WO2007129677A1

WO2007129677A1 - ズームレンズとこれを具備する光学装置

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Publication number: WO2007129677A1
Application number: PCT/JP2007/059419
Authority: WO
Inventors: Toshinori Take
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 2006-05-01
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2007-11-15
Also published as: US8503099B2; EP2015122A4; EP2015122A1; US20100238562A1

Abstract

　ズームレンズを配置する場所が限られた光学装置に好適な、小型かつ簡素で優れた結像性能を有する像シフト可能なズームレンズと、このズームレンズを具備する光学装置を提供すること。光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔまで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第３レンズ群Ｇ３は、像面Ｉに対して固定され、前記第２レンズ群Ｇ２と前記第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動し、前記第３レンズ群Ｇ３の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略垂直な方向にシフトさせることにより、像面Ｉ上の像シフト可能とし、前記第１レンズ群Ｇ１は負レンズを含み、所定の条件を満足するズームレンズ。

Description

明細書ズームレンズとこれを具備する光学装置技術分野

本発明は、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に適し； ^ズームレンズとこれを具備する光学装置に関する。背景技術

従来、 C C Dや C MO S等の固体撮像素子を用いて被写体像を記録する、例えばデジ夕ルスチルカメラゃビデオ力メラ等は、ズームレンズの搭載が一般的である。

しかしながら、多くのズームレンズでは、望遠端状態の焦点距離が大きくなるに従い、レンズ系全長が大きくなると共に、最も物体側のレンズ群のレンズ外径が大型化し、結果として鏡筒部材が大型化して携帯性に不都合が生じた。

そこで、デジタルスチルカメラの携帯時には、各レンズ群の間隔が最小になるように各レンズ群間隔を狭めた状態で力メラ本体内に格納することによつて、携帯性を高めていた。

更に、格納状態でのデジタルスチルカメラの厚みを減らす為に、部分鏡筒で構成し、各部分鏡筒の長さを小さくすることも考えられた。しかし、各部分鏡筒の長さよりもカメラの厚みを小さくすることは不可能であった。

今日では、デジタルスチルカメラ等を携行する際の携帯性が非常に重視され、カメラ本体の小型化、薄型化、軽量化を図るために、撮影レンズであるズームレンズの小型化および軽量化が図られている。

そこで、レンズ系の一部に光路を略 9 0度折り曲げられるような光学素子を備えたズームレンズが考案された。このようなズームレンズを搭載することで、格納状態から使用状態へ移行する際に、レンズ系がカメラ本体より突出することがなく、使用状態においても携帯性に優れている。また、カメラの小型化、薄型化に大きく寄与している。さらに、可動部分がカメラ本体内部に存在し、表面上は可動部分が存在しないため、防水 ·防滴 ·防塵等の用途にも効果的である。従来の光路を折り曲げられるズームレンズは、物体側より順に正の屈折力を有する第 1レンズ群、負の屈折力を有する第 2レンズ群、正の屈折力を有する第 3 レンズ群、正の屈折力を有する第 4レンズ群で構成される正負正正の 4群タイプのズームレンズが開示されている（例えば、特開 2 0 0 3— 3 0 2 5 7 6号公報および特開 2 0 0 4— 2 6 4 5 8 5号公報参照）。

しかしながら、特開 2 0 0 3— 3 0 2 5 7 6号公報の開示例では、変倍の際に第 2レンズ群、第 3レンズ群、第 4レンズ群の空気間隔を効果的に可変させることで、小型化に寄与していたが、三つのレンズ群を移動するために、可動するレンズ群が多くなり可動機構が複雑化すると言う問題があつた。

また、特開 2 0 0 4— 2 6 4 5 8 5号公報に開示されるようなズームレンズでは、撮影時に発生する微小なカメラのブレ、たとえば撮影者がシャッターボタンを押す際に発生するカメラのブレ等により像ブレが発生し、画質が低下すると言う問題があった。このため、ズームレンズの光学系の一部を、カメラのブレを検出する検出系により出力された値に基づき光軸に対して略直交方向にシフトさせることにより、像面上の像ブレを補正する手ブレ補正機能を有するズームレンズが望まれている。発明の開示

本発明は、上記課題に鑑みて行われたものであり、ズームレンズを配置する場所が限られた光学装置に好適な、小型かつ簡素な可動機構で優れた結像性能を有するズームレンズ、および像シフト可能なズームレンズを提供する。また、このズームレンズを具備することを特徴とする光学装置を提供することを目的とする。

本発明の第 1の態様は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第 1レンズ群は、像面に対して固定され、前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群との間隔が増大し：前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群との間隔が減少し、前記第 1レンズ群は、少なくとも一つの負レンズを含み、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。

n cl 1 > 1 . 9 0 0

但し、

n cl 1 ：前記負レンズの d線（波長 λ = 5 8 7 . 6 n m) の屈折率

本発明の第 2の態様は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第 1レンズ群は像面に対して固定され、前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群との間隔が増大し、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向にシフトさせることによって、像面上の像シフト可能なことを特徴とするズームレンズを提供する。

本発明の第 3の態様は、第 1又は第 2の態様にかかるズームレンズを搭載することを特徴とする光学装置を提供する。

本発明の第 4の態様は、物体側より順に光軸に沿って、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とを有し、前記第 1 レンズ群は、少なくとも一つの負レンズを含み、前記負レンズは、以下の条件式を満足し、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第 1レンズ群は、像面に対して固定され、前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群との間隔が増大し、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群との間隔が減少するように、前記第 2 レンズ群と前記第 4レンズ群が光軸に沿つて移動することを特徴とするズームレンズの変倍方法を提供する。

n d 1 > 1 . 9 0 0

但し、

n cl 1 ：前記負レンズの d線（波長; I = 5 8 7 . 6 n m) の屈折率

本発明の第 5の態様は、物体側より順に光軸に沿って、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第 1レンズ群は、像面に対して固定され、前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群との間隔が増大し、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群との間隔が減少し、前記第 1レンズ群は、少なくとも一つの負レンズを含み、前記負レンズは、以下の条件式を満足し、前記第 2レンズ群を光軸に沿つて物体側に移動させて、無限遠物体から近距離物体への焦点調節を行うことを特徴とするズームレンズの焦点調節方法を提供する。

n d 1 > 1 . 9 0 0

但し、

n cl 1 ：前記負レンズの d線（波長 λ = 5 8 7 . 6 n m) の屈折率

本発明の第 6の態様は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第 1レンズ群は像面に対して固定され、前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群との間隔が増大し、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群との間隔が減少するズームレンズであり、前記第 3レンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向にシフトさせることによって、像面上の像シフトを可能にすることを特徴とするズームレンズの像シフト方法を提供する。

本発明の第 7の態様は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とを有し、前記第 3レンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向にシフトさせることによって、像面上の像シフト可能なズ一ムレンズであり、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第 1レンズ群は像面に対して固定され、前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群との間隔が増大し、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群と前記第レンズ群との間隔が減少するように、前記第 2レンズ群と前記第 4レンズ群を光軸に沿って移動させることを特徴とするズームレンズの焦点距離可変方法を提供する。

本発明によれば、ズームレンズを配置する場所が限られた光学装置に好適な、小型かつ簡素な可動機構で優れた結像性能を有する屈曲ズームレンズ、像シフト可能なズームレンズおよびこのズームレンズを具備することを特徴とする光学装置を提供することができる。図面の簡単な説明

図 1 A、 I Bは、本願の実施形態にかかるズームレンズを搭載する光学装置である電子スチルカメラを示し、図 1 Aは正面図を、図 1 Bは背面図をそれぞれ示す。 '

図 2は、図 1 Aの A— A線に沿った断面図であり、本願の実施形態にかかるズームレンズの配置の概要を示している。

図 3は、本願の実施例にかかるズームレンズの屈折力配分および広角端状態 W 力望遠端状態 Tへの焦点距離の変化に対する各レンズ群の移動軌跡を示す図である。

図 4は、第 1実施形態の第 1実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿つて展開して示す図である。

図 5 A、 5 Bは、第 1実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 5 8 7 . 6 η m) に対する広角端状態（f = 6 . 4 9 mm) の無限遠合焦状態における諸収差図で、図 5 Aはレンズシフト無しの諸収差図であり、図 5 Bはレンズシフト時の横収差図である。

図 6 A、 6 Bは、第 1実施例にかかるズームレンズの cl線（λ = 5 8 7 . 6 η m) に対する中間焦点距離状態（f = l 3 . 0 0 mm) の無限遠合焦状態における諸収差図で、図 6 Aはレンズシフト無しの諸収差図であり、図 6 Bはレンズシフト時の横収差図である。

図 7 A、 7 Bは、第 1実施例にかかるズームレンズの cl線（λ = 5 8 7 . 6 η m) に対する望遠端状態（： f = 1 8 . 3 5 mm) の無限遠合焦状態における諸収差図で、図 7 Aはレンズシフト無しの諸収差図であり、図 7 Bはレンズシフト時の横収差図である。

図 8は、第 1実施形態の第 2実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。

図 9 A、 9 Bは、第 2実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 5 8 7 . 6 η m) に対する広角端状態（： f = 6 . 4 9 mm) の無限遠合焦状態における諸収差図で、図 9 Aはレンズシフト無しの諸収差図であり、図 9 Bはレンズシフト時の横収差図である。

図 10A、 10Bは、第 2実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する中間焦点距離状態（ί = 12. 42mm) の無限遠合焦状態における諸収差図で、図 1 OAはレンズシフト無しの諸収差図であり、図 10 Bはレンズシフト時の横収差図である。

図 1 1A、 1 1 Bは、第 2実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する望遠端状態（f ==18. 35mm) の無限遠合焦状態における諸収差図で、図 11 Aはレンズシフト無しの諸収差図であり、図 1 1 Bはレンズシフト時の横収差図である。

図 12は、第 1実施形態の第 3実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。

図 13A、 1 3Bは、第 3実施例にかかるズームレンズの d線（λ== 587. 6 nm) に対する広角端状態（f = 6. 49mm) の無限遠合焦状態における諸収差図で、図 1 3 Aはレンズシフト無しの諸収差図であり、図 13 Bはレンズシフト時の横収差図である。

図 14A、 14Bは、第 3実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 58·7. 6 nm) に対する中間焦点距離状態（f= 12. 42 mm) の無限遠合焦状態における諸収差図で、図 14 Aはレンズシフト無しの諸収差図であり、図 14Bはレンズシフト時の横収差図である。

図 1 5A、 1 5 Bは、第 3実施例にかかるズームレンズの cl線（λ = 587. 6 nm) に対する望遠端状態（f = 18. 35mm) の無限遠合焦状態における諸収差図で、図 15 Aはレンズシフト無しの諸収差図であり、図 15Bはレンズシフト時の横収差図である。

図 16は、第 1実施形態の第 4実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。

図 17A、 17 Bは、第 4実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する広角端状態（ f == 6. 49 mm) の無限遠合焦状態における諸収差図で、図 17 Aはレンズシフト無しの諸収差図であり、図 17 Bはレンズシフト時の横収差図である。

図 1 8A、 18 Bは、第 4実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する中間焦点距離状態（ί = 12. 42mm) の無限遠合焦状態における諸収差図で、図 18 Aはレンズシフト無しの諸収差図であり、図 18Bはレンズシフト時の横収差図である。

図 1 9A、 1 9Bは、第 4実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6nm) に対する望遠端状態（f = 18. 35mm) の無限遠合焦状態における諸収差図で、図 19 Aはレンズシフト無しの諸収差図であり、図 1 9 Bはレンズシフト時の横収差図である。

図 20は、第 2実施形態の第 5実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸にって展開して示す図である。

図 21A、 21 B、 21 Cは、第 5実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、図 21 Aは広角端状態（f = 6. 49mm) における諸収差を、図 2 I Bは中間焦点距離状態（ f = 13. 00mm) における諸収差を、図 21 Cは望遠端状態（ f = 18 . 35 mm) における諸収差をそれぞれ示す。

図 22は、第 2実施形態の第 6実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿つて展開して示す図である。

