JP2008003511A

JP2008003511A - 防振機能を有するズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの防振方法、ズームレンズの変倍方法

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Publication number: JP2008003511A
Application number: JP2006175768A
Authority: JP
Inventors: Goji Suzuki; 剛司鈴木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-06-26
Filing date: 2006-06-26
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2026-06-26
Also published as: JP5135723B2

Abstract

【課題】デジタル一眼レフカメラにも利用可能な長いバックフォーカスを有し、広角端状態において広画角化を達成した防振機能を有するズームレンズ等を提供する。
【解決手段】物体側から正の第１レンズ群Ｇ１と、負の第２レンズ群Ｇ２と、正の第３レンズ群Ｇ３と、負の第４レンズ群Ｇ４と、正の第５レンズ群Ｇ５とを有し、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Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４全体を光軸と略直交する方向へ移動させることで手ぶれ発生時の像面補正を行い、所定の条件式を満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は、防振機能を有するズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの防振方法、及びズームレンズの変倍方法に関する。

従来、防振機能を有するズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開2001-228397号公報

上記特許文献１に開示されている各実施例のズームレンズは、防振機能を有しているものの広角端状態における画角が７４°程度以下であるため、昨今の広画角化の要求に十分に応えることができないという問題があった。

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、デジタル一眼レフカメラにも利用可能な長いバックフォーカスを有し、広角端状態において広画角化を達成した防振機能を有する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、負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増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が減少し、
前記第４レンズ群全体を光軸と略直交する方向へ移動させることで手ぶれ発生時の像面補正を行い、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする防振機能を有するズームレンズを提供する。
（１）５．０＜ｆ１／ｆｗ＜６．５
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記防振機能を有するズームレンズの焦点距離

また本発明の防振機能を有するズームレンズを備えていることを特徴とする撮像装置を提供する。

また本発明は、
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、負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レンズ群とを有するズームレンズの防振方法であって、
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増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が減少し、
前記第４レンズ群全体を光軸と略直交する方向へ移動させることで手ぶれ発生時の像面補正を行い、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズの防振方法を提供する。
（１）５．０＜ｆ１／ｆｗ＜６．５
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離

また本発明は、
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、負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レンズ群とを有するズームレンズの変倍方法において、
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増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が減少し、
前記第４レンズ群全体を光軸と略直交する方向へ移動させることで手ぶれ発生時の像面補正を行い、
以下の条件式（１）を満足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。
（１）５．０＜ｆ１／ｆｗ＜６．５
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離

本発明によれば、デジタル一眼レフカメラにも利用可能な長いバックフォーカスを有し、広角端状態において広画角化を達成した防振機能を有するズームレンズを提供することができる。

以下、本発明の防振機能を有するズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの防振方法、及びズームレンズの変倍方法について説明する。
本防振機能を有するズームレンズは、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、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負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増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が減少し、前記第４レンズ群全体を光軸と略直交する方向へ移動させることで手ぶれ発生時の像面補正を行い、以下の条件式（１）を満足するように構成されている。
（１）５．０＜ｆ１／ｆｗ＜６．５
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記防振機能を有するズームレンズの焦点距離

本防振機能を有するズームレンズにおいて、第４レンズ群は、他のレンズ群に比べてレンズ枚数が少なく、レンズ径の小型化が可能であるため、防振機構を組み込むことに適している。

また、本防振機能を有するズームレンズにおいて条件式（１）は、バックフォーカスの確保と結像性能の確保とに適した第１レンズ群の焦点距離の範囲を規定するものである。
条件式（１）の上限値を上回ると、ズームレンズの全長及び直径が大型化して実用に供することが困難となってしまう。またこの影響を緩和するためには、第２レンズ群の屈折力を過剰に大きくする必要が生じ、この結果、像面湾曲及び非点収差が劣化してしまうこととなるため好ましくない。

一方、条件式（１）の下限値を下回ると、バックフォーカスの短縮や、高変倍化する際に望遠端状態における球面収差及びコマ収差の劣化を招いてしまう。
なお、条件式（１）の上限値を６．０に設定すれば、本発明の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１）の下限値を５．５に設定すれば、本発明の効果をより確実なものとすることができる。

