点距離状態（Rm=300mm)、図 1 1 Cは望遠端状態（Rt=1000mm) を示す。 発明の実施の形態 以下、本願の撮像装置、撮像方法、及び高変倍ズームレンズについて説明する。 本願の撮像装置は、 物体側から順に、 正の屈折力を有する第 1レンズ群と、 負 の屈折力を有する第 2レンズ群と、 正の屈折力を有する第 3レンズ群と、 正の屈 折力を有する第 4レンズ群と、 正の屈折力を有する第 5レンズ群とを備えており、 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、 前記第 1レンズ群と前記第 2レン ズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群とを光軸に沿って移動させる高変 倍ズームレンズと、 前記高変倍ズームレンズによって形成された物体像を撮像す る固体撮像素子と、 前記物体像の位置の変動を検出する検出手段と、 前記固体撮 像素子を光軸に対して略垂直な方向へ移動させるための駆動手段と、 前記物体像 の位置の変動を補正するべく前記駆動手段を制御する制御手段とを有し、 さらに、 前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中の最も物体側のレンズの 外周部分に入射する光束を制限するために、 開口部を備えた遮光手段を備えてお り、 以下の条件式 （1 ) を満足するように構成されている。
( 1 ) 0 . 0 5 < { L x (Ah t / f t ) } / (Φ 1 -Φ 0 ) < 2 . 0 0
但し、
Φ 0 ：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中の前記最も物体側 のレンズの有効径
Φ 1 ：前記遮光手段における前記開口部の径
A h t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
L ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの光学全長
また、 第 3レンズ群の屈折力を正とし、 第 4レンズ群の屈折力を正とし、 第 5 レンズ群の屈折力を正とすれば、 本願の効果をより発揮することができる。
条件式 （1 ) は、 遮光手段における開口部の径の大きさを規定する条件式であ る。
条件式 （1 ) の下限値を下回ると、 画面周辺部におけるコマ収差が大きくなつ てしまうため好ましくない。 なお、 条件式 （1 ) の下限値を 0 . 1 5に設定すれ ば、 本願の効果をより発揮することができる。
一方、 条件式 （1 ) の上限値を上回ると、 画面周辺部における光量が不均一に なってしまうため好ましくない。 また、 望遠端状態での固体撮像素子の最大移動 量 （防振補正量） 力最大の際に像面変動が大きくなり、 また像面湾曲の変動が生 じてしまうため好ましくない。 なお、 条件式 （1 ) の上限値を 1 · 5 0に設定す れば、 本願の効果をより発揮することができる。
また本願の撮像装置において、 前記遮光手段における前記開口部は、 円形状の 開口部であることが望ましい。
これにより、 開口部は、 光軸を中心とする回転対称型であるため、 回転方向の 位置合わせすることなしに所望の遮光効果を得ることができる。 なお、 この円形 状の開口部の内径が、 上記条件式 （1 ) における Φ 1となる。
また本願の撮像装置において、 前記遮光手段における前記開口部は、 前記固体 撮像素子に対応して形成された四角形状の開口部であることが望ましい。
この構成により、 遮光手段における開口部の形状を、 固体撮像素子の有効画素 の外形を第 1レンズ中の最も物体側のレンズ面へ投影した形状とすることがで きる。 これにより、 高変倍ズームレンズ内への迷光の侵入をより効果的に防ぐこ とが可能となる。 なお、 この四角形状の開口部の対角線長が、 上記条件式 （1 ) における Φ 1となる。
また本願の撮像装置は、 以下の条件式 （2 ) を満足することが望ましい。 ( 2 ) 0 · 1 0く ( f wxAh t ) / ( f t xAh w) ≤ 1 . 0
但し、
f w ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
A h t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
Ah w：広角端状態における前記固体撮像素子の最大移動量 条件式 （2 ) は、 高変倍ズームレンズの焦点距離と固体撮像素子の最大移動量 の適切な範囲を規定する条件式である。
条件式 （2 ) の上限値を上回ると、 望遠端状態における固体撮像素子の最大移 動量が最大の際に像面変動が大きくなり、 また像面湾曲の変動が生じてしまうた め好ましくない。 なお、 条件式 （2 ) の上限値を 0 . 9に設定すれば、 本願の効 果をより発揮することができる。
一方、 条件式 （2 ) の下限値を下回ると、 第 1レンズ群の最も物体側のレンズ の有効径が大きくなり過ぎてしまうため好ましくない。 また、 このレンズの有効 径を小さく維持しょうとすれば、 第 3レンズ群の屈折力を大きくしなければなら なくなり、 この結果、 コマ収差が大きくなつてしまうため好ましくない。 なお、 条件式 （2 ) の下限値を 0 . 2に設定すれば、 本願の効果をより発揮することが できる。
また本願の撮像装置において、 前記遮光手段は、 前記高変倍ズームレンズにお ける前記第 1レンズ群中の最も物体側のレンズ面に遮光塗料を塗布してなるこ とが望ましい。
このように、 第 1レンズ群中の最も物体側のレンズ面の外周部分に遮光塗料を 塗布して遮光手段を構成することによって、 遮光手段の開口部の径を小さくする ことができ、 さらに高変倍ズームレンズの組み立て部品の数を少なくすることが でき、 低コスト化を図ることができる。
また本願の撮像装置において、 前記遮光手段は、 前記高変倍ズームレンズにお ける前記第 1レンズ群中の最も物体側のレンズ面に当接して配置された板状部 材であることが望ましい。 .