図 23A、 23B、 23 Cは、第 6実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、図 23 Aは広角端状態（ f = 6. 49 mm) における諸収差を、図 23 Bは中間焦点距離状態（ f = 12. 42 mm) における諸収差を、図 23 Cは望遠端状態（ f = 18 . 35 mm) における諸収差をそれぞれ示す。

図 24は、第 2実施形態の第 7実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿つて展開して示す図である。

図 25A、 25B、 25 Cは、第 7実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、図 25 Aは広角端状態（f = 6. 49mm) における諸収差を、図 25 Bは中間焦点距離状態（ f = 1 2. 42 mm) における諸収差を、図 25 Cは望遠端状態（ f = 1 8 . 35 mm) における諸収差をそれぞれ示す。

図 26は、第 2実施形態の第 8実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿つて展開して示す図である。

図 27A、 27B、 27 Cは、第 8実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、図 27 Aは広角端状態（f = 6. 49mm) における諸収差を、図 27 Bは中間焦点距離状態（ f = 12. 42 mm) における諸収差を、図 27 Cは望遠端状態（ f = 18 . 35 mm) における諸収差をそれぞれ示す。

図 28は、第 2実施形態の第 9実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。

図 29は、第 9実施例にかかるズームレンズの d線（λ= 587. 6 nm) に対する広角端状態（f = 6. 49mm) の無限遠合焦状態における諸収差図である。

図 30は、第 9実施例にかかるズームレンズの d線（λ= 587. 6 nm) に対する中間焦点距離状態（ί = 13. 00mm) の無限遠合焦状態における諸収差図である。

図 31は、第 9実施例にかかるズームレンズの d線（λ= 587. 6 nm) に対する望遠端状態（f = 18. 35mm) の無限遠合焦状態における諸収差図である。

図 32は、第 2実施形態の第 10実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿つて展開して示す図である。図 33は、第 10実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する広角端状態（f = 6. 49mm) の無限遠合焦状態における諸収差図である。

図 34は、第 10実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する中間焦点距離状態（f = 12. 42mm) の無限遠合焦状態における諸収差図である。

図 35は、第 10実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する望遠端状態（f=18. 35mm) の無限遠合焦状態における諸収差図である。

図 36は、第 2実施形態の第 1 1実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。

図 37は、第 11実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する広角端状態 =6. 49mm) の無限遠合焦状態における諸収差図でめる。

図 38は、第 1 1実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対る中間焦点距離状態（ί = 12. 42mm) の無限遠合焦状態における諸収差図である。

図 39は、第 1 1実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する望遠端状態（f= 18. 35mm) の無限遠合焦状態における諸収差図である。発明の実施の形態

以下、本願の各実施形態について図面を参照して説明する。

図 ·1Α、 I Bは、後述する本願の実施形態にかかるズームレンズを搭載する光学装置である電子スチルカメラを示し、図 1 Aは正面図を、図 1 Bは背面図をそれぞれ示す。図 2は、図 1 Aの A— A線に沿った断面図であり、後述する本願の実施形態にかかるズームレンズの配置の概要を示している。

図 1 A、 1 B、図 2において、本願にかかる電子スチルカメラ 1は、不図示の電源釦を押すと撮影レンズの不図示のシャツタが開放され撮影レンズ 2で不図示の被写体からの光が集光され、像面 Iに配置された撮像素子 Cに結像される。撮像装置 Cに結像された被写体像は、電子スチルカメラ 1の後側に配置された液晶モニター 3に表示される。撮影者は、液晶モニタ一 3を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリ一ズ釦 4を押し下げ被写体像を撮像素子 Cで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。

撮 ΐ レンズ 2は、後述する本願の実施形態にかかるズームレンズ 2で構成されており、電子スチルカメラ 1の正面から入射した光は、後述するズームレンズ 2 内のプリズム Pで略 9 0度下方（図 2の紙面下方）に偏向されるため、電子スチルカメラ 1を薄型化することが可能になる。

また、電子スチルカメラ 1には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部 5、撮影レンズ 2であるズームレンズ 2を広角端状態（W) から望遠端状態（T) にズーミングする際のワイドーテレ（W— T) 釦 6、および電子スチルカメラ 1の種々の条件設定等に使用するファンクション釦 7等が配置されている。 ·

このようにして、後述する本願の実施形態にかかるズームレンズ 2を内蔵する光学装置である電子スチルカメラ 1が構成されている。

次に、本願の各実施形態にかかるズームレンズについて説明する。

[第 1実施形態]

次に、第 1実施形態にかかるズームレンズに関し説明する。

本願の第 1実施形態にかかるズームレンズは、物体側より順に光軸に沿って、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第 1レンズ群と第 3レンズ群は像面に対して固定され、第 1レンズ群と第' 2レンズ群との間隔が増大し、第 2レンズ群と第 3レンズ群との間隔が減少し、第 3レンズ群と第 4レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向にシフトさせることによつて、像面上の像シフトが可能な構成である。

第 1レンズ群は、光路を略 9 0度折り曲げる作用を有し、かつ光束を収斂する作用を有する。広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第 1レンズ群は常に固定であり、各レンズ群の中で一番大きく、重量を有するレンズ群を固定とすることにより、構造的に簡素化することが可能となった。

第 2レンズ群は、第 1レンズ群により形成される被写体の像を拡大する作用をなし、広角端状態から望遠端状態に向かうに従い、第 1レンズ群と第 2レンズ群との間隔を広げることにより拡大率を高めて、焦点距離を変化させている。第 3レンズ群は、第 2レンズ群によって拡大された光束を収斂させる作用をなし、高性能化を達成するには、第 3レンズ群を複数のレンズ群で構成することが望ましい。

また、第 3レンズ群は、レンズシフト時においても良好な画像が得られるように、球面収差およびサインコンディション、ペッツバール和が良好に補正された状態にする必要がある。球面収差およびサインコンディションの補正は、シフトレンズ群を光軸にほぼ直交方向にシフトさせた際に画面中心部で発生する偏心コマ収差を抑えるためである。また、ペッツバール和の補正は、シフトレンズ群を光軸にほぼ直交方向にシフトさせた際に画面周辺部で発生する像面湾曲を抑えるためである。

また、第 3レンズ群の全体または一部を光軸に対し略直交方向にシフトすることで像シフトを行い、手ブレ発生時の像面上の像ブレを補正している。

第 4レンズ群は、第 3レンズ群によって収斂される光束をより収斂させる作用をなし、広角端状態より望遠端状態へ焦点距離を変化させる際に第 3レンズ群と第 4レンズ群の間隔を積極的に変化させることで、焦点距離の変化に対する、像面の変動を抑えることができる。

各レンズ群を上記のように構成することにより、手ブレ発生時の像シフ卜が可能で、小型で優れた結像性能を有するズームレンズを達成することができる。また、本願の第 1実施形態にかかるズームレンズでは、第 3レンズ群は、第 3 レンズ群単独で発生する球面収差を良好に補正するとともに射出瞳位置を像面からなるベく遠くする為に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する接合レンズとで構成されることが望ましく、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの接合負レンズで構成されることが望ましい。

物側に凸面を向けた正レンズにより、軸外光束が収斂され、光軸から離れないようにすることで、レンズ径の小型化を達成することができる。

また、本願の第 1実施形態にかかるズームレンズは、レンズシフト時の結像性能の変化を最低限に抑えるために、以下の条件式（1 ) を満足することが望ましい。

0 . 7 5 < i3 b t X ( 1 - i3 a t ) < 1 . 2 ( 1 )

但し、 /3 a tは望遠端状態における第 3レンズ群の使用横倍率であり、 /3 b t は望遠端状態における第 3レンズ群と像面との間にあるレンズ系全系での使用横倍率である。

条件式（1 ) は、所謂ブレ係数と呼ばれるもので、望遠端状態における第 3レンズ群の光軸からほぼ直交方向への移動量に対する、像面上における像の光軸から直交方向への移動量について適切な範囲を規定している。

ここで、ブレ係数とは、シフトレンズ群を光軸にほぼ直交方向にシフトさせ像面上の像をシフ卜させる場合、シフトレンズ群の移動量 (5に対する像のシフト量 △であり、以下の式（a ) で表される。

Α = δ Χ ( 1 - β a ) X /3 b 上式を変形すると、

A/ δ= ( l - |3 a) X /3 b (a)

但し、 iS aはシフトレンズ群の横倍率であり、 j3 bはシフトレンズ群よりも像側に配置されたレンズ群による横倍率である。式（a) の右辺にある（1— /3 a ) X 13をブレ係数と呼ぶ。

条件式（1) の上限値を上回った場合、第 3レンズ群の光軸からの移動量に対する像の移動量が大きくなり過ぎ、第 3レンズ群が微小量移動しただけで、像が大きく移動するので、シフトレンズ群の位置制御が困難になり、十分な精度を得ることが出来なくなる。また、コマ収差が悪化するので好ましくない。

一方、条件式（1) の下限値を下回った場合、第 3レンズ群の光軸からの移動量に対する像の移動量が相対的に小さくなり、手ブレ等による像ブレをキャンセルするために必要なシフトレンズ群の移動量が極端に大きくなる。その結果、シフトレンズ群を移動させる駆動機構が大型化して、レンズ径の小型化を図ることが出来なくなる。また、コマ収差が悪化するので好ましくない。

なお、本願の効果を確実にするために、条件式（1) の上限値を 1. 1にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（1) の上限値を 1. 0 5にすることが更に好ましい。また、本願の効果を確実にするために、条件式（1) の下限値を 0. 8 0にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（1) 下限値を 0. 8 5にすることが更に好ましい。

また、本願の第 1実施形態にかかるズームレンズは、以下の条件式（2) を満足することが望ましい。

0. 3< f wノ f 3<0. 5 (2)

但し、 f 3は第 3レンズ群の焦点距離、 f wは広角端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離である。 .

条件式（2) は、第 3レンズ群の焦点距離を規定するための条件式である。条件式（2) の上限値を上回った場合、第 3レンズ群の屈折力が強くなり、第 3レンズ群単体で発生する球面収差が大きくなる。

条件式（2) の下限値を下回った場合、第 3レンズ群の屈折力が弱くなり、ァフォーカルでなくなるので、レンズシフトさせた際に像面湾曲の変化が大きくなる。

なお、本願の効果を確実にするために、条件式（2) の上限値を 0. 47にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（2) 上限値を 0. 45にすることが更に好ましい。また、本願の効果を確実にするために、条件式（2) の下限値を 0. 32にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（2) の下限値を 0. 35にすることが更に好ましい。

また、本願の第 1実施形態にかかるズームレンズは、以下の条件式（3) を満足することが望ましい。

0. 5< f 4/ f 3<1. 1 (3)

但し、 ί 3は、第 3レンズ群の焦点距離、； f 4は、第 4レンズ群の焦点距離である。

条件式（3) は、第 3レンズ群と第 4レンズ群の最適な焦点距離比の範囲を規定するための条件式である。

条件式（3) の上限値を上回った場合、第 3レンズ群の屈折力が相対的に弱くなり、第 3レンズ群が変倍に対して効率的に寄与することが困難となり、変倍比が 3倍程度の高変倍比を確保できなくなる。更に、第 4レンズ群の屈折力が相対的に強くなることにより、第 4レンズ群で発生するコマ収差および非点収差が大きくなり過ぎ、優れた光学性能を得るという本発明の目的を達成できなくなる。条件式（3) の下限値を下回った場合、第 3レンズ群の屈折力が相対的に強くなり、ズーミングの際に第 3レンズ群で発生する像面湾曲の変動が大きくなる。また、第 4レンズ群の屈折力が相対的に弱くなり、ズーミングの際に移動量が大きくなり、第 4レンズ群で発生するコマ収差および非点収差の変動が大きくなる。結果として、広角端状態から望遠端状態での全てのズーム範囲において、性能の劣化を抑えることが困難となる。