また本防振機能を有するズームレンズは、前記第４レンズ群が、正レンズと、負レンズのみからなることが望ましい。
これにより、本防振機能を有するズームレンズにおいて防振時のコマ収差の変動を良好に補正することができる。

また本防振機能を有するズームレンズは、前記第４レンズ群における前記正レンズと前記負レンズとが接合されていることが望ましい。
これにより、本防振機能を有するズームレンズにおいて軸上色収差及び倍率色収差をより良好に補正することができる。

また本防振機能を有するズームレンズは、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）−３．０＜ｆ４／ｆｗ＜−１．０
但し、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記防振機能を有するズームレンズの焦点距離

上記条件式（２）は、本防振機能を有するズームレンズにおいて、バックフォーカスの確保と、防振時、即ち手ぶれ発生時の像面補正のために第４レンズ群を光軸と直行する方向へ移動した時の性能確保に適した第４レンズ群の焦点距離の範囲を規定するものである。
条件式（２）の上限値を上回ると、ズームレンズの全長及び直径が大型化して実用に供することが困難となってしまう。またこの影響を緩和するために第３レンズ群及び第５レンズ群の屈折力を過剰に大きくする必要が生じ、この結果、球面収差が劣化してしまうこととなるため好ましくない。

一方、条件式（２）の下限値を下回ると、バックフォーカスの短縮や、防振時にコマ収差が悪化してしまうため好ましくない。
なお、条件式（２）の上限値を−１．５に設定すれば、本発明の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（２）の下限値を−２．５に設定すれば、本発明の効果をより確実なものとすることができる。

また本防振機能を有するズームレンズは、前記第４レンズ群が、最も物体側に負レンズを有していることが望ましい。
これにより、本防振機能を有するズームレンズにおいて、防振時の非点収差やコマ収差を良好に補正することができる。

また本防振機能を有するズームレンズは、軸上色収差を良好に補正するために、前記第３レンズ群が、少なくとも１つ以上の接合レンズを有しており、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．２＜ｆ３／ｆｔ＜０．４５
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記防振機能を有するズームレンズの焦点距離

上記条件式（３）は、本防振機能を有するズームレンズにおいて、望遠端状態における当該ズームレンズ全体の焦点距離と第３レンズ群の焦点距離とを規定するものである。
条件式（３）の下限値を下回ると、製造誤差に対する結像性能の劣化が著しくなってしまうため好ましくない。また、望遠端状態における球面収差の劣化も招いてしまう。

一方、条件式（３）の上限値を上回ると、ズームレンズの全長及び直径が大型化して実用に供することが困難となってしまう。またこの影響を緩和するために第２レンズ群の屈折力を過剰に大きくする必要が生じ、この結果、前述のように像面湾曲及び非点収差が劣化してしまうため好ましくない。
なお、条件式（３）の下限値を０．２２に設定すれば、本発明の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（３）の上限値を０．３５に設定すれば、本発明の効果をより確実なものとすることができる。

また本防振機能を有するズームレンズは、前記第４レンズ群が、少なくとも１つの非球面を有することが望ましい。
これにより、本防振機能を有するズームレンズにおいて、防振時のコマ収差を良好に補正することができる。

また本防振機能を有するズームレンズは、広角端状態における歪曲収差、像面湾曲、及び非点収差と、望遠端状態における球面収差及びコマ収差を良好に補正するために、前記第５レンズ群が、少なくとも１つの非球面を有しており、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）０．２＜ｆ５／ｆｔ＜１．０
但し、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記防振機能を有するズームレンズの焦点距離

上記条件式（４）は、本防振機能を有するズームレンズにおいて、望遠端状態における当該ズームレンズ全体の焦点距離と第５レンズ群の焦点距離とを規定するものである。
条件式（４）の下限値を下回ると、製造誤差に対する結像性能の劣化が著しくなってしまうため好ましくない。また、望遠端状態における球面収差の劣化も招いてしまう。

一方、条件式（４）の上限値を上回ると、ズームレンズの全長及び直径が大型化して実用に供することが困難となってしまう。また、この影響を緩和するために第４レンズ群の屈折力を過剰に大きくする必要が生じ、この結果、前述のように像面湾曲及び非点収差が劣化してしまうため好ましくない。
なお、条件式（４）の下限値を０．２５に設定すれば、本発明の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（３）の上限値を０．７に設定すれば、本発明の効果をより確実なものとすることができる。