この構成により、 遮光手段の開口部の径を小さくすることができる。 なお、 上 記 「板状部材」 には、 厚みの小さいシート状の部材も含まれる。
また本願の撮像装置において、 前記遮光手段は、 前記高変倍ズームレンズにお ける前記第 1レンズ群中の最も物体側のレンズを固定するためのレンズ固定部 材に一体的に設けられていることが望ましい。
この構成により、 第 1レンズ群中の最も物体側のレンズをレンズ鏡筒にねじ込 み固定する円環形状の固定部材を前記遮光手段として用いることができるため、 高変倍ズームレンズの簡素化を図り、 組み立て部品の数を少なくすることができ る。 .
また本願の撮像装置において、 前記高変倍ズームレンズは、 前記第 5レンズ群 を光軸方向へ移動させることでフォ一力シングを行うことが望ましい。
このように、 変倍時には移動しない第 5レンズ群によって合焦する構成とする ことにより、 駆動機構を簡素化することができる。
また本願の撮像装置において、 遮光手段の開口の径を小さくしつつ良好な収差 補正状態を維持するために、 前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群 は、 物体側から順に、 正の屈折力を有する前群と、 負の屈折力を有する後群とか ら構成されており、 以下の条件式 （3 ) を満足することが望ましい。 '
( 3 ) - 0 . 4 5く（f 4 F+ f 4 R)Z f 4 <— 0 . 2 0 '
但し、
f 4 ：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群の焦点距離
f 4 F：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群中の前記前群の焦点 距離
f 4 R：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群中の前記後群の焦点 距離
条件式 （3 ) は、 第 4レンズ群を構成する前群と後群の焦点距離の適切な範囲 を規定する条件式である。 .
条件式，（3 ) の上限値を上回ると、 中間焦点距離状態において内向性コマ収差 が発生してしまうため好ましくない。 なお、 条件式 （3 ) の上限値を一 0 . 2 5 に設定すれば、 中間焦点距離状態において内向性コマ収差の発生をより良好に抑 え、 本願の効果をより発揮することができる。 一方、 条件式 （3) の下限値を下回ると、 遮光手段の開口の径が大きくなつて しまうため好ましくない。 なお、 条件式 （3) の下限値を一 0. 40に設定すれ ば、 本願の効果をより発揮することができる。
また本願の撮像方法は、 高変倍ズームレンズによって形成された物体像を固体 撮像素子によって撮像する際に、 前記物体像の位置の変動を検出し、 当該物体像 の位置の変動を補正するべく前記固体撮像素子を光軸に対して略垂直な方向へ 移動させる撮像方法において、 前記高変倍ズームレンズは、 物体側から順に、 正 の屈折力を有する第 1レンズ群と、 負の屈折力を有する第 2レンズ群と、 第 3レ ンズ群と、 第 4レンズ群と、 第 5レンズ群とを有し、 広角端状態から望遠端状態 への変倍に際して、 前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群と 前記第 4レンズ群とを光軸に沿って移動させ、 前記高変倍ズームレンズにおける 前記第 1レンズ群中の最も物体側のレンズの外周部分に入射する光束を、 開口部 を備えた遮光手段によって制限し、 以下の条件式 (1) を満足する。
(1) 0. 05< {Lx (Ah t/f t)} / (Φ1 -Φ0) <2. 00
但し、
ΦΟ ：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中の前記最も物体側 のレンズの有効径
Φ1 ：前記遮光手段における前記開口部の径
Δί t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
L ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの光学全長
これにより、 固体撮像素子を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによ つて防振を行い、 当該固体撮像素子における有効画素を効率良く使用可能で、 か つ防振時でも撮影画像の周辺光量比を良好に維持することが可能な撮像方法を 実現することができる。
また本願の高変倍ズームレンズは、 撮影レンズによって形成された物体像を固 体撮像素子によって撮像する際に、 前記物体像の位置の変動を検出し、 当該物体 像の位置の変動を補正するべく前記固体撮像素子を光軸に対して略垂直な方向 へ移動させる構成の撮像装置に、'前記撮影レンズとして用いられる高変倍ズーム レンズであって、 物体側から順に、 正の屈折力を有する第 1レンズ群と、 負の屈 δ 折力を有する第 2レンズ群と、 第 3レンズ群と、 第 4レンズ群と、 第 5レンズ群 とを有し、 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、 前記第 1レンズ群と前 記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群とを光軸に沿つて移動 させ、 さらに、 前記第 1レンズ群中の最も物体側のレンズの外周部分に入射する 光束を制限するために、 開口部を備えた遮光手段を備えており、 以下の条件式0 ( 1 ) を満足する。
( 1 ) 0 . 0 5 < { Lx (Ah t / f t ) } / (Φ 1 -Φ 0 ) < 2 . 0 0
但し、
' Φ 0 ：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中の前記最も物体側 のレンズの有効径 '5 Φ 1 ：前記遮光手段における前記開口部の径
Ah t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
L ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの光学全長
これにより、 固体撮像素子を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによ つて防振を行い、 当該固体撮像素子における有効画素を効率良く使用可能で、 か つ防振時でも撮影画像の周辺光量比を良好に維持することが可能な高変倍ズー ムレンズを実現することができる。 .