なお、本願の効果を確実にするために、条件式（3 ) の上限値を 1 . 0にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（3 ) の上限値を 0 . 9 5にすることが更に好ましい。また、本願の効果を確実にするために、条件式（3 ) の下限値を 0 . 5 5にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（3 ) 下限値を 0 . 6 0にすることが更に好ましい。

また、本願の第 1実施形態にかかるズームレンズは、さらなる高性能化とレンズシフト時の性能劣化をバランスさせるために、第 2レンズ群と第 3レンズ群との間に開口絞りを有し、第 3レンズ群の物体側に隣接して開口絞りを配置することが望ましい。

一般に像シフト可能なレンズ群は、レンズシフト時の性能劣化を最低限に抑えるために、ズーミングの際に、軸外光束が光軸の近くを通過する絞りに近いレンズ群でレンズシフトを行うことで結像性能を良好に保つことが可能である。また、本願の第 1実施形態にかかるズームレンズでは、光路折り曲げ光学素子は直角プリズムであり、以下の条件式（4 ) を満足することが望ましい。

n cl 1 . 8 0 0 ( 4 )

但し、 n d pは直角プリズムの d線（波長 λ = 5 8 7 . 6 n m) に対する屈折率である。

条件式（4 ) は、光路を折り曲げることを目的とした、直角プリズムの適切な屈折率の範囲を規定した条件式である。直角プリズムは全反射で光路を偏向でき光量ロスを低減することができると共に、光学系をコンパクトな構成にする事がでさる。

条件式（4 ) の下限値を超えると、直角プリズムの形状が大きくなり、ズームレンズ全体が大きくなり好ましくない。また、第 1レンズ群中で発生するコマ収差および倍率色収差が悪化する。結果としてカメラ本体の厚さにも影響し、小型化が図れなくなる。なお、光路折り曲げ光学素子には、直角プリズム以外にもミラ一や光ファイバ一等を用いることも可能である。

なお、本願の効果を確実にするために、条件式（4) の下限値を 1. 820にすることが好ましい。また、本発明の効果を更に確実にするために、条件式（4 ) 下限値を 1. 830にすることが更に好ましい。

また、本願の第 1実施形態にかかるズームレンズでは、第 1レンズ群は、負レンズを含み、以下の条件式（5) を満足することが望ましい。

n cl 1 > 1. 900 (5)

但し、 n d 1は前記第 1レンズ群中の負レンズの d線に対する屈折率である。条件式（5) は、第 1レンズ群中の負レンズの屈折率を規定した条件式である条件式（5) の下限値を超えると、第 1レンズ群中の負レンズの有効径及び外径が大きくなり、ズームレンズ全体が大きくなり好ましくない。結果としてカメラ本体の厚さにも影響し、小型化が図れなくなる。また、コマ収差、および歪曲収差が悪化するので好ましくない。

なお、本願の効果を確実にするために、条件式（5) の下限値を 1. 910にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（5) 下限値を 1. 920、 1. 930、 1. 940のいずれかにすることが更に好ましい。' また、条件式（5) を満足する負レンズは、複数在っても良い。

また、本願の第 1実施形態にかかるズームレンズは、以下の条件式（6) を満足することが望ましい。

1. 5< f 1/ (- f 2) く 4. 0 (6)

但し、 f 1は、第 1レンズ群の焦点距離、 f 2は、第 2レンズ群の焦点距離である。条 ϊ牛式（6 ) は、第 1レンズ群と第 2レンズ群の焦点距離の比について適切な範囲を規定するための条件式である。

条件式（6 ) の上限値を上回った場合、第 1レンズ群の屈折力が相対的に弱くなり、第 1レンズ群全体のレンズ外径が大きくなり小型化に寄与できなくなる。また、第 2レンズ群の屈折力が相対的に強くなるため、コマ収差の発生を押さえられず、高い光学性能が得られない。

条件式（6 ) の下限値を下回った場合、第 1レンズ群の屈折力が相対的に強くなり、小型化には有利であるが、ズーミングの際の球面収差および像面湾曲の変動が大きくなり好ましくない。また、第 2レンズ群の屈折力が相対的に弱くなるため、第 2レンズ群が変倍に対して効率的に寄与できなくなり、変倍に必要な移動量が確保できなくなる。

なお、本願の効果を確実にするために、条件式（6 ) の上限値を 3 . 5にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（6 ) の上限値を 3 . 0にすることが更に好ましい。また、本願の効果を確実にするために、条件式（6 ) の下限値を 1 . 7にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（6 ) 下限値を 2 . 0にすることが更に好ましい。また、本願の第 1実施形態にかかるズームレンズでは、第 4レンズ群は、第 4 レンズ群単独で発生する球面収差を良好に補正するとともに射出瞳位置を像面からなるベく遠くする為に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する接合レンズとで構成されていることが望ましく、光軸に沿つて物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの接合負レンズとで構成されることが望ましい。

物体側に凸面を向けた正レンズにより、軸外光束が収斂され、光軸から離れないようにすることで、レンズ径の小型化を達成することができる。また、第 4レンズ群全体で正の屈折力を有することで、像面から射出瞳位置を遠ざけることが可能であり、固体撮像素子を受光素子として用いる光学系に好適である。なお、本願の第 1実施形態にかかるズームレンズは、第 1レンズ群乃至第 4レンズ群に非球面レンズをそれぞれ配置することが望ましい。

例えば、第 1 レンズ群に非球面レンズを配置することにより、広角端状態から望遠端状態への焦点距離変化に際して発生するコマ収差の変動を良好に補正することができる。また、第 1レンズ群の小型化にも寄与することができる。

また、第 2レンズに非球面レンズを配置することにより、広角端状態から望遠端状態への焦点距離変化に際して発生するコマ収差及び非点収差の変動を良好に補正することができる。

また、第 3レンズ群に非球面レンズを配置することにより、第 3レンズ群単体で発まする球面収差及びコマ収差の変動を良好に補正し、更にはレンズシフト時の性能劣化も最低限に抑えることが可能で、像面湾曲の補正にも有利である。また、第 4レンズ群に非球面レンズを配置することにより第 4レンズ群単独で発生する球面収差の変動を良好に補正することができる。

また、本願の第 1実施形態にかかるズームレンズの像シフト方法は、光軸に沿つて物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第 1レンズ群と前記第 3レンズ群は像面に対して固定され、前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群との間隔が増大し、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群との間隔が減少するズームレンズであり、前記第 3レンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向にシフトさせることによつて、像面上の像をシフ卜させるズームレンズの像シフト方法が望ましい。

このような像シフト方法を採用することによって、光軸に沿って物体から離れた位置で光軸に対して直交方向にシフトさせることになるため、シフト量を小さくする像シフト方法を達成することができる。また、本願の第 1実施形態にかかるズームレンズの焦点距離可変方法は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え正の屈折力を有する第 1 レン群と、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レンズ群とから構成され、前記第 3レンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向にシフトさせることによって、像面上の画像をシフト可能なズームレンズであり、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第 1レンズ群と前記第 3レンズ群は像面に対して固定され、前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群との間隔が増大し、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群との間隔が減少するように、前記第 2レンズ群と前記第 4レンズ群を光軸に沿つて移動させることを特徴とするズームレンズの焦点距離可変方法が望ましい。

このような焦点距離可変方法を採用することで、可動レンズ群を少なくすることが可能となり、駆動機構を簡素化することが可能になる。。

(実施例）

以下、第 1実施形態に係るズームレンズの各実施例を、添付図面に基づいて説明する。，

図 3は、本願の各実施例にかかるズームレンズの屈折力配分および広角端状態 (W) から望遠端状態（T) への焦点距離の変化に対する各レンズ群の移動軌跡を示す図である。

図 3に示すように、本願の各実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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、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、ローパスフィルタ一や赤外力ットフィルタ一等からなるフィル夕一群 F Lとから構成されている。そして、広角端状態 Wから望遠端状態 Tへの焦点距離の変化（すなわちズーミング）に際して、第 1レンズ群 G 1と、第 3レンズ群 G 3は像面 Iに対して固定で、第 1レンズ群 G 1と第 2レンズ群 G 2との間隔が増大し、第 2レンズ群 G 2と第 3レンズ群 G 3との間隔が減少し、第 3レンズ群 G 3と第 4レンズ群 G 4との間隔が減少する。

以下の、各実施形態の各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さを yとし、高さ yにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿つた距離（サグ量）を S (y) 、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を r、円錐定数を κ、 η次の非球面係数を Cnとしたとき、以下の数式で表される。

S (y) = (y²/r) / [1 + (1 -κ Χγ Vr²) )

-f C 4 X y + C 6 X y ⁶+ C 8 X y^s+ C 10 Xy¹⁰

なお、各実施例において、 2次の非球面係数 C 2は 0である。各実施例の表中において、非球面には面番号の左側に *印を付している。

(第 1実施例）

図 4は、第 1実施形態の第 1実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。

図 4において、第 1レンズ群 G 1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 1 1と、光路を略 90度折り曲げることを目的とした直角プリズム Pと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 12 とから構成されている。

第 2レンズ群 G 2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向け像面 1側に非球面を備えた負メニスカスレンズ L 2 1と、両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ

22とから構成されている。

第 3レンズ群 G 3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 3 1と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 32とで構成されている。また、手ブレ補正は、第 3レンズ群 G 3を光軸に対して直交方向にシフトさせることにより、手ブレ発生時の像面 I上における像シフトを行うことで達成している。

第 4レンズ群 G 4は、光軸に沿って物体側から順に、像面 I側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 4 1と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 4 2とで構成されている。

また、フィル夕一群 F Lは、口一パスフィルタ一や赤外カットフィル夕一等から構成されている。

像面 Iは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子は C C Dや C MO S等から構成されている（以降の各実施例についても同様である）。

また、開口絞り Sは、第 3レンズ群 G 3の最も物体側に配置され、広角端状態 Wから望遠端状態 Tへのズーミングに際して、像面 Iに対して固定である。次の表 1に、本願の第 1実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。表中の、 [全体諸元] 中の Wは広角端状態を、 Mは中間焦点距離状態を、 Tは望遠端状態を、 f は焦点距離を、 F N Oは Fナンバーを、 2 ωは画角（単位：度）を、 B f はバックフォーカスをそれぞれ表している。 [レンズデータ] 中の、面番号 Nは光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、曲率半径 r は各レンズ面の曲率半径を、面間隔 dは各レンズ面の面間隔を、屈折率 n dおよびアッベ数 V dはそれぞれ d線（λ = 5 8 7 . 6 n m) に対する値を示しているなお、曲率半径 0. 0000は平面を示し、空気の屈折率 1. 00000は、その記載を省略してある。 [非球面データ] 中には、面番号、円錐係数 κ、および各非球面係数 C 4〜(： 1 0の値をそれぞれ示す。また、「Ε— η」（η :整数）は、「X I 0一¹'」を示す。

[可変間隔データ] 中には、焦点距離、各可変間隔、およびバックフォーカス B f の値をそれぞれ示す。 [条件式対応値] には、各条件式に対応する値をそれぞれ示す。

なお、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 、面間隔 cしその他長さの単位は、一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、上記符号は、他の実施例でも同様であり重複する説明を省略する。

(表 1)

[全体諸元]

W Μ Τ

f = 6.49 13.00 18.35

F 0 = 3.25 3.92 4.44

2 ω = 63.46 31.68 22.52

[レンズデ- -夕]

r d nd ソ cl

1 30 .0000 0.80 1 .92286 18.90

2 10 .8266 2.76

3 0. .0000 10.50 1 .88300 40.76

4 · 0. .0000 0.20

* 5 17. , 6854 2.54 1 .77377 47.18

6 -24. 9579 (d6)

7 49. 4226 1.00 1 .80610 40.88

* 8 10. 1943 1.32

9 -11. 0741 0.70 1. , 77250 49.60

10 8. 9104 1.40 1. 92286 18.90

11 66. 6471 (dll)