また本防振機能を有するズームレンズは、前記第５レンズ群が、最も物体側に正レンズを有していることが望ましい。
これにより、本防振機能を有するズームレンズにおいて、防振時にコマ収差を良好に補正することができる。

また本防振機能を有するズームレンズは、前記第５レンズ群中の最も像側のレンズ面が、像側に凸形状であることが望ましい。
これにより、本防振機能を有するズームレンズにおいて、像面での反射光が最終レンズ面で再び反射してゴーストとなることを回避することができる。

また本撮像装置は、上述した構成の防振機能を有するズームレンズを備えている。
これにより、広角端状態において広画角化を達成した防振機能を有する撮像装置を実現することができる。

また本ズームレンズの防振方法は、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、負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レンズ群とを有するズームレンズの防振方法であって、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増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が減少し、前記第４レンズ群全体を光軸と略直交する方向へ移動させることで手ぶれ発生時の像面補正を行い、以下の条件式（１）を満足する。
（１）５．０＜ｆ１／ｆｗ＜６．５
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離

この構成により、防振機能を有するズームレンズにおいて、デジタル一眼レフカメラにも利用可能な長いバックフォーカスと、広角端状態における広画角化を実現することができる。

また本ズームレンズの変倍方法は、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、負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レンズ群とを有するズームレンズの変倍方法において、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増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が減少し、前記第４レンズ群全体を光軸と略直交する方向へ移動させることで手ぶれ発生時の像面補正を行い、以下の条件式（１）を満足する。
（１）５．０＜ｆ１／ｆｗ＜６．５
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離

この構成により、ズームレンズにおいて、デジタル一眼レフカメラにも利用可能な長いバックフォーカスと、防振機能と、広角端状態における広画角化を実現することができる。

以下、本数値実施例に係る防振機能を有するズームレンズを添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る防振機能を有するズームレンズの構成を示す図である。
本実施例に係る防振機能を有するズームレンズは、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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。

また本実施例に係る防振機能を有するズームレンズでは、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Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が減少する。
また本実施例に係る防振機能を有するズームレンズでは、第４レンズ群Ｇ４全体を光軸と直交する方向へ移動させることによって手ぶれ発生時の像面補正、即ち防振を行う。

第１レンズ群Ｇ１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Ｌ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とからなる。
第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とからなる。そして、負メニスカスレンズＬ２１の物体側レンズ面には、樹脂層を設けて非球面が形成されている。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズとからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２とからなる。そして、正メニスカスレンズＬ４２の像側レンズ面には、非球面が形成されている。

第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５３とからなる。そして、両凸形状の正レンズＬ５２の像側レンズ面には、非球面が形成されている。
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に備えられており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。

以下の表１に、第１実施例に係る防振機能を有するズームレンズの諸元の値を掲げる。
［全体諸元］において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位は「°」）をそれぞれ示す。
［レンズデータ］において、第１カラムＮは物体側から数えたレンズ面の順番、第２カラムｒはレンズ面の曲率半径、第３カラムｄはレンズ面の間隔、第４カラムνｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数、第５カラムｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）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それぞれを示している。

［非球面データ］には、非球面の形状を次式で表した場合の非球面係数を示す。
ｘ＝（ｈ^２／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｈ／ｒ）^２｝^１／２］
＋ｂｈ^４＋ｃｈ^６＋ｄｈ^８＋ｅｈ^１０＋ｆｈ^１２
ここで、ｘを非球面の頂点を基準としたときの光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位（サグ量）、κを円錐定数、ｂ,ｃ,ｄ,ｅ,ｆを非球面係数、ｒを基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）とする。
なお、「E-n」は「×１０^−ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10^−５」を示す。また、０（ゼロ）となる非球面係数はその記載を省略している。
［可変間隔データ］には、焦点距離ｆと、各レンズ群どうしの可変間隔を示す。

なお、以下の各実施例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、単位は「ｍｍ」に限られるものではない。なお、以下の各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。