以下、 本願の実施例に係る撮像装置を添付図面に基づいて説明する。
(第 1実施例）
図 1は、 本願の第 1実施例に係る撮像装置の構成を示す図である。
図 1に示すように本撮像装置 1は、 撮影レンズとして後述する高変倍ズームレ ンズ 2を備えたデジタル一眼レフカメラである。
本撮像装置 1において、 不図示の物体 （物体） からの光は、 高変倍ズームレン ズ 2で集光されて、 クイックリ夕一ンミラー 3を介して焦点板 4に結像される。 そして焦点板 4に結像されたこの光は、 ペン夕プリズム 5中で複数回反射されて 接眼レンズ 6へ導かれる。 これにより撮影者は、 物体像を接眼レンズ 6を介して 正立像として観察することができる。
また、 撮影者によって不図示のレリーズポタンが押されると、 クイックリタ一 ンミラー 3が光路外へ退避し、 不図示の物体からの光は固体撮像素子 7へ到達す る。 これにより物体からの光は、 当該固体撮像素子 7によって撮像されて、 物体 画像としてメモリ 8に記録される。 このようにして、 撮影者は本撮像装置 1によ る物体の撮影を行うことができる。
そして、 本撮像装置 1は、 高変倍ズームレンズ 2よって形成された物体像を撮 像する上述の固体撮像素子 7に加え、 本撮像装置 1の使用者の手ブレ等に起因し て生じる像ブレ即ち物体像の位置の変動を検出するブレ検出センサ 9と、 固体撮 像素子 7を光軸に対して略垂直な方向へ移動させるための駆動手段 1 0と、 物体 像の位置の変動を補正するために駆動手段 1 0をはじめとする本撮像装置 1の 各部を制御する制御手段 1 1とを備えている。
斯かる構成の下、 本撮像装置 1では、 まず物体像の位置の変動をブレ検出セン サ 9によって検出する。 そして制御手段 1 1は、 ブレ検出センサ 9からの検出結 果に基づき、 駆動手段 1 0を制御して固体撮像素子 7を光軸に対して略垂直な方 向へ移動させる。 これにより、 物体像の位置の変動を補正することができる。 こ のようにして本撮像装置 1における防振が実現され、 像ブレによる撮影の失敗を 防ぐことができる。
次に、 本実施例において最も特徴的な高変倍ズームレンズについて説明する。 図 2は、 本願の第 1実施例に係る撮像装置における高変倍ズームレンズの構成 及び固体撮像素子の移動の様子を示す図である。 図 3は、 本願の第 1実施例に係る撮像装置における高変倍ズームレンズの広角 端状態 W、 中間焦点距離状態 M、 及び望遠端状態 Tにおける無限遠合焦時のレン ズ構成を示す図である。
本実施例における高変倍ズームレンズは、 物体側から順に、 正の屈折力を有す る第 1レンズ群 G 1と、負の屈折力を有する第 2レンズ群 G 2と、開口絞り Sと、 正の屈折力を有する第 3レンズ群 G 3と、 正の屈折力を有する第 4レンズ群 G 4 と、 正の屈折力を有する第 5レンズ群 G 5と、 光学的ローパスフィルタ L Fと、 固体撮像素子 7のカバーガラス C Gとからなる。 '
第 1レンズ群 G 1は、 物体側から順に、 物体側に凸面を向けた負メニスカスレ ンズ L 1 1と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 1 2との接合正レン ズと、 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 1 3とからなる。
第 2レンズ群 G 2は、 物体側から順に、 物体側に凸面を向けた負メニスカスレ ンズ L 2 1と、 両凹形状の負レンズ L 2 2と両凸形状の正レンズ L 2 3との接合 負レンズとからなる。
第 3レンズ群 G 3は、 物体側から順に、 両凸形状の正レンズ L 3 1と、 物体側 に凹面を向けた負メニスカスレンズ L 3 2とからなる。
第 4レンズ群 G 4は、 物体側から順に、 正の屈折力を有する前群 G 4 Fと、 負 の屈折力を有する後群 G 4 Rとからなる。 そして、 この前群 G 4 Fは、 像側レン ズ面が非球面である両凸形状の正レンズ L 4 1からなり、 後群 G 4 Rは、 物体側 から順に、 両凸形状の正レンズ L 4 2と両凹形状の負レンズ L 4 3との接合負レ ンズからなる。
第 5レンズ群 G 5は、 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 5 1からな る。
本実施例における高変倍ズームレンズは、 広角端状態から望遠端状態への変倍 に際して、 第 1レンズ群 G 1は物体側へ移動し、 第 2レンズ群 G 2は一旦像側へ 移動した後で物体側へ移動し （物体側へ凹の移動軌跡で移動し）、 第 3レンズ群 G 3は物体側へ移動し、 第 4レンズ群 G 4は物体側へ移動する。 なお、 このとき 開口絞り Sは、 第 3レンズ群 G 3と一体的に移動する。
また、 本実施例における高変倍ズームレンズは、 無限遠物体から近距離物体へ のフォー力シングに際して、 変倍時に固定の第 5レンズ群 G 5が物体側へ移動す る。