*13 8. 0543 1.33 1. 69350 53.20

14 -23. 6288 0.10

15 14.5229 1.55 1.65160 58.55 vu O so-ooifcldAV

2∞ί U2.·

二

寸

〔 ί〕賠 S C4= '+2.1443E- -5

C6- +9. 5031E- -6

C8= -4. 2244E- -7

C10= +3. 9902E- -8

〔第 1 9面〕

κ = +5. 7565

C4= +7. 8405E- -4

C6= +1. 7280E- -5

C8= -2. 5355E- -7

C10= 12. 9997E- -8

[可変間隔データ]

W M T

f 6. 4900 12.9997 18.3499

cl6 i. 3662 5.9198 7.7019

dll 7. 3857 2.8321 1.0500

d 2 6. 1696 8.9684 10.5150

Bf 0. 5900 0.5900 0.5900

[条件式対応値]

( D : i3 b t x ( l - iS a t) = 0.94264

(2) : f w/ f 3 = 0.37025

(3) ： f 4/ f 3= 0.71550

(4) ： n cl p = 1.88300

(5) ： n d 1 = 1.92286

(6) : f 1/ (- f 2) = 2.49132

図 5 A、 5 B〜図 7A、 7 Bは、本第 1実施例にかかるズームレンズの d線（ λ = 5 8 7 . 6 n m) に対する無限遠合焦状態における諸収差図である。図 5 A は広角端状態（f = 6 . 4 9 mm) における諸収差図であり、図 5 Bは広角端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。図 6 Aは中間焦点距離状態（ί - 1 3 . 0 0 mm) における諸収差図であり、図 6 Bは中間焦点距離状態におけるレンズシフ卜時の横収差図である。図 7 Aは望遠端状態（ f = 1 8 . 3 5 mm) における諸収差図であり、図 7 Bは望遠端状態におけるレンズシフ卜時の横収差図である。

各収差図において、 F N Oは Fナンバーを、 Aは半画角（単位：度）をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディォナル像面を示している。さらに、球面収差を示す収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション（正弦条件）を示している。なお、上記符号は、その他の実施例も同様であり重複する説明を省略する。

各収差図から明らかなように、本第 1実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態およびそれぞれの状態におけるレンズシフ卜時において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

(第 2実施例）

図 8において、第 1レンズ群 G 1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 1 1と、光路を略 9 0度折り曲げることを目的とした直角プリズム Pと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 1 2 とから構成されている。

第 2レンズ群 G 2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向け像面 I側に非球面を備えた負メニスカスレンズ L 2 1と、両凹形状の負レンズと両凸 P2007/059419

27 形状の正レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 22とから構成されている。 CD

第 3レンズ群 G 3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 31と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合 CD

on負レンズ L 32とで構成されている。また、手ブレ補正は、第 3レンズ群 G 3を光軸に対して直交方向にシフトさせることにより、手ブレ発生時の像面 I上における像シフトを行うことで達成している。

第 4レンズ群 G 4は、光軸に沿って物体側から順に、像側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 41と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 42とで構成されている。

また、フィルタ一群 FLは、口一パスフィルターや赤外カットフィル夕一等から構成されている。

また、開口絞り Sは、第 3レンズ群 G 3の最も物体側に配置され、広角端状態 Wから望遠端状態 Τへのズ一ミングに際して、像面 Iに対して固定である。次の表 2に、本第 2実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。

(表 2)

[全体諸元〕

W M T

[' = 6.49 12.42 18.35

FN⁷0 = 3.28 3.89 4.40

2 ω - = 63.45 33.20

[レンズデータ]

r d nd yd

] 1.92286 18.90

3 1.83481 42.71 Ί- =

〔里 S第〕 5δ

[^―

82

l 6SO/LOOZd£/13d LL96Zl/L00Z OAV 020Z Ά 8919 'S S8ZC

0092-81 00 ·ΖΙ 006f9 .1

1 ί Νν

01 '8+ =010 ί. 'l - =Ώ

9· '9+ =93

-3C690 Ί + =to

0Ϊ9Α Ί -

〔厘 6 Τ m)

8- -396SS Ί\ =013 ί- -38619 - =83

S- -38990 '1+ =90

S- -a £ ■t+

0Π2 ■0+ = / m)

9

8- •362Z9' Ί- =010

9- -H8tOI ' 7Λ =83

9- - 6 ' - =93

S - ■ m- 1 +

oooo■ 6-' = /

〔厘 8蚩〕 n-a 9 'ε- =OID

6 - 3Ζ9Π'ε+ =83 Α-Η9Ι26 - =93

6S

T1'6SO/.OOZdf/X3d ..96ΖΪ/.00Ζ Ο 3.1362 1.0500

dl7 5.0253 2.6114 1.1000

i\Tl 5.9477 8.3616 9.8730

0.6000 0.6000

[条件式対応値]

(1) ： iS b t X (1 - iS a t ) = 0.89966

(2) ： f wZ f 3 = 0.38073

(3) : f 4Z f 3 = 0.70338

(4) ： n cl p = 1.83481

( 5 ) ： n cl 1 = 1.92286

(6) ： f 1/ (- f 2) - 2.51707 .

図 9A、 9 B〜図 1 1 A、 1 1 Bは、本第 2実施例にかかるズームレンズの d 線（Λ= 5 8 7. 6 nm) に対する無限遠合焦状態における諸収差図である。図 9 Aは広角端状態（ f = 6. 49 mm) における諸収差図であり、図 9 Bは広角端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。図 1 0 Aは中間焦点距離状態 ( f = 1 2. 42 mm) における諸収差であり、図 1 0 Bは中間焦点距離状態におけるレンズシフト時の横収差図である。図 1 1 Aは望遠端状態（ f = 1 8. 3 5 mm) における諸収差図であり、図 1 1 Bは望遠端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。

各収差図から明らかなように、本第 2実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態およびそれぞれの状態におけるレンズシフト時において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

(第 3実施例）

図 1 2は、第 1実施形態の第 3実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。図 1 2において、第 1レンズ群 G 1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 1 1と、光路を略 9 0度折り曲げることを目的とした直角プリズム Pと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 1 2とから構成されている。

第 2レンズ群 G 2は、光軸に沿って物体側から順に、像面 I側に非球面を備えた両凹形状の負レンズ L 2 1と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 2 2とから構成されている。

第 3レンズ群 G 3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 3 1と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 3 2とで構成されている。また、手ブレ補正は、第 3レンズ群 G 3を光軸に対して直交方向にシフトさせることにより、手ブレ発生時の像面 I上における像シフトを行うことで達成している。

また、フィルタ一群 F Lは、口一パスフィルターや赤外カットフィルタ一等から構成されている。

また、開口絞り Sは、第 3レンズ群 G 3の最も物体側に配置され、広角端状態 Wから望遠端状態 Tへのズーミングに際して、像面 Iに対して固定である。次の表 3に、本第 3実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。

(表 3 )

[全体諸元] .

W M T

f = 6. 49 12. 42 18. 35

FX0 = 3. 46 4. 04 4. 41

2 0) . = 63. 44 33. 20 22. 52 OAV/I寸 6

〔

ォ二

O 画

醫卜

一 soz一z—.

二 ·

(の

ト

〇し一

s8 i-

9-ΗΖ ΖΙ Ί- =83

9-3ZS98 -S+ =90 -aS8I9 '9- =to 0000 '6- ime iM)

Ί+ =01。 9-3Z981 =80

+ =93 ト = d 6tn Ό+

〔厘 ε ΐ ¾〕

8-3CC08 ·6+ =013

9-H016A '3- =93 e-39Z69 Ί+ =K)

0000 '6-

〔嵐 8第〕

Π - 312 -g- =013

6-a EAC ·ε+ =83

'9- =93

S- 3Z8 6 'S+ =f3

8Z99 Ί-

' (® S H〕 [ — 厘翁非]

(J 9) 0000 ·0 7, \ ' 9 9Ι9Ί 09 "0 0000 Ό

88 6S0請 Zdf/ェ：) d LL96ZIILQQZ O C10= VI.5253E-9

[可変間隔データ]

W M T

F 6.4900 12.4198 18.3496

d6 1.3281 5.1577 7. 028

dl 1 6.9247 3.0950 1.0500

dl7 4.7633 2.4074

5.7268 8.0827 9.2525

Bf 0.5998 0.5997 0.5997

[条件式対応値]

(1) : i3 b t X (1 -j3 a t) = 1 .03506

(2) ： f w/ f 3 = 0.42959

(3) ： f 4/ f 3 = 0.85941

(4) ： n cl = 1 • 83481

(5) ： n cl 1 = 1 • 94595

(6) ： f 1Z (— f 2 ) = 2.50823

図 1 3A 1 3B〜図 1 5A 15 Bは、本第 7実施例にかかるズームレンズの cl線（λ== 587. 6 nm) に対する無限遠合焦状態における諸収差図である。図 1 3 Aは広角端状態（f = 6. 49mm) における諸収差図であり、図 1 3 Bは広角端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。図 14 Aは中間焦点距離犬態（ f = 12. 42 mm) における諸収差図であり、図 14 Bは中間焦点距離状態におけるレンズシフト時の横収差図である。図 15 Aは望遠端状態（ f = 18. 35 mm) における諸収差図であり、図 15 Bは望遠端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。

各収差図から明らかなように、本第 3実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態およびそれぞれの状態におけるレンズシフト時において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

(第 4実施例）

図 1 6は、本発明の第 4実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿つて展開して示す図である。

図 1 6において、第 1レンズ群 G 1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 1 1と、光路を略 9 0度折り曲げることを目的とした直角プリズム Pと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 1 2から構成されている。

第 2レンズ群 G 2は、光軸に沿って物体側から順に、像面 I側に非球面を備えた両凹形状の負レンズ L 2 1と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 2 2から構成されている。

第 3レンズ群 G 3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 3 1と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 3 2で構成されている。また、手ブレ補正は、第 3レンズ群 G 3を光軸に対して直交方向にシフトさせることにより、手ブレ発生時の像面 I上における像シフトを行うことで達成している。

第 4レンズ群 G 4は、光軸に沿って物体側から順に、像面 I側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 4 1と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 4 2で構成されている。

また、フィル夕一群 F Lは、ローパスフィル夕一や赤外カットフィルタ一等から構成されている。

ま^、開口絞り Sは、第 3レンズ群 G 3の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、像面 Iに対して固定である。

次の表 4に、本第 4実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。

(表 4 ) [全体諸元]

W M T

ί = 6. 49 12.42 18.35

FNO = 3. 48 4.07 4.44

[レン.ズデータ]

_ r d nd vd ί 29.3816 0.85 1.94595 17.98

2 10.9980 2.45

3 0.0000 9.00 1.83481 42.71

4 0.0000 0.20

* 5 14.0983 2.60 1.77377 47.18

6 - -26.4642 (d6)

7 - -64.2210 0.90 1.82080 42.71

* 8 9.3699 1.40

9 - -12.3854 0.80 1.81600 46.62

10 10.6993 1.35 1.94595 17.98

-299.4574 (dll)

20 7.1100 2.15 1. ,48749 70.23

21 -13.1759 0.80 1. .79504 28.69

Tl 6.0262 (d22)

n 0.0000 0.65 1. 54437 70.51 n 0.0000 1.40

2^r 0.0000 0.50 1. 51633 64.14

26 0.0000 (Bf)

[非球威データ]

〔第 5面〕

K - -i.5628

C4= +5.9061E- -5

C6= - 4· 2880Ε· -7

C8= + 6.8266E- -10

C10= +2.1560E- -il

〔第 8面〕

κ = -9.0000

C4= Ή.4768Ε- -3

C6= -4.2970E- -5

C8= +3.4527E- -7

C10= +8.8838E- -8

〔第 1 3面〕

K = 10.4479

C4= +4.1008E- ■5

CB- +2.5708E- ■5

C8= . ■-2.5079E- 6

C10= +1.8686E-7 〔第.19面〕

K - - 9.0000

C4= -4.8117E-4

C6= +3.5584E-5

C8=

[可変間隔データ]

w M T

f 6.4900 12.4198 18 .3496

cl6 . 1.3281 5.1578 7 .2028

dll 7.0747 3.2450 1 .2000

〔117 4.7632 2.4074 1, .2377

d22 4.6997 7.0555 8. .2252

Bf 0.5997 0.5997 0. .5997

[条件式対応値]