ここで、レンズ全系の焦点距離がｆ、ぶれ補正時の防振レンズ群の移動量に対する像面Ｉにおける像の移動量の比、即ち防振係数がＫであるレンズにおいて、角度θの回転ぶれを補正するためには、防振レンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交する方向へ移動させればよい。したがって、本実施例に係る防振機能を有するズームレンズは、広角端状態において防振係数が１．２８、焦点距離が１６．４（ｍｍ）であるため、０．８０°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群の移動量は０．１７５（ｍｍ）となる。また、望遠端状態において防振係数が２．０７、焦点距離が８２．０（ｍｍ）であるため、０．３５°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群の移動量は０．１８８（ｍｍ）となる。

（表１）
［全体諸元］
広角端状態中間焦点距離状態望遠端状態
ｆ＝ 16.4 〜 30.0 〜 82.0
ＦＮＯ＝ 3.1 〜 3.8 〜 5.1
２ω ＝ 84.1 〜 49.3 〜 19.2

［レンズデータ］
Ｎｒｄ νｄｎｄ
1 198.051 0.900 23.77 1.846660
2 65.468 6.781 52.32 1.755000
3 -10000.000 0.100
4 48.860 4.470 46.58 1.804000
5 86.322 (d5)

6 67.942 0.140 38.09 1.553890 非球面
7 50.681 0.900 42.72 1.834810
8 11.684 7.267
9 -23.251 0.900 42.72 1.834810
10 45.927 0.200
11 33.112 3.951 25.68 1.784723
12 -19.436 0.100
13 -19.761 0.900 42.72 1.834810
14 -50.034 (d14)

15 0.000 0.200 開口絞りＳ
16 43.276 2.000 69.99 1.490000
17 -40.531 0.200
18 33.914 2.874 34.55 1.615292
19 -19.676 0.900 23.77 1.846660
20 -75.035 (d20)

21 -25.907 0.900 42.72 1.834810
22 96.031 0.200
23 93.203 1.250 23.77 1.846660
24 270.530 (d24) 非球面

25 73.065 5.920 82.52 1.497820
26 -20.557 0.200
27 69.683 3.439 64.10 1.516800
28 -35.778 1.068 非球面
29 -32.289 0.900 23.77 1.846660
30 -92.242 (Bf)

［非球面データ］
κ ｂｃｄｅｆ
6面 6.9188 3.22340E-05 -2.33190E-07 1.43900E-09 -5.38700E-12 6.57950E-15
24面 27.3255 -8.53681E-06 -2.37827E-08 3.80560E-10 0.00000E-00 0.00000E-00
28面 -4.6992 1.09680E-05 5.59720E-08 -9.79100E-11 -3.21380E-14 4.74880E-15

［可変間隔データ］
広角端状態中間焦点距離状態望遠端状態
ｆ 16.4 30.0 82.0
d5 2.200 16.580 41.718
d14 16.346 8.593 1.000
d20 2.665 6.397 9.611
d24 7.846 4.958 2.000
Bf 38.000 46.189 62.842

[条件式対応値]
（１）ｆ１／ｆｗ＝5.84
（２）ｆ４／ｆｗ＝-1.74
（３）ｆ３／ｆｔ＝0.30
（４）ｆ５／ｆｔ＝0.34

図２（ａ）、及び図２（ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る防振機能を有するズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．８０°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図３は、第１実施例に係る防振機能を有するズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図４（ａ）、及び図４（ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．３５°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは半画角（単位：「°」）をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では画角の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各画角の値を示す。またｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。そして非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。
なお、以下に示す各実施例の諸収差図において、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防振機能を有するズームレンズは、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）
図５は、第２実施例に係る防振機能を有するズームレンズの構成を示す図である。
本実施例に係る防振機能を有するズームレンズは、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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。

また本実施例に係る防振機能を有するズームレンズでは、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Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が減少する。
また本実施例に係る防振機能を有するズームレンズでは、第４レンズ群Ｇ４全体を光軸と直交する方向へ移動させることによって手ぶれ発生時の像面補正を行う。

第１レンズ群Ｇ１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Ｌ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とからなる。
第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の負レンズＬ２４とからなる。そして、負メニスカスレンズＬ２１の物体側レンズ面には、樹脂層を設けて非球面が形成されている。

第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３とからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズからなる。そして、両凹形状の負レンズＬ４１の物体側レンズ面には、樹脂層を設けて非球面が形成されている。