かかる構成の高変倍ズームレンズにおいて、 第 1レンズ群 G 1中の最も物体側 のレンズである負メニスカスレンズ L 1 1の物体側レンズ面近傍には、 当該レン ズ面の外周部分に入射する不要な光束を遮光するために、 円形状の開口部 Oが形 成された遮光手段 F Sが備えられている。
この遮光部材 F Sにおける開口部 0は、その内径 Φ 1が負メニスカスレンズ L 1 1の有効径 Φ 0よりも大きく、 そして上記条件式 （1 ) を満足するように形成 されている。 これにより、 当該レンズ面の外周部分に入射する不要な光束を遮光 しな力 Sら、 撮像装置 1において固体撮像素子 7を光軸に垂直な方向へ移動させて 防振を行った際にも、 物体画像の周辺光量比を良好に維持することが可能となる。 図 4A、 4 B、 4 C は、 本願の第 1実施例に係る撮像装置における遮光手段の 具体的な構成を示す図である。
本実施例における遮光手段 F Sは、 図 4Aに示すように、 負メニスカスレンズ L 1 1の物体側レンズ面の外周部分に、 内径が Φ 1の円形状の開口部〇を形成す るように遮光塗料 Pを塗布することで構成されている。
ここで、 本願において遮光手段 F Sの態様はこれに限らず、 図 4Bや図 4 Cに 示す構成とすることもできる。
本実施例では、 図 4 Bに示すように、 高変倍ズームレンズを支持する鏡筒 2 a の内側にあって負メニスカスレンズ L 1 1の物体側レンズ面に当接するように、 固体撮像素子 7の有効画素の外形を当該レンズ面へ投影した矩形状の開口部を 有する板状遮光部材 Qを遮光手段 F Sとして配置することもできる。 これにより、 本高変倍ズームレンズ内への迷光の侵入をより効果的に防ぐことができる。 また本実施例では、 図 4Cに示すように、 負メニスカスレンズ L 1 1の光軸方 向位置を固定するために鏡筒 2 aにねじ込み固定される円環部材 R (いわゆる押 え環） の内径を Φ1とすることで、 当該円環部材 Rが遮光手段 FSの機能も担う 構成とすることもできる。 斯かる円環部材 Rは、 保持能力が高く大口径レンズに 好適である。
次に、 本実施例における高変倍ズームレンズの具体的な数値を示す。
以下の表 1は、 本実施例における高変倍ズームレンズの諸元の値を示すもので ある。
[全体諸元] において、 f は焦点距離、 FNOは Fナンバー、 Φ0は負メニス カスレンズ L 1 1の有効径、 Φ1は遮光手段 F Sの開口部〇の内径 （防振時の負 メニスカスレンズ L I 1の最大有効径） をそれぞれ示す。 また、 I Hは固体撮像 素子 7の中心から対角までの長さ、 Lは 角端状態における高変倍ズームレンズ の光学全長、 Ahwは広角端状態における固体撮像素子 7の最大移動量、 Ah tは 望遠端状態における固体撮像素子 7の最大移動量をそれぞれ示す。
[レンズデ一夕] において、 面は物体側から数えたレンズ面の順番、 rはレン ズ面の曲率半径、 dはレンズ面の間隔、 vdは d線 （波長 λ= 5 87. 6 nm) に 対するアッベ数、 n dは d線 （波長 λ= 5 8 7. 6 nm) に対する屈折率をそれ ぞれ示す。 また、 r =0.0000は平面、 Bf はバックフォーカスをそれぞれ示し、 空気の屈折率 n d =1.000000はその記載を省略している。
[非球面データ] において、 「E-n」 は 「χ1 0— n」 を示す。 諸元表に示す回転 対称な非球面は、 光軸から垂直方向の高さ yにおける各非球面の頂点の接平面か ら光軸方向に沿った距離 （サグ量） を X (y)、 基準球面の曲率半径を r、 円錐 係数を κ、 η次の非球面係数を Cnとするとき、 以下の非球面式で表される。 な お、 0 (ゼロ） となる非球面係数はその記載を省略している。
X (y) = (y2/r) / 〔1 + ( 1 -κ · y2/r 2) 1ノ 2〕
+ C4 - y4 + C6 · y6 + C8 · y 8 + ClO · y 10 + C12 · y 12 [可変間隔デ一夕] において、 ίは焦点距離、 8は撮影倍率、 DOは物体から第 1レンズ群 G 1中の負メニスカスレンズ L 1 1の物体側レンズ面までの距離 （撮 影距離）、 Bfはバックフォーカス、 TLは高変倍ズームレンズの光学全長をそれぞ れ示す。
ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離 f、曲率半径 r、 その他長さの単位は一般に 「mm」 が使われる。 しかし光学系は、 比例拡大又は 比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、 これに限られるものではない。 なお、 本実施例以外の実施例の諸元値においても、 本実施例と同様の符号を用 いる。
(表 1 )
[全体諸元] .