(1) : b t X (1 - /3 a t) = 1 .03477

(2) ： f wZ f 3 = 0.42960

(3)' f 4/ ί 3 = 0.85941

(4) ： n cl p = 1. ,83481

(5) : n cl 1 = 1. 94595

(6) ： f 1/ (一 f 2 ) = 2.50823

図 1 7A、 178〜図19 、 1 9Bは、本第 4実施例にかかるズームレンズの d線（ =587. 6 nm) に対する無限遠合焦状態における諸収差図である。図 17 Aは広角端状態（ί = 6. 49mm) における諸収差図であり、図 17 Bは広角端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。図 18 Aは中間焦点距離状態（ f = 12. 42 mm) における諸収差図であり、図 18 Bは中間焦点距離状態におけるレンズシフト時の横収差図である。図 1 9 Aは望遠端状態（f = 1 8 . 3 5 mm) における諸収差図であり、図 1 9 Bは望遠端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。

各収差図から明らかなように、本第 4実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態およびそれぞれの状態におけるレンズシフ卜時において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

[第 2実施形態]

本願の第 2実施形態にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第 1レンズ群と第 3レンズ群は像面に対して固定され、第 1レンズ群と第 2レンズ群との間隔が増大し、第 2レンズ群と第 3レンズ群との間隔が減少し、第 3レンズ群と第 4レンズ群との間隔が減少する構成である。

第 1レンズ群は、光路を略 9 0度折り曲げる作用と、光束を収斂する作用を有する。また、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第 1レンズ群は常に固定されている。このように、ズームレンズを構成するレンズ群の中で一番大きく、重量を有する第 1レンズ群を可動させずに固定したため、構造を簡素化することが可能となった。

第 2レンズ群は、第 1レンズ群により形成される被写体の像を拡大する作用をなし、広角端状態から望遠端状態への焦点距離の変化に応じて、第 1レンズ群と第 2レンズ群との間隔を広げることにより拡大率を高めて、焦点距離を変化させている。

第 3レンズ群は、第 2レンズ群によって拡大された光束を収斂させる作用をなし、高性能化のために、第 3レンズ群を複数のレンズ群で構成し、球面収差およびサインコンディシヨン、ペッツバール和が良好に補正された状態を達成している。

第 4レンズ群は、第 3レンズ群によって収斂される光束をより収斂させる作用をなし、広角端状態から望遠端状態への焦点距離変化の際に、第 3レンズ群と第 4レンズ群の間隔を積極的に変化させることで、焦点距離の変化に対する像面の変動を抑えることを可能にしている。

このように構成することにより、小型で優れた結像性能を有するズームレンズを達成することができる。

また、本願の第 1実施形態にかかるズームレンズは、小型化を図る為に、第 1 レンズ群に負レンズを含み、この負レンズが以下の条件式（5 ) を満足することが望ましい。

n cl 1 > 1 . 9 0 0 ( 5 )

但し、 n d 1は第 1レンズ群中の負レンズの d線（波長 λ = 5 8 7 . 6 n m) に対する屈折率である。

条件式（5 ) は、第 1レンズ群中の負レンズの屈折率を規定した条件式である力^ すでに上述したので重複する記載を省略する。

また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズは、小型化を図るために、第 1 レンズ群の負レンズは、以下の条件式（7 ) を満足することが望ましい。レ d 1 < 2 1 . 0 0 ( 7 )

但し、レ cl 1は第 1レンズ群中の負レンズの d線に対するアッベ数である。条件式（7 ) は、第 1レンズ群中の負レンズのアッベ数を規定した条件式である。条件式（7 ) の上限値を超えると、第 1レンズ群単独で発生する色収差が大きくなり、良好に補正することが困難となる。

なお、本願の効果を確実にするために、条件式（7 ) の上限値を 2 0 . 5 0、 2 0 . 3 0のいずれかにすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（7 ) の上限値を 2 0 . 0 0にすること力更に好ましい。また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズでは、第 3レンズ群は、第 3 レンズ群単独で発生する球面収差を良好に補正するとともに射出瞳位置を像面からなるベく遠くする為に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する接合レンズとで構成されることが望ましく、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの接合負レンズとで構成されることが望ましい。

第 3レンズ群を上記構成とすることで、物体側に凸面を向けた正レンズにより、軸外光束が収斂され、光軸から離れないようにして、レンズ径の小型化を達成することができる。

また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズでは、第 4レンズ群は、第 4 レンズ群単独で発生する球面収差を良好に補正するとともに射出瞳位置を像面からなるベく遠くする為に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する接合レンズとで構成されることが望ましく、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの接合負レンズとで構成されることが望ましい。

第 4レンズ群を上記構成とすることで、物体側に凸面を向けた正レンズにより、軸外光束が収斂され、光軸から離れないようにして、レンズ径の小型化を達成することができる。また、第 4レンズ群全体で正の屈折力を有することで、像面から射出瞳位置を遠ざけることが可能であり、固体撮像素子を受光素子として用いる光学系に好適である。

また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズは、以下の条件式（3 ) を満足す ¾ことが望ましい。

0 . 5 < f / f 3 < 1 . 1 ( 3 )

但し、 f 3は、第 3レンズ群の焦点距離、 f 4は、第 4レンズ群の焦点距離である。

条件式（3 ) は、第 3レンズ群と第 4レンズ群の最適な焦点距離比の範囲を規定するための条件式であるが、すでに上述したので重複する記載を省略する。また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズは、更なる高性能化と小型化をバランスさせるために、第 1レンズ群の負レンズは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、第 1レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、負メニスカスレンズと、光路折り曲げ光学素子と、物体イ則に凸面を向けた正レンズで構成されることが望ましい。

第.1レンズ群を上記構成とすることで、構造的に簡素化でき、最小限の構成枚数で、第 1レンズ群単独で発生する球面収差及びコマ収差を良好に補正することができる。

また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズでは、光路折り曲げ光学素子は、直角プリズムであり、以下の条件式（4 ) を満足することが望ましい。 n cl p > 1 . 8 0 0 ( 4 )

但し、 n cl pは直角プリズムの d線の屈折率である。

条件式（4 ) は、光路を折り曲げることを目的とした、直角プリズムの適切な屈折率の範囲を規定した条件式であるが、すでに上述したので重複する記載を省略する。

また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズは、第 1レンズ群中に少なくとも 1枚の非球面レンズを含むことが望ましい。第 1レンズ群中に非球面レンズを配置することにより広角端状態から望遠端状への焦点距離変化に際して発生するコマ収差及び非点収差の変動を良好に補正することができる。更に、第 1レンズ群のレンズ外径の小型化にも寄与することができる。

また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズにおいて、更なる高性能化と小型化をバランスさせるために、第 2レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとの接合負レンズとから構成することが望ましい。

第 2レンズ群を上記構成とすることで、簡素な構成で、第 2レンズ群単独で発生するコマ収差及び倍率色収差を良好に補正することができる。

また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズは、更なる高性能化を図るために、第 2レンズ群中に少なくとも 1枚の非球面レンズを配置することが望ましい。ここで、第 2レンズ群に非球面レンズを配置することにより、広角端状態から望遠端状態への焦点距離変化に際して発生するコマ収差の変動を良好に補正することができる。

ま fこ、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズは、第 2レンズ群を光軸に沿つて物体側に移動させて、無限遠物体から近距離物体への焦点調節を行うことが望ましい。本願のズームレンズでは、第 2レンズ群は、広角端状態で第 1レンズ群と第 2レンズ群の空気間隔が近接するが、焦点調節の際、第 2レンズ群の物体側への繰り出し量が非常に小さい為にレンズ或いはレンズを支持する機械部品等の干渉を避けることが可能である。また、広角端状態から望遠端状態までの全ての焦点距離状態において、第 2レンズ群の繰り出し量を確保することが出来、所謂マクロ撮影が可能となる。

—方，第 4レンズ群で無限遠物体から近距離物体への焦点調節を行うことも考えられる力 s、、望遠端状態において、第 4レンズ群と第 3レンズ群が近接し、所望の繰り出し量を確保することが困難となる。更に望遠端状態において、第 3レンズ群と第 4レンズ群の空気間隔を広げると、望遠端状態の球面収差や像面湾曲の劣化が大きくなり好ましくない。

また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズは、以下の条件式 ( 8 ) を満足することが望ましい。

0 . 8く（一 f 2 ) / f wく 1 . 3 ( 8 )

但し、 f 2は、第 2レンズ群の焦点距離、 i wは、広角端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離である。

条件式（8 ) は、第 2レンズ群の適切な焦点距離の範囲を規定するための条件式である。条件式（8) の上限値を上回った場合、第 2レンズ群の屈折力が強まり、第 2 レンズ群単独で発生するコマ収差および非点収差が大きくなりすぎて、近距離撮影時の性能変化が大きくなり、好ましくない。結果として最短撮影距離を短縮することが困難となる。

条件式（8) の下限値を下回った場合、第 2レンズ群の屈折力が弱まり、焦点調節時の移動量が大きくなり、移動する際に必要な駆動系の部材等が大型化して、他の部材と千渉する恐れがある。また、小型化しょうとすると球面収差が悪化する。結果的にカメラ本体内に格納する時に省スペース化が図れなくなる。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（8) の上限値を 1. 25にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（8) の上限値を 1. 20にすることが更に好ましい。また、本願の効果を確実にするために、条件式（8) の下限値を 0. 85にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（8) 下限値を 0. 90にすることが更に好ましい。

また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズは、以下の条件式 (6) を満足することが望ましい。

1. 5< f l/ (- f 2) <4. 0 (6)

但し、 f 1は、第 1レンズ群の焦点距離、 f 2は、第 2レンズ群の焦点距離である。

条件式（6) は、第 1レンズ群と第 2レンズ群の焦点距離比について適切な範囲を規定するための条件式であるが、すでに上述したので重複する記載を省略する。

また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズは、更なる高性能化を図るために、第 3レンズ群中に少なくとも 1枚の非球面レンズを配置することが望ましい。第 3レンズ群に非球面レンズを配置することにより、広角端状態から望遠端状態への焦点距離変化に際して発生する球面収差及びコマ収差の変動を良好に補正することができる。

また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズは、更なる高性能化を図るために、第 4レンズ群中に少なくとも 1枚の非球面レンズを配置することが望ましい。第 4レンズ群に非球面レンズを配置することにより、広角端状態から望遠端状態への焦点距離変化に際して発生する像面湾曲の変動を良好に補正することができる。

また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズの変倍方法は、物体側より順に光軸に沿って、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、第 1レンズ群は、負レンズを含み、この負レンズは、以下の条件式（5 ) を満足するズームレンズであり、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第 1レンズ群と第 3レンズ群は、像面に対して固定され、第 1レンズ群と第 2レンズ群との間隔が増大し、第 2レンズ群と第 3レンズ群との間隔が減少し、第 3レンズ群と第 4レンズ群との間隔が減少するように、第 2レンズ群と第 4レンズ群が光軸に沿って移動することを特徴とするズームレンズの変倍方法が望ましい。

n d 1 > 1 . 9 0 0 ( 5 )

但し、 n cl 1は負レンズの d線の屈折率である。

このような変倍方法を採用することで、可動レンズ群を少なくすることが可能となり、駆動機構を簡素化することが可能になる。

また、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズの焦点調節方法は、物体側より順に光軸に沿って、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第 1レンズ群と第 3レンズ群は、像面に対して固定され、第 1レンズ群と第 2レンズ群との間隔が増大し、第 2レンズ群と第 3 レンズ群との間隔が減少し、第 3レンズ群と第 4レンズ群との間隔が減少し、第 1レンズ群は、負レンズを含み、この負レンズは、以下の条件式（5 ) を満足するズームレンズであり、第 2レンズ群を光軸に沿って物体側に移動させて、無限遠物体から近距離物体への焦点調節を行うことを特徴とするズームレンズの焦点調節方法が望ましい。

n cl 1 > 1 . 9 0 0 ( 5 )