第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と両凹形状の負レンズＬ５３と、両凸形状の正レンズＬ５４とからなる。そして、両凸形状の正レンズＬ５１の像側レンズ面には、樹脂層を設けて非球面が形成されている。
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に備えられており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。

以下の表２に、第２実施例に係る防振機能を有するズームレンズの諸元の値を掲げる。
ここで、本実施例に係る防振機能を有するズームレンズは、広角端状態において防振係数が１．２３、焦点距離が１６．４（ｍｍ）であるため、０．８０°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群の移動量は０．１８２（ｍｍ）となる。また、望遠端状態において防振係数が１．８７、焦点距離が７６．０（ｍｍ）であるため、０．３５°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群の移動量は０．２５７（ｍｍ）となる。

（表２）
［全体諸元］
広角端状態中間焦点距離状態望遠端状態
ｆ＝ 16.4 〜 30.8 〜 76.0
ＦＮＯ＝ 3.0 〜 3.9 〜 4.8
２ω ＝ 84.0 〜 48.4 〜 20.5

［レンズデータ］
Ｎｒｄ νｄｎｄ
1 226.747 0.900 23.78 1.84666
2 62.610 5.765 49.61 1.77250
3 1373.287 0.200
4 46.503 4.047 42.72 1.83481
5 87.065 (d5)

6 41.038 0.150 38.09 1.55389 非球面
7 29.590 0.900 46.63 1.81600
8 11.164 5.959
9 -33.129 1.238 46.63 1.81600
10 47.954 0.200
11 31.400 5.384 23.78 1.84666
12 -34.768 0.676
13 -22.840 0.900 42.72 1.83481
14 338.855 (d14)

15 0.000 0.200 開口絞りＳ
16 51.752 1.000 46.58 1.80400
17 17.620 3.207 81.61 1.49700
18 -29.032 0.200
19 23.680 3.162 81.61 1.49700
20 -30.327 (d20)

21 -21.522 0.100 38.09 1.55389 非球面
22 -21.946 0.912 46.63 1.81600
23 22.800 3.500 25.43 1.80518
24 -162.035 (d24)

25 85.393 3.652 64.1 1.51680
26 -46.188 0.166 38.09 1.55389
27 -36.281 1.822 非球面
28 -118.612 2.564 42.72 1.83481
29 -31.981 0.900 23.78 1.84666
30 62.340 1.228
31 198.242 4.695 54.66 1.72916
32 -25.439 (Bf)

［非球面データ］
κ ｂｃｄｅｆ
6面 1.0 2.83940E-05 -9.31610E-08 2.40440E-10 4.40520E-13 0.00000E-00
21面 1.0 2.86710E-05 4.18030E-08 0.00000E-00 0.00000E-00 0.00000E-00
27面 1.0 3.13090E-05 -6.81170E-09 1.87160E-11 -9.41850E-14 0.00000E-00

［可変間隔データ］
広角端状態中間焦点距離状態望遠端状態
ｆ 16.4 30.8 76.0
d5 2.000 9.821 38.308
d14 11.463 3.932 0.259
d20 1.202 6.202 11.202
d24 9.011 4.370 0.807
Bf 41.654 55.932 67.512

[条件式対応値]
（１）ｆ１／ｆｗ＝5.71
（２）ｆ４／ｆｗ＝-1.86
（３）ｆ３／ｆｔ＝0.26
（４）ｆ５／ｆｔ＝0.44

図６（ａ）、及び図６（ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る防振機能を有するズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．８０°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図７は、第２実施例に係る防振機能を有するズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図８（ａ）、及び図８（ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．３５°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。

（第３実施例）
図９は、第３実施例に係る防振機能を有するズームレンズの構成を示す図である。
本実施例に係る防振機能を有するズームレンズは、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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。

第１レンズ群Ｇ１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Ｌ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とからなる。
第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とからなる。そして、負メニスカスレンズＬ２１の物体側レンズ面には、樹脂層を設けて非球面が形成されている。

第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４との接合レンズとからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２とからなる。そして、両凹形状の負レンズＬ４１の物体側レンズ面には、非球面が形成されている。

第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と両凹形状の負レンズＬ５３との接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５４とからなる。そして、両凸形状の正レンズＬ５１の像側レンズ面には、非球面が形成されている。
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に備えられており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。