W T
f = 6.36 60.00
F N O = 2.6 5.4
Φ 0 = 22.0
Φ 1 = 24.0
I Η = 3.52
L = 74.1
A h w= 0.150
Δ ΐΐ t = 0.314
-夕]
面 r d v d n d
1) 49.9711 1.2000 23.78 1.846660
2) 29.4301 3.3000 55.53 1.696797
3) 5378.9855 0.1000 οβζνο- =
Z
Figure imgf000019_0001
0089Ι9Ί 0Τ 9 0003Ό 0000Ό (9Z
0009Ό 0000Ό (ΨΖ
Χ3ΌΑ 0009Ί 0000Ό ( Z
(ZZV) SX98'SL (ZZ 8·8 0006Ί IS9S"fT (Τδ
(02P) TS69'6 (OZ
Λ66288Ί 9 0 OOOT'T LOZ^'Ll- (61
0Z LQYI 99"S8 οοο9·ε (81 91
ΟΟ0ΤΌ 6ΤΔ6'9Τ- (LX
028f08"I ム 8'0 000 9ん S'SOT (91
(STP) (si
0999^8'T S 2Z ΟΟ00Ί 838Ι Ι- (n
000 Ί 98L8"6T- (εχ Οΐ
688893-1 L9O9 0008'S 8I02'fT (SI
Figure imgf000019_0002
(OTP) 66ST"SS8- (OT
360808"! 9 ZZ 000 s Ι9Τ8ΌΧ (6
08T68S'T fT"T9 OOOO'T 8S0 ΐ- (8
0008'S 8 ZJ'6 (L
Ζ,66288Ί 9L'0f OOOO'T (9
Figure imgf000019_0003
0S8ん 6 ·ΐ 9S'S8 ooos's 9ΐ68-εε
LICS0/Z,00Zdf/13d IS6CTI/.00Z OAV O
25
20
Figure imgf000020_0001
s
[条件式対応値]
(1) ： (Lx (Ah t/f t)} / (Φ1 - ΦΟ) = 0.19
(2) ： ( f wxAh t ) / ( f t xAhw) = 0.22
(3) ： (f 4 F+f 4 R)Z f 4 = -0.326
図 5A、 5B、 5C は、 広角端状態における無限遠合焦時の物体画像の光量を 示すグラフであり、 図 5Aは非防振時 （Φ1— 0=2.0mm)、 図 5B は最大防 振時 （Φ 1— Φ0 =O.Omm)、 図 5C は最大防振時 （Φ 1— Φ 0 =2.0mm) を示 す。 .
図 5A、 5B、 5Cより、 条件式 （ 1 ) の下限値付近では、 Φ 1— Φ 0を割合大 きく確保すれば、 画面周辺の光量が良好となることがわかる。
図 6A、 6B、 6Cは、 無限遠合焦時の諸収差を示す図であり、 図 6Aは広角端 状態、 図 6Bは中間焦点距離状態、 図 6 Gは望遠端状態を示す。
図 7A、 7B、 7Cは、 至近距離合焦時の諸収差を示す図であり、 図 7Aは広角 端状態 （Rw = 300mm)、 図 7B は中間焦点距離状態 （Rm = 300mm)、 図 7C は望遠端状態 （Rt= 1000mm) を示す。
各収差図において、 FN〇はFナンバー、 N Aは開口数、 Yは像高、 dは d線 (波長 λ= 587. 6 nm) を、 gは g線 （波長 λ= 435. 6 nm) を、 Cは C線 （波長 λ= 656. 3 nm) を、 Fは F線 （波長 λ= 486. 1 nm) をそ れぞれ示している。
なお、 球面収差図では最大口径に対応する Fナンバー又は開口数の値を示し、 非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、 コマ収差図では各 像高の値を示す。 また非点収差図において、 実線はサジタル像面、 破線はメリデ ィォナル像面をそれぞれ示す。
また、 本実施例以外の実施例の諸収差図においても、 本実施例と同様の符号を 用いる。
各諸収差図より本実施例に係る高変倍ズームレンズは、 広角端状態、 中間焦点 距離状態、 及び望遠端状態の各状態において、 無限遠合焦時と至近距離合焦時の いずれにおいても諸収差を良好に補正し、 優れた結像性能を有していることがわ かる。 '
(第 2実施例）
本実施例に係る撮像装置の基本的な構成は、 上記第 1実施例に係る撮像装置の 構成と同様であるため説明を省略し、 上記第 1実施例と異なる構成の高変倍ズー ムレンズについてのみ詳細に説明する。