但し、 n cl 1は負レンズの d線の屈折率である。

このような焦点調節方法を採用することによって、焦点調節の際にレンズ繰り出し量の少ない第 2レンズ群を用いるので、レンズ或いはレンズを支持する機械部品等の干渉を避けることが可能になると共に、広角端状態から望遠端状態までの全ての焦点距離状態において、第 2レンズ群の繰り出し量を確保することができ、所謂マクロ撮影を可能にする事ができる。

なお、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズは、高変倍ズームレンズで発生しがちな手ブレ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を防ぐために、レンズ系のブレを検出するブレ検出系と駆動手段とをレンズ系に組み合わせ、レンズ系を構成するレンズ群のうち 1つのレンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に対して偏心させることにより、ブレ検出系により検出されたレンズ系のブレに起因する像ブレ（像面位置の変動）を補正するように、駆動手段によりシフトレンズ群を駆動させ、像面上の像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。上述のように、本願のズームレンズは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。

(実施例）

以下、本願の第 2実施形態にかかるズームレンズの各実施例について図面を参照しつつ説明する。

図 3は、本願の各実施例にかかるズームレンズの屈折力配分および広角端状態 Wから望遠端状態 Tへの焦点距離の変化に対する各レンズ群の移動軌跡を示す図である。図 3に示すように、本願の各実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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、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、口一パスフィルターや赤外力ットフィルタ一等からなるフィルタ一群 F Lとから構成されている。そして、広角端状態 Wから望遠端状態 Tへの焦点距離の変化（すなわちズーミング）に際して、第 1レンズ群 G 1と、第 3レンズ群 G 3は像面 Iに対して固定で、第 1レンズ群 G 1と第 2レンズ群 G 2との間隔が増大し、第 2レンズ群 G 2と第 3レンズ群 G 3との間隔が減少し、第 3レンズ群 G 3と第 4レンズ群 G 4との間隔が減少する構成である。

(第 5実施例）

図 2 0は、第 2実施形態の第 5実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。

図 2 0において、第 1レンズ群 G 1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 1 1と、光路を略 9 0度折り曲げることを目的とした直角プリズム Pと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 1 2とで構成されている。

第 2レンズ群 G 2は、光軸に沿って物体側から順に、像面 I側に非球面を備え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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 2 2とで構成されている。

第 3レンズ群 G 3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 3 1と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 3 2とで構成されている。

第 4レンズ群 G 4は、光軸に沿って物体側から順に、像側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 4 1と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 4 2とで構成されている。また、無限遠物体から近距離物体への焦点調節は、第 2レンズ群 G 2を光軸に沿つて物体側に移動することで行う。

さらに、フィル夕一群 FLは、口一パスフィルターや赤外カットフィルタ一等から構成されている。

像面 Iは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子は CCDや CMOS等から構成されている（以降の各実施例についても同様である）。

また、開口絞り Sは、第 2レンズ群 G 2と第 3レンズ群 G 3の間に配置され、広角端状態 Wから望遠端状態 Tへのズーミングに際して、像面 Iに対して固定されている。

次の表 5に、本第 5実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。

(表 5)

[全体諸元]

W M T

[ = 6. 49 13.00 18.35

F 0 = 3. 23 3.88 4.36

2 ω - 63. 45 31.73 22.52

[レ -、一夕]

r d nd yd

1 25 .0000 0.80 1.92286 18.90

2 10. .1687 2.92

3 0, .0000 8.00 1.83481 42.71

4 . 0. .0000 0. 0

5 16. ■ 5591 · 2.59 1.77377 47.18

6 -26. 6813 (d6)

7 43. 1399 1.00 1.80610 40.88

* 8 9. 6052 1.42 〔鹿 8¾〕

II- -366 Ι - =013

6- -39810 =Ώ ί- -3805Ζ Ί-· =93

9- -316 -η =Ώ

96W Ί一 =

〔厘 s第〕

[ —

(J a) 0000 •0

9 •Ϊ 05 Ό 0000 •0

Of 0 0000 •0 η

IS OA g 'I 39 "0 0000 •0 . 27,

(^P) 9U '9 11 096i •I 9Z '0 8 l '81- U

i H

■QL •I U 'I 080S •9 QZ

01 Ό 98 9 •H 61*

91 Ί9 ei68S Ί 3 Ί 7M0 ΌΙ 81 则 ίϊ u Ϊ8Κ8 ' Ί QL '0 •9 - 1

'89 09199 ' Ί 3 Ί ΊΙ CI

02 Ό 6Z9 'ΙΛ- 1-[

02 -C9 09C69 · ΐ 'ί

(s«ci i) 09 Ό 0000 '0 ？ A (UP) 08Ζ9 -6S1 II

06 81 98ΖΖ6 ΐ Ί ·6 01 if 0088 I 01 Ό 1189 '01- 6

6f T^6S0/-00Zdf/X3d Z.Z.96JI/Z.00Z OAV OAVvDd-ooifcI so

隱∞。 =- 。

〔載〕闼 S ΐ

s +一 . n s n- ί ∞0。s一 =- ·

〕〔E6 ΐ

Ι3 Τ360ΓΪ寸 =

∞Ι

ーニ〕

00s0 0060s02 0.. (3) ： f 4Z f 3= 0.74169

(4) ： n cl p = 1.83481

(5) ： n cl 1 = 1.92286

(6) ： f 1/ (- f 2) = 2.65137

(7) ： v cl 1 = 18.90

(8) : (- f 2) / f w= 1.13206

図 21A、 21 B、 21 Cは、本第 5実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、図 21A は広角端状態（f = 6. 49mm) における諸収差を、図 21 Bは中間焦点距離状態（ f = 13. 00 mm) における諸収差を、図 21 Cは望遠端状態（ f = 1 8. 35 mm) における諸収差をそれぞれ示す。

各収差図から明らかなように、本第 5実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

(第 6実施例）

図 22は、第 2実施形態の第 6実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。

図 22において、第 1レンズ群 G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 11と、光路を略 90度折り曲げることを目的とした直角プリズム Pと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 1 2から構成されている。

第 2レンズ群 G 2は、光軸に沿つて物体側から順に、像面 I側に非球面を備え物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 21と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 22とで構成されている。

第' 3レンズ群 G 3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 3 1と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 32とで構成されている。

第 4レンズ群 G4は、光軸に沿って物体側から順に、像側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 41と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 42とで構成されている。

また、無限遠物体から近距離物体への焦点調節は、第 2レンズ群 G 2を光軸に沿つて物体側に移動することで行う。

また、フィルタ一群 FLは、口一パスフィルタ一や赤外カットフィルタ一等から構成されている。

まこ、開口絞り Sは、第 2レンズ群 G 2と第 3レンズ群 G 3の間に配置され、広角端状態 Wから望遠端状態 Tへのズーミングに際して、像面 Iに対して固定されている。

次の表 6に、本第 6実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。

(表 6)

[全体諸元]

W M T

Γ = 6. 49 12.42 18.35

F 0 = 3. 29 3.89 4.40

20) = 63. 45 33.16 22.52

[レンズデ一夕]

r d nd vd

1 37. 815 0 .80 1.92286 18.90

2 11.4743 2 .50

3 0.0000 9 .00 1.80420 46.50

4 0.0000 0 .20

* 5 15.6194 1. .52 1.77377 47.18 6 - 26.0835 (d6)

7 33 • 9415 0.90 1 .82080 42 • 71

Φ 8 ■ 8, .3923 1.47

9 -9, .3559 0.70 1 • 80400 46, .57

10 ' 10. .5119 1.31 1 .92286 18, .90

11 -104. .7189 (dll)

*13 7. 2921 1.40 1, .69350 53. .20

14 -24. 0200 0.15

15 12. 7408 1.68 1. , 65160 58. 55

16 -4. 9883 0.70 1. 83481 42. 71

17 7. 2495 (dl7)

18 9. 8677 1.86 1. 58913 61. 16

*19 -11. 3223 0.10

20 7. 1768 2.06 1. 49700 81. 54

21 -21. 5501 0.80 1. 79504 28. 54

22 5. 9728 (d22)

23 0. 0000 0.65 1. 54437 70. 51 4 0. 0000 0.40

25 ' 0. 0000 0.50 1. 51633 64. 14 6 0. 0000 (Bf)

[非球面デ一夕]

〔第 5面〕

κ= -1. 861

C4= 12.7530Ε-5

C6= -1.9665E-7 C8= +6.3806E-10

C10= -1.9119E-12

〔第 8面〕

κ= '- 9.0000

C4= +2.0979E-3

C6= -9.3712E-5

C8= 14.3205E-6

Ci 0= -6.7633E-8

〔第 13面〕

κ= 10.4009

C4= +7.1395E-5

C6= .+1.4244E-5

C8= -4.5095E-7

C10= +6.1718E-8

〔第 19面〕

κ= -9.0000

C4= -4.4999E-4

C6= +3.2020E-5

C8= -1.0016E-6

CI0= +1.0650E-8

[可変間隔データ]

W M T

f 6. 4900 12.4200 18.3500

(Hi 1. 3518 5.5097 7.5388

〔111 7. 2370 3.0791 1.0500

〔117 5. 2070 2.6787 1.1000 ' 5.8964 8. 247 10.0034

Bf 0.6000 0.6000 0.6000

[条件式対応値]

(3) ： f 4 / f 3 = 0.77620

(4) ： n cl p = 1.80420

(5) ： n cl 1 = 1.92286

(6) ： f 1/ (- f 2 ) = 2.52762

(7) ：リ d 1 = 18.90

(8) ： (一 f 2) / f w= 1.08310

図 23A 23B 23 Cは、本第 6実施例にかかるズームレンズの d線（λ - 587. 6 nm) に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、図 23 A は、広角端状態（ f 6. 49 mm) における諸収差を、図 23 Bは中間焦点距離状態（ f == 12. 42 mm) における諸収差を、図 23 Cは望遠端状態（ f = 18. 35 mm) における諸収差をそれぞれ示す。

各収差図から明らかなように、本第 6実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

(第 7実施例）

図 24は、第 2実施形態の第 7実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。

図 24において、第 1レンズ群 G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 1 1と、光路を略 90度折り曲げることを目的とした直角プリズム Pと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 1 2とから構成されている。

第 2レンズ群 G 2は、光軸に沿って物体側から順に、像面 I側に非球面を備え物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 21と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 22とで構成されている。

第 3レンズ群 G 3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 3 1と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ； L 32とで構成されている。

第レンズ群 G4は、光軸に沿って物体側から順に、像面 I側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 41、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 42とで構成されている。

また、フィルタ一群 FLは、ローパスフィルターや赤外カットフィルタ一等から構成されている。

次の表 7に、本第 7実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。

(表 7)

[全体諸元]

W M T

f = 6.49 12.42 18.35

F 0 - 3.46 4.03 4.40

2 ω = 63.45 33.21 22.52

[レシぐデ一夕]

r d nd yd

1 37. 624 0.90 1.92286 18.90

2 3 0. , 0000 9.00 1.83481 42.71

4 0, .0000 0.20

* 5 15. .1979 2.57 1 .77377 47, .18

6 -25. .3799 (d6)

7 41. , 2336 0.90 1, .82080 42. , 71

* 8 8. 4256 1.50

9 . 一 ⁹· 2831 0.70 1, .78800 47. ,37

10 12. 0522 1.30 1. .92286 18. 90

11 -68. 6250 (dll)

7. 6045 1.45 1. ,69350 53. 20

1 -34. 1354 0.15

15 10. 6131 1.87 1. 65160 58. 55

16 - 5. 3841 0.70 1. 83481 42. 71

17 7. 0835 (dl7)

18 ' 10. 0717 1.99 1. 58913 61. 16

*19 -10. 9249 0.10

' O 7. 5031 2.19 1. 48749 70. 23

'21 -11. 3937 0.80 1. 79504 28. 54

11 6. 7316 (d22)

23 0. 0000 0.65 1. 54437 70. 51 4 0. 0000 0.40

25 0. 0000 0.50 1. 51633 64.14 6 · 0. 0000 (Bf)