以下の表３に、第３実施例に係る防振機能を有するズームレンズの諸元の値を掲げる。
ここで、本実施例に係る防振機能を有するズームレンズは、広角端状態において防振係数が１．２６、焦点距離が１６．０（ｍｍ）であるため、０．８０°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群の移動量は０．１７８（ｍｍ）となる。また、望遠端状態において防振係数が１．８３、焦点距離が７６．０（ｍｍ）であるため、０．３５°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群の移動量は０．２６２（ｍｍ）となる。

（表３）
［全体諸元］
広角端状態中間焦点距離状態望遠端状態
ｆ＝ 16.0 〜 37.5 〜 76.0
ＦＮＯ＝ 3.2 〜 4.2 〜 5.1
２ω ＝ 85.4 〜 40.6 〜 20.6

［レンズデータ］
Ｎｒｄ νｄｎｄ
1 189.003 2.077 23.78 1.84666
2 58.939 6.984 49.61 1.77250
3 366.099 0.200
4 46.643 4.702 42.72 1.83481
5 92.616 (d5)

6 52.209 0.150 38.09 1.55389 非球面
7 38.840 0.900 46.63 1.81600
8 12.761 7.706
9 -43.018 1.211 46.63 1.81600
10 35.183 0.200
11 33.612 5.153 23.78 1.84666
12 -36.203 0.782
13 -24.058 0.900 42.72 1.83481
14 -1589.752 (d14)

15 0.000 0.591 開口絞りＳ
16 49.892 1.000 46.58 1.80400
17 20.841 2.901 81.61 1.49700
18 -28.358 0.200
19 24.626 2.908 81.61 1.49700
20 -29.738 1.583 46.57 1.80400
21 -35.247 (d21)

22 -28.113 1.139 46.63 1.81600 非球面
23 19.627 2.473 25.43 1.80518
24 338.778 (d24)

25 35.847 4.576 64.1 1.51680
26 -138.411 0.200 非球面
27 148.413 3.216 42.72 1.83481
28 -34.147 0.900 23.78 1.84666
29 44.559 2.454
30 -175.917 3.761 54.66 1.72916
31 -25.439 (Bf)

［非球面データ］
κ ｂｃｄｅｆ
6面 1.0 1.73030E-05 -2.99420E-08 1.00710E-10 -3.57140E-13 1.00930E-15
22面 1.0 1.32810E-05 1.91090E-09 0.00000E-00 0.00000E-00 0.00000E-00
26面 1.0 3.37870E-05 -2.37190E-08 1.22890E-10 -3.00560E-12 1.40680E-14

［可変間隔データ］
広角端状態中間焦点距離状態望遠端状態
ｆ 16.0 37.5 76.0
d5 2.311 18.601 37.846
d14 16.332 5.336 1.488
d21 1.097 6.097 11.588
d24 10.988 4.941 2.174
Bf 38.008 53.568 61.708

[条件式対応値]
（１）ｆ１／ｆｗ＝6.05
（２）ｆ４／ｆｗ＝-1.94
（３）ｆ３／ｆｔ＝0.27
（４）ｆ５／ｆｔ＝0.48

図１０（ａ）、及び図１０（ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る防振機能を有するズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．８０°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図１１は、第３実施例に係る防振機能を有するズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図１２（ａ）、及び図１２（ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．３５°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。

以上の各実施例によれば、デジタル一眼レフカメラにも利用可能な長いバックフォーカスを有し、５倍程度のズーム比を有し、広角端状態において８０°以上の広画角化を達成した防振機能を有するズームレンズを実現することができる。

なお、本ズームレンズの数値実施例として５群構成のものを示したが、本防振機能を有するズームレンズの群構成はこれに限られず、６群、７群等の他の群構成のズームレンズを構成することもできる。

また、本防振機能を有するズームレンズにおいて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、１つのレンズ群、又は複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等の駆動にも適している。なお、本ズームレンズにおいて、特に第２レンズ群を合焦レンズ群とすることが好ましく、第５レンズ群、第１レンズ群全体、又は第１レンズ群の一部を合焦レンズ群としてもよい。

また、本ズーム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、フレアやゴーストを軽減し、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、上記各実施例は本発明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。