図 8は、 本願の第 2実施例に係る撮像装置における高変倍ズームレンズの広角 端状態 W、 中間焦点距離状態 M、 及び望遠端状態 Tにおける無限遠合焦時のレン ズ構成を示す図である。
本実施例における高変倍ズームレンズは.、 物体側から順に、 正の屈折力を有す る第 1レンズ群 G 1と、負の屈折力を有する第 2レンズ群 G 2と、開口絞り Sと.、 正の屈折力を有する第 3レンズ群 G 3と、 正の屈折力を有する第 4レンズ群 G 4 と、 正の屈折力を有する第 5レンズ群 G 5と、 光学的ローパスフィルタ L Fと、 固体撮像素子 7のカバ一ガラス C Gとからなる。
第 1レンズ群 G 1は、 物体側から順に、 物体側に凸面を向けた負メニスカスレ ンズ L 1 1と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 1 2との接合正レン ズと、 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 1 3とからなる。
第 2レンズ群 G 2は、 物体側から順に、 物体側に凸面を向けた負メニスカスレ ンズ L 2 1と、 物体側レンズ面が非球面である両凹形状の負レンズ L 2 2と物体 側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 2 3との接合負レンズとからなる。
第 3レンズ群 G 3は、 物体側から順に、 両凸形状の正レンズ L 3 1と、 物体側 に凹面を向けた負メニスカスレンズ L 3 2とからなる。
第 4レンズ群 G 4は、 物体側から順に、 正の屈折力を有する前群 G 4 Fと、 負 の屈折力を有する後群 G 4 Rとからなる。 そして、 この前群 G 4 Fは、 像側レン ズ面が非球面である両凸形状の正レンズ L 4 1からなり、 後群 G 4 Rは、 物体側 から順に、 両凸形状の正レンズ L 4 2と両凹形状の負レンズ L 4 3との接合負レ ンズからなる。
第 5レンズ群 G 5は、 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 5 1からな る。
本実施例における高変倍ズームレンズは、 広角端状態から望遠端状態への変倍 に際して、 第 1レンズ群 G 1は物体側へ移動し、 第 2レンズ群 G 2は一旦像側へ 移動した後で物体側へ移動し （物体側へ凹の移動軌跡で移動し）、 第 3レンズ群 G 3は物体側へ移動し、 第 4レンズ群 G 4は物体側へ移動する。 なお、 このとき 開口絞り Sは、 第 3レンズ群 G 3と一体的に移動する。
また、 本実施例における高変倍ズームレンズは、 無限遠物体から近距離物体へ のフォーカシングに際して、 変倍時に固定の第 5レンズ群 G 5が物体側へ移動す る。 . . 以下の表 2に、 本実施例における高変倍ズームレンズの具体的な数値を示す。 (表 2 )
[全体諸元]
W T
f = 6.36 60.00
F N O = 2.7 5.9
Φ Ο = 21.8
Φ 1 = 22.2
I Η = 3.52
L = 75.3
△ h w= 0.040
Δΐι t = 0.314
[レンズデータ]
面 r d v d n d 969J/:l>d Zs6m//-0S OAV
(寸 8ο 003Ί S9 0ε∞Ί00SSΐ.
Λ
Οΐ
の
s
Figure imgf000024_0001
§
(0 OOOSO 0000ss. 969cso//:z-ooaTI£
0 000
Figure imgf000025_0001
o I
CM
ss寸 0寸 99,
¾ 〇 98寸 DO 224.7476 212.5298 898.7201
d5 1.53220 16.37499 22.66404
dlO 22.72841 7.26469 2.92108
cll5 9.23659 4.47495 3.24643
d20 2.20140 15.66133 28.02150
d22 5.52032 9.66074 10.39335
B f 0.83352 0.83352 0.83352
TL 75.25244 87.47022 101.27992
[条件式対応値]
(1) ： {Lx (Ah t/f t)} / (Φ1— Φ0)
(2) : (.f wxAh t) / (f txAhw) = 0.84
(3) ： (f 4F+f 4R)Xf 4= -0.26 .