[非球面デ —夕]

〔第 5面〕 κ= -5.8159

C4- +1.8991E-4

C6= -2.5581E-6

C8= +2.9511E-8E-8

C10= -2.0089E-10

〔第 8面〕

κ= -9.0000

C4= +2.0520E-3

Cfi= 8.7500E - 5

C8= +3.67 1E-6

C10= -4.7536E-8

〔第 13面〕

κ= +0.4028

C4= +8.0510E-5

C6= +1.5444E-5

じ 8= -9.1869E-7

C10=' +7.2852E-8

〔第 19面]

κ= -9.0000

C4- -5.8178E-4

C6= +3.4645E-5

C8= -1.1500E-6

C10= II.5550E-8

[可変間隔デ一夕]

. W M T f 6.4900 12.4200 18.3500 B d d d d

1.3774 5.6717 7.9738

7.6464 3.3521 1.0500

4.4527 2.2134 1.1000

5.6029 7.8422 8.9556

0.5999 0.6000 0.6000

[条件式対応値]

(3) ： f 4/ f 3 = 0.79595

(4) ： n cl ρ = 1.83481

(5) ： n cl 1 = 1.92286

(6)' : f 1/ (- f 2) = 2.42205

(7) ： v cl 1 = 18.90

(8) ： (- f 2) / f w= 1.10029

図 25A、 2 5 B、 25 Cは、本第 7実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、図 25 A は広角端状態（； f = 6. 49 mm) における諸収差を、図 25 Bは中間焦点距離状態（： f = 1 2. 42 mm) における諸収差を、図 25 Cは望遠端状態（ f = 1 8. 3 5 mm) における諸収差をそれぞれ示す。

各収差図から明らかなように、本第 7実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

(第 8実施例)

図 26は、第 2実施形態の第 8実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。

図 26において、第 1 レンズ群 G 1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 1 1と、光路を略 90度折り曲げることを目的とした直角プリズム Pと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 1 2とから構成されている。

第 2レンズ群 G 2は、光軸に沿つて物体側から順に、像面 I側に非球面を備えた両凹形状の負レンズ L 2 1と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 2 2とで構成されている。

第 3レンズ群 G 3は、光軸に沿つて物体側から順に、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 3 1と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 3 2とで構成されている。

第 4レンズ群 G 4は、光軸に沿つて物体側から順に、像面 I側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 4 1と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 4 2とで構成されている。

ま^:、無限遠物体から近距離物体への焦点調節は、第 2レンズ群 G 2を光軸に沿つて物体側に移動することで行う。

また、フィル夕一群 F Lは、ローパスフィルタ一や赤外カットフィル夕一等から構成されている。

次の表 8に、本第 8実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。

(表 8 )

[全体諸元]

W M T

f = 6. 49 1 2. 42 18. 35

F 0 = 3. 46 4. 04 4. 41

2 ω = 63. 44 33. 20 22. 52

「レ、 'ズデ一夕]

S r d nd v d (jg) oooo Ό

π · 9 S89I9 Ί 03 "0 0000 '0

Ot'O 0000 '0 u

19 -QL Ί 99 Ό 0000 •0

(OT 83A6 ■9 11

•\ 08 Ό ■£l- \l u ■QL ■\ SI 'I 6Z 6 ■9 • oz

01 ·0 •01 - 61*

91 Ί9 SI68S ■\ 9ΐ ·ι •oi 81

(A IP) 96AI •6 LI u 18 8 •I 08 '0 ■f- 1

S3 '89 09199 06Ί u\ •ει 31

91 "0 ΟΖίβ •sz- tl

98 •2 C9889 Ί 09 Ί 890 •i 請 09 Ό 0000 -0 .

(IIP) 9CCA ' 6- 11

86 969^6' Ί 98"! ES9 '11 01

29' 00918' 08 '0 8 0 'n- 6

O I 6 '8 8 * ' 080Z8' I 06 Ό Ί9- I

(9P) 9869' 9

81 ' Lf じ I 09 · ■si 9 ネ

0Γ0 0000' Ό

U' nn - I 00 '6 0000' Ό 2 og ' I9H' •II I

86' L\ 969^6' I 08 Ό 8Ui' ZZ 1

19 ..96ΖΪ/.00Ζ OAV [非球面データ]

〔第 5面〕 κ= -1.5628 C4= +5.9482E-5 C6= -5.0922E-7 C8= +3.3737E-9 C10= -3.2731E-11 〔第 8面〕

-9.0000 C4= +1.6926Ε-3 C6= - 5.7910E - 5 C8= +6.6386E-7 CI0='+9.8033E-8 〔第 1 3面〕 κ= +0.4479 C4= +1.145 IE - 4 C6= +2.1327E-5 C8= -1.1862E-6 C10= +1.2675E-7 〔第 1 9面〕 κ.= .-9.0000 C4= -5.6183E-4 C6= +3.8657E-5 C8= -1.1222E-6 C10= VL 5253E-9 [可変間隔データ] W M T

f 6.4900 12.4198 18 .3496

d6 . 1.3I I281 5.1577 7 .2028

〔111 6.9247 1 .0500

dl7 4.7633 2.4074 1 .2377

άΤΙ 5.7268 8.0827 9, .2525

Bf 0.5998 0.5997 0, .5997

[条件式対応値]

(3) ： f 4/ f 3 = 0.85941

(4) ： n cl = 1 .83481

(5) ： n cl 1 = 1 .94595

(6) ： f 1/ (-

(7)

(8) : (- f 2) , / f w= 0.97871

図 27A 27B 27 Cは、本第 8実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 587. 6 nm) に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、図 27 A は広角端状態（： f = 6. 49mm) における諸収差を、図 27 Bは中間焦点距離状態（ ί = 12. 42 mm) における諸収差を、図 27 Cは望遠端状態（ f = 1 8. 35mm) における諸収差をそれぞれ示す。

各収差図から明らかなように、本第 8実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

(第 9実施例）

図 28において、第 1レンズ群 G 1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ： L 1 1と、光路を略 9 0度折り曲げることを目的とした直角プリズム Pと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 1 2とから構成されている。

第 2レンズ群 G 2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向け像面 I側に非球面を備えた負メニスカスレンズ L 2 1と、両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 2 2とから構成されている。

また、フィルタ一群 F Lは、ローパスフィルタ一や赤外カットフィルタ一等から構成されている。

また、開口絞り Sは、第 3レンズ群 G 3の最も物体側に配置され、広角端状態 Wから望遠端状態 Tへのズーミングに際して、像面 Iに対して固定されている。次の表 9に、本願の第 9実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。

(表 9 )

[全体諸元] '

W Μ Τ

f = 6. 49 13. 00 18. 35

FN0 - 3. 25 3. 92 4. 44

2 ω = 63. 46 31 . 68 22. 52 /:o-oozaTI>d 61寸 6s

- .

(s sのa

O

sn- 9-308 Ή. =90 ト 330,8 ·" =t:〕 999Ζ "9+ = C 6 T

8- ΗΖ066 -ε+ =013

9- 3ΐε09 '6+ =90

Ό+ C S ΐ¾]

8 - 39IZ8 ·ト =013

9- 38183 + =83 9-H6S69 -g- =93

=10

2086 "8- = 〔厘 8¾〕 II-3908C-Z- =013 6-399Ζ6 ·Ζ+· =Β3 Ζ-336Ι9 -Z- =93

9-ao^zc -e+ =w

9968 - 〔厘 S第〕 [^—^厘翁非]

(j a) oooo -o n

W 9 SS9I9 'ΐ 09 Ό 0000 "0 A

99 6S0婦 Zdf/ェ：) d LL96 ILQ0Z OAV CiO= +2.9997E-8

[可変間隔データ]

W M T

f 6.4900 12.9997 18.3499

d6 1.3662 5 II.9198 7.7019

dll 7.3857 2.8321 1.0500

dl7 5.4454 2.6465 o o 1.1000

d'2 6.1696 8.9684 10.5150

Bf 0.5900 0.5900 0.5900

[条件式対応値]

(3) ： f 4/ f 3 = 0.71550

(4) : n d p = 1 .88300

(5) ： n cl 1 = 1 .92286

(6) ： f 1Z (-

(8) ： (- f 2) 14409

図 29〜図 31は、本第 9実施例にかかるズームレンズの cl線（λ = 587. 6 nm) に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、図 29は広角端状態 ( f = 6. 49 mm) における諸収差を、図 30は中間焦点距離状態（： f = 13 . 00 mm) における諸収差を、図 31は望遠端状態（： f = 18. 3 5 mm) における諸収差をそれぞれ示す。

各収差図から明らかなように、本第 9実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態およびそれぞれの状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

(第 10実施例）

図 32は、第 2実施形態の第 10実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸沿って展開して示す図である。

図 3 2において、第 1レンズ群 G 1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 1 1と、光路を略 9 0度折り曲げることを目的とし、た直角プリズム Pと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 1 2とから構成されている。

第 2レンズ群 G 2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向け像面 I側に非球面を備えた負メニスカスレンズ L 2 1と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 2 2とから構成されている。

第 4レンズ群 G 4は、光軸に沿って物体側から順に、像側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 4 1と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合負レンズ L 4 2とで構成されている。

また、無限遠物体から近距離物体への焦点調節は、第 2レンズ群 G 2を光軸に沿って物体側に移動することで行う。

また、フィルタ一群 F Lは、口一パスフィルターや赤外カットフィル夕一等から構成されている。

また、開口絞り Sは、第 3レンズ群 G 3の最も物体側に配置され、広角端状態 Wから望遠端状態 Tへのズーミングに際して、像面 Iに対して固定されている。次の表 1 0に、本第 1 0実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。 (表 1 0 )

[全体諸元]

W M T

ί = 6. 49 12. 42 18. 35 (ZZP) 8880 '9 π

•8Z ^096 Ί 08 Ό •91 - \ι

01 Ό ΊΙ-

91 Ί9 2Ϊ689 Ί 69Ί 66 8 -6 81

( IP) 0000 'I ι\ u ' 18 S8 Ί oro i -9- 91

93 •8S 09199 Ί 6Q "I goto ■si 91

91 ·0 mi ■92 -

02 •SS 09S69 Ί 6S Ί ' SI*

(S 口 &i) OS Ό 0000 ■0 21

< *—

(IIP) SI 'ow - II

06' •81 98ΖΖ6 S8 Ί 8010 ΊΙ 01 i 0088Π OA '0 B8A0 ΌΙ- 6

6ε·ϊ I96 ' '6 8 * l 00 'ΐ t 9i ' Ή I

(9P) 10 Ί . 9

81 ' ίίίίί e9 'i 0009 ' '91 9 *

02 Ό 0000' 0 f

If l 18^88 Ί OS '8 0000· 0 ε

36 'I ILLら' 6 z

06' 81 08 Ό 0009 ' U I

P j

]

9t '89 二 ' m Z

68 '8 'C =

69 l^6S0/A00Zdf/XDd Z.Z.96JI/Z.00Z OAV 23 0.0000 0.65 1.54437 70.51 'Ζ 0.0000 0.40

25 ' 0.0000 0.50 1.51633 64.14 Z6 0.0000 (Bf)

[非球面データ]

〔第 5面〕

: -1.5215

C4= +3.9133E-5

C6= -h 9315E-7

C8- +3.1162E-9

C10=- - 3.5747E-11

〔第 8面〕

κ - - 9.0000

C4= + 1.4631E- -3

C6= 4.9164E- -5

C8= +2.1048E- -6

C10= -2.6229E- -8

〔第 13面〕

+0.3110

C4= +4.3394E- -5

C6= + 1.0663E- -5

C8= -4.6198E- -7

C10= +4.5396E- ■8

〔第 19面〕

K = - 1· 7610

= +1.0693Ε- 4 C6= +6.5769E-6

C8= - - 7

(8) ： (- f 2) Z f w= 1. 11448

図 3 3〜図 3 5は、本第 1 0実施例にかかるズームレンズの d線（λ=587 . 6 n m) に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、図 33は広角端状態（i = 6. 49 mm) における諸収差を、図 34は中間焦点距離状態（f = l 2. 42 mm) における諸収差を、図 3 5は望遠端状態（： f = 1 8. 35 mm) における諸収差をそれぞれ示す。