次に、本防振機能を有するズームレンズを備えたカメラを図１３に基づいて説明する。
図１３は、本防振機能を有するズームレンズを備えたカメラの構成を示す図である。
本カメラ１は、図１３に示すように撮影レンズ２として上記第１実施例に係る防振機能を有するズームレンズを備えたデジタル一眼レフカメラである。

本カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、クイックリターンミラー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、ペンタプリズム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、被写体像を接眼レンズ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ボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、不図示の被写体からの光は撮像素子７へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子７によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。

ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例に係る防振機能を有するズームレンズは、上記第１実施例において説明したようにその特徴的なレンズ構成によって、デジタル一眼レフカメラにも利用可能な長いバックフォーカスと、広角端状態における広画角化を実現している。これにより本カメラ１は、防振機能を有し、広角端状態における広画角化を実現することができる。
なお、本発明は以上に限られず、上記第２、第３実施例に係る防振機能を有するズームレンズを撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても上記カメラ１と同様の効果を勿論奏することができる。

以上より、デジタル一眼レフカメラにも利用可能な長いバックフォーカスを有し、広角端状態において広画角化を達成した防振機能を有するズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの防振方法、及びズームレンズの変倍方法を実現することができる。

第１実施例に係る防振機能を有するズームレンズの構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る防振機能を有するズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．８０°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。第１実施例に係る防振機能を有するズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．３５°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。第２実施例に係る防振機能を有するズームレンズの構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る防振機能を有するズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．８０°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。第２実施例に係る防振機能を有するズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．３５°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。第３実施例に係る防振機能を有するズームレンズの構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る防振機能を有するズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．８０°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。第３実施例に係る防振機能を有するズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．３５°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。本防振機能を有するズームレンズを備えたカメラの構成を示す図である。

符号の説明

Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
Ｇ３第３レンズ群
Ｇ４第４レンズ群
Ｇ５第５レンズ群
Ｓ開口絞り
Ｉ像面
Ｗ広角端状態
Ｍ中間焦点距離状態
Ｔ望遠端状態

Claims

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、負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増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が減少し、
前記第４レンズ群全体を光軸と略直交する方向へ移動させることで手ぶれ発生時の像面補正を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有するズームレンズ。
５．０＜ｆ１／ｆｗ＜６．５
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記防振機能を有するズームレンズの焦点距離
前記第４レンズ群は、正レンズと、負レンズのみからなることを特徴とする請求項１に記載の防振機能を有するズームレンズ。
前記第４レンズ群における前記正レンズと前記負レンズとが接合されていることを特徴とする請求項２に記載の防振機能を有するズームレンズ。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の防振機能を有するズームレンズ。
−３．０＜ｆ４／ｆｗ＜−１．０
但し、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記防振機能を有するズームレンズの焦点距離
前記第４レンズ群は、最も物体側に負レンズを有していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の防振機能を有するズームレンズ。
前記第３レンズ群は、少なくとも１つ以上の接合レンズを有しており、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の防振機能を有するズームレンズ。
０．２＜ｆ３／ｆｔ＜０．４５
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記防振機能を有するズームレンズの焦点距離
前記第４レンズ群は、少なくとも１つの非球面を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の防振機能を有するズームレンズ。
前記第５レンズ群は、少なくとも１つの非球面を有しており、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の防振機能を有するズームレンズ。
０．２＜ｆ５／ｆｔ＜１．０
但し、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記防振機能を有するズームレンズの焦点距離
前記第５レンズ群は、最も物体側に正レンズを有していることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の防振機能を有するズームレンズ。
前記第５レンズ群中の最も像側のレンズ面は、像側に凸形状であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の防振機能を有するズームレンズ。
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の防振機能を有するズームレンズを備えていることを特徴とする撮像装置。
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、負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レンズ群とを有するズームレンズの防振方法であって、
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増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が減少し、
前記第４レンズ群全体を光軸と略直交する方向へ移動させることで手ぶれ発生時の像面補正を行い、
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の防振方法。
５．０＜ｆ１／ｆｗ＜６．５
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
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、負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レンズ群とを有するズームレンズの変倍方法において、
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増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が減少し、
前記第４レンズ群全体を光軸と略直交する方向へ移動させることで手ぶれ発生時の像面補正を行い、
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の変倍方法。
５．０＜ｆ１／ｆｗ＜６．５
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離