図 9A、 9B、 9C は、 広角端状態における無限遠合焦時の物体画像の光量を 示すグラフで、 図 9Aは非防振時 （Φ1— <D0=0.4mm)、 図 9Bは最大防振時 (Φ 1—Φ0 =0.0mm)、 図 9Cは最大防振時 （Φ 1— Φ 0 =0.4mm) ) を示す。 図 9A、 9B、 9Cより、 条件式 （1) の上限値付近では、 Φ1_ΦΟ = 0. 0 mmとした場合でも図 9 Β のように光量比変化が少ないので、 Φ1— Φ0の値が 小さくても画面周辺の光量比が良好となることがわかる。
図 10A、 10B、 10Cは、 無限遠合焦時の諸収差を示す図であり、 図 1 OA は広角端状態、 図 10 Bは中間焦点距離状態、 図 10 Cは望遠端状態を示す。 図 1 1A、 1 1B、 1 1C は、 至近距離合焦時の諸収差を示す図であり、 図 1 1Aは広角端状態（Rw=300mm)、図 1 1 Bは中間焦点距離状態（Rm=300mni)、 図 1 1Cは望遠端状態 （Rt=1000mm) を示す。
各諸収差図より本実施例に係る高変倍ズームレンズは、 広角端状態、 中間焦点 距離状態、 及び望遠端状態の各状態において、 無限遠合焦時と至近距離合焦時の いずれにおいても諸収差を良好に補正し、 優れた結像性能を有していることがわ かる。
なお、 以上各実施例において、 本願の高変倍ズームレンズの数値実施例として 5群構成のレンズを示したが、 これらに付加レンズ群を加えただけのレンズも本 発明の効果を内在した同等の高変倍ズームレンズであることは言うまでもない。 また、 本願の高変倍ズームレンズレンズを構成するレンズのレンズ面を非球面 としてもよい。 この非球面は、 研削加工による非球面、 ガラスを型で非球面形状 に成型したガラスモールド非球面、 又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に 形成した複合型非球面のいずれでもよい。
また、 本願の高変倍ズームレンズを構成するレンズのレンズ面に、 広い波長域 で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。 これにより、 フレアやゴ一ス 卜を軽減し、 高コントラストで高い光学性能を達成することができる。
なお、 上記各実施例は本願の高変倍ズームレンズの一具体例を示しているもの であり、 本発明はこれらに限定されるものではない。
上記各実施例によれば、 固体撮像素子を光軸に対して略垂直な方向へ移動させ ることによって防振を行い、 当該固体撮像素子における有効画素を効率良く使用 可能で、 かつ防振時でも撮影画像の周辺光量比を良好に維持することが可能な撮 像装置、 撮像方法、 及び高変倍ズームレンズを実現することができる。
また、 本願の高変倍ズームレンズは、 電子スチルカメラ等に好適で、 望遠端状 態における半画角が 4度以下で、 望遠端状態における Fナンバーが 6未満で、 か つ変倍比が略 1 0倍を達成でき、 鏡筒径の小型化も図ることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 物体側から順に、 正の屈折力を有する第 1レンズ群と、 負の屈折力を有す る第 2レンズ群と、 第 3レンズ群と、 第 4レンズ群と、 第 5レンズ群とを有し、 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、 前記第 1レンズ群と前記第 2レン ズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群とを光軸に沿って移動させる高変 倍ズームレンズと、
前記高変倍ズームレンズによって形成された物体像を撮像する固体撮像素子 と、
前記物体像の位置の変動を検出する検出手段と、
前記固体撮像素子を光軸に対して略垂直.な方向へ移動させるための駆動手段 と、 . . 前記物体像の位置の変動を補正するべく前記駆動手段を制御する制御手段と、 を有し、
さらに、 前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中の最も物体側の レンズの外周部分に入射する光束を制限するために、 開口部を備えた遮光手段を 備えており、
以下の条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
0 . 0 5 < { L x (Δ ΐ t / f t ) } / (Φ 1— Φ 0 ) く 2 . 0 0
但し、
Φ 0 ：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中の前記最も物体側 のレンズの有効径 '
Φ 1 ：前記遮光手段における前記開口部の径
A h t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
L ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの光学全長
2. 前記第 3レンズ群は正の屈折力を有し、 前記第 4レンズ群は正の屈折力を 有し、 前記第 5レンズ群は正の屈折力を有することを特徴とする請求項 1記載の 撮像装置。
3. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項 2記載の撮像装置。 0. 1 0 < ( f wX A t) / (f t X Ahw) ≤ 1. 0
但し、 .
f w ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
△ h t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
Δ h w：広角端状態における前記固体撮像素子の最大移動量 .
4. 前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群は、 物体側から順に、 正の屈折力を有する前群と、 負の屈折力を有する後群とから構成されており、 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項 3記載の撮像装置。
一 0. 4 5<(f 4 F+ f 4R)/f 4<- 0. 20
但し、
f 4 ：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群の焦点距離 f 4 F：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群中の前記前群の焦点 距離
f 4R：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群中の前記後群の焦点 距離 .