各収差図から明らかなように、本第 1 0実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態およびそれぞれの状態で諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。 (第 1 1実施例）

図 3 6は、本発明の第 1 1実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿つて展開して示す図である。

図 3 6において、第 1レンズ群 G 1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 1 1と、光路を略 9 0度折り曲げることを目的とした直角プリズム Pと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 1 2から構成されている。

第 3レンズ群 G 3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズ L 3 1と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合せからなる接合負レンズ L 3 2で構成されている。

また、フィル夕一群 F Lは、ローパスフィルターや赤外カットフィル夕一等から構成されている。

また、開口絞り Sは、第 3レンズ群 G 3の最も物体側に配置され、広角端状態 Wから望遠端状態 Tへのズーミングに際して、像面 Iに対して固定されている。次の表 1 1に、本第 1 1実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。

(表 1 1 )

[全体諸元]

W M T 96

3∞Sト Π

.ΓΙ ε66ο 0 g6S 99ϊ【 861·

) (Ρ6Π62二—.

o

t- 1 o

( s §§0の0,, Sー 00 m- 068909 60 ··

8∞ο 00 ίΓ,

)ρ6トίー - oo εο∞rΓ一

6t 90Γ sZ8Ϊ20Ι卜 ezoz... 22 6.0262 (d22) 3 0.0000 0.65 1.54437 70.51

0.0000 1.40

25 0.50 64.14 6 0.0000 (Bf)

[非球面デ

〔第 5面〕

-1.5628

C4= +5.9061E-5

C6= -4.2880E-7

C8= +6.8266E-10

C10= +2.1560E-11

〔第 8面〕

κ = -9.0000

C4= +1.4768E-3

C6= -4.2970E-5

C8= +3.4527E-7

CIO- +8.8838E-8

〔第 13面〕

κ= +0.4479

C = +4.1008E-5

C6= V.5708E-5

C8- -2.5079E-6

C10=' + l.8686E-7

〔第 1 9面〕

κ= -9.0000 C = -4.8117E-4

C6= +3.5584E-5

C8= - 1.1993E-6

C10= +1.2638E-8

[可変間隔データ]

I I

W M T

r 6.4900 12.4198 oo 18 .3496

d6 · 1.3281 5.1578 7 .2028

dl 1 7.0747 3.2450 1 .2000

dl7 4.7632 2.4074 1 • 2377

4.6997 7.0555 8, .2252

Bf 0.5997 0, .5997

[条件式対応値]

(3) ： f 4/f 3 = 0.85941

(4) ： n cl p = 1 .83481

(5) ： n cl 1 = 1 .94595

(6) : f l/ (-

(7) ： v cl 1 = 17.98

(8) /f w= 0. 97868

図 3 7〜図 3 9は、本第 1 1実施例にかかるズームレンズの d線（λ = 5 8 7 . 6 nm) に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、図 37は広角端状態（f = 6. 49 mm) における諸収差を、図 38は中間焦点距離状態（f = l 2. 42 mm) における諸収差を、図 39は望遠端状態（ f = 18. 35 mm) における諸収差をそれぞれ示す。

各 i'l又差図から明らかなように、本第 11実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態で諸収差が良好に補正され、優れた結像' f生能を有することがわかる。

以上説明したように、本願によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、デジ夕ルスチルカメラ等に適したズームレンズであって、ズームレンズを配置する場所が限られた際に使用することを考慮した、変倍比が 3倍程度で、小型で優れた結像性能を有する像シフ卜が可能なズームレンズと、これを有する光学装置 (例えば、カメラ等）を実現することができる。

なお、本願の各実施形態に係るズームレンズにおいて、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。

なお、本実施形態の 4群構成のレンズ系は、最も像面側に一つのレンズ群を付加して、 5群構成のレンズ系とすることも可能である。この場合、付加する第 5 レンズ群は、正の屈折力を有するものと負の屈折力を有するものとの両方が採用可能である。付加する第 5レンズ群は、ズーミングの際に固定でも可動でも良い。 5群構成のレンズ系は、第 3レンズ群と第 5レンズ群との少なくとも一方をシフトレンズ群として光軸に略直交方向にシフ卜させることとしても良い。

また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。また、前記合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、ォ一トフォ一カス用の（超音波モー夕一等の）モーター駆動にも適している。特に第 2レンズ群または第 4レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。

また、本実施形態のズームレンズは、第 3レンズ群をシフトレンズ群としたが、他のレンズ群または部分群をシフトレンズ群としても良い。本実施形態のズームレンズは、第 3レンズ群をズーミングの際の固定群としているので、第 3レンズ群をシフトレンズ群とするのが好ましいが、第 2レンズ群をシフトレンズ群としても良い。また、シフトレンズ群は、少なくとも 2枚の単レンズを有していれば良く、 2枚の単レンズを接合した一つの接合レンズを有するのが好ましい。まだ、各レンズ面を非球面とすることが可能である。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形成したガラスモールド非球面、またはガラスの表面に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、各レンズ面には、広い波長城で高い透過率を有する反射防止膜が施すことが可能である。これにより、フレアやゴーストを軽減し高いコントラストの高い光学性能を達成できる。

なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 光軸に沿つて物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とを有し、

広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第 1レンズ群は、像面に対して固定され、前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群との間隔が増大し、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群との間隔が減少し、

前記第 1 レンズ群は、少なくとも一つの負レンズを含み、

以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。

n cl 1 > 1 . 9 0 0

但し、

11 cl .1 ：前記負レンズの d線（波長え = 5 8 7 . 6 n m) の屈折率

2 . 光軸に沿つて物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とを有し、

広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第 1レンズ群は像面に対して固定され、前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群との間隔が増大し、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群との間隔が減少し、

前記第 3 レンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向にシフ卜させることによって、像面上の像シフト可能なことを特徴とするズ一ムレンズ。

3 . 前記第 1レンズ群は、少なくとも一つの負レンズを含み、

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項 2に記載のズームレンズ。 n cl 1 > 1 . 9 0 0

但し、

n cl 1 ：前記第 1レンズ群中の負レンズの d線（波長 λ = 5 8 7 . 6 n m) に対する屈折率

4 . 以下の条件を満足することを特徴とする請求項 2に記載のズームレンズ。

0 . 7 5 < )3 b t X ( 1 - /3 a t ) < 1 . 2

但し、

13 a t 望遠端状態における前記第 3レンズ群の使用横倍率

13 b t ：望遠端状態における前記第 3レンズ群と像面との間にあるレンズ系全系での使用横倍率 5 . 以下の条件を満足することを特徴とする請求項 2に記載のズームレンズ。

0 . 3 < f wZ f 3く 0 .

5

但し、

f 3 ：前記第 3レンズ群の焦点距離

f w：広角端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離

6 . 前記第 3レンズ群は、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に像面に対して固定されることを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。

7 . · 前記第 1レンズ群は、少なくとも一つの負レンズを含み、

前記負レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項 1に記載のスームレンス。 n cl 1 > 1. 940

但し、

n cl 1 ：前記負レンズの d線（波長; = 587. 6 nm) の屈折率 8. 前記第 1レンズ群は、少なくとも一つの負レンズを含み、

前記負レンズは、以下の条件を満足することを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。

V cl 1< 21.00

但し、.

レ cl 1 ：前記負レンズの d線（波長 λ = 587. 6 nm) のアッベ数

9. '前記第 1レンズ群は、少なくとも一つの負レンズを含み、

前記負レンズは、以下の条件を満足することを特徴とする請求項 1に記載のズ一ムレンス。

y cl 1< 20. 50

但し、

V cl .1 ：前記負レンズの d線（波長 λ = 587. 6 nm) のァッべ数

10. 前記第 3レンズ群は、少なくとも一つの接合レンズを有することを特徴とする請求項 1に記載のズ一ムレンズ。

1 1. 前記第 3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの負の屈折力を有する接合レンズで構成されることを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。

1 2 . 前記第 4レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの負の屈折力を有する接合レンズで構成されることを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。

1 3 . 以下の条件を満足することを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ

0 . 5 < f 4 / f 3く 1 . 1

但し、

f 3 ：前記第 3レンズ群の焦点距離

f 4 ：前記第 4レンズ群の焦点距離

1 4 . 前記第 1レンズ群は、少なくとも一つの負レンズを含み、

前記第 1レンズ群の前記負レンズは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、

前記第 1レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、前記負メニスカスレンズと、前記光路折り曲げ光学素子と、物体側に凸面を向けた正レンズで構成されることを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。

1 5 . 前記光路折り曲げ光学素子は、直角プリズムであり、

以下の条件を満足することを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。 n cl > 1 . 8 0 0

但し、

n cl ：前記直角プリズムの d線（波長 λ = 5 8 7 . 6 n m) の屈折率

1 6 . 前記第 1レンズ群中に少なくとも 1枚の非球面レンズを含むことを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。

1 7. 前記第 2レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとの負の屈折力を有する接合レンズから構成されることを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。

1 8. 前記第 2レンズ群中に少なくとも 1枚の非球面レンズを含むことを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。

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に記載のズームレンズ。

0. 8< (- f 2) / iw<l. 3

但し、

f w：広角端状態におけるズームレンズ系全体での焦点距離

f 2 前記第 2レンズ群の焦点距離

20. 前記第 2レンズ群を光軸に沿って物体側に移動させて、無限遠物体から近距離物体への焦点調節を行うことを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。，

2 1. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。

1. 5く f 1ノ（一 f 2) <4. 0

但し、.

f 1 ：前記第 1レンズ群の焦点距離

f 2 ：前記第 2レンズ群の焦点距離

2 2 . 前記第 3レンズ群中に少なくとも 1枚の非球面レンズを含むことを特徵とする請求項 1に記載のズームレンズ。

2 3 . 前記第 4レンズ群中に少なくとも 1枚の非球面レンズを含むことを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。

2 4 . 前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間に開口絞りを有し、前記開口絞りは、前記第 3レンズ群の物体側に隣接して配置されていることを特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。

2 5：請求項 1から請求項 2 4のいずれか 1項に記載のズームレンズを搭載することを特徴とする光学装置。 2 6 . 物体側より順に光軸に沿って、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とを有し、

前記第 1レンズ群は、少なくとも一つの負レンズを含み、前記負レンズは、以下の条件を満足し、

広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第 1レンズ群は、像面に対して固定され、前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群との間隔が増大し、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群との間隔が減少するように、前記第 2レンズ群と前記第 4レンズ群が光軸に沿って移動することを特徴とするズームレンズの変倍方法。 n cl 1 > 1 . 9 0 0

但し、 n cl 1 ：前記負レンズの d線（波長 λ = 5 8 7 . 6 n m) の屈折率

2 7 . 物体側より順に光軸に沿って、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とを有し、

前記第 2レンズ群を光軸に沿って物体側に移動させて、無限遠物体から近距離物体への焦点調節を行うことを特徴とするズームレンズの焦点調節方法。

n cl 1 > 1 . 9 0 0

但し、

n cl 1 ：前記負レンズの cl線（波長 λ = 5 8 7 . 6 n m) の屈折率

2 8 . 光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とを有し、

広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第 1レンズ群は像面に対して固定され、前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群との間隔が増大し、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群との間隔が減少するズームレンズであり、

前記第 3レンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向にシフトさせることによって、像面上の像シフトを可能にすることを特徴とするズームレンズの像シフト方法。

2 9 . 光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とを有し、

前記第 3レンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向にシフトさせることによって、像面上の像シフト可能なズームレンズであり、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第 1レンズ群は像面に対して固定され、前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群との間隔が増大し、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群との間隔が減少し、前記第 3レンズ群と前記 4レンズ群との間隔が減少するように、前記第 2レンズ群と前記第 4レンズ群を光軸に沿って移動させることを特徴とするズームレンズの焦点距離可変方法。