5. 前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群は、 物体側から順に、 正の屈折力を有する前群と、 負の屈折力を有する後群とから構成されており、 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項 2記載の撮像装置。
— 0. 45<(f 4F+f 4R)Zf 4く一 0. 20
但し、
f 4 ：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群の焦点距離 f 4 F：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群中の前記前群の焦点 距離
f 4R：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群中の前記後群の焦点 距離
6. 前記遮光手段における前記開口部は、 円形状の開口部であることを特徴と する請求項 1に記載の撮像装置。
7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項 6記載の撮像装置。 0. 10< (fwXAh t) / (f t XAhw) ≤1. 0
但し、 .
f w ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
Δ ΙΊ t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
Δ hw：広角端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
8. 前記遮光手段における前記開口部は、 前記固体撮像素子に対応して形成さ れた四角形状の開口部であることを特徴とする請求項 1に記載の撮像装置。
9. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項 8記載の撮像装置。 0 · 10く ( f wX Δ h t) / ( f t X Δ h w) ≤ 1. 0
但し、 f w ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
△ h t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
Δ hvv：広角端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
10. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項 1記載の撮像装置。 0. 1 0< (fwXAh t) / (f t XAhw) ≤1. 0
但し、
f w ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
△ h t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
△ hw：広角端状態における前記固体撮 ί攀素子の最大移動量 .
1 1. 前記遮光手段は、 前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中 の最も物体側のレンズ面に遮光塗料を塗布してなることを特徴とする請求項 1 記載の撮像装置。 ·
12. 前記遮光手段は、 前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中 の最も物体側のレンズ面近傍に配置された板状部材であることを特徴とする請 求項 1記載の撮像装置。
13. 前記遮光手段は、 前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中 の最も物体側のレンズを固定するためのレンズ固定部材に一体的に設けられて いることを特徴とする請求項 1記載の撮像装置。
14. 前記高変倍ズームレンズは、 前記第 5レンズ群を光軸方向へ移動させる ことでフォー力シングを行うことを特徴とする請求項 1記載の撮像装置。
1 5. 前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群は、 物体側から順に 、 正の屈折力を有する前群と、 負の屈折力を有する後群とから構成されており、 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項 1記載の撮像装置。
一 0. 45<(f 4F+f 4 )/f 4<- 0. 20
但し、 ' f 4 ：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群の焦点距離 f 4F：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群中の前記前群の焦点 距離
f 4R：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 4レンズ群中の前記後群の焦点 距離
1 6. 撮影レンズによって形成された物体像を固体撮像素子によって撮像する 際に、 前記物体像の位置の変動を検出し、 当該物体像の位置の変動を補正するべ く前記固体撮像素子を光軸に対して略垂直な方向へ移動させる構成の撮像装置 に、 前記撮影レンズとして用いられる高変倍ズームレンズであって、
物体側から順に、 正の屈折力を有する第 1レンズ群と、 負の屈折力を有する第 2レンズ群と、 第 3レンズ群と、 第 4レンズ群と、 第 5レンズ群とを有し、 広角 端状態から望遠端状態への変倍に際して、 前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群 と前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群とを光軸に沿つて移動させ、
さらに、 前記第 1レンズ群中の最も物体側のレンズの外周部分に入射する光束 を制限するために、 開口部を備えた遮光手段を備えており、
以下の条件式を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ。
0. 05< {Lx (Ah t/f t)} / (Φ1-Φ0) <2. 00
但し、 Φ 0 ：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中の前記最も物体側 のレンズの有効径
Φ 1 ：前記遮光手段における前記開口部の径
Δ h t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
L ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの光学全長
1 7 . 高変倍ズームレンズによって形成された物体像を固体撮像素子によって 撮像する際に、 前記物体像の位置の変動を検出し、 当該物体像の位置の変動を補 正するべく前記固体撮像素子を光軸に対して略垂直な方向へ移動させる撮像方 法において、
前記高変倍ズームレンズは、 物体側から順に、 正の屈折力を有する第 1レンズ 群と、 負の屈折力を有する第 2レンズ群と、 第 3レンズ群と、 第 4レンズ群と、 第 5レンズ群とを有し、 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、 前記第 1 レンズ群と前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群とを光軸 に沿って移動させ、 .
前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中の最も物体側のレンズ の外周部分に入射する光束を、 開口部を備えた遮光手段によって制限し、 以下の条件式を満足することを特徴とする撮像方法。
0 . 0 5 < { Lx (Ah t / f t ) } / (Φ 1 -Φ 0 ) < 2 . 0 0
但し、
Φ 0 ：前記高変倍ズームレンズにおける前記第 1レンズ群中の前記最も物体側 のレンズの有効径
Φ 1 ：前記遮光手段における前記開口部の径
Δ ΙΊ t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離 L ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの光学全長
1 8 . 前記第 3レンズ群は正の屈折力を有し、 前記第 4レンズ群は正の屈折力 を有し、 前記第 5レンズ群は正の屈折力を有することを特徴とする請求項 1 7記
5 載の撮像方法。
1 9 . 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項 1 7記載の撮像方法。 0 . 1 0く （ f w x Δ h t ) Z ( f t X△ h w) ≤ 1 . 0
但し、
f w ：広角端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
f t ：望遠端状態における前記高変倍ズームレンズの焦点距離
Δ ΐι t ：望遠端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
' Δ h w：広角端状態における前記固体撮像素子の最大移動量
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